Министерство образования
и науки РФ
Грозненский Государственный
Нефтяной Технический Университет
имени академика
Д.И. Миллионщикова
Реферат
По курсу:
«Теория телетрафика»
На тему: Модель OSI
Факультет: ФАПИ
Отделение: Очное
Преподаватель: Турлуев Р. Р.
Выполнил ст. гр. СК-10: Чакаев
А. А.
Грозный 2013
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3
Физический уровень . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 4
Канальный уровень . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 4
Сетевой уровень . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 5
Транспортный уровень . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 6
Сеансовый уровень . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 7
Уровень представления . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 8
Прикладной уровень . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 8
Заключение . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 10
Список использованной литературы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Введение
На заре развития компьютерных
сетей перед их создателями встала необходимость
разработать стандарт, который бы обеспечивал
возможность взаимодействия различных
устройств между собой. В противном случае
многие возникшие в то время сети так бы
и оставались разделёнными, поскольку
они основывались на совершенно разных
протоколах и стеках протоколов, среди
которых можно выделить, такие популярные
в свое время стеки, как DECnet, TCP/IP и SNA, что
логично вызывало несовместимость и крайнюю
сложность проектов по объединению этих
сетей. Тогда же и начали появляться первые
стандарты на взаимодействие систем.
Такой академический подход
к созданию нового стека начался с разработки
модели OSI (базовая эталонная модель взаимодействия
открытых систем, Open Systems Interconnection Basic Reference
Model) и занял семь лет (с 1977 по 1984 год). Она
разрабатывалась в качестве универсального
языка для сетевых специалистов, в связи
с чем ее иногда называют справочной моделью.
Серьезное участие в разработке OSI приняли
ISO (International Standards Organization) и ITU (International Telecommunication
Union)
В 1984 году шестилетняя работа
ISO над эталонной моделью архитектуры
сети передачи данных завершилась публикацией
международного стандарта 7498, который
был использован Международным союзом
по телекоммуникациям при разработке
стандарта ITU-T Х.200.
С тех пор ее используют практически
все производители сетевых продуктов.
Как и любая универсальная модель, OSI довольно
громоздка, избыточна и не отличается
гибкостью. Поэтому реальные сетевые средства,
предлагаемые рядом фирм, не всегда придерживаются
принятого разделения функций.
Физический уровень
(Physical Layer)
Физический самый нижний уровень.
Предназначен непосредственно для передачи
потоков данных, осуществляет передачу
оптических и электрических сигналов
в кабель и соответственно их приём и преобразование
в биты данных в соответствии с методами
кодирования цифровых сигналов. Другими
словами, осуществляет интерфейс между
сетевым носителем и сетевым устройством.
На физическом уровне работают концентраторы
(Hub), повторители (Repeater), медиаконверторы,
сетевые адаптеры.
Физический уровень определяет
электротехнические, механические, процедурные
и функциональные характеристики активации,
поддержания и дезактивации физического
канала между конечными системами. Спецификации
физического уровня определяют такие
характеристики, как уровни напряжений,
синхронизацию изменения напряжений,
скорость передачи физической информации,
максимальные расстояния передачи информации,
физические соединители и другие аналогичные
характеристики.
Функции физического уровня
реализуются на всех устройствах, подключенных
к сети. Со стороны компьютера функции
физического уровня выполняются сетевым
адаптером или последовательным портом.
Канальный уровень (Data
Link Layer)
Предназначен для обеспечения
взаимодействия сетей на физическом уровне
и контроля за ошибками которые могут
возникать. Полученные с физического уровня
данные он упаковывает во фреймы, проверяет
на целостность если нужно исправляет
ошибки и отправляет на сетевой уровень.
Поток битов, полученный с физического
уровня, логически разделяется на кадры
(правда, не обязательно весь — некоторые
биты предназначены исключительно для
физического уровня. К примеру, каждый
пятый бит потока FDDI не используется канальным
уровнем), проводится коррекция ошибок,
при повреждённом кадре посылается запрос
на повтор. На этом уровне работают коммутаторы
на уровне MAC адресов.
Канальный уровень (другое название
информационно-канальный уровень) обеспечивает
надежный транзит данных через физический
канал. Выполняя эту задачу, канальный
уровень отвечает за формирование пакетов
(кадров) стандартного для данной сети
(Ethernet, Token-Ring, FDDI) вида, включающих начальное
и конечное управляющие поля. Здесь же
производится управление доступом к сети,
обнаруживаются ошибки передачи путем
подсчета контрольных сумм, и производится
повторная пересылка приемнику ошибочных
пакетов.
Можно сказать, что канальные
протоколы находятся на более высоком
уровне по сравнению с физическими протоколами.
Однако вся информация, использующаяся
в протоколе канального уровня, в действительности
содержится в потоке битов, передаваемом
через последовательный интерфейс. Концептуально
мы рассматриваем поля канальных протоколов
как вложенные (содержащиеся внутри) в
поток битов протоколов физического уровня
или расположенные в них в виде слоев.
Сетевой уровень (Network
Layer)
Предназначен для определения
пути передачи данных от отправителя к
получателю через одну или несколько сетей.
Кадры, полученные с предыдущего уровня
собираются в пакеты с адресами отправителя
и получателя. Отвечает за трансляцию
логических адресов и имён в физические,
определение кратчайших маршрутов, коммутацию
и маршрутизацию, отслеживание неполадок
и заторов в сети. На этом уровне работают
маршрутизаторы (Router).
Технология, позволяющая соединять
в единую сеть множество сетей, в общем
случае построенных на основе разных технологий,
называется технология межсетевого взаимодействия
Сети,
использующие собственные технологии,
могут связывать между собой любых пользователей
своей сети, и не способны обеспечить передачу
данных в другую сеть. Причинами такого
положения вещей являются собственные
форматы кадров каждой технологии и собственные
стеки протоколов.
Чтобы связать между собой сети,
построенные на основе столь отличающихся
технологий, нужны дополнительные средства,
и такие средства предоставляет сетевой
уровень.
Транспортный уровень (Transport Layer )
Предоставляет прозрачную передачу
данных между пользователями без ошибок,
потерь и дублирования в той последовательности,
как они были переданы. Транспортный уровень
предоставляет исключительно механизм
передачи данных, не отвечая за то, какие
данные передаются, откуда и куда. На этом
уровне поток данных делится на блоки,
размер которых зависит от протокола.
Протоколы транспортного уровня могут
обеспечивать различные функции, как например,
проверка достоверности принятых данных,
мультиплексирование данных, поддержание
правильной последовательности принятых
пакетов, а могут и не обеспечивать. Протоколы
этого уровня предназначены для типа точка
точка.
Граница между сеансовым и транспортным
уровнями может быть представлена как
граница между протоколами прикладного
уровня и протоколами низших уровней.
В то время как прикладной, представительный
и сеансовый уровни заняты прикладными
вопросами, четыре низших уровня решают
проблемы транспортировки данных.
Модель OSI определяет пять классов транспортного
сервиса от низшего класса 0 до высшего
класса 4. 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.
Сеансовый уровень (Session
Layer )
Отвечает за поддержание сеанса
связи, позволяя приложениям взаимодействовать
между собой длительное время. Уровень
управляет созданием завершением сеанса,
обменом информацией, синхронизацией
задач, определением права на передачу
данных и поддержанием сеанса в периоды
неактивности приложений. Синхронизация
передачи обеспечивается помещением в
поток данных контрольных точек, начиная
с которых возобновляется процесс при
нарушении взаимодействия. К этому уровню
относятся сетевые порты (Sockets).
Существует три режима установки
сеансов: симплексный (передача данных
в одном направлении), полудуплексный
(передача данных поочередно в двух направлениях)
и полнодуплексный (передача данных одновременно
в двух направлениях).
Сеансовый уровень может также
вставлять в поток данных специальные
контрольные точки, которые позволяют
в ходе длинных передач сохранять информацию
о состоянии этих передач в виде контрольных
точек, чтобы в случае отказа можно было
вернуться назад к последней контрольной
точке, а не начинать все с начала.
Уровень представления (Presentation
Layer)
Отвечает за преобразование
протоколов и кодирование декодирование
данных. Запросы приложений, полученные
с уровня приложений, он преобразует в
формат для передачи по сети, а полученные
из сети данные преобразует в формат, понятный
приложениям. На этом уровне может осуществляться
сжатие распаковка или кодирование декодирование
данных, а также перенаправление запросов
другому сетевому ресурсу если они не
могут обработать локально. Именно на
этом уровне осуществляется, к примеру,
декодирование и преобразование кодировок
текста.
Кроме того уровень Представления
занят не только форматом и представлением
фактических данных пользователя, но также
структурами данных, которые используют
программы. Поэтому кроме трансформации
формата фактических данных (если она
необходима), представительный уровень
согласует синтаксис передачи данных
для прикладного уровня.
Прикладной уровень (Application Layer )
Обеспечивает взаимодействие
сети и пользовательских приложений. К
некоторым функциям этого уровня относится
идентификация партнёров соединения,
проверка доступности ресурсов и клиентов
и т.п. К уровню приложений относятся такие
протоколы как FTP, HTTP, NTP, SMTP и другие. Некоторые
протоколы сетевой маршрутизации также
работают на этом уровне, например, OSPF.
При взаимодействии двух систем
по сети данные проходят путь с уровня
приложений к физическому, постепенно
делясь на более мелкие сегменты и приобретая
служебные заголовки уровней, по которым
они проходят, передаются на физический
уровень другой системы, где раскрываются
в обратном порядке, проходя те же семь
уровней модели. Служебные устройства,
как например, роутеры, могут частично
или полностью раскрывать проходящие
через них данные до необходимого уровня,
чтобы узнать данные, необходимые для
своей функции, к примеру прочтение заголовков
с адресом получателя пакета (3 уровень).
Прикладной уровень - это самый
близкий к пользователю уровень OSI. Он
отличается от других уровней тем, что
не обеспечивает услуг ни одному из других
уровней OSI; однако он обеспечивает ими
прикладные процессы, лежащие за пределами
масштаба модели OSI.
Он обеспечивает услуги, непосредственно
поддерживающие приложения пользователя,
например, программные средства передачи
файлов, доступа к базам данных, средства
электронной почты, службу регистрации
на сервере.
Заключение
Модель
OSI так или иначе упоминается практически
в любой современной литературе по сетям,
а также во многих спецификациях конкретных
протоколов и технологий. Это основа, которую
должен знать любой человек, занимающийся
сетевыми технологиями. Специалист, понимая
семиуровневую модель OSI и научившись
"узнавать" ее уровни в уже известных
ему технологиях, без труда сможет двигаться
дальше в любом избранном направлении
сетевой отрасли. Модель OSI суть тот каркас,
на который будет навешиваться любое новое
знание о сетях.
Список использованной
литературы
В.Г.Олифер, Н.А. Олифер – Компьютерные
сети. 3-е изд. – М.: Питер, 2006
Г. Хелд -Технологии передачи данных.
7-е изд. – М.: Питер, 2003