Принципы ровневой организации вС (на основе модели OSI)

Государственный комитет РФ по высшему образованию

Московский государственный институт электроники и математики

РЕФЕРАТ

Н тему : " Принципы ровневой организации вС

а( на основе модели OSI ) ".

Студентки группы С-103: Кафедра ВТ.

Ковалевой Татьяны Преподаватель :

─────────────────────── а Простяков С.А.

───────────────────────

( подпись ) Оценк :

─────────────────────── ───────

─────────────────────── ───────────────

( подпись ) ( подпись )

Москва 1994 год.

- 2 -

СОДЕРЖАНИЕ.

1.Связь и стандарты ............................... 3

2.Модель ОSI ...................................... 6

а2.1.Физический ровень .......................... 7

2.2.Канальный ровень ........................... 13

2.3.Сетевой ровень ............................. 18

2.4.Транспортный ровень........................ 22

2.5.Сеансовый ровень ........................... 31

2.6.Представление данных........................ 43

2.7.Прикладной ровень .......................... 47

3.Взаимодействие вС на различных ровнях ......... 52

4.Заключение...................................... 57

5.Список литературы ............................... 60

- 3 -

1.Связь и стандарты.

В последние годы среди вычислительных комплексов и вы-

числительных сетей во всех развитых странах мира наиболее ши-

рокое развитие получили локальные вычислительные сети (ЛВС).

вС -а это коммуникационная система , во многом похожая

на телефонную. Любое из подключенныха стройств может исполь-

зовать сеть для отправления и получения информации.

Их возможностиа и преимуществ перед традиционными

средствами передачи и обработки данныха весьма многообразны :

они позволяют объединять в единую сеть стройства самых раз-

ных типов от микро- и персональных до суперЭВМ ; при их пост-

роении не требуются средств сетей связи общего пользования;

обеспечиваемые ими скорости передачи данных значительно

превышают скорости передачи данныха по обычным сетям связи.

Предполагается, что в ближайшем будущема вС станут одним из

самых распространенных средств обработки и передачи данных,

поскольку по своим характеристикам и возможностям они наибо-

лее полно отвечают потребностям значительной части чрежде-

ний и предприятий , занимающихся планированием, правлением

и производством.

К настоящему времени в различных странах мир созданы и

находятся в эксплуатации многие десятки типов вС с различны-

ми физическими средами, топологией, размерами, алгоритма-

ми работы, архитектурной и структурной организацией .

Скорость является важной характеристикой вС - она поз-

воляет быстро передавать данные. В идеале при посылке и по-

лучении данных через вС время отклика должно быть почти та-

- 4 -

ким же, как будто они получены ота этой конкретной машины,

не из некоторого места вне сети. Для достижения такого не-

большого времени отклика большинство вС работают при скорос-

ти передачи данных от 1 до 10 Мбт/сек.

вС должны быть не только быстрыми, но и адаптируемыми.

Они должны иметь гибкую архитектуру, которая позволяла бы

располагать станции н базе ПК там, где это потребуется. А

у пользователей должна быть возможность добавлять и перестав-

лять ПК илиа внешние стройства в сети или отключать их, не

вызывая при этом прерывания работы сети.

вС также должна быть надежной. Одно из главных преиму-

ществ автономного ПК состоита в том, что влияние его поломки

или сбоя ограничено. Остальные работы в конторе не прерыва-

ются. При объединении ПК в вС система должна сохранять та-

кую надежность.

И наконец, одной из существенных черт вС является то,

что она разработана для работы c интеллектуальными рабочими

станциями ( Персональными компьютерами ). ПК, включенные в

сеть, должны меть использовать потенциальные возможности

других интеллектуальных приборов также, как в сетях подклю-

чения терминалов к главному компьютеруа. Однако в большинст-

ве прикладных программ ПК используюта свои собственные вычис-

лительные возможности.

Описанная выше сеть можета быть названа небольшой эффек-

тивной вычислительной сетью персональных компьютеров фирмы

IBM. Обычно термин локальная вычислительная сеть может испо-

льзоваться в более широком смысле. вС может обозначать все

от больших корпоративных терминальных сетей до сетейа, бази-

- 5 -

рующихся на телефонных системах PBX.

Эволюция локальных сетей в значительной степени способст-

вовала появлению стандартов вС. Эти стандарты заметно отли-

чаются от традиционныха. Вместо навязывания соответствия не-

которому произвольно выбранному набору аппаратных средств но-

вые стандарты дают максимальную свободу в выборе специальной

ппаратуры. Эта свобода добавляется к высокой гибкости обес-

печиваемой базовой архитектурой вС.

Фирма Xerox одной из первых принял частие в стандарти-

зации локальных сетей.Ее частие заключалось в активном про-

тежировании изготавливаемой ею сети Еthernetа. Чтобы добить-

ся превращения сети Ethernet в промышленный стандарт для воз-

можно большего числа потенциальных клиентов, фирма Xerox ч-

редила консорциум Ethernet, куда вошли фирма Intelа и фирма

Digital Equipment. Ва 1980 г. этот консорциум выпустил доку-

ментацию на сеть Ethernet. С тех пор сеть Ethernet усиленно

навязывается в качестве стандарта для локальных сетей с ши-

ной для передачи немодулированных сигналов.

В то время, как разработчиками отыскивался стандарт для

ппаратныха средств, люди стали замечать недостатки такого

стандарта. Наличие стандарта означает, что все используют

одинаковый тип кабеля для вС, одну топологию, один метод

доступ к кабелю. Если бы такой стандарт стала реальностью ,

то каждый бы использовал некоторый стандартный набор аппарат-

ных средств, все другие средства, неа включенные ва стан-

дарт, исчезли бы .

Проблема заключается в том, что аппаратные средств для

ЛСа не могут быть оптимизированы из-з наличия нескольких

- 6 -

критериева. Единственный набор аппаратных средства не может

быть наилучшим во всех ситуациях. Например, для оффиса вра-

ча потребуется локальная сеть из треха илиа четыреха Ка ; в

этом случае наилучшей будет система с кабелем со скрученными

парами проводов. Такой кабель не обеспечивает высокую ско-

рость передачи данных и его нельзя использовать для передачи

данных на большие расстояния, но он недорогой. В этой ситу-

ции использованиеа многоканального коксиального кабеля или

оптической системы было бы расточительством. В то же время,

крупное чреждениеа нуждается ва больших скоростях передачи

данных н большие расстояния ;а в этой ситуации кабель со

скрученными парами проводов непригоден. Аналогично , в дру-

гиха ситуациях наилучшее решение проблемы дадут другие систе-

мы аппаратных средств вС.

2.Модель OSI.

Появление стандартова н программные средства разрешило

дилемму стандартизации. При помощи этиха стандартов операци-

онная система обеспечиваета стандартное взаимодействие между

ппаратными средствами вС и прикладными программами вС.

Обращение к моделиа стандартной связи иллюстрируета работу

стандартов на программные средства. Международная Организа-

ция по Стандартам учредил Модель Открытойа Системы Связи

(OSI), которая является основой при проектировании вСа. Бо-

льшинство вС проектируется в соответствии с этой моделью.

OSI модель делита коммуникационный процесс н иерархию

- 7 -

функциональных уровней, которые зависят друг от друга(рис.1):

ровень 7. Прикладные программы

ровень 6. Представление данных

ровень 5. Сеансовый

ровень 4. Транспортный

ровень 3. Сетевой

ровень 2. Канальный

ровень 1. Физический

Каждый ровень имеет встроенный интерфейса для связи с

примыкающими уровнями. ровень 2 может передавать данные на

Уровень 1 или ровень 3, но ровень 1 не может напрямую свя-

зываться с Уровнем 3.

OSI модель не чреждает и не поощряет какую-либо конкрет-

ную технику, методику связи ( протокола )а. Ее определения

достаточно широки , чтобы включить в себя множество протоко-

лов.

2.1. Физический ровень.

Физический уровень определяет физическую связь между ПК

и средой передачи данных. Эта связь определяется как механи-

ческими ( кабели, соединения ), так и электрическими ( спо-

соб модуляции, напряжение ) характеристиками. На этом ров-

- 8 -

┌─────────────────┐

│ 7.APPLICATIONа │

└─────────────────┘

┌─────────────────┐

│ 6.PRESENTATION │

└─────────────────┘

┌─────────────────┐

│ 5.SESSION │

├─────────────────┤

│ 4.TRANSPORT │

├─────────────────┤

│ 3.NETWORK │

└─────────────────┘

┌─────────────────┐

│ 2.DATA-LINK │

├─────────────────┤

│ 1.PHYSICAL │

└─────────────────┘

Рис. 1а OSI модель.

- 9 -

не определяются скорость передачи данных и топология сети.

Физический уровень также обеспечивает функциональные и

процедурные средства становления, поддержания иа разъедине-

ния физических соединений для прозрачной передачи последова-

тельности бит между канальными объектами. Физическое соеди-

нение можета включать промежуточные открытые системы, рет-

ранслирующие последовательность бита на физическома уровне.

Физические объекты связаны посредством физической среды.

Физический ровень - базовый ровень в иерархии протоко-

лов модели OSI. Он обеспечивает перенос поток двоичных сиг-

налов, в виде которых представляются передаваемые данные,

череза физическуюа среду, соединяющую объекты информационно-

вычислительной сети ( ИСа ). Ва качествеа физической среды,

как правило, используется сеть коммутируемых каналов связи,

соединяющих корреспондирующие пары объектов ИВС.

При передачи данных по аналоговым каналам связи последо-

вательность бит (а Хi ) н входе канала преобразуется в ст-

ройствах модуляции/ демодуляции - модемах в аналоговые сигна-

лы Si(t), параметры которых согласованы с параметрами физи-

ческой среды ( физического канала ). Принимаемые н выходе

налогового канал сигналы преобразуются ва последователь-

ность бит ( Yi ) , которая может отличаться ота переданной

последовательности из-за воздействия помехи P(t). Модемы в

совокупности с физическима каналом образуют дискретный канал

связи (рис. 2).

В случае использования цифровых каналов связи преобразо-

вание последовательностей бит в аналоговые сигналы не произ-

- 10 -

┌───────────┐

│ Помеха Pi │

└─────┬─────┘

Si(t) │ Si(t)+P(t)

а а │ │

а ┌────────┴──────────┐ │

Xi ┌─────────┐ │ Физическая сред │ │ ┌─────────┐ Yi

──┬──┘ Модем └─┴──┤ ( аналоговый ├─┴─┘ Модема └───┬────

└─────────┘ канал )а а └─────────┘ │

│ └───────────────────┘ │

│ │

│ Дискретный канал связи │

├───────────────────────────────────────────────────────┤

Рис. 2. Структура дискретного канала связи.

- 11 -

водится. При этома вместо модемов используют линейные конт-

роллеры , обеспечивающие сопряжение оборудованиеа обработки

данных с физическим каналом.

Дискретный канал связи защищен от воздействия помех то-

лько потенциальной помехоустойчивостью передаваемых сигналов

( аналоговых или дискретных ). Такима образом, поскольку на

физическома ровне неа решается задача исправления искаженных

бит, его следует считать ненадежной системой передачи.

Понятие физического ровня, его назначение и выполняе-

мые функции определены в стандарте ISO 7498. В соответствии

са ним физический ровень выполняет сервисные функции для ка-

нального ровня. Его назначением является обеспечение меха-

ническиха, электрическиха, функциональныха иа процедурных

средств для становления, поддержания и разъединения физи-

ческих соединений са цельюа передачи последовательностей бит

между объектами канального ровня.

Физический уровень предоставляет канальному ровню сле-

дующие слуги :

- физические соединения ;

- физические блоки данных службы ;

- оконечные точки физических соединений ;

- идентификацию физических каналов передачи данных ;

- организацию передачи последовательностей бит ;

- оповещение о неисправности физического уровня ;

- определение параметров качества предоставляемых слуг.

Основными функциями , которые выполняются внутри физи-

ческого ровня, являются :

- 12 -

- становление и разъединение физических соединений между объектами ИВС ;

- передач последовательностей бита ва синхроннома или

асинхронном режиме ;

- правление физическим ровнем.

2.2. Канальный ровень.

Канальный ровень определяета механизм правления досту-

пом к среде передачи данных. Здесь также определяются форма-

ты, используемые в элементах сообщенийа. В вС сообщения по-

сылаются не в виде непрерывного потока, разбиваются на

один или несколько пакетов, которые являются элементами со-

общений. Каждый пакет содержит адреса источника и места наз-

начения, так же средства обнаружения ошибок.

Канальный ровень обеспечивает функциональные и проце-

дурные средств становления, поддержания и разъединения ка-

нальных соединений между сетевыми объектами, также средст-

ва передачи канальных блоков данныха связи. Канальное соеди-

нение используета одно или несколько физических соединений.

При этом канальный ровень обнаруживает и, возможно, исп-

равляет ошибки, возникающие на физическом ровне.

Протоколы канального ровня занимают особое место среди

связных протоколов, используемых ва сетях передачи данных.

Они являются тема инструментом, который служит для организа-

ции на основе реальных дискретных каналова, вносящих ошибки

- 13 -

в передаваемые по ним данные, безошибочной ( вернее, почти

безошибочной ) передающей среды для протоколов более высоких

уровней.

В сети канальный ровень чаще всего используется для ор-

ганизации связи между двумя ее станциями, расположенными на

удаленных злах , са целью надежного порядоченного обмена

данными между ними по имеющимся в наличии или предоставляе-

мым ва иха распоряжение на определенный период "ненадежным"

дискретным каналама противоположныха направленийа . При этом

возможно, что между соответствующими злами имеется несколь-

ко дискретных каналов в каждом направлении передачи . Следо-

вательно, протокол, используемый в канальном ровне, дол-

жен обеспечивать надежную порядоченную передачуа данных от

одного зл к другому по пучку дискретных каналов, которые

могут существенныма образом различаться как по скорости пере-

дачи данных и времени задержки распространения по ним сигна-

лов, так и по частоте и характеру возникающих в них ошибок.

Для упрощения обеспечения связи в таких условиях, а

следовательно, построения звен передачи данных и разработ-

ки соответствующиха протоколов канальный уровень принято раз-

бивать в общем случае н два подуровня : правления каналом

передачи данных, т. е. первый подуровень второго ровня се-

ти, и организации многоканальной передачиа данных, т. е.

второй подуровень второго ровня сети. В связи с этим появ-

ляются иа два типа протоколов. Одни протоколы предназначены

для организации передачиа по одному каналу передачи данных ,

т. е. организации однозвенной передачи данных, использую-

щие их протоколы многоканальной передачиа - для организации

- 14 -

многозвенной передачи данныха. Протоколы второго подуровня

второго ровня сетиа должны позволить верхнему ровню "безбо-

лезненно" учитывать возможные изменения суммарнойа пропускной

способности между двумя злами сети, которые могут иметь

место при введении существующих или вновь появившихся и иск-

лючении имеющихся дискретных каналов в канальном уровне.

Для использования на физическом ровне разработано боль-

шое число каналов , позволяющих помимо избирательной переда-

чи ( в адрес одной станции ) организовывать еще и широковеща-

тельную передачу ( в адрес группы станций ). Ва связи с расп-

ространением такиха каналова н канальный уровень была также

возложена и задача по организации канала передачи данных мно-

готочечной конфигурации. Последнее, в свою очередь, потре-

бовало разработки соответствующих протоколов правления кана-

лом передачи данных и звена передачи данных в целом.

Решение задачи разработки протоколов звен передачи дан-

ныха требует определения набор и видов слуг , которыми зве-

но передачи данных должно обеспечивать верхний ровень с че-

тома теха возможных слуг, которые могута быть предоставлены

звену передачи данныха физическима ровнем. Спецификация та-

ких слуг, как правило, должна представлять собой абстракт-

ноеа, не зависящее от реализации и административных делений

сети определение возможностей связи, предоставляемых данным

уровнем вышележащему ровню сети. Для достижения поставлен-

ной цели в рассмотрение вводят понятие службы звен передачи

данных и полагают , что именно она и предоставляет соответст-

вующие слуги. Поскольку протокола является инструментом,

позволяющим реализовать требуемый набора соответствующих ви-

- 15 -

дова слуг на основе конкретного набор слуг, предоставляе-

мого имеющимся в распоряжении физическим ровнем, то опреде-

ление протокол канального ровня должно содержать детальное

описание того, какими средствами обеспечивается предоставле-

ние требуемых от него слуга, и является заданием на разра-

ботку с четом выделяемых на его реализацию средства ( обору-

дования ).

С течением времени и виды, и наборы слуг, требующие-

ся ота канального уровня, как и средства, предоставляемые

физическим уровнем, могут менятся. Поэтому эти изменения не-

обходимо учитывать при разработке протоколов звена передачи

данных. По этой причине разработчики протоколов взяли на во-

оружение подход , основанный на выявлении стандартныха меха-

низмов ( процедура ), позволяющиха н вполне определенных

средствах ( услугах физического ровня ) реализовывать те с-

луги, которые требуются верхним ровняма от звен передачи

данных. Задач же проектирования и разработки протоколов

при таком подходе сводится к выбору и объединениюа в рамках

данного протокола соответствующих механизмов.

Служба звен передачи данных предназначена для выполне-

ния следующих требований пользователей :

- независимости от используемой среды передачи;

- кодонезависимости передаваемых данных;

- надежного обмен данными;

- выбора качества обслуживания при передаче данных.

Независимость ота используемой среды передачи означает,

что пользователь службой звена передачи данных ( верхний уро-

вень ) освобождается от всех проблем, связанных с тем, ка-

- 16 -

кого типа и качества дискретные каналы используются, какова

конфигурация устанавливаемого соединения ( двухточечная или

многоточечная ), такжеа какие режимы передачи по данному

соединению задействуются.

Кодонезависимость (а или кодопрозрачность ) состоит в

том, что служба звена передачи данных должна предоставлять

возможность передачи данныха и правляющей информации пользо-

вателя по соединению независимо ота того, в какома первичном

коде они представлены.

Надежныйа обмен данными предполагает, что при использо-

вании службы звен передачи данных вероятности появления в

передаваемых пользователем данных вставок, потерь иа искаже-

ний ( трансформация ) достаточно малы. Кроме того, возмож-

но и требование сохранения порядка следования передаваемых

по соединению данных.

Для выбор качества обслуживания служба звен передачи

данных должна предоставлять пользователю средства запроса,

также возможность согласования показателей качества обслу-

живания неа только тех пользователей, между которыми предпо-

лагается организовать обмен данными по соединению, но и меж-

ду пользователями и службой звена передачи данных.

Для довлетворения перечисленных требованийа пользовате-

лей служба звена передачи данных должн обеспечивать :

- соединение между пользователями для организации обмена

данными ;

- становление соглашений между пользователями и службой

звена передачи данных о качестве обслуживания ;

- обмен данными по соединению ;

- 17 -

- регулирование принимающим пользователем скорости поступления данных от передающего пользователя на вход соединения ;

- скоренную передачу определенных массивов данных ;

- возвращение службы звена передачи данных в определенное (как правило, исходное) состояние для фазирования

пользователей ;

- безусловное ( и, как правило, разрушительное ) разъединение соединения пользователями либо службой звена

передачи данных.

2.3. Сетевой ровень.

Сетевой ровень обеспечиваета средства становления под-

держания и разъединения сетевых соединений между открытыми

системами, содержащими взаимодействующие прикладные объекты,

такжеа средств для обмена сетевыми блоками данных службы

между транспортными объектами по сетевым соединениям. Сете-

вой ровень обеспечиваета независимость транспортных объектов

ота маршрутизации и коммутации ( ретрансляции ), выполняемых

на сетевом ровне при становлении и функционировании сетево-

го соединения. Все функции ретрансляции выполняются н сете-

вом ровне и ниже .

Основная слуг сетевого ровня - прозрачная передача

данных между транспортными объектами. Сетевой ровень выпол-

няет все функции , необходимые для маскирования различий меж-

ду различными средствами и подсетями. ( Подсеть - набор од-

- 18 -

ной или нескольких промежуточных система, выполняющий функ-

цию ретрансляции и через который оконечные системы могут с-

танавливать сетевые соединения. ) Таким образома на границе

сетевого иа транспортного ровней обеспечивается независи-

мость от используемых сред, з исключением качества обслужи-

вания. Качество обслуживания согласовывается междуа транс-

портными объектами и поставщиком сетевой службы ва момент с-

тановления соединения.

слуги сетевого ровня, предоставляемые транспортному

уровню :

- сетевые адреса, используемые для идентификации транспортных объектов ;

- сетевые соединения ( двухточечные ) ;

- идентификаторы оконечных точек сетевого соединения ;

- прозрачная передача сетевых блоков данных службы любого размера ;

- параметры качества обслуживания ;

- ведомления об ошибках ;

- порядоченная доставка сетевых блоков данных службы ;

- правление потоком ;

- передач срочных сетевых блоков данных службы ограниченного размера ( необязательная слуга ) ;

- повторная становка ;

- разъединение ;

- подтверждение приема ( необязательная услуга ).

Некоторые из слуг являются необязательными, т. е. по-

льзователь должен их запрашивать, поставщик сетевой служ-

бы может их или обеспечивать или нет.

- 19 -

Сетевой ровень обеспечиваета поддержку сетевых соедине-

ний для различныха типов сетей - от простых двухточечных се-

тей до объединения подсетей с различными характеристиками.

Сетевой ровень можета разбиваться н различные подуровни в

зависимости от типов используемых подсетей.

На сетевом ровне выполняются следующие функции :

- маршрутизация и ретрансляция ;

- сетевые соединения ;

- мультиплексирование сетевых соединений ;

- сегментация и крупнение ;

- обнаружение ошибок ;

- исправление ошибок ;

- порядочение ;

- правление потоком ;

- передач срочных данных ;

- повторная становка ;

- выбор службы ;

- правление сетевым ровнем.

Сетевая служба OSI определяется н основе примитивов и

событий службы ; параметров, связанных с каждым примитивом

и с каждым событием, и формы, которую они принимают ; взаи-

мосвязи между этими примитивами иа событиями и правильными их

последовательностями .

Сетевая служба обеспечивает :

- прозрачную передачу данных между ее пользователями, и

в частности независимость от используемых средств передачи ;

- сквозную передачу, т. е. доставку блоков данных сете-

- 20 -

вой службы между пользователями сетевой службы в абонентских системах, причем все функции по маршрутизацииа и коммутации ( ретрансляции ) осуществляются поставщиком сетевой службы ;

- прозрачность передаваемой информации - данных пользователя сетевой службы и ( или ) правляющей информации ;

- выбор качества службы, т. е. сетевая служба предоставляет возможность пользователям запрашивать и согласовывать качество обслуживания для передачи данных пользователя сетевой службы ;

- адресование пользователей сетевой службы - адресование

точек доступа к сетевой службе дает возможность пользователям однозначно идентифицировать друг друга.

Сетевая служба выполняет следующие функции для ее поль-

зователя :

- становление сетевого соединения с другими пользователями службы для передачи данных пользователя сетевой

службы ва форме блоков данных сетевойа службы.

Между одной и той же парой пользователей может быть

становлено несколько сетевых соединений ;

- принятие соглашения между двумя пользователями сетевой службу иа ее поставщикома относительно качества

обслуживания для каждого сетевого соединения ;

- прозрачная передача последовательности блокова данных

сетевой службы в сетевом соединении ;

- правление скоростью передачи блокова данныха сетевой

службы пользователема службы со стороны приемника

- 21 -

информации ;

а- в некоторых случаях - средство передачи последовательности отдельных срочных блоков данных сетевой службы.

Эти срочные блокиа данных имеюта ограниченную длину и

их передача через точки доступа к службеа осуществляется по правилам, отличным от правил передачи нормальных данных ;

- средство , с помощью которого сетевое соединение можета быть возвращено в определенное состояние, и

взаимодействие двух пользователей службы синхронизировано с использованием службы повторной становки ;

- ва некоторыха случаях - средство подтверждения приема

данных ;

- безусловное разъединение сетевого соединения либо пользователями, либо поставщиками сетевой службы ;

- "прозрачная" передача блоков данных сетевой службы ограниченной длины из одной точки доступ к другой при

одном доступе к сетевой службе без предварительного

становления соединения. Максимальный размер аблоков

данных при передачеа беза становления соединения

ограничен 64 512 октетами ;

- предварительное согласование параметров качества обслуживания между пользователем-передатчикома и поставщиком сетевой службы.

Подтверждение приема и передача срочных данных представ-

ляют собой необязательные слуги поставщика, т. е. постав-

щик сетевой службы можета их обеспечивать или не обеспечивать

для конкретного сетевого соединения. Все другие слуги сете-

- 22 -

вого ровня являются обязательными и должны обеспечиваться

каждым поставщиком сетевой службы.

2.4. Транспортный ровень.

Транспортный ровень определяет сетевую адресацию (а фи-

зическое расположение стройств в сети ) и способ подсоедине-

ния и отсоединения различных частей сети. Этот уровень так-

же определяет способ, при котором имеет место гарантирован-

ная передача сообщений, вообще говоря, при помощи нумерова-

ния пакетов и уверенность в том, что они пребывают в полном

порядке без пропусков или дублирования. правление межсете-

вой маршрутизацией осуществляется на этом ровне.

Транспортный ровень обеспечиваета прозрачную передачу

данных между сеансовыми объектами и освобождает их от выпол-

нения функций по организации надежной и эффективной передачи

данных.

Транспортный ровень оптимизирует использование имеющей-

ся сетевой службы для обеспечения требуемых сеансовыми объек-

тами характеристик передачи с минимальной стоимостью.

Всеа протоколы, определенные н транспортнома ровне,

носята межконцевойа характер, связывая взаимодействующие

транспортные объекты, и таким образом функционируют в среде

OSI только между оконечными открытыми системами.

Н транспортном уровне не выполняются функции маршрути-

зации и ретрансляции, поскольку сетевая служба обеспечивает

- 23 -

сетевые соединения между любыми транспортными объектами, да-

же при использовании нескольких последовательно соединенных

подсетей.

Транспортные функции, вызываемые н транспортном ров-

не для обеспечения запрашиваемого качества обслуживания, за-

висят от качества сетевой службы.

Транспортный ровень предоставляета следующиеа услуги се-

нсовому ровню :

- становление транспортного соединения ;

- передач данных ;

- разъединение транспортного соединения.

Транспортные соединения устанавливаются между сеансовы-

ми объектами, идентифицируемыми транспортными адресами. Ка-

чество обслуживания ва транспортном соединении согласовывает-

ся между сеансовыми объектами и транспортной службой. В про-

цессе установления транспортного соединения выбирается один

иза имеющихся классов транспортной службы, характеризуемых

различными наборами параметров качеств обслуживания ( про-

пускная способность, транзитная задержка, время установле-

ния соединения, вероятность остаточной ошибки и т. д. ).

Междуа одной и той же парой транспортныха адресов может

быть становлено несколько транспортныха соединений. Для их

различения сеансовые объекты используют идентификаторы око-

нечных точек транспортного соединения.

слуга передачи данных обеспечивает дуплексную передачу

данных между парой транспортных адресов в соответствии с сог-

ласованным качествома обслуживания. Еслиа согласованное ка-

чество обслуживания неа может быть обеспечено и попытки его

- 24 -

восстановить терпят неудачу, то транспортное соединение раз-

ъединяется и об этом сообщается сеансовым объектам.

Приа необходимости становления транспортного соединения

с некоторым сеансовым объектом транспортный ровень определя-

ет сетевой адрес , идентифицирующий транспортный объект, ко-

торый присоединен к этому сеансовому объектуа. Поскольку на

транспортнома ровнеа обеспечивается межконцевая служб без

ретрансляции, то транспортный ровень отображает транспорт-

ные адреса в сетевыеа, идентифицирующие оконечный транспорт-

ный объект ( рис.3 ).

Один транспортный объект может обслуживать несколько се-

нсовых объектова , и поэтому с одним сетевым адресом некото-

рого транспортного объект можета быть связано несколько

транспортных адресов. При этом транспортные объекты выполня-

юта функциюа отображения транспортных адресов в сетевые

( рис.4 ).

Функционирование транспортного ровня разбивается на фа-

зы становления соединения, передачи данных и разъединения

соединения.

В фазе становления соединения могут выполняться следую-

щие функции :

- выбора сетевого соединения, наиболее довлетворяющего

требованияма сеансового объект с четом стоимости и

качеств обслуживания ;

- решение о целесообразности мультиплексирования или

расщепления транспортного соединения с целью оптимизацииа использования сетевых соединений ;

- выбор оптимального размер транспортного блока данных

- 25 -

┌────────────┐ ┌────────────┐

│ Сеансовый │ │ Сеансовый │

объект │ Оконечные объект │

└────┬──┬────┘ транспортные └────┬──┬────┘

│ │ адрес │

│ │─────────────────────────────────────── │

┌────┴──┴───────┐ ┌───────┴──┴────┐

│ Транспортный │ │ Транспортный │

объект │ Оконечные │ объект │

└────┬──┬───────┘ сетевые └───────┬──┬────┘

│ │ адрес │

│ │─────────────────────────────────────── │

┌────┴──┴───────────────────────────────────────┴──┴────┐

│ С е т е в о й у р о в е н ь │

│ │

Рис. 3. Отображение между транспортными и

сетевыми адресами.

- 26 -

┌─────────────┐ ┌────────────┐

Сеансовый │ Сеансовый │

объект │ объект Ба │

└─────────┬─┬─┘ └─┬─┬────────┘

а│ Транспортный │ │

а│ │ адрес │ │

а│ ├───────────────────────────────│ │

а│ │ │ │

┌─┴─┴───────────────────────────────┴─┴─┐

│ Т р н с п о р т н ы й о б ъ е к т │

└────────────────┬───┬──────────────────┘

│

│

┌────────────┴───┴──────────────┐

С е т е в о й о б ъ е к та │

└───────────────────────────────┘

Рис.4. Отображение одного сетевого адреса в несколько

транспортных адресов.

- 27 -

протокола ;

- выбор функций, которые будут задействованы в фазе передачи данных ;

- отображение транспортных адресов в сетевые ;

- обеспечение идентификации различных транспортных соединений между одной и той же парой транспортных точек

доступа к службе ;

- передач данных .

В фазе передачи данныха осуществляется доведение транс-

портных блоков данных службы до сеансовых объектов-получате-

лей по транспортному соединению передачей транспортных бло-

ков данных протокола. При этом могут быть задействованы сле-

дующие функции, использование каждой из которых согласуется

в фазе установления соединения :

- порядочение ;

- крупнение ;

- сцепление ;

- сегментация ;

- мультиплексирование или расщепление ;

- правление потоком ;

- обнаружение ошибок ;

- исправление ошибок ;

- передач срочных данных ;

- разграничение транспортных блоков данных службы ;

- идентификация транспортных соединений.

- 28 -

В фазе разъединения соединения могут выполняться функ-

ции оповещения о причине разъединения, идентификации разъе-

диняемого транспортного соединения, передачи данных .

Протоколы транспортного ровня предназначены для сквоз-

ной передачи данных через сеть между оконечными пользователя-

ми - абонентами сети. Основными функциями транспортного про-

токола являются :

- разбиение сообщения на пакеты ;

- передач пакетов через сеть ;

- сборку исходного сообщения ( фрагмент сообщения ).

Передача пакетов может осуществляться с повышением дос-

товерности, т. е. каждыйа пакет закрывается проверочной сум-

мой, если сеть не обеспечивает приемлемый коэффицент ошибок

, такжеа с нумерацией и повторной передачей пакетов, если

сетевой ровень не обеспечивает надежную порядоченную дос-

тавку пакетов.

Набор процедур протокола зависит как от требований верх-

него ровня к передаче данных, так и от характеристика сете-

вого ровня. Сетевой ровень может поддерживать службу пере-

дачи пакетов, ориентированную на соединение, т. е. с поря-

доченной доставкой пакетов,или дейтаграммный режима. Транс-

портная служба также можета быть либо ориентированной на сое-

динение, либо нет. Ориентированная н соединение транспорт-

ная служба поддерживает между пользователями виртуальный ка-

нал. При этом служба обеспечивает :

- становление транспортного соединения между пользователями и согласование качеств предоставляемых слуг;

- передачу блоков данных службы без ограничения иха дли-

- 29 -

ны и содержимого ;

- правление темпома обмена ;

- передачу срочных данных ;

- разъединение транспортного соединения.

При этом транспортный протокол может пользоваться слу-

гами сетевых соединений, если они поддерживаются.

С другой стороны, для некоторых прикладных задач ориен-

тированная н соединение служб не нужна. Ва этом случае

транспортная служба обеспечивает передачу блоков данных служ-

бы ограниченной длины, не гарантируя иха доставку и сохране-

ние исходной последовательности у получателя, независимо от

того, используется или нет соединение сетевого ровня.

Таким образом, задачей транспортной службы является вы-

равнивание поддерживаемой сетью службы до ровня , требуемо-

го пользователем , как по набору слуг, так и по характерис-

тикам ( достоверности, надежности и т. д. ). С точки зре-

ния пользователя транспортная служба скрывает от него особен-

ности сети.

Часто под термином "сквозная передача данных" понимают

также механизмы, используемые в некоторых сетях для правле-

ния передачей от входа в сеть до выхода из нее. Более того,

кака правило , транспортные протоколы предназначены для

сквозной передачи данныха через сеть, представляющих собой

совокупность подсетей с различными сетевыми службами. Для

этого в транспортных протоколах могут быть предусмотрены про-

цедуры промежуточной фрагментации пакетова, необходимые при

переходе пакет из однойа подсети в другую, где используется

меньший размер пакета.

- 30 -

Транспортная служба и транспортный протокол, не ориен-

тированные на соединения , являются достаточно простыми и

обеспечиваюта прозрачнуюа передачу пользовательскиха данных -

блоков данных транспортной службы ограниченной длины - в точ-

ку доступ получателя. Передача данных обеспечивается без

предварительного установления и последующего разъединения со-

единения. При этом логическая взаимосвязь между несколькими

блоками не учитывается.

2.5. Сеансовый ровень.

Главная функция сеансового ровня - определение интер-

фейса прикладных программ для связи с транспортным уровнем.

Одна из задач этого ровня - преобразование имен ва сетевые

дреса, так что прикладные программы могут использовать име-

на для связи с устройствами.

Неделимая служба - слуг сеансового ровня, посредст-

вом которой сеансовые блоки данных службы, посланные по се-

нсовому соединению, не предоставляются представительному

объекту-получателю до тех пора, пока это явно не разрешено

представительным объектом-отправителем.

правление взаимодействием -а услуга сеансового ровня,

позволяющая взаимодействующим представительным объектам явно

управлять очередностью выполнения некоторых правляющих функ-

ций.

Двустороннее одновременное (а дуплексное ) взаимодейст-

вие - режим взаимодействия, при которома оба взаимодействую-

щих представительных объекта имеют право одновременно переда-

- 31 -

вать и принимать данные.

Двустороннее поочередное ( полудуплексное ) взаимодейст-

вие - режима взаимодействия, при которома взаимодействующие

представительные объекты поочередно получают право переда-

вать данные.

Одностороннее (а симплексное )а взаимодействие - режим

взаимодействия, при которома один из представительных объек-

тов только передает данные, другой -а только принимает.

Синхронизация сеансового соединения - услуг сеансового

уровня, позволяющая представительным объектам определять и

идентифицировать точки синхронизации, осуществлять повтор-

ную становку сеансового соединения в заранее определенное

состояние и согласовывать точку повторной синхронизации.

Н сеансовом уровне обеспечиваются средств, необходи-

мые для организации и синхронизации адиалога между взаимо-

действующими представительными объектами и для правления ин-

формационным обменом между ними. Для этого на сеансовом ров-

не устанавливаются сеансовые соединения между двумя предста-

вительными объектами и поддерживается взаимодействие по обме-

ну данными. Для реализации передачи данных между представи-

тельными объектами сеансовые соединения отображаются в транс-

портные. Сеансовыеа соединения станавливаются по запросу

представительного объекта, передаваемому в сеансовой точке

доступ к службе, и разъединяются либо представительными,

либо сеансовыми объектами. В становленном сеансовом соеди-

нении поддерживается диалог между представительными объекта-

ми даже при возможных потерях данных н транспортном ровне.

Представительный объект можета получить доступ к другому

- 32 -

представительному объекту только череза сеансовое соединение,

причем представительный объект может поддерживать несколь-

ко сеансовых соединений одновременно.

Представительные объекты идентифицируются сеансовыми ад-

ресами. Во многих системах существуета взаимно одназначное

соответствие между сеансовыми и транспортными адресами, од-

нако, с одним транспортным адресом может быть связано неско-

лько сеансовых.

Сеансовый ровень предоставляет следующие услуги :

- становление сеансового соединения ;

- разъединение сеансового соединения ;

- обмен обычными данными ;

- неделимая служба ;

- обмен срочными данными ;

- правление взаимодействием ;

- синхронизация сеансового соединения ;

- оповещение об особых состояниях.

Для обеспечения сеансовой службы сеансовыйа уровень вы-

полняет ряда функций. Большинство требуемыха функций следует

из обеспечиваемыха сеансовым ровнема слуга . Дополнительные

описания даны для следующих функций :

- отображение сеансового соединения в транспортное ;

- правление потоком по сеансовому соединению ;

- передач срочных данных ;

- восстановление сеансового соединения ;

- разъединение сеансового соединения ;

- правление сеансовым ровнем.

В каждыйа момент времени между сеансовыми и транспортны-

- 33 -

ми соединениями существует взаимно однозначное соответствие.

Однако их время жизни может отличаться в следующих случаях :

- транспортное соединение поддерживаета несколько последовательных сеансовых соединений ( рис.5 ) ;

- несколько последовательныха транспортныха соединений

поддерживают сеансовое соединение ( рис.6 ).

Можно также рассматривать случаи, когда одно транспорт-

ное соединение используется для поддержки нескольких сеансо-

вых соединений одновременно.

Для реализации отображения сеансового соединения в

транспортное н сеансовом ровне сеансовые блоки данныха служ-

бы должны отображаться в сеансовые блоки данных протокола,

последние - в транспортные блоки данных службы. При таком

отображении может потребоваться реализация на сеансовыха об-

ъектах таких функций, как сегментация.

Н сеансовом уровне нета одноуровневого правления пото-

ком. Для предотвращения перегрузки представительного объек-

та-приемника сеансовый объект-приемник использует " метод об-

ратного давления " по транспортному соединению , т. е. прав-

ление потоком на транспортном ровне.

Передача срочных сеансовых блоков данных службы обычно

производится с использованием передачи срочных транспортных

данных.

- 34 -

а Время────

а┌──┐ а ┌──┐ ┌──┐а ┌──┐а ┌──┐ ┌──┐

Сеансовые │───── │ │───── │───── │

соединения └──┘ └──┘ └──┘а └──┘а └──┘ └──┘

а┌────┐ ┌─────┐

Транспортные│ │──────────────────────────────│ │

соединения └────┘ └─────┘

Рис.5. Несколько последовательныха сеансовых соединений :

1 - становление ; 2 - разъединение .

- 35 -

а Время────

┌──┐ ┌──┐

Сеансовые │ │───────────────────────── │

соединения └──┘ └──┘

┌────┐ ┌──┐а ┌──┐ ┌──┐а ┌──┐ ┌─────┐

Транспортные │──── а │────│ │───────│ │

соединения └────┘ └──┘а └──┘ └──┘а └──┘ └─────┘

Рис.6. Несколько последовательныха транспортных соединений :

1 - становление ; 2 - разъединение .

- 36 -

В случае возникновения отказов в транспортном соедине-

нии сеансовый уровень можета выполнять функции, необходимые

для повторного установления транспортного соединения с целью

поддержки продолжающего существовать сеансового соединения.

Сеансовые объекты оповещаюта ( с использованием слуги опове-

щения оба особыха состоянияха ) представительные объекты о

том, что служба была прервана, и восстанавливают службу то-

лько по казаниюа представительного объекта. Это позволяет

представительныма объектам провести повторную синхронизацию и

продолжить функционирование с некоторого согласованного сос-

тояния.

Разъединение сеансового соединения в нормальныха услови-

ях производится без потерь данныха по запросуа представитель-

ных объектов. Сеансовый ровень также содержит функции для

преждевременного разъединения сеансового соединения с возмож-

ными потерями данных.

Сеансовые протоколы могут осуществлять некоторые функ-

ции по правлению уровнем, такие, как активация и контроль

ошибок.

Cеансовая служба с становлением соединения обеспечива-

ет средства организации и синхронизации обмен данными между

ее пользователями , в частности :

- средств становления сеансового соединения с другим

пользователем, обмен данными по этому соединению и

его освобождения ;

- средств согласования правил использования признаков

для обмен данными, синхронизации и освобождения

соединения, также организацииа обмен данными в

- 37 -

полудуплексном и дуплексном режимах ;

- средств становления точек синхронизации в диалоге,

в случае ошибок восстановления диалог с согласованной точки синхронизации;

- средств прерывания диалога и его последующего восстановления с заранее согласованной точки.

Поясним основные понятия сеансового ровня . Признак

есть атрибут сеансового соединения, который динамически наз-

начается ва каждый момент времени только одному пользователю

сеансовой службы, что дает ему исключительное право вызы-

вать определенные службы.

Определяются четыре типа признака :

- данных ;

- освобождения ;

- вспомогательной синхронизации ;

- главной синхронизации/деятельности.

Признак всегда находится в одном из следующих состояний:

- доступности, в котором всегда назначен одному пользователю ( что дает ему право использовать соответствующую службу ) и не назначен другому пользователю ( что

не дает ему прав пользоваться службой, но он может

это право приобрести в дальнейшем ) ;

- недоступности ни одному пользователюа, причем в этом

случае они не имеют права использовать службу.

Для струкруризации обмена данными пользователи сеансовой

службы могут вводить главные точки синхронизации, которые

разбиваюта процесс обмена данными на единицы диалог. При

этом процесс передачи в пределах некоторой единицы диалога не

- 38 -

зависит от передач в рамках других единиц диалога , каждая

главная точка синхронизации подтверждается явно.

Для структуризации обмена данными внутри единицы диалога

используются вспомогательные точки синхронизации, которые

могут подтверждаться, могут и не подтверждаться.

Логически различные части работы называются периодами

деятельности. Каждый такой период состоит из одной или нес-

кольких единиц диалога. В каждый момент времени в рамках од-

ного сеансового соединения допускается использование только

одного периода деятельности, но ва течение одного сеансового

соединения могут существовать несколько последовательныха пе-

риодов. Кроме того, период деятельности может распростра-

нятся на несколько сеансовых соединенийа,может быть прерван и

возобнавлен во время того же или следующего сеансового соеди-

нения.

Сеансовая служба содержит три фазы :

- становление сеансового соединения ;

- передачи данных ;

- освобождения сеансового соединения.

С первой фазой связана только одн служба - становления

сеансового соединения, используемая для становления сеансо-

вого соединения и для согласования признаков и параметров со-

единения.

В фазе передачи данных осуществляется обмен данными меж-

ду двумя пользователями сеансовой службы. С передачей данных

связаны четыре службы :

- служба передачи нормальных данных обеспечивает передачу cеансовых блоков данных службы по сеансовому соеди-

- 39 -

нению. При использованииа функционального блока

полудуплекса правление передачей данных осуществляется с помощью признака данных ;

- служба передачи срочных данных обеспечивает передачу

срочных cеансовых блоков данных службы по сеансовому

соединению, причема н передачу срочных данных не

оказываюта никакого влияния механизмы правления

потоками и признаками, связанными c передачей всех

других типов данных ;

- служба передачи служебных данныха используется для передачиа служебныха cеансовыха блоков данных службы без

использования механизмова управления передачей с помощью признака данных ;

- служба обмена данными о возможнстях обеспечивает обмен

небольшими порциямиа данных. Эт служб может быть

инициирован только при наличии службы управления

деятельностью, причема обмена данными о возможности

производится до начала деятельности.

С правлением признаками связаны три службы :

- служба передачи признаков позволяет пользователю сеансовойа службы ступить одина или несколько сеансовых

признаков другому пользователю ;

- служба запроса признаков позволяет пользователю сеансовойа службы запросить другого пользователя сеанса

передать ему один или несколько конкретных признаков ;

- служб передачи правления позволяет пользователю сеанс уступить все доступные признаки другому

пользователю.

- 40 -

С синхронизацией и повторной синхронизацией связаны три

службы :

- служба вспомогательных точек синхронизации позволяет

пользователю сеансовой службы отделять потока нормальныха сеансовыха блокова данныха службы и служебных

сеансовых блоков данных службы, переданных до запроса

этой службы, от потока таких же блоков, переданных

после запроса. Для правления этой службойа используются признаки вспомогательной синхронизации ;

- служба главных точек синхронизации позволяет пользователю сеансовой службы ограничивать поток нормальных,

служебных и срочныха сеансовых блоков данных службы,

передаваемых внутри единицы диалога. Для правления

этой службой используются признаки главной

синхронизации/деятельности ;

- служба повторной синхронизации используется для становления сеансового соединения к предыдущей или новой

точкеа синхронизации и для повторного прикрепления

доступных признаков. Применение этойа службы может

повлечь за собой потерю нормальныха, служебных или

срочных сеансовых блоков данных службы .

Для сообщений об ошибках и непредвиденных ситуациях име-

ются две службы :

- служба выдаваемых пставщикома особых оповещений позволяет сообщать пользователям об особыха состояниях или

протокольныха ошибкаха поставщик сеансовой службы.

Применение этой службы может повлечь потерю нормальных, служебных или срочныха сеансовыха блокова данных

- 41 -

службы ;

- служба выдаваемых пользователем особыха оповещений используется пользователем сеансовой службы для сообщения о наступлении особых состоянийа ва случаях, когда

признак данных доступен, но ему не прикреплен. Применение этой службы можета повлечь потерю нормальных,

служебных или срочных сеансовых блоков данных службы.

С правлением деятельномтью связаны пять служб :

- служба начала деятельности используется для индикации

того, что начата новая деятельность ;

- служба возобнавления деятельности используется для индикации восстановления ранее прерванной деятельности ;

- служба прерывания деятельности позволяет осуществлять

аварийное завершение деятельности, но таким образом,

что выполненная до этого работ не будета утрачена и

может быть продолжена в дальнейшем. Применение этой

службы может повлечь потерю нормальных, служебных или

срочных сеансовых блоков данных службы ;

- служб аннулирования деятельности позволяет осуществлять аварийное завершение деятельности, причем выполненная до этого работа будет трачена и не может быть

продолжена в дальнейшем. Применение этой службы может

повлечь потерю нормальных, служебных или срочных сеансовых блоков данных службы ;

- служба окончания деятальности используется для завершения деятельности (а иа установки главной точки

синхронизации ) . Для управления этими службами

используются признаки главной синхронизации/деятель-

- 42 -

ности.

Применение служб управления деятельностью может привести

к такому состояниюа, когда на сеансовома соединенииа не осу-

ществляется никакая деятельность. Если во время отсутствия

какой бы то ни было деятельности используются службы правле-

ния деятельностью , то пользователями сеансовой службы могут

быть инициированы только следующие службы :

- начала деятельности ;

- возобнавления деятельности ;

- правления признаками ;

- обмена данными о возможности ;

- передачи служебных данных ;

- передачи нормальныха данных а;

- передачи срочных данных ;

- разрыва соединения ;

- освобождения соединения.

2.6. Представление данных.

Этот ровень определяет трансляцию форматов и синтаксиса

прикладных программ ва форму, пригодную для сети. ровень

представление данных определяет способ, по которому програм-

мы поступают в сеть.

Н представительном ровне обеспечивается представление

информации, которая передается прикладными объектами или на

которую ониа ссылаются в процессе передачи. На этом ровне

осуществляется только синтаксическая, но не семантическая (

содержательная ) обработка данныха, выполняемая на приклад-

- 43 -

ном ровне.

Н представительнома ровне обеспечивается общее предс-

тавление данных, используемых между прикладными объектами.

Таким образом обеспечивается независимость прикладных объек-

тов от используемого синтаксис (а т. е. правил кодирования

передаваемой информации ). Синтаксическая независимость мо-

жет быть достигнута двумя способами :

1) представительный уровень обеспечивает общие синтакси-

ческие элементы, используемые прикладными объектами ;

2) прикладные объекты могут использовать любой синтак-

сис, н представительном ровне в этом случае осуществля-

ется преобразование между различными формами синтаксис и об-

щим синтаксисом , необходимым для связи между прикладными

объектами. Это преобразование выполняется в открытой системе

прозрачно для других открытых систем и поэтому не оказывает

влияния на стандартизацию протоколова представительного ров-

ня.

Представительный ровень добавляет к сеансовойа службе

следующие слуги :

- преобразование синтаксиса ;

- выбор синтаксиса.

Для обеспечения службы апредставления представительный

уровень выполняет следующие функции :

- запрос становления сеанса ;

- передач данных ;

- согласование и повторное согласоване синтаксиса ;

- преобразование синтаксиса ;

- запрос завершения сеанс.

- 44 -

В среде OSI не существует единого синтаксис передачи

данных. Используемый в представительном соединении синтаксис

передачи согласовывается между взаимодействующимиа представи-

тельными объектами. Для представительного объекта необходимо

определить как синтаксис соответсвующего прикладного объек-

та, така и согласованный синтаксис передачи. Для протокола

представительного уровня необходимо задать только синтаксис

передачи.

Для удовлетворения требованийа прикладных объектова на

представительнома ровне может использоватся любой синтаксис

передачи, подходящий для этой цели. Для достижения других

целей (а например, меньшения объем данных, включающего

снижение стоимости передачи ) может производится преобразова-

ние синтаксиса.

Между представительными и сеансовыми адресами станавли-

вается взаимно однозначное соответствиеа. На представительном

уровне отсутствуют мультиплексирование и расщепление.

Информация, подлежащая апередаче между прикладными об-

ъектами ( пользователями представительной службы ) , казыва-

ется в параметре " Данные пользователя " примитивова предста-

вительной службы . Единиц такой информации специфицируется

на ровне абстрактного синтаксис и называется значением

представительных данных.

Абстрактный синтаксиса данных определяется кака аспекты

правил, используемых для формальной спецификации передавае-

мыха между открытыми системами данных, которые не зависят от

применяемых методов их кодирования.

Множество значений представительныха данных называется

- 45 -

бстрактныма синтаксисом, а однозначно идентифицирующее это

множество имя - именем абстрактного синтаксиса.

Пользователи представительной службы согласовывают между

собой допустимое множество абстрактных синтаксисов и сообщают

его представительным объектам. В процессе передачи они могут

решить изменить согласованное множество абстрактных синтакси-

сов.

Для заданного множества абстрактных синтаксисов предста-

вительные объекты выбирают взаимоприемлемые синтаксисы пере-

дачи.

Синтаксис передачи определяется как те аспекты правил,

которые задают конкретное представление передаваемых между

открытыми системами данных ; имя, задающее однозначное ( в

рамках заданного имени абстрактного синтасиса ) представление

множества значений представительных данных как потока битов,

- именеи синтаксиса передачи.

Соответствие между именем абстрактного синтаксиса и име-

нем синтаксиса передачи называется представительным контекс-

том.

Двумя основными функциями ровня представления являются:

- согласование синтаксиса передачи, выполняемоеа представительным протоколом ;

- преобразование между абстрактныма синтаксисом и синтаксисом передачи, выполняемое ва рамкаха представительного объекта и, поэтому не влияющее на представительный протокол.

Отметим, что если согласованное между пользователями и

поставщикома представительной службы множество представитель-

- 46 -

ных контекстов ( называемое множеством определенных контекс-

тов ) пусто, то используется контекст по молчанию.

Контекстом по умолчанию называется представительный кон-

текст, который всегда известен поставщику и двум пользовате-

лям представительной службы. Контекст по молчанию использу-

ется всегда при передаче срочных данных. Контекст по молча-

нию может быть либо определен с использованием слуги ста-

новления представительного соединения ( но не может быть из-

менен при использовании других слуг ) , либо становлен по

предварительному соглашению.

2.7. Прикладной ровень.

Прикладной уровень определяет сетевые прикладные прог-

раммы, которыеа обслуживают файлы. Многие сетевые програм-

мы-утилиты являются частью прикладного ровня.

Прикладной уровень характеризует аспекты прикладного

процесса, относящиеся к OSIа. Элемента прикладной службы -

часть прикладного объекта, обеспечивающая слуги среды OSI с

использованием нижележащиха служб. Элемента пользователя -

часть прикладного процесса, в которой используются элементы

прикладной службы , необходимые для выполнения процесса пере-

дачи информации, присущего данному прикладному процессу.

Будучи самым верхним ровнема OSI, прикладной ровень

обеспечивает доступ в среду OSI для прикладных процессов.

Прикладные процессы обмениваются информацией посредством

- 47 -

прикладных объектов, прикладных протоколова и службы предс-

тавлений.

Прикладной объект содержит одина элемента пользователя и

набор элементов прикладнойа службы, которые могут вызывать

друг друга и ( или ) элементы службы представлений для выпол-

нения необходимых функций.

Элементы пользователей в различныха системах взаимодейст-

вуют друг с другом с помощью обмена блоками данных прикладной

службы, порождаемыми элементами прикладной службы.

Кроме передачи данных прикладная служба может предостав-

лять следующие услуги :

- идентификация партнеров, предполагающих взаимодействовать (например, с помощью имен, адресов, описаний) ;

- определение текущей готовности партнеров, предполагающих взаимодействовать ;

а- установление полномочий для передачи ;

- согласование механизма секретности ;

- аутентификация партнеров, предполагающих взаимодействовать ;

- определение методологии назначения цен, достаточности

ресурсов, приемлемого качества обслуживания (например,

времени ответа, подходящего ровня ошибок ) ;

- синхронизация взаимодействующих приложений ;

- выбор дисциплины диалог, включающей процедуры инициализации и завершения ;

- согласование ответственности з обнаружение ошибок и

процедур правления целостностью данных ;

- идентификация ограничений по синтаксису данных ( мно-

- 48 -

жество символов, структуры данных ).

Прикладной ровень содержит все функции, отсутствующие

на более низких ровнях, но необходимые для взаимодействия

открытых систем. Когда предполагается взаимодействие конк-

ретных экземпляров прикладных процессова, процесс-инициатор

вызывает экземпляр прикладного объект своейа открытой

системы . Затем станавливается ответственность этого

экземпляр прикладного объекта за становление соединения с

экземпляром прикладного объекта открытой системы-получателя.

Этот процесс осуществляется путем вызова экземпляров объектов

н нижниха уровнях. После становления соединения между

прикладными объектами прикладные процессы могут взаимодейст-

вовать.

Прикладной объект состоита из элемент пользователя и

элемент прикладнойа службы. Выделяется два типа элементов

прикладной службы : общие элементы и специальные элементы.

Общие элементы предоставляют возможности, необходимые мно-

жеству приложений , специальные - возможности, требуемые для

обеспечения дополнительныха слуга конкретным приложениям (

например, передач файлов, банковские операции и т. д. ).

В эталонной модели OSI совместное функционирование ре-

льных открытыха система моделируется череза взаимодействие

прикладных процессов в этих системах.

Прикладной процесс - это элемент реальной открытой сис-

темы, который принимает частие в выполнении одного или нес-

кольких заданий по обработке информации.

Для выполнения задания по распределенной обработке ин-

формации требуется совместное функционирование нескольких

- 49 -

прикладных процессов. Множество вовлекаемых в выполнение не-

которого задания прикладных процессов может изменятся. Прик-

ладной прцесса может одновременно или последовательно прини-

мать частие в выполнении одного или нескольких различных и,

возможно ,независимыха заданий. Взаимодействие прикладных

процессов может быть двусторонним или многосторонним, синх-

ронным или асинхронным, они могут быть связаны в иерархичес-

кую, сетевую и другие структуры при обработке некоторого за-

дания. При поддержке одного или нескольких заданий приклад-

ным процессам может потребоваться разделениеа своего взаимо-

действия на ряд логически независимых частей.

Деятельность данного прикладного процесса по поддержке

конкретного задания по обработке информации поддерживается

вызовом прикладного процесса.

Прикладной процесса может в некоторый момент времени не

иметь ни одного вызов или иметь их несколько . Совместная

деятельность априкладныха процессова осуществляется некоторым

динамически меняющимся набором вызовов прикладных процессов,

взаимодействующих посредством функций взаимодействия. Причем

существенное значение для описания этой деятельности имеет

определение свойств функций взаимодействия, не конкретные

обеспечивающие их механизмы ( например, механизмы передачи

данных ).

В среде OSI конкретный случай совместного функционирова-

ния прикладных процессов представляется некоторой конфигура-

цией вызовова прикладных процессов, функция взаимодействия

- соответствующей конфигурацией вызовов прикладныха объектов

( рис.7 ).

- 50 -

┌────────────────────────────┐

│ Вызов прикладного процесса │

│ │

а ┌────────────────────┐ │

│ вызов прикладного а │

│ объект а │

а └─────────┬──────────┘ │

└─────────────┼──────────────┘

┌─────────────────────────────┼────────────────────────────┐

│ Вызов прикладного ┌─────────┴─────────┐ │

│ процесс │ Вызов прикладного │ │

│ │ объект │ │

│ └───────────────────┘ │

│ ┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────┐ │

│ │ Вызов прикладного │ Вызов прикладного │ │

│ │ объект объект │ │

│ └─────────┬───────────┘ └──────────┬──────────┘ │

└──────────────┼──────────────────────────────┼────────────┘

┌──────────────┼──────────────┐ ┌────────────┼────────────┐

┌──────────┴──────────┐ │ │ ┌──────────┴──────────┐ │

│ Вызов прикладного а а │ │ │ Вызов прикладного │ │

│ объект а │ │ а объект │ │

└─────────────────────┘ │ │ └─────────────────────┘ │

│ Вызов прикладного │ │ Вызов прикладного │

│ процесс │ процесс │

└─────────────────────────────┘ └─────────────────────────┘

Рис. 7. Взаимодействие прикладных процессоо в среде OSI.

- 51 -

Прикладной объект - это активный элемент открытой систе-

мы, представляющий те компоненты прикладного процесс, ко-

торые частвуют в обмене информацией между открытымиа систе-

мами. Каждый прикладной объекта относится только к одному

прикладному процессу.

Тип прикладного объекта определяется наборома конкретных

выполняемых функций, сам прикладной объект - это экземпляр

некоторого тип прикладного объекта. Вызов прикладного об-

ъекта выполняет функции прикладного объекта для конкретного

случая обмена информацией.

Внутренняя структура прикладного объект отражаета как

поведение прикладного процесса при обмене информацией, так и

требования по обмену информациейа, проистекающие из его роли

в обработке информации.

Н прикладном уровне присваиваются наименования типам и

экземплярам прикладныха процессова и объектов . Наименование

однозначно идентифицирует элемент в среде OSIа , и оно может

быть отображено в адрес посредством справочной функции. Вре-

мя, в течение которого действительно некоторое наименование,

определяется администрацией реальной открытой системы.

Каждый элемент прикладной службы требуета описания пре-

доставляемых им слуг и поддерживающего иха выполнение прото-

кола.

Спецификация протокола определяет правила информационно-

го обмена между равноправными элементами прикладной службы.

Она также может содержать описание используемой службы предс-

тавительного уровня или слуг, предоставляемых другими эле-

- 52 -

ментами прикладной службы.

3. Взаимодействие ЛВС на различных ровнях.

стройств, используемые для межсетевого взаимодейст-

вия, зависят от степени совместимости сетей.

Когда две сети соединяются, то эти соединения выполняю-

тся на первом идентичном ровне OSI.

стройств, называемые силителями, достигаюта самого

низкого ровня соединения. стройств , регенерирущие сиг-

нал ( силители ), устанавливают кабельноеа соединение на

уровне 2 ( канальный ровень ) - в действительности соедине-

ние " уровень 1 - к - ровню 1 " ( физический ровень ), ко-

торое осуществляется на ровне 2.

силители расширяют дальность действия одной сети. Ког-

да устанавливается силитель он создаета физический разрыв в

кабеле. Сигнал воспринимается c одной стороны силителя,

затем регенерируется, и направляется к следующей части кабе-

ля ( рис. 8 ).

силитель не расщепляета сеть, только берет сигнал с

одной стороны и передает его дальше с другой. Его единствен-

ная цель - компенсировать худшение качества сигнала, кото-

рое имело бы место в отсутствии силителя.

Следующий ровень взаимодействия называется мостом.

Мост соединяет две, ва основнома, идентичные сети, которые

имеют некоторые физические различия в самом низу ( рис. 9 ).

- 53 -

Напримера, мост может соединять на сетевом ровне две сети с

различными более низкимиа уровнями ; все что находится выше

сетевого ровня должно быть одинаково.

стройство, которое взаимосвязывает три нижних ровня,

устанавливая соединение на идентичном транспортном ровне,

называется маршрутизатором, роутерома ( router ). Роутеры

обеспечиваюта достаточно сложный ровень сервиса. В случае

осуществления связи с его помощью, верхние ровни сети ( се-

нсовый , представления данных и прикладной ) должны быть

одинаковы ( рис. 10 ).

Роутер имеета две секции, каждая из которых может пере-

давать, принимать и обрабатывать. Когда сигнал поступает на

роутер, он направляется в буфер ( хранится ), затем выпол-

няется некоторое протокольное преобразование, чтобы сделать

сигнал совместимым с другой стороной. Далее, сообщение пе-

реходит на другую сторону, передается другой сети .

Чтобы соединить совершенно различные сети используется

устройство, называемое шлюзом. Шлюзы выполняют протокольное

преобразование для всех семи ровней модели OSI ( рис.11 ).

Роутеры и шлюзы могут манипулировать с передаваемыми па-

кетами. В случае роутера, эта манипуляция может быть прос-

то некоторым решениема о том, откуда пакет приходита и куда

направляется. В случае шлюза это решение может быть немного

сложнее так как шлюз может выполнять больше функцийа. Он не

только выполняет функции роутера, но может преобразовать со-

общение из одного пакетного формат в другой или из одной

системы кодирования в другую.

- 54 -

а ┌──────────────┐ ┌─────────────┐

а DATA-LINK │────────── DATA-LINKа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а PHYSICAL │ PHYSICAL │

а └──────────────┘ └─────────────┘

Рис. 8. силитель.

а ┌──────────────┐ ┌─────────────┐

а NETWORK │────────── NETWORKа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а DATA-LINK │ DATA-LINKа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а PHYSICAL │ PHYSICAL │

а └──────────────┘ └─────────────┘

Рис. 9. Мост

- 55 -

а ┌──────────────┐ ┌─────────────┐

а TRANSPORT │────────── TRANSPORTа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а NETWORK │ NETWORK │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а DATA-LINK │ DATA-LINKа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а PHYSICAL │ PHYSICAL │

а └──────────────┘ └─────────────┘

Рис. 10. Роутер.

а ┌──────────────┐ ┌─────────────┐

а │ APPLICATION │──────────│ APPLICATION │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а │ PRESENTATION │ │ PRESENTATION│

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а SESSION │ а SESSION │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а TRANSPORT │ TRANSPORTа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а NETWORK │ NETWORK │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а DATA-LINK │ DATA-LINKа │

а ├──────────────┤ ├─────────────┤

а PHYSICAL │ PHYSICAL │

а └──────────────┘ └─────────────┘

Рис. 11. Шлюз .

- 56 -

4. Заключение .

Интереса к локальныма сетяма вырос очень быстро частично

потому, что пользователи видели в них дешевый способ объе-

динения большого числ относительно недорогиха стройств, и

частично потому , что, казалось, они могут разрешить неко-

торые проблемы совместимости различного оборудования. Конеч-

но, недорогая локальная сеть могл предоставить отдельным

устройствам возможность обмениваться информацией . Если свя-

зываемые сетью устройства используют различные наборы симво-

лов и протоколы высокого ровня, то сама локальная сеть ред-

ко может разрешить проблему совместимости. Здесь требуются

сети, способные работать с различными протоколами и наборами

символов и обеспечивающие их преобразование. Они значительно

сложнее и дороже, чем основные локальные сети.

Современные вычислительные сети обеспечивают пользовате-

лю широкий набора слуг и позволяют создавать целый ряд раз-

личных по назначению автоматизированныха систем распределенной

обработки информации, к числу которых ва первую очередь сле-

дует отнести :

- информационно-поисковые ( банки данных и программа математического обеспечения , справочные службы ,

обмен файлами данных между различными вычислительными

комплексами ) ;

- диалоговые ( отладк математических программ, службы

обучения и оценкиа знанийа, обработк графической

информации, разработка новой техники ) ;

- 57 -

- системы распределенных вычислений (а решение сложных

математическиха задача , моделированние процессов аи

систем, логичекое преобразование данных, даленный

ввода заданий, выполнение финансовыха и торговых

операций ) .

Общение между персональными компьютерами - это одн из

возможностей, реализованных благодаря вС. Многие вС имеют

утилиты, позволяющие посылать односторонние сообщения другим

пользователяма сети. Однако подлинное общение между персо-

нальными компьютерами ва сети требуета специального пакета

прикладных программ, называемого электронной почтой.

Электронная почта похож на некоторые другие средства

общения. Но она специально приспособлена для обеспечения эф-

фективного общения между рабочими станциями на базеа персо-

нальных компьютеров.

Следующее поколение локальных сетей будета состоять из

систем передачи данных, на которых будут строиться эффектив-

ные интерфейсы , работающие с широким набором разнообразных

устройства. Некоторые сети будута законченными системами,

например, для автоматизации чрежденийа, которые поддержива-

ют стройства с проектированные для совместной работы в сети

определенного типа. В такой системе сама локальная сеть бу-

дет всего лишь одним из ее компонентов.

Большая часть стройств, которые используюта локальную

сеть, будут в большей или меньшей степени " интеллектуальны-

ми ", " неинтеллектуальные " терминалы станут редкостью,

так как они нуждаются в интерфейсе со значительными вычисли-

тельными возможностями для пользования сетью. Поскольку сое-

- 58 -

диненные между собой стройств будут " интеллектуальными " и

смогут выполнять прикладные программы, то сети станут пол-

носвязными системами распределенной обработки информации.

Наиболее интересныма аспектом локальных сетей можно счи-

тать возможности интеграции цифровых данных, речи, текстов

и других видов информации в одной сети. При этом значительно

экономятся средства на прокладку кабелей. Пок еще это дале-

кая цель, так как существующие сети нацелены скорее на пере-

дачу данныха и изредко включают возможность передачи речи .

Системы с передачей модулированных сигналов, конечно, могут

передавать любые виды информации, и, вероятно, именно они

будута особенно быстро развиваться в сторону интегрального

обслуживания. Соответствующее оборудование для интеграции

передачи различной информации же производится, хотя и в ог-

раниченных количествах.

- 59 -

Список литературы.

1. Организация локальныха сетей н базе персональных

акомпьютеров. "И.В.К.- СОФТ",Москва 1991.

2. Протоколы информационно-вычислительныха сетей .

Справочник под ред. И.А.Мизина, .П.Кулешова.

Москв "Радио и связь" 1991.

3. Стандарты по локальным вычислительным сетям.

Справочник под ред. С.И.Самойленко.

Москв "Радио и связь" 1990.

4. К.Ги " Введение в локальные вычислительные сети. "

Москв "Радио и связь" 1986.