ЭТАЛОННОЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

1. Тема 4 ЭТАЛОННОЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

2. Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Иерархическая декомпозиция • Декомпозиция - разбиение одной сложной задачи на несколько более простых подзадач

3. Задачи, решаемые в сетях при передачей и обработкой данных • выделение и освобождение ресурсов компьютеров и каналов связи • установление и разъединение соединений • маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных • контроль правильности передачи • исправление ошибок • и т.д.

4. В начале 80-х годов Международная организация по стандартизации (ISO –International Standards Organization) приступила к разработке Эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI – OpenSystemInterconnection, Модель OSI) • В 1984 году модель OSI была принята в качестве международного стандарта

5. Модель OSI является концептуальной основой, описывающей правила и процедуры обмена данными при организации сеанса связи, которые должны быть реализованы как в аппаратных, так и программных средствах сетей • Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей

6. Уровни модели OSI • прикладной (7 уровень) • представительный (6 уровень) • сеансовый (5 уровень) • транспортный (4 уровень) • сетевой (3 уровень) • канальный (2 уровень) • физический (1 уровень)

7. Протокол – формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах • Интерфейс – формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются соседние уровни, находящиеся в одном узле • Стеком протоколов – иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети

8. Инкапсуляция – перемещение данных сверху вниз по уровням модели OSI на передающем узле • Декапсуляция – перемещение данных, принятых узлом, снизу вверх по уровням модели OSI

9. Передающий компьютер Принимающий компьютер Сообщение Сообщение Прикладной Прикладной 7 7 Представительный Представительный 6 7 6 7 Сеансовый Сеансовый 7 6 5 5 6 7 Транспортный Транспортный 7 6 5 4 4 5 6 7 Сетевой Сетевой 7 6 5 4 3 3 4 5 6 7 Канальный Канальный 2 7 6 5 4 3 2 3 4 5 6 7 Физический Физический 1 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 Заголовки – служебная информация Физические средства соединения

10. Протокол передачи данных требует следующей информации • синхронизация • инициализация • блокирование • адресация • обнаружение ошибок • нумерация блоков • управление потоком данных • методы восстановления • разрешение доступа

11. Прикладной уровень(Application, уровень 7) • Поддерживает пользовательские приложения и обеспечивает их доступ к сетевым ресурсам • На нём выполняются вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передача почтовых сообщений и т. п.

12. Представительный уровень(Presentation , уровень 6) • Обеспечивает то, что данные, передаваемые прикладным уровнем одной системы, будет понятна прикладному уровню другой системе • Важность представительного уровня заключается в том, что в основу его работы положена единая для всех уровней модели OSI система обозначений для описания абстрактного синтаксиса – ASN.1

13. Сеансовый уровень(Session, уровень 5) • Устанавливает и поддерживает канал связи, а также осуществляется управление сеансами (сессиями) связи: • синхронизация сеансовых соединений • определяется тип передачи данных • выдача отказа от соединения • завершение соединения

14. Транспортный уровень(Transport, уровень 4) • Поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом удаленными пользовательскими процессами, обеспечивая передачу данных, управление потоками данных, контроль ошибок и восстановление информации • 5 классов сервиса. Класс 0 обеспечивает сервис с самым низким качеством, а класс 4 – с самым высоким • Позволяет мультиплексировать передаваемые сообщения и соединения

15. Сетевой уровень(Network, уровень 3) • Обеспечивает возможность соединения и выбор наиболее быстрого и надёжного маршрута между двумя конечными узлами • Уведомляет транспортный уровень об обнаружении неисправимых ошибок, помогая ему поддерживать качество сервиса и избегать перегрузки сети • Правильная сборка пакетов • Сети с установлением соединения • Сети без предварительного установления соединения

16. Канальный уровень(Data Link, уровень 2) • Обеспечивает передачу данных по физическим линиям связи, обнаружение и исправление ошибок • Обеспечение отсутствие перекрытия каналов и искажение данных • Синхронизация узлов • Обеспечение корректности передачи • Исправления ошибок. Метод автоматического запроса повторной передачи (ARQ –AutomaticRepeatRequest): • ARQ с остановкой и ожиданием • непрерывный ARQ с возвратом на N-ю станцию • непрерывный ARQ с избирательным повторением

17. ARQ с остановкой и ожиданием 5 4 3 2 1 5 4 3 2 ACK 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 NAK 1 5 4 3 2 1

18. Непрерывный ARQ с возвратом на N-ю станцию 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 NAK 3 5 4 3 2 1

19. Непрерывный ARQ с избирательным повторением 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 NAK 3, 5 5 3 4 2 1

20. Физический уровень(Physical, уровень 1) • Предназначен для сопряжения с физическими средствами соединения и определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики установления, поддержания и разъединения физического канала между узлами • подуровень стыковки со средой • подуровень преобразования передачи

21. Сетезависимые протоколы Прикладной Представительный ориентированы на приложения Сеансовый Транспортный Сетевой сетезависимые Канальный Физический

22. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать • только на физическом уровне (повторитель) • на физическом и канальном уровнях (мост, сетевой адаптер) • на физическом, канальном и сетевом уровнях, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор)

23. Стандартные стеки коммуникационных протоколов