2.1. Архитектура связей

Для передачи данных в сетях используется Международный стандарт - Базовая модель открытых систем OSI, разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO). Эта модель служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. Она представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов. Эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.

Модель содержит 7 уровней. Основная идея модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль. Поэтому общая задача передачи данных формализуется и расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. В процессе развития и совершенствования любой системы возникает потребность изменения отдельных компонентов, а так как интерфейсы между уровнями определены однозначно, можно изменить функции одного или нескольких из них, сохраняя возможность безошибочной работы сети в целом. В сетях происходит взаимодействие между одноименными уровнями модели в различных ЭВМ. Такое взаимодействие должно выполняться по определенным правилам, называемых протоколом.

Описание уровней модели:

7 - прикладной. Определяет набор прикладных задач, реализуемых в данной сети, и все сервисные элементы для их выполнения. На этом уровне пользователю предоставляется уже переработанная информация. На прикладном уровне реализуются сетевые приложения, а также функции, не реализованные по каким-то причинам на нижнем уровне. Функции прикладного уровня реализуются в пользовательских сетевых программах, приложениях. Как правило, сетевые программы реализуют функции верхних трех уровней.

6 - уровень представления данных. Преобразует передаваемые данные в экранный формат или в формат для печатающих устройств оконечной системы. Представительный уровень отвечает за представление сетевых услуг прикладному уровню в стандартной форме. К представительному уровню относятся такие понятия, как "виртуальный терминал", "виртуальный диск";

- 5 - сеансовый. Организует сеанс связи (установление, поддержка и завершение сеанса) между абонентами через сеть. Предназначен для синхронизации обмена данными на уровне крупных порций информации, для организации '.диалога. Верхнему уровню он предоставляет средства организации сетевого диалога, сеанса связи,.;

4 - транспортный . Поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом процессами пользователей. Занимается передачей транспортных блоков между узлом-источником данных и узлом-адресатом. Транспортные блоки обычно являются более крупными порциями битов, чем пакеты. Поэтому они разбиваются на пакеты при передаче на сетевой уровень. На транспортном уровне решается ряд задач, не решенных на нижних уровнях - надежность передачи, управление потоком данных. Верхнему уровню транспортный уровень предоставляет виртуальное транспортное соединение для надежной передачи транспортных блоков. Типичным представителем транспортного уровня является популярный в сети Internet протокол ТСР;

3 - сетевой. Устанавливает связь между абонентами и осуществляет маршрутизацию пакетов в сети, т.е. передачу информации по определенному адресу. Основными функциями сетевого уровня являются:

передача пакетов между узлами, не связанными физическими каналами;

выбор маршрутов для передачи данных.

Верхнему уровню сетевой уровень предоставляет виртуальный канал для передачи пакетов между любой парой узлов сети, независимо от наличия физической связи между ними. Функции нижних трех уровней реализуются маршрутизаторами. Кроме того, современные маршрутизаторы реализуют функции шлюзов, соединяющих сети, использующие разные протоколы.

определяет путь следования данньтх посети, позволяя ¹им найти получателя. Это значит, что он определяет скорость передачи по сети и контроль целостностиданных. Этот уровень можно рассматривать как службу доставки. Сетевой уровень служит интерфейсом между компьютерами и коммутаторами пакетов. Для маршрутизации данных в сети используется таблица маршрутизации. Это база данных, где описывается местонахождение возможных получателей пакетов. Сетевой уровень Используя такую таблицу, маршрутизатор в состоянии найти путь пакета для любого получателя в сети.

Таблица маршрутизации может быть статической или динамической. В статической таблице информация обновляется оператором. В динамической - различными программами при запуске каждого нового сеанса или появлении нового пакета маршрутизации.

Подключение новых компьютеров к сети приводит к возрастанию потока пакетов через нее. Сетевой уровень контролирует поток данных при маршрутизации пакетов (трафик). При этом возникает необходимость учитывать трафик на разных участках сети для решения вопроса оплаты. Информация о трафике выдается сетевым уровнем.

2 - канальный . . Основным назначением канального уровня является надежная передача группы битов, называемых обычно кадрами,. между узлами, связанными физическими каналами. Иногда блоки данных канального, уровня .; называют пакетами, однако это название лучше зарезервировать для сетевого уровня. .Таким образом, канальный. уровень предоставляет сетевому уровню канал для надежной передачи пакетов. Функции физического и канального уровней в локальных сетях выполняют сетевые платы. Первые модемы выполняли только функции физического уровня. Современные модемы, реализуя протоколы передачи данных с коррекцией ошибок, стали выполнять и функции канального уровня.

-1 - физический. Определяет электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Уровень выполняет сопряжение со средой передачи данных и предоставляет канальному уровню виртуальный канал для передачи битов.

Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от приемника данных (от 1 к 7). Пользовательские данные передаются порциями-кадрами в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для каждого уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень. На приемной стороне поступающие данные анализируются и передаются далее в вышерасположенный уровень, пока не будут переданы в пользовательский прикладной уровень. В разных сетях отдельные уровни могут отсутствовать.

Функции, выполняемые каждым уровнем, должны быть реализованы либо аппаратурой, либо программами. Функции физического уровня всегда реализуются аппаратурой (адаптерами, мультиплексорами передачи данных, сетевыми платами и т.д.), а функции остальных уровней, как правило, программными модулями (драйверами).