Модель взаимодействия открытых систем. Передача и обработка данных в разветвленной сети является слож­ным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом

Передача и обработка данных в разветвленной сети является слож­ным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом, требующим формализации и стандартизации следующих процедур:

♦ управление и контроль ресурсов компьютеров и системы теле­коммуникаций;

♦ установление и разъединение соединений;

♦ контроль соединений;

♦ маршрутизация, согласование, преобразование и передача данных;

♦ контроль правильности передачи;

♦ исправление ошибок и т. д.

Необходимо применение стандартизированных протоколов и для обеспечения понимания сетями друг друга при их взаимодействии. Указанные выше задачи решаются с помощью применения системы протоколов и стандартов, которые определяют процедуры взаимодей­ствия элементов сети при установлении связи и передаче данных.

Протокол представляет собой набор правил и методов взаимодей­ствия объектов вычислительной сети, регламентирующий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Выполнением протокольных процедур управляют специальные про­граммы, реже аппаратные средства.

Международной организацией по стандартизации (ISO — Interna­tional Organisation for Standardization) разработана система стандарт­ных протоколов — модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection — OSI), которую также называют эталонной семиуровневой моделью открытых систем.

Открытая система — система, доступная для взаимодействия с дру­гими системами в соответствии с разработанными стандартами.

Модель OSI содержит общие рекомендации для построения стан­дартов совместимых сетевых программных продуктов и служит осно­вой для разработчиков совместимого сетевого оборудования. Эти ре­комендации должны быть реализованы как в технических, так и в программных средствах вычислительных сетей. Для обеспечения упо­рядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть включает семь функциональных уровней:

Прикладной уровень регламентирует процесс управления термина­лами сети и прикладными процессами, которые являются источника­ми и потребителями информации, передаваемой в сети. Отвечает за запуск программ пользователя, их выполнение, ввод-вывод данных, управление терминалами, административное управление сетью. На данном уровне применяются технологии, являющиеся надстройкой над инфраструктурой передачи данных: электронной почты, теле- и видеоконференций, удаленного доступа к ресурсам, работы в Интер­нете.

Уровень представления интерпретирует и преобразовывает данные, передаваемые в сети, в вид, удобный для прикладных процессов. Согласует форматы представления данных, синтаксис, трансляции и интерпретацию программ с разных языков. Многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому предоставляемые им протоколы не получили развития и во многих сетях практически не используются.

Сеансовый уровень — обеспечение организации и проведения сеан­сов связи между прикладными процессами, такими как инициализа­ция и поддержание сеанса между абонентами сети, управление оче­редностью и режимами передачи данных. Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядочен­ного обмена данными реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение.

Транспортный уровень — отвечает за управление сегментировани­ем данных (сегмент — блок данных транспортного уровня) и сквозной передачей (транспортировкой) данных от источника к потребителю. На данном уровне оптимизируется использование услуг, предостав­ляемых на сетевом уровне, в части обеспечения максимальной пропуск­ной способности при минимальных затратах. Протоколы транспортно­го уровня (сегментирующие и дейтаграммные) развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Сегментирующие протоко­лы разбивают исходное сообщение на блоки данных — сегменты. Ос­новной функцией таких протоколов транспортного уровня является обеспечение доставки этих сегментов до объекта назначения и восста­новление сообщения. Дейтаграммные протоколы не сегментируют со­общение и отправляют его одним куском, который называется «дейтаграмма».

Сетевой уровень. Назначением данного уровня является управление логическим каналом передачи данных в сети (адресация и маршрути­зация данных, коммутация каналов, сообщений). На данном уровне реализуется главная телекомму­никационная функция сетей, заключающаяся в обеспечении связи ее пользователей. Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, ис­пользуемый протоколами сетевого уровня. На этом уровне передава­емые данные разбиваются на пакеты. Для того чтобы пакет был доставлен до какого-либо хоста, этому хосту должен быть поставлен в соответ­ствие известный передатчику сетевой адрес.

Канальный уровень. Формирование и управление физическим ка­налом передачи данных между объектами сетевого уровня, обеспече­ние прозрачности физических соединений, контроля и исправления ошибок передачи.

Физический уровень отвечает за установление, поддержание и рас­торжение соединений с физическим каналом сети. На данном уровне определяются набор сигналов, которыми обмениваются системы, па­раметры этих сигналов — временные, электрические — и последова­тельность формирования этих сигналов при выполнении процедуры передачи данных.