Уровни модели OSI. Модель состоит из 7-ми уровней, расположенных вертикально друг над другом (см Табл.1) Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и

Модель состоит из 7-ми уровней, расположенных вертикально друг над другом (см Табл.1) Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции.

Часть открытой системы, выполняющая некоторую функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом.

Правила, по которым осуществляется взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколом (методика связи).

Протоколы определяют порядок обмена информацией между сетевыми объектами. Они позволяют взаи­модействующим рабочим станциям посылать друг другу вызовы, интерпретировать данные, обрабатывать оши­бочные ситуации и выполнять множество других различных функций. Суть протоколов заключается в регламен­тированных обменах точно специфицированными командами и ответами на них (например, назначение физиче­ского уровня связи - передача блоков данных между двумя устройствами, подключенными к одной физической среде).

Каждый уровень подразделяется на две части:

- спецификацию услуг;

- спецификацию протокола.

Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает.

Причем, каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола;

Стек протоколов - взаимодействие двух протоколов, используемых на смежных уровнях сетевого взаимодействия (TCPIP)

Международная организация по стандартизации предложила семиуровневую модель.

Уровень OSI	Протоколы
Прикладной	HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, SIP, ITMS, Modbus TCP, BACnet IP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, и др.
Представления	HTTP/HTML, ASN.1, XML, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP
Сеансовый	ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Printer Access Protocol, Zone Information Protocol, SSL, TLS, SOCKS
Транспортный	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, STP, TFTP
Сетевой	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP
Канальный (Звена данных)	ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, WiFi, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS
Физический	RS-232, RS-422, RS-423, ISDN,, модификации стандарта Ethernet: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX/

Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнем программного обеспечения:

1. Физический -осуществляет как соединения с физическим каналом, так и расторжение, управление кана­лом, а также определяется скорость передачи данных и топология сети.

2. Канальный - осуществляет обрамление передаваемых массивов информации вспомогательными симво­лами и контроль передаваемых данных. В ЛВС передаваемая информация разбивается на несколько пакетов или кадров. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок.

3. Сетевой - определяет маршрут передачи информации между сетями (ПЭВМ), обеспечивает обработку ошибок, а так же управление потоками данных.

Основная задача сетевого уровня - маршрутизация данных (передача данных между сетями). Специальные устройства - Маршрутизаторы определяют для какой сети предназначено то или другое сообщение, и направ­ляет эту посылку в заданную сеть. Для определения пути передачи данных между сетями на маршрутизаторах строятся Таблицы Маршрутов. Каждый маршрут содержит адрес конечной сети, адрес следующего маршрутиза­тора и стоимость передачи данных по этому маршруту. При оценке стоимости могут учитываться количество промежуточных маршрутизаторов, время, необходимое на передачу данных, просто денежная стоимость пере­дачи данных по линии связи.

4. Транспортный - связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, ко­торые реализуются программными средствами. Этот уровень как бы разделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения. Транспортный уровень позволяет мультиплексировать передаваемые сообщения или соедине­ния. Мультиплексирование сообщений позволяет передавать сообщения одновременно по нескольким линиям связи, а мультиплексирование соединений - передает в одной посылке несколько сообщений для различных со­единений.

5. Сеансовый - на данном уровне осуществляется управление сеансами связи между двумя взаимодейст­вующими пользователями (определяет начало и окончание сеанса связи: нормальное или аварийное; определяет время, длительность и режим сеанса связи; восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

6. Представительский - управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме. На рабочих станциях могут использоваться различные операционные системы: 008, ЦМХ, 08/2. Каж­дая из них имеет свою файловую систему, свои форматы хранения и обработки данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в информационной системе. При приеме данных данный уровень представления данных выполняет обратное преобразование. Та­ким образом, появляется возможность организовать обмен данными между станциями, на которых используются различные операционные системы.

7. Прикладной - в его ведении находятся прикладные сетевые программы, обслуживающие файлы, а также выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, пере­дачу почтовых сообщений и т.п. Главная задача этого уровня - обеспечить удобный интерфейс для пользователя.

На разных уровнях обмен происходит различными единицами информации: биты, кадры, пакеты, сеансо­вые сообщения, пользовательские сообщения.

Лекция 5. Техническое обеспечение ИС. Обработка данных в сети.

Существует три подхода к организации сетей, перечисленных в заголовке данного раздела.

Централизованная сеть обрабатывает данные в одном месте, используя мощный компьютер и сложное про­граммное обеспечение, установленное только на нем. Терминалы пользователей и автоматизированные устрой­ства ввода первичных документов посылают данные на центральную ЭВМ для обработки, которая, если необхо­димо, предоставляет на терминалы обработанные данные. Преимуществами такого подхода являются меньшие затраты, лучший контроль за данными и программами (поскольку они находятся в одном месте), большая безо­пасность (терминалы лишены возможности сохранять данные), отсутствие дублирования данных и операций по их обработке, лучшее использование квалифицированного персонала (который может сосредоточиться на об­служивании данных и программ на одном компьютере), простота модификации системы (все изменения делают­ся в одном месте). Среди недостатков - большая сложность эксплуатации, высокие затраты на коммуникации (при большой удаленности терминалов) и программное обеспечение (выше требования к нему), значительно меньшая гибкость и как следствие - большая вероятность, что система не будет удовлетворять требованиям всех пользователей.

Многие из этих недостатков устраняются децентрализованными системами, в которых данные хранятся и обрабатываются независимо в разных местах. При этом на каждом компьютере хранится какое-то подмножество всех данных компании (в зависимости от назначения и места расположения ЭВМ), а часть данных (необходимая всем ЭВМ) находится в нескольких местах. Однако в таких системах ощущается недостаток контроля за данны­ми, находящимися в разных местах, координации между компьютерами, доступности информации (разная ин­формация может находится в разных местах), проблема дублирования функций.

При распределенной обработке данных все подразделения компании, находящиеся в разных местах, соеди­нены в единую сеть. Каждое из них имеет средства и возможности самостоятельно обрабатывать свои данные, поэтому пользуется преимуществами децентрализованной обработки. В то же время локальные компьютеры из разных мест могут посылать данные на центральную ЭВМ для подведения итогов и пользоваться общими дан­ными компании, находящимися на ней, поэтому распределенная обработка дает и преимущества централизован­ной системы. В результате получается система, ориентированная как на нужды пользователей, так и на нужды руководства компании. Преимущества распределенной обработки:

• Распределенная обработка данных позволяет быстрее и точнее вводить и корректировать данные, быстрее получать ответы на запросы.

• Уменьшаются затраты на коммуникации, т.к. обработка производится локально.

• Поскольку данные и другие ресурсы находятся в разных местах и частично дублируются, компьютеры как бы страхуют друг друга, уменьшая вероятность катастрофических потерь.

• Каждая локальная система может рассматриваться как модуль общей системы, который может быть добав­лен, модифицирован или удален из системы без необходимости изменять другие модули.

Достоинства порождают и недостатки:

• Распределенные системы более дороги, чем централизованные.

• Намного усложняются задачи обслуживания оборудования, программного обеспечения, поддержания данных в необходимом состоянии.

• Поскольку данные принадлежат разным подразделениям, неизбежно их дублирование со всеми вытекающи­ми последствиями от использования такой информации, поэтому возникает необходимость специальных процедур по согласованию содержимого общих частей баз данных.

• Поскольку неизбежно распределение полномочий и зон ответственности в такой системе, намного усложня­ется процесс документирования и контроля.

• Разбросанность частей системы в пространстве и наличие коммуникаций снижают возможности обеспечения безопасности.

• Уменьшается информационная насыщенность каждой отдельной локальной системы, поскольку вся инфор­мация, которая присуща централизованным системам, не может быть продублирована на всех компьютерах.

Дата добавления: 2014-01-14