Модель osi. Стеки протоколов

Модель OSI (Open System Interconnection) разработана Организацией международных стандартов ISO (International Standards Organization). Модель OSI является многоуровневой системой. Она отражает взаимодействие программного и аппаратного обеспечения при осуществлении сеанса связи, а также помогает решить разнообразные проблемы.

Для упорядочивания функций системы вводятся функциональные уровни, которые характеризуют выполняемые сетевые функции. Каждому уровню соответствуют различные сетевые операции, оборудование и протоколы. Каждый уровень на одном компьютере функционирует так, будто он напрямую связан с таким же уровнем на другом компьютере. Эта логическая, или виртуальная, связь между одинаковыми уровнями.

Перед тем как отправить данные в сеть, они разбиваются на блоки или пакеты. Пакет проходит последовательно через все уровни модели OSI. На каждом уровне к пакету добавляется некоторая информация, которая необходима для успешной передачи данных по сети.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся адресная информация будет удалена, и данные примут свой первоначальный вид.

Взаимодействие смежных уровней осуществляется через интерфейс. Интерфейс определяет услуги, которые нижний уровень предоставляет верхнему, и способ доступа к ним.

Уровни модели osi

Физический уровень – обеспечивает электрические, механические и функциональные характеристики подключения к физическим каналам связи, преобразование сигналов. Стеки: коаксиал, экранированная и неэкранированная витая пара, оптоволокно, радиоволны

Канальный уровень – управление каналом передачи данных, установление, поддержание и разъединение каналов (соединений). Стеки: 802.3 (Ethernet), 802.5 (Token Ring), FDDI, Fast Ethernet, SLIP, 100VG-AnyLan, X.25, ATM, LAP-B, LAP-D, PPP.

Сетевой уровень – маршрутизация, коммутация и адресация информации, управление потоками данных. Стеки: ES-ES, IS-IS.

Транспортный уровень – управление передачей данных (без обработки их в промежуточных узлах) от источника к адресату. Стеки: Транспортный протокол OSI.

Сеансовый уровень – организация и проведение сеансов связи между прикладными процессами. Стеки: Сеансовый протокол OSI.

Уровень представления данных – интерпретация и преобразование передаваемых между процессами данных к виду, удобному для прикладных процессов. Стеки: Представительский протокол OSI.

Прикладной уровень – выполнение прикладных программ, административное управление сетью. Стеки: X.400, X.500, FTAM.

Аппаратура сетей (концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы. Сигналы. Формы представления сигналов

Концентраторы (хабы). Эти устройства применяются для формирования сети произвольной топологии. Выпускается ряд типов концентраторов - пассивных и активных с автономным питанием, выполняющих роль повторителя. Они отличаются по количеству, типу и длине подключаемых кабелей и могут автоматически управлять подсоединенными сегментами (включать и выключать их в случае обнаружения сбоев и обрывов).

Маршрутизаторы (роутеры). Эти устройства устанавливают соединение на 4-м (транспортном) уровне, при этом верхние уровни сети должны быть одинаковы. Они обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса, так как могут выполнять “интеллектуальные” функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; управление нагрузкой в сети путем равномерного распределения потоков данных; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования.

• обеспечивается большая безопасность информации в сети: осуществляется межсетевая коммутация, а обычные сетевые потоки данных остаются локальными, т. е. работа в широковещательном режиме возможна только в пределах небольшой ЛВС;

• повышается надежность работы сети: маршрутизаторы, осуществляющие множественное взаимодействие, изолируют отказавшие сети;

Коммутаторы. Они обеспечивают оперативную коммутацию пакетов с проверкой корректности данных, упрощают создание логических сетей с полным набором встроенных средств сетевого управления, в составе концентраторов с высокоскоростными переключаемыми магистралями позволяют достичь приемлемого варианта в организации сетевых соединений.

Данные – это то, с помощью чего мы описываем явление или объект. Сигнал – это представление данных. Передача – это процесс взаимодействия передатчика и приемника с целью получения приемником сигналов от передатчика.

Сигналы могут иметь непрерывную или дискретную форму. В первом случае говорят об аналоговом сигнале, во втором - о цифровом. Процесс передачи также может иметь аналоговую или цифровую формы. Аналоговая передача предполагает непрерывное изменение параметров передачи. Цифровая – предполагает резкое, дискретное изменение параметров передаваемого сигнала или импульса.