Многоуровневые модели и их применение в сфере сетевых технологий. PDU и процесс инкапсуляции.

Bзаимодействие компьютеров внутри сети обеспечивается выполнением вложенных друг в друга подзадач, называемых уровнями.

Рассмотрим две системы - А и В. Система А имеет информацию для отправки в Систему В. Информация должна пройти все уровни Системы А сверху вниз, передаться через физическую среду до Системы В и пройти все уровни Системы В снизу вверх.

Обмен между уровнями осуществляется пакетами определенного формата. В каждом пакете наряду с данными содержится управляющая информация, размещенная в заголовках. При движении пакета сверху вниз по уровням (передача в сеть) каждый уровень добавляет к пакету свой заголовок. При движении пакета снизу вверх (прием из сети) каждый уровень обрабатывает пакет в соответствии с заголовком, добавленным к пакету соответствующим уровнем передающей стороны. Таким образом, одинаковые уровни на разных системах общаются между собой по определенным соглашениям, называемым протоколами. Вложенный набор уровней образует набор протоколов, называемых стеком протоколов

Клиент-серверная модель Устройства или приложения, запрашивающие дыне – клиент, отвечающие на запрос- сервер. Приложения – клиент и сервер – относятся к прикладному уровню.

Сервер обычно располагает широким набором ресурсов, которые он может предложить клиентам. Каждый сервер обладает своими требованиями к клиентам, например может требовать авторизации юзеров.

На сервере обычно запущено приложение – «Демон». Работает в фоновом режиме и настроено на прослушивание определенного порта. Если в этот порт приходит запрос, демон реагирует на него и формирует ответ. Может обслуживать сразу несколько клиентов, при этом их работа не зависит друг от друга

Международной организацией по стандартизации (ISO) сетевое взаимодействие было разделено на семь уровней и названо “моделью взаимодействия открытых систем” - OSI (Open System Interchange).

Пиринговые сети. Компы равнозначны, отсутствует ярко выраженное разделение на клиента и сервер. Каждый комп имеет соответствующее ПО, чтобы формировать запросы и отвечать на них.

Пиринговые приложения общаются между собой как равнозначные, выполняя функции сервера и клиента, не важна внутренняя структура сети. Обычно пиринговые приложения опираются на индексирующий сервер

PDU — * Protocol data unit — обобщённое название фрагмента данных на разных уровнях Модели OSI: кадр Ethernet, ip-пакет, udp-датаграмма, tcp-сегмент и т. д.

Информацию, посланную в сеть, называют данными, или пакетами данных. Если один компьютер (источник) хочет послать данные другому компьютеру (получателю), то данные сначала должны быть собраны в пакеты в процессе инкапсуляции; который перед отправкой в сеть погружает их в заголовок конкретного протокола. Каждый уровень эталонной модели зависит от услуг нижележащего уровня. Чтобы обеспечить эти услуги, нижний уровень при помощи процесса инкапсуляции помещает блок PDU, полученный от верхнего уровня, в свое поле данных; затем могут добавляться заголовки и трейлеры, необходимые уровню для реализации своей функции. Впоследствии, по мере перемещения данных вниз по уровням модели OSI, к ним будут прикрепляться дополнительные заголовки и трейлеры. Например, сетевой уровень обеспечивает поддержку уровня представлений, а уровень представлений передает данные в межсетевую подсистему. Задачей сетевого уровня является перемещение данных через сетевой комплекс.

Для выполнения этой задачи данные инкапсулируются в заголовок который содержит информацию, необходимую для выполнения передачи, например логические адреса отправителя и получателя. В свою очередь, канальный уровень служит для поддержки сетевого уровня и инкапсулирует информацию от сетевого уровня в кадре. Заголовок кадра содержит данные (к примеру, физические адреса), необходимые канальному уровню для выполнения его функций. Физический уровень служит для поддержки канального уровня. Кадры канального yровня преобразуются в последовательность нулей и единиц для передачи по физическим каналам (как правило, по проводам) При выполнении сетями услуг пользователям, поток и вид упаковки информации изменяются.