Канальный уровень

Канальный уровень обеспечивает надежную передачу информации по физическому каналу. Выполняя эту задачу, канальный уровень решает вопросы физической реализации(в противоположность сетевой или логической адресации) уведомления об ошибках, а также вопросы управления потоком.

На канальном уровне поток битов группируется в блоки данных, называемые кадрами (frames), и обеспечивается упорядоченная доставка кадров. Для осуществления корректности передачи кадра, в начало и конец кадра помещается специальная последовательность бит для его выделения. К кадру добавляется также контрольная сумма, вычисленная путем обработки всех его байтов определенным способом. Получатель кадра проверяет достоверность полученных данных, сравнивая вычисленную и переданную с кадром контрольные суммы. После того, как получатель выявил ошибку, передатчик и получатель могут инициировать повторную передачу кадра. Однако, функция исправления ошибок не является обязательной для канального уровня. В локальных сетях используется разделяемая среда передачи, что делает ненужным процедуры управления потоком кадров. В функции канального уровня входит проверка доступности среды передачи. Протокол канального уровня в локальных сетях предназначен для доставки кадров, как правило, в сети с простой топологией, для которой он был разработан. К таким топологиям, поддерживаемым протоколами канального уров протоколами канального уровня локальных сетей, относятся общая шина, звезда, кольцо, а также структуры, полученные из них с применением мостов и коммутаторов. В таких топологиях адрес назначения имеет локальный смысл для данной сети и не изменяется при прохождении кадра от узла источника к узлу назначения. Примерами протоколов канального уровня для локальных сетей являются Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLan.Топология глобальной сети, как правило, отличается от регулярной. Канальный уровень в глобальных сетях часто обеспечивает обмен сообщениями между двумя соседними узлами, соединенными индивидуальной линией связи. К таким протоколам типа «точка-точка» относятся SLIP, PPP, LAP-B, LAP-D. Эти протоколы включают функции управления потоком кадров, гарантирующие, что передающая система не переполнит данными принимающую.

Функции канального уровня реализуются установленными в компьютерах сетевыми адаптерами и соответствующими драйверами, а также различным коммуникационным оборудованием: мостами, коммутаторами, маршрутизаторами.

Сетевой уровень

Сетевой уровень обеспечивает независимость верхних уровней от конкретных технологий передачи и коммутации данных. Функции сетевого уровня решают задачи образования соединения и выбора маршрута между оконечными системами, которые находятся в разных сетях. Причем эти сети могут использовать разные принципы передачи сообщений и обладать произвольной топологией.

Транспортный уровень

Транспортный уровень. В функции транспортного уровня входит сегментация и повторная сборка данных в один поток. Транспортный уровень гарантирует, что блоки данных будут переданы между оконечными системами без ошибок и в нужной последовательности. При этом не должно быть потерь или дублирования данных. Кроме того, транспортный уровень может решать задачи оптимизации сетевых услуг и реализации качества обслуживания, запрошенного сеансовым уровнем. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем, которые отличаются набором услуг по приемлемому уровню ошибок, максимальным задержкам, приоритетам данных и требованиям к безопасности.

Объем и сложность транспортного уровня зависят от набора услуг, получаемых от сетевого уровня. При надежном сетевом уровне функции транспортного уровня минимальны. Если сетевой уровень не обеспечивает достаточной надежности при передаче данных, необходимо использовать наиболее развитый сервис транспортного уровня, который реализует максимум средств для обнаружения и устранения ошибок, включая предварительное установление логического соединения, контроль доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов, установлением тайм-аутов и др.