AAA
Обычный Черный



Кто не делится найденным, подобен свету в дупле секвойи (древняя индейская пословица)

версия для печатиВерсия для печати



Библиографическая запись: Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI). — Текст : электронный // Myfilology.ru – информационный филологический ресурс : [сайт]. – URL: https://myfilology.ru//165/vychislitelnye-seti/etalonnaya-model-vzaimodejstviya-otkrytyx-sistem-osi/ (дата обращения: 1.10.2022)

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)

Содержание

    Сетевая модель OSI (The Open Systems Interconnection model) — сетевая модель стека (магазина) сетевых протоколов OSI/ISO. Посредством данной модели различные сетевые устройства могут взаимодействовать друг с другом. Модель определяет различные уровни взаимодействия систем. Каждый уровень выполняет определённые функции при таком взаимодействии.

    В начале 80-х гг. прошлого века несколько международных организаций по стандартизации (Международная организация по стандартизации - International Standard Organization (ISO), Международный телекоммуникационных союз - International Telecommunications Unit (ITU) и ряд других) разработали модель сетевого взаимодействия, названную моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnect - OSI). В этой модели все задачи сетевого взаимодействия систем сгруппированы на семи уровнях и определено функциональное взаимодействие соседних уровней иерархии. 

    Модель OSI формировалась в то время, когда будущие протоколы Интернета только начинали свое развитие среди множества других протоколов; в действительности разработчики первоначальной модели OSI, создавая ее, не думали об Интернете. Тем не менее начиная с конца 70-х годов все образовательные программы по компьютерным сетям строились на базе концепции семиуровневой модели. Поскольку такая модель оказала значительное влияние на образование в области компьютерных сетей, она до сих пор не потеряла свое значение и упоминается во многих учебниках и обучающих курсах по сетевым технологиям.

    Ключевым моментом модели при передаче данных является добавление заголовка со служебной информацией к блоку данных, поступившему от вышележащего уровня (или от приложения, отправляющего эти данные), и передача полученного блока данных с заголовком текущего уровня нижележащему уровню. При этом структуры данных вышележащих уровней вкладываются (инкапсулируются) в поля данных структур текущих уровней. Поскольку блоки данных различных уровней называют по-разному (пакеты, кадры, сегменты, сообщения и др.), удобным является введение для них общего названия - протокольный блок данных (Protocol Data Unit - PDU). При получении информации происходит передача полученных PDU снизу вверх, при этом текущий уровень анализирует информацию в соответствующем этому уровню заголовке, после чего отбрасывает заголовок, обрабатывает блок данных в соответствии с полученной служебной информацией и передаѐт обработанный блок вышележащему уровню для аналогичной обработки. При этом происходит извлечение (декапсуляция) блоков данных вышележащих уровней с PDU текущего уровня. Верхний уровень после декапсуляции получает данные, переданные отправителем, которые он передаѐт сетевому приложению получателя.

    Уровни модели OSI

    Семь уровней модели OSI — это прикладной уровень, уровень представления, сеансовый уровень, транспортный уровень, сетевой уровень, канальный уровень и физический уровень. Функциональность пяти из этих уровней та же самая, что и у аналогичных уровней стека протоколов Интернета

    Физический уровень (Physical Layer)  обеспечивает передачу битов блоков данных по физической передающей среде. К его задачам относятся: модулирование битового потока с целью получения оптимальной для передачи последовательности импульсных сигналов, проверка целостности линии связи, формирование импульсов с соответствующими протоколу физического уровня характеристиками и др. На физическом уровне определяются требования к кабельным системам и частоты передачи сигналов, правила монтажа коннекторов, типы коннекторов и т.д.

    Примерами протоколов физического уровня являются: EIA-RS-232 - определяет характеристики сигналов и коннекторов COM-портов, спецификация 100 Base-TX - определяет аналогичные характеристики для реализации Fast Ethernet на витой паре и др.

    Канальный уровень (Data Link Control - DLC). Основные задачи канального уровня: а) проверка доступности передающей среды; б) реализация механизмов определения и коррекции ошибок; в) реализация адресации сетевых интерфейсов. Примеры механизмов контроля ошибок передачи: а) биты чѐтности; б) контрольные суммы (дополнение суммы байтов (или двухбайтовых слов) до единицы или контрольные суммы, полученные с использованием циклических избыточных кодов CRC). Популярные протоколы канального уровня: Ethernet, Token Ring, Frame Relay.

    Сетевой уровень (Network Layer). Основные задачи сетевого уровня:

    • а) адресация сетей и рабочих станций;
    • б) передача пакетов данных из сети в сеть с выбором оптимального маршрута к получателю (маршрутизация);
    • в) преобразование пакетов данных к формату, определенному протоколом канального уровня сети, в которую они поступают.

    Типы протоколов сетевого уровня:

    • а) протоколы передачи данных маршрутизаторам и между ними;
    • б) протоколы обмена маршрутной информацией;
    • в) протоколы, связывающие адреса канального и сетевого уровней.

    Популярные протоколы сетевого уровня: 1-го типа - протокол Интернета (Internet Protocol - IP), протокол межсетевого обмена пакетами (Internetwork Packet eXchange - IPX); 2-го типа - протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol - RIP), протокол "кратчайший путь первым "(Open Shortest Path First - OSPF); 3 типа - протокол определения адреса (Address Resolution Protocol - ARP).

    Транспортный уровень (Transport Layer). Основные задачи транспортного уровня: а) обеспечение одновременной передачи отправителем и получения получателем нескольких потоков данных (как различных типов, так и одинакового типа); б) обеспечение надежной передачи данных. Первая задача реализуется добавлением на этом уровне такой адресной информации, как порты, а вторая - использованием различных механизмов обеспечения надежности передачи, включая предварительную установку логического соединения, контроль целостности пакетов с помощью контрольных сумм, нумерацию пакетов и высылку подтверждения доставки и др. Популярные протоколы транспортного уровня:

    • протокол управления передачей (Transmission Control Protocol - TCP),
    • протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol - UDP),
    • протокол обмена последовательностями пакетов (Sequenced Packet eXchange - SPX).

    Сеансовый уровень (Session Layer). Основные задачи уровня: а) определение активной в данный момент стороны (это предотвращает попытки выполнения в один и тот же момент времени одной и той же операции сервером и клиентом); б) синхронизация соединения с возможностью установки контрольных меток в сеансе. Это позволяет восстановить сеанс с последней контрольной метки при потере соединения. Примерами протоколов сеансового уровня являются протокол вызова удалѐнных процедур (Remote Procedure Call - RPC) и NetBIOS.

    Уровень представления данных (Presentation Layer). Основные задачи:

    • а) обеспечение преобразования данных в некоторый общий формат представления данных (например, ASCII или Unicode) и наоборот;
    • б) шифрование/дешифрование данных для обеспечения секретности передачи (примером может служить протокол Secure Socket Layer - SSL, обеспечивающий секретность передачи данных с использованием стека TCP/IP).

    Прикладной уровень (Application Layer). Задача прикладного уровня - предоставлять пользовательским приложениям сетевые протоколы и службы уровня для обеспечения передачи данных по сети. Существует большое количество протоколов прикладного уровня. Примеры протоколов прикладного уровня: протокол пересылки гипертекста (HyperText Transfer Protocol - HTTP), протокол пересылки файлов (File Transfer Protocol - FTP), Telnet, простой протокол пересылки почты (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP) и др.

    Наиболее популярным стеком коммуникационных протоколов благодаря распространению Интернета стал стек TCP/IP. Этот стек является родным для операционных систем UNIX и Linux, в настоящее время он также является основным стеком для систем Windows. Примерами других стеков коммуникационных протоколов можно назвать стек IPX/SPX, разработанный фирмой Novell и стек NetBIOS/SMB, разработанный совместно IBM и Microsoft. Следует отметить, что стеки коммуникационных протоколов обычно включают не все уровни модели OSI (зачастую отсутствуют сеансовый уровень и уровень представления данных).


    1. Коломоец Г.П. Организация компьютерных сетей : учебное пособие / Г.П. Коломоец. - Запорожье : КПУ, 2012. - 156 с.
    2. Куроуз, Джеймс Ф. Компьютерные сети. Нисходящий подход / Джеймс Куроуз, Кит Росс. - 6-е изд. - Москва : Э, 2016. - 907, [1] с. 

    31.07.2022, 47 просмотров.


    Уважаемые посетители! С болью в сердце сообщаем вам, что этот сайт собирает метаданные пользователя (cookie, данные об IP-адресе и местоположении), что жизненно необходимо для функционирования сайта и поддержания его жизнедеятельности.

    Если вы ни под каким предлогом не хотите предоставлять эти данные для обработки, - пожалуйста, срочно покиньте сайт и мы никому не скажем что вы тут были. С неизменной заботой, администрация сайта.

    Dear visitors! It is a pain in our heart to inform you that this site collects user metadata (cookies, IP address and location data), which is vital for the operation of the site and the maintenance of its life.

    If you do not want to provide this data for processing under any pretext, please leave the site immediately and we will not tell anyone that you were here. With the same care, the site administration.