Ти на семь отдельных уровней, как показано на Прикладной уровень

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 22Следующая ⇒

рис. 2.1. Каждый компьютер в сети использует

Набор протоколов для выполнения функций, Представительский уровень

назначенных каждому уровню. Совокупность Сеансовый уровень

уровней называется стеком протоколов или се

Тевым стеком. На вершине стека расположено Транспортный уровень

приложение, делающее запросы к ресурсам,

расположенным где-то в сети. Внизу стекa нaСетевой уровень

Ходится среда передачи данных, такая как каКанальный уровень

бель, объединяющая компьютеры в сеть на фи

Зическом уровне. Физический уровень

Рис. 2.1. Сетевая модель OSI

Модель OSI появилась в результате разработки двух независимых проектов, осуществляемых Международной организацией по стандартизации (ISO, International Organization for Standardization) и Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии (CCITT, Consultative Committee for International Telephone and Telegraphy), который также известен, как Отдел стандартизации международного союза телекоммуникаций (ITU-T, Telecommunications Standardization Sector of the International Telecommunications Union). Каждая из этих организаций разрабатывала свою собственную семиуровневую модель, но в 1983 году модели были объединены в один документ. Он был назван "Эталонная модель взаимодействия открытых систем" и опубликован ISO, как ISO 7498, а ITU-T как X.200. Первоначально стек OSI задумывался как модель для создания набора протоколов, который должен строго соответствовать семи уровням, но этот набор так никогда и не был воплощен в жизнь. С тех пор модель используется

Часть 1 Введение в сетевые таvunnaraa

Глава 2. Эталонная

тевая модель OSI

Как средство для обучения и описания сетевых процессов. Профессионалы в области сетевых технологий, представляя протоколы, устройства или программы, часто привязывают их к определенным уровням модели OSI. Такой подход позволяет рассматривать сложные процессы как наборы элементов, выполняющих роль основы для описания какой-либо сетевой технологии. в названиях многих глав этой книги для облегчения понимания сетевых Концепций используются наименования уровней модели. Однако очень важно понимать, что ни один из используемых на сегодняшний день стеков сетевых протоколов не имеет точного соответствия уровням модели OSI. Во многих случаях протоколы имеют функциональность, которая перекрывает два или более уровней. Примером может служить Ethernet, который рассматривается как протокол Канального уровня, но также определяет элементы Физического уровня. Основным объяснением отличия реально существующих стеков протоколов от модели OSI является то, что множество протоколов (включая Ethernet), исПОЛьзуемых сегодня, были задуманы еще до публикации документов, описывающих модель OSI. Протоколы TCP/IP, например, имеют свою собственную многоуровневую модель, которая во многом похожа на модель OSI, но использует только четыре уровня (рис. 2.2). Вдобавок, разработчики обычно больше заботятся о практической функциональности, нежели чем о соответствии существующей модели. Семиуровневая модель была разработана таким образом, что стало возможным разделить функции стека протоколов так, чтобы независимые группы разработчиков могли работать над различными уровнями. То есть общий процесс разработки стал более рациональным. Тем не менее, если отдельный протокол может легко обеспечивать функции, относящиеся к нескольким уровням модели, то почему бы его не разделить на два Отдельных протокола, хотя бы просто для согласованности?

TSPAP

OSI

Прикладной уровень

Представительский уровень

Сеансовый уровень

Транспортный уровень

Уровень межсетевого

Ваимодейския

Сетевой уровень

Канальный уровень

Уровень межсетевых

Интерфейсов

Физический уровень

Рис. 2.2. Эталонные модели OSI и TCP/IP

Часть I. Введен

в сетевые технологии

Межуровневые взаимодействия

Передача данных по сети - это процесс отправки сообщений из одного места в другое. Стек протоколов описывает в терминах модели OSI элементы, необходимые для доставки сообщений по их назначению. Процесс передачи достаточно сложен, поскольку приложения, генерирующие сообщения, выдвигают различные требования. Некоторые сеансы обмена сообщениями состоят из кратких запросов и ответов, которые должны быть приняты и отправлены так быстро, как только это возможно и с минимальным числом затрат. Другие сетевые транзакции, такие как передача программных файлов, включают в себя передачу большого количества данных, которые должны быть доставлены приемнику в исходном состоянии, без изменения значения даже хотя бы одного бита. Еще остаются такие типы сетевой передачи, как потоковое аудио или видео, которые состоят из просто огромного количества данных и могут пренебречь потерей небольшого числа пакетов, но при этом данные должны быть переправлены получателю в строго определенный промежуток времени. Сетевые процессы также включают некоторое количество преобразований, которые, в конечном счете, переводят API-вызовы, генерируемые приложениями, в электрические разряды, импульсы света или другие виды сигналов, передаваемые посредством сетевой среды. В заключение, сетевые протоколы должны иметь возможность убедиться в том, что данные достигли адресата в заданные временные сроки. Когда вы отправляете письмо, то помещаете его в конверт и пишете на конверте адрес. Также и сетевые протоколы, прежде чем обменяться информацией с другим компьютером в сети, упаковывают данные, сгенерированные приложением, и адресуют их компьютеру-получателю.

Инкапсуляция данных Чтобы удовлетворять всем требованиям, подобным описанным выше, протоколы различных уровней работают вместе, обеспечивая унифицированный уровень сервиса. Каждый уровень предоставляет услуги уровням, расположенным непосредственно ниже и выше его в стеке. Исходящий трафик проходит сверху вниз через весь стек до сетевой среды передачи, дополняясь служебной информацией, необходимой для осуществления передачи данных. Служебная информация представляет собой заголовки и иногда постинформацию, которые обрамляют данные, полученные с вышележащего уровня. Такой способ представления информации называется инкапсуляцией данных (data encapsulation). Заголовки и постфиксы составлены из отдельных полей, содержащих служебные сведения, используемые для доставки пакетов по их назначению. В известном смысле, форма, состоящая из заголовков и хвостов, это - оболочка, которая является носителем сообщения, полученного от вышележащего уровня.

Часть I Введение в сетевые технологии

Глава 2. Эталонная Тоневая модель OSI

В процессе типичной передачи данных по сети работающий на прикладном уровне протокол (включающий функции Представительского и Сеансового уровня), формирует сообщение, которое передается вниз протоколу Транспортного уровня. Протокол Транспортного уровня имеет свою собственную структуру пакетов, называемую протокольным блоком данных (PDU, protocol data unit), которая включает специальные поля заголовка и поле данных, несущее на себе полезную нагрузку (Пользовательскую информацию). В данном случае полезной нагрузкой являются данные, полученные от протокола Прикладного уровня. Помещая информацию в свой собственный PDU, Транспортный уровень инкапсулирует данные Прикладного уровня, и затем передает их на уровень ниже. После этого протокол Сетевого уровня получает PDU от Транспортного уровня и инкапсулирует его внутри собственного PDU, добавляя заголовок и используя PDU Транспортного уровня в качестве полезных данных. Данный процесс повторяется снова, когда Сетевой уровень передает свой PDU протоколу Канального уровня, который добавляет к нему свой заголовок и хвост. На Канальном уровне информация внутри кадра рассматривается только как полезные данные. Если провести аналогию с почтовым отделением, то в данном случае все выглядит так, как будто то бы почтовые служащие не представляют, что находится внутри посылки, которую они передают. Только система, адрес которой совпадает с адресом получателя пакета, может прочитать полезные данные. Эта система может либо передать данные протокола Сетевого уровня, содержащиеся в полезной нагрузке, вверх по стеку протоколов, либо использовать эти данные для определения следующего получателя пакета. В любом случае, протоколы, работающие на других уровнях, распознают информацию, содержащуюся в своих собственных заголовках, но не в состоянии определить, что содержится в поле передаваемых полезных данных. Только после инкапсуляции протоколом Канального уровня пакет готов к преобразованию в сигнал, соответствующий сетевой среде передачи данных. Таким образом, пакет, передаваемый по сети, состоит из первоначальных данных Прикладного уровня и нескольких заголовков, добавляемых протоколами уровней, которые он проходит (рис. 2.3).

Заголовок Прикладного

Заголовок Транспортного

Уровня

Заголовок Канального

уровня

= ||

Заголовок Заголовок |Канального уровня | Сетевого уровня

уровня

Рис. 2.3. Запросы от приложения инкапсулируются для передачи по сети

Часть I. Введен

в сетевые технологии

Горизонтальная передача информации В случае передачи по сети информации между двумя компьютерами протоколы, используемые на каждом уровне модели OSI передающей системы, должны быть такими же и у принимающей системы. Когда пакет достигает места своего назначения, процесс, в ходе выполнения которого к полезной информации были добавлены заголовки, повторяется, но уже в обратном порядке. Пакет передается вверх по стеку протоколов, и каждый заголовок обрабатывается соответствующим протоколом. В сущности, протоколы, выполняющиеся на различных уровнях, взаимодействуют с протоколами, расположенными на Точно таком же уровне другого компьютера, как показано на рис. 2.4. Горизонтальные связи между различными уровнями являются логическими; между уровнями нет прямого взаимодействия, но информация, добавленная передающей системой в заголовок каждого протокола - это сообщение, которое будет доставлено именно соответствующему протоколу принимающей системы.

Прикладной уровень

Представительский уровень

Сеансовый уровень

Транспортный уровень

Сетевой уровень

Канальный уровень

Физический уровень

Рис. 2.4. Протоколы на различных уровнях системы логически связаны со своими эквивалентами в других системах

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!