Эталонная модель взаимодействия открытых систем (МВОС, OSI — open system interconnection) — это наиболее удачная попытка стандартизовать протоколы обмена информацией. Она была разработана и утверждена ISO в тесном взаимодействии с CCITT в 1984 году. МВОС не только стала основой для разработки сетевых стандартов, но и явилась хорошей методологической основой для изучения и сравнения сетевых технологий. Несмотря на то что были разработаны и другие модели, большинство разработчиков и поставщиков сетевых продуктов используют терминологию эталонной модели МВОС.

В соответствии с МВОС все протоколы взаимодействия систем подразделяются на семь уровней — физический, канальный (звена данных), сетевой, транспортный, сеансовый, представительский и прикладной. Рассмотрим кратко основные функции перечисленных уровней.

Нижним уровнем иерархии является физический, определяющий электрические и механические характеристики подключения к физическим канатам связи, а также процедуры передачи потока битов от одного узла к другому. Этот уровень обеспечивает сервис для канального уровня, определяющего функции управления передачей информации по каналу связи между двумя узлами. К ним, в первую очередь, относятся упаковка передаваемой информации в кадры определенной длины, формирование проверяющих символов и проверка содержимого кадров после их передачи, передача и прием подтверждений о приеме кадров, повторная передача неподтвержденных кадров и т. д. Таким образом, основные функции управления каналом связи состоят в установлении, поддержании и разъединении каналов. При этом методы управления существенно зависят от типа канала связи (физическая линия, телефонный канал, спутниковый канал и т. д.).

Сетевой уровень обеспечивает взаимодействие между узлом и сетью. Он формирует сетевые адреса пакетов, управляет потоками, адресацией, маршрутизацией, организацией и поддержанием транспортных соединений. Единицей информации протоколов сетевого уровня является пакет, поэтому иногда этот уровень называют пакетным.

Транспортный уровень предназначен для трансляции массивов из одного порта в другой. Под портом понимается конец логического канала сети передачи данных, где фактически завершаются операции т ранспортировки данных и начинаются операции между вычислительными процессами. Транспортный уровень обеспечивает установление и разъединение транспортных соединений, управление информационными потоками от порта до порта, сборку и разборку пакетов, принадлежащих передаваемому в сеансе связи массиву. В связи с тем, что транспортный уровень предназначен для пересылки данных из источника адресату, протоколы данного уровня часто называют межконцевыми или сквозными. Транспортный уровень является последним в иерархии уровней, обеспечивающих транспортный сервис; он освобождает более высокие уровни от организации передачи данных.

Основное назначение сеансового уровня — организация, поддержание и окончание сеансов между прикладными процессами (организация и поддержание логической связи между распределенными работами). Сеансы устанавливаются через представительский уровень. Целью представительского уровня является преобразование данных в форму, удобную для прикладной программы. На представительском уровне происходит преобразование форматов данных и команд. Прикладной уровень представляет собой процесс обработки информации — прикладные процессы. Он обеспечивает работу прикладной программы так же, как если бы она выполнялась не через базовую сеть передачи данных, а автономно в вычислительной машине.

Несмотря на различие функций протоколов четырех нижних уровней, обеспечивающих транспортный сервис, они обладают некоторыми общими характерными чертами. В первую очередь это касается способов подтверждения правильности доставки информации. Надежная передача пакетов (на сетевом уровне) или кадров (на канальном уровне) осуществляется с помощью передачи подтверждений (квитанций) об успешной доставке и использовании механизмов окна и интервала ожидания (time-out). При этом, как правило, источник может послать не более N пакетов (кадров), не дожидаясь подтверждения от адресата (N — размер окна). Получение квитанции, подтверждающей прием адресатом, разрешает передачу следующего пакета (продвигает окно). В протоколах, предусматривающих передачу очередного (кадра) только после получения квитанции на предыдущий пакет, очевидно, размер окна равен единице. Время ожидания подтверждения об успешной доставке ограничивается некоторой величиной timeout. В случае непоступления квитанции за время time-out (это может произойти из-за искажения кадра или квитанции в канале или из-за отсутствия свободного буферного пространства в принимающем устройстве) передача пакета (кадра) повторяется. Следует отметить, что описанные выше механизмы надежной доставки информации эффективно используется также для реализации процедур управления потоком.




Share This

Поделитесь!

Если статья показалась Вам полезной.