Эталонная модель ОSI

Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. В этом процессе можно выделить следующие задачи:

1. Распознавание данных.

2. Разбиение данных на управляемые блоки.

3. Добавление информации к каждому блоку о местонахождении данных и получателе.

4. Добавление информации для синхронизации и проверки ошибок.

5. Перемещение данных в сеть и отправка их по заданному адресу.

Сетевая ОС при выполнении этих задач строго следует определенному набору процедур. Эти процедуры называются протоколами.

Протоколы – формальный наборам правил и соглашений, определяющий, каким образом устройства в сети обмениваются данными.

Протоколы описывают любой момент взаимодействия – от характеристик сигналов, передаваемых по кабелям, до языков запросов, позволяющих обмениваться сообщениями приложениям, исполняемым на разных компьютерах. Каждый компьютер в сети использует набор протоколов для выполнения функций, назначенных каждому уровню. Совокупность уровней называется стеком протоколов (сетевым стеком). Традиционно стек делится на семь уровней, функции которых определяются эталонной моделью взаимодействия открытых систем (OSI – Open System Interconnection) – документом, описывающим как отдельные функции каждого уровня, так и их совместное применение для обеспечения взаимодействия компьютеров сети.

Эталонная модель (OSI) имеет следующие семь уровней взаимодействия:

7) прикладной уровень (Application Layer);

6) представительский уровень (Presentation Layer);

5) сеансовый уровень (Session Layer);

4) транспортный уровень (Transport Layer);

3) сетевой уровень (Network Layer);

2) канальный уровень (Data Link Layer);

1) физический уровень (Physical Layer);

В модели предусмотрено, что взаимодействуют только смежные уровни. Изменение состояния одного из уровней приводит к немедленному изменению состояния только смежных уровней. Информация, поступающая от Источника к Приемнику, проходит все уровни по следующей схеме: информация стартует с 7-го уровня Источника и проходит все уровни до 1-го. Далее, 1-й уровень передает информацию по сети. На Приемник информация приходит на 1-й уровень, поднимается до 7-го уровня и достигает пользователя.

Физический уровень обеспечивает линию связи для передачи данных между узлами сети. На этом уровне происходит преобразование данных 2-го уровня в сигналы, передающиеся по кабелю.

Канальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые кадры, которые являются блоками данных, содержащими дополнительную управляющую информацию. При возникновении ошибок автоматически выполняется повторная передача кадра.

Сетевой уровень отвечает за маршрутизацию пакетов в сети и связь между сетями (межсетевое взаимодействие). Маршрутизация – процесс выбора маршрута передачи данных в сети. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок и управление потоками данных.

Транспортный уровень выполняет разделение передаваемых сообщений на пакеты на Источнике и сборку пакетов на Приемнике. На этом уровне может выполняться согласование сетевых уровней различных, в общем случае несовместимых сетей через специальные шлюзы. Такое согласование требуется, например, при объединении локальных сетей в глобальные.

Сеансовый уровень обеспечивает взаимодействие с транспортным уровнем. Этот уровень координирует прием и передачу данных одного сеанса связи, управляет паролями, подсчитывает плату за использование сети.

Представительский уровень предназначен для подготовки данных, используемых затем на уровне приложений. На уровне представления происходит преобразование данных из кадров для экранного формата или для формата печатающего устройства.

Прикладной уровень отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения конечного пользователя.

Модель OSI представляет собой архитектурный каркас и самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых продуктов. Благодаря этим рекомендациям возможно объединение сетей в интерсеть.