Канальний рівень моделі iso/osi

Поняття та визначення.

Підрівень LLC.

Підрівень MAC.

Канальний рівень відповідає за встановлення зв’язку, здійснення контролю над середовища передачі даних. Цей рівень історично поділяється на 2 підрівні:

• LLC

• MAC

В цьому рівні визначається фізична адресація та методи доступу до середовище передачі інформації.

LLC – контроль логічного зв’язку. Цей підрівень відповідає за створення зв’язку між двома вузлами мережі, завершення сеансу зв’язку. Для верхній рівень моделі ISO/OSI цей підрівень дає модельні функції:

• LLC1 – передача інформації з встановленням зв’язку, але без підтвердження достовірності передачі інформації

• LLC2 – без встановлення звязку, Але з підтвердженням достовірності передачі інформації.

• LLC3 –

MAC – контроль середовища передачі інформації. Цей підрівень відповідає за проектний доступ до середовища передачі інформації. Коректний забезпечується за допомогою протоколів. На цьому рівні визначається фізична адресація.

MAC – це 48-бітне число, яке призначене для унікальної ідентифікації всіх пристроїв локальної мережі. Приклад: A1-75-18-11-35-FF

MAC АДРЕСА ПОДІЛЯЄТЬСЯ НА 4 ЧАСТИНИ:

1. УНІКАЛЬНИЙ ІДЕНТИФІКАТОР ВИРОБНИКА. Всі мережеві пристрої мають MAC адресу. Побудова мак адреса за таким принципом включає наявність 2 пристроїв з однакової ідентифікації в межах одного вузла. MAC адреса з всіма одиничками в двійковій формі називається широкомовним. Пакет широкомовної адреси має бути оброблений всіма локальними мережами. Методи доступу до середовище: оскільки в локальних мережах використовується спільне середовище передачі інформації необхідна уявність механізмів доступу до середовища та контролю за цим доступом:

• перший метод доступу до середовище: CSMA/CS - метод передачі інформації на основі існуючої з визначенням колізії. В початковий момент часу всі станції локальної мережі знаходяться в режимі прослуховування лінії. Станція, яка має пакет для передачі визначивши, що лінія не зайнята розпочинає передачу. Після успішної передачі пакета станція переходить в режим прослуховування лінії та вичікавши певний момент часу, у випадку, якщо лінія не зайнята може передати наступний пакет. За таким методом дві і більше станцій, визначивши, що лінія не зайнята можуть розпочати передача інформації. В такому випадку інформація спотворюється та виникне колізія. Механізмом виходу з колізії: кожна станція, передавши інформацію продовжує прослуховувати лінію. Якщо вміст лінії відрізняється від переданої інформації, станція визначає колізію. Після детектування колізії, станція відправляє в мережу Jam послідовність, яка підсилює колізію та забезпечує її детектування всіма станціями мережі. Після детектування колізії всіма станціями локальної мережі, станція, яка має пакет для передачі вичикує довільний проміжок часу та може розпочинати передачу.

• Token Passing – використовується в локальних мережах типу Token Ring. Token Passing є механізмом без колізійними середовищами. Схема роботи цього метода: в початковий момент часу в мережі циркулює катер спеціального формату, який називається Token. Станція, яка має інформацію для передачі забирає цей катер з мережі, прикріплює до нього інформацію та відправляє назад в мережу. Отримавши цей пакет, станція отримувач вилучає цей пакет з мережі, змінює його відповідні поля та повертає назад в мережу. Станція отримавши цей пакет получає інформацію, що пакет доставлено вірно, вилучає його з мережі та повертає його копію. Цей метод є детерміністичний, тобто для кожної станції мережі можна визначити час, через який вона може передати інформацію. У випадку великих локальних мереж ефективний час передачі інформації буде зменшитись за рахунок витрат.

На другому рівні моделі ISO/OSI зазвичай використовують комутатори для об`єднання всіх вузлів. Комутатор switch – це пристрій, який на відміну від концентратора hub аналізує кадри, що проходять крізь нього для подальшого розподілення трафіку. З кожним портом комунікатора зв’язана таблиця МАК адрес тих вузлів, які зв’язані з даним портом комутатора. Алгоритм роботи switch наступний:

1. після включення комунікатора всі його таблиці МАК адрес порожні.

2. при надходженні кадра комутатор зчитує МАК адресу відправника цього кадру і записує її у таблицю, що пов’язана з типу портом, з якого надійшов даний кадр.

3. МАК адресу приймача комутатор шукає в інших своїх таблицях. Якщо не знаходить, то цей кадр відправляється на всі порти комутатора, окрім того з якого він надійшов.

4. якщо ж МАК адреса приймача була знайдена хоча б в якійсь таблиці, то цей кадр відправляється на той порт, з яким пов’язана дана таблиця.

Комутатори є 2 типів:

• комутатори з повною буферизацією – комутатори, які повністю буферизують кадри і проводять додаткову перевірку на помилки.

• Наскрізні комутатори – ці комутатори аналізують лише заголовок фрейма і на основі прийнятого рішення решту фрейма одразу комутує на інші порти. Вони працюють швидше ніж комутатори синхронізації, але повністю відсутня перевірка цілісність фреймів.

Комутатори діляться на:

• синхронні – всі порти мають повну синхронізацію

• асинхронні – кожен з потрів може мати окрему

Також є керуючі і не керуючі комутатори. Не керуючі комутатори – працюють автономно і користувач не може змінити хід їхньої роботи. Керуючі комутатори – дозволяють адміністратору конфігурувати рівні режими роботи, а саме створити віртуальні локальні мережа VLAN. VLAN – це режим роботи комутатора, в якому декілька портів об’єднуються в віртуальну мережу, тобто фрейми не виходять за межі даної віртуальної мережі.

Ще одним пристроєм канального рівня є мережений міст. Міст – це той самий комутатор з двома портами.

II Модуль