Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Вопрос 1. Взаимодействие уровней модели OSI

Введение

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Вопрос 2. Сетезависимые протоколы

Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из двух групп: либо к функциям, зависящим от конкретной технической реализации сети, либо к функциям, ориентированным на работу с приложениями.

Три нижних уровня физический, канальный и сетевой являются сетезависимыми, протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети, с используемым коммуникационным оборудованием. Например, переход на оборудование FDDI означает смену протоколов физического и канального уровня во всех узлах сети.

Три верхних уровня сеансовый, уровень представления и прикладной ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют никакие изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet на высокоскоростную технологию 100VG-AnyLAN не потребует никаких изменений в программных средствах, реализующих функции прикладного, представительного и сеансового уровней.

Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств, непосредственно занимающихся транспортировкой сообщений.

Одна рабочая станция взаимодействует с другой рабочей станцией посредством протоколов всех семи уровней. Это взаимодействие станции осуществляют через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать:

— либо только на физическом уровне (повторитель);

— либо на физическом и канальном уровнях (мост);

— либо на физическом, канальном и сетевом уровнях, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор).

Модель OSI представляет собой хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, сервисами, предоставляемыми на верхних уровнях, и прочими параметрами.

Вопросы к лекции.

2. Каково назначение базовой модели взаимодействия открытых систем?

3. На какие уровни разбита базовая модель OSI?

4. Какие функции несет уровень в модели взаимодействия открытых систем?

5. На какие единицы разбивается информация для передачи данных по сети?

6. Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем?

7. Какие элементы являются основными элементами для базовой модели взаимодействия открытых систем?

8. Какие функции выполняются на физическом уровне?

9. Какие вопросы решаются на физическом уровне?

10. Какой уровень модели OSI преобразует данные в общий формат для передачи по сети?

11. Какое оборудование используется на физическом уровне?

12. Какие известны спецификации физического уровня?

13. Перечислить функции канального уровня.

14. Какие функции канального уровня?

15. На какие подуровни разделяется канальный уровень и каковы их функции?

16. Функцией какого уровня является засекречивание и реализация форм представления данных?.

17. Какие протоколы используются на канальном уровне?

18. Какое оборудование используется на канальном уровне?

19. Какие функции выполняются и какие протоколы используются на сетевом уровне?

20. Какое оборудование используется на сетевом уровне?

21. Перечислить функции транспортного уровня.

22. Какие протоколы используются на транспортном уровне?

23. Перечислить оборудование транспортного уровня.

24. Дать определение сеансового уровня.

25. Какой уровень отвечает за доступ приложений в сеть?

26. Задачи уровня представления данных.

27. Перечислить функции прикладного уровня.

28. Перечислить протоколы верхних уровней.

29. Дать определение стандартных стеков коммуникационных протоколов

Доцент кафедры прикладной информатики

Введение

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Вопрос 1. Взаимодействие уровней модели OSI

Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2:

— горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;

— вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 2 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI

Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.

Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.

В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 3 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели

Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ, предназначенных для выполнения конкретных функций. Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.

Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.

Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:

— взаимодействию прикладных процессов;

— формам представления данных;

— единообразному хранению данных;

— управлению сетевыми ресурсами;

— безопасности данных и защите информации;

— диагностике программ и технических средств.

На рис. 4 приведено краткое описание функций всех уровней.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 4 Функции уровней

Прикладной уровень (Application layer)

Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением (message).

Прикладной уровень выполняет следующие функции:

Описание форм и методов взаимодействия прикладных процессов.

1. Выполнение различных видов работ.

управление системой и т.д.

2. Идентификация пользователей по их паролям, адресам, электронным подписям;

3. Определение функционирующих абонентов и возможности доступа к новым прикладным процессам;

4. Определение достаточности имеющихся ресурсов;

5. Организация запросов на соединение с другими прикладными процессами;

6. Передача заявок представительскому уровню на необходимые методы описания информации;

7. Выбор процедур планируемого диалога процессов;

8. Управление данными, которыми обмениваются прикладные процессы и синхронизация взаимодействия прикладных процессов;

9. Определение качества обслуживания (время доставки блоков данных, допустимой частоты ошибок);

10. Соглашение об исправлении ошибок и определении достоверности данных;

11. Согласование ограничений, накладываемых на синтаксис (наборы символов, структура данных).

Указанные функции определяют виды сервиса, которые прикладной уровень предоставляет прикладным процессам. Кроме этого, прикладной уровень передает прикладным процессам сервис, предоставляемый физическим, канальным, сетевым, транспортным, сеансовым и представительским уровнями.

На прикладном уровне необходимо предоставить в распоряжение пользователей уже переработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательское программное обеспечение.

Прикладной уровень отвечает за доступ приложений в сеть. Задачами этого уровня является перенос файлов, обмен почтовыми сообщениями и управление сетью.

К числу наиболее распространенных протоколов верхних трех уровней относятся:

— FTP (File Transfer Protocol) протокол передачи файлов;

— TFTP (Trivial File Transfer Protocol) простейший протокол пересылки файлов;

— X.400 электронная почта;

— Telnet работа с удаленным терминалом;

— SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) простой протокол почтового обмена;

— CMIP (Common Management Information Protocol) общий протокол управления информацией;

— SLIP (Serial Line IP) IP для последовательных линий. Протокол последовательной посимвольной передачи данных;

— SNMP (Simple Network Management Protocol) простой протокол сетевого управления;

— FTAM (File Transfer, Access, and Management) протокол передачи, доступа и управления файлами.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Модель взаимодействия открытых систем (OSI). Горизонтальная и вертикальная модели 7 уровней взаимодействия

Семиуровневая сетевая архитектура

· Физический уровень (Physical Layer).

· Уровень управления линией передачи данных (Data Link).

· Сетевой уровень (Network Layer).

· Транспортный уровень (Transport Layer).

· Сеансовый уровень (Session Layer).

· Уровень представления (Presentation Layer).

· Уровень приложений (Application Layer).

Физический уровень (Physical Layer) обеспечивает виртуальную линию связи для передачи данных между узлами сети. На этом уровне выполняется преобразование данных, поступающих от следующего, более высокого уровня (уровень управления передачей данных), в сигналы, передающиеся по кабелю.

Уровень управления линией передачи данных (Data Link) обеспечивает виртуальную линию связи более высокого уровня, способную безошибочно передавать данные в асинхронном режиме. При этом данные обычно передаются блоками, содержащими дополнительную управляющую информацию. Такие блоки называют кадрами. При возникновении ошибок автоматически выполняется повторная посылка кадра. Кроме того, на уровне управления линией передачи данных обычно обеспечивается правильная последовательность передаваемых и принимаемых кадров. Последнее означает, что если один компьютер передает другому несколько блоков данных, то принимающий компьютер получит эти блоки данных именно в той последовательности, в какой они были переданы.

Сетевой уровень (Network Layer) предполагает, что с каждым узлом сети связан некий процесс. Процессы, работающие на узлах сети, взаимодействуют друг с другом и обеспечивают выбор маршрута передачи данных в сети (маршрутизацию), а также управление потоком данных в сети. В частности, на этом уровне должна выполняться буферизация данных.

Транспортный уровень (Transport Layer) может выполнять разделение передаваемых сообщений на пакеты на передающем конце и сборку на приемном конце. На этом уровне может выполняться согласование сетевых уровней различных несовместимых между собой сетей через специальные шлюзы. Например, такое согласование потребуется для объединения локальных сетей в глобальные.

Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает интерфейс с транспортным уровнем. На этом уровне выполняется управление взаимодействием между рабочими станциями, которые участвуют в сеансе связи. В частности, на этом уровне выполняется управление доступом на основе прав доступа.

Уровень представления (Presentation Layer) описывает шифрование данных, их сжатие и кодовое преобразование. Например, если в состав сети входят рабочие станции с разным внутренним представлением данных (ASCII для IBM PC и EBCDIC для IBM-370), необходимо выполнить преобразование.

Уровень приложений (Application Layer) отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения конечного пользователя.

Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис. 1.11:

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

— горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;

— вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Взаимодействие уровней модели OSI

Семиуровневая модель OSI

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 2.1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Взаимодействие уровней модели OSI

Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:

– горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;

– вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 2.1 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI

Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.

Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.

В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых системРис. 2.2 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели

Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ, предназначенных для выполнения конкретных функций. Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.

Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.

Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:

— взаимодействию прикладных процессов;

— формам представления данных;

— единообразному хранению данных;

— управлению сетевыми ресурсами;

— безопасности данных и защите информации;

— диагностике программ и технических средств.

На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 2.3 Функции уровней

Сетезависимые протоколы

Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из двух групп: либо к функциям, зависящим от конкретной технической реализации сети, либо к функциям, ориентированным на работу с приложениями.

Три нижних уровня физический, канальный и сетевой являются сетезависимыми, протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети, с используемым коммуникационным оборудованием. Например, переход на оборудование FDDI означает смену протоколов физического и канального уровня во всех узлах сети.

Три верхних уровня сеансовый, уровень представления и прикладной ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют никакие изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet на высокоскоростную технологию 100VG-AnyLAN не потребует никаких изменений в программных средствах, реализующих функции прикладного, представительного и сеансового уровней.

Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств, непосредственно занимающихся транспортировкой сообщений.

Одна рабочая станция взаимодействует с другой рабочей станцией посредством протоколов всех семи уровней. Это взаимодействие станции осуществляют через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать:

— либо только на физическом уровне (повторитель);

— либо на физическом и канальном уровнях (мост);

— либо на физическом, канальном и сетевом уровнях, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор).

Модель OSI представляет собой хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, сервисами, предоставляемыми на верхних уровнях, и прочими параметрами.

Вопросы

2. Каково назначение базовой модели взаимодействия открытых систем?

3. На какие уровни разбита базовая модель OSI?

4. Какие функции несет уровень в модели взаимодействия открытых систем?

5. На какие единицы разбивается информация для передачи данных по сети?

6. Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем?

7. Какие элементы являются основными элементами для базовой модели взаимодействия открытых систем?

8. Какие функции выполняются на физическом уровне?

9. Какие вопросы решаются на физическом уровне?

10. Какой уровень модели OSI преобразует данные в общий формат для передачи по сети?

11. Какое оборудование используется на физическом уровне?

12. Какие известны спецификации физического уровня?

13. Перечислить функции канального уровня.

14. Какие функции канального уровня?

15. На какие подуровни разделяется канальный уровень и каковы их функции?

16. Функцией какого уровня является засекречивание и реализация форм представления данных?.

17. Какие протоколы используются на канальном уровне?

18. Какое оборудование используется на канальном уровне?

19. Какие функции выполняются и какие протоколы используются на сетевом уровне?

20. Какое оборудование используется на сетевом уровне?

21. Перечислить функции транспортного уровня.

22. Какие протоколы используются на транспортном уровне?

23. Перечислить оборудование транспортного уровня.

24. Дать определение сеансового уровня.

25. Какой уровень отвечает за доступ приложений в сеть?

26. Задачи уровня представления данных.

27. Перечислить функции прикладного уровня.

28. Перечислить протоколы верхних уровней.

29. Дать определение стандартных стеков коммуникационных протоколов

Семиуровневая модель OSI

Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 2.1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.

Взаимодействие уровней модели OSI

Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:

– горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;

– вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем

Рис. 2.1 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI

Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.

Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.

В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.

Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Смотреть картинку Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Картинка про Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых систем. Фото Что обеспечивает горизонтальная составляющая модели взаимодействия открытых системРис. 2.2 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели

Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ, предназначенных для выполнения конкретных функций. Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.

Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.

Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:

— взаимодействию прикладных процессов;

— формам представления данных;

— единообразному хранению данных;

— управлению сетевыми ресурсами;

— безопасности данных и защите информации;

— диагностике программ и технических средств.

На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *