Модель взаимосвязи открытых систем

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по техническим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели OSI (модель взаимодействия открытых систем - ModelofOpenSystemInterconnections). Модель OSI была создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (InternationalStandardsOrganization).

Согласно модели OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (рис.9.7).

Самый верхний уровень – прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой.

Самый нижний уровень – физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнегоуровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протоколы определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратныепротоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программныепротоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства и программные средства (программы поддержки протоколов). Программы, выполняющие поддержку протоколов, также называют протоколами.

Каждый уровень архитектуры подразделяется на две части:

– спецификацию услуг;

– спецификацию протокола.

Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает, причем каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола.

Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнемпрограммного обеспечения:

1.Физическийуровень осуществляет соединение с физическим каналом, отсоединение от канала и управление работой канала связи. На этом уровне определяется скорость передачи данных и топология сети.

2.Канальныйуровень формирует кадры данных. Кадр формируется путем добавления к передаваемым пакетам заголовка с указанием адреса источника и места назначения, а также средств обнаруженияошибок. Этот уровень обеспечивает доставку кадра между узлами сети.

3.Сетевой уровень определяет маршрут передачи пакетов данных по многоуровневой сети, т.е. с подсетями. Основная задача сетевого уровня – маршрутизация данных, заключающаяся в передаче данных между подсетями многоуровневой сети.

4.Транспортный уровень уточняется адрес назначения данных, осуществляет их разделение на пакеты и обеспечивает их передачу с той степенью надежности, которая им требуется.

5.Сеансовый уровень осуществляет управление сеансами связи между двумя взаимодействующими пользователями, определяет начало и окончание сеанса связи, время, длительность и режим сеанса связи, восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

6.Представительскийуровень обеспечивает подготовку данных к передаче по сети, например, кодирование и упаковка данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в информационной системе. При приеме данных этот уровень выполняет обратное преобразование.

7.Прикладнойуровень взаимодействует с прикладными сетевыми программами, обслуживающими файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковыеработы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений и т.п. Главная задача этого уровня – обеспечить удобный интерфейс для пользователя.

На разных уровнях обмен происходит различными единицами информации: биты, кадры, пакеты, сеансовые сообщения, пользовательские сообщения.