9. Сетезависимые и сетенезависимые уровни модели взаимодействия открытых систем

Все уровни модели OSI и соответствующие им протоколы подразделяют­ся на две группы:

сетезависимые уровни и протоколы;

сетенезависимые уровни и протоколы.

Сетенезависимые уровни и их протоколы ориентированным на работу только с приложениями и не зависят от технических характеристик сетевых компонентов.

Три нижних уровня модели OSI — физический, канальный и сетевой — являются сетезависимыми, то есть протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети и используемым коммуникационным оборудо­ванием. Например, замена в сетевых каналах связи коаксиального кабеля на во­локонно-оптический приведет к необходимости полной смены протоколов фи­зического и канального уровней во всех узлах сети.

Три верхних уровня модели OSI — прикладной, представительный и се­ансовый — ориентированы на приложения и мало зависят от технических осо­бенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую техноло­гию.

Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от характеристик технических средств непосредст­венной передачи сообщений.

Вычислительные средства абонентских систем взаимодей­ствуют между собой с помощью протоколов всех семи уровней. Это взаимо­действие осуществляется опосредовано через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать либо только на физическом уровне (повторитель), либо на физическом и канальном (мост), либо на физическом, канальном и сетевом, иногда захваты­вая и транспортный уровень (маршрутизатор).

10. Стандартные стеки коммуникационных протоколов

К наиболее популярным и широко используемым в настоящее время от­носятся следующие стеки:

• стек OSI;

• стек TCP / IP;

• стек IPX / SPX;

• стек NetBIOS / SMB.

Стек протоколов OSI

Следует различать модель OSI и стек протоколов OSI. Модель OSI опре­деляет концепцию построения сетей (сетевую архитектуру), а стек OSI пред­ставляет собой набор конкретных спецификаций протоколов. Особенностью данного стека протоколов является его полное соответствие модели OSI, он включает спецификации для всех семи уровней взаимодействия, определенных в этой модели.

Реализация протоколов стека OSI требует значительных вычислительных ресурсов, поэтому они ориентированы на сети с мощными компьютерами.

Стек протоколов OSI распространен пока мало, однако является наиболее перспективным международным стандартом, независящем от конкретных про­изводителей сетевого оборудования.

Стек протоколов TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) был разработан и внедрен в сетевые структуры в начале 80-х годов ХХ века по инициативе Министерства обороны США. В настоящее время данный стек про­токолов широко используется для организации взаимодействия абонентских систем в сети Internet и многих корпоративных сетях.

Основу стека составляют протоколы IP и TCP, давшие ему название. Эти протоколы, в соответствии с моделью OSI, относятся к сетевому (IP) и транс­портному (TCP) уровням. Протокол IP обеспечивает передачу информацион­ных пакетов по составной сети, а TCP гарантирует надежность их доставки.

В настоящее время стек TCP / IP является одним из самых распростра­ненных стеков транспортных протоколов глобальных, региональных и корпо­ративных сетей ЭВМ.

Стек протоколов IPX / SPX (Internetwork Packet eXchange / Sequenced Packet eXchange) разработан фирмой Novell в начале 80-х годов XX века для сетевой операционной системы NetWare. Данная операционная система до сих пор широко используется в компьютерных сетях, однако, в последнее время интенсивно вытесняется сетевыми операционными системами MS Windows.

Протоколы стека IPX / SPX ориентированы на работу в локальных сетях небольших размеров на основе компьютеров с ограниченными вычислитель­ными ресурсами.

Стек протоколов NetBIOS / SMB (Network Basic Input/Output System / Server Message Block) разработан фирмами IBM и Microsoft в середине 80-х го­дов ХХ века.

Протоколы NetBIOS и SMB, давшие название стеку, соответствую верх­ним уровням модели OSI.

Первоначально протокол NetBIOS выполнял роль сетевого расширения стандартных функций системы BIOS компьютеров IBM PC. В дальнейшем этот протокол был заменен протоколом расширенного пользовательского интерфей­са NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface).

Протокол NetBEUI реализует функции сетевого, транспортного и сеансо­вого уровней модели OSI, не требует больших вычислительных ресурсов, наи­более эффективен в сетях, объединяющих не более 200 абонентских систем.

Протокол SMB выполняет функции сеансового, представительного и при­кладного уровней. На основе SMB реализуются сетевые службы печати и пере­дачи сообщений между приложениями, а также файловая служба.