Общая характеристика модели OSI. Сущность технологии открытых систем состоит в обеспечении переносимости (portability) прикладных программ между различными компьютерными платформами или

Сущность технологии открытых систем состоит в обеспечении переносимости (portability) прикладных программ между различными компьютерными платформами или устройствами телекоммуникаций при сохранении взаимодействия (interoperability) таких систем друг с другом. Технически это достигается за счет использования стандартизованных программных и аппаратных интерфейсов между компонентами (уровнями) открытых систем.

Стандартизация взаимосвязи систем охватывает три уровня описания средств информационного обмена. На первом уровне специфицируется эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМВОС), в рамках которой определяются основные понятия и общая структура взаимосвязи, описываются принципы построения системы базовых стандартов, т.е. определяются язык описания и методологические основы построения и описания стандартов ЭМВОС.

На втором уровне определяются спецификации сервиса (услуг), предоставляемого отдельными компонентами ЭМВОС, т.е. на данном уровне стандартизуются функциональные возможности уровней модели.

Третий уровень описания является наиболее детальным. На этом уровне осуществляется спецификация протоколов информационного обмена между функциональными элементами эталонной модели, определяющими правила и форматы взаимодействия элементов.

Работы по организации и стандартизации взаимодействия открытых систем постоянно ведутся как на уровне крупнейших производителей вычислительных средств и телекоммуникаций (Hewlett-Packard, IBM, Sun Microsystems и др.), так и на уровне правительственных организаций. Ведущее место в области стандартизации открытых систем принадлежит Совместному техническому комитету СТК-1 (Join Technical Committee, JTC-1) «Информационная технология» в составе ISO (International Standardization Organization), а также Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission, IEC) и Международному союзу электросвязи.

Для создания модели взаимодействия открытых систем в 1977 году Международной организацией по стандартизации был создан подкомитет по разработке стандартов в области информационных систем, в задачи которого входило решение вопросов:

· унификации описания работы отдельной системы;

· определения и унификации интерфейса для обмена информацией между системами;

· устранения технических препятствий для связи систем.

В результате проведенной работы был разработан ряд спецификаций, определяющих правила взаимодействия различных технических устройств, на основе которых в ходе совместной деятельности ряда международных организаций по стандартизации – ISO, ITU-T и некоторых других в 1984 была создана модель, известная в настоящее время как эталонная модель взаимодействия открытых систем ЭМВОС (Open System Interconnection, OSI).

Использование модели OSI в условиях наличия достаточно разнообразных аппаратно-программных решений, отдельных методов распределения и обработки информации реализует принципы системного подхода при анализе и синтезе сетей связи, который позволил бы обеспечить в будущем их развитие и адаптацию, как к новым видам обслуживания и технологиям, так и к вновь создаваемой технике. Сама же эталонная модель взаимодействия открытых систем в этой связи представляет собой достаточно общую форму описания структуры открытой информационной системы, входящих в нее компонент, а также правил и процедур взаимодействия последних в процессе выполнения системой поставленных задач.

В модели OSI (рис. 3) средства взаимодействия делятся на семь уровней: прикладной, представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический. Каждый уровень имеет дело с определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств.

Рис. 3. Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI

В рамках введенной модели взаимодействия открытых систем ранее введенные понятия «сервис», «услуга», «интерфейс», «протокол» можно уточнить.

Сервисы и услуги определяют функциональность соответствующего уровня ЭМВОС и могут быть предоставлены для вышестоящих уровней модели со стороны нижестоящих уровней. В этом случае нижестоящий уровень является поставщиком услуг или служб для вышестоящего уровня.

Интерфейс определяет способ взаимодействия сущностей, принадлежащих двум смежным уровням одной открытой системы. Интерфейсы определяют правила передачи информации между уровнями и сигналы управления передачей, которые называются примитивами (primitives). В частности, в говорится о примитивах запроса, примитивах ответа и т.п. В дальнейшем, учитывая, что интерес представляют приложения ЭМВОС, будут использоваться термины «запрос», «ответ», «индикация».

Протокол отражает логику взаимодействия одноранговых (одноуровневых) сущностей при реализации ими определенного сервиса и описывает форматы данных, которыми обмениваются сущности. Каждый протокол имеет свою версию и свой идентификатор, который передается при связи между уровнями. Сущности могут принадлежать различным открытым системам.

Рис. 4. Вложенность сообщений различных уровней

Когда сообщение по сети поступает на узел-адресат, оно принимается ее физическим уровнем и последовательно перемещается вверх с уровня на уровень. Каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок своего уровня, выполняя соответствующие данному уровню функции, а затем удаляет этот заголовок и передает сообщение вышележащему уровню.

Наряду с термином сообщение (message) существуют и другие термины, применяемые сетевыми специалистами для обозначения единиц данных в процедурах обмена. В стандартах ISO для обозначения единиц данных, с которыми имеют дело протоколы разных уровней, используется общее название протокольный блок данных (Protocol Data Unit, PDU). Для обозначения блоков данных определенных уровней часто используются специальные названия: кадр (frame), пакет (packet), дейтаграмма (datagram), сегмент (segment). Промежуток времени, в течение которого процесс формирует сообщение, включая необходимую для его передачи сопутствующую информацию, и выполняется взаимодействие систем, называют сеансом связи или сессией. С учетом изложенного ЭМВОС позволяет решить задачу описания множества функций, определяющих правила взаимодействия открытых систем и, как следствие, основных требований к физическим средствам соединения, не рассматривая структуру и характеристики последних.

Организация взаимодействия между абонентами (рис.3.7) начинается с момента активизации процессов, интерфейсов и протоколов прикладным уровнем, т. е. уровнем-инициатором, с поочередным вовлечением в работу всех последующих уровней, вплоть до физического уровня.