Уровни модели OSI

Модель OSI разделяет коммуникационные функции на 7 уровней:

7. Уровень приложений;

6. Уровень представлений;

5. Сеансовый уровень;

4. Транспортный уровень;

3. Сетевой уровень;

2. Канальный уровень;

1. Физический уровень.

Функции наиболее низкого – физического уровня находятся на первом уровне. Функции, отвечающие за работу приложений, располагаются на верхнем уровне.

Концепция модели – каждый уровень предоставляет сервис последующему, более высокому уровню. Это позволяет каждому уровню взаимодействовать с тем же уровнем на другом компьютере (рис. 2).

Рис. 2. Уровни модели OSI

Несмотря на то, что каждый уровень может взаимодействовать только с тем же уровнем на другом компьютере (7 с 7, 3 с 3 и т.д., но не 7 – 6 или 3 – 6), фактически взаимодействие происходит только между соседними уровнями одного компьютера. Так, 4 уровень компьютера А, взаимодействуя с тем же 4 уровнем компьютера В, на самом деле взаимодействует с соседним себе 3 уровнем, 3 со 2 и т.д. до 4 уровня компьютера В (рис. 3).

Рис. 3. Взаимодействие уровней модели OSI

Только на физическом уровне происходит непосредственное взаимодействие компьютеров посредством среды передачи.

Функциональное назначение уровней

1. Физический уровень направляет неструктурированный поток битов данных через физическую среду передачи (кабель).

Физический уровень выполняет роль несущей для всех сигналов, передающих данные сгенерированные всеми более высокими уровнями. Этот уровень отвечает за аппаратное обеспечение. Физический уровень определяет физические, механические и электрические характеристики линий связи (тип кабеля, количество разъемов коннектора, назначение каждого разъёма и т.д.).

Физический уровень описывает топологию сети и определяет метод передачи данных по кабелю (электрический, оптический).

2. Канальный уровень упаковывает неструктурированные биты данных с физического уровня в структурированные пакеты (фреймы данных).

Канальный уровень отвечает за обеспечение безошибочной передачи пакетов. Пакеты содержат исходный адрес и адрес назначения, что позволяет компьютеру извлекать данные, предназначенные только ему.

3. Сетевой уровень отвечает за адресацию сообщений и преобразование логических адресов и имен в физические адреса канального уровня. Сетевой уровень определяет путь (маршрут) прохождения данных от передающего к принимающему компьютеру. Сетевой уровень переструктурирует пакеты данных (фреймы) канального уровня (разбивает большие на совокупность небольших или объединяет мелкие).

4. Транспортный уровень осуществляет контроль качества передачи и отвечает за распознание и коррекцию ошибок. Транспортный уровень гарантирует доставку сообщений, создаваемых на уровне приложений.

5. Сеансовый уровень позволяет двум приложениям на разных компьютерах установить, использовать и завершить соединение, которое называется сеансом. Сеансовый уровень координирует связь между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях. Сеансовый уровень обеспечивает синхронизацию задачи и реализует управление диалогом между взаимодействующими процессами (определяет, какая сторона передаёт, когда, как долго и т.д.).

6. Уровень представления служит для преобразования данных, полученных с уровня приложения в повсеместно распознаваемый промежуточный формат. Уровень представления можно назвать сетевым транслятором. Уровень представления позволяет объединять в единую сеть разнотипные компьютеры (IBM PC, Macintosh, DEC и т.д.), преобразуя их данные в единый формат.

Уровень представления осуществляет управление защитой в сети, осуществляет шифрование данных (при необходимости). Обеспечивает сжатие данных с целью уменьшения количества бит данных, требующих передачи.

7. Уровень приложений (прикладной уровень) позволяет прикладным программам получать доступ к сетевому сервису. Уровень приложений непосредственно поддерживает пользовательские приложения (программное обеспечение для передачи файлов, доступа к базе данных, электронная почта).

Модель стандарта взаимодействия Открытых Систем считается лучшей из известных моделей и наиболее часто используется для описания сетевых сред.

Большинство производителей стремятся придерживаться модели OSI. На практике ни одно из средств не удовлетворяет полностью стандарту.