Сетевая модель OSI. Функции уровней.
Сетевая модель OSI.
OSI –Open System Interconnection. Разработчик - ISO (International Standards Organization) в 1984 г. Эталонная модель взаимодействия открытых сетей.
Уровни моделиOSI:
- Прикладной уровень - 7
- Представительский уровень - 6
- Сеансовый уровень - 5
- Транспортный уровень - 4
- Сетевой уровень - 3
- Канальный уровень - 2
- Физический уровень - 1
Каждому уровню соответствует определенные сетевые операции и определенный протокол. Задача каждого уровня: обеспечить работу вышестоящего уровня. Иерархия уровней существует (нижние подчиняются верхним).
Взаимодействие уровней: (отправитель) ПК1 протоколы ПК2(получатель)
 |
Интерфейсы
- 
- виртуальные
(логические) связи
- непосредственная
связь
Два вида взаимодействия между уровнями:
1. Виртуальное взаимодействие между смежными уровнями с помощью интерфейсов, носят подчиненный характер (нижние уровни подчиняются верхним).
2. Горизонтальное взаимодействие осуществляется с помощью протоколов между соответствующими уровнями. Два вида связей – виртуальные (логические) связи между нижележащими уровнями осуществляются, т.к. передача информации выполняется на физическом уровне (непосредственная связь). Отправитель ПК1 – сверху вниз данные, на получателе ПК2 – снизу вверх.
Функции уровней.
1. Прикладной уровень (7) – Application Layer – управление прикладными процессами. Основная задача – управление доступом прикладных процессов (программ) к сетевым услугам (e-mail, передача файлов по сети, доступ к сетевым БД, всемирная сеть WWW). Сетевые операции:
1. Ввод логических имен, адресов сетевых объектов (компьютеров), распознавание этих адресов (a@b.ru , it29).
2. Ввод данных в окно.
3. Инициация передачи или приема данных.
4. Выбор протокола верхнего уровня для сетевой услуги.
2. Представительский уровень (6) – Presentation Layer – управление предоставлением данных. Основная задача – определение формата данных для обмена между сетевыми компьютерами.
Сетевые операции:
1. ПК отправитель , данные, поступившие с прикладного уровня, переводит в промежуточный машинонезависимый формат (байтовый формат), а ПК получатель, на этом уровне переводит из промежуточного формата в тот формат, который соответствует прикладному уровню ПК получателя, его ОС.
2. Шифрование данных. Отправитель шифрует, получатель расшифровывает.
3. Сжатие данных. На этом уровне выполняется смена кодовой таблицы для национальных алфавитов.
3.Сеансовый уровень (5) - Session Layer – управление сеансами связи. Основная задача – этот уровень позволяет двум приложениям на разных ПК (отправитель и получатель) устанавливать, использовать и завершать соединения (сеанс связей). Сетевые операции:
1. Аутентификация – проверка подлинности сетевого объекта или пользователя при регистрации на сервере.
2. Защита данных на основе прав доступа.
3. Управление доступом по имени пользователя.
4. Управление диалогом между взаимодействующими прикладными процессами.
4. Транспортный уровень (4) - Transport Layer – управление транспортировкой данных. Основная задача – гарантировать доставку данных без ошибок (в той же последовательности, без потерь, без дублирования). Сетевые операции:
1. ПК отправитель разбивает данные на управляемые блоки – пакеты и передает пакеты на сетевой уровень, ПК получатель – распаковывает данные и дает сигнал подтверждения правильности приема.
2. Контроль ошибок, возникающих при передаче пакетов на нижележащий уровень и команда на повторную ошибку.
5. Сетевой уровень (3) – Network Layer – управление сетью. Основная задача - обеспечить доставку пакета по адресу. Сетевые операции:
1. Адресация пакетов – преобразование логических адресов (прикладной уровень) в сетевые цифровые адрес). (it29 a@b.ru (прикладной уровень – символьный адрес) ® 192.168.5.1. (IP-адрес – цифровой –логический адрес). Цифровые адреса отправителя и получателя помещаются в каждый пакет.
2. Коммутация пакетов. Передача пакетов по определенному маршруту.
3. Маршрутизация пакетов – выбор наилучшего маршрута из нескольких вариантов.
4. Буферизация пакетов – накопление пакетов, временное хранение при перегрузках сетевого оборудования.
6. Канальный уровень (2) - Data Link Layer – управление каналом данных. Основная задача – обеспечить передачу кадров данных между компьютерами. Сетевые операции:
1. Формирование кадров данных на стороне отправителя (пакет помещается в кадр). Подготовка потока бит для физического уровня.
2. Обработка ошибок, возникших при передаче, с помощью CRC – код. Отправитель формирует код CRC и помещает в конец кадра. CRC – циклический избыточный код (вариант усложненной контрольной суммы). Контрольная сумма используется для проверки обработки ошибок (это сумма байтовых значений). Получатель при получении кадра считает сумму и сравнивает с полученным кодом CRC, дает сигнал подтверждения.
3. Преобразование сетевых адресов (IP-адресов) в физические адреса сетевого оборудования. На канальном уровне система работает с MAC-адресами.
4. Обеспечение связи между сетевым адаптером и верхним уровнями модели OSI с помощью сетевого драйвера. На этом уровне функционирует сетевой драйвер.
7. Физический уровень (1) - Phisical Layer – управление физическим каналом передачи данных. Основная задача – передача потока бит по физической среде (по кабельной системе). Сетевые операции:
1. Реализация интерфейса с физической средой передач. Определение типа кабельной системы, количество контактов и др. параметры.
2. Кодирование данных – способ перевода бит (0 и 1) в соответствующий сигнал.
3. Устанавливает параметры передаваемого сигнала (уровень, длительность и др.).
2.17. Передача пакетов по сети. Протоколы передачи. Стандартные стеки протоколов.
Перед передачей данные разбиваются на блоки (пакеты, кадры). Причины разбиения данных на пакеты: 1.Большие по объему данные заполняют сетевой кабель и препятствуют взаимодействию других компьютеров.
2.Возникновение ошибок при передаче больших по объему данных требует повторной передачи всего объема данных.
Разбиение данных на пакеты позволяют значительно экономить время. Повторно передается только один ошибочный пакет. Назначение пакетов: ускорение передачи данных по компьютерной сети.
Пакет (кадр) –единица информации, передаваемой между устройствами сети как единое целое. Это логическая единица информации.
Структура пакета. Состоит из трех частей: 1. Заголовок
2. Поле данных
3.CRC
Заголовки хранят адреса (отправителя, получателя) и служебную информацию (тип пакета, размер пакета, время жизни и др.). размер пакета от 128 Байт до 64 Кбайт. Зависит от используемых протоколов и от архитектуры сети.
Передача пакетов по сети.
Процесс формирования пакета начинается на прикладном уровне. Формат и размер пакета определяется сетевыми протоколами. На ПК-отправителе данные двигаются сверху вниз. На каждом уровне добавляются к данным соответствующая информация.
Представительский уровень – форматирующая, шифрующая информация.
Сеансовый уровень – добавляется информация о графике. График – наличие передаваемых данных в сети.
Транспортный уровень – данные делятся на пакеты.
Сетевой уровень – адресация пакетов.
Канальный уровень – добавляется CRC-код.
Физический уровень – передача бит.
На ПК-получателе данные проходят уровни снизу вверх. На каждом уровне выполняется соответствующая служебная информация и удаляется из пакета. На транспортном уровне данные принимают первоначальный вид.
Протоколы передачи.
Типы протоколов по следующим признакам:
1. По уровням модели OSI.
2. По маршрутизации: маршрутизируемые и немаршрутизируемые.
Маршрутизируемые – это протоколы, которые поддерживают передачу данных между различными сетями по нескольким маршрутам.Чтобы работали эти сети требуются маршрутизационные протоколы..
Немаршрутизируемые – NetBevi. маршрутизатор
3. По разработчику. Протоколы: SNA – IBM, DECNet - Digital Eguip Cor, ЛВС1 ЛВС2
IPX/SPX - IBM Microsoft, TCP/IP – USA,
AppleTalk – Apple Corp.
Разработчики протоколов различают четыре уровня протоколов, а не семь. TCP/IP
1-Прикладные протоколы. Они объединяют три верхних уровня модели OSI (прикладной, представительский, сеансовый). Например – HTTP, FTP.
2-Транспортные протоколы.(транспортный уровень OSI).Например–TCP–транспортный протокол TCP/IP.
3-Сетевые протоколы соответствуют сетевому уровню модели OSI. Например – IP.
4-Уровень сетевых архитектур. Два последних уровня – канальный и физический модели OSI. Например – Ethernet. TokenRing и т.д.
Стандартные стеки протоколов.
Стек протокола – это набор протоколов, одновременно работающих на нескольких уровнях модели OSI. Особенности протокола NetBevi.
Расширенный интерфейс NetBios – сетевой программный интерфейс (IBM). Позволяет прикладным программам в ЛВС обращаться к низкоуровневым сетевым услугам. Работает на сеансовом уровне. NetBios – имя компьютера, NetBios рассчитан на ПК под управлением MS DOS и Windows. NetBevi работает на трех уровнях: сеансовый, транспортный и сетевой. Самонастраивающийся протокол экономно расходует память компьютера. Достаточно быстрый протокол в небольших ЛВС. Имеет хорошую защиту от ошибок. Недостаток: немаршрутизирует данные между различными сетями. Рассчитан для небольших по количеству компьютеров сетей (до 20ПК).
Дата добавления: 2015-07-30; просмотров: 1869;