7. Канальний рівень

Другий рівень– канальний рівень відкритих систем – формує з даних, що передаються на фізичному рівні, так звані кадри (frame) або послідовності кадрів. На цьому рівні здійснюється також керування доступом до передавального середовища, яке використовується кількома машинами. У локальних мережах застосовується поділюване середовище. Основним призначенням канального рівня є прийом кадру з мережі та відправлення його в мережу. Під час виконання цієї задачі канальний рівень здійснює:

• фізичну адресацію повідомлень, що передаються;

• дотримання правил застосування фізичного каналу;

• виявлення несправностей;

• керування потоками інформації.

Функції канального рівня реалізуються встановленими у комп’ютерах мережними адаптерами та відповідними драйверами, а також різним комунікаційним обладнанням: мостами, комутаторами, маршрутизаторами. ІЕЕЕ (Institute of Electrical and Electronics Engenierings, Інститут електротехніки та електроніки) запропонував інший, такий що широко застосовується, варіант моделі OSI. ІЕЕЕ-модель відрізняється тим, що у локальних мережах канальний рівень поділяється на два підрівня:

• рівен керування логічним каналом (Logical Link Control – LLC);

• рівень доступу до середовища ((Media Access Layer – MAC).

Рівень LLC відповідає за достовірну передачу кадрів між станціями мережі і взаємодіє з мережним рівнем. МАС-рівень лежить нижче LLC-рівня і забезпечує доступ до каналу передачі даних. Рівень LLC дає вищим рівням можливість керувати якістю послуг. LLC забезпечує сервіс трьох типів:

• cервіс без підтвердження доставки і встановлення з’єднання. Цей вид сервісу називають дейтаграмним, він не гарантує доставку кадрів;

• сервіс із встановленням з’єднання, здатний забезпечити надійний обмін кадрами;

• сервіс без встановлення з’єднання із підтвердженням доставки.

Головною функцією МАС-рівня є забезпечення доступу до каналу. На цьому рівні формується фізична адреса пристрою, під’єднаного до каналу. Ця фізична адреса також називається МАС-адресою. Кожен пристрій мережі ідентифікується цією унікальною адресою, яка привласнюється всім мережним інтерфейсам пристрою. МАС-адреса дозволяє виконувати точечну адресацію кадрів, групову і широкомовну. Під час передачі даних у мережі відправник вказує МАС-адресу отримувача у кадрі, що передається. Крім того, МАС-рівень повинен узгоджувати дуплексний режим роботи рівня LLC із фізичним рівнем. Для цього він буферизує кадри для передачі їх за призначенням у момент отримання доступу до середовища.

8. Фізичний рівень

Перший рівень – фізичний рівень систем – визначає межу між фізичним середовищем (лінією зв’язку) та канальним рівнем. Еталонна модель відкритих систем фізичний рівень визначає так: ”Фізичний рівень забезпечує механічні, електричні, функціональні та процедурні способи активації, підтримки та деактивації фізичних з’єднань за побітової передачі між канальними об’єктами.” Для відкритих систем фізичний рівень забезпечує інтерфейс між комп'ютером, що бере (беруть) участь у взаємодії, та середовищем передавання дискретних сигналів. Фізичний рівень через інтерфейс керує потоком даних. Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. У комп’ютері фізичний рівень підтримується мережним адаптером. Єдиним типом обладнання, яке працює тільки на фізичному рівні, є повторювачі. Прикладом протокола фізичного рівня може слугувати специфікація 10Base-T технології Ethernet, яка визначає в якості кабеля, що використовується, неекрановану кручену пару категорії 3 із хвильовим опором 100 Ом, з'єднувач RJ-45, максимальну довжину фізичного сегменту 100 метрів, манчестерський код для подання даних у кабелі, а також деякі інші характеристики середовища та електричних сигналів.

Нульовий рівень - фізичне середовище передавання БОСМ (усі існуючі засоби та носії сигналу): багатожильні кабелі; звійні пари провідників; бі- та триаксиальні і силові кабелі; волоконно-оптичний кабель; телефонні кабелі; коаксіальні кабелі; радіоканали; супутникові телеметричні канали. Розглянуті фізичний, канальний та мережний рівні моделі OSI є обов’язковими практично для всіх технологій. Саме на цих рівнях формуються інформаційні потоки, відбувається комутація і маршрутизація по мережах та здійснюється доставка даних отримувачеві. У зв’язку з тим, що багато технологій розроблялися паралельно із прийняттям еталонної моделі OSI, назви і призначення їх підрівнів змінювалися для узгодження з цією моделлю.

Чотири нижніх рівні утворюють транспортну службу комп'ютерної мережі, яка забезпечує передачу ("транспортування") інформації між абонентськими системами, вивільняючи більш високі рівні від розв'язання цих задач.

В свою чергу, три верхніх рівні, які забезпечують логічну взаємодію прикладних процесів, функціонально об'єднуються у абонентську службу. Просте перерахування рівнів недостатньо для визначення правил взаємодії систем, тому в рамках еталонної моделі також визначаються послуги, які повинні забезпечувати її рівні. Послуги, по суті справи, є функціями, які виконуються на заданому рівні. Послуги різних рівнів визначаються за допомогою протоколів еталонної моделі взаємодії відкритих систем, які являють собою правила взаємодії об'єктів однойменних рівнів відкритих систем. У відповідності із семирівневою моделлю взаємодії відкритих систем вводиться сім типів протоколів, які йменуються так само, як і рівні.

Контрольні питання

1. Що описує модель OSI ?

2. Які функціональні рівні має модель OSI та які їх функції ?

3. На які підрівні поділяється канальний рівень та які функції вони виконують ?