Стандартизация в области компьютерных сетей
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?овень) Формирует сегменты данных и преобразует их в поток. Гарантирует установку связи между хостами и надежную передачу данных. 3Network
(Сетевой уровень) Выбирает оптимальный путь передачи данных из одной точки сети в другую. На этом уровне работают маршрутизаторы (routers). Используются схемы логической адресации, такие как IP, IPX, AppleTalk. 2Data Link
(Уровень канала связи) Уровень служит логическим интерфейсом доступа к физической среде. Для определения источника и места назначения сигналов ис-пользуются аппаратные адреса, их еще называют МАС-адреса (MAC - Media1Physical
(Физический уровень) Этот уровень описывает электрические, механические и физические средства установки поддержки физической связи между различными устройствами сети.
Основные принципы выделения уровней в OSI (7 уровней, в основке которых положены следующие принципы)
- подходящая степень модуляризации (уровней не слишком много)
- прозрачность (реализация сетевого взаимодействия не слишком сложная)
- минимальное количество информации, передаваемое интерфейсами между уровнями.
- четкое распределение задач (каждый уровень решает конкретные задачи)
- новый уровень должен создаваться каждый раз, когда требуется новый уровень абстракции (пример: если одна функция оперирует битами, а появляется другая функция, которая манипулирует группами бит, то эти функци должны быть на разных уровнях). [2]
Наибольшую роль для правильной работы сети играют первые три уровня. Каждому из них соответствует свое сетевое оборудование.
Основные устройства перечислены в следующей таблице [1]:
Сетевые устройства и их функции№ Название уровня УстройствоФункция3 Network Маршрутизатор (Router) Вычисляет путь по логическому адресу места назначения. Коммутирует потоки данных, осуществляет фильтрацию данных. Объединяет локальные сети, обеспечивает доступ к глобальным сетям. 2 Data Link Коммутатор (Switch) Коммутатор - разбивает локальную сеть на сегменты и управляет потоками данных между сегментами на основе аппаратных MAC-адресов. 1 Physical Концентратор (Hub) Концентратор получает сигнал, усиливает его и рассылает по всем своим портам.
Существуют устройства, которые работают сразу на всех 7 уровнях. Это - компьютеры конечных пользователей (рабочие станции), серверы различного назначения, принтеры с сетевыми интерфейсами.
Сетевой протокол - это формальное описание правил и соглашений, которое управляет обменом сетевой информацией между одноименными уровнями взаимодействующих хостов. Совокупность протоколов всех уровней, работающих совместно для обеспечения передачи данных между узлами сети называется стеком протоколов.
Наиболее известный стек протоколов - TCP/IP. Он разрабатывался совместно с моделью сети TCP/IP. Модель TCP/IP имеет всего четыре уровня. Соответствие между уровнями модели TCP/IP и OSI представлены в таблице:
компьютерная сеть протокол стандарт
Модель OSIУровеньМодель TCP/IPУровень7Application4Application6Presentation4Application5Session4Application4Transport3Transport3Network2Internet2Data Link1Media Access1Physical1Media Access
Каждый протокол работает на своем уровне с данными, организованными в блоки (PDU - Protocol Data Unit). На каждом уровне для блоков данных используется свое название.
1) физический уровень
Физический уровень отвечает за передачу данных по физическому каналу и описывает среды передачи данных. Данные на физическом уровне передаются в виде сигналов. Сигнал - это физический процесс, развивающийся во времени. Для формирования и передачи сигналов используют два приема: цифровое кодирование и аналоговую модуляцию.
Физический уровень определяет такие виды среды передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т.п. [8]
2) канальный уровень.
Канальный уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть.
Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на два подуровня - MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.
3) сетевой уровень.
Сетевой уровень отвечает за выбор маршрута следования и коммутацию пакетов. Основным протоколом этого уровня в стеке протоколов TCP/IP является протокол IP (Internet Protocol).
4) транспортный уровень
Транспортный уровень модели формирует сегменты данных, размер которых зависит от протокола, и преобразует их в поток, обеспечивая надёжную передачу данных.
5) сеансовый уровень
Сетевой уровень отвечает за поддержание сеанса связи, позволяет приложениям взаимодействовать между собой длительное время (в том числе в периоды неактивности приложений)
6) уровень представлений
Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами.
7) прикладной (приложений) уровень
Прикладной уровень обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Этот уровень позволяет приложениям использовать сетевые службы, такие как удалённый доступ к файлам и базам данных, пересылка электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.
Инкапсуляция - это процесс спуска данных с верхних уровней узла к нижним с добавлением к ним специальных заголовков, соответствующих проток