), IPX, IGMP, ICMP, ARP.

Būtina suprasti, kodėl reikėjo kurti tinklo sluoksnį, kodėl tinklai, sukurti naudojant duomenų perdavimo ir fizinio sluoksnio priemones, negalėjo patenkinti vartotojų reikalavimų.

Taip pat sujungimo sluoksnio pagalba galima sukurti sudėtingą, struktūrizuotą tinklą su įvairių pagrindinių tinklo technologijų integravimu: tam gali būti naudojami kai kurių tipų tiltai ir jungikliai. Natūralu, kad apskritai srautas tokiame tinkle formuojasi atsitiktinai, tačiau, kita vertus, jam taip pat būdingi tam tikri šablonai. Paprastai tokiame tinkle kai kurie vartotojai, dirbantys atliekant bendrą užduotį (pavyzdžiui, vieno skyriaus darbuotojai), dažniausiai pateikia užklausas vienas kitam arba bendram serveriui, ir tik kartais jiems reikia prieigos prie kompiuterių išteklių. kitame skyriuje. Todėl, priklausomai nuo tinklo srauto, tinkle esantys kompiuteriai skirstomi į grupes, kurios vadinamos tinklo segmentais. Kompiuteriai sujungiami į grupę, jei dauguma jų pranešimų yra skirti (adresuojami) tos pačios grupės kompiuteriams. Tinklo padalijimas į segmentus gali būti atliekamas tiltais ir jungikliais. Jie skydas vietinis eismas segmento viduje, nepraleidžiant jokių kadrų už jo ribų, išskyrus tuos, kurie skirti kompiuteriams, esantiems kituose segmentuose. Taigi vienas tinklas suskaidomas į atskirus potinklius. Iš šių potinklių ateityje galima sukurti pakankamai didelių dydžių sudėtinius tinklus.

Potinklio idėja yra sudėtinių tinklų kūrimo pagrindas.

Tinklas vadinamas sudėtinis(internetas arba internetas), jei jį galima pavaizduoti kaip kelių tinklų rinkinį. Tinklai, sudarantys sudėtinį tinklą, vadinami potinkliais, sudedamaisiais tinklais arba tiesiog tinklais, kurių kiekvienas gali veikti pagal savo nuorodų sluoksnio technologiją (nors tai nėra būtina).

Tačiau šios idėjos įgyvendinimas naudojant kartotuvus, tiltus ir jungiklius turi labai didelių apribojimų ir trūkumų.

Tinklo topologijoje, sukurtoje naudojant kartotuvus ir tiltus ar jungiklius, kilpų neturėtų būti. Iš tiesų, tiltas arba jungiklis gali išspręsti paketo pristatymo į paskirties vietą problemą tik tada, kai tarp siuntėjo ir gavėjo yra tik vienas kelias. Nors tuo pačiu metu perteklinės nuorodos, kurios sudaro kilpas, dažnai yra būtinos siekiant geresnio apkrovos balansavimo, taip pat siekiant padidinti tinklo patikimumą formuojant perteklinius kelius.

Loginiai tinklo segmentai, esantys tarp tiltų ar komutatorių, yra prastai izoliuoti vienas nuo kito. Jie nėra apsaugoti nuo transliuojamų audrų. Jei kuri nors stotis siunčia transliacijos pranešimą, tai šis pranešimas perduodamas visoms visų loginio tinklo segmentų stotims. Administratorius turi rankiniu būdu apriboti transliavimo paketų, kuriuos mazgas gali generuoti per laiko vienetą, skaičių. Iš esmės mums kažkaip pavyko pašalinti transliuojamų audrų problemą, naudojant virtualų tinklo mechanizmą (Debian D-Link VLAN Configuration), įdiegtą daugelyje komutatorių. Tačiau šiuo atveju, nors gana lanksčiai galima kurti stočių grupes, izoliuotas nuo eismo, jos yra visiškai izoliuotos, tai yra vieno mazgai. virtualus tinklas negali susisiekti su pagrindiniais kompiuteriais kitame virtualiame tinkle.

Tinkluose, pastatytuose remiantis tiltais ir komutatoriais, gana sunku išspręsti eismo valdymo problemą pagal pakete esančių duomenų vertę. Tokiuose tinkluose tai įmanoma tik padedant pasirinktiniai filtrai, dėl kurių administratorius turi spręsti dvejetainis vaizdavimas pakuotės turinys.

Transporto posistemio diegimas tik naudojant fizinį ir nuorodų lygmenis, apimančius tiltus ir komutatorius, lemia nepakankamai lanksčią vieno lygio adresavimo sistemą: MAC adresas naudojamas kaip gavėjos stoties adresas – adresas, yra tvirtai susietas su tinklo adapteriu.

Visi tiltų ir jungiklių trūkumai susiję tik su tuo, kad jie veikia naudojant nuorodų sluoksnio protokolus. Reikalas tas, kad šie protokolai aiškiai neapibrėžia tinklo dalies (arba potinklio ar segmento), kuri galėtų būti naudojama kuriant didelį tinklą, sąvokos. Todėl tinklo technologijų kūrėjai nusprendė sudėtinio tinklo kūrimo užduotį patikėti naujam lygiui – tinkliniam.

Literatūroje dažniausiai OSI modelio sluoksnius pradedama aprašinėti nuo 7-ojo sluoksnio, vadinamo taikomųjų programų sluoksniu, kuriame vartotojų programos prisijungia prie tinklo. OSI modelis baigiasi 1-uoju sluoksniu – fiziniu, kuris apibrėžia nepriklausomų gamintojų reikalaujamus standartus duomenų perdavimo laikmenoms:

• perdavimo terpės tipas (varinis kabelis, šviesolaidis, radijas ir kt.),
• signalo moduliacijos tipas,
• loginių diskrečiųjų būsenų (nulių ir vienetų) signalų lygiai.

Bet kuris OSI modelio protokolas turi sąveikauti arba su savo sluoksnio protokolais, arba su protokolais, esančiais aukščiau ir (arba) žemiau jo sluoksnio. Sąveika su protokolais jų lygyje vadinama horizontalia, o vieno aukštesnio ar žemesnio lygio – vertikalia. Bet kuris OSI modelio protokolas gali atlikti tik savo sluoksnio funkcijas ir negali atlikti kito sluoksnio funkcijų, kurios nėra atliekamos alternatyvių modelių protokoluose.

Kiekvienas lygis, turintis tam tikrą sutartingumo laipsnį, turi savo operandą - logiškai nedalomas duomenų elementas, kurį galima valdyti atskirame lygyje modelio ir naudojamų protokolų rėmuose: fiziniame lygyje mažiausias vienetas yra šiek tiek , duomenų perdavimo lygmeniu informacija sujungiama į kadrus, tinklo lygiu - į paketus (datagramas), transporte - į segmentus. Bet koks duomenų elementas, logiškai sujungtas perdavimui – kadras, paketas, datagrama – laikomas pranešimu. Tai bendrosios formos pranešimai, kurie yra seanso, pristatymo ir taikymo lygių operandai.

Pagrindinės tinklo technologijos apima fizinį ir nuorodų sluoksnius.

Taikymo sluoksnis

Aplikacijų sluoksnis (application layer; angl. application layer) – aukščiausias modelio lygis, užtikrinantis vartotojo programų sąveiką su tinklu:

• leidžia programoms naudoti tinklo paslaugas:
  • nuotolinė prieiga prie failų ir duomenų bazių,
  • persiuntimas El. paštas;
• atsakingas už paslaugos informacijos perdavimą;
• teikia programoms informaciją apie klaidas;
• generuoja užklausas pateikimo sluoksniui.

Taikymo lygmens protokolai: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET ir kt.

Pristatymo sluoksnis

Dažnai klaidingai vadinamas pateikimo sluoksniu, šis sluoksnis (angliškai pateikimo sluoksnis) suteikia protokolo konvertavimą ir duomenų kodavimą / dekodavimą. Programos užklausos, gautos iš taikomųjų programų lygmens, konvertuojamos į perdavimo tinkle formatą pateikimo lygmenyje, o iš tinklo gauti duomenys konvertuojami į programos formatą. Šiame lygyje galima atlikti suspaudimą / išglaudinimą arba šifravimą / iššifravimą, taip pat peradresuoti užklausas į kitą tinklo išteklių, jei jų negalima apdoroti vietoje.

Pateikimo sluoksnis paprastai yra tarpinis protokolas informacijai iš gretimų sluoksnių transformuoti. Tai leidžia keistis tarp skirtingų programų kompiuterių sistemos skaidrus programoms. Pateikimo sluoksnis suteikia kodo formatavimą ir transformavimą. Kodo formatavimas naudojamas siekiant užtikrinti, kad programa gautų jai prasmingą informaciją apdoroti. Jei reikia, šis sluoksnis gali išversti iš vieno duomenų formato į kitą.

Pateikimo sluoksnis susijęs ne tik su duomenų formatais ir pateikimu, bet ir su duomenų struktūromis, kurias naudoja programos. Taigi 6 sluoksnis numato duomenų organizavimą jų perdavimo metu.

Norėdami suprasti, kaip tai veikia, įsivaizduokite, kad yra dvi sistemos. Duomenims pateikti naudojamas išplėstinis formatas. dvejetainis kodas Pavyzdžiui, EBCDIC gali būti IBM pagrindinis kompiuteris, o kitas gali būti Amerikos standartinis ASCII informacijos mainų kodas (naudojamas daugelio kitų kompiuterių gamintojų). Jei šioms dviem sistemoms reikia keistis informacija, reikia pateikti pristatymo sluoksnį, kad būtų galima atlikti transformaciją ir išversti iš vieno skirtingų formatų į kitą.

Kita funkcija, atliekama pateikimo lygmenyje, yra duomenų šifravimas, kuris naudojamas tais atvejais, kai reikia apsaugoti perduodamą informaciją nuo neteisėtų gavėjų prieigos. Norėdami atlikti šią užduotį, procesai ir kodas peržiūros sluoksnyje turi atlikti duomenų transformacijas. Šiame lygyje yra ir kitų rutinos, kurios suspaudžia tekstus ir konvertuoja grafinius vaizdus į bitų srautus, kad juos būtų galima perduoti tinklu.

Pristatymo lygio standartai taip pat apibrėžia, kaip pateikti grafiniai vaizdai. Šiems tikslams gali būti naudojamas PICT formatas, vaizdo formatas, naudojamas QuickDraw grafikai perkelti iš vienos programos į kitą.

Kitas pristatymo formatas yra pažymėtas TIFF vaizdo failo formatas, kuris dažniausiai naudojamas bitmaps didelės raiškos . Kitas pateikimo lygmens standartas, kurį galima naudoti grafikai, yra tas, kurį sukūrė Jungtinė fotografijos ekspertų grupė; kasdieniniame gyvenime šis standartas tiesiog vadinamas JPEG.

Yra dar viena pristatymo lygio standartų grupė, apibrėžianti garso ir filmų pateikimą. Tai apima elektroninių muzikos instrumentų sąsają (angl. Muzikos instrumentų skaitmeninė sąsaja, MIDI), skirtas skaitmeniniam muzikos atvaizdavimui, Cinematography Expert Group sukurtas MPEG standartas, naudojamas vaizdo įrašams kompaktiniuose diskuose suspausti ir koduoti, saugoti juos suskaitmeninta forma ir perduoti iki 1,5 Mbps greičiu, ir „QuickTime“ – standartą, kuris aprašomi garso ir vaizdo elementai programoms, veikiančioms Macintosh ir PowerPC kompiuteriuose.

Pristatymo protokolai: AFP – „Apple“ registravimo protokolas , ICA – nepriklausoma skaičiavimo architektūra , LPP – lengvasis pateikimo protokolas, NCP – „NetWare Core“ protokolas , NDR – tinklo duomenų vaizdavimas , XDR – išorinis duomenų pateikimas , X.25 PAD – paketas Assembler/Dissambler.

seanso sluoksnis

transportavimo sluoksnis

tinklo sluoksnis

Nuorodų sluoksnis

Kuriant protokolų stekelius, šiame lygmenyje sprendžiamos triukšmą koreguojančio kodavimo problemos. Šie kodavimo metodai apima Hamingo kodą, blokinį kodavimą, Reed-Solomon kodą.

Programuojant šis lygis reiškia vairuotoją tinklo plokštė, operacinėse sistemose yra programinė sąsaja kanalo ir tinklo sluoksnių tarpusavio sąveikai. Tai nėra naujas lygis, o tiesiog modelio įgyvendinimas konkrečiai OS. Tokių sąsajų pavyzdžiai: ODI (Anglų), NDIS , UDI .

Fizinis sluoksnis

Šiame lygyje taip pat veikia šakotuvai, signalo kartotuvai ir medijos keitikliai.

Fizinio sluoksnio funkcijos įgyvendinamos visuose prie tinklo prijungtuose įrenginiuose. Iš kompiuterio pusės fizinio sluoksnio funkcijas atlieka tinklo adapteris arba nuoseklusis prievadas. Fizinis sluoksnis reiškia fizines, elektrines ir mechanines sąsajas tarp dviejų sistemų. Fizinis sluoksnis apibrėžia tokius duomenų perdavimo laikmenų tipus kaip optinis pluoštas, vytos poros, bendraašis kabelis, palydovinis kanalas duomenų perdavimas ir kt. Standartiniai tinklo sąsajų tipai, susiję su fiziniu sluoksniu, yra: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, AUI ir BNC jungtys.

Kuriant protokolų stekelius, šiame lygmenyje sprendžiamos sinchronizacijos ir linijinio kodavimo problemos. Šie kodavimo metodai apima NRZ kodą, RZ kodą, MLT-3, PAM5, Manchester II.

Fizinio sluoksnio protokolai:

Ką tik pradėjote dirbti tinklo administratoriumi? Nenori susipainioti? Mūsų straipsnis jums padės. Ar girdėjote, kaip laiko patikrintas administratorius kalba apie tinklo problemas ir mini kai kuriuos lygius? Ar kada nors darbe jūsų klausė, kokie sluoksniai yra apsaugoti ir veikia, jei naudojate seną užkardą? Norėdami susitvarkyti su pagrindais informacijos saugumas, turite suprasti OSI modelio hierarchijos principą. Pabandykime pamatyti šio modelio galimybes.

Save gerbiantis sistemos administratorius turėtų gerai išmanyti tinklo terminus

Išvertus iš anglų kalbos – pagrindinis etaloninis sąveikos modelis atviros sistemos. Tiksliau, OSI/ISO tinklo protokolų krūvos tinklo modelis. Įvestas 1984 m. kaip konceptuali sistema, kuri atskyrė duomenų siuntimo procesą į pasaulinis tinklasį septynis paprastus žingsnius. Ji nėra pati populiariausia, nes OSI specifikacijos kūrimas vėlavo. TCP/IP protokolų rinkinys yra naudingesnis ir laikomas pagrindiniu naudojamu modeliu. Tačiau jūs turite didžiulę galimybę susidurti su OSI modeliu pozicijose sistemos administratorius arba IT srityje.

Sukurta daug tinklo įrenginių specifikacijų ir technologijų. Tokioje įvairovėje lengva susipainioti. Tai atvirų sistemų sąveikos modelis, padedantis suprasti viena kitą naudojantiems tinklo įrenginiams įvairių metodų bendravimas. Atminkite, kad OSI yra naudingiausia programinei įrangai ir aparatūra dalyvauja kuriant suderinamus gaminius.

Paklausk, kokia tau iš to nauda? Žinodami kelių lygių modelį turėsite galimybę nevaržomai bendrauti su IT įmonių darbuotojais, tinklo problemų aptarimas nebebus slegiantis nuobodulys. O kai išmoksite suprasti, kuriame etape įvyko gedimas, galite nesunkiai rasti priežastis ir žymiai sumažinti savo darbų spektrą.

OSI lygiai

Modelį sudaro septyni supaprastinti žingsniai:

• Fizinis.
• Kanalas.
• Tinklas.
• Transportas.
• sesija.
• Vykdomasis.
• Taikoma.

Kodėl skaidymas į žingsnius palengvina gyvenimą? Kiekvienas lygis atitinka tam tikrą tinklo pranešimo siuntimo etapą. Visi žingsniai yra nuoseklūs, o tai reiškia, kad funkcijos atliekamos savarankiškai, nereikia informacijos apie darbą ankstesniame lygyje. Vienintelis būtinas komponentas yra tai, kaip gaunami duomenys iš ankstesnio veiksmo ir kaip informacija siunčiama į kitą veiksmą.

Pereikime prie tiesioginės pažinties su lygiais.

Fizinis sluoksnis

Pagrindinė pirmojo etapo užduotis – bitų perdavimas fiziniais ryšio kanalais. Fiziniai kanalai ryšiai – įrenginiai, skirti perduoti ir priimti informacinius signalus. Pavyzdžiui, šviesolaidinis, bendraašis kabelis arba vytos poros. Perdavimas taip pat gali vykti bevielis ryšys. Pirmajam etapui būdinga duomenų perdavimo terpė: apsauga nuo trukdžių, dažnių juostos plotis, bangų varža. Taip pat nustatomos galutinių elektrinių signalų savybės (kodavimo tipas, įtampos lygiai ir signalo perdavimo sparta) ir prijungiami prie standartinių tipų jungčių, priskiriamos kontaktinės jungtys.

Fizinės stadijos funkcijos atliekamos absoliučiai kiekviename prie tinklo prijungtame įrenginyje. Pavyzdžiui, tinklo adapteris šias funkcijas įgyvendina iš kompiuterio pusės. Galbūt jau susidūrėte su pirmo žingsnio protokolais: RS-232, DSL ir 10Base-T, kurie apibrėžia fizines ryšio kanalo charakteristikas.

Nuorodų sluoksnis

Antrame etape abstraktus įrenginio adresas susiejamas su fiziniu įrenginiu ir tikrinamas perdavimo terpės prieinamumas. Bitai formuojami į rinkinius – rėmelius. Pagrindinė nuorodų sluoksnio užduotis yra aptikti ir ištaisyti klaidas. Norint teisingai perduoti, prieš ir po kadro įterpiamos specializuotos bitų sekos ir pridedama apskaičiuota kontrolinė suma. Kai kadras pasiekia tikslą, jau gautų duomenų kontrolinė suma apskaičiuojama dar kartą, jei ji atitinka kadre esančią kontrolinę sumą, kadras pripažįstamas teisingu. Priešingu atveju įvyksta klaida, kuri ištaisoma pakartotinai perduodant informaciją.

Kanalo stadija suteikia galimybę perduoti informaciją dėl specialios ryšių struktūros. Visų pirma, autobusai, tiltai ir jungikliai veikia per nuorodų sluoksnio protokolus. Antrojo žingsnio specifikacijos apima: Ethernet, Token Ring ir PPP. Kompiuteryje atliekamos kanalo stadijos funkcijos tinklo adapteriai ir vairuotojai jiems.

tinklo sluoksnis

Standartinėse situacijose kokybiškam informacijos perdavimui kanalo pakopos funkcijų nepakanka. Antrojo žingsnio specifikacijos gali perduoti duomenis tik tarp mazgų, turinčių tą pačią topologiją, pvz., medį. Reikia trečio žingsnio. Būtina suformuoti integruotą šakotos struktūros transporto sistemą keliems savavališkos struktūros tinklams, besiskiriantiems duomenų perdavimo būdu.

Kitaip tariant, trečiasis veiksmas tvarko interneto protokolą ir veikia kaip maršrutizatorius: randa geriausią informacijos kelią. Maršrutizatorius – įrenginys, renkantis duomenis apie jungčių struktūrą ir perduodantis paketus į paskirties tinklą (tranzitiniai perdavimai – apyniai). Jei aptinkate IP adreso klaidą, tai yra tinklo lygmens problema. Trečiojo etapo protokolai skirstomi į tinklo, maršruto parinkimo arba adresų skyrą: ICMP, IPSec, ARP ir BGP.

transportavimo sluoksnis

Kad duomenys pasiektų programas ir viršutinius dėklo lygius, būtinas ketvirtasis etapas. Tai užtikrina reikiamą informacijos perdavimo patikimumo laipsnį. Yra penkios transporto etapų paslaugų klasės. Jų skirtumas yra skubumas, galimybė atkurti nutrūkusį ryšį, galimybė aptikti ir ištaisyti perdavimo klaidas. Pavyzdžiui, paketų praradimas arba dubliavimas.

Kaip pasirinkti transporto kojos aptarnavimo klasę? Kai komunikacijos transporto jungčių kokybė yra aukšta, lengvas aptarnavimas bus tinkamas pasirinkimas. Jei ryšio kanalai iš pradžių neveikia saugiai, patartina pasitelkti išvystytą paslaugą, kuri suteiks maksimalias galimybes rasti ir išspręsti problemas (duomenų pristatymo kontrolė, pristatymo laikas). 4 fazės specifikacijos: TCP/IP dėklo TCP ir UDP, Novell dėklo SPX.

Pirmųjų keturių lygių derinys vadinamas transporto posistemiu. Tai visiškai užtikrina pasirinktą kokybės lygį.

seanso sluoksnis

Penktasis etapas padeda reguliuoti dialogus. Pašnekovai negali pertraukti vienas kito ar kalbėti sinchroniškai. Seanso sluoksnis prisimena aktyvią šalį tam tikru momentu ir sinchronizuoja informaciją, derasi ir palaiko ryšius tarp įrenginių. Jo funkcijos leidžia grįžti į kontrolinį tašką ilgo persėdimo metu ir nepradėti visko iš naujo. Taip pat penktame etape galite nutraukti ryšį, kai baigsite keistis informacija. Seanso lygio specifikacijos: NetBIOS.

Vykdomasis lygis

Šeštasis etapas susijęs su duomenų pavertimu universaliu atpažįstamu formatu, nekeičiant turinio. Nuo m skirtingi įrenginiaišalinami įvairių formatų, reprezentaciniu lygmeniu apdorojama informacija leidžia sistemoms suprasti viena kitą, įveikiant sintaksinius ir kodavimo skirtumus. Be to, šeštajame etape atsiranda galimybė užšifruoti ir iššifruoti duomenis, o tai užtikrina slaptumą. Protokolo pavyzdžiai: ASCII ir MIDI, SSL.

Taikymo sluoksnis

Septintas etapas mūsų sąraše ir pirmasis, jei programa siunčia duomenis per tinklą. Susideda iš specifikacijų rinkinių, per kurias vartotojas, tinklalapius. Pavyzdžiui, siunčiant pranešimus paštu, programos lygiu pasirenkamas patogus protokolas. Septinto etapo specifikacijų sudėtis labai įvairi. Pavyzdžiui, SMTP ir HTTP, FTP, TFTP arba SMB.

Galite kažkur išgirsti apie aštuntą ISO modelio lygį. Oficialiai jo nėra, tačiau tarp IT darbuotojų atsirado komiškas aštuntasis etapas. Viskas dėl to, kad problemų gali kilti dėl vartotojo kaltės, o kaip žinia, žmogus yra evoliucijos viršūnėje, todėl atsirado aštuntas lygis.

Pažiūrėję į OSI modelį, supratote sudėtingą tinklo struktūrą ir dabar supratote savo darbo esmę. Viskas tampa gana paprasta, kai procesas suskaidomas į dalis!

Vien todėl, kad protokolas yra susitarimas tarp dviejų sąveikaujančių objektų, šiuo atveju dviejų kompiuterių, veikiančių tinkle, tai nebūtinai reiškia, kad jis yra standartinis. Tačiau praktiškai, diegdami tinklus, jie dažniausiai naudojasi standartiniai protokolai. Jis gali būti firminis, nacionalinis arba tarptautinius standartus.

Devintojo dešimtmečio pradžioje daugelis tarptautinių standartų organizacijų – ISO, ITU-T ir kai kurios kitos – sukūrė modelį, kuris vaidino svarbų vaidmenį plėtojant tinklus. Šis modelis vadinamas ISO/OSI modeliu.

Atvirų sistemų sąveikos modelis (Open System Interconnection, OSI) apibrėžia skirtingus sistemų sąveikos lygius paketinio komutavimo tinklai, suteikia jiems standartinius pavadinimus ir nurodo, kokias funkcijas turi atlikti kiekvienas lygis.

OSI modelis buvo sukurtas remiantis ilgamete patirtimi, įgyta kuriant kompiuterių tinklai 70-aisiais, dažniausiai pasauliniu mastu. Pilnas aprašymasšis modelis užima daugiau nei 1000 puslapių teksto.

OSI modelyje (11.6 pav.) sąveikos priemonės skirstomos į septynis lygius: taikymas, atstovas, sesija, transportas, tinklas, nuoroda ir fizinis. Kiekvienas sluoksnis susijęs su tam tikru tinklo įrenginių sąveikos aspektu.

Ryžiai. 11.6.

OSI modelis apibūdina tik operacinės sistemos įdiegtas sistemos sąveikas, sistemos komunalinės paslaugos ir techninę įrangą. Modelis neapima galutinio vartotojo taikomųjų programų sąveikos. Programos įgyvendina savo sąveikos protokolus naudodamos sistemos įrankius. Todėl būtina atskirti programų sąveikos lygį ir taikymo sluoksnis.

Taip pat reikia turėti omenyje, kad programa gali perimti kai kurių viršutinių OSI modelio sluoksnių funkcijas. Pavyzdžiui, kai kurios DBVS turi integruotus įrankius Nuotolinis prisijungimas prie failų. Tokiu atveju programa, pasiekdama nuotolinius išteklius, nenaudoja sistemos failų tarnybos; jis apeina viršutinius OSI modelio sluoksnius ir tiesiogiai pasiekia sistemos įrankius, atsakingus už transportavimas pranešimus per tinklą, kurie yra žemesniuose OSI modelio lygiuose.

Taigi leiskite programai pateikti užklausą programos sluoksniui, pvz., failų tarnybai. Remiantis šiuo prašymu programinė įranga programos sluoksnis generuoja standartinio formato pranešimą. Įprastą pranešimą sudaro antraštė ir duomenų laukas. Antraštėje yra informacijos apie paslaugą, kuri turi būti perduodama tinkle į paskirties įrenginio taikomąjį lygmenį, kad būtų nurodyta, kokį darbą reikia atlikti. Mūsų atveju antraštėje, be abejo, turėtų būti informacija apie failo vietą ir atliekamos operacijos tipą. Pranešimo duomenų laukas gali būti tuščias arba jame gali būti duomenų, pvz., tų, į kuriuos reikia rašyti nuotolinis failas. Tačiau norint, kad ši informacija būtų pristatyta į paskirties vietą, dar reikia išspręsti daugybę užduočių, už kurias atsakingi žemesni lygmenys.

Sugeneravus pranešimą taikymo sluoksnis siunčia jį žemyn reprezentacinis lygis. protokolas reprezentacinis lygis pagal informaciją, gautą iš programos lygio antraštės, atlieka reikiamus veiksmus ir į pranešimą prideda savo paslaugos informaciją – antraštę reprezentacinis lygis, kuriame yra protokolo instrukcijos reprezentacinis lygis paskirties mašina. Gautas pranešimas perduodamas seanso lygiu, kuri savo ruožtu prideda savo antraštę ir pan. (Kai kurie protokolai paslaugų informaciją talpina ne tik pranešimo pradžioje antraštės pavidalu, bet ir pabaigoje, vadinamosios „priekabos“ pavidalu). Pagaliau žinutė pasiekia dugną, fizinis sluoksnis, kuris iš tikrųjų perduoda jį ryšio linijomis į paskirties įrenginį. Šiuo metu pranešimas yra „apaugęs“ visų lygių antraštėmis (

Modelis susideda iš 7 lygių, esančių vienas virš kito. Sluoksniai sąveikauja vienas su kitu (vertikaliai) per sąsajas ir gali sąveikauti su lygiagrečiu kitos sistemos sluoksniu (horizontaliai) per protokolus. Kiekvienas lygis gali bendrauti tik su savo kaimynais ir atlikti tik jam priskirtas funkcijas. Daugiau informacijos galite pamatyti paveikslėlyje.

Taikymas (Application) lygis (angl. taikymo sluoksnis)

Viršutinis (7-asis) modelio lygis užtikrina tinklo ir vartotojo sąveiką. Sluoksnis leidžia vartotojo programoms pasiekti tinklo paslaugas, tokias kaip duomenų bazės užklausų tvarkytuvas, failų prieiga ir el. pašto peradresavimas. Ji taip pat atsakinga už paslaugų informacijos perdavimą, teikia programoms informaciją apie klaidas ir generuoja užklausas pristatymo sluoksnis. Pavyzdys: POP3, FTP.

Vykdomasis (pristatymo sluoksnis) pristatymo sluoksnis)

Šis sluoksnis yra atsakingas už protokolo konvertavimą ir duomenų kodavimą/dekodavimą. Jis konvertuoja programų užklausas, gautas iš taikomųjų programų lygmens, į perdavimo tinkle formatą, o iš tinklo gautus duomenis konvertuoja į programoms suprantamą formatą. Šiame lygyje galima atlikti duomenų glaudinimą/dekompresiją arba kodavimą/dekodavimą, taip pat užklausų peradresavimą į kitą tinklo išteklius, jei jų negalima apdoroti vietoje.

OSI etaloninio modelio 6 sluoksnis (vaizdos) paprastai yra tarpinis protokolas, skirtas informacijos iš gretimų sluoksnių konvertavimui. Tai leidžia bendrauti tarp taikomųjų programų skirtingose ​​kompiuterinėse sistemose programoms skaidriu būdu. Pateikimo sluoksnis suteikia kodo formatavimą ir transformavimą. Kodo formatavimas naudojamas siekiant užtikrinti, kad programa gautų jai prasmingą informaciją apdoroti. Jei reikia, šis sluoksnis gali išversti iš vieno duomenų formato į kitą. Pateikimo sluoksnis susijęs ne tik su duomenų formatais ir pateikimu, bet ir su duomenų struktūromis, kurias naudoja programos. Taigi 6 sluoksnis numato duomenų organizavimą jų perdavimo metu.

Norėdami suprasti, kaip tai veikia, įsivaizduokite, kad yra dvi sistemos. Duomenims pavaizduoti naudojamas išplėstinis dvejetainis ASCII informacijos mainų kodas (kurį naudoja dauguma kitų kompiuterių gamintojų). Jei šioms dviem sistemoms reikia keistis informacija, reikia pateikti pristatymo sluoksnį, kad būtų galima atlikti transformaciją ir išversti iš vieno skirtingų formatų į kitą.

Kita funkcija, atliekama pateikimo lygmenyje, yra duomenų šifravimas, kuris naudojamas tais atvejais, kai reikia apsaugoti perduodamą informaciją, kad ją gautų neleistini gavėjai. Norėdami atlikti šią užduotį, procesai ir kodas peržiūros sluoksnyje turi atlikti duomenų transformacijas. Šiame lygyje yra ir kitų paprogramių, kurios suspaudžia tekstus ir konvertuoja grafinius vaizdus į bitų srautus, kad juos būtų galima perduoti tinkle.

Pristatymo lygio standartai taip pat apibrėžia, kaip pateikiama grafika. Šiuo tikslu galima naudoti PICT formatą, vaizdo formatą, naudojamą QuickDraw grafikai perkelti iš vienos programos į kitą, skirtą Macintosh ir PowerPC kompiuteriams. Kitas vaizdavimo formatas yra pažymėto JPEG vaizdo failo formatas.

Yra dar viena pristatymo lygio standartų grupė, apibrėžianti garso ir filmų pateikimą. Tai apima MPEG elektroninio muzikos instrumento sąsają, naudojamą kompaktinių diskų vaizdo įrašams suspausti ir koduoti, saugoti juos skaitmeniniu būdu ir perduoti iki 1,5 Mbps greičiu ir seanso sluoksnis)

5-asis modelio sluoksnis yra atsakingas už ryšio seanso palaikymą, leidžiantį programoms ilgą laiką sąveikauti tarpusavyje. Sluoksnis valdo seanso kūrimą/nutraukimą, keitimąsi informacija, užduočių sinchronizavimą, duomenų perdavimo teisės nustatymą ir seanso priežiūrą programos neaktyvumo laikotarpiais. Perdavimo sinchronizavimas užtikrinamas įtraukiant į duomenų srautą valdymo taškai, nuo kurio procesas atnaujinamas, jei sąveika nutrūksta.

Transporto sluoksnis transportavimo sluoksnis)

4-asis modelio lygis skirtas pateikti duomenis be klaidų, nuostolių ir dubliavimo ta seka, kuria jie buvo perduoti. Tuo pačiu metu nesvarbu, kokie duomenys yra perduodami, iš kur ir kur, tai yra, jis suteikia patį perdavimo mechanizmą. Duomenų blokus suskirsto į fragmentus, kurių dydis priklauso nuo protokolo, trumpus sujungia į vieną, o ilguosius skaido. Šio sluoksnio protokolai yra skirti sąveikai taškas į tašką. Pavyzdys: UDP.

Yra daug transporto sluoksnio protokolų klasių, pradedant nuo protokolų, kurie teikia tik pagrindines transportavimo funkcijas (pavyzdžiui, duomenų perdavimo funkcijos be patvirtinimo), iki protokolų, kurie užtikrina, kad keli duomenų paketai būtų pristatyti į paskirties vietą teisinga seka, multipleksuoja kelis duomenis. srautus, numatyti duomenų srauto valdymo mechanizmą ir garantuoti gautų duomenų galiojimą.

Kai kurie tinklo sluoksnio protokolai, vadinami be ryšio protokolais, negarantuoja, kad duomenys bus pristatyti į paskirties vietą ta tvarka, kuria juos išsiuntė šaltinio įrenginys. Kai kurie transportavimo sluoksniai tai sprendžia renkant duomenis teisinga seka prieš perduodant juos seanso sluoksniui. Duomenų tankinimas (multipleksavimas) reiškia, kad transporto sluoksnis gali vienu metu apdoroti kelis duomenų srautus (srautai taip pat gali būti iš įvairios programos) tarp dviejų sistemų. Srauto valdymo mechanizmas – tai mechanizmas, leidžiantis reguliuoti duomenų, perduodamų iš vienos sistemos į kitą, kiekį. Transporto lygmens protokolai dažnai turi duomenų perdavimo kontrolės funkciją, verčiančią priimančiąją sistemą siųsti patvirtinimus siunčiančiajai pusei, kad duomenys buvo gauti.

Tinklo sluoksnis tinklo sluoksnis)

3 lygis tinklo modelis OSI skirta nustatyti duomenų perdavimo kelią. Atsakingas už loginių adresų ir pavadinimų vertimą į fizinius, trumpiausių maršrutų nustatymą, perjungimą ir maršruto parinkimą, tinklo problemų ir spūsčių stebėjimą. Šiame lygyje tai veikia tinklo įrenginį kaip maršrutizatorius.

Tinklo sluoksnio protokolai nukreipia duomenis iš šaltinio į paskirties vietą ir gali būti suskirstyti į dvi klases: be ryšio ir be ryšio protokolus.

Protokolų veikimą su ryšio užmezgimu galite apibūdinti naudodami darbo pavyzdį įprastas telefonas. Šios klasės protokolai pradeda duomenų perdavimą iškvietę arba nustatydami paketų kelią nuo šaltinio iki paskirties vietos. Po to pradedamas nuoseklus duomenų perdavimas, o pasibaigus perkėlimui ryšys nutraukiamas.

Be ryšio protokolai, siunčiantys duomenis su visa adreso informacija kiekviename pakete, veikia panašiai kaip pašto sistema. Kiekviename laiške ar pakete yra siuntėjo ir gavėjo adresai. Tada kiekvienas tarpinis paštas arba tinklo įrenginys nuskaito adreso informaciją ir priima sprendimą dėl duomenų nukreipimo. Laiškas arba duomenų paketas perduodamas iš vieno tarpinio įrenginio į kitą tol, kol bus pristatytas gavėjui. Besijungimo protokolai negarantuoja, kad informacija pasieks gavėją tokia tvarka, kokia ji buvo išsiųsta. Transporto protokolai yra atsakingi už duomenų nustatymą atitinkama tvarka, kai naudojami be ryšio tinklo protokolai.

Nuorodų sluoksnis duomenų ryšio sluoksnis)

Šis sluoksnis skirtas užtikrinti tinklų sąveiką fiziniame lygmenyje ir kontroliuoti galinčias atsirasti klaidas. Iš fizinio sluoksnio gautus duomenis supakuoja į kadrus, patikrina vientisumą, prireikus ištaiso klaidas (siunčia pakartotinę užklausą dėl pažeisto kadro) ir siunčia į tinklo sluoksnį. Nuorodų sluoksnis gali sąveikauti su vienu ar daugiau fizinių sluoksnių, valdydamas ir valdydamas šią sąveiką. IEEE 802 specifikacija padalija šį lygį į 2 polygius – MAC (Media Access Control) reguliuoja prieigą prie bendros fizinės laikmenos, LLC (Logical Link Control) teikia tinklo lygio paslaugą.

Programuojant šis lygis reiškia tinklo plokštės tvarkyklę, operacinėse sistemose yra programavimo sąsaja kanalo ir tinklo lygių sąveikai tarpusavyje, tai nėra naujas lygis, o tiesiog konkrečios OS modelio įgyvendinimas. . Tokių sąsajų pavyzdžiai: ODI,

Fizinis sluoksnis fizinis sluoksnis)

Žemiausias modelio lygis skirtas tiesiogiai duomenų srauto perdavimui. Vykdo elektrinių ar optinių signalų perdavimą į kabelį ar radijo eterį ir atitinkamai jų priėmimą bei konvertavimą į duomenų bitus pagal skaitmeninių signalų kodavimo būdus. Kitaip tariant, ji suteikia sąsają tarp tinklo operatoriaus ir tinklo įrenginio.

Šaltiniai

• Aleksandras Filimonovas Daugiafunkcinių Ethernet tinklų kūrimas, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• Vieningo tinklo technologijų vadovas //cisco sistemos, 4-asis leidimas, Williams 2005 m. ISBN 584590787X

Wikimedia fondas. 2010 m.