Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 1. Взаємодія рівнів моделі OSI




Модель OSI можна розділити на дві різні моделі, як показано на рис.2.2:

- горизонтальну модель на базі протоколів, що забезпечує механізм взаємодії програм і процесів на різних машинах;

- вертикальну модель на основі послуг, що забезпечуються сусідніми рівнями один одному на одній машині.

Мал. 2.2 Схема взаємодії комп'ютерів в базовій еталонній моделі OSI

Кожен рівень компьютера–отправителя взаємодіє з таким же рівнем комп'ютера-одержувача, неначе він зв'язаний безпосередньо. Такий зв'язок називається логічним або віртуальним зв'язком. Насправді взаємодія здійснюється між суміжними рівнями одного комп'ютера.

Отже, інформація на комп'ютері-відправнику повинна пройти через всі рівні. Потім вона передається по фізичному середовищу до компьютера–получателя і знову проходить крізь всі шари, поки не доходить до того ж рівня, з якого вона була послана на комп'ютері-відправнику.

У горизонтальній моделі двом програмам потрібний загальний протокол для обміну даними. У вертикальній моделі сусідні рівні обмінюються даними з використанням інтерфейсів прикладних програм API (Application Programming Interface).

Перед подачею в мережу дані розбиваються на пакети. Пакет (packet) – це одиниця інформації, передавана між станціями мережі. При відправці даних пакет проходить послідовно через всі рівні програмного забезпечення. На кожному рівні до пакету додається інформація даного рівня (заголовок), що управляє, яка необхідна для успішної передачі даних по мережі, як це показано на мал. 2.3, де Заг – заголовок пакету, Кон – кінець пакету.

На приймаючій стороні пакет проходить через всі рівні в зворотному порядку. На кожному рівні протокол цього рівня читає інформацію пакету, потім видаляє інформацію, додану до пакету на цьому ж рівні відправляючою стороною, і передає пакет наступному рівню. Коли пакет дійде до Прикладного рівня, вся інформація, що управляє, буде видалена з пакету, і дані приймуть свій первинний вигляд.

Рис. 2.3 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели

Кожен рівень моделі виконує свою функцію. Чим вище рівень, тим більше складну задачу він вирішує.

Окремі рівні моделі OSI зручно розглядати як групи програм, призначених для виконання конкретних функцій. Один рівень, наприклад, відповідає за забезпечення перетворення даних з ASCII в EBCDIC і містить програми необхідні для виконання цього завдання.

Кожен рівень забезпечує сервіс для вищестоящого рівня, запрошуючи у свою чергу, сервіс у нижчестоячого рівня. Верхні рівні запрошують сервіс майже однаково: як правило, це вимога маршрутизації якихось даних з однієї мережі в іншу. Практична реалізація принципів адресації даних покладена на нижні рівні.

Дана модель визначає взаємодію відкритих систем різних виробників в одній мережі. Тому вона виконує для них координуючі дії з:

- взаємодії прикладних процесів;

- формам представлення даних;

- одноманітному зберіганню даних;

- управлінню мережевими ресурсами;

- безпеці даних і захисту інформації;

- діагностиці програм і технічних засобів.

На мал. 2.4 приведений короткий опис функцій всіх рівнів.

Мал. 2.4 Функції рівнів

Тема 2. Прикладний рівень (Application layer)

Прикладний рівень забезпечує прикладним процесам засобу доступу до області взаємодії, є верхнім (сьомим) рівнем і безпосередньо примикає до прикладних процесів. Насправді прикладний рівень – це набір різноманітних протоколів, за допомогою яких користувачі мережі дістають доступ до ресурсів, що розділяються, таким як файли, принтери або гіпертекстові Web-страницы, а також організовують свою спільну роботу, наприклад за допомогою протоколу електронної пошти [30]. Спеціальні елементи прикладного сервісу забезпечують сервіс для конкретних прикладних програм, таких як програми пересилки файлів і емуляції терміналів. Якщо, наприклад програмі необхідно переслати файли, то обов'язково буде використаний протокол передачі, доступу і управління файлами FTAM (File Transfer, Access, and Management). У моделі OSI прикладна програма, якою потрібно виконати конкретне завдання (наприклад, відновити базу даних на комп'ютері), посилає конкретні дані у вигляді Дейтаграмми на прикладний рівень. Одне з основних завдань цього рівня - визначити, як слід обробляти запит прикладної програми, іншими словами, який вигляд повинен прийняти даний запит.

Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень, зазвичай називається повідомленням (message).

Прикладний рівень виконує наступні функції:

Опис форм і методів взаємодії прикладних процесів.

1. Виконання різних видів робіт.

передача файлів;

управління завданнями;

управління системою і так далі

2. Ідентифікація користувачів по їх паролях, адресах, електронних підписах;

3. Визначення функціонуючих абонентів і можливості доступу до нових прикладних процесів;

4. Визначення достатності наявних ресурсів;

5. Організація запитів на з'єднання з іншими прикладними процесами;

6. Передача заявок представницькому рівню на необхідні методи опису інформації;

7. Вибір процедур планованого діалогу процесів;

8. Управління даними, якими обмінюються прикладні процеси і синхронізація взаємодії прикладних процесів;

9. Визначення якості обслуговування (час доставки блоків даних, допустимої частоти помилок);

10. Угода про виправлення помилок і визначенні достовірності даних;

11. Узгодження обмежень, що накладаються на синтаксис (набори символів, структура даних).

Вказані функції визначають види сервісу, які прикладний рівень надає прикладним процесам. Окрім цього, прикладний рівень передає прикладним процесам сервіс, що надається фізичним, канальним, мережевим, транспортним, сеансовим і представницьким рівнями.

На прикладному рівні необхідно надати в розпорядження користувачів вже перероблену інформацію. З цим може справитися системне і призначене для користувача програмне забезпечення.

Прикладний рівень відповідає за доступ додатків в мережу. Завданнями цього рівня є перенесення файлів, обмін поштовими повідомленнями і управління мережею.

До найбільш поширених протоколів верхніх трьох рівнів належать:

- FTP (File Transfer Protocol) протокол передачі файлів;

- TFTP (Trivial File Transfer Protocol) простий протокол пересилки файлів;

- X.400 електронна пошта;

- Telnet робота з видаленим терміналом;

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) простій протокол поштового обміну;

- CMIP (Common Management Information Protocol) загальний протокол управління інформацією;

- SLIP ( Serial Line IP) IP для послідовних ліній. Протокол послідовної посимвольної передачі даних;

- SNMP (Simple Network Management Protocol) простій протокол мережевого управління;

- FTAM (File Transfer, Access, and Management) протокол передачі, доступу і управління файлами.

Тема 3. Рівень представлення даних (Presentation layer)

Рівень представлення даних або представницький рівень представляє дані, передавані між прикладними процесами, в потрібній формі дані.

Цей рівень забезпечує те, що інформація, передавана прикладним рівнем, буде зрозуміла прикладному рівню в іншій системі. У випадках необхідності рівень уявлення у момент передачі інформації виконує перетворення форматів даних в деякий загальний формат уявлення, а у момент прийому, відповідно, виконує зворотне перетворення. Таким чином, прикладні рівні можуть подолати, наприклад, синтаксичні відмінності в представленні даних. Така ситуація може виникнути в ЛВС з неоднотипними комп'ютерами (IBM РС і Macintosh), яким необхідно обмінюватися даними. Так, в полях баз даних інформація повинна бути представлена у вигляді букв і цифр, а часто і у вигляді графічного зображення. Обробляти ж ці дані потрібно, наприклад, як числа з плаваючою комою.

У основу загального представлення даних покладена єдина для всіх рівнів моделі система ASN.1. Ця система служить для опису структури файлів, а також дозволяє вирішити проблему шифрування даних. На цьому рівні може виконуватися шифрування і дешифровка даних, завдяки яким секретність обміну даними забезпечується відразу для всіх прикладних сервісів. Прикладом такого протоколу є протокол Secure Socket Layer (SSL), який забезпечує секретний обмін повідомленнями для протоколів прикладного рівня стека TCP/IP. Цей рівень забезпечує перетворення даних (кодування, компресія і тому подібне) прикладного рівня в потік інформації для транспортного рівня.

Представницький рівень виконує наступні основні функції:

1. Генерація запитів на встановлення сеансів взаємодії прикладних процесів.

2. Узгодження представлення даних між прикладними процесами.

3. Реалізація форм представлення даних.

4. Представлення графічного матеріалу (креслень, малюнків, схем).

5. Засекречування даних.

6. Передача запитів на припинення сеансів.

Протоколи рівня представлення даних зазвичай є складовою частиною протоколів трьох верхніх рівнів моделі.

Тема 4. Сеансовий рівень (Session layer)

Сеансовий рівень – це рівень, що визначає процедуру проведення сеансів між користувачами або прикладними процесами.

Сеансовий рівень забезпечує управління діалогом для того, щоб фіксувати, яка із сторін є активною зараз, а також надає засоби синхронізації. Останні дозволяють вставляти контрольні крапки в довгі передачі, щоб у разі відмови можна було повернутися назад до останньої контрольної крапки, замість того щоб починати все спочатку. На практиці небагато застосувань використовують сеансовий рівень, і він рідко реалізується.

Сеансовий рівень управляє передачею інформації між прикладними процесами, координує прийом, передачу і видачу одного сеансу зв'язку. Крім того, сеансовий рівень містить додатково функції управління паролями, управління діалогом, синхронізації і відміни зв'язку в сеансі передачі після збою унаслідок помилок в розташованих нижче рівнях. Функції цього рівня полягають в координації зв'язку між двома прикладними програмами, що працюють на різних робочих станціях. Це відбувається у вигляді добре структурованого діалогу. До числа цих функцій входить створення сеансу, управління передачею і прийомом пакетів повідомлень під час сеансу і завершення сеансу.

На сеансовому рівні визначається, якою буде передача між двома прикладними процесами:

- напівдуплексною (процеси передаватимуть і прийматимуть дані по черзі);

- дуплексною (процеси передаватимуть дані, і приймати їх одночасно).

У напівдуплексному режимі сеансовий рівень видає тому процесу, який починає передачу, маркер даних. Коли другому процесу приходить час відповідати, маркер даних передається йому. Сеансовий рівень вирішує передачу тільки тій стороні, яка володіє маркером даних.

Сеансовий рівень забезпечує виконання наступних функцій:

1. Встановлення і завершення на сеансовому рівні з'єднання між взаємодіючими системами.

2. Виконання нормального і термінового обміну даними між прикладними процесами.

3. Управління взаємодією прикладних процесів.

4. Синхронізація сеансових з'єднань.

5. Сповіщення прикладних процесів про виняткові ситуації.

6. Встановлення в прикладному процесі влучний, що дозволяють після відмови або помилки відновити його виконання від найближчої мітки.

7. Переривання в потрібних випадках прикладного процесу і його коректне відновлення.

8. Припинення сеансу без втрати даних.

9. Передача особливих повідомлень про хід проведення сеансу.

Сеансовий рівень відповідає за організацію сеансів обміну даними між крайовими машинами. Протоколи сеансового рівня зазвичай є складовою частиною протоколів трьох верхніх рівнів моделі.

Тема 5. Транспортний рівень (Transport Layer)

Транспортний рівень призначений для передачі пакетів через комунікаційну мережу. На транспортному рівні пакети розбиваються на блоки.

На шляху від відправника до одержувача пакети можуть бути спотворені або загублені. Хоча деякі застосування мають власні засоби обробки помилок, існують і такі, які вважають за краще відразу мати справу з надійним з'єднанням. Робота транспортного рівня полягає в тому, щоб забезпечити додаткам або верхнім рівням моделі (прикладному і сеансовому) передачу даних з тим ступенем надійності, яка їм потрібна. Модель OSI визначає п'ять класів сервісу, що надаються транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю послуг, що надаються: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв'язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з'єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, а головне здібністю до виявлення і виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата і дублювання пакетів.

Транспортний рівень визначає адресацію фізичних пристроїв (систем, їх частин) в мережі. Цей рівень гарантує доставку блоків інформації адресатам і управляє цією доставкою. Його головним завданням є забезпечення ефективних, зручних і надійних форм передачі інформації між системами. Коли в процесі обробки знаходиться більш за один пакет, транспортний рівень контролює черговість проходження пакетів. Якщо проходить дублікат прийнятого раніше повідомлення, то даний рівень пізнає це і ігнорує повідомлення.

У функції транспортного рівня входять:

1. Управління передачею по мережі і забезпечення цілісності блоків даних.

2. Виявлення помилок, часткова їх ліквідація і повідомлення про невиправлені помилки.

3. Відновлення передачі після відмов і несправностей.

4. Укрупнення або розділення блоків даних.

5. Надання пріоритетів при передачі блоків (нормальна або термінова).

6. Підтвердження передачі.

7. Ліквідація блоків при тупикових ситуаціях в мережі.

Починаючи з транспортного рівня, всі вищерозміщені протоколи реалізуються програмними засобами, що зазвичай включаються до складу мережевої операційної системи.

Найбільш поширені протоколи транспортного рівня включають:

- TCP (Transmission Control Protocol) протокол управління передачею стека TCP/IP;

- UDP (User Datagram Protocol) призначений для користувача протокол дейтаграмм стека TCP/IP;

- NCP (NetWare Core Protocol) базовий протокол мереж NetWare;

- SPX (Sequenced Packet eXchange) впорядкований обмін пакетами стека Novell;

- TP4 (Transmission Protocol) – протокол передачі класу 4.

Тема 6. Мережевий рівень (Network Layer)

Мережевий рівень забезпечує прокладку каналів, що сполучають абонентські і адміністративні системи через комунікаційну мережу, вибір маршруту найбільш швидкого і надійного шляху.

Мережевий рівень встановлює зв'язок в обчислювальній мережі між двома системами і забезпечує прокладку віртуальних каналів між ними. Віртуальний або логічний канал - це таке функціонування компонентів мережі, яке створює взаємодіючим компонентам ілюзію прокладки між ними потрібного тракту. Окрім цього, мережевий рівень повідомляє транспортний рівень про помилки, що з'являються. Повідомлення мережевого рівня прийнято називати пакетами (packet). У них поміщаються фрагменти даних. Мережевий рівень відповідає за їх адресацію і доставку.

Прокладка якнайкращого шляху для передачі даних називається маршрутизацією, і її рішення є головним завданням мережевого рівня. Ця проблема ускладнюється тим, що найкоротший шлях не завжди найкращий. Часто критерієм при виборі маршруту є час передачі даних по цьому маршруту; воно залежить від пропускної спроможності каналів зв'язку і інтенсивності трафіку, яка може змінюватися з часом. Деякі алгоритми маршрутизації намагаються пристосуватися до зміни навантаження, тоді як інші ухвалюють рішення на основі середніх показників за тривалий час. Вибір маршруту може здійснюватися і по інших критеріях, наприклад, надійності передачі.

Протокол канального рівня забезпечує доставку даних між будь-якими вузлами тільки в мережі з відповідною типовою топологією. Це дуже жорстке обмеження, яке не дозволяє будувати мережі з розвиненою структурою, наприклад, мережі, об'єднуючі декілька мереж підприємства в єдину мережу, або високонадійні мережі, в яких існують надмірні зв'язки між вузлами.

Таким чином, усередині мережі доставка даних регулюється канальним рівнем, а ось доставкою даних між мережами займається мережевий рівень. При організації доставки пакетів на мережевому рівні використовується поняття номер мережі. В цьому випадку адреса одержувача складається з номера мережі і номера комп'ютера в цій мережі.

Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, званими маршрутизаторами. Маршрутизатор це пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і на її підставі пересилає пакети мережевого рівня в мережу призначення. Для того, щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачеві, що знаходиться в іншій мережі, потрібно зробити деяку кількість транзитних передач (hops) між мережами, кожного разу, вибираючи відповідний маршрут. Таким чином, маршрутом є послідовність маршрутизаторів, по яких проходить пакет.

Мережевий рівень відповідає за ділення користувачів на групи і маршрутизацію пакетів на основі перетворення MAC-адресов в мережеві адреси. Мережевий рівень забезпечує також прозору передачу пакетів на транспортний рівень.

Мережевий рівень виконує функції:

1. Створення мережевих з'єднань і ідентифікація їх портів.

2. Виявлення і виправлення помилок, що виникають при передачі через комунікаційну мережу.

3. Управління потоками пакетів.

4. Організація (впорядкування) послідовностей пакетів.

5. Маршрутизація і комутація.

6. Сегментація і об'єднання пакетів.

На мережевому рівні визначається два види протоколів. Перший вигляд відноситься до визначення правил передачі пакетів з даними кінцевих вузлів від вузла до маршрутизатора і між маршрутизаторами. Саме ці протоколи зазвичай мають на увазі, коли говорять про протоколи мережевого рівня. Проте часто до мережевого рівня відносять і інший вид протоколів, званих протоколами обміну маршрутною інформацією. За допомогою цих протоколів маршрутизатори збирають інформацію про топологію міжмережевих з'єднань.

Протоколи мережевого рівня реалізуються програмними модулями операційної системи, а також програмними і апаратними засобами маршрутизаторів.

Найчастіше на мережевому рівні використовуються протоколи:

- IP (Internet Protocol) протокол Internet, мережевий протокол стека TCP/IP, який надає адресну і маршрутну інформацію;

- IPX (Internetwork Packet Exchange) протокол міжмережевого обміну пакетами, призначений для адресації і маршрутизації пакетів в мережах Novell;

- X.25 міжнародний стандарт для глобальних комунікацій з комутацією пакетів (частково цей протокол реалізований на рівні 2);

- CLNP (Connection Less Network Protocol) мережевий протокол без організації з'єднань.

Тема 7. Канальний рівень (Data Link)

Одиницею інформації канального рівня є кадри (frame). Кадри – це логічно організована структура, в яку можна поміщати дані. Завдання канального рівня передавати кадрів від мережевого рівня до фізичного рівня.

На фізичному рівні просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в деяких мережах, в яких лінії зв'язку використовуються поперемінно декількома парами взаємодіючих комп'ютерів, фізичне середовище передачі може бути зайнята. Тому одним із завдань канального рівня є перевірка доступності середовища передачі. Іншим завданням канального рівня є реалізація механізмів виявлення і корекції помилок.

Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру, поміщаючи спеціальну послідовність битий, в початок і кінець кожного кадру, щоб відзначити його, а також обчислює контрольну суму, підсумовуючи всі байти кадру певним способом і додаючи контрольну суму до кадру. Коли кадр приходить, одержувач знову обчислює контрольну суму отриманих даних і порівнює результат з контрольною сумою з кадру. Якщо вони співпадають, кадр вважається за правильне і приймається. Якщо ж контрольні суми не співпадають, то фіксується помилка.

Завдання канального рівня - брати пакети, що поступають з мережевого рівня і готувати їх до передачі, укладаючи в кадр відповідного розміру. Цей рівень зобов'язаний визначити, де починається і де закінчується блок, а також виявляти помилки передачі.

На цьому ж рівні визначаються правила використання фізичного рівня вузлами мережі. Електричне представлення даних в ЛВС (биті даних, методи кодування даних і маркери) розпізнаються на цьому і лише на цьому рівні. Тут виявляються і виправляються (шляхом вимог повторної передачі даних) помилки.

Канальний рівень забезпечує створення, передачу і прийом кадрів даних. Цей рівень обслуговує запити мережевого рівня і використовує сервіс фізичного рівня для прийому і передачі пакетів. Специфікації IEEE 802.Х ділять канальний рівень на два підрівні:

- LLC (Logical Link Control) управління логічним каналом здійснює логічний контроль зв'язку. Підрівень LLC забезпечує обслуговування мережевого рівня і пов'язаний з передачею і прийомом призначених для користувача повідомлень.

- MAC (Media Assess Control) контроль доступу до середовища. Підрівень MAC регулює доступ до фізичного середовища (передача маркера або виявлення колізій або зіткнень), що розділяється, і управляє доступом до каналу зв'язку. Підрівень LLC знаходиться вищим за підрівень Маc.

Канальний рівень визначає доступ до середовища і управління передачею за допомогою процедури передачі даних по каналу. При великих розмірах передаваних блоків даних канальний рівень ділить їх на кадрів і передає кадрів у вигляді послідовностей. При отриманні кадрів рівень формує з них передані блоки даних. Розмір блоку даних залежить від способу передачі, якості каналу, по якому він передається.

У локальних мережах протоколи канального рівня використовуються комп'ютерами, мостами, комутаторами і маршрутизаторами. У комп'ютерах функції канального рівня реалізуються спільними зусиллями мережевих адаптерів і їх драйверів.

Канальний рівень може виконувати наступні види функцій:

1. Організація (встановлення, управління, розірвання) канальних з'єднань і ідентифікація їх портів.

2. Організація і передача кадрів.

3. Виявлення і виправлення помилок.

4. Управління потоками даних.

5. Забезпечення прозорості логічних каналів (передачі по ним даних, закодованих будь-яким способом).

Найбільш часто використовувані протоколи на канальному рівні включають:

- HDLC (High Level Data Link Control) протокол управління каналом передачі даних високого рівня, для послідовних з'єднань;

- IEEE 802.2 LLC (тип I і тип II) забезпечують MAC для середовищ 802.x;

- Ethernet мережева технологія за стандартом IEEE 802.3 для мереж, що використовує шинну топологію і колективний доступ з прослуховуванням тієї, що несе і виявленням конфліктів;

- Token ring мережева технологія за стандартом IEEE 802.5, що використовує кільцеву топологію і метод доступу до кільця з передачею маркера;

- FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) мережева технологія за стандартом IEEE 802.6, що використовує оптоволоконний носій;

- X.25 міжнародний стандарт для глобальних комунікацій з комутацією пакетів;

- Frame relay мережа, організована з технологій Х25 і ISDN.

Тема 8. Фізичний рівень (Physical Layer)

Фізичний рівень призначений для сполучення з фізичними засобами з'єднання. Фізичні засоби з'єднання – це сукупність фізичного середовища, апаратних і програмних засобів, що забезпечує передачу сигналів між системами. Фізичне середовище – це матеріальна субстанція, через яку здійснюється передача сигналів. Фізичне середовище є основою, на якій будуються фізичні засоби з'єднання. Як фізичне середовище широко використовуються ефір, метали, оптичне скло і кварц.

Фізичний рівень складається з Підрівня стиковки з середовищем і Підрівня перетворення передачі.

Перший з них забезпечує сполучення потоку даних з використовуваним фізичним каналом зв'язку. Другою здійснює перетворення, пов'язані з вживаними протоколами. Фізичний рівень забезпечує фізичний інтерфейс з каналом передачі даних, а також описує процедури передачі сигналів в канал і отримання їх з каналу. На цьому рівні визначаються електричні, механічні, функціональні і процедурні параметри для фізичного зв'язку в системах. Фізичний рівень отримує пакети даних від вищерозміщеного канального рівня і перетворить їх в оптичні або електричні сигнали, відповідні 0 і 1 бінарного потоку. Ці сигнали посилаються через середовище передачі на приймальний вузол. Механічні і електричні / оптичні властивості середовища передачі визначаються на фізичному рівні і включають:

- тип кабелів і роз'ємів;

- розводку контактів в роз'ємах;

- схему кодування сигналів для значень 0 і 1.

Фізичний рівень виконує наступні функції:

1. Встановлення і роз'єднання фізичних з'єднань.

2. Передача сигналів в послідовному коді і прийом.

3. Прослуховування, в потрібних випадках, каналів.

4. Ідентифікація каналів.

5. Сповіщення про появу несправностей і відмов.

Сповіщення про появу несправностей і відмов пов'язане з тим, що на фізичному рівні відбувається виявлення певного класу подій, що заважають нормальній роботі мережі (зіткнення кадрів, посланих відразу декількома системами, обрив каналу, відключення живлення, втрата механічного контакту і т. д.). Види сервісу, що надається канальному рівню, визначаються протоколами фізичного рівня. Прослуховування каналу необхідне в тих випадках, коли до одного каналу підключається група систем, але одночасно передавати сигнали дозволяється тільки одній з них. Тому прослуховування каналу дозволяє визначити, чи вільний він для передачі. У ряді випадків для чіткішого визначення структури фізичний рівень розбивається на декілька підрівнів. Наприклад, фізичний рівень безпровідної мережі ділиться на три підрівні мал. 2.5.

Мал. 2.5 Фізичний рівень безпровідної локальної мережі

Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються мережевим адаптером. Повторювачі є єдиним типом устаткування, яке працює тільки на фізичному рівні.

Виконується перетворення даних, що поступають від більш високого рівня, в сигнали передавальні по кабелю. У глобальних мережах на цьому рівні можуть використовуватися модеми і інтерфейс RS-232C. У локальних мережах для перетворення даних застосовують мережеві адаптери, що забезпечують швидкісну передачу даних в цифровій формі. Приклад протоколу фізичного рівня - це широко відомий інтерфейс RS-232C / CCITT V.2, який є найбільш широко поширеною стандартним послідовним зв'язком між комп'ютерами і периферійними пристроями.

Можна рахувати цей рівень, що відповідає за апаратне забезпечення.

Фізичний рівень може забезпечувати як асинхронну (послідовну) так і синхронну (паралельну) передачу, яка застосовується для деяких мейнфреймів і міні, - комп'ютерів. На Фізичному рівні повинна бути визначена схема кодування для представлення двійкових значень з метою їх передачі по каналу зв'язку. У багатьох локальних мережах використовується манчестерське кодування.

Прикладом протоколу фізичного рівня може служити специфікація 10Base-T технології Ethernet, яка визначає як використовуваний кабель неекрановану виту пару категорії 3 з хвилевим опором 100 Ом, роз'їм RJ-45, максимальну довжину фізичного сегменту 100 метрів, манчестерський код для представлення даних на кабелі, і інші характеристики середовища і електричних сигналів.

До найбільш поширених специфікацій фізичного рівня належать:

- EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 - механические/электрические характеристики незбалансованого послідовного інтерфейсу;

- EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - механічні, електричні і оптичні характеристики збалансованого послідовного інтерфейсу;

- Ethernet – мережева технологія за стандартом IEEE 802.3 для мереж, що використовує шинну топологію і колективний доступ з прослуховуванням тієї, що несе і виявленням конфліктів;

- Token ring – мережева технологія за стандартом IEEE 802.5, що використовує кільцеву топологію і метод доступу до кільця з передачею маркера;




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-25; Просмотров: 3299; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.102 сек.