19. Еталонна модель osi

Еталонну модель OSI (Open System Interconnection Reference Model), розроблено Міжнародною організацією зі стандартизації (International Organization for Standardization, ISO).

В широкому сенсі відкритою системою може бути названа будь-яка система (комп'ютер, обчислювальна мережа, ОС, програмний пакет, інші апаратні чи програмні продукти), яка побудована відповідно до відкритих специфікацій.

Під терміном «специфікація» в обчислювальній техніці розуміють опис апаратних або програмних компонентів: способи їх функціонування, взаємодія з іншими компонентами, умови експлуатації, обмеження і особливі характеристики.

Під відкритими специфікаціями розуміють опубліковані, загальнодоступні специфікації, що відповідають стандартам і є прийнятими в результаті досягнення згоди після всебічного обговорення всіма зацікавленими сторонами.

Для реальних систем повна відкритість є недосяжним ідеалом, «відкритими» є лише деякі частини, що підтримують зовнішні інтерфейси. Наприклад, відкритість сімейства операційних систем Unix полягає у наявності стандартизованого програмного інтерфейсу між ядром і застосуваннями, що дозволяє легко переносити застосування з середовища однієї версії Unix в середовище іншої версії. Чим більше відкритих специфікацій використано при розробці системи, тим більш відкритою вона є.

В моделі OSI під відкритою системою розуміють мережний пристрій, що може взаємодіяти з іншими мережними пристроями з використанням стандартних правил, які визначають формат, зміст і значення прийнятих чи відправлених повідомлень.

Переваги побудови мереж з дотриманням принципів відкритості:

• Можливість побудови мережі з апаратних і програмних засобів від різних виробників, що дотримуються єдиного стандарту.

• Можливість легкої заміни окремих компонентів мережі на інші, більш досконалі, що дозволяє розвивати мережу з мінімальними витратами.

• Можливість легкого об'єднання кількох мереж.

• Простота освоєння і обслуговування мережі.

Модель OSI визначає різні рівні взаємодії систем, надає їм стандартні імена і вказує, які функції повинен виконувати кожен рівень. Повний опис цієї моделі займає більше 1000 сторінок тексту, тому коротко розглянемо суть моделі.

В моделі OSI засоби взаємодії поділяються на сім рівнів:

7 - Прикладний (Application Layer)

6 - Представницький (Presentation Layer)

5 - Сеансовий (Session Layer)

4 - Транспортний (Transport Layer)

3 - Мережний (Network Layer)

2 - Канальний (Data Link Layer)

1 - Фізичний (Physical Layer)

Модель OSI описує взаємодію двох мережних комп'ютерів. Передача даних від одного комп'ютера до іншого починається з верхнього сьомого рівня, дані передаються з рівня на рівень до самого нижнього першого рівня. При прийомі одержувачем дані передаються вгору від першого рівня. Два комп'ютери встановлюють мережну взаємодію тоді, коли їх програмне забезпечення відповідного рівня моделі OSI може взаємодіяти між собою.

20. Апаратура локальних мереж – мережеві адаптери

Мережеві адаптери (вони ж контролери, карти, плати, інтерфейси, NIC - NetworkInterfaceCard) - це основна частина апаратури локальної мережі. Призначення мережевого адаптера - сполучення комп'ютера (або іншого абонента) з мережею, тобто забезпечення обміну інформацією між комп'ютером і каналом зв'язку відповідно до прийнятих правил обміну. Саме вони реалізують функції двох нижніх рівнів моделі OSI. Як правило, мережеві адаптери виконуються у вигляді плати що вставляється в слоти розширення системної магістралі (шини) комп'ютера . Плата мережного адаптера звичайно має також один або кілька зовнішніх роз'ємів для підключення до неї кабелю мережі. Функції мережевого адаптера поділяються на магістральні та мережні. До магістральних відносяться ті функції, які здійснюють взаємодію адаптера з магістраллю (системною шиною) комп'ютера (тобто впізнання свого магістрального адреси, пересилання даних в комп'ютер і з комп'ютера, вироблення сигналу переривання процесора і т.д.). Мережеві функції забезпечують спілкування адаптера з мережею.До основних мережних функцій адаптерів належать:• гальванічна розв'язка комп'ютера та кабелю локальної мережі (для цього зазвичай використовується передача сигналів через імпульсні трансформатори);• перетворення логічних сигналів в мережеві (електричні або світлові) і назад;• кодування та декодування мережевих сигналів, тобто пряме і зворотне перетворення мережевих кодів передачі інформації (наприклад, манчестерський код);• впізнання прийнятих пакетів (вибір з усіх приходять пакетів, які адресовані даному абоненту або всім абонентам мережі одночасно);• перетворення паралельного коду в послідовний при передачі і зворотне перетворення при прийомі;• буферизація переданої та прийнятої інформації в буферній пам'яті адаптера;• організація доступу до мережі відповідно до прийнятого методом управління обміном;• підрахунок контрольної суми пакетів при передачі та прийомі. Типовий алгоритм взаємодії комп'ютера з мережевим адаптером виглядає наступним чином.Якщо комп'ютер хоче передати пакет, то він спочатку формує цей пакет у своїй пам'яті, потім пересилає його в буферну пам'ять мережевого адаптера і дає команду адаптера на передачу. Адаптер аналізує поточний стан мережі і при першій же можливості видає пакет в мережу (виконує управління доступом до мережі). При цьому він виробляє перетворення інформації з буферної пам'яті в послідовний вид для побітній передачі по мережі, підраховує контрольну суму, кодує біти пакета в мережевий код і через вузол гальванічної розв'язки видає пакет в кабель мережі. Буферна пам'ять в даному випадку дозволяє звільнити комп'ютер від контролю стану мережі, а також забезпечити необхідний для мережі темп видачі інформації.Якщо по мережі приходить пакет, то мережевий адаптер через вузол гальванічної розв'язки приймає біти пакета, проводить їх декодування з мережевого коду і порівнює мережеву адресу приймача з пакета зі своїм власним адресою. Адреса мережевого адаптера, як правило, встановлюється виробником адаптера. Якщо адреса збігається, то мережевий адаптер записує прийшов пакет в свою буферну пам'ять і повідомляє комп'ютера (зазвичай - сигналом апаратного переривання) про те, що прийшов пакет і його треба читати. Одночасно із записом пакету проводиться підрахунок контрольної суми, що дозволяє до кінця прийому зробити висновок, чи є помилки в цьому пакеті. Буферна пам'ять в даному випадку знову ж дозволяє звільнити комп'ютер від контролю мережі, а також забезпечити високу ступінь готовності мережевого адаптера до прийому пакетів.Найчастіше мережеві функції виконуються спеціальними мікросхемами високого ступеня інтеграції, що дає можливість знизити вартість адаптера і зменшити площу його плати.Деякі адаптери дозволяють реалізувати функцію віддаленого завантаження, тобто підтримувати роботу в мережі бездискових комп'ютерів, що завантажують свою операційну систему прямо з мережі. Для цього до складу таких адаптерів включається постійна пам'ять з відповідною програмою завантаження. Правда, не всі мережеві програмні засоби підтримують даний режим роботи.Мережевий адаптер виконує функції першого та другого рівнів моделі OSI.