Физический уровень

Уровень 1 – физический (physical layer) – самый низкий уровень

OSI-модели, определяющий процесс прохождения сигналов через среду

передачи между сетевыми устройствами (узлами сети).

.Реализует управление каналом связи:

• подключение и отключение канала связи;

• формирование передаваемых сигналов и т.п.

Описывает:

• механические, электрические и функциональные характеристики

среды передачи;

• средства для установления, поддержания и разъединения

физического соединения.

Обеспечивает при необходимости:

• кодирование данных;

• модуляцию сигнала, передаваемого по среде.

Данные физического уровня представляют собой поток битов

(последовательность нулей или единиц), закодированные в виде

электрических, оптических или радио сигналов.

Из-за наличия помех, воздействующих на электрическую линию

связи, достоверность передачи, измеряемая как вероятность искажения

одного бита, составляет 10-4 – 10-6. Это означает, что в среднем на 10000 – 1000000 бит передаваемых данных один бит оказывается искажённым.

Канальный уровень

Канальный уровень или уровень передачи данных (data link layer)

является вторым уровнем OSI-модели.

Реализует управление:

• доступом сетевых устройств к среде передачи, когда два или более

устройств могут использовать одну и ту же среду передачи;

• надежной передачей данных в канале связи, позволяющей

увеличить достоверность передачи данных на 2-4 порядка.

Описывает методы доступа сетевых устройств к среде передачи,

основанные, например, на передаче маркера или на соперничестве.

Обеспечивает:

• функциональные и процедурные средства для установления,

поддержания и разрыва соединения;

• управление потоком для предотвращения переполнения

приемного устройства, если его скорость меньше, чем скорость

передающего устройства;

• надежную передачу данных через физический канал с

вероятностью искажения данных 10-8 – 10-9 за счёт применения методов и

средства контроля передаваемых данных и повторной передачи данных

при обнаружении ошибки.

Таким образом, канальный уровень обеспечивает достаточно

надежную передачу данных через ненадежный физический канал.

Блок данных, передаваемый на канальном уровне, называется

кадром (frame).

На канальном уровне появляется свойство адресуемости

передаваемых данных в виде физических (машинных) адресов, называемых

также MAC-адресами и являющихся обычно уникальными

идентификаторами сетевых устройств.

Как будет показано в разделе 3, универсальные МАС-адреса в ЛВС

Ethernet и Token Ring являются 6-байтными и записываются в

шестнадцатеричном виде, причём байты адреса разделены дефисом,

например: 00-19-45-A2-B4-DE .

К процедурам канального уровня относятся:

• добавление в кадры соответствующих адресов;

• контроль ошибок;

• повторная, при необходимости, передача кадров.

На канальном уровне работают ЛВС Ethernet, Token Ring и FDDI.

Сетевой уровень

Сетевой уровень (network layer), в отличие от двух предыдущих,

отвечает за передачу данных в СПД и управляет маршрутизацией

сообщений – передачей через несколько каналов связи по одной или

нескольким сетям, что обычно требует включения в пакет сетевого адреса

получателя.

Блок данных, передаваемый на сетевом уровне, называется пакетом

(packet).

Сетевой адрес – это специфический идентификатор для каждой

промежуточной сети между источником и приемником информации.

Сетевой уровень реализует:

• обработку ошибок,

• мультиплексирование пакетов;

• управление потоками данных.

Самые известные протоколы этого уровня:

• Х.25 в сетях с коммутацией пакетов;

• IP в сетях TCP/IP;

• IPX/SPX в сетях NetWare.

Кроме того, к сетевому уровню относятся протоколы построения

маршрутных таблиц для маршрутизаторов: OSPF, RIP, ES-IS, IS-IS.