Протокольная модель

Протокольная модель описывает правила работы сети на уровне

взаимодействия объектов и логических модулей при реализации основных

процессов передачи и обработки информации. В этой модели все правила

(протоколы) взаимодействия сгруппированы по их функциональному

назначению в отдельные группы – протокольные блоки.

Протокольные блоки располагаются в иерархическом порядке, и каждый из них представляет перечень протоколов взаимодействия N-ых объектов некоторого уровня, которые находятся в разных узлах (система А и система В) сети (Рис. 9.17).

Рис. 9.17. Принцип построения протокольной модели.

При выполнении задачи N-го уровня во взаимодействующих узлах сети участвуют объекты, выполняющие локальный комплекс функций данного уровня. Однако протокольные блоки разбиты по уровням таким образом, что возможность выполнения задачи N-го уровня целиком зависит и обеспечивается участием объектов (N-1)-го уровня.

Таким образом, объекты N-го уровня оказываются вовлеченными во взаимодействие с объектами (N - 1)-го уровня, объекты (N - 1)-го уровня - с объектами (N - 2)-го, и т. д. При этом говорят, что каждый нижестоящий уровень предоставляет сервис (услугу) вышестоящему уровню.

Любой объект N-го уровня при переходе в активное состояние выдает информацию двух видов:

1) информацию, которая передается между объектами N-го уровня

и не связана с операциями «соединения» этих объектов, например, данные источника сообщения, подлежащие передаче их получателю;

2) управляющую информацию, предназначенную для (N - 1)-го уровня, помощью которой осуществляется координация процедур «соединения» N-объектов.

Причем, аналогичный принцип взаимодействия реализован не только при «продвижении» данных по уровням снизу вверх, но и сверху вниз.

Все правила взаимодействия объектов в протокольной модели определены в стандартах для конкретной сети и классифицируются как протоколы - стандарты взаимодействия объектов одного уровня в разных узлах сети, и интерфейсы - стандарты взаимодействия объектов соседних уровней в одном узле сети.

Международная организация по стандартизации ISO, анализируя опыт создания информационных сетей, и в особенности компьютерных сетей, во многих странах мира, разработала концепцию построения сетей, которая названа архитектурой открытых систем. В соответствии с этой концепцией была создана протокольная модель, которая позволила ввести в действие международные стандарты, определяющие и регламентирующие разработки систем и сетей. Эта модель получила название эталонной модели взаимодействия открытых систем (ВОС).

Системы и сети, удовлетворяющие требованиям и стандартам

эталонной модели ВОС, т. е. стандартам архитектуры открытых систем,

называют открытыми, а системы, не отвечающие этим требованиям,

считаются закрытыми.

В модели ВОС определено семь уровней (Рис. 9.18).

Рис. 9.18 Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС).

Высшим, седьмым, уровнем модели ВОС является прикладной уровень, на котором осуществляется управление взаимодействием прикладных процессов, выполняющихся в терминальных системах пользователей и оконечных системах сети, с которыми они взаимодействуют. Соответственно протокол взаимодействия объектов седьмого уровня получил название прикладного.

На шестом уровне - уровне представления данных или, как его называют, представительном, производится перекодировка данных, поступивших с седьмого, прикладного уровня, в тот вид, в котором должны быть представлены любые сообщения, сформированные различными прикладными программами, и предназначенные для передачи в данной сети. Таким образом, сеть не накладывает никаких ограничений на применение различных типов ЭВМ в качестве оконечных систем. Здесь же могут выполняться функции сжатия данных, их шифрование (засекречивание).

Пятый уровень модели ВОС - сеансовый, предназначен для открытия (завершения) сеанса связи между удаленными процессами пользователей. Открытие сеанса связи сопровождается присвоением условных адресов - номеров точек входа/выхода информации, так называемых, портов взаимодействующих оконечных систем. С момента занятия портов сообщению присваиваются номера исходящего и входящего портов.

Четвертый - транспортный уровень, протокол которого называется

транспортным протоколом, отвечает за способ транспортировки сообщения

по сети. Для сетей ЭВМ характерным является разделение сообщения на

небольшие блоки (пакеты), которые снабжаются заголовками, содержащими адресную и служебную информацию, и передаются по сети. На этом же уровне осуществляется контроль безошибочности передачи пакетов в каждом узле коммутации (УК) и, в случае обнаружения ошибок, формируется запрос на повторную передачу пакета.

Протокол взаимодействия узлов сети, выполняемый на третьем - сетевом уровне, обеспечивает выбор маршрута, по которому будут следовать через транзитные узлы до получателя пакеты сообщения. Здесь могут устанавливаться логические соединения типа "точка - точка" и "точка  - много точек".

Канальный - второй уровень взаимодействия обеспечивает запрос физического соединения с соседним транзитным узлом в выбранном на сетевом уровне маршруте и организует необходимую последовательность передачи пакетов. При этом пакеты могут группироваться по несколько штук, образуя структуру, которая называется кадром, или фреймом. Кадр, даже если он включает всего лишь один пакет, снабжается специальным заголовком и обрамляющими его разделителями, которые позволяют принимать каждый кадр отдельно от других.

На первом - физическом, уровне формируются сигналы, передаваемые в направляющую среду и определяются правила поведения соседних объектов сети при побитовой передаче кадров (фреймов) по линии связи (или, как принято говорить, определяется интерфейс между терминалом (узлом) и средой передачи.

Протоколы уровней с седьмого по четвертый определяют правила

взаимодействия между удаленными объектами сети (т. е. между источником и получателем сообщений), а протоколы с третьего по первый уровень, включительно, - правила взаимодействия соседних узлов (объектов) сети. Например, правила взаимодействия между соседними узлами коммутации, узлом коммутации и терминалом и т.п., соединенными физической линией связи.

Три нижних уровня вместе с транспортным (четвертым) уровнем принято называть системой транспорта сети или транспортной сетью (не путать с транспортной сетью  WAN), тем самым подчеркивая реализацию именно этими протоколами функций транспорта и управления, описанных в функциональной модели.

В отличие от эталонной модели ВОС, протокольные модели конкретных сетей допускают (по разным причинам) введение дополнительных подуровней, а также могут включать не все ее уровни взаимодействия. Однако их построение основывается на таких же принципах взаимодействия.

Дата добавления: 2014-01-03