 |
Сетевые модели и протоколы.
|
|
|
|
Для описания способов коммуникации между сетевыми устройствами организация ISO была разработана модель взаимосвязи открытых систем BOC-OSI (Open System Interconnection). Она основана на уровневых протоколах, что позволяет обеспечить:
Логическую декомпозицию сложной сети на обозримые части – уровни;
Стандартные интерфейсы между сетевыми функциями;
Симметрию в отношении функций, реализуемых в каждом узле сети (аналогичность функций одного уровня в каждом узле сети);
Общий язык для взаимодействия разработчиков различных частей сети.
Функции любого узла сети разбиваются на уровни, для конечных систем их семь.
Внутри каждого узла взаимодействие между уровнями идет по вертикали. Взаимодействие между двумя узлами логически происходит по горизонтали – между соответствующими уровнями.
Уровни модели OSI сверху вниз:
7. Прикладной уровень (application layer) – высший уровень модели, который обеспечивает пользовательский прикладной программе доступ к сетевым ресурсам. Примеры задач уровня: передача файла, электронная почта, управление сетью.
FTP (file transfer protocol) передача файла
X.400 – передача сообщения и сервис электронной почты
SNMP (Simple Network Management protocol) – управление сетью не в стандарте ISO.
6. Уровень представления данных (presentation layer) – обеспечивает преобразования кодов (например побайтовая перекодировка из KOI8 в Windows-1251), сжатие и распаковка файлов, шифрование и дешифрование данных. Пример протокола SSL (Secure Socket Layer) обеспечивает конфиденциальность передачи данных в стеке TCP/IP.
5. Сеансовый уровень (session layer) обеспечивает инициацию и завершение сеанса – диалога между устройствами, синхронизацию и последовательность пакетов в сетевом диалоге, надежность соединения до конца сеанса (обработку ошибок, повторную передачу). Пример протоколов сеансового уровня:
|
|
|
NetBIOS (Network Basic Input/Output System) – именование узлов, негарантированная доставка коротких сообщений без установления соединения, установка виртуальных соединений и гарантированная доставка сообщения, общее управление.
NetBEUI (Network Basic Extended User Interface) – реализация и расширение NetBIOS фирмой Microsoft.
4. Транспортный уровень (transport layer) – отвечает за передачу данных от источника к получателю с уровнем качества, затребованным сеансовым уровнем. На этом уровне определяются пути передачи, которые для соседних пакетов могут быть и разными. На приемной стороне пакеты собираются в должном последовательности передаются на сеансовый уровень.
Протоколы транспортного уровня зависят от сервиса нижних уровней:
TP0..TP4 (Transport Protocol Class 0..4) – классы протоколов модели OSI, ориентированные на различные виды сервиса нижних уровней;
TCP (Transmission Control Protocol) – протокол передачи данных с установлением соединения;
UDP (User Datagramm Protocol) – протокол передачи данных без установления соединения;
SPX (Sequenced Packet Exchange) – протокол передачи данных Novell NetWare с установление соединения.
3. Сетевой уровень (network layer) – формирует данные транспортного уровня и снабжает их информацией, необходимой для маршрутизации (нахождения пути к получателю). Форматирование данных осуществляется в соответствии с коммуникационной технологией (локальная сеть, глобальная сеть). Примеры протоколов:
ARP (Address Resolution Protocol) – взаимное преобразование аппаратных и сетевых адресов;
IP (Internet Protocol) – протокол доставки дейтаграмм, основа стека TCP/IP.
IPX (Internetwork Packet Exchange) – базовый протокол NetWare, отвечающий за адресацию и маршрутизацию пакетов, обеспечивающий сервис для SPX.
2. Канальный уровень (data link layer) – называемый также уровнем звена данных. Обеспечивает формирование фреймов (frames) – кадров, передаваемых через физические уровни, контроль ошибок и управление потоком данных (data flow control). Канальный призван скрывать от вышестоящих подробности технической реализации сети.
|
|
|
IEEE в своей сетевой модели 802 ввел дополнительное деление на 2 подуровня (sublaers):
Подуровень LLC (Logical Link Control) – управление логической связью.
Подуровень MAC (Media Access Control) – управление доступом к среде, осуществляет доступ к уровню физического кодирования и передачи сигналов. Применительно к технологии Ethernet, MAC- уровень передатчика укладывает данные, пришедшие с LLC, в кадры, пригодные для передачи. Далее, дожидается освобождения канала (среды передачи), он передает кадр на физический уровень и следит за результатом работы физического уровня.
1. Физический уровень (physical layer) – нижний уровень, обеспечивающий физическое кодирование бит кадра в электрическое (оптическое) представление и передачу их по линиям связи. Определяет тип кабеля и разъемов, назначение контактов и формат физического сигнала.
Пример спецификаций физического уровня:
EIA/TIA-232-D – ревизия и расширение RS-232C (V.25+V.28), 25-штырьковый разъем и протокол последовательной синхронной/асинхронной связи.
IEEE 802.5 определяющий физическое подключение для Tokeng Ring.
IEEE 802.3, определяющий разновидность Ethernet (10 Mбит/c). Здесь физический уровень делится на 4 подуровня:
PLS (Physical Layer Signaling) – сигналы для трансиверного кабеля;
AUI (Attachment Unit Interface) – спецификация трансиверного кабеля (интерфейс AUI);
PMA (Physical Medium Attachment) – функции трансивера;
MDI (Medium Dependent Interface) – спецификация подключения трансивера к конкретному типу кабеля (10Base5, 10Base2).
Сетевая технология (применительно к локальным сетям всех разновидностей) охватывает канальный и физический уровень модели. Промежуточные системы (устройства) описываются протоколами нескольких уровнях, начиная с 1-го и доходя до 3-го, а иногда и 4-го уровней.
Ради повышения производительности количество уровней уменьшается до 3-4 с объединением функции смежных уровней (при этом уменьшается доля накладных расходов на междууровневые интерфейсы).
|
|
|
