Лабораторная работа № 2 Модель osi/iso в сетях. Передача данных

• Описание модели OSI/ISO

• Архитектура уровней

• Передача данных

• Заключение

Краткие теоретические сведения

Для того, чтобы взаимодействовать, люди используют общий язык. Если они не могут разговаривать друг с другом непосредственно, они применяют соответственные вспомогательные средства для передачи сообщений (пересылка письма и пр.). Одна из основных функций современных сетей - обеспечение эффективной связи между различными (по характеристикам, свойствам и принципам реализации) системами - абонентскими пунктами, ПЭВМ, ВЦ и другим связным и вычислительным оборудованием. Эффективная связь между такими системами требует строгого соблюдения стандартизированных процедур обмена информацией, в том числе данными. Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Как известно, для решения сложных задач используется универсальный прием - декомпозиция, то есть разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. Процедура декомпозиции включает в себя четкое определение функций каждого модуля, решающего отдельную задачу, и интерфейсов между ними. В результате достигается логическое упрощение задачи, а кроме того, появляется возможность модификации отдельных модулей без изменения остальной части системы.

Необходимость в разработке стандартов для подобных неоднородных систем привела к появлению концепции взаимодействия открытых систем - ВОС (OSI - Open System Interconnection). В разработке концепции ВОС основную роль играли две организации - Международная организация по стандартам - МОС (International Organization for Standartization - ISO) и Международный консультативный комитет по телефонизации и телеграфии - МККТТ (International Telephone and Telegraph Corporation - CCITT).

Что же такое открытая система? Термин "открытые системы" подчёркивает тот факт, что если какая-либо система отвечает стандартам, принятым в данной концепции, то эта система будет открыта для взаимодействия с любой другой системой, отвечающей тем же стандартам. В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.

Спецификация (в вычислительной технике) - формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик.

Понятно, что не всякая спецификация является стандартом. В свою очередь, под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей.

Для обеспечения общей основы координации разработок в 1984 году Международная организация стандартов (ISO) представила классификацию для сетей, названную эталонной моделью взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection), которая стала международным стандартом 7498 определяющим «Базовую эталонную модель взаимодействия открытых систем», являющуюся теоретической основой современных информационных сетей - модель OSI/ISO. Эталонная модель представляет собой описание взаимодействия между процессами, происходящими в информационных системах.

Основой создания эталонной модели OSI/ISO явилось принятие уровневой организации процессов, позволяющей разложить сеть открытых систем на взаимосвязанные подсистемы, логически связанные между собой. В свою очередь, каждая подсистема является совокупностью компонентов. Модель OSI описывает архитектуру, которая подразделяет сети передачи данных на семь уровней (рис.2.1). Каждый уровень отражает различные процедуры в сети, оборудование и протоколы.

Ярким примером открытой системы является глобальная компьютерная сеть Интернет. Эта сеть развивалась в полном соответствии с требованиями, предъявляемыми к открытым системам. В разработке стандартов Интернет

принимали и принимают участие тысячи специалистов и пользователей этой сети из различных университетов, научных организаций и фирм - производителей вычислительной аппаратуры и программного обеспечения из разных стран.

Рис. 2.1. Стандартизация каждого уровня модели OSI/ISO

Созданная модель является гибкой в том смысле, что допускает эволюцию сетей в зависимости от развития теории и новых технических достижений. Более того, модель обеспечивает постепенность перехода от существующих реализаций к новым стандартам.

Каждый уровень взаимодействия систем определяется группой стандартизирующих его документов, которые всегда включают две спецификации протокол и сервис, обеспечиваемый этим протоколом, для выбора положенного уровня. Под «службой» понимается сетевой компонент, который реализует некоторый набор услуг, а «сервисом» называют описание того набора услуг, который предоставляется данной службой. Таким образом, сервис - это интерфейс между потребителем услуг и поставщиком услуг (службой). Далее будет использоваться термин «служба» во всех случаях, когда различие в значении этих терминов не носит принципиального характера.

Стандартизация заключается в том, что на каждом уровне модели OSI/ISO разрабатываются два базовых стандарта, как показано на рисунке.

Стандарт службы определяет совокупность служб данного уровня или список услуг, доступных пользователю системы. В стандарте службы фиксируются элементы взаимодействия двух смежных уровней или функций (услуг) данного уровня i, которые обеспечивают функционирования протокола обмена более высокого уровня i+1.

Стандарт протокола регламентирует взаимодействие между равнозначными уровнями, а именно, фиксирующие форматы и семантику элементов данных (протокольных единиц обмена данными) и допустимые последовательности обмена протокольными данными.

В общем, случаи уровень эталона и модели OSI/ISO можно разделить на три класса (I, II, III):