Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем

ISO была предложена семиуровневая модель взаимодействия открытых частей для обеспечения возможностей передачи данных в случае нерегламентированных телекоммуникаций. Эта модель рассчитана на обмен и передачу данных между прикладными сегментами в вычислительных сетях.

Каждый уровень этой модели охватывает группу сетевых функций, при этом каждая из таких групп отделены друг от друга стандартными интерфейсами, поэтому имеют относительно самостоятельный характер, что позволяет при необходимости моделировать каждый уровень, не затрагивая другие уровни.

Структура эталонной модели вос (взаимосвязь открытых систем)

Она включает в себя семь уровней:

- прикладной;

- представительный;

- сеансовый;

- транспортный;

- сетевой;

- канальный;

- физический.

Каждый уровень обеспечивает свой определенный аспект взаимодействия сетевых устройств.

1. Физический уровень – этот уровень обеспечивает передачу данных по физическим каналам связи. На этом уровне задаются характеристики и тип используемых сигналов, тип кодирования и т.д. На этом уровне стандартизируются типы разъемов и назначение контактов. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенные в сети. Обычно функции физического уровня реализуются по средствам сетевого адаптера или последовательного интерфейса.

2. Канальный уровень. Он обеспечивает пересылку пакетов между узлами сети. Одной из задач канального уровня является проверка доступности среды передач. Другой задачей канального уровня является обеспечение процессов обнаружения ошибок и их коррекции за счет повторной передачи поврежденных пакетов. Канальный уровень обеспечивает доставку пакета между любыми двумя узлами локальной сети, но делает это только в сети с вполне определенной топологией, а именно с той топологией, для которой он был разработан. Функции этого уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.

Методы передачи данных на канальном уровне

Передача данных на канальном уровне осуществляется по следующей технологии: перед посылкой данных в сеть, передающая станция разбивает эти данные на небольшие блоки, называемые пакетами. На станции получатели эти пакеты накапливаются и выстаиваются в порядке для восстановления первоначального вида данных. Несмотря на то, что для каждого коммутационного протокола существует свой формат пакета, тем не менее, в составе любого пакета должна присутствовать информация:

а) данные (информация, предназначенная для передачи по сети).

б) адрес, указывающий место названия пакета.

Каждый узел сети имеет свой адрес, причем, каждый адрес имеет приложение. Это адрес приложения, необходим для того, чтобы идентифицировать какому приложению принадлежит пакет.

в) Управляющие коды, которые характеризуют размер и тип пакета, кроме того, управляющие коды включают в себя также и коды проверки системы и иную информацию. При передаче данных необходимо контролировать ошибки и в случае их обнаружения их корректировать. Все методы обнаружения ошибок в пакетах основаны на передаче в составе управляющих кодов определенной информации, позволяющая судить о степени достоверности полученных данных. Эту служебную информацию принято называть контрольной суммой.

Контрольная сумма вычисляется как функция от основной функции. Принимающая сторона повторно вычисляет контрольную сумму пакета по соответствующему алгоритму и в случае ее совпадения с контрольной суммой переданной передатчиком, делает вывод, что передаточные данные корректны. Если же осуществляется пересылка пакетов.

3. Сетевой уровень. Этот уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющих несколько сетей. Каждый, из которых может иметь совершенно различные принципы построения. Сетевой уровень отвечает за адресацию сообщений и за перевод логических адресов и имен в физические адреса.

На сетевом уровне под термином понимают совокупность ПК, соединяющих между собой в рамках одной из стандартных топологий, и использующих для передачи один из стандартов взаимодействия на канальном уровне в соответствующих данных топологий.

Внутри сет доставка данных обеспечивается соответствующим начальным уровнем, а обмен данными между сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает правильность выбора маршрута передачи сообщений.

Сетевой уровень реализуется программами ОС и программно аппаратными средствами маршрутизатора.

4. Транспортный уровень обеспечивает сообщениями или верхним уровнем модели передачу данных с требуемой степенью надежности. Он гарантирует доставку пакетов без ошибок в нужной последовательности и без потерь или дублирования. При этом существует несколько видов стандартных интерфейсов стандартного уровня. Как правило, все интерфейсы, начиная с транспортного, реализуются программными средствами узлов сети, то есть компонентами их сетевых ИС.

Нижние четыре уровня модели обычно называют транспортной подсистемой или сетевым транспортом. Это связано с тем, что транспортная подсистема полностью решает задачу транспортировки сообщений с заданным уровнем качества в составных сетях, имеющую произвольную топологию и различную технологию. Остальные три верхних уровня решают задачи представления серверов на базе имеющихся сетевого транспорта.

5. Сеансовый уровень обеспечивает двум различным субъектам сети устанавливать, использовать и завершать соединение (сеанс). Сеансовый уровень обеспечивает синхронизацию между пользовательскими задачами, путем расстановки в потоке данных контрольных точек. Благодаря этому, в случае сетевой ошибки потребуется повторно передавать только те данные, которые следуют за последней контрольной точкой. На сеансовом уровне выполняется управление диалогом между взаимодействующими процессами, то есть происходит регулирование того, какая из сторон осуществляет передачу, в какой момент, как долго и т.д. на практике этот уровень используется редко и его функции обычно объединяют с функциями прикладного уровня.

6. Представительный уровень. Этот уровень определяет формат, использованный для обмена между сетевыми узлами. На передающей стороне данные, поступившие от прикладного уровня, переводятся в общепонятный промежуточный формат. На получающей системе на этом уровне происходит из промежуточного формата в тот формат, который используется прикладными уровнями. Этот уровень отвечает за то, что информация, переданная представительным уровнем одной системы, будет понятна прикладному уровню другой системы. С помощью средств этого уровня преодолевается синтаксические различия данных или же различия в использованных кодах. На этом уровне может происходить шифрование и дешифрование данных. Благодаря секретности обмена обеспечивает сразу всех прикладных служб.

7. Прикладной уровень – это самый верхний уровень модели. Этот уровень управляет обмен доступом и сети, потоком данных и обработкой ошибок. Он обеспечивает доступ прикладных процессов к таким сетевым услугам, как доступ разделяемым ресурсам, программное обеспечение для доступа к БД, а также электронную почту.