Еталонна модель osi - студопедія

Модель OSI була запропонована Міжнародною організацією стандартів ISO (International Standards Organization) в 1984 році. З тих пір її використовують (більш-менш строго) всі виробники мережевих продуктів. Як і будь-яка універсальна модель, OSI досить громіздка, надлишкова, і не дуже гнучка. Тому реальні мережеві засоби, що пропонуються різними фірмами, не обов'язково дотримуються прийнятого поділу функцій. Однак знайомство з моделлю OSI дозволяє краще зрозуміти, що ж відбувається в мережі.

Всі мережеві функції в моделі розділені на 7 рівнів (рис. 5.1). При цьому вищі рівні виконують більш складні, глобальні завдання, для чого використовують в своїх цілях нижчі рівні, а також керують ними. Мета нижчестоящого рівня - надання послуг вищестоящому рівню, причому вищестоящому рівню не важливі деталі виконання цих послуг. Нижчі рівні виконують більш прості і конкретні функції. В ідеалі кожен рівень взаємодіє тільки з тими, які знаходяться поруч з ним (вище і нижче нього). Верхній рівень відповідає прикладної задачі, що працює в даний момент з додатком, нижній - безпосередній передачі сигналів по каналу зв'язку.

Мал. 5.1. Сім рівнів моделі OSI

Модель OSI відноситься не тільки до локальних мереж, але і до будь-яких мереж зв'язку між комп'ютерами або іншими абонентами. Зокрема, функції мережі Інтернет також можна поділити на рівні відповідно до моделі OSI. Принципові відмінності локальних мереж від глобальних, з точки зору моделі OSI, спостерігаються тільки на нижніх рівнях моделі.

Функції, що входять в показані на рис. 5.1 рівні, реалізуються кожним абонентом мережі. При цьому кожен рівень на одному абонентові працює так, як ніби він має прямий зв'язок з відповідним рівнем іншого абонента. Між однойменними рівнями абонентів мережі існує віртуальна (логічна) зв'язок, наприклад, між прикладними рівнями взаємодіючих по мережі абонентів. Реальну ж, фізичний зв'язок (кабель, радіоканал) абоненти однієї мережі мають лише на самому нижньому, першому, фізичному рівні. У передавальному абонента інформація проходить всі рівні, починаючи з верхнього і закінчуючи нижнім. У приймаючому абонента отримана інформація робить зворотний шлях: від нижнього рівня до верхнього (рис. 5.2).

Мал. 5.2. Шлях інформації від абонента до абонента

Дані, які необхідно передати по мережі, на шляху від верхнього (сьомого) рівня до нижнього (першого) проходять процес інкапсуляції (рис. 4.6). Кожен нижченаведений рівень не тільки виробляє обробку даних, що приходять з більш високого рівня, а й постачає їх своїм заголовком, а також службовою інформацією. Такий процес обростання службовою інформацією триває до останнього (фізичного) рівня. На фізичному рівні вся ця многооболочечная конструкція передається по кабелю приймача. Там вона проробляє зворотну процедуру декапсуляціі, тобто при передачі на вищестоящий рівень забирається одна з оболонок. Верхнього сьомого рівня досягають вже дані, звільнені від усіх оболонок, тобто від усієї службової інформації нижчих рівнів. При цьому кожен рівень приймає абонента виробляє обробку даних, отриманих з нижченаведеного рівня відповідно до прибирається їм службовою інформацією.

Якщо на шляху між абонентами в мережі включаються якісь проміжні пристрої (наприклад, трансивери, репітери, концентратори, комутатори, маршрутизатори), то і вони теж можуть виконувати функції, що входять в нижні рівні моделі OSI. Чим більше складність проміжного пристрою, тим більше рівнів воно захоплює. Але будь-який проміжний пристрій має приймати і повертати інформацію на нижньому, фізичному рівні. Всі внутрішні перетворення даних повинні проводитися двічі і в протилежних напрямках (рис. 5.3). Проміжні мережеві пристрої на відміну від повноцінних абонентів (наприклад, комп'ютерів) працюють тільки на нижніх рівнях і до того ж виконують двостороннє перетворення.

Мал. 5.3. Включення проміжних пристроїв між абонентами мережі

Розглянемо докладніше функції різних рівнів.

Більшість функцій двох нижніх рівнів моделі (1 і 2) зазвичай реалізуються апаратно (частина функцій рівня 2 - програмним драйвером мережевого адаптера). Саме на цих рівнях визначається швидкість передачі і топологія мережі, метод управління обміном і формат пакету, тобто те, що має безпосереднє відношення до типу мережі, наприклад, Ethernet, Token-Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN. Більш високі рівні, як правило, не працюють безпосередньо з конкретною апаратурою, хоча рівні 3, 4 і 5 ще можуть враховувати її особливості. Рівні 6 і 7 ніяк не пов'язані з апаратурою, заміни одного типу апаратури на інший вони не помічають.

Як уже зазначалося, в рівні 2 (канальному) нерідко виділяють два підрівні (sublayers) LLC і MAC (рис. 5.4):

• Верхній підрівень (LLC - Logical Link Control) здійснює управління логічним зв'язком, тобто встановлює віртуальний канал зв'язку. Строго кажучи, ці функції не пов'язані з конкретним типом мережі, але частина з них все ж покладається на апаратуру мережі (мережевий адаптер). Інша частина функцій підрівня LLC виконуєтьсяпрограмою драйвера мережевого адаптера. Підрівень LLC відповідає за взаємодію з рівнем 3 (мережевим).
• Нижній підрівень (MAC - Media Access Control) забезпечує безпосередній доступ до середовища передачі інформації (каналу зв'язку). Він безпосередньо пов'язаний з апаратурою мережі. Саме на підрівні MAC здійснюється взаємодія з фізичним рівнем. Тут проводиться контроль стану мережі, повторна передача пакетів заданий число раз при колізіях, прийом пакетів і перевірка правильності передачі.

Мал. 5.4. Підрівні LLC і MAC канального рівня

802.1 - об'єднання мереж за допомогою мостів і комутаторів

802.2 - управління логічного зв'язком на підрівні LLC.

802.3 - локальна мережа з методом доступу CSMA / CD і топологією шина (Ethernet).

802.4 - локальна мережа з топологією шина і маркерним доступом (Token-Bus).

802.5 - локальна мережа з топологією кільце і маркерним доступом (Token-Ring).

802.6 - міська мережа (Metropolitan Area Network, MAN) з відстанями між абонентами більше 5 км.

802.7 - широкосмугова технологія передачі даних.

802.8 - оптоволоконная технологія.

802.9 - інтегровані мережі з можливістю передачі мови і даних.

802.10 - безпека мереж, шифрування даних.

802.11 - бездротова мережа по радіоканалу (WLAN - Wireless LAN).

802.12 - локальна мережа з централізованим управлінням доступом за пріоритетами запитів і топологією зірка (100VG-AnyLAN).