Модель взаимодействия открытых систем. Ячеистая топология получается из полносвязной путем удаления некоторых связей

Ячеистая топология получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Непосредственно связываются компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен. Используются транзитные передачи через промежуточные узлы.

Общая шина. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю Передаваемая информация может распространяться в обе стороны.

Топология «звезда». Каждый компьютер подключен отдельным кабелем к общему устройству в центре сети (концентратору). Концентратор направляет передаваемую компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети.

Иерархическая звезда. Строится с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. В настоящее время является самым распространенным типом топологии связей в локальных и глобальных сетях.

Кольцевая топология. Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то копирует их во внутренний буфер. Данные, сделав оборот, возвращаются к источнику.

Сети со смешанной топологией. Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию.

Открытая система – любая система, построенная в соответствии с открытыми спецификациями (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты).

Спецификация – формализованное описание аппаратных или программных компонентов и способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации и ограничений.

Открытые спецификации – опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения заинтересованными сторонами.

Оба участника сетевого обмена должны принять множество соглашений для всех уровней, начиная от самого низкого (уровня передачи битов) до самого высокого (реализующего сервис для пользователей сети).

В начале 80-х гг. ряд международных организаций по стандартизации (ISO, ITU-T и др.) разработали модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection – OSI ), ставшую языком сетевых специалистов.

Модель OSI определяет 7 различных уровнейвзаимодействия систем и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень:

1) прикладной предоставление прикладных сервисов

2) представительный на основе имеющейся транспортной

3) сеансовый подсистемы

4) транспортный

5) сетевой сетевой транспорт, решающий задачу

6) канальный транспортировки сообщений с заданным

7) физический уровнем качества в составных сетях

Протокол – формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.

Интерфейс – правила взаимодействия модулей соседних уровней в одном узле. Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню.

Стек коммуникационных протоколов – иерархически организованный набор протоколов, достаточный для взаимодействия узлов в сети (TCP/IP, IPX/SPX).

Приложение обращается с запросом к прикладному уровню. ПО прикладного уровня формирует сообщение стандартного формата (заголовок + данные). Заголовок содержит информацию для прикладного уровня машины-адресата, какую работу ему надо выполнить.

Прикладной уровень направляет сообщение вниз по стеку представительному уровню и т. д. Каждый уровень выполняет необходимые действия и снабжает сообщение своим заголовком. Заголовки вышележащих уровней воспринимаются нижележащими уровнями как данные блока информации.

Сообщение достигает физического уровня, который передает его по линиям связи машине-адресату. Сообщение принимается физическим уровнем адресата и последовательно перемещается вверх. Каждый уровень анализирует свой заголовок, выполняет соответствующие действия, удаляет свой заголовок и передает сообщение вышележащему уровню.

Физический уровень. Основная задача – передача битов по физическим каналам связи (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель). Функции уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.

Канальный уровень. Основные задачи:

· проверка доступности среды передачи;

· реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок

Биты группируются в наборы, называемые кадрами(frames). В начало и конец каждого кадра помещается специальная последовательность бит. Вычисляется контрольная сумма и добавляется к кадру. Функции уровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов. Протоколы канального уровня являются самодостаточными транспортными средствами и допускают работу поверх них протоколов прикладного уровня или приложений.

Сетевой уровень. Основные задачи:

· согласование различных сетевых технологий;

· маршрутизация (выбор наилучшего пути).

Сетевой уровень упаковывает сообщения в пакеты (packets), снабженные адресами. Адрес получателя состоит из номера сети и номера узла в этой сети. Сети соединены маршрутизаторами, которые собирают информацию о топологии межсетевых соединений и пересылают пакеты в сеть назначения. Протоколы уровня реализуются программными модулями ОС, а также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.

Транспортный уровень. Основные задачи:

· обеспечение надежности передачи данных;

· обнаружение и исправление ошибок передачи (искажение, потеря и дублирование пакетов).

Протоколы транспортного уровня (и выше) реализуются программными средствами узлов сети – компонентамисетевых операционных систем.

Сеансовый уровень контролирует диалог связанных по сети приложений. Предоставляет средства синхронизации (вставка контрольных точек в передачи). При отказе можно вернуться к последней точке, а не начинать сначала. Функции уровня объединяют с функциями прикладного уровня в одном протоколе.

Уровень представления. Основные задачи:

· преобразование формы представления данных одной системы в форму, воспринимаемую прикладным уровнем другой системы;

· шифрование и дешифрование данных;

· сжатие передаваемой информации.

Прикладной уровень. На этом уровне выполняются высокоуровневые действия. Прикладной уровень напрямую доступен конечным пользователям. Это – набор протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам (файлы, принтеры, гипертекстовые Web-страницы), а также организуют совместную работу (протокол электронной почты). Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, называется сообщением (message).

Функции всех уровней модели OSI можно разделить на две группы:

· зависящие от конкретной технической реализации сети;

· ориентированные на работу с приложениями.

Три нижних уровня (физический, канальный и сетевой) являются сетезависимыми. Протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети и используемым коммуникационным оборудованием.

Три верхних уровня (прикладной, представления и сеансовый) ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей сети. На протоколы этих уровней не влияют изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию.

Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает детали функционирования нижних уровней от верхних.

Дата добавления: 2014-01-07