Модель сетевого взаимодействия OSI (стр. 2 из 2)
Канальный уровень содержит два важных подуровня: более высокий – управление логическим соединением (logical link control, LLC) и более низкий – протокол управления доступом к передающей среде (media access control, MAC). Подуровень LLC обеспечивает надежность коммуникаций путем установки канала передачи данных между двумя узлами поддержки устойчивости этого канала. Подуровень MAC распознает физический адрес (адрес устройства), называемый MAC-адресом, содержащийся в каждом кадре. Например, на каком-либо компьютере подуровень МАС проверяет каждый кадр, поступающий на него, и передает его более высокому уровню только в том случае, если адрес совпадает. В противном случае кадр отбрасывается.
Для обеспечения качественной транспортировки сообщений в сетях любых топологий и технологий возможностей канального уровня оказывается недостаточно, поэтому в модели OSI решение этой задачи возлагается на два следующих уровня – сетевой и транспортный.
Сетевой уровень служит для доставки данных между сетями, которые могут использовать различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей, например, отличаться технологией. Функции сетевого уровня достаточно разнообразны. Одной из главных является задача выбора наилучшего пути передачи сообщений между сетями – задача маршрутизации. Выбор маршрута может осуществляться как по суммарной длине пути передачи, так и по другим критериям, например надежности передачи. Решаются также задачи согласования разных технологий, упрощения адресации в крупных сетях и защита от нежелательного трафика между сетями.
На сетевом уровне определяется два вида протоколов: сетевые (routed protocols), реализующие продвижение пакетов через сеть, и протоколы маршрутизации (routing protocols). Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями операционной системы, а также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.
На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Транспортный уровень обеспечивает приложениям или верхним уровням стека – прикладному и сеансовому – передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное – способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.
Рис.1. Модель взаимодействия открытых систем OSI.
Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, а с другой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного – сетевым, канальным и физическим. Так, например, если качество каналов передачи связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика, то целесообразно использовать один из более простых сервисов транспортного уровня, не предусматривающих проверки правильности доставки пакетов, квитирование и другие способы повышения надежности. Протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети – компонентами их сетевых операционных систем.
Нижние уровни модели OSI решают транспортные задачи. Их так и называют - транспортной подсистемой. Эти уровни реализуются в виде аппаратных средств и программного обеспечения. Три верхних уровня работают с приложениями. Процессы, протекающие на уровне пользователя и приложения, взаимодействуют с коммуникационными компонентами прикладного программного обеспечения.
Сеансовый уровень обеспечивает управление сеансом обмена данными: фиксирует, какая из сторон является активной в текущий момент, предоставляет средства синхронизации, передает запросы и сообщения приложений, находящихся на разных компьютерах. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется в виде отдельных протоколов, хотя функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе.
Уровень представления связан с формой передаваемой по сети информации, содержание остается неизменным. Средства этого уровня позволяют протоколам прикладного уровня преодолеть различия в представлении текста, данных или кодах символов, например кодов ASCII. Функции уровня гарантируют, что информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, будет прочитана прикладным уровнем другой системы. На этом уровне может выполняться шифрование и дешифрование данных, благодаря которому обеспечивается секретность обмена данными, а также сжатие, распаковка, кодирование. Примером одного из протоколов является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня.
Прикладной уровень - это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также сетевым службам, таким как передача файлов (протокол FTP), электронная почта (протокол SMTP) и др.