), IPX, IGMP, ICMP, ARP.

Je potrebné pochopiť, prečo vznikla potreba vybudovať sieťovú vrstvu, prečo siete budované pomocou nástrojov dátového spojenia a fyzickej vrstvy nemohli spĺňať požiadavky používateľov.

Je tiež možné vytvoriť komplexnú, štruktúrovanú sieť s integráciou rôznych základných sieťových technológií pomocou spojovej vrstvy: na to je možné použiť niektoré typy mostov a prepínačov. Prirodzene, vo všeobecnosti je prevádzka v takejto sieti tvorená náhodne, no na druhej strane sa vyznačuje aj určitými vzormi. Spravidla v takejto sieti niektorí používatelia pracujúci na spoločnej úlohe (napríklad zamestnanci jedného oddelenia) najčastejšie odosielajú požiadavky medzi sebou alebo na spoločný server a iba niekedy potrebujú prístup k zdrojom počítačov. v inom oddelení. Preto v závislosti od sieťovej prevádzky sú počítače v sieti rozdelené do skupín, ktoré sa nazývajú sieťové segmenty. Počítače sú spojené do skupiny, ak je väčšina ich správ určená (adresovaná) počítačom rovnakej skupiny. Rozdelenie siete na segmenty je možné vykonať pomocou mostov a prepínačov. Tie štítia miestna premávka vnútri segmentu, bez toho, aby prešli rámcami mimo neho, s výnimkou tých, ktoré sú adresované počítačom umiestneným v iných segmentoch. Jedna sieť sa teda rozpadne na samostatné podsiete. Z týchto podsietí možno v budúcnosti vybudovať zložené siete dostatočne veľkých rozmerov.

Myšlienka podsietí je základom pre budovanie kompozitných sietí.

Sieť sa volá zložený(internet alebo internet), ak môže byť reprezentovaný ako súbor niekoľkých sietí. Siete, ktoré tvoria zloženú sieť, sa nazývajú podsiete, základné siete alebo jednoducho siete, z ktorých každá môže fungovať na vlastnej technológii spojovacej vrstvy (hoci sa to nevyžaduje).

Ale uvedenie tejto myšlienky do života pomocou opakovačov, mostov a prepínačov má veľmi významné obmedzenia a nevýhody.

V topológii siete vybudovanej pomocou zosilňovačov aj mostov alebo prepínačov by nemali existovať žiadne slučky. Most alebo prepínač môže vyriešiť problém doručenia paketu na miesto určenia iba vtedy, keď medzi odosielateľom a príjemcom existuje iba jedna cesta. Aj keď súčasne je prítomnosť redundantných prepojení, ktoré tvoria slučky, často potrebná na lepšie vyvažovanie záťaže, ako aj na zvýšenie spoľahlivosti siete vytváraním redundantných ciest.

Segmenty logickej siete umiestnené medzi mostami alebo prepínačmi sú od seba nedostatočne izolované. Nie sú imúnne voči vysielaným búrkam. Ak niektorá stanica odošle vysielaciu správu, potom sa táto správa prenesie na všetky stanice všetkých logických segmentov siete. Správca musí manuálne obmedziť počet paketov vysielania, ktoré môže uzol generovať za jednotku času. V princípe sa nám nejakým spôsobom podarilo eliminovať problém vysielania búrok pomocou mechanizmu virtuálnej siete (Debian D-Link VLAN Configuration) implementovaného v mnohých prepínačoch. Ale v tomto prípade, hoci je dosť flexibilné vytvárať skupiny staníc izolovaných z hľadiska prevádzky, sú úplne izolované, to znamená uzly jedného virtuálna sieť nemôže komunikovať s hostiteľmi v inej virtuálnej sieti.

V sieťach vybudovaných na báze mostov a prepínačov je pomerne ťažké vyriešiť problém riadenia prevádzky na základe hodnoty dát obsiahnutých v pakete. V takýchto sieťach je to možné len s pomocou vlastné filtre, pre ktoré sa musí správca vysporiadať binárne zobrazenie obsah balenia.

Implementácia transportného subsystému iba pomocou fyzickej a spojovej vrstvy, ktorá zahŕňa mosty a prepínače, vedie k nedostatočne flexibilnému, jednoúrovňovému adresnému systému: MAC adresa sa používa ako adresa prijímajúcej stanice - adresa, ktorá je pevne spojená so sieťovým adaptérom.

Všetky nedostatky mostov a prepínačov súvisia len s tým, že fungujú pomocou protokolov spojovej vrstvy. Ide o to, že tieto protokoly explicitne nedefinujú koncept sieťovej časti (alebo podsiete alebo segmentu), ktorý by sa dal použiť pri štruktúrovaní veľkej siete. Preto sa vývojári sieťových technológií rozhodli zveriť úlohu budovania kompozitnej siete novej úrovni - sieťovej.

V literatúre je najbežnejšie začať popisovať vrstvy modelu OSI od 7. vrstvy, nazývanej aplikačná vrstva, na ktorej používateľské aplikácie pristupujú do siete. Model OSI končí 1. vrstvou – fyzickou, ktorá definuje štandardy požadované nezávislými výrobcami pre médiá na prenos dát:

• typ prenosového média (medený kábel, optické vlákno, rádio atď.),
• typ modulácie signálu,
• úrovne signálu logických diskrétnych stavov (nuly a jednotky).

Každý protokol modelu OSI musí interagovať buď s protokolmi svojej vrstvy, alebo s protokolmi nad a/alebo pod jej vrstvou. Interakcie s protokolmi na ich úrovni sa nazývajú horizontálne a tie, ktoré majú úroveň o jednu vyššiu alebo nižšiu, sa nazývajú vertikálne. Akýkoľvek protokol modelu OSI môže vykonávať iba funkcie svojej vrstvy a nemôže vykonávať funkcie inej vrstvy, čo sa v protokoloch alternatívnych modelov nevykonáva.

Každá úroveň má s určitou mierou konvenčnosti svoj vlastný operand - logicky nedeliteľný dátový prvok, ktorý je možné prevádzkovať na samostatnej úrovni v rámci modelu a použitých protokolov: na fyzickej úrovni je najmenšou jednotkou bit. , na úrovni dátového spojenia sú informácie kombinované do rámcov, na úrovni siete - do paketov (datagramov), na transporte - do segmentov. Za správu sa považuje akýkoľvek údaj, ktorý je logicky skombinovaný na prenos – rámec, paket, datagram. Sú to správy vo všeobecnej forme, ktoré sú operandmi úrovne relácie, prezentácie a aplikácie.

Základné sieťové technológie zahŕňajú fyzickú a linkovú vrstvu.

Aplikačná vrstva

Aplikačná vrstva (aplikačná vrstva; anglická aplikačná vrstva) - najvyššia úroveň modelu, ktorá zabezpečuje interakciu používateľských aplikácií so sieťou:

• umožňuje aplikáciám využívať sieťové služby:
  • vzdialený prístup k súborom a databázam,
  • preposielanie Email;
• zodpovedný za prenos servisných informácií;
• poskytuje aplikáciám informácie o chybách;
• generuje požiadavky na prezentačnú vrstvu.

Protokoly aplikačnej vrstvy: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET a iné.

Prezentačná vrstva

Táto vrstva (anglická prezentačná vrstva) sa často mylne nazýva prezentačná vrstva a poskytuje konverziu protokolu a kódovanie / dekódovanie údajov. Aplikačné požiadavky prijaté z aplikačnej vrstvy sú konvertované do formátu na prenos cez sieť na prezentačnej vrstve a dáta prijaté zo siete sú konvertované do aplikačného formátu. Na tejto úrovni je možné vykonať kompresiu/dekompresiu alebo šifrovanie/dešifrovanie, ako aj presmerovanie požiadaviek na iný sieťový zdroj, ak ich nemožno spracovať lokálne.

Prezentačná vrstva je zvyčajne medziprotokol na transformáciu informácií zo susedných vrstiev. To umožňuje výmenu medzi rôznymi aplikáciami počítačové systémy transparentné pre aplikácie. Prezentačná vrstva zabezpečuje formátovanie a transformáciu kódu. Formátovanie kódu sa používa na zabezpečenie toho, aby aplikácia prijímala informácie na spracovanie, ktoré jej dávajú zmysel. V prípade potreby môže táto vrstva prekladať z jedného dátového formátu do druhého.

Prezentačná vrstva sa zaoberá nielen formátmi a prezentáciou údajov, ale zaoberá sa aj dátovými štruktúrami, ktoré programy používajú. Vrstva 6 teda zabezpečuje organizáciu údajov počas ich prenosu.

Aby ste pochopili, ako to funguje, predstavte si, že existujú dva systémy. Jeden používa rozšírený formát na reprezentáciu údajov. binárny kód EBCDIC, napríklad, môže to byť sálový počítač IBM a druhý by mohol byť americký štandardný kód na výmenu informácií ASCII (používaný väčšinou ostatných výrobcov počítačov). Ak si tieto dva systémy potrebujú vymieňať informácie, potom je potrebná prezentačná vrstva na vykonanie transformácie a prekladu medzi dvoma rôznymi formátmi.

Ďalšou funkciou vykonávanou na prezentačnej vrstve je šifrovanie dát, ktoré sa využíva v prípadoch, keď je potrebné chrániť prenášané informácie pred prístupom neoprávnených príjemcov. Na splnenie tejto úlohy musia procesy a kód na úrovni zobrazenia vykonať transformácie údajov. Na tejto úrovni existujú ďalšie rutiny, ktoré komprimujú texty a konvertujú grafické obrázky na bitové toky, aby ich bolo možné prenášať cez sieť.

Štandardy na úrovni prezentácie tiež definujú, ako prezentovať grafické obrázky. Na tieto účely možno použiť formát PICT, obrazový formát používaný na prenos grafiky QuickDraw medzi programami.

Ďalším formátom prezentácie je označený formát obrazového súboru TIFF, ktorý sa bežne používa bitmapy s vysokým rozlíšením . Ďalší štandard prezentačnej vrstvy, ktorý možno použiť pre grafiku, je ten, ktorý vyvinula Joint Photographic Expert Group; pri každodennom používaní sa tento štandard jednoducho označuje ako JPEG.

Existuje ďalšia skupina štandardov úrovne prezentácie, ktoré definujú prezentáciu zvuku a filmov. To zahŕňa rozhranie elektronických hudobných nástrojov (angl. Digitálne rozhranie hudobných nástrojov, MIDI) na digitálnu reprezentáciu hudby, štandard MPEG vyvinutý spoločnosťou Cinematography Expert Group, ktorý sa používa na kompresiu a kódovanie videí na diskoch CD, ich ukladanie v digitalizovanej forme a prenos rýchlosťou až 1,5 Mb/s, a QuickTime, štandard, ktorý popisuje zvukové a obrazové prvky pre programy bežiace na počítačoch Macintosh a PowerPC.

Prezentačné protokoly: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Assembler/Disassembler Protocol.

vrstva relácie

transportná vrstva

sieťová vrstva

Linková vrstva

Pri vývoji zásobníkov protokolov sa na tejto úrovni riešia problémy s kódovaním korigujúcim šum. Tieto metódy kódovania zahŕňajú Hammingov kód, blokové kódovanie, Reed-Solomonov kód.

Pri programovaní táto úroveň predstavuje vodiča sieťová doska, v operačných systémoch existuje softvérové ​​rozhranie na vzájomnú interakciu kanálových a sieťových vrstiev. Toto nie je nová úroveň, ale jednoducho implementácia modelu pre konkrétny OS. Príklady takýchto rozhraní: ODI (Angličtina), NDIS , UDI .

Fyzická vrstva

Na tejto úrovni fungujú aj rozbočovače, opakovače signálu a konvertory médií.

Funkcie fyzickej vrstvy sú implementované na všetkých zariadeniach pripojených k sieti. Na strane počítača sú funkcie fyzickej vrstvy vykonávané sieťovým adaptérom alebo sériovým portom. Fyzická vrstva sa vzťahuje na fyzické, elektrické a mechanické rozhrania medzi dvoma systémami. Fyzická vrstva definuje také typy médií na prenos údajov ako optické vlákno, krútená dvojlinka, koaxiálny kábel, satelitný kanál dátové prenosy atď. Štandardné typy sieťových rozhraní súvisiacich s fyzickou vrstvou sú: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, AUI a BNC konektory.

Pri vývoji zásobníkov protokolov sa na tejto úrovni riešia problémy so synchronizáciou a lineárnym kódovaním. Tieto kódovacie metódy zahŕňajú NRZ kód, RZ kód, MLT-3, PAM5, Manchester II.

Protokoly fyzickej vrstvy:

Práve ste začali pracovať ako správca siete? Nechcete byť zmätení? Náš článok vám pomôže. Počuli ste už časom overeného správcu rozprávať o problémoch so sieťou a spomínať niektoré úrovne? Pýtali sa vás niekedy v práci, ktoré vrstvy sú chránené a fungujú, ak používate starý firewall? Aby ste sa zorientovali v základoch informačná bezpečnosť, musíte pochopiť princíp hierarchie modelu OSI. Skúsme sa pozrieť na možnosti tohto modelu.

Správca systému, ktorý rešpektuje seba samého, by sa mal dobre orientovať v podmienkach siete

Preložené z angličtiny - základný referenčný model interakcie otvorené systémy. Presnejšie, sieťový model zásobníka sieťových protokolov OSI/ISO. Zavedený v roku 1984 ako koncepčný rámec, ktorý oddeľoval proces odosielania údajov World Wide Web do siedmich jednoduchých krokov. Nie je najpopulárnejší, keďže vývoj špecifikácie OSI bol oneskorený. Zásobník protokolov TCP/IP je výhodnejší a považuje sa za hlavný používaný model. Máte však obrovskú šancu naraziť na OSI model na pozíciách systémový administrátor alebo v oblasti IT.

Bolo vytvorených veľa špecifikácií a technológií pre sieťové zariadenia. V takejto rozmanitosti je ľahké sa zmiasť. Je to model interakcie otvorených systémov, ktorý pomáha navzájom porozumieť sieťovým zariadeniam rôzne metódy komunikácia. Všimnite si, že OSI je najužitočnejšie pre softvér a hardvér podieľajú sa na navrhovaní kompatibilných produktov.

Opýtajte sa, na čo vám to slúži? Znalosť viacúrovňového modelu vám dá možnosť voľne komunikovať so zamestnancami IT spoločností, diskusia o problémoch siete už nebude tiesnivou nudou. A keď sa naučíte pochopiť, v akej fáze došlo k zlyhaniu, môžete ľahko nájsť príčiny a výrazne znížiť rozsah svojej práce.

úrovne OSI

Model obsahuje sedem zjednodušených krokov:

• Fyzické.
• kanál.
• sieť.
• Doprava.
• relácie.
• výkonný.
• Aplikované.

Prečo rozklad na kroky uľahčuje život? Každá z úrovní zodpovedá určitej fáze odosielania sieťovej správy. Všetky kroky sú sekvenčné, čo znamená, že funkcie sa vykonávajú nezávisle, nie sú potrebné informácie o práci na predchádzajúcej úrovni. Jedinou nevyhnutnou súčasťou je spôsob prijímania údajov z predchádzajúceho kroku a odosielanie informácií do ďalšieho kroku.

Prejdime k priamemu zoznámeniu sa s levelmi.

Fyzická vrstva

Hlavnou úlohou prvej etapy je prenos bitov cez fyzické komunikačné kanály. Fyzické kanály komunikácie - zariadenia určené na prenos a príjem informačných signálov. Napríklad optické vlákno, koaxiálny kábel alebo krútený pár. Prevod môže tiež prejsť bezdrôtová komunikácia. Prvý stupeň charakterizuje médium prenosu dát: ochrana proti rušeniu, šírka pásma, vlnová impedancia. Nastavujú sa aj kvality elektrických koncových signálov (typ kódovania, napäťové úrovne a rýchlosť prenosu signálu) a pripájajú sa na štandardné typy konektorov, priraďujú sa kontaktné spojenia.

Funkcie fyzickej fázy sa vykonávajú na absolútne každom zariadení pripojenom k ​​sieti. Napríklad sieťový adaptér implementuje tieto funkcie zo strany počítača. Možno ste sa už stretli s protokolmi prvého kroku: RS-232, DSL a 10Base-T, ktoré definujú fyzikálne vlastnosti komunikačného kanála.

Linková vrstva

V druhej fáze sa abstraktná adresa zariadenia priradí k fyzickému zariadeniu a skontroluje sa dostupnosť prenosového média. Bity sa formujú do súprav - rámov. Hlavnou úlohou linkovej vrstvy je zisťovať a opravovať chyby. Pre správny prenos sa pred a za rámec vkladajú špecializované bitové sekvencie a pridáva sa vypočítaný kontrolný súčet. Keď rámec dosiahne cieľ, znova sa vypočíta kontrolný súčet už prijatých údajov, ak sa zhoduje s kontrolným súčtom v rámci, rámec sa rozpozná ako správny. V opačnom prípade dôjde k chybe, ktorá je opravená opätovným prenosom informácie.

Kanálový stupeň umožňuje prenášať informácie vďaka špeciálnej štruktúre spojení. Najmä zbernice, mosty a prepínače pracujú prostredníctvom protokolov spojovej vrstvy. Špecifikácie druhého kroku zahŕňajú: Ethernet, Token Ring a PPP. Vykonajú sa funkcie kanálového stupňa v počítači sieťové adaptéry a vodičov pre nich.

sieťová vrstva

V štandardných situáciách funkcie kanálového stupňa nestačia na kvalitný prenos informácií. Špecifikácie druhého kroku môžu prenášať údaje iba medzi uzlami s rovnakou topológiou, ako je napríklad strom. Je potrebný tretí krok. Je potrebné vytvoriť integrovaný dopravný systém s rozvetvenou štruktúrou pre viacero sietí s ľubovoľnou štruktúrou a líšiacich sa spôsobom prenosu dát.

Inými slovami, tretí krok sa zaoberá internetovým protokolom a funguje ako smerovač: nájdenie najlepšej cesty pre informácie. Router - zariadenie, ktoré zbiera údaje o štruktúre prepojení a prenáša pakety do cieľovej siete (tranzitné prenosy - hopy). Ak narazíte na chybu v adrese IP, ide o problém, ktorý sa objavil na úrovni siete. Protokoly tretej etapy sa delia na sieťové, smerovacie alebo adresné: ICMP, IPSec, ARP a BGP.

transportná vrstva

Aby sa údaje dostali do aplikácií a do vyšších úrovní zásobníka, je potrebná štvrtá fáza. Poskytuje potrebný stupeň spoľahlivosti prenosu informácií. Existuje päť tried dopravných služieb. Ich rozdiel spočíva v naliehavosti, uskutočniteľnosti obnovenia prerušeného spojenia, schopnosti odhaliť a opraviť chyby prenosu. Napríklad strata alebo duplikácia paketov.

Ako si vybrať triedu prepravy nôh? Keď je kvalita komunikačných dopravných spojení vysoká, primeranou voľbou bude ľahká služba. Ak komunikačné kanály nefungujú bezpečne hneď na začiatku, je vhodné uchýliť sa k vyvinutej službe, ktorá poskytne maximálne možnosti na nájdenie a riešenie problémov (kontrola doručovania dát, časové limity doručenia). Špecifikácie fázy 4: TCP a UDP zásobníka TCP/IP, SPX zásobníka Novell.

Kombinácia prvých štyroch úrovní sa nazýva dopravný subsystém. Plne poskytuje zvolenú úroveň kvality.

vrstva relácie

Piata fáza pomáha pri regulácii dialógov. Je nemožné, aby sa účastníci rozhovoru navzájom prerušovali alebo hovorili synchronizovane. Vrstva relácie si pamätá aktívnu stranu v konkrétnom okamihu a synchronizuje informácie, vyjednáva a udržiava spojenia medzi zariadeniami. Jeho funkcie vám umožnia vrátiť sa na kontrolný bod počas dlhého presunu a nezačínať odznova. Aj v piatej fáze môžete ukončiť spojenie po dokončení výmeny informácií. Špecifikácie úrovne relácie: NetBIOS.

Výkonná úroveň

Šiesta etapa sa týka transformácie údajov do univerzálneho rozpoznateľného formátu bez zmeny obsahu. Keďže v r rôzne zariadenia prenechal rôznych formátov, informácie spracované na reprezentačnej úrovni umožňujú systémom vzájomné porozumenie, prekonávanie syntaktických a kódovacích rozdielov. Okrem toho je v šiestej fáze možné šifrovať a dešifrovať údaje, čo zaisťuje utajenie. Príklady protokolov: ASCII a MIDI, SSL.

Aplikačná vrstva

Siedma fáza v našom zozname a prvá, ak program odosiela dáta cez sieť. Pozostáva zo súborov špecifikácií, prostredníctvom ktorých používateľ, webové stránky. Napríklad pri odosielaní správ poštou je vhodný protokol zvolený na úrovni aplikácie. Zloženie špecifikácií siedmej etapy je veľmi rôznorodé. Napríklad SMTP a HTTP, FTP, TFTP alebo SMB.

Niekde môžete počuť o ôsmej úrovni modelu ISO. Oficiálne neexistuje, no medzi IT pracovníkmi sa objavila komická ôsma etapa. Všetko kvôli tomu, že problémy môžu vzniknúť vinou používateľa, a ako viete, človek je na vrchole vývoja, takže sa objavila ôsma úroveň.

Po pohľade na model OSI ste boli schopní pochopiť zložitú štruktúru siete a teraz rozumiete podstate svojej práce. Veci sú celkom jednoduché, keď je proces rozdelený na časti!

Len preto, že protokol je dohodou medzi dvoma interagujúcimi entitami, v tomto prípade dvoma počítačmi bežiacimi v sieti, nemusí to nevyhnutne znamenať, že je štandardný. Ale v praxi pri implementácii sietí zvyčajne používajú štandardné protokoly. Môže byť značkový, národný resp medzinárodné normy.

Začiatkom osemdesiatych rokov vyvinulo množstvo medzinárodných normalizačných organizácií – ISO, ITU-T a niektoré ďalšie – model, ktorý zohral významnú úlohu pri rozvoji sietí. Tento model sa nazýva model ISO/OSI.

Model interakcie otvorených systémov (Open System Interconnection, OSI) definuje rôzne úrovne interakcie medzi systémami v siete s prepínaním paketov, dáva im štandardné názvy a špecifikuje, aké funkcie by mala každá úroveň vykonávať.

Model OSI bol vyvinutý na základe rozsiahlych skúseností získaných pri tvorbe počítačové siete, prevažne celosvetový, v 70. rokoch. Celý popis tento model zaberá viac ako 1000 strán textu.

V modeli OSI (obr. 11.6) sú prostriedky interakcie rozdelené do siedmich úrovní: aplikácia, reprezentatívny, relácia, transport, sieť, prepojenie a fyzické. Každá vrstva sa zaoberá špecifickým aspektom interakcie sieťových zariadení.

Ryža. 11.6.

Model OSI popisuje iba systémové interakcie implementované operačným systémom, systémové nástroje a hardvéru. Model nezahŕňa interoperabilitu aplikácií pre koncových používateľov. Aplikácie implementujú svoje vlastné interakčné protokoly prístupom k systémovým nástrojom. Preto je potrebné rozlišovať medzi úrovňou interakcie medzi aplikáciami a aplikačná vrstva.

Treba myslieť aj na to, že aplikácia môže prevziať funkcie niektorých vyšších vrstiev modelu OSI. Napríklad niektoré DBMS majú vstavané nástroje vzdialený prístup do súborov. V tomto prípade aplikácia pri prístupe k vzdialeným zdrojom nepoužíva systémovú súborovú službu; obchádza horné vrstvy modelu OSI a priamo pristupuje k systémovým nástrojom, za ktoré sú zodpovedné dopravy správy cez sieť, ktoré sa nachádzajú na nižších úrovniach modelu OSI.

Nechajte aplikáciu zaslať požiadavku na aplikačnú vrstvu, ako je napríklad súborová služba. Na základe tejto žiadosti softvér aplikačná vrstva generuje správu v štandardnom formáte. Bežná správa pozostáva z hlavičky a dátového poľa. Hlavička obsahuje servisné informácie, ktoré musia byť prenesené cez sieť do aplikačnej vrstvy cieľového stroja, aby bolo možné povedať, akú prácu treba vykonať. V našom prípade by hlavička mala samozrejme obsahovať informácie o umiestnení súboru a type operácie, ktorá sa má vykonať. Dátové pole správy môže byť prázdne alebo môže obsahovať nejaké údaje, napríklad tie, do ktorých je potrebné zapisovať vzdialený súbor. Aby sa však tieto informácie dostali na miesto určenia, je potrebné vyriešiť ešte veľa úloh, za ktoré sú zodpovedné nižšie úrovne.

Po vygenerovaní správy aplikačná vrstva odošle ho do zásobníka reprezentatívnej úrovni. Protokol reprezentatívnej úrovni na základe informácií prijatých z hlavičky na úrovni aplikácie vykoná požadované akcie a do správy pridá svoje vlastné servisné informácie - hlavičku reprezentatívnej úrovni, ktorý obsahuje pokyny k protokolu reprezentatívnej úrovni cieľový stroj. Výsledná správa sa odovzdá úroveň relácie, ktorý zase pridá svoju hlavičku atď. (Niektoré protokoly umiestňujú informácie o službe nielen na začiatok správy vo forme hlavičky, ale aj na koniec, vo forme tzv. „upútavky“.) Nakoniec sa správa dostane na dno, fyzická vrstva, ktorý ho v skutočnosti prenáša cez komunikačné linky do cieľového stroja. V tomto momente je správa „zarastená“ nadpismi všetkých úrovní (

Model pozostáva zo 7 úrovní umiestnených nad sebou. Vrstvy vzájomne interagujú (vertikálne) prostredníctvom rozhraní a môžu interagovať s paralelnou vrstvou iného systému (horizontálne) prostredníctvom protokolov. Každá úroveň môže interagovať iba so svojimi susedmi a vykonávať funkcie, ktoré sú jej priradené. Viac podrobností je možné vidieť na obrázku.

Úroveň aplikácie (aplikácie) (angl. aplikačná vrstva)

Horná (7.) úroveň modelu poskytuje interakciu medzi sieťou a používateľom. Vrstva umožňuje užívateľským aplikáciám prístup k sieťovým službám, ako je obsluha databázových dotazov, prístup k súborom a preposielanie e-mailov. Je tiež zodpovedný za prenos servisných informácií, poskytuje aplikáciám informácie o chybách a generuje požiadavky prezentačnej vrstvy. Príklad: POP3, FTP.

Výkonný (prezentačná vrstva) prezentačnej vrstvy)

Táto vrstva je zodpovedná za konverziu protokolu a kódovanie/dekódovanie údajov. Konvertuje aplikačné požiadavky prijaté z aplikačnej vrstvy do formátu na prenos cez sieť a konvertuje dáta prijaté zo siete do formátu zrozumiteľného pre aplikácie. Na tejto úrovni je možné vykonať kompresiu/dekompresiu alebo kódovanie/dekódovanie údajov, ako aj presmerovanie požiadaviek na iný sieťový zdroj, ak ich nemožno spracovať lokálne.

Vrstva 6 (reprezentácie) referenčného modelu OSI je zvyčajne medziprotokol na konverziu informácií zo susedných vrstiev. To umožňuje komunikáciu medzi aplikáciami na odlišných počítačových systémoch spôsobom, ktorý je pre aplikácie transparentný. Prezentačná vrstva zabezpečuje formátovanie a transformáciu kódu. Formátovanie kódu sa používa na zabezpečenie toho, aby aplikácia prijímala informácie na spracovanie, ktoré jej dávajú zmysel. V prípade potreby môže táto vrstva prekladať z jedného dátového formátu do druhého. Prezentačná vrstva sa zaoberá nielen formátmi a prezentáciou údajov, ale zaoberá sa aj dátovými štruktúrami, ktoré programy používajú. Vrstva 6 teda zabezpečuje organizáciu údajov počas ich prenosu.

Aby ste pochopili, ako to funguje, predstavte si, že existujú dva systémy. Jeden používa rozšírený binárny kód na výmenu informácií ASCII (ktorý používa väčšina ostatných výrobcov počítačov) na reprezentáciu údajov. Ak si tieto dva systémy potrebujú vymieňať informácie, potom je potrebná prezentačná vrstva na vykonanie transformácie a prekladu medzi dvoma rôznymi formátmi.

Ďalšou funkciou vykonávanou na úrovni prezentácie je šifrovanie dát, ktoré sa používa v prípadoch, keď je potrebné chrániť prenášané informácie pred ich prijatím neoprávnenými príjemcami. Na splnenie tejto úlohy musia procesy a kód na úrovni zobrazenia vykonať transformácie údajov. Na tejto úrovni existujú ďalšie podprogramy, ktoré komprimujú texty a konvertujú grafické obrázky na bitové toky, aby ich bolo možné prenášať cez sieť.

Normy na úrovni prezentácie definujú aj spôsob prezentácie grafiky. Na tento účel možno použiť formát PICT, obrazový formát používaný na prenos grafiky QuickDraw medzi programami pre počítače Macintosh a PowerPC. Ďalším formátom reprezentácie je formát tagovaného obrazového súboru JPEG.

Existuje ďalšia skupina štandardov úrovne prezentácie, ktoré definujú prezentáciu zvuku a filmov. Medzi ne patrí rozhranie elektronického hudobného nástroja MPEG používané na kompresiu a kódovanie videí CD-ROM, ich digitálne ukladanie a prenos rýchlosťou až 1,5 Mbps a vrstva relácie)

5. úroveň modelu je zodpovedná za udržiavanie komunikačnej relácie, čo umožňuje aplikáciám vzájomnú interakciu po dlhú dobu. Vrstva riadi vytváranie/ukončenie relácie, výmenu informácií, synchronizáciu úloh, určenie práva na prenos údajov a údržbu relácie počas období nečinnosti aplikácie. Synchronizácia prenosu je zabezpečená umiestnením do dátového toku kontrolné body, od ktorého sa proces obnoví, ak je interakcia narušená.

Transportná vrstva transportná vrstva)

4. úroveň modelu je navrhnutá tak, aby poskytovala dáta bez chýb, strát a duplicit v poradí, v akom boli prenášané. Zároveň nezáleží na tom, aké údaje sa prenášajú, odkiaľ a kam, to znamená, že samotný prenosový mechanizmus zabezpečuje. Rozdeľuje dátové bloky na fragmenty, ktorých veľkosť závisí od protokolu, krátke spája do jedného a delí dlhé. Protokoly tejto vrstvy sú navrhnuté pre interakciu point-to-point. Príklad: UDP.

Existuje mnoho tried protokolov transportnej vrstvy, od protokolov, ktoré poskytujú iba základné transportné funkcie (napríklad funkcie prenosu dát bez potvrdenia), až po protokoly, ktoré zaisťujú doručenie viacerých dátových paketov na miesto určenia v správnom poradí, multiplexovanie viacerých dát. tokov, poskytujú mechanizmus riadenia toku dát a zaručujú platnosť prijatých dát.

Niektoré protokoly sieťovej vrstvy, nazývané protokoly bez pripojenia, nezaručujú, že údaje budú doručené na miesto určenia v poradí, v akom boli odoslané zdrojovým zariadením. Niektoré transportné vrstvy to riešia zbieraním údajov v správnom poradí pred ich odovzdaním vrstve relácie. Multiplexovanie (multiplexovanie) dát znamená, že transportná vrstva je schopná súčasne spracovať viacero dátových tokov (streamy môžu pochádzať aj z rôzne aplikácie) medzi týmito dvoma systémami. Mechanizmus riadenia toku je mechanizmus, ktorý vám umožňuje regulovať množstvo údajov prenášaných z jedného systému do druhého. Protokoly transportnej vrstvy majú často funkciu riadenia doručovania dát, čo núti prijímací systém posielať vysielacej strane potvrdenie, že dáta boli prijaté.

Sieťová vrstva sieťová vrstva)

3. úroveň sieťový model OSI je navrhnutý tak, aby určil cestu prenosu údajov. Zodpovedá za preklad logických adries a názvov na fyzické, určovanie najkratších trás, prepínanie a smerovanie, monitorovanie sieťových problémov a preťaženia. Na tejto úrovni to funguje sieťové zariadenie ako router.

Protokoly sieťovej vrstvy smerujú údaje zo zdroja do cieľa a možno ich rozdeliť do dvoch tried: protokoly bez pripojenia a protokoly bez pripojenia.

Fungovanie protokolov s nadviazaním spojenia môžete opísať na príklade práce bežný telefón. Protokoly tejto triedy začínajú prenos údajov vyvolaním alebo nastavením cesty paketov od zdroja k cieľu. Potom sa spustí sériový prenos dát a na konci prenosu sa spojenie preruší.

Protokoly bez pripojenia, ktoré odosielajú údaje obsahujúce kompletné informácie o adrese v každom pakete, fungujú podobne ako poštový systém. Každý list alebo balík obsahuje adresu odosielateľa a príjemcu. Ďalej každá prostredná pošta alebo sieťové zariadenie číta informácie o adrese a rozhoduje o smerovaní údajov. List alebo dátový paket sa prenáša z jedného sprostredkujúceho zariadenia do druhého, kým nie je doručený príjemcovi. Protokoly bez pripojenia nezaručujú, že informácie dorazia príjemcovi v poradí, v akom boli odoslané. Transportné protokoly sú zodpovedné za nastavenie údajov v správnom poradí pri použití sieťových protokolov bez spojenia.

Linková vrstva vrstva dátového spojenia)

Táto vrstva je navrhnutá tak, aby zabezpečovala interakciu sietí na fyzickej vrstve a kontrolovala chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť. Dáta prijaté z fyzickej vrstvy zabalí do rámcov, skontroluje integritu, v prípade potreby opraví chyby (odošle opakovanú požiadavku na poškodený rámec) a odošle do sieťovej vrstvy. Linková vrstva môže interagovať s jednou alebo viacerými fyzickými vrstvami, pričom túto interakciu riadi a riadi. Špecifikácia IEEE 802 rozdeľuje túto úroveň na 2 podúrovne - MAC (Media Access Control) reguluje prístup k zdieľanému fyzickému médiu, LLC (Logical Link Control) poskytuje službu na úrovni siete.

V programovaní táto úroveň predstavuje ovládač sieťovej karty, v operačných systémoch existuje programovacie rozhranie na vzájomnú interakciu kanálových a sieťových úrovní, nejde o novú úroveň, ale jednoducho o implementáciu modelu pre konkrétny OS. . Príklady takýchto rozhraní: ODI,

Fyzická vrstva fyzická vrstva)

Najnižšia úroveň modelu je určená priamo na prenos dátového toku. Vykonáva prenos elektrických alebo optických signálov do káblového alebo rádiového vzduchu a podľa toho ich príjem a konverziu na dátové bity v súlade so spôsobmi kódovania digitálnych signálov. Inými slovami, poskytuje rozhranie medzi sieťovým operátorom a sieťovým zariadením.

Zdroje

• Alexander Filimonov Budovanie multiservisných ethernetových sietí, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• Unified Networking Technology Guide //cisco systems, 4. vydanie, Williams 2005 ISBN 584590787X

Nadácia Wikimedia. 2010.