Протоколы управления передачей данных.

Для ЛВС необходимы методы, гарантирующие передачу цифровой информации в надлежащее время в заданном порядке и с обнаружением и исправлением ошибок. Эти методы являются основными компонентами протоколов управления передачей данных. Одна из задач протоколов заключается в обеспечении разделения общих ресурсов передачи данных между некоторым числом независящих друг от друга устройств. Для описания протоколов служит эталонная модель соединения открытых систем. Эта модель разрабатывалась с 1977 года Международной Организацией по Стандартизации (ISO) и поддерживается сейчас этой организацией. Эталонная модель служит основой для разработки всего множества стандартных протоколов для взаимодействия ЭВМ и другого вычислительного оборудования. Состоит из семи уровней, каждый из которых для обеспечения определённого обслуживания использует уровни, распределённые ниже, а также представляет полный набор услуг уровню, расположенному выше.

Работы по организации открытых систем начались тогда, когда пользователи заметили, что трудно реализовать все потенциальные возможности сетей, если каждое устройство сети требует своего конкретного набора протоколов. Набор протоколов определяется изготовителем устройства.

Традиционные ВС были всегда замкнутыми, т.е. устройства, входящие в такие системы, подчинялись правилам, составленным изготовителем. Например, терминал, изготовленный предприятием одной фирмы, не стыковался с ВМ, изготовленной в другой фирме. Всё это было не очень существенно, пока количество ВМ было невелико и все они находились под строгим контролем какой-то одной группы производителей. Однако, развитие ВТ привело к тому, что появилось огромное количество разных вычислительных устройств, которые надо было объединять в сети. В закрытых сетях это было невозможно. С помощью эталонной модели данная задача решается.

Эталонная модель соединения открытых систем. Назначение уровней эталонной модели.

оконечные системы

программы

ровней

уровни

Уровни:

Прикладной. Непосредственно поддерживает обмен информацией между оконечными пользователями, прикладными программами или устройствами.
Представительный. Гарантирует понятность представляемых на прикладной уровень данных, которыми обмениваются устройства. Это позволяет использовать в различных комплектах оборудования различные форматы данных без ущерба для взаимопонимания.
Сеансовый. Если два прикладных процессора в обычной ВС хотят обменяться информацией, они должны «договориться» о форме и порядке передачи пакетов данных. Функции данного уровня заключаются в установлении подобного рода контактов – сеансов.
Транспортный. Предназначен для обеспечения уровней, находящихся выше него, некоторой системы транспортировки данных. Поскольку реальные системы передачи данных обладают различными особенностями, средства транспортного уровня позволяют сделать специфические характеристики сети передачи данных незаметными для пользователя.
Сетевой. Выполняет обычные для сети функции коммутации и маршрутизации данных.
Канальный. Позволяет справиться с ошибками передачи данных, которые возникают из-за различных шумов, наводок и других нежелательных явлений.
Физический. Предоставляет средства, позволяющие присоединиться к физической передающей среде.

Физическая среда не входит в эталонную модель, хотя, конечно, важна для её реализации. Состоит из каналов связи, сетей общего пользования, арендованных каналов, а также из модемов или другого канального оборудования, которое необходимо для подключения устройств конечного пользователя к каналу.

В ЛВС физическая среда представляет собой совокупность кабелей, повторительных сигналов, приёмопередатчиков, модемов, которые реализуют интерфейс оборудования с сетью.

Эталонная модель сама по себе не гарантирует соединение. Каждый из уровней модели определяет необходимое множество функций и услуг, которое реализуется в протоколах. Некоторые протоколы не зависят от сети (3 верхних уровня). Другие зависят от сети в той или иной степени. Реализация физического уровня на волоконно-оптическрм кабеле отличается от реализации на кабелях обычной ГТС. Сетевой уровень управляет различными видами обслуживания, отвечающими используемым режимам. Так, например, некоторые применения требуют интенсивного обмена пакетами данных в течение некоторого времени, чтобы было передано значительное количество информации. Другие применения требуют осуществления передачи данных короткими сообщениями.

Типичный пакет данных в ЛВС имеет следующую структуру:

начало указателя управление конец флага

пакета пакета