Модель взаємодії відкритих систем

ISO 7498 OSI - Open Systems Interconnection

Комунікація включає термінали, комунікаційні застосування і мережу, яка об’єднує їх. Вони взаємодіють для досягнення правильної комунікації (наприклад, встановлюють і припиняють сесію) та для оптимального використання мережевих транспортних послуг. Для здійснення цієї взаємодії необхідні комунікаційні протоколи як між кінцевими користувачами і мережею, так і всередині мережі між різними мережевими вузлами. Вони забезпечують встановлення наскрізних маршрутів відповідно до запитів користувачів, забезпечують надійне і захищене пересилання інформації, моніторування та управління мережею.

Протокол зв'язку - це система правил, яка стосується комунікації даних через канал зв'зку. Протокол зв'язку визначає параметри каналу, такі як код передавання, режим передавання, процедури управління, процедури відновлення.

Відкрита система (Open system) – це система, яка побудована і працює з дотриманням умов міжнародних стандартів. Для зовнішнього спостерігача, під’єднаного до відкритої системи не мають значення апаратні властивості системи, ОС, організація процесів інших реальних кінцевих систем.

Комунікаційна система (Communication system) – це реальна відкрита система, яка забезпечує обмін даними між абонентськими системами у відкритій інформаційній системі.

Абонентська система (User system) – це реальна відкрита система, яка є постачальником або споживачем ресурсів системи, забезпечує доступ до них і керує взаємозв’язком відкритої системи. Ініціаторами та учасниками обміну інформацією в абонентських системах є прикладні процеси.

Прикладний процес (Application process) – це процес в реальній кінцевій системі, який опрацьовує інформацію користувачів. Прикладні процеси можуть мати різну природу, наприклад: дії оператора за терміналом, програма системи БД, програма керування технологічним процесом,... Зв’язок між прикладними процесами реалізується за допомогою середовища передавання даних.

Середовище передавання даних (Transmission medium) – це сукупність ліній передавання даних, а також, можливо, іншого обладнання, яке забезпечує передавання даних між станціями (комп’ютерами, що функціонують в мережі).

Середовище зв’язку відкритої системи (OSI Environment) – це сукупність функцій, які дають змогу реальним відкритим системам виконувати обмін даними відповідно до міжнародних стандартів. Середовище має складний набір функцій, тому, створюючи його, треба дотримуватись ієрархічного підходу, що полягає в таких принципах:

1. функція передавання даних дуже складна, тому її треба поділити на рівні;

2. кожен рівень виконує конкретний обмежений набір завдань;

3. межі між рівнями проводять так, щоби обмін між ними був мінімальним;

4. рівні описують так, щоби зміни в одному рівні не викликали змін в інших.

Протокол (Protocol) – це набір синтаксичних і семантичних правил, які дозволяють мережевим вузлам комунікуватися між собою. Протоколи керують форматом, синхронізацією, порядком даних, а також забезпечують контроль помилок. Без таких правил комп’ютер не може сприймати значення потоку бітів, які поступають до нього.

Протоколи намагаються стандартизувати в першу чергу, оскільки протоколи є в різних системах. Об’єкти суміжних рівнів взаємодіють один з одним через спільну межу, яка називається інтерфейсом.

Інтерфейс (Interface) – це межа між двома рівнями, яка має певні функціональні характеристики.

7498 ISO визначає модель взаємодії відкритих систем (7-ми рівнева модель):

Цій моделі відповідають всі відкриті системи, в тому числі інформаційні.

Рівні 1 – 4 відповідають за надійне передавання даних,

а з 5 по 7 – за обслуговування прикладних процесів.

1 і 2 рівні пов’язані з фізичною топологією мережі,

3 і 4 – з протоколами комутаційного рівня,

а 5, 6 і 7 – з протоколами прикладного рівня.

У мережі має місце фізичне та логічне переміщення даних.

Фізичне переміщення даних починається на верхньому рівні і йде вниз по всіх рівнях моделі. Наприклад: на верхньому рівні було створено інформацію. Протокол прикладного рівня передає ці дані в певній формі протоколу комунікаційного рівня. На цьому рівні проходить “упаковка” інформації в інформаційний пакет визначеної структури. Цей пакет передається протоколу рівня передачі даних для фізичної пересилки. Потім ці дані переміщуються по мережевому носії у вигляді імпульсів, що відповідають 0 або 1. Цей носій може бути різного виду кабелем, радіоканалом, … Як тільки дані дійшли до комп’ютера-отримувача, вони починають переміщатись знизу догори. На кожному рівні вони обробляються, але виділяється тільки та частинка, яка була запакована на тому ж рівні, що й у комп’ютері-передавачі. В кінці інформація доходить до користувача на прикладному рівні.

У прикладі, наведеному щойно, логічно інформація передавалась з комп’ютера в комп’ютер тільки між одинаковими рівнями.

Повторювачі, хаби – фізичний рівень.

Мости, комутатори – канальний рівень.

Маршрутизатор (роутер) – мережевий рівень.