2015-07-14
609
7.Прикладной уровень – уровень приложений, верхний уровень модели, обеспечивающий взаимодействие пользовательских приложений с сетью.:
Позволяет приложениям использовать сетевые службы
Удалённый доступ к файлам и базам данных
Пересылка электронной почты
Отвечает за передачу служебной информации
Предоставляет приложениям информацию об ошибках
Формирует запросы к уровню представления.
Протоколы прикладного уровня RDP, HTTP, BMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, MODBUS, SIP, TELNET.
Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.
6. Представительский уровень – обеспечивает преобразование протоколов и шифрование/дешифрование данных.
Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.
Уровень представлений обычно представляет собой промежуточный протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет осуществлять обмен между приложениями на разновидных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке.
5. Сеансовый уровень модели обеспечивает поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением прав на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.
Сеансы передачи составляются из запросов и ответов, которые используются между приложениями. Службы сеансового уровня обычно используются в средах приложений, в которых требуется использование удалённого вызова процедур.
Примерами протоколов сеансового уровня является протокол сеансового уровня стека протоколов OSI, который известен как X.235 или OSI 8327. В случае потери соединения этот протокол может попытаться его восстановить. Если соединение не используется длительное время, то протокол сеансового уровня может его закрыть и открыть заново. Он позволяет производить передачу в дуплексном или полудуплексном режимах и обеспечивает наличие контрольных точек в потоке обмена сообщениями.
В рамках семантических конструкций сеансового уровня сетевой архитектуры OSI этот уровень отвечает на служебные запросы представительского уровня и осуществляет служебные запросы к транспортному уровню.
Службы:
Аутентификация
Права доступа
Возобновление сеанса (установление контрольных точек и восстановление)
Сеансовый уровень модели OSI отвечает за установление контрольных точек и восстановление. Он позволяет соответствующим образом совмещать и синхронизировать информацию нескольких потоков, возможно от разных источников.
4. Транпортный уровень модели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции, и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных, например, UDP ограничивается контролем целостности данных в рамках одной датаграммы, и не исключает возможности потери пакета целиком, или дублирования пакетов, нарушение порядка получения пакетов данных, TCP обеспечивает надёжную непрерывную передачу данных, исключающую потерю данных или нарушение порядка их поступления или дублирования, может перераспределять данные, разбивая большие порции данных на фрагменты и наоборот склеивая фрагменты в один пакет.
3. Сетевой уровень – протокол 3-его уровня сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне такое сетевое устройство, как маршрутизатор.
В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на канальный уровень.
Классификация
Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса, протоколы с установкой соединения и без него.
Протоколы с установкой соединения начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу и затем по окончании передачи разрывают связь.
Протоколы без установки соединения посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете. Каждый пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждое промежуточное сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передаётся от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена, т.к. разные пакеты могут пройти разными маршрутами. За восстановление порядка данных при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.
Функции сетевого уровня:
Модели соединения: с установкой соединения и без установки соединения
Сетевой уровень может быть как с установкой соединения, так и без него. В отличие от межсетевого уровня в сетке протоколов ТСР/IP поддерживает только протокол ИП, который является протоколом без установки соединения; протоколы с установкой соединения находятся на следующих уровнях этой модели.
-адрес, присвоенный сетевому узлу
Каждый хост в сети должен иметь уникальный адрес, который определяет, где он находится. Этот адрес обычно назначается из иерархической системы. В интернете адреса известны как адреса протокола IP
-продвижение данных
Так многие сети разделены на подсети и соединяются с другими сетями широковещательными каналами, сети используют специальные хосты, которые называются шлюзами или роутерами для доставления пакетов между сетями. Это также используется в интересах мобильных приложений, когда пользователь двигается от одного приложения к другому, в этом случае пакеты должны следовать за ним. В протоколе IPv4 такая идея описана, но практически не применяется, IPv6 содержит более рациональное решение.
- Канальный уровень – уровень сетевой модели, предназначенный для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети. Также может использоваться для обнаружения и исправления ошибок, возникших на физическом уровне. Примерами протоколов работающих на канальном уровне являются Ethernet для локальных сетей, point-to-point protocol, HDLC и ADCCP для подключений точка-точка
Канальный уровень отвечает за доставку кадров между устройствами, подключёнными к одному сетевомусегменту. Кадры канального уровня не пересекают границ сетевого сегмента. Функции межсетевой маршрутизации и глобальной адресации осуществляются на более высоких уровнях модели OSI, что позволяет протоколам канального уровня сосредоточиться на локальной доставке и адресации.
Заголовок кадра содержит аппаратные адреса отправителя и получателя, что позволяет определить, какое устройство отправило кадр и какое устройство должно получить его обратно. В отличие от иерархических и маршрутизируемых адресов, аппаратные адреса одноуровневые. Это означает, что никакая часть адреса не может указывать на принадлежность к какой либо логической или физической группе.
Когда устройства пытаются использовать среду одновременно, возникают коллизии кадров. Протоколы канального уровня выявляют такие случаи и обеспечивают механизмы для уменьшения их количества или же их предотвращения.
Многие протоколы канального уровня не имеют подтверждения о приёме кадра, некоторые протоколы даже не имеют контрольной суммы для проверки целостности кадра. В таких случаях, протоколы более высокого уровня должны обеспечивать управление потоком данных, контроль ошибок, подтверждение доставки и ретрансляции утерянных данных.
На этом уровня работают коммутаторы, мосты.
В программировании доступ к этому уровню предоставляет драйвер сетевой платы. В операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС.
1. Физический слой – первый уровень сетевой модели OSI. Это нижний уровень модели OSI- физический и электрическая среда для передачи данных. Обычно физический уровень описывает: передачи на примере топологий, сравнивает аналоговое и цифровое кодирование, синхронизацию бит, сравнивает узкополосную и широкополосную передачу, многоканальные системы связи, последовательную передачу данных.
Единица измерения, используемая на этом слое – биты, т.е. физический уровень осуществляет передачу потока битов по соответствующей физической среде через соответствующий интерфейс.
Технические средства:
Кабель (коаксильный, витая пара, оптоволокно, беспроводная среда)
Разъём,
коммутативная панель,
повторитель сигналов, многопортовые повторители.
Стандарты: такие сетевые адаптеры как 100BASE-T или 1000BASE-X базируются на физическом слое.
Число 100 означает 100 мбит, а 1000 – гигабит.
Слово BASE – сокращение от basement.
Набор стандартов IEEE определяющий канальный и физический уровень в Ethernet используется в сети LAN.
Модель DOD (Department of defence) модель сетевого взаимодействия, разработанная министерстовм обороны США, реализацией которой является TCP/IP. Сеть протоколов TCP/IP – набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть интернет. Название TCP/IP происходит из двух наболее важных сетевых протоколов.
Уровни модели DOD(TCP/IP).
В отличие от модели OSI, модель состоит из четырёх уровней:
Уровня приложений (прикладной уровень) соответствующий трём верхним урвням модели OSI(process/aplication).
Транспортного уровня, соотв. Транспортному(transport).
Межсетевого уровня, соотв. Сетевому уровню(Internet).
Уровня сетевого доступа(Network access), соотв. Двум нижним уровням модели OSI.
Прикладной уровень.
Верхний уровень модели, включающий протоколы, обрабатывающие данные пользователей и осуществляющие управление обменом данными между приложениями. На этом уровне стандартизируется представление данных. Этот уровень объединяет функции прикладного, представительского и сеансового уровней модели OSI.
Протоколы, осуществляет управление обменом данными между приложениями –SNMP, DNS, BOOTP, RARP.
Транспортный уровень.
Содержит протоколы для обеспечений целостности данных при сквозной передачи. Обеспечивает управление инициализацией и закрытые соединений. В наст. Вр. Осуществляется два основных протокола транспортного уровня TCP отличается надежностью, т.к. перед передачей устанавливается соединение с принимающей стороной: обеспечение гарантированной доставки, повторная передача при потере, управление потоком передачи данных. UDP не устанавливает соединение с принимающей стороной.
Межсетевой уровень.
Содержит протоколы для маршрутизации сообщений в сети. Все протоколы транспортного уровня используют IP для доставки данных от источника к получателю. IP – это межсетевая служба, не устанавливающая соединение при передаче данных, без гарантии доставки пакетов.
Доставка пакетов IP протоколом без установки соединения считается фундаментальной и характерной особенностью архитектуры интернета.
К межсетевому относятся: Internet control massage protocol считается неотъемлемой частью протокола IP, несмотря на то, что архитектурно он относится к более высокому уровню, потому что использует IP для доставки данных, также как и любой транспортный протоколов. ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и диагностики сетй.
Internet group management protocol - протокол межсетевого уровня, используется для объединения устройств в группы и обеспечивающий одновременную передачу данных.
Уровень сетевого доступа.
Нижний уровень модели. Содержит протоколы для физической доставки данных к сетевым устройствам.
Канальный уровень описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование. Ethernet в поле заголовка пакета содержит указание того, какой машине или машинам в сети предназначен пакет.
Кроме того, канальный уровень описывает среду передачи данных(будь то коаксильный кабель, витая пара, оптоволокно) физические характеристики такой среды и принцип передачи данных (разделение каналов, модуляцию, амплитуду сигналов, частоту сигналов, способ синхронизации передачи, время ожидания ответа и максимальное расстояние).
Дуплекс – способ связи с использованием приёмопередающих устройств.
Реализующее дуплексный способ связи устройство может в любой момент времени и передавать и принимать информацию. Передача и приём ведутся устройством одновременно по двум физическим разделённым каналам связи.
Симплексная связь – связь, при которой информация передаётся только в одном направлении. Существуют два определения симплексной связи.
1. Схема симплексной связи позволяет передавать сигналы всегда только в одном направлении.
2. Схема симплексной связи позволяет передавать сигналы в каждый момент времени только в одном направлении. В другой момент времени сигналы могут передаваться в противоположном направлении. Такой вид связи обычно называют полудуплексной связью.
Intenet protocol – межсетевой протокол. Относится к маршрутизируемым протоколам сетевого уровня семейства TCP/IP. Неотъемлемой частью протокола является адресация сети.
IP- адрес – уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. В сети интернет требуется глобальная уникальность адреса: в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети. В версии протокола IPv4 айпи имеет адрес 4 байта
IPv4 представляет собой 32битное число. Удобной формой записи IP адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел значением от 0 до 255, разделённых точками.
IPv6 имеет 128битное представление. Адреса разделяются двоеточиям.
