Модель взаимодействия открытых систем
Декомпозиция – разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. Процедура декомпозиции включает в себя чёткое определение функции каждого модуля, решающего отдельную задачу и интерфейсов между ними. Сокрытие от конкретных исполнителей того, что делают другие.
Протокол – нормализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но разных узлах.
Интерфейс – определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню.
Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов сети, называется стеком коммуникационных протоколов. Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно.
Протоколы реализуются как компьютерами, так и сетевыми коммуникационными устройствами.
Модель osi
Open system interconnection. Модель описывает взаимодействие открытых систем и является эталонной.
Открытые системы – это когда известно как они работают.
Базовая эталонная модель является концептуальной основой, определяющей характеристики и средства открытых систем. Она определяет взаимодействие открытых систем в одной сети, выпускаемых разными производителями и координирует:
Взаимодействие прикладных процессов
Формы представления данных
Единообразное хранение данных
Управление сетевыми ресурсами
Безопасность данных и защита информации
Диагностику программы технических средств
Основными элементами модели являются уровни, объекты, интерфейсы, физические средства соединения.
В модели OSI средства взаимодействия делятся на 7 уровней:
Прикладной. Набор разнообразных протоколов для осуществления доступа к разделяемым ресурсам сети. Файлы, принтеры, веб-страницы и т.д. Единица информации – сообщение.
Представительный. Имеет дело с формой представления передаваемой информации, не меняя её содержания. Кодировка. На этом уровне может выполняться шифрование и дешифрование информации для её защиты.
Сеансовый. Обеспечивает управление диалогом, т.е. фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи на случай необходимости повторной передачи.
Транспортный. Транспортный уровень обеспечивает передачу информации в сети с заданной степенью надёжности. Скрывает от верхних уровней работу нижних.
Сетевой. Служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, при этом эти сети могут использовать совершенно различные правила передачи между конечными узлами и обладать произвольной структурой связи. Сетевой уровень решает задачи согласования различных технологий, упрощения адресаций в крупных сетях, создание надёжных и гибких барьеров на пути распространения нежелательного трафика. Одна из основных проблем, решаемых на сетевом уровне – проблема маршрутизации, т.е. выбора оптимального маршрута. Единица информации – пакет. На сетевом уровне работают два основных вида протоколов: сетевые протоколы – продвижение пакетов через сеть, протоколы маршрутизации – собирают информацию о топологии межсетевых соединений. Реализуются программными модулями операционной системы и программно-аппаратными средствами маршрутизаторов. Маршрутизаторы. IP-протокол.
Канальный. Одной из главных задач канального уровня является проверка доступности среды передачи. Проверка правильности и коррекция ошибок передачи. Для этого на канальном уровне биты группируются в кадры, т.е. единицей информацией на канальном уровне является кадр. Исправление передачи повреждённых кадров осуществляется за счёт их повторной передачи. В локальных сетях протоколы используются компьютерами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами. Драйвер.
Физический. Имеет дело с передачей бит по физическим каналам связи. Определяет характеристики физических сред (полоса пропускания, помехозащищённость, волновое сопротивление и т.п.). На этом уровне определяются характеристики сигналов, передающих информацию. Стандартизуются типы разъёмов и назначения каждых контактов. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключённых к сети. Сетевой адаптер.
Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые операционной системой и системными аппаратными средствами. Модель не включает средства взаимодействия приложений конечных пользователей, т.е. приложения реализуют свои протоколы обращаясь к средствам операционной системы.
Каждый уровень модели работает или использует передаваемые данные определённого размера, которым даны специальные названия:
Бит
Кадр
Пакет
Дейтаграмма
Сегмент
Сообщение
В модели OSI различают два основных типа протокола:
С установлением соединения
Без предварительного установления соединения – дейтаграммы.