10) Многоуровневый подход, протокол, интерфейс, уровни модели osi, стандартные стеки протоколов.

Как известно, для решения сложных задач используется универсальный прием – декомпозиция, то есть разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. При декомпозиции часто используют многоуровневый подход. Он заключается в следующем. Все множество модулей разбивают на уровни. Уровни образуют иерархию, то есть имеются вышележащие и нижележащие уровни. Множество модулей, составляющих каждый уровень, сформировано таким образом, что для выполнения своих задач они обращаются с запросами только к модулям непосредственно примыкающего нижележащего уровня. Протокол – обмен информацией между одноуровневыми компонентами в разных узнал. Интерфейс – обмен информацией между компонентами находящихся на разных уровнях одного узла. протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах, а интерфейсы – модулей соседних уровней в одном узле. Эталонная модель OSI. Состоит из 7 уровней, при этом чем выше уровень тем он сложнее. Цель нижнего уровня – предоставление услуг вышестоящему уровню. Физический уровень. Функции: 1) передача битов по физическим каналам, 2)определяется характеристики электрических сигналов, тип кодирования, скорость передачи сигналов. На физическом уровне работают такие сетевые устройства, как репитеры и концентраторы. Канальный уровень. Разбит на 2 подуровня:

Нижний подуровень обеспечивает непосредственный доступ к среде передачи информации (каналу связи). Он напрямую связан с аппаратурой сети. Верхний подуровень осуществляет управление логической связью. На канальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами. Кадр состоит из заголовка, поля данных и так называемого «концевика». Начало и конец каждого кадра содержат специальную последовательность бит для его выделения. В заголовки кадров локальных сетей помещаются, так называемый, MAC-адрес узла получателя и узла отправителя. MAC-адрес представляет из себя длинное число сгенерированное случайным образом при изготовлении сетевые адаптера таким образом не бывает двух сетевых адаптеров с одинаковым MAC-адресом. Так же уровень LLC добавляет к кадру контроллерную сумму, которая сравнивается. Если совпадает – кадр принимается. LLC отвечает за взаимодействие с сетевым уровнем. На канальном уровне работают такие сетевые устройства, как, мосты и коммутаторы. Сетевой уровень. Нужен для образования единой транспортной системы. Канальный уровень обеспечивает доставку данных между соответствующими топологиями. Доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень. Сети соединенные между собой роутерами, который выбирает наилучшии маршрут. Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами, чтобы доставить этот пакет, нужно указать в заголовке пакета «сетевой адрес», содержание номера сети и номер узла этой сети. Транспортный уровень. Обеспечивает доставку пакета без ошибок и потерь, а так же в нужной последовательности. Передача каждого сегмента подтверждается «квитанцией получателя». Производится разбивка данных на сегменты и помещается в пакеты, которые после получения восстанавливают из пакета. Сеансовый уровень. Устанавливает, поддерживает, прекращает связь. Это делается при помощи контрольных точек, вставляемых в поток данных. Они позволяют при разрыве передачи вернуться к контрольной точке, а не начинать передачу сигнала. Предварительный уровень. Обеспечивает производителю доступ к различным разделяемым ресурсам (файлы, принтеры ..). также работают «шлюзы», которые нужны для объединения сети с различными типами системного и программного обеспечения. Сетезависимые уровни 1 и 2. OSI является обобщением всех остальных «стеков». Стек – набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Виды стеков: FMBI, Nowell NetWare, TCP/IP. Взаимодействие уровней модели ISO на примере TCP/IP. Прикладной уровень порождает поток данных (байт), который необходимо передать через сеть на какой либо узел. Процесс, к которому направляется поток описан «номером порта», который в совокупности с номером сети и номером узла определяет прикладной процесс в сети. Сокет - №порта и № сети и № узла. Далее поток поступает на вход транспортного уровня. Транспортный уровень «нарезает» поток, получаются порции. К этой порции дается заголовок и концевик. Это часть потока называется сегментом. Далее сетевой уровень обьеденяет их пакеты, у каждого пакета есть заголовок и концевик. Далее канальный уровень вкладывает в каждый пакет свои кадры и добавляет заголовок. Далее физическии уровень передает данные по линии связи.

На другом конце провода: пакет поднимается по всем уровням вверх, каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок своего уровня, затем удаляет заголовок и передает на уровень выше. Отправление данных - инкапсуляция, принятие файлов-декапсуляция.