2.1. Прикладной уровень

Прикладной уровень поддерживает сервис на каждом конечном устройстве сети, что позволяет пользователям общаться между собой через сеть. То есть, прикладной уровень OSI модели обеспечивает интерфейс между приложениями при передаче сообщений по сети. Сопряжение с сетью конечным пользователям обеспечивают две формы программного обеспечения прикладного уровня – это приложения (applications) и программы служб сервиса (services).

Широко известны такие приложения этого уровня как web-браузеры гипертекстовой информационной службы (World Wide Web – WWW) и службы клиента электронной почты, которые позволяют людям готовить сообщения для передачи по сети и принимать такие сообщения. Приложения реализуют протоколы прикладного уровня, которые взаимодействуют с протоколами нижележащих уровней, обеспечивающих сервис протоколам верхнего прикладного уровня.

Программы служб сервиса обеспечивают эффективное использование ресурсов сети, например передачу и обмен файлами (file transfer). Разные типы информации (аудио-, видео-, текстовая информация) требуют различных услуг.

Протоколы прикладного уровня используются для обмена данными между программами, запущенными на узле источника информации и узле назначения. Каждый вид приложений и сервиса использует свои протоколы, которые определяют стандарты и форматы передаваемых данных. Службы прикладного уровня представлены соответствующими серверами (рис. 2.1).

Наиболее распространенными протоколами и службами прикладного уровня являются:

- протокол передачи гипертекстовой информации (Hypertext Transfer Protocol – HTTP);

- протоколы электронной почты Simple Mail Transfer Protocol – SMTP и Post Office Protocol – POP;

- система доменных имен (Domain Name System – DNS);

- протокол передачи файлов (File Transfer Protocol – FTP);

- простой протокол передачи файлов (Trivial FTP – TFTP);

- протокол управления сетью (Simple Network Management Protocol – SNMP);

- протокол удаленного доступа (Telnet), обеспечивающий виртуальное соединение с удаленными сетевыми устройствами.

Рис.2.1. Серверы служб прикладного уровня

Таким образом, приложения прикладного уровня обеспечивают интерфейс (сопряжение) человека с сетью. Службы сервиса используют протоколы, чтобы подготовить информацию для передачи по сети.

Существуют две модели построения сети:

1. Модель «клиент – сервер»;

2. Модель соединения равноправных узлов сети (peer-to-peer).

Согласно первой модели клиент запрашивает информацию, пересылая файлы серверу (upload), который на запрос посылает ответ (download), принимаемый клиентом (рис.2.2). Следовательно, клиент начинает процесс обмена информацией в среде «клиент – сервер». Главным достоинством модели «клиент – сервер» является централизация управления сетью и обеспечение безопасности.

Рис.2.2. Модель «клиент – сервер»

Единственное приложение может использовать много разных служб сервиса, поскольку один запрос может содержать несколько индивидуальных запросов. В то же время, к одному серверу могут обратиться одновременно несколько разных клиентов, запросы которых должны быть обработаны одновременно. Для успешного управления многими одновременно передаваемыми запросами службы сервиса прикладного уровня должны поддерживаться функциями протоколов более низких уровней.

Модель соединения равноправных узлов (peer-to-peer) включает две различных формы: сеть peer-to-peer и приложение peer-to-peer (Р2Р). В сети peer-to-peer компьютеры связаны через сеть и разделяют ресурсы (принтеры, файлы) без выделенного сервера. Каждое конечное устройство (peer) может функционировать либо как сервер, либо как клиент. Компьютер может выполнять роль сервера для одного соединения и роль клиента для другого.

В приложении (P2P) устройство может действовать как клиент и как сервер в пределах одного соединения. То есть в этой модели каждый клиент одновременно является сервером и каждый сервер – клиент, оба могут начать коммуникацию и быть равноправными на период связи. Приложения peer-to-peer могут использоваться в сетях peer-to-peer, в сетях клиент-сервер и в сетях Интернет.