Операционные системы/Организация сетевого взаимодействия. Модель ISO/OSI

Материал из eSyr's wiki.

---

Текущая версия

Основные проблемы: Стандартизация программного обеспечения, устройств и т.д. С развитием сетей эта проблема увеличивалась. Сети создавались как корпоративные, локальные. Каждое решение было уникальным. (каналы связи, формат передаваемой информации, программный интерфейс), следовательно перенос сетевой программы с одного компьютера на другой был невозможен, либо сильно затруднен. Т.к. мир существует на объединении и разделении предприятий, это было очень неудобно. Возникла необходимость стандартизации.

[править] OSI

Предложена модель семиуровневого взаимодействия в сетях.

OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) – системы открытых интерфейсов.

Изображение:Iso osi.jpg

1..7 – все возможные уровни взаимодействия компьютеров в сети.

Каждый уровень использует логически целостный набор действий и форматов данных, предназначенных для передачи информации между взаимодействующими в сети ВС.

В каждом уровне модель ISO/OSI предполагает наличие некоторого количества протоколов, каждый из которых может осуществлять взаимодействие с одноименным протоколом на другой взаимодействующей машине (возможно виртуальной).

Уровни:

1. Физический уровень. Осуществляет передачу неструктурированной двоичной информации, при этом для передачи информации используется конкретная среда передачи данных. На этом уровне обеспечивается стандарт сигналов и соединений.
2. Канальный уровень. Решаются задачи обеспечения передачи данных по физическим линиям, обеспечения доступности физической линии, обеспечения синхронизации, борьба с ошибками. Осуществляется передача данных блоками (кадрами). Фиксация и обработка факта ошибок.
3. Сетевой уровень. Управление операциями сети: решение проблем адресации, маршрутизации, обеспечения связи между взаимодействующими сетевыми устройствами. В функции сетевого уровня входит управление потоками, в частности, буферизация.
4. Транспортный уровень. Обеспечение корректной транспортировки данных и взаимодействия программы-отправителя и программы-получателя. Принятие решения о выборе типа услуг: транспортировка с установлением виртуального канала или без него. В случае установления виртуального канала осуществляется контроль за фактом доставки пакета получателю и обработка ошибок. Если виртуальный канал не устанавливается, то отсутствует ответственность за доставку пакета.
5. Сеансовый уровень. Обеспечение управления сеансами связи. Решение задач подтверждения полномочий и организации меток или контрольных точек по сеансу, которые позволяют в случае возникновения сбоя сеанс восстанавливать с последней контрольной точки.
6. Уровень представления данных. Разрешается проблема унификации кодировок. На этом уровне находятся протоколы, реализующие единые соглашения перевода из внутреннего представления данных конкретной машины в сетевое и обратно.
7. Прикладной уровень. Осуществляет стандартизацию взаимодействия с прикладными системами.

Протокол — формальное описание сообщений и правил, по которым сетевые устройства (вычислительные системы) осуществляют обмен информацией. Правила взаимодействия одноимённых (одноранговых) уровней сети.

Интерфейс — правила взаимодействия вышестоящего уровня с нижестоящим.

Служба или сервис — набор операций, предоставляемых нижестоящим уровнем вышестоящему.

Стек протоколов — перечень разноуровневых протоколов, реализованных в системе.

[править] Логическое взаимодействие сетевых устройств по i-му протоколу

Для организации взаимодействия при передаче сообщений от одного уровня к соседнему существуют стандартизованные соглашения, которые называются интерфейсами. Таким образом, данные от одной прикладной программы до другой прикладной программы в сети проходят путь от уровня протоколов прикладных программ до физического уровня на ВС, отправляющей данные, а затем, на ВС, принимающей данные, они проходят этот путь обратном порядке.