Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI.

Базовая эталонная модель взаимосвязи открытых систем (ЭМВОС, OSI – Open System Interconnection model) – это модель, принятая ISO для описания общих принципов взаимодействия информационных систем. Модель OSI признана всеми международными организациями как основа для стандартизации протоколов информационных сетей.

В модели OSI информационная сеть рассматривается как со­вокупность функций, которые делятся на группы, называемые уровнями. Разделение на уровни позволяет вносить изменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительно упрощает и удешевляет мо­дернизацию средств по мере развития техники.

7-й уровень – прикладной (Application): включает средства управления прикладными процессами; эти процессы могут объ­единяться для выполнения поставленных заданий, обменивать­ся между собой данными. Другими словами, на этом уровне определяются и оформляются в блоки те данные, которые подлежат передаче по сети. Уровень включает, например, такие средства для взаимодействия прикладных программ, как прием и хранение пакетов в “почтовых ящиках” (mail-box).

6-й уровень – представительский (Presentation): реализуются функции представления данных (кодирование, форматирова­ние, структурирование). Например, на этом уровне выделенные для передачи данные преобразуются из кода EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code – символы кодируются восемью битами) в ASCII (American Standards Committee for Information Inter­change – семибитовый двоичный код) и т.п.

5-й уровень – сеансовый (Session): предназначен для орга­низации и синхронизации диалога, ведущегося объектами (станциями) сети. На этом уровне определяются тип связи (дуплекс или полудуплекс), начало и окончание заданий, пос­ледовательность и режим обмена запросами и ответами взаи­модействующих партнеров.

4-й уровень – транспортный (Transport): предназначен для управления сквозными каналами в сети передачи данных; на этом уровне обеспечивается связь между оконечными пунктами (в отличие от следующего сетевого уровня, на котором обес­печивается передача данных через промежуточные компоненты сети). К функциям транспортного уровня относятся мульти­плексирование и демультиплексирование (сборка-разборка па­кетов), обнаружение и устранение ошибок в передаче данных, реализация заказанного уровня услуг (например, заказанной скорости и надежности передачи). На транспортном уровне пакеты обычно называют сегментами.

3-й уровень – сетевой (Network): на этом уровне происходит управление передачей пакетов через промежуточные узлы и сети, контроль нагрузки на сеть с целью предотвращения пере­грузок, отрицательно влияющих на работу сети, маршрутизация пакетов. Маршрутизация пакетов – определение и реализация маршрутов, по которым передаются пакеты. Маршрутизация сводится к определению логических каналов. Логическим каналом называется виртуаль­ное (не обязательно физическое) соединение двух или более объектов сетевого уровня, при котором возможен обмен данными между этими объектами. Понятию логического канала необязательно соответствие не­коего физического соединения линий передачи данных между связываемыми пунктами. Это понятие введено для абстраги­рования от физической реализации соединения.

2-й уровень – канальный (Link, уровень звена данных): предо­ставляет услуги по обмену данными между логическими объ­ектами предыдущего сетевого уровня и выполняет функции, связанные с формированием и передачей кадров, обнаружени­ем и исправлением ошибок, возникающих на следующем, фи­зическом уровне. Кадром называется пакет канального уровня, поскольку пакет на предыдущих уровнях может состоять из одного или многих кадров. В ЛВС функции канального уровня подразделяют на два подуровня: управление доступом к каналу (MAC – Medium Access Control) и управление логическим кана­лом (LLC – Logical Link Control). К подуровню LLC относится часть функций канального уровня, не связанных с особенностями передающей среды. На подуровне MAC осуществляется доступ к каналу передачи данных.

1-й уровень – физический (Physical): предоставляет механи­ческие, электрические, функциональные и процедурные сред­ства для установления, поддержания и разъединения логичес­ких соединений между логическими объектами канального уровня; реализует функции передачи битов данных через фи­зические среды. Именно на физическом уровне осуществляют­ся представление информации в виде электрических или оп­тических сигналов, преобразования формы сигналов, выбор параметров физических сред передачи данных.

В конкретных случаях может возникать потребность в ре­ализации лишь части названных функций, тогда соответствен­но в сети имеется лишь часть уровней. Так, в простых (нераз­ветвленных) ЛВС отпадает необходимость в средствах сетевого и транспортного уровней.

Передача данных через разветвленные сети происходит при использовании инкапсуляции/декапсуляции порций данных. Так, сообщение, пришедшее на транспортный уровень, делится на сегменты, которые получают заголовки и передаются на сете­вой уровень. На сетевом уровне сегмент может быть разделен на части (пакеты), если сеть не поддерживает передачу сегмен­тов целиком. Пакет снабжается своим сетевым заголовком (т.е. происходит инкапсуляция сегментов в пакеты). При передаче между узлами промежуточной ЛВС может потребоваться раз­деление пакетов на кадры (т.е. инкапсуляция пакетов в кадры). В приемном узле сегменты декапсулируются и восстанавлива­ется исходное сообщение.