2.2 Еталонні моделі
2.2.1 Модель osi (Open Systems Interconnection)
Міжнародна організація по стандартизації (ISO, International Standardization Organization) запропонувала в 1979 р. еталонну модель взаємодії відкритих систем (ВВС) OSI. На основі цієї моделі був розроблений стек протоколів, який був прийнятий як національний стандарт урядом США в 1990 році. Модель OSI є головною методологічною основою для аналізу і розробки мереж.
Стандартом де-факто для глобальних мереж в наш час став стек протоколів TCP/IP, розроблений на замовлення Міністерства оборони США.
У локальних мережах, разом з TCP/IP, застосовуються стеки IPX/SPX, NetBIOS/SMB, XNS, DECnet та інші.
Розробка моделі OSI була направлена на встановлення механізмів для розподіленої обробки даних в апаратному і програмно різнорідних комп'ютерних середовищах.
Мета розробки протоколів TCP/IP: встановлення порядку з'єднання мереж і надання користувачам цих мереж набору базових комунікаційних послуг. Розробку TCP/IP починали заради вирішення проблеми лавиноподібного зростання кількості підключених комп'ютерів і, відповідно, трафіку, який ними продукується. Протокол IP повинен був надати засоби розділення єдиної мережі, якою була ARPANET, на множину підмереж, що ізолюють внутрішній трафік один від одного. Потрібно було створити мережу мереж замість мережі комп'ютерів.
Модель OSI (рисунок 2.2) визначає сім рівнів: фізичний, канальний, мережевий, транспортний, сеансовий, відображення даних, прикладний.
Фізичний рівень – організовує передачу бітів по каналу передачі, визначає характеристики кабелів і роз'ємів, схеми кодування електричного або оптичного сигналу та ін. Функції фізичного рівня реалізує мережевий адаптер або послідовний порт RS-232C.
Рисунок 2.2 – Еталонна модель OSI (ВВС)
Канальний рівень – забезпечує надійну безпомилкову доставку даних у фізичній мережі. Стандарти цього рівня: підрівень управління логічним каналом (Logical Link Control – LLC) і підрівень управління доступом до середовища (Medium Access Control – MAC). На канальному рівні потік бітів між двома учасниками мережі поділяється на кадри (frame). Канальний рівень вирішує, хто може передавати дані в кожний момент часу, керує потоком даних (буферизацією) і контролює послідовність кадрів.
Мережевий рівень – забезпечує передачу даних між мережами. На цьому рівні знаходяться системи адресації учасників мереж і системи маршрутизації. Мережевий рівень вибирає спосіб передачі даних по мережі: (комутація каналів, комутація пакетів). У мережах з комутацією пакетів мережевий рівень ділить потік даних на пакети, що незалежно маршрутизуються по мережі. Пакети можуть передаватися як по віртуальних каналах, так і у вигляді дейтаграм. Приклади протоколів 3-го рівня: ARP (Address Resolution Protocol), IP (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange).
Транспортний рівень – організовує інтерфейс системи, призначеної для користувача, з мережею передачі даних, відповідає за надійну передачу даних і розподіл обов'язків між учасниками мережі: SPX (Sequenced Packet Exchange), UDP (User Datagramm Protocol), TCP (Transmission Control Protocol)
Сеансовий рівень – призначений для організації діалогу між процесами. Основні функції рівня – обробка підключень (login) і відключень (logout), автентифікація, синхронізація. Приклад: NETBIOS (Network Basic Input/Output System), NETBEUI (Network Basic Extended User Interface).
Презентаційний рівень – керує представленням інформації в мережі. Гарантує, що дані, якими обмінюються учасники, записані у форматі, який розуміють обидві сторони. Рівень має справу з наборами символів (character sets), форматами даних, кодуванням і упаковкою даних. Приклад: перекодування з KOI8-P в Windows 1251, SSL (Secure Socket Layer).
Прикладний рівень – інтерфейс між мережею і користувачем. Типові послуги, що надаються прикладним рівнем, – електронна пошта (X.400), передача файлів (FTP), веб-сервер (HTTP), управління мережею не в ISO (SNMP).