Уровни управления ЛВС по эталонной модели
ВОС
Вычислительные сети,
построенные на модели ВОС д. удовлетворять требованиям открытости, гибкости,
эффективности. Открытость –
возможность включения дополнительных ЭВМ, терминалов, узлов и линий связи без
изменения технических и программных средств сети. Гибкость – сохранение работоспособности
при изменении структуры сети в результате выхода из строя ЭВМ, линий, узлов
связей. Допустимость изменения типов ЭВМ, а также возможность работы любых
главных ЭВМ с терминалами различных типов. Эффективность – обеспечение требуемого
качества обслуживания пользователя при минимальных
затратах.
Архитектура эталонной модели ВОС является
семиуровневой. Под уровнем понимается иерархическое подмножество функций ВОС,
определяющих услуги смежному верхнему уровню по обмену данными и использующие
для этого услуги смежного нижнего уровня. Услуга – это функциональная
возможность, представляемая одному или нескольким вышерасположенным уровням.
7 – пользовательские
службы; 6– преобразование (представление) данных; 5 – организация и проведение
диалога; 4 – представление сквозных соединений; 3 – прокладка соединений между
системами; 2 – передача данных между смежными системами; 1 –сопряжение систем с
физическими функциями системы.
Физический уровень
1: предоставляет
механические, электрические, функциональные и процедурные средства для
установления, поддержания и разъединения логических соединений между логическими
объектами канального уровня; реализует функции передачи битов данных через
физические среды.
Спецификации
физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений,
синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации,
максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие
аналогичные характеристики. На этом уровне работают электрические схемы
передающих/принимающих звеньев сетевых устройств (адаптеров, напр.), репитеры,
хабы. Единицы информации – простые биты данных.
Канальный уровень
2: предоставляет
услуги по обмену данными между логическими объектами сетевого уровня и выполняет
функции, связанные формированием и передачей кадров, обнаружением и исправлением
ошибок, возникающих на физическом уровне посредством вычисления контрольной
суммы, проверяет доступность среды передачи. Кадром называется пакет канального
уровня; поскольку пакет на предыдущих уровнях может состоять из одного или
многих кадров. Канальный уровень обеспечивает надежный транзит данных через
физический канал. На этом уровне работают сетевые адаптеры, коммутаторы.
Протоколы – Ethernet, Token
Ring, FDDI
Сетевой уровень
3: Этот уровень
служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей
с различными принципами передачи информации между конечными узлами. На этом
уровне вводится понятие "сеть". В данном случае под сетью понимается
совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из
стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из
протоколов канального уровня, определенный для этой топологии. Таким образом,
внутри сети доставка данных регулируется канальным уровнем, а вот доставкой
данных между сетями занимается сетевой уровень. Сообщения сетевого уровня
принято называть пакетами (packets). При организации доставки пакетов на сетевом
уровне используется понятие "номер сети". В этом случае адрес получателя состоит
из номера сети и номера компьютера в этой сети. На этом уровне происходит
формирование пакетов по правилам тех промежуточных сетей, через которые проходит
исходный пакет и маршрутизация пакетов, т.е. определение и реализация
маршрутов, по которым передаются пакеты. Маршрутизация сводится к образованию
логических каналов. Еще одной важной функцией сетевого уровня является контроль
нагрузки на сеть с целью предотвращения перегрузок. Примерами протоколов
сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP и
протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell. На этом уровне работают
маршрутизаторы (аппаратные и программные).
Транспортный
уровень 4: Работа
транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним
уровням стека - прикладному и сеансовому - передачу данных с той степенью
надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса,
предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством
предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи,
наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными
прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное -
способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение,
потеря и дублирование пакетов. Как правило, все протоколы, начиная с
транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов
сети - компонентами их сетевых операционных систем. В качестве примера
транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и
протокол SPX стека Novell.
Сеансовый
уровень 5 обеспечивает управление диалогом для того,
чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также
предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять контрольные
точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к
последней контрольной точке, вместо того, чтобы начинать все с начала. На этом
уровне определяется тип связи (дуплекс или полудуплекс), начало и окончание
сообщения. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он
редко реализуется. (Предназначен для организации синхронизации диалога,
ведущегося станциями сети. Последовательность и режим обменов запросами и
ответами)
Представительный
уровень 6: реализуются
функции представления данных (кодирование, форматирование, структурирование).
Например, на этом уровне выделенные для передачи данные преобразуются в кода
EBCAIC в ASCII и т.п.
Представительный уровень отвечает за то, чтобы информация, посылаемая из
прикладного уровня одной системы, была читаемой для прикладного уровня другой
системы. На этом уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных,
благодаря которому секретность обмена данными обеспечивается сразу для всех
прикладных сервисов. Примером протокола, работающего на уровне представления,
является протокол Secure Socket Layer (SSL).
Прикладной уровень
7 включает средства управления прикладными процессами. На этом уровне
определяются и оформляются в блоки те данные, которые подлежат передачи по сети.
Уровень включает, например, такие средства взаимодействия прикладных программ,
как прием и хранение пакетов в "почтовых ящиках”. Примерами таких прикладных
процессов могут служить программы обработки крупномасштабных таблиц, программы
обработки слов, программы банковских терминалов и т.д. Прикладной уровень
идентифицирует и устанавливает наличие предполагаемых партнеров для связи,
синхронизирует совместно работающие прикладные программы, а также устанавливает
соглашение по процедурам устранения ошибок и управления целостностью информации.
Прикладной уровень также определяет, имеется ли в наличии достаточно ресурсов
для предполагаемой связи. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень,
обычно называется сообщением (message).
|