Основы работы компьютерной сети 6 (стр. 9 из 31)
Рисунок 52 - Модель OSI
Уровень 1, физический
Физический уровень получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие 0 и 1 бинарного потока. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и электрические/оптические свойства среды передачи определяются на физическом уровне и включаютя:
Тип кабелей и разъемов
Разводку контактов в разъемах
Схему кодирования сигналов для значений 0 и 1
К числу наиболее распространенных спецификаций физического уровня относятся:
EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 - механические/электрические характеристики несбалансированного последовательного интерфейса.
EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - механические, электрические и оптические характеристики сбалансированного последовательного интерфейса.
IEEE 802.3 -- Ethernet
IEEE 802.5 -- Token ring
Уровень 2, канальный
Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов. Спецификации IEEE 802.x делят канальный уровень на два подуровня: управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде (MAC). LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, а подуровень MAC регулирует доступ к разделяемой физической среде.
Наиболее часто используемые на уровне 2 протоколы включают:
HDLC для последовательных соединений
IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x
Ethernet
Token ring
FDDI
X.25
Frame relay
Уровень 3, сетевой
Сетевой уровень отвечает за деление пользователей на группы. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Сетевой уровень обеспечивает также прозрачную передачу пакетов на транспортный уровень.
Наиболее часто на сетевом уровне используются протоколы:
IP - протокол Internet
IPX - протокол межсетевого обмена
X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2)
CLNP - сетевой протокол без организации соединений
Уровень 4, транспортный
Транспортный уровень делит потоки информации на достаточно малые фрагменты (пакеты) для передачи их на сетевой уровень.
Наиболее распространенные протоколы транспортного уровня включают:
TCP - протокол управления передачей
NCP - Netware Core Protocol
SPX - упорядоченный обмен пакетами
TP4 - протокол передачи класса 4
Уровень 5, сеансовый
Сеансовый уровень отвечает за организацию сеансов обмена данными между оконечными машинами. Протоколы сеансового уровня обычно являются составной частью функций трех верхних уровней модели.
Уровень 6, уровень представления
Уровень представления отвечает за возможность диалога между приложениями на разных машинах. Этот уровень обеспечивает преобразование данных (кодирование, компрессия и т.п.) прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня. Протоколы уровня представления обычно являются составной частью функций трех верхних уровней модели.
Уровень 7, прикладной
Прикладной уровень отвечает за доступ приложений в сеть. Задачами этого уровня является перенос файлов, обмен почтовыми сообщениями и управление сетью.
К числу наиболее распространенных протоколов верхних уровней относятся:
FTP - протокол переноса файлов
TFTP - упрощенный протокол переноса файлов
X.400 - электронная почта
Telnet
SMTP - простой протокол почтового обмена
CMIP - общий протокол управления информацией
SNMP - простой протокол управления сетью
NFS - сетевая файловая система
FTAM - метод доступа для переноса файлов
• Драйвер — это программное обеспечение, позволяющее компьютеру работать с определенным устройством.
• Драйвер сетевой платы обеспечивают связь между компьютером и платой сетевого адаптера.
• Драйвер платы сетевого адаптера располагается на подуровне Управления доступом к среде Канального уровня модели OSI.
• NDIS разработана фирмами Microsoft и 3Com для операционных систем Warp Server и Windows NT Server.
• ODI — это спецификация, предложенная фирмами Novell и Apple для упрощения разработки драйверов для их ОС.
Драйверы платы сетевого адаптера располагаются на подуровне Управления доступом к среде (Канальный уровень модели OSI). Он отвечает за совместный доступ плат сетевого адаптера к Физическому уровню. Другими словами, драйвер платы сетевого адаптера обеспечивает связь между компьютером и самой платой, в конечном итоге связывая компьютер с сетью.
Производители сетевых адаптеров обычно предоставляют драйверы разработчикам сетевого программного обеспечения, которые включают их в состав своих продуктов.
Производители сетевых операционных систем публикуют списки совместимого оборудования (Hardware Compatibility List, HCL) — перечень устройств, драйверы которых протестированы на совместимость с ОС, а часто и включены в ее состав. HCL для сетевой ОС содержит сотни моделей сетевых плат от разных производителей. Но если купленная Вами сетевая плата отсутствует в списке, это еще не значит, что она не поддерживается данной ОС — просто производитель ОС не успел протестировать ее драйвер.
Даже если драйвер какой-то конкретной платы не входит в состав сетевой ОС, не расстраивайтесь. Производители плат сетевого адаптера, как правило, включают в комплект поставки диск с драйверами для наиболее популярных сетевых ОС.
Спецификация интерфейса сетевых устройств
Спецификация интерфейса сетевых устройств (Network Driver Interface Specifications, NDIS) — это стандарт, который определяет интерфейс для взаимодействия между МАС-подуровнем и драйверами протоколов. NDIS позволяет одновременно использовать несколько протоколов и сетевых плат, что обеспечивает гибкость сетевого взаимодействия. Драйверы протоколов через этот интерфейс «общаются» с драйверами сетевых плат.
Три подгруппы сетевого ПО подчиняются NDIS.
• Стек протоколов (protocol stack) обеспечивает взаимодействие между сетевыми узлами. Помещает данные в кадры на стороне отправителя и извлекает их оттуда на стороне получателя.
• Драйвер сетевого адаптера (network adapter driver) управляет сетевой платой. Работает на подуровне MAC, передавая кадры от стека протоколов сетевому адаптеру и наоборот.
• Менеджер протоколов (Protocol Manager) управляет взаимодействием между стеком протоколов и драйвером сетевой платы.
NDIS разработана фирмами Microsoft и 3Com для операционных систем Warp Server и Windows NT Server. Для совместимости с этими ОС драйверы сетевых плат должны быть NDIS-совместимыми.
Open Data-Link Interface (ODI) — это спецификация, предложенная фирмами Novell и Apple для упрощения разработки драйверов для их ОС. ODI обеспечивает взаимодействие нескольких протоколов с одной сетевой платой. Подобно NDIS, ODI позволяет разрабатывать драйверы сетевых плат независимо от используемых в дальнейшем протоколов. Для совместимости с этими ОС драйверы сетевых плат должны быть ODI-совместимыми.
Преобразование ODI в NDIS
ODI и NDIS несовместимы, так как представляют собой разные программные интерфейсы для вышележащего ПО. Поэтому Novell, IBM и Microsoft предлагают ПО для трансляции ODI-NDIS. Например, драйверы ODI2NDI.SYS и ODINSUP.SYS.
Два нижних уровня модели OSI, Физический и Канальный, устанавливают, каким образом несколько компьютеров могут одновременно использовать сеть, чтобы при этом не мешать друг другу.
IEEE Project 802, предназначенный именно для этих двух уровней, и привел к созданию спецификаций, определивших доминирующие среды ЛВС. На рисунке 53 показаны Канальный уровень и два его подуровня.
Рисунок 53 - Подуровни Управления логической связью и Управления доступом к среде
В IEEE подробно описан Канальный уровень и два его подуровня:
• Управление логической связью (Logical Link Control, LLC) - установление и разрыв соединения, управление потоком данных, упорядочение и подтверждение приема кадров. Подуровень Управления логической связью устанавливает канал связи и определяет использование логических точек интерфейса, называемых точками доступа к услугам ("Service Access Points, SAP/ Другие компьютеры, ссылаясь на точки доступа к услугам, могут передавать информацию с подуровня Управления логической связью на верхние уровни OSI. Эти стандарты определены в категории 802.2.
• Управление доступом к среде (Media Access Control, MAC) - управление доступом к среде передачи, определение границ кадров, контроль ошибок, распознавание адресов кадров.
Управления доступом к среде — нижний из двух подуровней. Он обеспечивает совместный доступ плат сетевого адаптера к Физическому уровню. Подуровень Управления доступом к среде напрямую связан с платой сетевого адаптера и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя компьютерами сети.
Категории 802.3, 802.4, 802.5 и 802.12 определяют стандарты как для этого подуровня, так и для первого уровня модели OSI — Физического.
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это стандартный промышленный набор протоколов, обеспечивающий взаимодействие в гетерогенной среде. Помимо этого, TCP/IP предоставляет маршрутизируемый протокол для корпоративных сетей и доступ в Интернет. Из-за своей популярности TCP/IP стал стандартом «де-факто» для межсетевого взаимодействия - взаимодействия в сети, состоящей из нескольких небольших сетей. На этом занятии рассматривается протокол TCP/IP и его отношение с моделью OSI.