Rețelele moderne sunt construite pe principiul mai multor niveluri. Rețeaua de interacțiune a calculatoarelor din rețea este descrisă utilizând modelul de referință al interacțiunii sistemelor deschise OSI (Open System Interconnect). A fost elaborată la începutul anilor 80 de către organizația internațională pentru standardizarea ISO ca model arhitectural pentru transmiterea de informații prin rețea. Modelul reglementează interacțiunea rețelelor locale și globale, creează o bază pentru standardizarea software-ului și hardware-ului. Această abordare oferă capacitatea de a transfera informații între diferite tipuri de rețele locale și globale, permite dispozitivelor aceluiași producător să interacționeze cu dispozitivele altor producători. Nu toate echipamentele de rețea și dezvoltatorii de software respectă exact acest model, dar oferă baza pentru înțelegerea modului în care funcționează componentele de rețea.
Modelul descrie structura nivelurilor de rețea, fiecare furnizând performanța unei anumite părți a funcțiilor rețelei în schimbul de date între computere. Modelul împarte echipamentul de operare și procesele care apar atunci când computerele sunt conectate la o rețea, în conformitate cu logica funcționării lor. Fiecare dintre niveluri își îndeplinește sarcina specifică, asigurând astfel funcționarea întregului sistem în ansamblu.
În cadrul sistemelor deschise în acest context, înțelegem rețelele locale și globale construite pe baza unor reguli și specificații accesibile tuturor. Standardul descrie structura sistemelor deschise, cerințele pentru ele, interacțiunea acestora. Modelul OSI (Fig.1) Constă din șapte niveluri, fiecare reprezentând o anumită etapă a procesului de comunicare în rețea. La fiecare nivel există un protocol - un set de reguli și acorduri care reglementează schimbul de informații prin rețea. Modulele care implementează protocoalele nivelurile adiacente și situate la un nod, de asemenea, interacționează unele cu altele, în conformitate cu normele definite și utilizarea formatelor de mesaje standardizate. Aceste reguli sunt denumite de obicei o interfață. Interfața definește serviciile furnizate de acest nivel la nivelul vecin. În esență, protocolul și interfața exprimă același concept, dar în mod tradițional în rețelele din spatele lor diferite domenii de acțiune fixe: Protocoalele definesc regulile de interacțiune între module de același nivel în diferite noduri și interfețe - module niveluri adiacente într-un singur nod. Mijloacele fiecărui nivel trebuie să se ocupe, în primul rând, de propriul protocol și, în al doilea rând, interfețele cu nivelurile învecinate.
Computerele care participă la schimb trebuie să lucreze pe aceleași protocoale, astfel încât, ca rezultat al transferului, toate informațiile să fie restabilite în forma sa originală. Protocoale de rețea gestiona diferite aspecte de transmisie de date :. Conexiunea fizică, accesul la diverse resurse, de rupere a mesajului în pachete, selectarea traseului de transmitere a datelor, detectarea erorilor și a altor grupuri protocoale similare au nume corespunzătoare nivelului modelului OSI, care are: o rețea , transport, etc.
Standardele OSI descriu următoarele aspecte ale funcționării rețelei:
· Interacțiunea dispozitivelor de rețea, inclusiv a dispozitivelor care utilizează protocoale diferite;
· Principiile de funcționare și modalitățile de conectare fizică a dispozitivelor de rețea;
Metode de asigurare a corectitudinii transmiterii datelor;
· Modalități de menținere a unui flux continuu de date în dispozitivele conectate în rețea;
· Modalități de prezentare a datelor sub formă de semnale electrice în timpul transmisiei pe un mediu în rețea.
O structură pe mai multe niveluri este utilizată pentru a simplifica și organiza un număr mare de protocoale, pentru a crea sisteme de rețea din module software produse de diferiți producători. Scopul nivelului inferior este de a oferi servicii superiorului. Fiecare nivel interacționează numai cu nivelurile care se află lângă acesta (deasupra și dedesubt). Nivelul superior al modelului corespunde aplicației care rulează în prezent, cea inferioară transmiterii directe a semnalelor pe canalul de comunicație.
Fluxurile de informații din model sunt organizate astfel încât fiecare nivel să presupună că interacționează direct cu același nivel al celuilalt nod. După cum se arată în Fig. stratul de rețea al calculatorului 1 consideră că acesta interacționează cu nivelul rețelei calculatorului 2. Între aceleași niveluri de computere de rețea există o conexiune virtuală (logică). Conexiunea reală, fizică (cablu, canal radio), abonații unei rețele au doar cel mai scăzut nivel fizic. În computerul de transmisie, informația trece prin toate nivelurile, începând cu cea superioară și terminând cu cea inferioară. În computerul de recepție, informațiile primite fac o cale de întoarcere: de la nivelul inferior la cel superior.
Un set de protocoale organizat ierarhic, suficient pentru a organiza interacțiunea nodurilor în rețea, se numește stiva protocoalelor de comunicare.
Protocoalele de comunicare pot fi implementate atât programabil, cât și hardware. Protocoalele straturilor inferioare sunt adesea implementate printr-o combinație de software și hardware, iar protocoalele de nivel superior sunt de obicei software pur.
Stratul fizic descrie mediul de transmisie fizic (cablu coaxial, torsadat, cablu de fibra optica), convertește datele într-un semnal de transmisie (biți) corespunzătoare mediului. Acest nivel va recunoaște structura fizică a rețelei, ia în considerare caracteristicile fizice ale mediilor: lățime de bandă, imunitate de zgomot și alte impedanță val, determină nivelurile de tensiune sau curent transmis tipul de codificare a semnalului, viteza de transmisie a semnalului. În plus, tipurile de conectori și scopul fiecărui contact sunt standardizate aici. Funcțiile stratului fizic sunt implementate în toate dispozitivele conectate la rețea. Pe partea calculatorului, funcțiile stratului fizic sunt efectuate de adaptorul de rețea.
Pentru a asigura comunicațiile de transport de înaltă calitate în rețele de orice nivel de topologie și tehnologie capabilități link-ul nu este suficient, astfel încât în modelul OSI, această sarcină este atribuită la următoarele două niveluri - rețeaua și de transport.
La nivel de rețea, sunt definite două tipuri de protocoale: protocoale direcționate, care implementează promovarea pachetelor pe rețea și protocoale de rutare. Protocoalele de nivel de rețea sunt implementate de modulele software ale sistemului de operare, precum și de software și hardware ale routerelor.
Pe drumul de la expeditor la receptor, pachetele pot fi distorsionate sau pierdute. Stratul de transport furnizează aplicații sau straturi superioare ale datelor stack-application și session-cu gradul de fiabilitate pe care îl solicită. Modelul OSI definește cinci clase de servicii. furnizate de nivelul de transport. Aceste tipuri de servicii sunt diferite de calitate a serviciilor: urgența, posibilitatea de a restabili comunicarea întreruptă, disponibilitatea fondurilor conexiuni multiple de multiplexare între diferite protocoale de aplicare printr-un protocol comun de transport, și cel mai important - capacitatea de a detecta și a erorilor de transmisie corecte, cum ar fi denaturarea, pierderea și duplicarea pachetelor.
Fig.1. Modelul de interacțiune al sistemelor deschise OSI.
Alegerea clasei de serviciu stratul de transport este definit, pe de o parte, măsura în care sarcina de a fiabilității asigurării se realizează prin aplicații și protocoale mai mari decât transportul, nivelurile, iar pe de altă parte, această alegere depinde de cât de încredere este sistemul de transport de date în rețea, furnizată de niveluri situate sub rețeaua de transport, canalul și fizic. De exemplu, în cazul în care calitatea de canale de comunicare este foarte mare, iar riscul de erori nu a fost detectat protocoale la niveluri mai mici, nu este mare, este recomandabil să se utilizeze unul dintre serviciile mai simple ale stratului de transport care nu oferă livrare pachet de validare, confirmare, precum și alte modalități de a îmbunătăți fiabilitatea. Protocolul din stratul de transport și de mai sus sunt realizate de software finali noduri - componente ale sistemelor lor de operare de rețea.
Straturile inferioare ale modelului OSI rezolvă problemele de transport. Acestea se numesc subsistemul de transport. Aceste niveluri sunt implementate sub formă de hardware și software. Primele trei nivele lucrează cu aplicații. Procesele care apar la nivel de utilizator și de aplicație interacționează cu componentele de comunicare ale aplicației software.
Stratul de sesiune asigură schimbul de date de control sesiune: detectează care parte este activă în acest moment, oferă un mijloc de sincronizare, transmite solicitările și mesaje de aplicații care sunt pe computere diferite. În practică, puține aplicații utilizează un strat de sesiune, și este rareori pus în aplicare ca un protocol separat, cu toate că acest nivel de funcții sunt adesea combinate cu funcții de strat de aplicație și puse în aplicare într-un singur protocol.
Toate materialele din secțiunea "Comunicare și comunicare"
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: