Семиуровневая модель взаимодействия открытых вычислительных систем
Первые вычислительные машины на принципах двоичной системы и с электронными компонентами появились в 40-х годах XX века. С начала 60-х годов возникла необходимость организовывать обмен данными между различными вычислительными машинами. Например, при решении общих задач и для ускорения обмена информацией. Уже первые попытки объединения вычислительных машин в единую сеть вывели ряд проблем. Связанные вычислительные машины оказались несовместимыми как на программном уровне, так и на аппаратном.
Для решения данной проблемы была выработана концепция, на основе которой должны строятся все вычислительные машины для того, чтобы объединить их в единую сеть. Эту концепцию назвали семиуровневой моделью взаимодействия открытых вычислительных систем. В англоязычной литературе используется сокращение OSI (Open System Interconnection).
На рис. 2.1 представлена структура базовой модели, где Ф – физический уровень, К – канальный уровень (логический), С – сетевой уровень, Т – транспортный уровень, Сеанс. – сеансовый уровень, Пр. – уровень представления данных, П – прикладной уровень.
Рис. 2.1. Семиуровневая модель взаимодействия открытых вычислительных систем
Рассмотрим эти независимые подзадачи (уровни) подробнее.
Физическая среда. В физической среде данные передаются в виде физических сигналов. Например, в радиоканале – это радиосигналы, в волоконно-оптической линии – световой сигнал, в проводном канале – электрический сигнал.
Физический уровень. В современных вычислительных машинах данные представляются в виде логических сигналов принимающих всего два значения «0» и «1». Задача физического уровня преобразовать логические сигналы в физические сигналы и осуществить ввод физических сигналов в логическую среду.
Канальный уровень. При передаче физических сигналов по физической среде возможны искажения. Из-за этого могут возникать ошибки на стороне получателя в тех логических сигналах, которые были посланы ему от источника. Задача канального уровня – это организация «надежной» передачи данных по «ненадежному» каналу связи, образованным нижележащими уровнями (физический уровень – физическая среда – физический уровень).
Сетевой уровень. В общем случае физическая седа – это не просто линия связи, а сложная структура с большим количеством промежуточных узлов. Основная задача сетевого уровня выбрать в некотором смысле оптимальный маршрут и организовать передачу данных по разветвленной сети.
Транспортный уровень. Для того чтобы понять задачу транспортного уровня, надо вспомнить о том, что к одной сети может быть подключено большое число вычислительных машин. Однако при этом возможна перегрузка сети. Задача транспортного уровня – передача данных через все нижележащие уровни с заданной оперативностью и достоверностью, по возможности не перегружая сеть.
Сеансовый уровень. Взаимодействие между системами происходит обычно на некотором ограниченном интервале времени, который называют сеансом. Сеансовый уровень отвечает за организацию этого сеанса, то есть организует начало взаимодействия и поддерживает обмен данных в процессе взаимодействия, а также выполняет все необходимые действия в конце сеанса связи.
Уровень представления данных. В разных взаимодействующих системах данные могут быть представлены в различных формах. Уровень представления данных решает задачу единообразного представления данных в системе путем преобразования данных к форме «понятной» для участников взаимодействия.
Прикладной уровень. На прикладном уровне находятся те задачи, которые взаимодействуют между собой. В качестве примера можно привести задачу Web-браузера. Эта задача взаимодействует с другой задачей, находящейся на прикладном уровне удаленной машины и эту задачу называют Web-сервер.
При рассмотрении принципов взаимодействия вычислительных машин, объединенных единой сетью, в рамках семиуровневой модели взаимодействия вводится понятие протокола и интерфейса.
Протоколом называют правила взаимодействия между одноименными уровнями для разных пользователей системы. В качестве примера можно привести протокол, по которому взаимодействует Web-сервер и Web-браузер. Это протокол прикладного уровня.
Интерфейсом называют правила взаимодействия между соседними уровнями одного пользователя системы. В качестве примера можно рассмотреть случай, когда к вычислительной машине подключен внешний модем.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 376; | Поделиться с друзьями:
|
Мы поможем в написании ваших работ!
