Взаимодействие уровней модели OSI

 

 

Уровень 4, транспортный (Transport), обеспечивает дополнительный уровень соединения — ниже сеансового уровня. Транспортный уровень гарантирует доставку пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь и дублирования. На этом уровне сообщения переупаковываются: длинные разбиваются на несколько пакетов, а короткие объединяются в один. Это увеличивает эффективность передачи пакетов по сети. На транспортном уровне компьютера-получателя сообщения распаковываются, восстанавливаются в первоначальном виде, и обычно посылается сигнал подтверждения приема. Транспортный уровень управляет потоком, проверяет ошибки и участвует в решении проблем, связанных с отправкой и получением пакетов.

 

 

Уровень 3, сетевой (Network), отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов и имен в физические адреса. Одним словом, исходя из конкретных сетевых условий, приоритета услуги и других факторов здесь определяется маршрут от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю. На этом уровне решаются также такие задачи и проблемы, связанные с сетевым трафиком, как коммутация пакетов, маршрутизация и перегрузки. Если сетевой адаптер маршрутизатора не может передавать большие блоки данных, посланные компьютером-отправителем, на сетевом уровне эти блоки разбиваются на меньшие. А сетевой уровень компьютера-получателя собирает эти данные в исходное состояние. 

 

 

Уровень 2, канальный, осуществляет передачу кадров (frames) данных от сетевого уровня к физическому. Кадры — это логически организованная структура, в которую можно помещать данные. Канальный уровень компьютера-получателя упаковывает "сырой" поток битов, поступающих от физического уровня, в кадры данных.

На рис. 4.3 представлен простой кадр данных, где идентификатор отправителя-адрес компьютера-отправителя, а идентификатор получателя — адрес компьютера-получателя. Управляющая информация используется для маршрутизации, а также указывает на тип пакета и сегментацию. Данные — собственно передаваемая информация. CRC (остаток избыточной циклической суммы) — это сведения, которые помогут выявить ошибки, что, в свою очередь, гарантирует правильный прием информации.

 

Канальный уровень (Data link) обеспечивает точность передачи кадров между компьютерами через физический уровень. Это позволяет сетевому уровню считав передачу данных по сетевому соединению фактически безошибочной. Обычно, когда канальный уровень посылает кадр, он ожидает со стороны получателя подтверждения приема. Канальный уровень получателя проверяет наличии возможных ошибок передачи. К адры, поврежденные при передаче, или кадры, получение которых не подтверждено, посылаются вторично.

 

Уровень 1, физический, — самый нижний в модели OSI. Этот уровень осуществляет передачу неструктурированного, "сырого" потока битов по физической среде (например, по сетевому кабелю). Здесь реализуются электрический, оптический, механической и функциональный интерфейсы с кабелем. Физический уровень также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней. На этом уровне определяется способ соединения сетевого кабеля с платой сетевого адаптера, в частности, количество контактов в разъемах и их функции. Кроме того, здесь определяется способ передачи данных по сетевому кабелю. Физический (Physical) уровень предназначен для передачи битов (нулей и еди-

ниц) от одного компьютера к другому. Содержание самих битов на данном уровне значения не имеет. Этот уровень отвечает за кодирование данных и синхронизацию битов, гарантируя, что переданная единица будет воспринята именно как единица, а не как ноль. Наконец, физический уровень устанавливает длительность каждого бита и способ перевода бита в соответствующие электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю.

 

 

В конце 70-х годов, когда ЛВС стали восприниматься в качестве потенциального инструмента для ведения бизнеса, IEEE пришел к выводу: необходимо определить для них стандарты. В результате был выпущен Project 802, названный в соответствии с годом и месяцем своего издания (1980 год, февраль).

Хотя публикация стандартов IEEE опередила публикацию стандартов ISO, оба проекта велись приблизительно в одно время и при полном обмене информацией, что и привело

к рождению двух совместимых моделей.

Project 802 установил стандарты для физических компонентов сети — интерфейсных плат и кабельной системы, — с которыми имеют дело физический и канальный уровни модели OSI. Итак, эти стандарты, называемые 802-спецификациями, распространяются:

• на платы сетевых адаптеров;

• компоненты глобальных вычислительных сетей;

• компоненты сетей, при построении которых используют коаксиальный кабель и витую пару.

802-спецификации определяют способы, в соответствии с которыми платы сетевых адаптеров осуществляют доступ к физической среде и передают по ней данные. Сюда относятся соединение, поддержка и разъединение сетевых устройств. Стандарты ЛВС, определенные Project 802, делятся на 12 категорий, каждая из которых имеет свой номер.

802.1 – объединение сетей.

802.1 – управление логической связью.

802.3 – ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением

коллизий (Ethernet).

802.4 – ЛВС топологии "шина" с передачей маркера.

802.5 – ЛВС топологии "кольцо" с передачей маркера.

802.6 – сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN).

802.7 – Консультативный совет по широковещательной технологии (Broadcast Technical

Advisory Group).

802.8 – Консультативный совет по оптоволоконной технологии (Fiber-Optic Technical

Advisory Group).

802.9 – Интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated Voice/Data

Networks).

802.10 – Безопасность сетей.

802.11 – Беспроводная сеть.

802.12 – ЛВС с доступом по приоритету запроса (Demand Priority Access LAN, 100baseVG-AnyLan).

Контрольные вопросы:

Какой уровень модели OSI управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок? 

Какой уровень модели OSI обеспечивает трансляцию данных, шифрование, преобразование протоколов и т.д.? 

Какой уровень модели OSI выполняет распознавание имен, защиту и т. д.? 

На какой уровне модели OSI сообщения распаковываются, восстанавливаются в прежнем виде, и посылается сигнал подтверждения приема? 

 

 

1. Галушин Сергей Яковлевич. Сети ЭВМ и их защита: Учебное пособие для студентов Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.