Опорная модель osi

Вычислительную сеть можно определить как "связанную группу автономных компьютеров". Это озна­чает, что каждый компьютер работает самостоятельно под управлением соб­ственной ОС. Именно для такой среды и разработана сетевая архитектура Windows NT.

Задача сетевого программного обеспечения состоит в приеме запроса (обычно это запрос ввода-вывода) от приложения на одной машине, передаче его на другую машину, выполнении запроса на удаленной машине и возврате результата на первую машину. В ходе этих операций запрос несколько раз пре­образуется. Высокоуровневый запрос, например, "прочитать х байтов из файла у на машине z" требует, чтобы программное обеспечение определило, как дос­тичь машины z и какой коммуникационный протокол она понимает. Затем за­прос должен быть преобразован для передачи по сети: например, разбит на ко­роткие пакеты информации. Когда запрос достигнет другой стороны, необхо­димо проверить его целостность, декодировать и послать на выполнение соот­ветствующему компоненту ОС. По окончании запрос должен быть закодирован для обратной передачи по сети.

Чтобы помочь производителям в стандартизации и интегрировании их се­тевого программного обеспечения, Международная организация по стандар­тизации (ISO) определила программную модель пересылки сообщений между компьютерами. Эта модель получила название Опорной модели соединения от­крытых систем — Open Systems Interconnection (OSI) reference model. В модели определены семь уровней программного обеспечения.

Опорная модель OSI является идеальной схемой, которая в точности реа­лизована на очень немногих системах, но часто используется при обсуждении основных принципов работы сети. Каждый уровень на одной из машин считает, что он "разговаривает" с тем же самым уровнем на другой машине. На данном уровне обе машины "разговаривают" на одном и том же языке, или протоколе. Однако в действительности сетевой запрос должен спуститься до самого нижне­го уровня на клиентской машине, затем он передается по физическому носите­лю и вновь поднимается на серверной машине до уровня, который его поймет и обработает.

Задача каждого уровня состоит в том, чтобы предоставить обслуживание верхним уровням, абстрагируясь от того, как реализовано это обслуживание на нижних уровнях.

• Прикладной уровень. Обрабатывает передачу данных между двумя се­тевыми приложениями, включая проверку прав доступа, идентифика­цию взаимодействующих машин и инициирование передачи данных.

• Уровень представления. Отвечает за форматирование данных, в том числе решает, должны ли строки заканчиваться парой символов "воз­врат каретки/перевод строки" (CR/LF) или только символом "возврат каретки" (CR); должны ли данные быть сжаты или закодированы и т. д.

• Сеансовый уровень. Управляет соединением между взаимодействующи­ми приложениями, включая синхронизацию высокого уровня и конт­роль за тем, какое из приложений "говорит", а какое "слушает".

• Транспортный уровень. Разбивает сообщения на пакеты и присваивает последним номера, чтобы гарантировать их прием в надлежащем по­рядке. Кроме того, изолирует сеансовый уровень от влияния аппаратур­ных изменений.

• Сетевой уровень. Отвечает за маршрутизацию, управление интенсивно­стью графика и межсетевой обмен. Это самый высокий из уровней, понимающих топологию (topology) сети, т. е. физическую конфигура­цию машин в ней, тип физических соединений между ними и ограни­чения пропускной способности, длины используемых кабелей и т. д.

• Канальный уровень. Пересылает низкоуровневые кадры данных, ожи­дает подтверждений их получения и повторяет передачу кадров, поте­рянных в ненадежных линиях связи.

• Физический уровень. Передает биты по сетевому кабелю или другой физической передающей среде.

Каждый уровень иерархии считает, что он общается с аналогичным уровнем на другой машине и использует некоторый стандартный протокол. Набор протоколов, в соответствии с которыми запрос проходит вниз по уровням сети и обратно, называется стеком протоколов (protocol stack).

Транспортное программное обеспечение часто пересекает границы нескольких уровней. Фактически слово "транспорт" час­то используется как общее обозначение всех четырех нижних уровней. Ком­поненты, расположенные на трех верхних уровнях, называются "пользовате­лями транспорта".