рівні osi

фізичний рівень

Фізичний рівень (Physical layer) має справу з передачею бітів по фізичних каналах зв'язку, таким, як коаксіальний кабель, кручена пара, оптоволоконний кабель або цифровий територіальний канал. До цього рівня мають відношення характеристики фізичних середовищ передачі даних, такі як смуга пропускання, перешкодозахищеність, хвильовий опір і інші. На цьому ж рівні визначаються характеристики електричних сигналів, що передають дискретну інформацію, таку як крутизна фронтів імпульсів, рівні напруги або струму сигналу, що передається, тип кодування, швидкість передачі сигналів. Крім того, тут стандартизуються типи роз'ємів і призначення кожного контакту.

передача бітів по фізичних каналах;

формування електричних сигналів;

Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються мережевим адаптером або послідовним портом.

канальний рівень

На фізичному рівні просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в тих мережах, в яких лінії зв'язку використовуються (розділяються) навперемінно декількома парами взаємодіючих комп'ютерів, фізичне середовище передачі може бути зайнята. Тому одним із завдань канального рівня (Data Link layer) є перевірка доступності середовища передачі. Інше завдання канального рівня - реалізація механізмів виявлення та корекції помилок. Для цього на канальному рівні біти групуються в набори, звані кадрами (frames). Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру поміщаючи спеціальну послідовність біт в початок і кінець кожного кадру, для його виділення, а також обчислює контрольну суму, обробляючи всі байти кадру певним способом, і додає контрольну суму до кадру.

Функції канального рівня

Надійна доставка пакета:

Між двома сусідніми станціями в мережі з довільною топологією.

Між будь-якими станціями в мережі з типовою топологією:

перевірка доступності середовища, що розділяється;

виділення кадрів з потоку даних, що надходять по мережі; формування кадрів при відправці даних;

підрахунок і перевірка контрольної суми.

Мережевий рівень

Мережевий рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що об'єднує декілька мереж, причому ці мережі можуть використовувати різні принципи передачі повідомлень між кінцевими вузлами і володіти довільною структурою зв'язків.

Усередині мережі доставка даних забезпечується відповідним канальним рівнем, а ось доставкою даних між мережами займається мережевий рівень, який і підтримує можливість правильного вибору маршруту передачі повідомлення навіть в тому випадку, коли структура зв'язків між складовими мережами має характер, відмінний від прийнятого в протоколах канального рівня.

Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, званими маршрутизаторами. Маршрутизатор - це пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і пересилає пакети мережевого рівня в мережу призначення. Щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачу, що знаходиться в іншій мережі, потрібно здійснити деяку кількість транзитних передач між мережами, іліхопів (від слова hop - стрибок), кожен раз вибираючи відповідний маршрут. Таким чином, маршрут є послідовність маршрутизаторів, через які проходить пакет.

Мережевий рівень - доставка пакета:

між будь-якими двома вузлами мережі з довільною топологією;

між будь-якими двома мережами в складовою мережі;

мережу - сукупність комп'ютерів, що використовують для обміну даними єдину мережеву технологію;

маршрут - послідовність проходження пакетом маршрутизаторів в складовою мережі.

транспортний рівень

На шляху від відправника до одержувача пакети можуть бути спотворені або загублені. Хоча деякі додатки мають власні засоби обробки помилок, існують і такі, які вважають за краще відразу мати справу з надійним з'єднанням. Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам або верхнім рівням стека - прикладному і сеансовому - передачу даних з тим ступенем надійності, яка їм потрібна. Модель OSI визначає п'ять класів сервісу, наданих транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю наданих послуг: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв'язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з'єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, а головне - здатністю до виявлення і виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата і дублювання пакетів.

Вибір класу сервісу транспортного рівня визначається, з одного боку, тим, якою мірою завдання забезпечення надійності вирішується самими додатками і протоколами більш високих, ніж транспортний, рівнів, а з іншого боку, залежить від того, наскільки надійною є система транспортування даних в мережі, забезпечується рівнями, розташованими нижче транспортного - мережевим, канальним і фізичним. Транспортний рівень - забезпечення доставки інформації з необхідною якістю між будь-якими вузлами мережі:

розбивка повідомлення сеансового рівня на пакети. їх нумерація;

буферизация прийнятих пакетів;

упорядкування прибувають пакетів;

Як правило, всі протоколи, починаючи з транспортного рівня і вище, реалізуються програмними засобами кінцевих вузлів мережі - компонентами їх мережевих операційних систем. Як приклад транспортних протоколів можна привести протоколи TCP і UDP стека TCP / IP і протокол SPX стека Novell.

Протоколи чотирьох нижніх рівнів узагальнено називають мережевим транспортом або транспортною підсистемою, так як вони повністю вирішують задачу транспортування повідомлень із заданим рівнем якості в складених мережах з довільною топологією і різними технологіями. Решта три верхніх рівні вирішують задачі надання прикладних сервісів на основі транспортної підсистеми.

сеансовий рівень

Сеансовий рівень (Session layer) забезпечує управління діалогом: фіксує, яка зі сторін є активною в даний момент, надає засоби синхронізації. Останні дозволяють вставляти контрольні точки в довгі передачі, щоб у разі відмови можна було повернутися назад до останньої контрольної точки, а не починати все спочатку. На практиці деякі додатки використовують сеансовий рівень, і він рідко реалізується у вигляді окремих протоколів, хоча функції цього рівня часто об'єднують з функціями прикладного рівня і реалізують в одному протоколі.

Сеансовий рівень - управління діалогом об'єктів прикладного рівня:

встановлення способу обміну повідомленнями (двобічний або напівдуплексний);

синхронізація обміну повідомленнями;

організація "контрольних точок" діалогу.

представницький рівень

Представницький рівень (Presentation layer) має справу з формою подання переданої по мережі інформації, не змінюючи при цьому її змісту. За рахунок рівня уявлення інформація, передана прикладним рівнем однієї системи, завжди зрозуміла прикладному рівню іншої системи. За допомогою засобів даного рівня протоколи прикладних рівнів можуть подолати синтаксичні відмінності в представленні даних або ж відмінності в кодах символів, наприклад в кодах ASCII і EBCDIC. На цьому рівні може виконуватися шифрування і дешифрування даних, завдяки якому секретність обміну даними забезпечується відразу для всіх прикладних служб. Прикладом такого протоколу є протокол Secure Socket Layer (SSL), який забезпечує секретний обмін повідомленнями для протоколів прикладного рівня стека TCP / IP.

Рівень представлення - погоджує подання (синтаксис) даних при взаємодії двох прикладних процесів:

перетворення даних з зовнішнього формату у внутрішній;

шифрування і розшифрування даних.

прикладний рівень

Прикладний рівень (Application layer) - це насправді просто набір різноманітних протоколів, за допомогою яких користувачі мережі отримують доступ до ресурсів, що розділяються, таким як файли, принтери або гіпертекстові Web-сторінки, а також організують спільну роботу, наприклад за допомогою протоколу електронної пошти. Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень, звичайно називається повідомленням (message).

Прикладний рівень - набір всіх мережевих сервісів, які надає система кінцевому користувачеві:

ідентифікація, перевірка прав доступу;

Існує дуже багато різних служб прикладного рівня. Наведемо як приклад хоч би декілька найбільш поширених реалізацій файлових служб: NCP в операційній системі Novell NetWare, SMB в Microsoft Windows NT, NFS, FTP і TFTP, що входять в стек TCP / IP.