Понятие о средах передачи данных. Ограниченные и неограниченные среды передачи данных
 Скачать 0.94 Mb.
|
|
6. Понятие открытой системы. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Описание и функции уровней. Основные достоинства. Понятие PDU, инкапсуляции и деинкапсуляции. Открытая система - любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями. Спецификация (правило) – набор требований и параметров, которым удовлетворяет технический объект. Формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик. Открытые спецификации - опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Эталонной моделью взаимодействия открытых систем ЭМВОС является модель OSI (Open System Interconnection). Модель определяет уровни взаимодействия в компьютерных сетях, описывает функции, которые выполняются каждым уровнем, но не описывает стандарты на выполнение этих задач. I.Физический уровень (Physical Layer) Имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи (различные типы кабелей, беспроводные каналы). На этом уровне определяется тип сигнала для передачи данных по сетевой среде (электрический сигнал, световой импульс и т.д.) и его характеристики (уровень, частота и т.д). II.Канальный уровень (Data-Link Layer) Основные функции протокола канального уровня: А. Формирование кадра (пакета) для передачи по сети. Протокол канального уровня добавляет к данным полученным от сетевого уровня заголовок и трейлер, превращая их в кадр. В заголовке содержатся адреса системы-отправителя и системы получателя пакета. Это так называемые аппаратные адреса или MAC-адреса, присвоенные сетевым адаптерам на заводе изготовителе (MAC – Media Access Control – управление доступом к среде). Б. Реализация механизма контроля доступа к среде (методы доступа CSMA/CD, CSMA/CA, Token Passing и др). Функции протокола канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами. III.Сетевой уровень (Network Layer) Протоколы сетевого уровня обеспечивают «сквозную» передачу пакета от передающего до принимающего компьютера (end-to-end). При этом передатчик и приемник могут находится в одной ЛВС или в разных ЛВС, соединенных между собой специальными устройствами – маршрутизаторами (шлюзами). Пример: протокол сетевого уровня – IP (Internet Protocol), который входит в стек протоколов TCP/IP. IV.Транспортный уровень (Transport Layer) Протоколы транспортного уровня обеспечивают приложениям ту степень надежности доставки сообщения, которая им требуется. Существует два типа протоколов транспортного уровня: А. Протоколы, ориентированные на соединение (connection-oriented). Такие протоколы перед передачей данных обмениваются сообщениями, чтобы установить связь друг с другом. После установки связи выполняется передача, а затем протоколы обмениваются сообщениями о доставке пакета. Пример: протокол ТСР (Transmission Control Protocol) – входит в стек протоколов TCP/IP, обеспечивает приложениям гарантированную доставку данных с подтверждением приема, обнаружением и коррекцией ошибок. Б. Протоколы, не ориентированные на соединение (connectionless). Передают информацию целевой системе не проверяя готова ли она к приему и существует ли она вообще Пример: протокол UDР (User Datagram Protocol) – входит в стек протоколов TCP/IP, не обеспечивает приложениям гарантированную доставку данных. V.Сеансовый уровень (Session Layer) Обеспечивает процесс взаимодействия сторон, фиксирует какая из сторон сейчас является активной и предоставляет средства синхронизации сеанса. Эти средства 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 сначала. Этот уровень редко реализуется в виде отдельных протоколов. Функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе. VI.Уровень представления (Presentation Layer) На этом уровне выполняется функция трансляции синтаксиса между различными системами (например, различная кодировка символов в разных системах – ASCII и EBCDIC). VII.Прикладной уровень (Application Layer) Это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к ресурсам, таким как файлы, принтеры, гипертекстовые документы, а также организуют свою совместную работу, например, по протоколу электронной почты. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением. Преимущества: процесс сетевой коммуникации подразделяется на меньшие и более простые этапы; стандартизируются сетевые компоненты, что позволяет использовать и поддерживать в сети оборудование разных производителей; подразделение процесса обмена данными на уровни позволяет осуществлять связь между различными типами аппаратного и программного обеспечения; изменения на одном уровне не влияют на функционирование других уровней, что позволяет быстрее разрабатывать новые программные и аппаратные продукты; коммуникация в сети подразделяется на компоненты меньшего размера, что облегчает их изучение. Кусочки данных (вместе с заголовками), которые переходят с уровня на уровень (с добавлением заголовков или наоборот) называются Protocol Data Unit или PDU (фрагмент данных на каждом уровне модели). Инкапсуляция – это процесс передачи данных с верхнего уровня приложений вниз (по стеку протоколов) к физическому уровню, чтобы быть переданными по сетевой физической среде (витая пара, оптическое волокно, Wi-Fi, и др.). Причём на каждом уровне различные протоколы добавляют к передающимся данным свою информацию. Деинкапсуляция - процесс преобразования сигналов из провода в данные. |