Model de interacțiune cu sisteme deschise. Model de interoperabilitate a sistemelor deschise

Gestionarea procesului de transmitere și prelucrare a datelor în rețea necesită standardizarea următoarelor proceduri:

· alocarea și eliberarea resurselor informatice și a sistemelor de telecomunicații;

· stabilirea și deconectarea conexiunilor;

· rutarea, coordonarea, transformarea și transmiterea datelor;

· controlul corectitudinii transmisiei;

· remedieri de erori etc.

Aceste sarcini sunt rezolvate folosind un sistem de protocoale și standarde care definesc procedurile de interacțiune a elementelor rețelei la stabilirea comunicațiilor și transmiterea datelor. Protocol este un set de reguli și metode de interacțiune a obiectelor din rețeaua de calculatoare.
Necesitatea standardizării protocoalelor este importantă pentru ca rețelele să se înțeleagă între ele în timp ce interacționează.
Protocoalele sunt pentru rețele ceea ce este limbajul pentru oameni. Vorbind limbi diferite, este posibil ca oamenii să nu se înțeleagă între ei, precum și rețelele care folosesc protocoale diferite. Eficacitatea protocoalelor, fiabilitatea și simplitatea lor determină cât de eficientă și convenabilă este munca generală a unei persoane în rețea.
Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat un sistem de protocoale standard numite modele de interacțiune cu sisteme deschise(OSI), adesea numit și modelul logic de referință pe șapte niveluri al sistemelor deschise.
Sistem deschis - un sistem disponibil pentru interacțiunea cu alte sisteme în conformitate cu standardele acceptate.
Acest sistem de protocol se bazează pe împărțirea tuturor procedurilor de interacțiune în niveluri mici separate, pentru fiecare dintre acestea fiind mai ușor să se creeze algoritmi standard pentru construcția lor.
Modelul OSI oferă cele mai generale linii directoare pentru construirea standardelor pentru produse software de rețea interoperabile și servește, de asemenea, drept bază pentru producători pentru a dezvolta echipamente de rețea interoperabile. În prezent, modelul de interconectare a sistemelor deschise este cel mai popular model arhitectural de rețea.
În general, rețeaua ar trebui să aibă 7 niveluri funcționale

Strat de aplicație(aplicație) - gestionează lansarea programelor utilizator, executarea acestora, intrarea/ieșirea datelor, managementul terminalelor, administrarea rețelei. La acest nivel, se asigură că utilizatorilor li se oferă diverse servicii legate de lansarea programelor sale. La acest nivel funcționează tehnologii care sunt ca o suprastructură peste transmisia de date.
Stratul de prezentare(prezentare)- interpretarea și transformarea datelor transmise prin rețea într-o formă convenabilă proceselor de aplicare. În practică, multe dintre funcțiile acestui strat sunt implicate în stratul de aplicație, astfel încât protocoalele de nivel de prezentare nu au fost dezvoltate și practic nu sunt utilizate în multe rețele.
Stratul de sesiune(sesiune)- organizarea și desfășurarea sesiunilor de comunicare între procesele aplicației (inițializarea și menținerea unei sesiuni între abonații rețelei, gestionarea cozilor și modurilor de transfer de date). Multe dintre funcțiile acestui nivel, cum ar fi stabilirea conexiunilor și menținerea schimbului ordonat de date, sunt implementate de fapt la nivelul de transport, astfel încât protocoalele stratului de sesiune au o utilizare limitată.
Stratul de transport(transport)- gestionarea segmentării datelor și transportului datelor de la sursă la consumator (adică schimbul de informații de control și stabilirea unui canal logic între abonați, asigurând calitatea transmisiei datelor). Protocoalele nivelului de transport sunt dezvoltate pe scară largă și sunt utilizate intens în practică. La acest nivel se acordă multă atenție monitorizării fiabilității informațiilor transmise.
Stratul de rețea(reţea)- gestionarea canalului logic de transmisie a datelor in retea (adresarea si rutarea datelor). Fiecare utilizator de rețea utilizează în mod necesar protocoale de acest nivel și are propria sa adresă de rețea unică utilizată de protocoalele de nivel de rețea. La acest nivel, se realizează structurarea datelor - împărțirea lor în pachete și atribuirea adreselor de rețea pachetelor.
Stratul de legătură de date(legătură de date)- formarea și gestionarea unui canal fizic de transmisie a datelor între obiectele la nivel de rețea (stabilirea, întreținerea și deconectarea canalelor logice), asigurarea „transparenței” conexiunilor fizice, controlul și corectarea erorilor de transmisie.
Strat fizic(fizic)- stabilirea, menținerea și terminarea conexiunilor cu un canal fizic de rețea. Managementul se realizează la nivel biți digitale (impulsuri, amplitudinea lor, forma) și analogice (amplitudine, frecvență, fază a unui semnal continuu).

Blocurile de informații transferate între niveluri au un format standard: antet, informații de serviciu, date, trailer. Fiecare nivel, atunci când transmite un bloc de informații la un nivel inferior, îi oferă propriul antet. Antetul de nivel superior este perceput de nivelul inferior ca date transmise.

Instrumentele fiecărui nivel elaborează protocolul nivelului lor și interacționează cu nivelurile învecinate.
Aceste niveluri de management pot fi combinate în grupuri în funcție de diferite criterii:
- nivelurile 1, 2 și parțial 3 sunt implementate în cea mai mare parte prin hardware; nivelurile superioare de la 4 la 7 și parțial 3 sunt furnizate de software;

Straturile 1 și 2 sunt responsabile pentru conexiunile fizice; nivelurile 3-6 sunt ocupate cu organizarea transmisiei, transmiterea și convertirea informațiilor într-o formă ușor de înțeles pentru echipamentele abonaților; Nivelul 7 asigură execuția programelor aplicației utilizator.

4. Stiva de protocol. Interfață. Caracteristicile stivelor de protocoale standard utilizate în rețelele moderne de calculatoare.

La transmiterea mesajelor, ambii participanți la un schimb de rețea trebuie să accepte multe acorduri. De exemplu, trebuie să convină asupra nivelurilor și formei semnalelor electrice, asupra modului de determinare a lungimii mesajelor, asupra metodelor de verificare a fiabilității etc. Cu alte cuvinte, convențiile trebuie adoptate la toate nivelurile, de la cel mai scăzut nivel de transmisie de biți, până la cel mai înalt nivel care detaliază modul în care trebuie interpretată informația. Astfel de reguli formalizate care determină secvența și formatul mesajelor schimbate între componentele rețelei aflate la același nivel, dar în noduri diferite, sunt numite protocoale.

Se numește un set de protocoale organizate ierarhic care rezolvă problema interacțiunii dintre nodurile rețelei stiva de protocoale de comunicare.

Protocoalele straturilor vecine situate în același nod interacționează, de asemenea, între ele în conformitate cu reguli clar definite și folosind formate de mesaje standardizate. Aceste reguli sunt de obicei numite interfata. O interfață definește un set de servicii pe care stratul de bază le oferă stratului superior.

Cel mai important domeniu de standardizare în domeniul rețelelor de calculatoare este standardizarea protocoalelor de comunicație. În prezent, rețelele folosesc un număr mare de stive de protocoale de comunicație. Cele mai populare stive sunt: ​​TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, OSI.

Toate aceste stive de la nivelurile inferioare - fizică și legătură de date - folosesc aceleași protocoale bine standardizate Ethernet, Token Ring, FDDI și o serie de altele, care fac posibilă utilizarea aceluiași echipament în toate rețelele. Dar la nivelurile superioare, toate stivele funcționează conform propriilor protocoale. Aceste protocoale nu sunt adesea conforme cu stratificarea recomandată de modelul OSI. În special, funcțiile straturilor de sesiune și prezentare sunt de obicei combinate cu stratul de aplicație. Această discrepanță se datorează faptului că modelul OSI a apărut ca urmare a unei generalizări a stivelor deja existente și utilizate efectiv, și nu invers.

Stiva OSI

Spre deosebire de alte stive de protocoale, stiva OSI urmează pe deplin modelul OSI și include specificații de protocol pentru toate cele șapte straturi de interoperabilitate definite în acel model. La nivelurile inferioare, stiva OSI acceptă protocoale Ethernet, Token Ring, FDDI, WAN, X.25 și ISDN - adică utilizează protocoale de nivel inferior dezvoltate în afara stivei, ca toate celelalte stive. Protocoalele straturilor de rețea, transport și sesiune ale stivei OSI sunt specificate și implementate de diverși producători, dar nu sunt încă răspândite. Cele mai populare protocoale din stiva OSI sunt protocoalele de aplicație. Acestea includ: protocolul de transfer de fișiere FTAM, protocolul de emulare a terminalului VTP, protocoalele biroului de asistență X.500, protocoalele de e-mail X.400 și o serie de altele.

Protocoalele din stiva OSI sunt complexe și au specificații ambigue. Aceste proprietăți au fost rezultatul politicii generale a dezvoltatorilor de stive, care au căutat să ia în considerare toate cazurile și toate tehnologiile existente în protocoalele lor. La aceasta trebuie să adăugăm și consecințele unui număr mare de compromisuri politice care sunt inevitabile la adoptarea standardelor internaționale pe o problemă atât de presantă precum construcția de rețele deschise de calculatoare.

Stiva TCP/IP

Popularitatea acestui sistem de operare a dus la adoptarea pe scară largă a TCP, IP și alte stive de protocoale. Astăzi, această stivă este folosită pentru a conecta computere pe Internet, precum și într-un număr mare de rețele corporative.

Stack-ul TCP/IP de la nivelul inferior acceptă toate standardele populare ale straturilor fizice și de legătură de date: pentru rețelele locale - acestea sunt Ethernet, Token Ring, FDDI, pentru rețelele globale - protocoale pentru lucrul la linii analogice și închiriate SLIP , PPP, protocoale de rețea teritorială X.25 și ISDN.

Principalele protocoale ale stivei, care îi dau numele, sunt IP și TCP. Aceste protocoale, în terminologia modelului OSI, aparțin straturilor de rețea și, respectiv, de transport. IP asigură că pachetul călătorește prin rețeaua compozită, iar TCP asigură fiabilitatea livrării acestuia.

De-a lungul multor ani de utilizare în rețele din diferite țări și organizații, stiva TCP/IP a încorporat un număr mare de protocoale la nivel de aplicație. Acestea includ protocoale populare precum protocolul de transfer de fișiere FTP, protocolul de emulare a terminalului telnet, protocolul de e-mail SMTP utilizat în e-mail-ul de pe Internet, serviciile de hipertext ale serviciului WWW și multe altele.

Astăzi, stiva TCP/IP este una dintre cele mai comune stive de protocoale de transport din rețelele de calculatoare.

Stiva IPX/SPX ( Novell) ( Schimb de pachete Internetwork (IPX și schimb de pachete secvențial, SPX),

Această stivă este stiva originală de protocol Novell, dezvoltată pentru sistemul de operare de rețea NetWare la începutul anilor 80. Popularitatea stivei IPX/SPX este direct legată de sistemul de operare Novell NetWare, care a menținut pentru o lungă perioadă de timp liderul mondial în numărul de sisteme instalate.

Multe caracteristici ale stivei IPX/SPX se datorează orientării versiunilor timpurii ale sistemului de operare NetWare pentru a funcționa în rețele locale mici constând din computere personale cu resurse modeste. Protocoalele stivei IPX/SPX până de curând au funcționat bine în rețelele locale și nu atât de bine în rețelele corporative mari, deoarece supraîncărcau legăturile globale lente cu pachete de difuzare, care sunt utilizate intens de mai multe protocoale din această stivă. Această împrejurare, precum și faptul că stiva IPX/SPX este proprietatea Novell și necesită o licență pentru a-l implementa, și-au limitat domeniul de activitate la rețele NetWare pentru o lungă perioadă de timp.

Stiva NetBIOS/SMB ( IBM și Microsoft )

Această stivă este utilizată pe scară largă în produsele IBM și Microsoft. La nivelurile sale fizice și de legătură de date, sunt utilizate toate cele mai comune protocoale: Ethernet, Token Ring, FDDI și altele. Protocoalele NetBIOS și SMB funcționează la nivelurile superioare.

Protocolul NetBIOS oferă multe funcții utile de rețea care pot fi atribuite straturilor de rețea, transport și sesiune ale modelului OSI, dar nu oferă capabilități de rutare a pachetelor. Acest lucru limitează utilizarea protocolului NetBIOS la rețelele locale care nu sunt subrețele și face imposibilă utilizarea în rețelele compuse.

Protocolul SMB (Server Message Block) îndeplinește funcțiile nivelului de sesiune, reprezentativ și aplicație. SMB este folosit pentru a implementa servicii de fișiere, precum și servicii de tipărire și mesagerie între aplicații.

Informații conexe.

Cursul 3

Întrebări pentru prelegere 2.

1.În ce subsisteme este împărțit PSTN-ul?

2. Ce niveluri ierarhice are PSTN?

3. Cum sunt TMgUS legate de TMnUS?

4. Pentru ce este folosit indexul ABC în rețelele corporative?

3. Prin ce mijloace se stabilește conexiunea în sistemele cu CC?

4. Care este conexiunea la rețea cu CC, logică sau fizică?

5. Ce funcții îndeplinește nodul STP în timpul semnalizării prin SS No. 7?

6. Ce nod de rețea de semnalizare este instalat la întreținerea conexiunii ZUS-TMgUS cu canalul SS nr. 7?

Pentru a eficientiza principiile interacțiunii dintre dispozitivele din rețele, Organizația Internațională de Standardizare (ISO) a propus un model de comunicare de referință pe șapte niveluri „Open System Interconnection” (OSI) sau (Open System Interconnection, OSI). Modelul OSI a devenit baza pentru dezvoltarea standardelor de interoperabilitate între sisteme. Acesta definește doar schema de realizare a sarcinilor necesare, dar nu oferă o descriere specifică a implementării acestora. Acest lucru este descris de protocoale sau reguli specifice concepute pentru o anumită tehnologie, ținând cont de modelul OSI. Straturile OSI pot fi implementate fie în hardware, fie în software.

Există șapte straturi de bază ale modelului OSI (Figura 4.1). Οʜᴎ începe de la stratul fizic și se termină cu stratul de aplicare. Fiecare nivel oferă servicii la nivelul superior. Al șaptelea nivel deservește utilizatorii direct.

Orez. 4.1 Model OSI-OS.

Modelul OSI a servit drept bază pentru standardizarea în întreaga industrie a rețelelor. În același timp, modelul OSI este o bază metodologică bună pentru studierea tehnologiilor de rețea. Deși au fost dezvoltate alte modele, majoritatea vânzătorilor de echipamente de rețea își definesc produsele în funcție de modelul de referință OSI.

Modelul de referință OSI reduce transmiterea de informații într-o rețea la șapte subsarcini relativ simple. Fiecare dintre ele corespunde nivelului său strict definit al modelului OSI. Cu toate acestea, în viața reală, unele hardware și software sunt responsabile pentru mai multe niveluri simultan. Cele mai de jos două straturi ale modelului OSI sunt implementate atât în ​​hardware cât și în software. Celelalte cinci niveluri sunt în principal software.

Modelul de referință OSI definește scopul fiecărui strat și regulile de interacțiune între straturi (Tabel).

Orez. Nivelurile modelului VOS și principalele lor proprietăți.

Modelul OSI descrie calea informațiilor printr-un mediu de rețea de la un program de aplicație de pe un computer la un alt program de pe un alt computer. În acest caz, informația transmisă trece prin toate nivelurile sistemului. Nivelurile de pe diferite sisteme nu pot comunica direct între ele. Doar nivelul fizic poate face acest lucru. Pe măsură ce informația trece în jos în interiorul sistemului, este transformată într-o formă convenabilă pentru transmisie prin canalele fizice de comunicare. La aceste informații convertite este adăugat un antet de adresă pentru a indica destinația. După ce destinatarul primește această informație, acesta trece prin toate nivelurile spre vârf. Pe măsură ce trece, informația este convertită în forma sa originală. Fiecare strat al sistemului trebuie să se bazeze pe serviciile oferite de straturile adiacente.

Ideea principală a modelului OSI este că aceleași straturi pe sisteme diferite, fără a putea comunica direct, ar trebui să funcționeze exact la fel. Serviciul dintre nivelurile corespunzătoare ale diferitelor sisteme ar trebui să fie, de asemenea, același. Încălcarea acestui principiu poate duce la faptul că informațiile trimise de la un sistem la altul, după toate transformările, nu vor fi similare cu cea originală. Datele care trec prin niveluri au un anumit format. Un mesaj este de obicei împărțit într-un antet și o parte de informații. Formatul specific depinde de scopul funcțional al nivelului la care se află în prezent informațiile. De exemplu, la nivel de rețea, un bloc de informații constă dintr-o adresă de rețea și datele care o urmează. Datele din stratul de rețea, la rândul lor, pot conține anteturi de la straturi superioare - straturi de transport, sesiune, prezentare și aplicație. În cele din urmă, nu toate nivelurile au nevoie de anteturi atașate. Unele straturi convertesc pur și simplu datele fizice pe care le primesc într-un format potrivit pentru straturile adiacente.

Modelul de referință OSI nu definește o implementare de rețea. Descrie doar funcțiile fiecărui strat și schema generală de transmitere a datelor în rețea. Acesta servește drept bază pentru strategia rețelei în ansamblu.

Protocoale și interfețe

Pentru a simplifica proiectarea, analiza și implementarea mesajelor între computere, această procedură este împărțită în mai multe subsarcini legate ierarhic.

La transmiterea mesajelor, ambii participanți la un schimb de rețea trebuie să respecte multe convenții. De exemplu, trebuie să convină asupra nivelurilor și formei semnalelor electrice, asupra modului de determinare a lungimii mesajelor, asupra metodelor de control etc. Acordurile trebuie să fie aceleași pentru toate nivelurile, de la cel mai scăzut nivel de transmisie de biți până la cel mai înalt. nivelul care determină interpretarea informaţiei. Sunt numite astfel de reguli formalizate care determină secvența și formatul mesajelor la un nivel protocoale. Un set de protocoale organizat ierarhic este denumit în mod obișnuit grămadă protocoale de comunicare.

De asemenea, protocoalele straturilor învecinate de pe același nod interacționează între ele în conformitate cu reguli clar definite care descriu formatul mesajelor. Aceste reguli sunt de obicei numite interfata. O interfață definește un set de servicii pe care stratul de bază le oferă stratului superior.

Modelul OSI descrie doar comunicațiile de sistem, nu aplicațiile utilizatorului. Aplicațiile își implementează propriile modele de interacțiune accesând facilitățile sistemului.

O aplicație poate folosi instrumente de interacțiune cu sistemul nu numai pentru a organiza un dialog cu o altă aplicație care rulează pe o altă mașină, ci și pentru a primi serviciile unui anumit serviciu de rețea, de exemplu, accesarea fișierelor de la distanță, trimiterea de e-mailuri sau imprimarea pe o imprimantă partajată.

Să presupunem că o aplicație face o cerere către nivelul aplicației, de exemplu către un serviciu de fișiere. Pe baza acestei solicitări, software-ul la nivel de aplicație generează un mesaj în format standard în care plasează informații de serviciu (antet) și datele necesare. Acest mesaj este apoi trimis la stratul de prezentare. Stratul de prezentare își adaugă antetul mesajului și transmite rezultatul în jos la stratul de sesiune, care își adaugă antetul etc. În cele din urmă, mesajul ajunge la nivelul cel mai de jos, fizic, care îl trece direct de-a lungul liniilor de comunicare.

Când un mesaj sosește pe o altă mașină prin intermediul rețelei, acesta se mută secvenţial de la un nivel la altul. Fiecare nivel analizează, prelucrează și elimină antetul nivelului său, îndeplinește funcțiile corespunzătoare și trece mesajul la nivelul următor. De regulă, există dispozitive intermediare de diferite tipuri între mașinile care interacționează.

Modelul OSI distinge între două tipuri de bază de protocoale. În protocoalele din stabilirea conexiunii(Connection-Oriented Network Service, CONS) înainte de a face schimb de date, expeditorul și receptorul trebuie mai întâi să stabilească o conexiune și, eventual, să selecteze protocolul pe care îl vor folosi. După finalizarea dialogului, aceștia trebuie să încheie conexiunea.

Al doilea grup de protocoale sunt protocoale fără stabilirea preconexiune(Serviciul de rețea fără conexiune, CLNS). Astfel de protocoale mai sunt numite protocoale datagramelor. Expeditorul transmite pur și simplu mesajul când este gata. Rețelele folosesc atât acele protocoale, cât și alte protocoale.

Straturi de model OSI

Concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Model de interacțiune cu sisteme deschise”. 2017, 2018.

La începutul anilor 1980, o serie de organizații internaționale au dezvoltat un model care a jucat un rol semnificativ în dezvoltarea rețelelor. Acest model se numește modelul de interconectare a sistemului deschis. O descriere completă a acestui model ocupă mai mult de 1000 de pagini de text.

Conform modelului OSI, întregul proces de interacțiune între sisteme dintr-o rețea poate fi reprezentat ca o ierarhie de 7 niveluri:

7. Nivel de aplicare.

6. Nivel de prezentare

5. Nivel de sesiune (Session).

4. Strat de transport. 3. Stratul de rețea. 2. Stratul Data Link. 1. Nivel fizic (Physical).

Înainte de a fi trimise în rețea, datele sunt împărțite în pachete, numite adesea cadre. Punga de plastic(cadru) este o informație elementară transmisă între nodurile rețelei ca un întreg. Pachetul trece prin toate straturile, iar fiecare strat adaugă la pachet anteturi - unele informații de serviciu. Când un pachet ajunge la stratul fizic, el dobândește anteturi de la toate straturile. Stratul fizic transmite pachetul, împreună cu anteturile, de-a lungul liniilor de comunicație către mașina de destinație.

Când un mesaj ajunge prin rețea la mașina de destinație, acesta este primit de stratul său fizic și se mută secvenţial de la un strat la altul. Fiecare nivel analizează și procesează antetul nivelului său, realizând funcții corespunzătoare acestui nivel, apoi elimină acest antet și transmite mesajul la nivelul superior.

Sunt numite regulile de interacțiune într-un singur nivel protocol de interacțiune. Sunt denumite regulile de interacțiune între straturile de rețea interfață încrucișată. Astfel, interacțiunea în rețea la un nivel este determinată de protocol, iar nivelurile adiacente pe verticală interacționează între ele printr-o interfață inter-strat.

Sarcina fiecărui nivel inferior, de exemplu N-1, este de a asigura funcționarea nivelului superior N-2.

Modelul OSI face distincție între două tipuri de dialog între noduri pentru transmiterea informațiilor.

1. Dialog cu stabilirea conexiunii. Când îl utilizați, expeditorul și destinatarul trebuie mai întâi să stabilească o conexiune înainte de a face schimb de date. După finalizarea dialogului, ei trebuie să încheie această conexiune. Telefonul este un exemplu de interacțiune bazată pe conexiune.

2. Dialog fără stabilirea prealabilă a conexiunii(dialog datagramă). În acest caz, expeditorul transmite mesajul când este gata. Punerea unei scrisori într-o cutie poștală este un exemplu.

1. Stratul fizic- se ocupă de transmiterea de biți prin canale de comunicații fizice, cum ar fi cablul coaxial, pereche răsucită, cablu de fibră optică și altele. Acest nivel se referă și la caracteristicile mediilor fizice de transmisie a datelor, cum ar fi imunitatea la zgomot, impedanța caracteristică etc. La același nivel se determină caracteristicile semnalelor electrice care transmit informații: nivelurile de tensiune sau curent ale semnalului transmis, tipul de codificare, viteza de transmisie a semnalului.Funcțiile stratului fizic sunt implementate în toate dispozitivele conectate la rețea. Pe partea computerului, funcțiile stratului fizic sunt realizate de adaptorul de rețea.

2. Nivel de legătură de date. Stratul fizic transferă pur și simplu biți. Aceasta nu ia în considerare faptul că în unele rețele în care liniile de comunicație sunt utilizate alternativ de mai multe perechi de calculatoare care interacționează, mediul fizic de transmisie poate fi ocupat. Prin urmare, una dintre sarcinile stratului de legătură este de a verifica disponibilitatea mediului de transmisie. O altă sarcină a stratului de legătură este implementarea mecanismelor de detectare și corectare a erorilor. Pentru a face acest lucru, stratul de legătură de date grupează biții în seturi numite cadre. Stratul de legătură asigură că fiecare cadru este transmis corect prin plasarea unei secvențe speciale de biți la începutul și la sfârșitul fiecărui cadru pentru a-l distinge și, de asemenea, calculează o sumă de control prin procesarea tuturor octeților cadrului într-un anumit mod și adăugând o sumă de control . Când un cadru ajunge prin rețea, receptorul calculează din nou suma de control a datelor primite și compară rezultatul cu suma de control din cadru. Dacă se potrivesc, atunci cadrul este considerat corect și acceptat. Dacă sumele de control nu se potrivesc, se înregistrează o eroare. Stratul de legătură de date nu numai că poate detecta erorile, ci și le poate corecta prin retransmiterea cadrelor deteriorate.

3. Stratul de rețea. Stratul de rețea servește la formarea unui sistem de transport unificat care combină mai multe rețele.

Protocoalele stratului de legătură asigură livrarea datelor între oricare două noduri din rețele cu o topologie specifică: magistrală comună, stea, inel. Protocoalele de nivel de rețea sunt utilizate pentru a livra mesaje dintr-o rețea cu o topologie către o rețea cu altă topologie (de la o rețea locală la alta). Rețelele sunt conectate între ele prin dispozitive speciale - routere. Pentru a transmite un mesaj de la un expeditor situat într-o rețea către un destinatar situat pe o altă rețea, trebuie să efectuați un număr de transferuri de tranzit între rețele (hots), alegând de fiecare dată ruta corespunzătoare. Astfel, o rută este o secvență de routere prin care trece un pachet.

Problema alegerii celei mai bune căi se numește rutare- una dintre sarcinile principale ale nivelului de rețea. Această problemă este complicată de faptul că calea cea mai scurtă nu este întotdeauna cea mai bună. Criteriile de alegere a unei rute sunt: ​​timpul, viteza transferului datelor, fiabilitatea transmisiei.

Stratul de rețea rezolvă și problema simplificării adresei în rețelele mari, creând bariere fiabile și flexibile în calea traficului nedorit între rețele.

Trafic este cantitatea de informații transmise prin rețea.

Adresa destinatarului la nivel de rețea constă dintr-o parte majoră - numărul rețelei și o parte minoră - numărul nodului din această rețea. Toate nodurile din aceeași rețea trebuie să aibă aceeași parte de ordin înalt a adresei. Prin urmare, rețeaua la nivel de rețea - aceasta este o colecție de noduri a căror adresă de rețea conține același număr de rețea.

4. Strat de transport. Pe drumul de la expeditor la destinatar, pachetele pot fi corupte sau pierdute. Stratul de transport asigură straturilor superioare - aplicație și sesiune - transferul de date cu gradul de fiabilitate pe care îl necesită. Modelul OSI definește 5 clase de servicii care diferă în calitatea serviciilor oferite.

Alegerea clasei de serviciu depinde de cât de fiabil este sistemul de transport de date în rețea, asigurat de straturile situate sub cel de transport. De exemplu, dacă calitatea canalelor de transmisie a datelor este foarte ridicată și probabilitatea de erori este scăzută, atunci este rezonabil să utilizați unul dintre serviciile ușoare. Dacă vehiculele de la niveluri inferioare sunt inițial foarte nesigure, atunci este indicat să apelați la cel mai dezvoltat serviciu de transport.

5. Stratul de sesiune- asigură gestionarea dialogului: înregistrează care parte este activă în prezent, oferă instrumente de sincronizare. Acestea din urmă vă permit să introduceți puncte de control în transferuri lungi, astfel încât, în caz de eșec, să vă puteți întoarce la ultimul punct de control, mai degrabă decât să începeți totul de la capăt.

6. Nivel reprezentativ se ocupa de forma de prezentare a informatiilor transmise prin retea, fara a modifica continutul acesteia. Datorită acestui strat, informațiile transmise de stratul de aplicare al unui sistem sunt întotdeauna înțelese de stratul de aplicare al altui sistem. La acest nivel, diferențele în reprezentarea datelor și codurile de caractere (de exemplu, ASCII și EBCDIC) sunt depășite. La acest nivel, se pot realiza și criptarea și decriptarea datelor pentru a asigura secretul informațiilor transmise.

7. Stratul de aplicare este pur și simplu un set de diverse protocoale cu ajutorul cărora utilizatorii rețelei obțin acces la resurse partajate, cum ar fi fișiere, imprimante etc. și, de asemenea, își organizează munca în comun.

Model de rețea OSI(Engleză) deschis sisteme interconectare de bază referinţă model- modelul de referință de bază pentru interacțiunea sistemelor deschise) - modelul de rețea al stivei de protocol de rețea OSI/ISO.

Datorită dezvoltării prelungite a protocoalelor OSI, principala stivă de protocoale utilizată în prezent este TCP/IP, care a fost dezvoltat înainte de adoptarea modelului OSI și fără legătură cu acesta.

nivele de model osi

În literatură, cel mai adesea se obișnuiește să se înceapă descrierea straturilor modelului OSI din stratul 7, numit strat de aplicație, la care aplicațiile utilizatorului accesează rețeaua. Modelul OSI se termină cu primul strat - fizic, care definește standardele cerute de producătorii independenți pentru mediile de transmisie a datelor:

tipul de mediu de transmisie (cablu de cupru, fibră optică, aer radio etc.),

tipul de modulație a semnalului,

nivelurile de semnal ale stărilor logice discrete (zero și unu).

Orice protocol al modelului OSI trebuie să interacționeze fie cu protocoale la nivelul său, fie cu protocoale cu o unitate mai înaltă și/sau mai jos decât nivelul său. Interacțiunile cu protocoalele de un nivel se numesc orizontale, iar cu nivelurile unul mai înalt sau mai jos - verticale. Orice protocol al modelului OSI poate îndeplini numai funcțiile stratului său și nu poate îndeplini funcții ale altui strat, ceea ce nu este realizat în protocoalele modelelor alternative.

Fiecare nivel, cu un anumit grad de convenție, corespunde propriului său operand - un element de date indivizibil din punct de vedere logic, care la un nivel separat poate fi operat în cadrul modelului și al protocoalelor utilizate: la nivel fizic, cea mai mică unitate este un bit, la nivel de legătură informațiile sunt combinate în cadre, la nivel de rețea - în pachete (datagrame), la transport - în segmente. Orice bucată de date combinată logic pentru transmisie - cadru, pachet, datagramă - este considerată un mesaj. Mesajele în general sunt operanzii nivelurilor de sesiune, reprezentativ și aplicație.

Tehnologiile de bază ale rețelei includ straturile fizice și de legătură de date.

Strat de aplicație

Stratul de aplicație (stratul de aplicație) - nivelul superior al modelului, asigurând interacțiunea aplicațiilor utilizatorului cu rețeaua:

Permite aplicațiilor să utilizeze serviciile de rețea:

• acces de la distanță la fișiere și baze de date,

  redirecționarea e-mailului;

este responsabil pentru transmiterea informațiilor de serviciu;

furnizează aplicațiilor informații despre erori;

generează interogări către stratul de prezentare.

Protocoale la nivel de aplicație: RDP HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), POP3 (Post Office Protocol Version 3), FTP (File Transfer Protocol), XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET și altele.

Nivel executiv

Nivel executiv (nivel de prezentare; engleză) prezentare strat) asigură conversia protocolului și criptarea/decriptarea datelor. Solicitările de aplicație primite de la nivelul de aplicație sunt convertite într-un format pentru transmisie prin rețea la nivelul de prezentare, iar datele primite din rețea sunt convertite într-un format de aplicație. Acest strat poate efectua compresia/decompresia sau codificarea/decodarea datelor, precum și redirecționarea cererilor către o altă resursă de rețea dacă acestea nu pot fi procesate local.

Stratul de prezentare este de obicei un protocol intermediar pentru transformarea informațiilor din straturile învecinate. Acest lucru permite comunicarea între aplicații pe sisteme informatice disparate într-un mod transparent pentru aplicații. Stratul de prezentare oferă formatarea și transformarea codului. Formatarea codului este utilizată pentru a se asigura că aplicația primește informații de prelucrat care au sens pentru ea. Dacă este necesar, acest strat poate efectua traducerea dintr-un format de date în altul.

Stratul de prezentare nu se ocupă doar de formatele și prezentarea datelor, ci se ocupă și de structurile de date care sunt utilizate de programe. Astfel, stratul 6 asigură organizarea datelor pe măsură ce sunt trimise.

Pentru a înțelege cum funcționează, să ne imaginăm că există două sisteme. Unul folosește codul de schimb de informații binar extins EBCDIC pentru a reprezenta date, de exemplu, acesta ar putea fi mainframe-ul IBM, iar celălalt folosește codul de schimb de informații standard american ASCII (cei mai mulți producători de computere îl folosesc). Dacă aceste două sisteme trebuie să facă schimb de informații, atunci este necesar un strat de prezentare care va efectua conversia și traducerea între cele două formate diferite.

O altă funcție îndeplinită la nivelul de prezentare este criptarea datelor, care este utilizată în cazurile în care este necesar să se protejeze informațiile transmise împotriva primirii de către destinatari neautorizați. Pentru a îndeplini această sarcină, procesele și codul din stratul de prezentare trebuie să efectueze transformarea datelor.

Standardele stratului de prezentare definesc, de asemenea, modul în care sunt reprezentate imaginile grafice. În aceste scopuri, poate fi folosit formatul PICT - un format de imagine folosit pentru a transfera grafica QuickDraw între programe. Un alt format de reprezentare este formatul de fișier imagine TIFF etichetat, care este de obicei folosit pentru imagini raster de înaltă rezoluție. Următorul standard al stratului de prezentare care poate fi folosit pentru grafică este standardul JPEG.

Există un alt grup de standarde la nivel de prezentare care definesc prezentarea fragmentelor audio și de film. Aceasta include interfața electronică pentru instrumente muzicale (MIDI) pentru reprezentarea digitală a muzicii, dezvoltată de standardul MPEG Motion Picture Experts Group.

Protocoale de nivel de prezentare: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Assembler/Disassembler Protocol .

Stratul de sesiune

Nivel de sesiune sesiune strat) asigură menținerea unei sesiuni de comunicare, permițând aplicațiilor să interacționeze între ele pentru o perioadă lungă de timp. Stratul gestionează crearea/încheierea sesiunii, schimbul de informații, sincronizarea sarcinilor, determinarea eligibilității pentru transferul de date și întreținerea sesiunii în perioadele de inactivitate a aplicației.

Protocoale de nivel de sesiune: ADSP, ASP, H.245, ISO-SP (Protocol de nivel de sesiune OSI (X.225, ISO 8327)), iSNS, L2F, L2TP, NetBIOS, PAP (Protocol de autentificare prin parolă), PPTP, RPC, RTCP , SMPP, SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).

Stratul de transport

Stratul de transport transport strat) este conceput pentru a asigura un transfer fiabil de date de la expeditor la destinatar. Cu toate acestea, nivelul de fiabilitate poate varia foarte mult. Există multe clase de protocoale de nivel de transport, de la protocoale care oferă doar funcții de transport de bază (de exemplu, funcții de transfer de date fără confirmare), până la protocoale care asigură că pachetele de date multiple sunt livrate la destinație în secvența corespunzătoare, multiplexarea datelor multiple. fluxuri, oferă mecanism de control al fluxului de date și garantează fiabilitatea datelor primite. De exemplu, UDP se limitează la monitorizarea integrității datelor într-o singură datagramă și nu exclude posibilitatea de a pierde un pachet întreg sau de a duplica pachete, perturbând ordinea în care sunt primite pachetele de date; TCP asigură o transmisie continuă a datelor fiabilă, excluzând pierderea datelor. sau întreruperea ordinii de sosire sau duplicare, pot redistribui datele prin împărțirea unor porțiuni mari de date în fragmente și, dimpotrivă, fuzionarea fragmentelor într-un singur pachet.

Protocoale de nivel de transport: ATP, CUDP, DCCP, FCP, IL, NBF, NCP, RTP, SCTP, SPX, SST, TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Stratul de rețea

Stratul de rețea reţea strat) este conceput pentru a determina calea de transmitere a datelor. Responsabil cu traducerea adreselor și numelor logice în cele fizice, determinarea celor mai scurte rute, comutarea și rutarea, monitorizarea problemelor și congestionarea rețelei.

Protocoalele stratului de rețea direcționează datele de la sursă la destinație. Dispozitivele (routerele) care funcționează la acest nivel sunt numite în mod convențional dispozitive de nivel al treilea (pe baza numărului de nivel din modelul OSI).

Protocoale de nivel de rețea: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX, X.25, CLNP (connectionless network protocol), IPsec (Internet Protocol Security). Protocoale de rutare - RIP, OSPF.

Stratul de legătură de date

Stratul de legătură de date date legătură strat) este conceput pentru a asigura interacțiunea rețelelor la nivel fizic și controlul asupra erorilor care pot apărea. Ambalează datele primite de la nivelul fizic, prezentate în biți, în cadre, le verifică integritatea și, dacă este necesar, corectează erorile (formează o cerere repetată pentru un cadru deteriorat) și le trimite la nivelul de rețea. Stratul de legătură de date poate comunica cu unul sau mai multe straturi fizice, monitorizând și gestionând această interacțiune.

Specificația IEEE 802 împarte acest strat în două substraturi: MAC. mass-media acces Control) reglementează accesul la un mediu fizic partajat, LLC (ing. controlul legăturii logice) oferă serviciu de nivel de rețea.

Întrerupătoarele, punțile și alte dispozitive funcționează la acest nivel. Aceste dispozitive folosesc adresarea layer 2 (după numărul de strat în modelul OSI).

Protocoale de nivel de legătură - ARCnet, ATMEthernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), IEEE 802.2, IEEE 802.11wireless LAN, LocalTalk, (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) ), StarLan, Token Ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25.

Strat fizic

Nivelul fizic fizic strat) - nivelul cel mai de jos al modelului, care determină metoda de transfer a datelor, prezentate în formă binară, de la un dispozitiv (calculator) la altul. Ei transmit semnale electrice sau optice într-o transmisie prin cablu sau radio și, în consecință, le primesc și le convertesc în biți de date în conformitate cu metodele de codificare a semnalului digital.

La acest nivel funcționează și hub-urile, repetitoarele de semnal și convertoarele media.

Funcțiile stratului fizic sunt implementate pe toate dispozitivele conectate la rețea. Pe partea computerului, funcțiile stratului fizic sunt realizate de adaptorul de rețea sau portul serial. Stratul fizic se referă la interfețele fizice, electrice și mecanice dintre două sisteme. Stratul fizic definește astfel de tipuri de medii de transmisie a datelor, cum ar fi fibră optică, pereche torsadată, cablu coaxial, legătură de date prin satelit, etc. Tipurile standard de interfețe de rețea legate de stratul fizic sunt: ​​V.35, RS-232, RS-485, Conectori RJ-11, RJ-45, AUI și BNC.

Protocoale de nivel fizic: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIARS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, interfață radio GSMUM ,ITU și ITU-T, TransferJet, ARINC 818, G.hn/G.9960.

Familia TCP/IP

Familia TCP/IP are trei protocoale de transport: TCP, care respectă în totalitate OSI, oferind verificarea primirii datelor; UDP, care corespunde stratului de transport doar prin prezența unui port, asigurând schimbul de datagrame între aplicații, dar nu nu garantează primirea datelor; și SCTP, conceput pentru a depăși unele dintre deficiențele TCP și adaugă câteva inovații. (Există alte două sute de protocoale în familia TCP/IP, dintre care cel mai faimos este protocolul de serviciu ICMP, folosit pentru nevoile operaționale interne; restul nu sunt nici protocoale de transport).

Familia IPX/SPX

În familia IPX/SPX, porturile (numite socket-uri sau socket-uri) apar în protocolul de nivel de rețea IPX, permițând schimbul de datagrame între aplicații (sistemul de operare își rezervă unele dintre socket-uri). Protocolul SPX, la rândul său, completează IPX cu toate celelalte capabilități ale stratului de transport, în deplină conformitate cu OSI.

Ca adresă gazdă, IPX folosește un identificator format dintr-un număr de rețea de patru octeți (atribuit de routere) și adresa MAC a adaptorului de rețea.

Model TCP/IP (5 straturi)

Strat de aplicare (5) sau stratul de aplicație oferă servicii care suportă direct aplicațiile utilizatorului, de exemplu, software de transfer de fișiere, acces la baze de date, poștă electronică și servicii de înregistrare a serverului. Acest nivel controlează toate celelalte niveluri. De exemplu, dacă un utilizator lucrează cu foi de calcul Excel și decide să salveze un fișier de lucru în propriul director pe un server de fișiere de rețea, atunci stratul de aplicație asigură că fișierul este mutat de la computerul de lucru pe unitatea de rețea în mod transparent pentru utilizator. .

Strat de transport (4) (Strat de transport) asigură livrarea pachetelor fără erori și pierderi, precum și în ordinea necesară. Aici, datele transmise sunt împărțite în blocuri, plasate în pachete, iar datele primite sunt restaurate din pachete. Livrarea pachetelor este posibilă atât cu stabilirea unei conexiuni (canal virtual), cât și fără. Stratul de transport este stratul limită și puntea dintre primele trei, care sunt foarte specifice aplicației, și cele trei de jos, care sunt foarte specifice rețelei.

Strat de rețea (3) (Strat de rețea) este responsabil pentru adresarea pachetelor și traducerea numelor logice (adrese logice, cum ar fi adrese IP sau adrese IPX) în adrese MAC de rețea fizică (și invers). La același nivel, se rezolvă problema alegerii unei rute (cale) pe care pachetul este livrat la destinație (dacă există mai multe rute în rețea). La nivel de rețea, funcționează dispozitive de rețea intermediare complexe, cum ar fi routerele.

Stratul de canal (2) sau stratul de control al liniei de transmisie (Strat de legătură de date) este responsabil pentru generarea de pachete (cadre) de tip standard pentru o anumită rețea (Ethernet, Token-Ring, FDDI), inclusiv câmpurile de control inițiale și finale. Aici, accesul la rețea este controlat, erorile de transmisie sunt detectate prin calcularea sumelor de control, iar pachetele eronate sunt retrimise la receptor. Stratul de legătură de date este împărțit în două substraturi: LLC superior și MAC inferior. Dispozitivele de rețea intermediare, cum ar fi comutatoarele, funcționează la nivelul conexiunii de date.

Strat fizic (1) (Strat fizic)– acesta este cel mai de jos nivel al modelului, care este responsabil pentru codificarea informațiilor transmise în niveluri de semnal acceptate în mediul de transmisie utilizat și decodificarea inversă. De asemenea, definește cerințele pentru conectori, conectori, potrivire electrică, împământare, protecție la interferențe etc. La nivelul fizic, funcționează dispozitivele de rețea, cum ar fi transceiver-uri, repetoare și hub-uri repetitoare.

Modelul Open System Interconnection (OSI), sau modelul ISO/OSI, definește în mod clar diferitele straturi de interconectare a sistemului, le dă nume standard și specifică ce activitate ar trebui să facă fiecare strat.

Modelul OSI împarte comunicarea în șapte straturi sau straturi. Fiecare nivel tratează un aspect specific al interacțiunii. Prin urmare, problema interacțiunii este împărțită în 7 probleme specifice, dintre care fiecare poate fi rezolvată independent de celelalte. Fiecare strat menține interfețe cu straturile de deasupra și dedesubt.

Deci, să presupunem că o aplicație face o solicitare unui strat de aplicație, cum ar fi un serviciu de fișiere. Pe baza acestei solicitări, software-ul la nivel de aplicație generează un mesaj în format standard, care conține informații de serviciu (antet) și, eventual, date transmise. Acest mesaj este apoi transmis la nivelul reprezentativ. Stratul de prezentare își adaugă antetul mesajului și transmite rezultatul în stratul de sesiune, care la rândul său își adaugă antetul și așa mai departe. Unele implementări de protocol prevăd că mesajul conține nu doar un antet, ci și un trailer. În cele din urmă, mesajul ajunge la nivelul cel mai de jos, fizic, care de fapt îl transmite de-a lungul liniilor de comunicare.

Când un mesaj ajunge prin rețea către o altă mașină, acesta se deplasează secvenţial jos sus de la nivel la nivel. Fiecare nivel analizează, procesează și elimină antetul nivelului său, îndeplinește funcții corespunzătoare unui nivel dat și transmite un mesaj la un nivel superior.

Funcții ale stratului modelului ISO/OSI

NIVEL FIZIC. Acest strat se ocupă cu transmiterea biților prin cablu coaxial, cablu cu perechi răsucite sau fibră optică.

Caracteristicile mediilor fizice de transmisie a datelor: lățime de bandă, imunitate la zgomot, impedanță caracteristică și altele.

La acelasi nivel se determină caracteristicile semnalelor electrice, cum ar fi cerințele pentru nivelurile de tensiune sau curent ale semnalului transmis, tipul de codificare, viteza de transmisie a semnalului. Pe langa asta, aici tipurile de conectori și scopul fiecărui contact sunt standardizate. Din partea computerului Funcțiile stratului fizic sunt realizate de adaptorul de rețea sau portul serial.

NIVEL CANAL. Stratul fizic transferă pur și simplu biți. Acest lucru nu ia în considerare faptul că mediul fizic de transmisie poate fi ocupat. Prin urmare, una dintre sarcinile stratului de legătură este verificarea disponibilitatii mediului de transmisie. O altă sarcină a stratului de legătură este implementarea mecanismelor de detectare și corectare a erorilor. Pentru a face acest lucru la nivel de link biții sunt grupați în seturi, numite cadre.

Stratul de legătură de date asigură transmiterea corectă a fiecărui cadru, plasând o secvență specială de biți la începutul și la sfârșitul fiecărui cadru pentru a-l marca și, de asemenea, calculează o sumă de control și adaugă suma de control la cadru. Când sosește cadrul, receptorul calculează din nou suma de control a datelor primite și compară rezultatul cu suma de control din cadrul. Dacă se potrivesc, cadrul este considerat corect și acceptat. Dacă sumele de control nu se potrivesc, se înregistrează o eroare.

Deși stratul de legătură asigură livrarea de cadre între oricare două noduri dintr-o rețea locală, o face doar în cadrul rețelei cu o topologie complet definită de conexiuni - inel, stea sau magistrală.

În calculatoare Funcțiile stratului de legătură sunt implementate în comun de adaptoarele de rețea și driverele acestora.

NIVEL DE REȚEA. Acest nivel servește pentru a forma un sistem de transport unificat, unind mai multe reţele cu principii diferite de transmitere a informaţiilorîntre nodurile terminale.

„Rețea” este o colecție de computere conectate între ele în conformitate cu una dintre topologiile tipice standard și care utilizează unul dintre protocoalele stratului de legătură definite pentru această topologie pentru a transmite date.

Sarcina principală a stratului de rețea este de a selecta cea mai bună rută. Depinde de: timpul de transmitere a datelor de-a lungul acestui traseu, capacitatea canalului de comunicație, intensitatea traficului, fiabilitatea transmisiei.

La nivel de rețea, sunt definite două tipuri de protocoale. Primul tip se referă la definirea regulilor de transmitere a pachetelor de date ale nodului final de la nod la router și între routere. Acestea sunt protocoalele care se referă de obicei atunci când oamenii vorbesc despre protocoale de nivel de rețea. Stratul de rețea include și un alt tip de protocol numit protocoale de schimb de informații de rutare. Folosind aceste protocoale, routerele colectează informații despre topologia conexiunilor la internet.

Protocoalele de nivel de rețea sunt implementate de modulele software ale sistemului de operare, precum și de software-ul și hardware-ul routerului.

NIVEL TRANSPORT. Sarcina stratului de transport este de a furniza aplicații sau straturile superioare ale stivei - aplicație și sesiune - transferarea datelor cu același grad de fiabilitate pe care le cer. Modelul OSI definește cinci clase de servicii furnizate de stratul de transport. Aceste tipuri de servicii diferă prin calitatea serviciilor oferite: urgență, capacitatea de a restabili comunicațiile întrerupte, disponibilitatea mijloacelor de multiplexare a conexiunilor multiple între diferite protocoale de aplicație printr-un protocol de transport comun și, cel mai important, capacitatea de a detecta și corecta erorile de transmisie, cum ar fi distorsiunea, pierderea și duplicarea pachetelor.

NIVEL DE SESIUNE. Stratul de sesiune oferă gestionarea conversațiilor pentru a înregistra ce parte este activă în prezent și oferă, de asemenea, facilități de sincronizare. Acestea din urmă vă permit să introduceți puncte de control în transferuri lungi, astfel încât, în caz de eșec, să vă puteți întoarce la ultimul punct de control, în loc să începeți totul de la capăt. În practică, puține aplicații folosesc stratul de sesiune și este rar implementat.

NIVEL DE PREZENTARE. Acest strat oferă asigurarea că informațiile transmise de stratul de aplicație vor fi înțelese de stratul de aplicație într-un alt sistem. Dacă este necesar, stratul de prezentare convertește formatele de date într-un format comun de prezentare, iar la recepție, în consecință, efectuează conversia inversă. În acest fel, straturile de aplicație pot depăși, de exemplu, diferențele sintactice în reprezentarea datelor. La acest nivel se poate realiza criptarea și decriptarea datelor, datorită cărora se asigură secretul schimbului de date pentru toate serviciile aplicației simultan.

NIVEL DE APLICARE. Stratul de aplicație este într-adevăr doar un set de diverse protocoale care permit utilizatorilor rețelei să acceseze resurse partajate, cum ar fi fișiere, imprimante sau pagini Web hipertext, și să colaboreze, cum ar fi prin protocolul de e-mail. Unitatea de date pe care operează stratul de aplicație este de obicei numită mesaj.

Diferitele straturi de protocol ale serverului și ale clientului nu comunică între ele direct, dar comunică prin stratul fizic. Trecând treptat de la nivelul superior la cel inferior, datele sunt continuu transformate și completate cu date care sunt analizate prin protocoalele nivelurilor corespunzătoare de pe latura adiacentă. Acest lucru creează efectul interacțiunii virtuale între niveluri. Odată cu datele pe care clientul le trimite către server, se transmit o mulțime de informații de serviciu (adresa curentă a clientului, data și ora solicitării, versiunea sistemului de operare, drepturi de acces la datele solicitate etc.).

Toate serviciile moderne de internet se bazează pe conexiuni virtuale. Redirecționarea unui mesaj de la un server către un client poate trece prin zeci de computere diferite. Acest lucru nu înseamnă deloc că pe fiecare computer un mesaj trebuie să treacă prin toate nivelurile - trebuie doar să „se ridice” la nivelul de rețea (care determină adresarea) atunci când primește și din nou „să coboare” la nivelul fizic la transmitere. În acest caz, serviciul de mesagerie se bazează pe o conexiune virtuală la nivel de rețea și pe protocoalele corespunzătoare . Internetul este o asociație de rețele (Worldwide Computer Network). Internetul poate fi considerat în sens fizic ca milioane de calculatoare conectate între ele prin tot felul de linii de comunicație, formând un „spațiu” informațional în cadrul căruia are loc o mișcare continuă a fluxurilor de informații, care se amestecă între calculatoarele care alcătuiesc nodurile de rețea și este stocat ceva timp pe hard disk-urile acestora.discuri.

Internetul modern se bazează pe utilizarea protocoalelor TCP/IP. TCP/IP nu este un protocol de rețea, ci două protocoale situate la niveluri diferite. Protocolul TCP este un protocol de nivel de transport. El o controlează. modul în care sunt transferate informațiile. Protocolul IP este adresabil. Acesta aparține stratului de rețea și determină unde are loc transmisia.

Conform protocolului TCP, datele trimise sunt „tăiate” în pachete mici, după care fiecare pachet este marcat astfel încât să conțină datele necesare pentru asamblarea corectă a documentului pe computerul destinatarului. Două computere conectate între ele printr-o conexiune fizică pot suporta simultan mai multe conexiuni TCP, la fel cum două servere pot transmite simultan mai multe pachete TCP de la numeroși clienți unul la altul în ambele direcții pe aceeași linie de comunicație.

Esența protocolului - IP (Internet Protocol) este că fiecare participant la World Wide Web trebuie să aibă propria sa adresă unică (adresă IP). Fără aceasta, nu putem vorbi despre livrarea exactă a pachetelor TCP la locul de muncă dorit. Această adresă este exprimată foarte simplu - în patru octeți, de exemplu: 195.38.46.11. Structura adresei IP este organizată în așa fel încât fiecare computer prin care trece orice pachet TCP poate determina din aceste patru numere care dintre cei mai apropiați „vecini” ai săi trebuie să redirecționeze pachetul, astfel încât să fie „mai aproape” de destinatar. Ca rezultat al unui număr finit de transferuri, pachetul TCP ajunge la destinatar. Sunt luate în considerare condițiile de comunicare și capacitatea liniei. Rezolvarea întrebărilor despre ceea ce este considerat „mai aproape” și ce este „mai departe” este tratată de instrumente speciale - routere. Rolul unui router într-o rețea poate fi îndeplinit fie de un computer specializat, fie de un program special care rulează în rețea server nod.

Deoarece un octet conține până la 256 de valori diferite, teoretic, mai mult de patru miliarde de adrese IP unice pot fi exprimate folosind patru octeți (256 minus unele adrese utilizate ca adrese de serviciu). În practică, datorită particularităților abordării unor tipuri de rețele locale, numărul de adrese posibile este de aproximativ două miliarde, dar, conform standardelor moderne, aceasta este o valoare destul de mare.

În funcție de scopurile și obiectivele lor specifice, clienții rețelei folosesc serviciile de care au nevoie. Serviciile diferite au protocoale diferite. Se numesc protocoale de aplicație. Respectarea acestora este asigurată și susținută de programe speciale. Astfel, pentru a utiliza oricare dintre serviciile de Internet, trebuie să instalați pe computer un program care să poată funcționa folosind protocolul acestui serviciu. Astfel de programe se numesc programe client sau pur și simplu clienți.

Pentru a transfera fișiere pe Internet, se folosește un protocol de aplicație special, FTP (File Transfer Protocol). În consecință, pentru a primi un fișier de pe Internet, trebuie să:

Aveți pe computer un program care este un client FTP (client FTP);

Stabiliți o conexiune cu un server care oferă servicii FTP (server FTP).

Un alt exemplu: pentru a utiliza email-ul trebuie respectate protocoalele de trimitere si primire a mesajelor. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți un program (client de e-mail) și să stabiliți o conexiune cu serverul de e-mail. Același lucru este valabil și pentru alte servicii.