Лекция "Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI"

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Базовая   эталонная   модель   взаимосвязи   открытых   систем   (ЭМВОС,   OSI   –   Open System Interconnection model) – это модель, принятая ISO для описания общих принципов взаимодействия информационных систем. Модель OSI признана всеми международными организациями как основа для стандартизации протоколов информационных сетей. В модели OSI информационная сеть рассматривается как совокупность функций, которые делятся   на   группы,   называемые   уровнями.   Разделение   на   уровни   позволяет   вносить изменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительно упрощает и удешевляет модернизацию средств по мере развития техники. 7­й   уровень   –  прикладной  (Application):   включает   средства   управления   прикладными процессами;   эти   процессы   могут   объединяться   для   выполнения   поставленных   заданий, обмениваться между собой данными. Другими словами, на этом уровне определяются и оформляются в блоки те данные, которые подлежат передаче по сети. Уровень включает, например,   такие   средства   для   взаимодействия   прикладных   программ,   как   прием   и хранение пакетов в “почтовых ящиках” (mail­box). 6­й   уровень   –  представительский  (Presentation):   реализуются   функции   представления данных   (кодирование,   форматирование,   структурирование).   Например,   на   этом   уровне выделенные для передачи данные преобразуются из кода EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal   Interchange   Code   –   символы   кодируются   восемью   битами)   в   ASCII   (American Standards Committee for Information Interchange – семибитовый двоичный код) и т.п. 5­й уровень – сеансовый (Session): предназначен для организации и синхронизации диалога, ведущегося объектами (станциями) сети. На этом уровне определяются тип связи (дуплекс или   полудуплекс),   начало   и   окончание   заданий,   последовательность   и   режим   обмена запросами и ответами взаимодействующих партнеров. 4­й   уровень   –  транспортный  (Transport):   предназначен   для   управления   сквозными каналами в сети передачи данных; на этом уровне обеспечивается связь между оконечными пунктами (в отличие от следующего сетевого уровня, на котором обеспечивается передача данных   через   промежуточные   компоненты   сети).   К   функциям   транспортного   уровня относятся   мультиплексирование   и   демультиплексирование   (сборка­разборка   пакетов), обнаружение   и   устранение   ошибок   в   передаче   данных,   реализация   заказанного   уровня услуг (например, заказанной скорости и надежности передачи). На транспортном уровне пакеты обычно называют сегментами. 3­й   уровень   –  сетевой  (Network):   на   этом   уровне   происходит   управление   передачей пакетов   через   промежуточные   узлы   и   сети,   контроль   нагрузки   на   сеть   с   целью предотвращения   перегрузок,   отрицательно   влияющих   на   работу   сети,   маршрутизация пакетов.  Маршрутизация пакетов  – определение и реализация маршрутов, по которым передаются   пакеты.   Маршрутизация   сводится   к   определению   логических   каналов. Логическим   каналом  называется   виртуальное   (не   обязательно   физическое)   соединение двух или более объектов сетевого уровня, при котором возможен обмен данными между этими   объектами.   Понятию   логического   канала   необязательно   соответствие   некоего физического   соединения   линий   передачи   данных   между   связываемыми   пунктами.   Это понятие введено для абстрагирования от физической реализации соединения. 2­й уровень –  канальный  (Link, уровень звена данных): предоставляет услуги по обмену данными   между   логическими   объектами   предыдущего   сетевого   уровня   и   выполняет функции, связанные с формированием и передачей кадров, обнаружением и исправлением ошибок,   возникающих   на   следующем,   физическом   уровне.  Кадром  называется   пакет канального уровня, поскольку пакет на предыдущих уровнях может состоять из одного или многих   кадров.   В   ЛВС   функции   канального   уровня   подразделяют   на   два   подуровня: управление доступом к каналу (MAC – Medium Access Control) и управление логическим каналом   (LLC   –   Logical   Link   Control).   К   подуровню   LLC   относится   часть   функций канального уровня, не связанных с особенностями передающей среды. На подуровне MAC осуществляется доступ к каналу передачи данных. 1­й   уровень   –  физический  (Physical):   предоставляет   механические,   электрические, функциональные и процедурные средства для установления, поддержания и разъединения логических   соединений   между   логическими   объектами   канального   уровня;   реализует функции передачи битов данных через физические среды. Именно на физическом уровне осуществляются   представление   информации   в   виде   электрических   или   оптических сигналов, преобразования формы сигналов, выбор параметров физических сред передачи данных. В конкретных случаях может возникать потребность в реализации лишь части названных функций, тогда соответственно в сети имеется лишь часть уровней. Так, в простых (нераз­ ветвленных) ЛВС отпадает необходимость в средствах сетевого и транспортного уровней. Передача   данных   через   разветвленные   сети   происходит   при   использовании инкапсуляции/декапсуляции порций данных. Так, сообщение, пришедшее на транспортный уровень,   делится   на   сегменты,   которые   получают   заголовки   и   передаются   на   сетевой уровень. На сетевом уровне сегмент может быть разделен на части (пакеты), если сеть не поддерживает передачу сегментов целиком. Пакет снабжается своим сетевым заголовком (т.е.   происходит   инкапсуляция   сегментов   в   пакеты).   При   передаче   между   узлами промежуточной ЛВС может потребоваться разделение пакетов на кадры (т.е. инкапсуляция пакетов   в   кадры).   В   приемном   узле   сегменты   декапсулируются   и   восстанавливается исходное сообщение.