Вопрос 3. Модель эм вос. Суть стандарта мс № 7498 и Рекомендации х.200 мсэ-т. Порядок следования и наименование уровней

Определение ЭМ ВОС

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС) — это концептуальная и функциональная рамка для стандартизации взаимодействия автономных компьютерных систем, которые обмениваются информацией через телекоммуникационные сети. Модель определена международными стандартами и не является спецификацией конкретной реализации, а скорее — основой для разработки совместимых стандартов.

Стандарт МС № 7498 (ISO/IEC 7498) и Рекомендация Х.200 МСЭ-Т

ISO/IEC 7498 (МС 7498) — это международный стандарт, разработанный Международной организацией по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссией (IEC). Идентичный стандарт в форме рекомендации был выпущен Международным союзом электросвязи (МСЭ-Т, ранее МККТТ) под обозначением Х.200.

Цель стандарта:

• Создание общей основы для скоординированной разработки стандартов на взаимосвязь открытых систем

• Обеспечение совместимости существующих и будущих стандартов

• Определение единого набора общих архитектурных принципов

Суть стандарта:

Стандарт не определяет конкретные услуги и протоколы, а скорее предоставляет концептуальные и функциональные рамки, позволяющие группам экспертов независимо друг от друга разрабатывать стандарты для каждого уровня. Стандарт охватывает следующие аспекты:cntd​

• Определение состава модулей переработки информации

• Описание информационных и управляющих взаимосвязей

• Определение пунктов доступа к услугам (SAP)

• Описание блоков данных протокола (PDU)

• Процедуры передачи данных и обработки ошибок

• Аспекты маршрутизации

• Административное управление

Структура модели: 7 уровней (слоёв)

Модель ЭМ ВОС организована по иерархическому принципу и состоит из семи уровней, расположенных от нижнего (физического) к верхнему (прикладному):

№ слоя	Наименование на русском	Наименование на английском	PDU (единица данных)
1	Физический	Physical Layer	Бит (Bit)
2	Канальный	Data Link Layer	Кадр (Frame)
3	Сетевой	Network Layer	Пакет (Packet)
4	Транспортный	Transport Layer	Сегмент (Segment)
5	Сеансовый	Session Layer	Сообщение (Message)
6	Представительный (Представления)	Presentation Layer	Сообщение (Message)
7	Прикладной	Application Layer	Сообщение (Message)

Описание функций каждого уровня

Уровень 1 — Физический (Physical Layer)

Отвечает за передачу сырых битов по физическим средам. Определяет электрические, механические и физические характеристики передачи:

• Типы кабелей и разъёмов

• Уровни напряжения

• Синхронизация сигналов

• Преобразование битов в электромагнитные сигналы

Примеры: кабель витая пара, оптиковолокно, радиоволны, стандарт RS-232.

Уровень 2 — Канальный (Data Link Layer)

Обеспечивает надёжную передачу данных между двумя соседними узлами в локальной сети. Основные функции:

• Группировка битов в кадры (фреймы)

• Проверка целостности (контрольные суммы, CRC)

• Обнаружение и исправление ошибок

• Управление доступом к общей среде передачи (MAC)

• Логическая адресация (MAC-адреса)

Примеры протоколов: Ethernet, PPP, Wi-Fi (802.11), ARP.

Уровень 3 — Сетевой (Network Layer)

Отвечает за маршрутизацию и логическую адресацию для передачи данных между различными сетями. Функции:

• Определение оптимального маршрута (маршрутизация)

• Логическая адресация (IP-адреса)

• Фрагментация больших пакетов

• Управление перегруженностью сети (congestion control)

• Взаимодействие отделённых сетей

Примеры протоколов: IP (IPv4, IPv6), ICMP, IGP, BGP.

Уровень 4 — Транспортный (Transport Layer)

Обеспечивает надёжную доставку данных от отправителя к адресату через всю сеть. Ключевые функции:

• Управление потоком данных (flow control)

• Контроль ошибок сквозь всю сеть

• Восстановление после сбоев (error recovery)

• Разделение или объединение потоков

• Обеспечение приоритетов

• Два режима доставки: надёжная (TCP) и ненадёжная (UDP)

Примеры протоколов: TCP, UDP, SCTP.

Уровень 5 — Сеансовый (Session Layer)

Управляет логическими сеансами (соединениями) между прикладными процессами. Функции:

• Инициация, поддержка и завершение сеансов

• Управление диалогом (синхронизация)

• Определение режима обмена данными: полудуплекс или дуплекс

• Восстановление прерванных сеансов

• Управление маркерами (tokens)

Примеры протоколов: NetBIOS, PPTP, RPC, AppleTalk Session Protocol.

Уровень 6 — Представительный (Presentation Layer)

Отвечает за преобразование и представление данных в вид, понятный приложениям. Функции:

• Кодирование и декодирование (ASCII, EBCDIC, Unicode)

• Сжатие данных (compression)

• Шифрование и расшифрование (encryption/decryption)

• Согласование формата данных между системами

• Обработка графики, видео, аудио

Примеры протоколов и стандартов: SSL/TLS, JPEG, MPEG, GIF, ASN.1.

Уровень 7 — Прикладной (Application Layer)

Самый верхний уровень — напрямую взаимодействует с пользователем и приложениями. Функции:

• Предоставление сетевых услуг пользователям

• Идентификация пользователей (аутентификация)

• Управление ресурсами

• Синхронизация совместной работы приложений

• Обеспечение интерфейса пользователя

Примеры протоколов: HTTP/HTTPS, SMTP, POP3, IMAP, FTP, Telnet, SSH, DNS, SNMP.

Ключевые принципы организации уровней

Иерархичность: каждый уровень строится на услугах предыдущего (нижнего) уровня и предоставляет услуги следующему (верхнему) уровню.

Изоляция функций: каждый уровень отвечает за выполнение определённых функций и не вмешивается во внутренние процессы других уровней.

Независимость реализации: один уровень может быть реализован программно, другой — аппаратно, третий — комбинированно.

Гибкость: модель допускает как использование всех семи уровней, так и пропуск некоторых (например, в локальных сетях без маршрутизации).