Функционирование сетей. Модель OSI

Чтобы понять техническую сторону функционирования сетей, рассмотрим подробнее механизм передачи информации на основе одного из наборов стандартов, так называемую модель OSI.

Модель OSI является многоуровневой системой и отражает взаимодействие программного и аппаратного обеспечения при осуществлении сеанса связи.

Каждому уровню соответствуют различные сетевые операции, оборудование и протоколы.

На каждом уровне выполняются определенные сетевые функции, которые взаимодействуют функциями соседних уровней вышележащего и нижележащего.

Перед тем как отправить данные в сеть, их разбивают на блоки, или пакеты.

Пакет - это единица информации, передаваемая между устройствами сети как единое целое.

Пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения.

На каждом уровне к пакету добавляется некоторая информация, форматирующая или адресная, которая необходима для успешной передачи данных по сети.

На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке.

Программное обеспечение на каждом уровне читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню.

Когда пакет дойдет до прикладного уровня, вся адресная информация будет удалена, и данные примут свой первоначальный вид.

Прикладной уровень - самый высокий, представляет собой окно для доступа прикладных процессов к сетевым услугам.

Этот уровень обеспечивает услуги, напрямую поддерживающий приложения пользователя.

Прикладной уровень управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок.

Представительский уровень определяется формат, используемый для обмена данными между сетевыми компьютерами, его можно назвать переводчиком.

На компьютере - отправителе данных, поступившие от прикладного уровня, га этом уровне переводятся в общепонятный промежуточный формат.

На компьютере-получателе, на этом уровне происходит перевод из промежуточного формата в тот, который используется прикладным уровнем данного компьютера.

Представительский уровень отвечает за преобразование протоколов, трансляцию данных, их шифровании, смену или преобразование применяемого набора символов и расширение графических команд.

Представительский уровень, кроме того, управляет сжатием данных.

Сеансовый уровень позволяет двум разным приложениям на разных компьютерах устанавливать, использовать и завершать соединение, называемое сеансом.

Этот уровень обеспечивает синхронизацию между пользовательскими задачами посредством расстановки в потоке данных контрольных точек.

Таким образом,, в случае сетевой ошибки потребуется заново передать только данные, следующие за последней контрольной точкой.

На этом уровне выполняется управление диалогом между взаимодействующими процессами, т.е. регулируется, какая из сторон осуществляет передачу, когда, как долго и т.д.

Транспортный уровень обеспечивает дополнительный уровень соединения, ниже сеансового.

Транспортный уровень гарантирует доставку пакетов без ошибок, в необходимой последовательности, без потерь и дублирования.

На этом уровне сообщения переупаковываются – длинные разбиваются на несколько пакетов, а короткие объединяются в один.

Это увеличивает эффективность их передачи по сети.

На транспортном уровне компьютера - получателя сообщения распаковываются, восстанавливаются в первоначальном виде и обычно посылается сигнал подтверждения.

Транспортный уровень управляет потоком, проверяет ошибки и участвует в решении проблем, связанных с отправкой и получением пакетов.

Сетевой уровень отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов и имен в физические адреса.

Здесь определяется маршрут от компьютера - отправителя к компьютеру – получателю.

На этом уровне решаются задачи, связанные с сетевым трафиком, коммутацией пакетов, маршрутизаций и перегрузкой.

Если сетевой адаптер маршрутизатора не может передавать большие блоки данных, компьютером-отправителем на сетевом уровне эти блоки разбиваются на меньшие.

Сетевой уровень компьютера-получателя собирает эти блоки в исходное состояние.

Канальный уровень осуществляет передачу пакетов данных т сетевого уровня к физическому.

Канальный уровень компьютера-получателя упаковывает «сырой» поток битов, поступивших от физического уровня, в пакеты данных.

Он обеспечивает точность передачи пакетов между компьютерами через физический уровень.

Это позволяет сетевому уровню считать передачу данных по сетевому соединению фактически безошибочной.

Обычно, когда канальный уровень посылает пакет, он ожидает со стороны получателя подтверждение приема.

Канальный уровень получателя проверяет наличие возможных ошибок передачи.

Пакеты, поврежденные при передаче, или пакеты, получение которых не подтверждено посылаются вторично.

Физический уровень - самый нижний.

Он осуществляет передачу неструктурированного, «сырого» потока битов по физической среде.

Здесь реализуются электрический, оптический, механический и функциональный интерфейсы с кабелем.

Физический уровень также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней.

На этом уровне определяется способ соединения сетевого кабеля с платой сетевого адаптера, а также способ передачи данных по сетевому кабелю.

Физический уровень предназначен для передачи битов от одного компьютера к другому.

Содержание самих битов на данном уровне значения не имеет.

Этот уровень отвечает за кодирование данных и синхронизацию битов, гарантируя, что передаваемая единица будет воспринята именно как единица, а не ноль.

Наконец, физический уровень устанавливает длительность каждого бита, и способ перевода бита в соответствующие электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю.

Видеоролик 7-1. Межсетевое взаимодействие.

Поиск по сайту: