Вопросы для повторения. Нормальное функционирование всемирной сети связи (ВСС) предусматривает обмен информацией в любых службах электросвязи

Нормальное функционирование всемирной сети связи (ВСС) предусматривает обмен информацией в любых службах электросвязи, который должен осуществляться по определенным, заранее оговоренным правилам. Эти правила (стандарты) разрабатываются рядом международных организаций электросвязи. В 1978г. в Международной организации по стандартам (МОС) был создан подкомитет, задачей которого являлась разработка международных стандартов для взаимосвязи открытых систем (ВОС). Под термином «открытая система» подразумевается система, которая может взаимодействовать с любой другой, удовлетворяющей требованиям открытой системы. Открытой она является тогда, когда соответствует эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ВОС).

Понятие открытых систем

На рисунке 2.18а представлены основные элементы сети, на рисунке 2.18б – семиуровневая архитектура взаимодействия OSI.

а) б)

Рис. 4.3. Концептуальная схема информационной сети:

а – взаимодействие элементов системы;

б – уровни системы

Основные элементы сети – это абонентские системы (АС) и физическая среда для передачи информации. Абонентские системы, представляющие собой рабочие станции пользователей и устройства коллективного пользования, обеспечивают некоторый прикладной процесс-тот или иной вид обработки, доставки и отображения информации для нужд пользователей, например запрос и заказ товаров в торговом центре покупателей с домашнего персонального компьютера (ПК). Под физической средой здесь понимается совокупность цифровых каналов, позволяющих передавать биты информации.

Взаимодействие АС может иметь различный уровень иерархии преобразования информации при обмене. Характер взаимодействия регламентируется международным стандартом: семиуровневой моделью OSI (Open System Interconnection – взаимодействие открытых систем). Сеть, содержащая АС, которые удовлетворяют этой модели и таким образом являются открытыми системами, являются открытой системой.

Семиуровневая архитектура взаимодействия АС имеет следующие функции уровней, т.е. следующие протоколы взаимодействия АС при соединениях (протокол – свод правил и форматов, определяющих взаимодействие элементов). Первый уровень – физический, он обеспечивает интерфейс (стык, соединение) с физической средой. Седьмой уровень – прикладной, этот уровень обеспечивает интерфейс с прикладным процессом. Между ними уровни второй – шестой дают остальные этапы перехода от битов физической среды к прикладному процессу пользователя. Канальный (второй) уровень – формирование пакетов (кадров), сетевой (третий) уровень – сегментирование и объединение блоков. Нижние три уровня относятся к передаче и маршрутизации данных. Представительный (шестой) уровень согласует форму представления информации (изображение, распечатка, строка символов и т.д.). Сеансовый (пятый) уровень обеспечивает диалог прикладных процессов. Верхние три уровня обслуживают пользовательские приложения. Четвертый (транспортный) уровень – создает связь между нижней и верхней группами уровней: обеспечивает сквозной обмен информацией между системами. Физическую среду называют также нулевым уровнем.

Как правило, соединение между АТС разных типов сетей осуществляется на нижних уровнях. Соединения на верхних уровнях осуществляется для сетей, выполненных не по модели ОSI, а по другим стандартам.

Для связи сетей между собой применяют интерфейсные устройства следующих видов:

- повторители (усилители, регенераторы) увеличивают длину сетевого канала – действуют на нулевом уровне;

- коммутаторы – дают соединение на первом уровне;

- мосты – действуют на втором уровне;

- маршрутизаторы – действуют на третьем уровне;

- мосты/маршрутизаторы – в зависимости от характера соединяемых сетей выполняют функции моста или маршрутизатора;

- шлюзы – обеспечивают взаимодействие (соединение) сетей на верхних уровнях.

С ростом номера уровня усложняются интерфейсные устройства. Эталонная модель ВОС – удобное средство для распараллеливания разработки для взаимосвязи открытых систем. Она определяет лишь концепцию построения и взаимосвязи стандартов между собой и может служить базой для стандартизации в различных сферах передачи, хранения и обработки информации.

Таблица. Функции, выполняемые уровнями систем

№ уровня	Наименование уровня	Функции, реализуемые уровнем
	Прикладной	Представление или потребление информационных ресурсов. Управление прикладными программами
	Представительный	Представление (интерпретация) смысла (значения) содержащейся в прикладных процессах информации
	Сеансовый	Организация и проведение сеансов взаимодействия между прикладными процессами
	Транспортный	Передача массивов информации, кодированных любым способом
	Сетевой	Маршрутизация и коммутация информации, управление потоками данных
	Канальный	Установление, поддержание и разъединение соединения
	Физический	Физические, механические и функциональные характеристики каналов

Уровень 1 - физический (Physical layer) обеспечивает установ­ление соединения, поддержание и разъединения физических кана­лов для передачи электрических сигналов в виде единичных элементов (битов).

Примерами физических каналов являются коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой канал. На этом уровне определяются характеристики физических сред (полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и т.д.) и электрических сигналов (крутизна фронтов импульсов, уровни напряжений или токов, тип кодирования, скорость передачи и т.д.).

Здесь же оговариваются механические характеристики соедине­ний (типы разъемов и назначение контактов). Функции физического уровня реализуются во всех сетевых устройствах. В частности, со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом RS232. Иногда говорят, что физический уровень осуществляет организацию дискретного канала.

Уровень 2 - канальный (Data Link layer) в качестве одной из задач осуществляет проверку доступности среды передачи. Иными словами, одной из функций этого уровня является установление соединения, поддержание и разъединение канала передачи данных. Другой задачей канального уровня является повышение верности передачи на основе обнаружения и исправления ошибок. Для этого единичные элементы группируются в кадры (frames) и обеспечивается корректность передачи каждого кадра. Функция исправления ошибок на основе повторных передач в некоторых протоколах канального уровня отсутствует. Иногда протоколы канального уровня оказываются достаточными транспортными средствами и могут допускать работу прикладного уровня без привлечения средств сетевого и транспортного уровней.

Уровень 3 - сетевой (Network layer) предназначен для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, которые используют разные протоколы канального уровня. В данном случае под сетью понимается совокупность узлов или станций, объединенных одной из типовых топологий и использующих для передачи данных один из канальных протоколов. Доставка данных между сетями осуществляется сетевым уровнем и в том случае, когда структура межсетевых связей отличается от принятой в канальных протоколах.

Проблема выбора наилучшего пути доставки сообщений называется маршрутизацией и осуществляется маршрутизаторами. Маршрутизатор - это устройство, которое собирает сведения о топологии межсетевых соединений и на этой основе пересылает сообщения сетевого уровня в сеть назначения. Сообщения сетевого уровня называются пакетами (packets). На сетевом уровне определяются два вида протоколов. Сетевые протоколы (routed protocols) - осуществляют продвижение пакетов через сеть. Другой вид протоколов называется протоколами маршрутизации (routing protocols). Посредством этих протоколов в маршрутизаторах собирается информация о топологии межсетевых соединений.

Уровень 4 - транспортный (Transport layer) обеспечивает верхним уровням (прикладному и сеансовому) передачу данных с той степенью надежности, которая им необходима. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Выбор класса сервиса этого уровня определяется как степенью надежности, обеспечиваемой протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, так и надежностью транспортировки данных в сети на уровнях, расположенных ниже транспортного.

Протоколы нижних четырех уровней называют сетевым транспортом или транспортной подсистемой.

Уровень 5 - сеансовый (Session layer) обеспечивает управление диалогом: фиксирует какая из сторон является активной в данный момент, предоставляет средства синхронизации. Эти средства позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке. На практике сеансовый уровень редко реализуется в виде отдельных протоколов.

Уровень 6 - представительный (Presentation layer) имеет дело с формой представления передаваемой информации, не меняя ее содержания. Благодаря этому уровню, информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, всегда понятна прикладному уровню другой системы. С помощью средств данного уровня протоколы прикладных уровней могут преодолеть синтаксические различия в представлении данных или же различия в кодах символов. На этом уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных для обеспечения секретности обмена данными сразу для всех служб.

Уровень 7 - прикладной (Application layer) - это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу, например, с помощью протокола электронной почты. Прикладной уровень в качестве единицы данных использует сообщение (message).

Рассмотрение данной темы показывает сложность организационного и административного построения инфокоммуникационной сети с применением соответствующих протоколов передачи информации и технической организации семиуровневого разделения модулей обработки электрических сигналов при их передачи между абонентами сети связи.

1. Структура взаимоувязанной сети связи РФ.

2. Сети передачи индивидуальных сообщений: виды, принцип организации.

3. Сети передачи массовых сообщений: виды, принцип организации.

4. Дайте определение «открытой» системы и поясните возможность применения OSA в инфокоммуникационных системах.

5. Приведите концептуальную схему информационной сети. Поясните функции основных уровней OSI.

6. Первичная сеть связи: виды, структура.

7. Вторичные сети связи – определение, структура.

8. Принципы построения транспортных сетей связи.

9. Что такое топология сети? Какие виды топологии применяют при построении сетей связи?

10. Какие типы нумерации применяют на сетях связи?

11. Какова структура внутризонового номера абонента? Назначение каждого знака в номере.

12. Принципы построения сетей абонентского доступа.

13. Основные элементы телекоммуникационных сетей.

14. Охарактеризуйте этапы развития систем предоставления инфокоммуникационных услуг.

15. Что такое электросвязь?

16. Перечислите основные виды информации и соответствующие им службы электросвязи.

17. Дайте определение системы электросвязи.

18. Дайте определение сети электросвязи.

19. Что такое средства связи?

20. Какие организации занимаются стандартизацией инфокоммуникаций?

21. Сформулируйте перечень задач, решаемых Международным Союзом Электросвязи.

22. Поясните сущность персонализации и глобализации связи.

23. Поясните принципы построения всемирной телекоммуникационной сети.

24. Структура общегосударственных телекоммуникационных сетей.

Дата добавления: 2014-01-07