Дать характеристику физического уровня модели взаимодействия OSI

Физический уровень имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой территориальный канал. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию, например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.

Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.

Физический уровень выполняет следующие функции:

Установление и разъединение физических соединений.

Передача сигналов в последовательном коде и прием.

Прослушивание, в нужных случаях, каналов.

Идентификация каналов.

Оповещение о появлении неисправностей и отказов.

Дать характеристику канального уровня модели взаимодействия OSI.

Канальный уровень отвечает за организацию передачи данных между абонентами через физический уровень, поэтому на данном уровне предусмотрены средства адресации, позволяющие однозначно идентифицировать отправителя и получателя во всем множестве абонентов, подключенных к общему физическому каналу. В функции данного уровня также входит упорядочивание передачи с целью обеспечения возможности параллельного использования одного физического канала несколькими парами абонентов. Кроме того, средства канального уровня обеспечивают проверку ошибок, которые могут возникать при передаче данных физическим уровнем. Большинство функций канального уровня выполняются устройствами передачи данных (например, сетевым адаптером).

· Канальный уровень выполняет функции логической организации передачи данных через физический уровень;

· для обеспечения возможности параллельного использования каналов связи несколькими парами абонентов используются различные методы коммутации;

· наиболее перспективным методом является метод коммутации пакетов, предполагающий разбиение передаваемых данных на пакеты;

· пакет представляет собой структуру, состоящую из заголовка, в котором размещена служебная информация, управляющая доставкой, и собственно данных, подлежащих передаче;

· сложность протоколов канального уровня зависит от особенностей физического уровня, в частности от топологии сети;

· протоколы канального уровня определяют форматы кадров (пакетов канального уровня), а также метод упорядочивания доступа к среде передачи;

· протоколы канального уровня регламентируются сетевыми технологиями;

· для преодоления технических проблем, вызванных особенностями среды передачи, сложные сети строятся на основе объединения физических сетей;

· объединение сетей осуществляется с помощью специальных устройств, наиболее известными из которых являются мосты;

· главным недостатком объединения сетей на канальном уровне является невозможность объединения сетей, построенных на базе сетевых технологий с разной системой адресации.

Дать характеристика сетевого уровня модели взаимодействия OSI.

Сетевой уровень занимается управлением операциями подсети. Важнейшим моментом здесь является определение маршрутов пересылки пакетов от источника к пункту назначения. Маршруты могут быть жестко заданы в виде таблиц и редко меняться либо, что бывает чаще, автоматически изменяться, чтобы избегать отказавших компонентов. Кроме того, они могут задаваться в начале каждого соединения, например, терминальной сессии, такого как подключения к удаленной машине. Наконец, они могут быть в высокой степени динамическими, то есть вычисляемыми заново для каждого пакета с учетом текущей загруженности сети.

Если в подсети одновременно присутствует слишком большое количество пакетов, то они могут закрыть дорогу друг другу, образуя заторы в узких местах. Недопущение подобной закупорки также является задачей сетевого уровня в соединении с более высокими уровнями, которые адаптируют загрузку. В более общем смысле, сетевой уровень занимается предоставлением определенного уровня сервиса (это касается задержек, времени передачи, вопросов синхронизации).

При путешествии пакета из одной сети в другую также может возникнуть ряд проблем. Так, способ адресации, применяемый в одной сети, может отличаться от принятого в другой. Сеть может вообще отказаться принимать пакеты из-за того, что они слишком большого размера. Также могут различаться протоколы и т. д. Именно сетевой уровень должен разрешать все эти проблемы, позволяя объединять разнородные сети.

В широковещательных сетях проблема маршрутизации очень проста, поэтому в них сетевой уровень очень примитивный или вообще отсутствует.