Тема Еталонна модель osi

Узагальнений опис функціонування моделі OSI.

Прикладний рівень направляє повідомлення вниз до представницького рівня. Програмні засоби представницького рівня читають заголовок отриманої інформації з прикладного рівня, виконують необхідні дії, потім додають до повідомлення власну службову інформацію - заголовок представницького рівня. У заголовку представницького рівня містяться вказівки для представницького рівня комп'ютера-адресата (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Модель OSI.

Нарешті, повідомлення сягає нижнього, фізичного рівня, який власне і передає його по лініях зв'язку до комп'ютера-адресата. До цього моменту повідомлення «обростає» заголовками всіх рівнів (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Просування повідомлення по рівнях.

Отже, повідомлення по мережі поступає до комп'ютера-одержувача. Воно приймається його нижнім рівнем і послідовно переміщається вгору з рівня на рівень. Кожен рівень аналізує і обробляє заголовок свого рівня, виконує відповідні до даного рівня функції, а потім видаляє цей заголовок і передає повідомлення до вищого рівня. У результаті повідомлення, послане джерелом в чистому вигляді, досягає відповідного рівня системи одержувача. Віддалений комп'ютер-одержувач виконує дії, які були вказані в отриманому повідомленні, і надсилає відповідь-результат, і тепер він вже не комп'ютер-одержувач, а комп'ютер-відправник і так далі.

Службова інформація в заголовках керує процесом передачі і призначена для контролю його успішності і достовірності. При виникненні проблем може бути зроблена спроба вирішити їх на тому рівні, де вони були виявлені. При неможливості рішення проблеми рівень повідомляє про неї вищестоящі рівні.

На кожному рівні виконується контроль достовірності і обробка помилок. При цьому може бути ініційований повтор передачі даних.

Термін повідомлення (message) має багато синонімів, які застосовують мережні фахівці для позначення одиниць даних в процедурах обміну. В стандартах ISO для позначення одиниць даних, з якими мають справу протоколи різних рівнів, використовується загальна назва протокольний блок даних (Protocol Data Unit, PDU). Для позначення блоків даних певних рівнів часто використовуються спеціальні назви: кадр (frame), пакет (packet), дейтаграма (datagram), сегмент (segment). Ці терміни використовують для опису роботи окремого рівня моделі OSI.

Поняття про протоколи, інтерфейси, стеки протоколів

Формалізовані правила, які визначають, в якій послідовності і в якому форматі повинні обмінюватися повідомленнями мережні компоненти, що належать до одного рівня, але в різних вузлах, називаються протоколом.

В моделі OSI модуль любого з рівнів одного вузла реалізує не лише взаємодію з сусідніми рівнями, які знаходяться в цьому вузлі, але ще і дозволяє взаємодіяти з відповідними рівнями іншого вузла.

Сусідні рівні в одному вузлі взаємодіють між собою за допомогою чітких певних правил і стандартизованих форматів повідомлень, які називаються інтерфейсом.

Таким чином, протоколи займаються визначенням правил взаємодії модулів одного рівня в різних вузлах, а інтерфейси - модулів сусідніх рівнів в одному вузлі.

Кожен рівень повинен мати засоби, які зможуть, по-перше, обробляти свій власний протокол, а по-друге, реалізовувати інтерфейси з сусідніми рівнями.

Ієрархічно організований набір протоколів, що є достатнім для організації взаємодії вузлів в мережі, називається стеком комунікаційних протоколів.

Комунікаційні протоколи можуть бути реалізовані як програмно, так і апаратно. Протоколи нижніх рівнів реалізуються комбінацією програмних і апаратних засобів, а протоколи верхніх рівнів - суто програмними засобами.

Програмний модуль, що реалізовує певний протокол, часто скорочено також називають «протоколом». Зрозуміло, що програмний протокол може мати різні реалізації. Важливо враховувати при порівнянні протоколів не лише логіку їх роботи, але і якість та ступінь ефективності їх програмної реалізації. На ефективність взаємодії пристроїв в мережі впливає якість всієї сукупності протоколів, що складають стек, зокрема, наскільки раціонально розподілено функції між протоколами різних рівнів і наскільки добре визначено інтерфейси між ними.

Зв'язок комп'ютерів в мережі здійснюється не безпосередньо, а через різні комунікаційні пристрої - концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори. Залежно від типу пристрою в ньому повинні бути вбудовані засоби, що реалізовують той або інший набір протоколів.

Поняття «протокол» і «інтерфейс» на аналогічному прикладі

Торгова фірма «На здоров'я» займається продажем-розповсюдженням молока торгової марки «На здоров'я». Ось вже більше шести років її постійним клієнтом є магазин «Смак». Природно, що з часом між ними склалися чіткі і визначені угоди та домовленості, які можна описати наступною моделлю їх взаємодії.

На початку кожного місяця директор магазина Іван Іванович посилає офіційне повідомлення до менеджера торгової фірми Василя Васильовича. У цій заявці Іван Іванович вказує, скільки йому потрібно молока цього місяця. У відповідь на цей запит менеджер фірми "На здоров'я" надсилає платіжну відомість певного зразка на відвантажену кількість молока. Таку взаємодію можна назвати протоколом рівня начальників.

Начальники надсилають свої повідомлення через своїх секретарів. Порядок такої взаємодії можна визначити як міжрівневий інтерфейс «начальник-секретар». При цьому ці інтерфейси можуть бути зовсім не однаковими в двох організаціях - скажімо, в магазині начальник для обміну даними з секретарем користується спеціально відведеною папкою, а в торговій фірмі менеджер спілкується з секретарем за факсом. Отже, начальників не турбує, яким чином ці повідомлення передаються, їм потрібним є результат, а не спосіб його реалізації: поштою, електронною поштою, факсом, кур’єром.

Спосіб передачі повідомлень вибиратимуть секретарі, вони можуть навіть і не повідомляти про це начальників, оскільки протокол взаємодії секретарів пов'язаний суто з передачею інформації, яка поступає зверху, при цьому вони зовсім не читають її. Це можна назвати протокол «секретар-секретар».

При вирішенні інших питань, начальники можуть домовлятися за іншими правилами-протоколами, але це не впливає на роботу секретарів. Секретарям не важливо, які повідомлення потрібно посилати, головне, щоб вони дійшли до місця призначення.

Отже, ця модель взаємодії є дворівневою: рівень начальників і рівень секретарів. Кожен рівень має власний протокол, який може змінюватися незалежно від протоколу іншого рівня

Така незалежність протоколів один від одного і робить ефективним багаторівневий підхід.

Мережезалежні та мереженезалежні протоколи

Функції всіх рівнів моделі OSI можуть бути віднесені до однієї з двох груп: або до функцій, що залежать від конкретної технічної реалізації мережі, або до функцій, що орієнтовані на роботу із застосуванями.

Три нижніх рівні фізичний, канальний і мережний є мережезалежними. Протоколи цих рівнів тісно пов'язані з технічною реалізацією мережі та з використаним комунікаційним устаткуванням. Наприклад, перехід на устаткування FDDI означає зміну протоколів фізичного і канального рівня у всіх вузлах мережі.

Ці протоколи мають узагальнену назву – транспортна підсистема або мережний транспорт. Вони повністю вирішують задачу транспортування повідомлень з заданим рівнем якості в складених мережах, що складаються з мереж з довільною топологією та різними технологіями.

Три верхні рівні сеансовий, представницький і прикладний вирішують задачі надання прикладних сервісів на підставі існуючої транспортної підсистеми.

Вони орієнтовані на застосування і мало залежать від технічних особливостей побудови мережі. На протоколи цих рівнів не впливають жодні зміни в топології мережі, заміна устаткування або перехід на іншу мережну технологію. Так, перехід від Ethernet на високошвидкісну технологію 100VG-AnyLAN не потребує жодних змін в програмних засобах, що реалізовують функції прикладного, представницького і сеансового рівнів.

Транспортний рівень є проміжним, він приховує всі деталі функціонування протоколів нижніх рівнів від протоколів верхніх рівнів. Це дозволяє розробляти застосування, що не залежать від технічних засобів передавання повідомлень, які безпосередньо займаються транспортуванням.

Один кінцевий вузол взаємодіє з іншим кінцевим вузлом за допомогою протоколів всіх сімох рівнів.

Цю взаємодію кінцеві вузли здійснюють через різні комунікаційні пристрої:

• 
  Модеми, мережні адаптери.
  
• 
  Повторювачі, концентратори
  
• 
  Мости, комутатори.
  
• 
  Маршрутизатори.
  
• 
  Шлюзі.
  

Залежно від типу комунікаційний пристрій може працювати:

• 
  Тільки на фізичному рівні (повторювач, концентратор).
  
• 
  На фізичному і канальному рівнях (міст, комутатор).
  
• 
  На фізичному, канальному і мережному рівнях, іноді захоплюючи і транспортний рівень (маршрутизатор).
  

Контрольні запитання

1. 
   Яку систему називають «відкритою»?
   
2. 
   Що розуміють під терміном «специфікація» в обчислювальній техніці?
   
3. 
   Що називають стеком комунікаційних протоколів?
   
4. 
   Які функції покладено на мережні протоколи та мережні інтерфейси?
   
5. 
   Скільки рівнів взаємодії закладено в моделі OSI?
   
6. 
   Протоколи яких рівнів є мереженезалежними та мережезалежними?
   
7. 
   Яким чином закладається службова інформація у пакети, що будуть передаватися по мережі? Для чого вона призначена?
   
8. 
   Протоколи яких рівнів вирішують проблеми передачі сигналів між двома сусідніми вузлами?
   
9. 
   Протоколи яких рівнів безпосередньо спілкуються з програмами-клієнтами?
   
10. 
    Протоколи яких рівнів забезпечують доступ користувача до різних мережних служб?
    

жүктеу/скачать 124.58 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: