19. Модель osi

Международная организация стандартов ISO (International Standard Organization) предложила некоторую абстракцию – модель открытых систем OSI (Open System Interconnected). Согласно этой модели все сетевые технологии проецируется на 7 отдельных уровней, ее также называют семиуровневой моделью.

Каждый уровень данной модели не зависит от остальных и выполняет только свою собственную задачу. Любая сетевая технология может занимать 1 или несколько различных уровней модели.

Уровни нумеруются с 1 по 7 снизу вверх.

1 уровень - физический. Данный уровень отвечает за кодирование и передачу сигналов в физической среде. Сигналы передаются в виде 0 и 1.

2 уровень – канальный. Данный уровень отвечает за формирование единицы передачи данных и трансляцию сигнала из цифрового формата в формат среды передачи. Единица передачи - фрейм. Так как в одной сети может быть подключено много устройств, то так же отвечает за очередность на право передачи данных.

3 уровень – сетевой. Данный уровень отвечает за маршрутизацию (выбор оптимального пути) и организацию негарантированной доставки данных. Единица передачи – пакет. Отвечает за логическую адресацию.

4 уровень – транспортный. Преобразует входящий поток данных в логические единицы передачи (пакеты), а также отвечает за систему гарантированной доставки данных (существует 3 метода).Адресация сервисов получателя.

5 уровень – сеансный. Отвечает за организацию логического (виртуального) канала связи между отправителем и получателем информации. Устанавливается до передачи данных, закрывается после.

6 уровень – представлений. Отвечает за кодирование информации из формата используемой платформы в усредненный сетевой формат. Позволяет создавать так называемые гетерогенные сети, независящие от платформы.

7 уровень – приложений. Отвечает за интерфейс работы с пользователем, т.е. набор команд, которые может применять пользователь.

Уровни с 2 по 6 являются инкапсулирующими, т.е. каждый более низкий уровень инкапсулирует информацию более высокого уровня, добавляя к ней свои служебные данные.

Служебные данные каждого уровня обычно формируются отдельной группой, называемой заголовком. Исключение канальный уровень: кроме заголовка используется дополнительная группа, называемая трейлером. Трейлер, в отличие от заголовка находится после данных и используется, обычно, для контроля качества среды передачи данных. Обычно, это расчет контрольной суммы.

20. Сети атм

ATM (англ. Asynchronous Transfer Mode — асинхронный способ передачи данных) — сетевая технология, основанная на передаче данных в виде ячеек (cell) фиксированного размера (53 байта), из которых 5 байтов используется под заголовок.

Технология АТМ первоначально разрабатывалась телефонными компаниями для поддержки их коммуникаций и должна была стать основой для унифицированной передачи любой информации. В процессе разработки архитектура АТМ адаптировалась для частных корпоративных магистралей и сетей для рабочих групп. АТМ может передавать данные как через десятки метров, так и через сотни километров.

возможности:

• передавать данные по одним и тем же физическим каналам, причём как при низких, так и при высоких скоростях;

• работать с постоянными и переменными потоками данных;

• интегрировать любые виды информации: тексты, речь, изображения, видеофильмы;

• поддерживать соединения типа точка-точка, точка-многоточка, многоточка-многоточка.

Технология ATM предполагает межсетевое взаимодействие на трёх уровнях.

Для передачи данных от отправителя к получателю в сети ATM создаются виртуальные каналы, VC (англ. Virtual Circuit), которые бывают двух видов:

• постоянный виртуальный канал, PVC (Permanent Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками и существует в течение длительного времени, даже в отсутствие данных для передачи;

• коммутируемый виртуальный канал, SVC (Switched Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками непосредственно перед передачей данных и разрывается после окончания сеанса связи.

Технология основывается на высокоскоростных линиях и является наиболее современной при работе с различными типами траффика. Занимает 3 нижних уровня семиуровневой модели. Все аппаратные.

Кроме того atm является прозрачной для любых прикладных систем и может инкапсулировать в себя любые стеки протоколов ЛВС. Высокая скорость работы atm поддерживается за счет использования коротких фреймов и специальных методов коммутации.

Стандарт atm описывает саму технологию не только как протокол передачи, но и как интерфейс сопряжения с другими сетями. Описано 2 типа интерфейса :

1. Работы с пользоватем (UNI)

Данный интерфейс проводит работы по инкапсуляции любых типов и передачу их в сеть

2. Между коммутаторами (NNI) отвечает за передачу данных в сети atm, а также маршрутизацию фреймов между коммутаторами.

В основе принципов коммутации atm лежат принципы мультимедийных технологий. Основной упор делается на быструю коммутацию коротких пакетов с указанием характеристики качества, позволяющие передавать любой вид траффика в соответствии с его характеристиками. Так же как и в любой технологиии магистральной линии ATM использует разделение 1 физического канала на несколько логических (виртуальные пути). Логическое соединение может быть постоянным либо коммутируемым. В качестве выбора режима скорости передачи данных используются 2 характеристики:

1. CBR - constant bit rate. Мультимедийный траффик.

2. VBR - variable bit rate. Обычный траффик.

Кроме этого соединение ATM характеризуется:

- MCR minimal cell rate - мин. частота пропускания.

- PCR - пиковая частота пропускания.

- SCR - приоритетная частота пропускания.

Фрейм ATM имеет фиксированную длину 53 байта. Под данные - 48 байтов. Заголовок различен для интерфейсов и имеет структуру:

4 бита - общее поля контроля передачи

1 байт - идентификатор виртуального пути VPI/ 1

2 байта - идентификатор виртуального канала/

3 бита - тип данных(характеристика качества передачи)

9 бит - служебная информация интерфейса.

Физический уровень ATM.

Определяет интерфейс со средой передачи которая зависит от скорости передачи от типа линейного сигнала и физического способа преобразования информации. Данный уровень имеет 2 подуровня:

1 - PMD (physical media depend) - соединение с физической средой передачи.

2 - TC - transmission convergence -определяет тип носителя информации. Задача - выделение фрейма ATM из физического потока битов.

Канальный уровень. Осуществляет работу непосредственно с фреймами ATM. Задача - заполнение заголовка АТМ и маршрутизация.

Сетевой уровень.

Уровень адаптации AAL(ATM adaptation level) Задача уровня: объединение информации с различным качеством от различных источников в единый структурированный поток и разделение на участки по 48 байт. на данном уровне определяющие все скоростные характеристики информации. В зависимости от качества информации уровень адаптации АТМ приравнивает её к одному из пяти имеющихся типов сервиса. Сервис 1: ориентирован на соединение с постоянной скоростью и используется для передачи потокового мультимедиа. Сервис 2: ориентирован на соединения с переменной скоростью но синхронным механизмом передачи. Используется для передачи мультимедиа по требованию. Сервисы 3 и 4 используют постоянную скорость передачи в асинхронном режиме. Ориентированы на передачу различных типов данных из локальных сетей. Сервис 5: переменная скорость в асинхронном режиме. Данный сервис используется для Передачи данных других стеков протоколов глобальных сетей. Уровень адаптации АТМ имеет 2 подуровня:

1. подуровень конвергенции. Принимает данные из пользовательских сред и разделяет на блоки различной длины в зависимости от типа траффика.

2. Подуровень сегментации. Задача данного подуровня - делить блоки различной длины на сегменты в 48 байт.