Семиуровневая модель структуры протоколов связи OSI

Эта модель описыв. правила и процедуры передачи данных в различн.,сетевых средах при ор-ции сеанса связи. Основ. элементами модели явл., уровни, прикладные процессы и физ.ср-ва соединения. Кажд. ур. модели OSI вып., определен., задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель явл. основой для разработки сетевых протоколов. Мод. OSI описыв. только системные ср-ва взаимод., не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимод, обращаясь к системным ср-вам. Мод. OSI можно раздел., на 2 мод: горизонтальную мод. на базе протоколов, обеспеч. механизм взаимод., программ и процессов на разл. машинах; вертикальную мод. на основе услуг, обеспеч.соседними ур. друг другу на одной машине. В горизонт. модели 2 программам треб., общ., протокол для обмена данными. В вертикал., мод., соседние ур., обменив., данными с использов. интерфейсов прикладн. программ API (Application Programming Interface). Перед подачей в сеть данные разбив., на пакеты. Пакет -это единица информац., передав. м/д станциями сети. При отправ. данных пакет прох. последоват., через все ур.,программн. обеспечения. На принимающ., стороне пакет прох. через все ур., в обратн. порядке. На каждом ур. протокол этого ур. чит. информац. пакета, затем удаляет информ, добавленную к пакету на этом же ур. отправляющей стороной, и передает пакет следующ. ур. Когда пакет дойдет до Прикладного ур., вся управляющая информац. будет удалена из пакета, и данные примут свой первонач. вид. Кажд. ур., мод., выполняет свою фун-ю. Чем выше ур., тем более слож. задачу он решает. Кажд. ур. обеспеч. сервис для вышестоящ. ур., запраш.,сервис у нижестоящ. уров. Верхние ур. запраш. сервис почти одинак.:это требов., маршрутизации каких-то данных из одной сети в друг.

7.Прикладной уровень Обеспеч. прикладным процес. ср-ва доступа к обл. взаимод., явл, верхн. 7-ур. Также-это набор разнообразн. протоколов, с помощью кот., пользоват. сети получ. доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры. Одна из осн.задач этого ур. – определ, как следует обрабатывать запрос прикладной программы.Единица данных, кот., оперирует приклад. ур., обычно назыв. сообщением. Функции: 1. передача файлов;управлен. заданиями; управлен.системой и т. д; 2. Идентификация пользовател. по их паролям, адресам,;3. Определ. функционирующих абонентов и возможности доступа к новым прикладным процессам; 4.Определ. достаточности имеющ., ресурсов; 5.Организац.запросов на соединение с друг. прикладн. процессами; 6. Выбор процедур планируемого диалога процессов; 7. Управлен. данными, кот.обменив. прикладные процессы и синхронизация взаимод. прикладн. процессов; 8. Определ. кач. обслуживания 9. Соглаш. об исправлении ошибок и определ. достовер. данных;

6.Ур. представления данных Ф-ии данного ур. – представл. данных, передаваемых м/у прикладными процессами, в нужной форме. Информац., передаваем. приклад. ур., будет понятна приклад. ур. в др.системе. Функции: 1. Генерация запросов на установл. сеансов взаимод. прикладн.процессов. 2.Согласов. представл. данных м/у прикладн. процессами. 3. Реализация форм представления данных. 4. Представление графичес. материала (чертежей, рис., схем). 5.Засекречивание данных. 6. Передача запросов на прекращение сеансов.

5.Сеансовый уровень это ур., определ. процедуру проведен. сеансов м/у пользовател. или прикладн. процессами. Обеспеч. управл. диалогом для того, чтобы фиксировать, какая из сторон явл. активной в наст. момент. Фу-ии этого ур. сост. в координации связи м/у 2 прикладными програм, работающ., на разных рабоч. станциях. В число ф-ий вх.: созд.сеанса, управл. передачей и приемом пакетов сообщений во время сеанса и заверш. сеанса.

4.Транспортный уровень Предназнач. для передачи пакетов через коммуникационную сеть. На этом ур. пакеты разбив. на блоки. Работа трансп. ур. закл.,чтобы обеспеч. приложениям или верхн.ур. модели (прикладн. и сеансов.) передачу данных с той степ. надежн., кот., им требуется. Трансп. ур. определ. адресацию физ.устройств в сети.Его гл. задачей явл., обеспеч. эффект, удобн. и надежн. форм передачи информац., м/у системами. Функции: 1.Управл. передачей по сети и обеспеч. целостности блоков данных. 2. Обнаруж. ошибок, частичн. их ликвидац. и сообщ. о неисправл. ошибках. 3. Восстановл. передачи после отказов и неисправностей. 4. Укрупнение или разделение блоков данных. 5. Предоставл. приоритетов при передаче блоков 6. Подтверждение передачи. 7. Ликвидация блоков при тупиковых ситуациях в сети.

3.Сетевой уровень обеспеч. прокладку каналов, соединяющ. абонентские и административные системы через коммуникационную сеть, выбор маршрута наиболее быстрого и надежного пути. Прокладка наилучшего пути для передачи данных называется маршрутизацией, и ее решение является главной задачей сетевого уровня. функции: 1. Созд. сетевых соединен. и идентификация их портов. 2. Обнаруж. и исправ. ошибок, возник. при передаче через коммуникационную сеть. 3. Управл. потоками пакетов.4. Организац. последовательн.пакетов. 5. Маршрутизация и коммутация. 6. Сегментирование и объединение пакетов.

2.Канальный уровень Единицей информац. канального ур. явл. кадры. Кадры – это логически организованная структура, в кот. можно помещать данные. Задача – передавать кадры от сетевого ур. к физ. ур. На физ. ур. просто пересылаются биты. одной из задач канальн. ур. явл. проверка доступности среды передачи. Др. задач. канальн. ур. явл.,реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Задача канального ур. – брать пакеты, поступающ. с сетевого ур. и готовить их к передаче, укладывая в кадр соответствующ. размера. Этот ур.обязан определ, где начин. и где заканчив. блок, а также обнаруживать ошибки передачи. функций: 1. Организац. канальных соединен. и идентификация их портов. 2. Организац. и передача кадров. 3. Обнаруж. и исправл. ошибок. 4. Управл. потоками данных. 5. Обеспеч. прозрачности логических каналов

1.Физический уровень предназнач. для сопряжения с физ.ср-ми соединения. Физ. ср-ва соединения – это совокуп. физ. среды, аппаратных и программных средств, обеспеч. передачу сигналов м/у системами. Физи.среда-это материальная субстанция, через кот.осущ.передача сигналов. Физич. ур.обеспеч. физ. интерфейс с каналом передачи данных, а также описывает процедуры передачи сигналов в канал и получения их из канала. На этом ур. определ. электрич, механич, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. функции: 1.Установл. и разъединение физич. соед. 2.Передача сигналов в последоват. коде и прием. 3.Прослушивание, в нужных случаях, каналов. 4. Идентификация каналов. 5. Оповещение о появлении неисправностей и отказов. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети.

Компьютерные сети

Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных. Объединенные в сеть компьютеры обладают существенным суммарным вычислительным потенциалом и обеспечивают повышение надежности работы всей системы в целом за счет дублирования ресурсов. Терминалы (рабочие станции) – это конечные устройства, которые являются источником или получателем информации (от другого терминала). Слово терминал означает конечный, то есть устройства стоят на концах сети. Коммуникационная среда служит для передачи информации между терминалами. Состоит из каналов и, в общем случае узлов. Канал связи – совокупность устройств, осуществляющих передачу информации на большие расстояния. Если сигналы, поступающие на вход канала и снимающиеся с его выхода, являются дискретными, то канал называется дискретным, или цифровым. Если входные и выходные сигналы канала являются непрерывными, то канал называется непрерывным, или аналоговым. Существует множество типов каналов связи. В зависимости от назначения телекоммуникационной системы, они делятся на телефонные, телеграфные, факсимильные, передачи данных, телевизионные, звукового вещания и др. В зависимости от среды распространения сигналов между терминалами, выделяют: радиоканалы, каналы проводной и оптоволоконной связи и др. Различаются они и по диапазону используемых частот. Узлы – промежуточные устройства, в которых сходятся каналы (как минимум три) сети передачи информации. Они играют роль диспетчеров, позволяя более полно и оптимально использовать каналы. Узлы коммутируют каналы, сообщения, временно хранят сообщения. С появлением мощных компактных рабочих станций и развитием технологии локальных сетей возникло понятие сервера. Тогда же появилась возможность и необходимость распределения вычислительных ресурсов между узлами сети. А тот узел, который представляет какой-либо ресурс другим узлам, назвали сервером данного ресурса (файл-сервер, принт-сервер и т.д.). Отсюда видно, что сервер сети – это понятие логическое. Конструктивно он может не отличаться от других узлов, хотя его предназначение влияет на его конфигурацию. Компьютер, использующий ресурсы сервера, называется клиентом.

Целесообразность создания компьютерной сети обуславливается следующим: возможностью использования территориально распределенного программного обеспечения, информационных баз данных и баз знаний, находящихся у различных пользователей; возможностью организации распределенной обработки данных путем привлечения ресурсов многих вычислительных машин; оперативному перераспределению нагрузки между компьютерами, включенными в сеть и ликвидации пиковой нагрузки за счет перераспределения ее с учетом часовых поясов; специализацией отдельных машин на работе с уникальными программами, которые нужны ряду пользователей сети; коллективизации ресурсов, в особенности дорогостоящего периферийного оборудования, которым экономически нецелесообразно укомплектовывать каждую ЭВМ. Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям: Простота эксплуатации и доступа пользователя к сети. Открытость. Развиваемость. Автономность Интегральность. Защищенность. Небольшое время ответа обеспечивает эффективную работу пользователя в диалоговом режиме в соответствии с назначением сети. Непрерывность работы. Помехоустойчивость.

Существующие сети принято в настоящее время делить в первую очередь по территориальному признаку: Локальные сети. Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения. Глобальные сети Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров., Региональные сети. Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается.

Конфигурация сети, т.е. порядок соединения объектов сети, называют топологией сети. Базовыми типами конфигурации сети являются «звезда», «кольцо» и «шина».