84 Глава 2. Связь

Когда сообщение приходит на машину 2, оно передается наверх, при этом на каждом уровне считывается и проверяется соответствующий заголовок. В конце концов сообщение достигает получателя, процесса В, который может ответить на него, при этом вся история повторяется в обратном направлении. Информация из заголовка уровня п используется протоколом уровня п.

В качестве примера важности многоуровневых протоколов рассмотрим обмен информацией между двумя компаниями, авиакомпанией Zippy Airlines и постав­щиком продуктов Mushy Meals, Inc. Каждый месяц начальник отдела обслужи­вания пассажиров Zippy просит свою секретаршу связаться с секретаршей ме­неджера по продажам Mushy и заказать 100 000 коробок «резиновых» цыплят. Обычно заказы пересылались почтой. Однако из-за постепенного ухудшения ка­чества почтовых услуг в один прекрасный момент секретарши решают больше не писать друг другу письма, а связываться по факсу. Они могут делать это, не беспокоя своих боссов, поскольку протокол касается физической передачи зака­зов, а не их содержания.

2.1. Уровни протоколов 85

Т очно так же начальник отдела обслуживания пассажиров может решить от­казаться от цыплят и перейти на новый деликатес от Mushy, превосходные козьи ребра, это решение никак не скажется на работе секретарш. Это происходит по­тому, что у нас есть два уровня — боссы и их секретарши. Каждый уровень имеет :вой собственный протокол (темы для обсуждения и технологию), который мож­но изменить независимо от другого. Эта независимость делает многоуровневые протоколы привлекательными. Каждый уровень при появлении новых техноло­гий может быть изменен независимо от других.

В модели OSI, как было показано на рис. 2.1, не два уровня, а семь. Набор протоколов, используемых в конкретной системе, называется комплектом, или стеком протоколов. Важно отличать эталонную модель от реальных протоколов. Как мы отмечали, протоколы OSI никогда не были популярны. В противополож­ность им протоколы, разрабатывавшиеся для Интернета, такие как TCP и IP, используются повсеместно. В последующих пунктах мы кратко рассмотрим каж-лый из уровней модели OSI, начиная с нижнего. Однако вместо того, чтобы при­водить примеры соответствующих протоколов OSI, мы рассмотрим протоколы 11нтернета, используемые на каждом из этих уровней.

2.1.1. Низкоуровневые протоколы

Мы начнем с обсуждения трех нижних уровней комплекта протоколов OSI. Эти три уровня совместно реализуют основные функции компьютерной сети.

Физический уровень

Физический уровень ответственен за передачу нулей и единиц. Сколько вольт использовать для передачи нуля или единицы, сколько бит в секунду можно пе­редать и можно ли осуществлять передачу одновременно в двух направлениях — вот основные проблемы физического уровня. Кроме того, к физическому уровню относится размер и форма сетевых коннекторов (разъемов), а также число выво­дов и назначение каждого из них.

Протоколы физического уровня отвечают за стандартизацию электрических, механических и сигнальных интерфейсов, чтобы, если одна машина посылает ноль, другая приняла его как ноль, а не как единицу. Было разработано множест­во стандартов физического уровня для различных носителей, например стандарт RS-232-C для последовательных линий связи.

Канальный уровень

Физический уровень только пересылает биты. Пока нет ошибок, все хорошо. Од­нако в реальных сетях происходят ошибки, и их нужно как-то находить и исправ­лять. Это и является главной задачей канального уровня. Он группирует биты в модули, обычно называемые кадрами {frames), и следит за тем, чтобы каждый кадр был передан правильно.

Канальный уровень делает это путем помещения специальной битовой маски в начало и конец каждого кадра для их маркировки, а также путем вычисления контрольной суммы {checksum), то есть суммирования всех байтов кадра опреде-