Для упрощения разработки компьютерных систем была предложена многоуровневая структура сетевых функций. Организация ISO опубликовала в 1978 г. модель архитектуры вычислительной сети, названной OSI (Open System Interconnection — Связь открытых систем).
Большинство производителей стремятся так или иначе придерживаться модели OSI, но до сих пор нет изделий, полностью ей удовлетворяющих (хотя в литературе и в Интернете можно найти упоминание о реальном существовании стека протоколов ISO/OSI). Модель OSI разделяет коммуникационные функции в ЛВС на семь уровней. Однако большинство производителей сетевых ОС применяют три или четыре уровня протоколов. Взаимосвязь уровней друг с другом осуществляется хорошо определенными интерфейсами.
Каждый из семи уровней, представленных в таблице ниже, выполняет строго определенные сетевые функции.
| Уровень приложения (Application Layer) | |
|---|---|
| Уровень представления (Presentation Layer) | |
| Уровень сеанса (Session Layer) | |
| Транспортный уровень (Transport Layer) | |
| Сетевой уровень (Network Layer) | |
| Канальный уровень (Data-Link Layer) |
Подуровень контроля логической связи (Logical Link Control Sublevel) |
| Подуровень контроля доступа к среде (Media Access Control Sublevel) |
|
| Физический уровень (Physical Level) | |
Отвечает за интерфейс между пользователем и сетевой подсистемой . Уровень приложения (иногда его еще называют «прикладной») является самым верхним. В нем осуществляется взаимодействие с пользователем, извлечение информации из баз данных и передача файлов как целого. Уровень приложения является видимой для пользователя частью модели OSI. Т.е. именно здесь пользователь прикладывает свои руки к взаимодействию с сетевой подсистемой, взаимодействуя с приложениями, позволяющими ему реализовать существующие возможности по доступу в сеть. На этом уровне попытка доступа к ЛВС трансформируется в запрос, который передается на более низкий уровень — уровень представления. На уровне приложения не осуществляется никакой реальной работы, а производится передача всех заданий на более низкие уровни. Рабочие запросы, предназначенные для передачи по сети, входят в набор протоколов на уровне приложения на приемной стороне, продвигаются вниз по направлению к первому уровню (физическому), где передаются на другую рабочую станцию или файловый сервер, а затем проделывают обратный путь через набор протоколов модели OSI до достижения уровня приложения на приемной стороне.
Отвечает за конвертирование информации для обеспечения совместимости различных систем. На этом уровне происходит прием (передача) рабочих запросов от (на) уровень приложения. Этот уровень предназначен для маскировки различий в типах компьютеров для прикладного программного обеспечения. Когда в одной компьютерной сети совместно используются компьютеры фирм IBM, Apple, DEC и т.п., то необходима некоторая работа по переводу и перегруппировке байтов. На этом уровне осуществляется работа по преобразованию данных во внутренний числовой формат для каждой конкретной машины и обратно. Кроме того, на уровне представления также осуществляется процедура кодирования данных с целью защиты от несанкционированного доступа (при приеме данных осуществляется декодирование данных). Далее данные с уровня представления передаются на следующий уровень.
Назначение уровня: поддержка сеанса связи. Для идентификации компьютеров в ЛВС используются имена или числовые коды (Например: 476-00, server01, komp_mashi). На уровне сеанса эти имена или числовые коды используются для обращений к конкретным компьютерам, аналогично телефонным номерам. На этом уровне осуществляется начальный контакт с адресатом и управление процессом вызова. Вызов сам по себе и является сеансом — обменом сообщениями (диалогом) между двумя рабочими станциями. В функции этого уровня входит только координация связи прикладных программ на двух рабочих станциях. Подобно телефонной компании, обеспечивающей связь, но не вмешивающейся в телефонные переговоры абонентов, уровень сеанса ничего не добавляет к сообщениям рабочих станций, участвующих в процессе обмена данными.
Отвечает за обеспечение надежности и установление соединений . Этот уровень является единственным ответственным за то, что информация, переданная одним из компьютеров будет правильно принята другим. На транспортном уровне известен максимально допустимый размер сообщений, и в случае необходимости осуществляется преобразование больших сообщений в последовательность более мелких пакетов. При одновременном циркулировании в вычислительной сети более одного пакета на этом уровне производится контроль последовательности прохождения пакетов сообщений. Этот уровень распознает дублированные пакеты (возможно в результате повторной передачи) и игнорирует их. Транспортный уровень делегирует работу по маршрутизации пакетов следующему за ним более низкому уровню.
Назначение уровня: не зависящая от среды передача данных, маршрутизация. Маршрутизация пакетов осуществляется на сетевом уровне. Для достижения адресата пакетам сообщений может потребоваться пройти через различ-ные сегменты ЛВС. На сетевом уровне хранится информация о различных маршрутах, которые могут понадобиться при передаче сообщений. Эта информация о маршрутах включается в каждый пакет, для помощи промежуточным компьютерам и устройствам в продвижении пакетов к их конечным пунктам. Этот уровень несет ответственность за адресацию и доставку пакетов от компьютера источника сообщения к адресату.
Назначение уровня: адаптация данных к среде передачи . Канальный уровень оказывается наиболее сложным и включает последовательную передачу символов, составляющих пакет сообщения. Из-за своей сложности он разделен на два подуровня: контроля доступа к среде (MAC — Media Access Control) и логического контроля связи (LLC — Logical Link Control). Подуровень МАС управляет доступом к физической среде (например, передача маркера или обнаружение коллизий) и осуществляет контроль сети. Подуровень LLC находится выше уровня МАС и осуществляет прием и передачу данных пакетов сообщений пользователей (обычно, запросов на обслуживание файлов). На этом уровне обеспечивается механизм ретрансляции данных при обнаружении ошибок передачи, причем в этом механизме участвуют только источник и приемник сообщения, а остальные компьютеры могут лишь препровождать сообщения от источника дальше.
Назначение уровня: взаимодействие со средой передачи. На этом уровне происходит преобразование символов, составляющих сообщения, в электрические сигналы и обеспечение их прохождения между компьютерами ЛВС. На этом уровне ничего неизвестно о маршруте сообщения, именах компьютеров и другом содержимом передаваемого пакета. Поскольку остальные уровни уже выполнили всю эту работу, данному уровню остается только передать электрические сигналы в кабель (или принять их). В этой части модели OSI также определяются физические, механические и электрические характеристики всех соединений, составляющих ЛВС, включая кабели, разъемы, повторители сигналов и т.п.). Этот уровень можно представить себе как аппаратный. Хотя функции других уровней могут быть реализованы в соответствующих микросхемах, все же они относятся к программному обеспечению.
В настоящее время нет строгого соответствия между классической моделью OSI и протоколами различных производителей. Чаще всего протоколы объединяют функции тех или иных уровней модели OSI.
Один из факторов, который делает сетевую ОС каждого производителя «фирменной» (в отличие от открытой архитектуры) — это несовместимость с моделью OSI.
Последнее обновление страницы выполнено 25 числа мая месяца 2008 года от Рождества Христова