Podstawowy model odniesienia dla interakcji systemów otwartych ma. Model referencyjny interakcji otwartych systemów informatycznych. Model referencyjny wzajemnych połączeń systemów otwartych
Podstawowe EMI to model przyjęty do opisu przez ISO ogólne zasady interakcja systemy informacyjne. EMVOS jest uznawany przez wszystkie organizacje międzynarodowe za podstawę standaryzacji protokołów sieci informatycznych.
W EMVOS sieć informacyjną uważa się za zbiór funkcji podzielonych na grupy zwane poziomami. Podział na poziomy pozwala na dokonanie zmian w środkach realizacji jednego poziomu bez konieczności restrukturyzacji środków na pozostałych poziomach, co znacznie upraszcza i zmniejsza koszty modernizacji środków w miarę rozwoju technologii.
EMVOS składa się z siedmiu poziomów. Poniżej znajdują się ich numery, nazwy i funkcje.
Poziom 7 – aplikacyjny (Aplikacja): zawiera narzędzia do zarządzania procesami aplikacyjnymi; procesy te można łączyć, aby realizować przydzielone zadania i wymieniać między sobą dane. Inaczej mówiąc, na tym poziomie ustalane są dane, które mają być przesyłane w sieci i zestawiane w bloki. Warstwa ta obejmuje na przykład takie środki interakcji między programami użytkowymi, jak odbieranie i przechowywanie pakietów w „ skrzynki pocztowe" (skrzynka pocztowa).
Poziom 6 - reprezentatywny (Prezentacja): realizowane są funkcje prezentacji danych (kodowanie, formatowanie, strukturyzacja). Przykładowo na tym poziomie dane przeznaczone do transmisji są konwertowane z kodu EBCDIC na ASCII itp.
Poziom V – sesja (Sesja): przeznaczona do organizowania i synchronizowania dialogu prowadzonego przez obiekty (stacje) sieci. Na tym poziomie określa się rodzaj komunikacji (dupleks lub półdupleks), początek i koniec zadań, kolejność i tryb wymiany żądań i odpowiedzi współdziałających partnerów.
Poziom 4 - Transport: przeznaczony do zarządzania kanałami typu end-to-end w sieci danych; warstwa ta zapewnia komunikację pomiędzy punktami końcowymi (w odróżnieniu od kolejnej warstwy sieci, która zapewnia transmisję danych poprzez pośrednie elementy sieci). Do funkcji warstwy transportowej zalicza się multipleksowanie i demultipleksowanie (montaż i deasemblacja pakietów), wykrywanie i eliminowanie błędów w transmisji danych oraz realizację zamówionego poziomu usług (np. zamówionej prędkości i niezawodności transmisji).
Poziom 3 - sieć (Sieć): na tym poziomie pakiety są tworzone zgodnie z zasadami tych sieci pośrednich, przez które przechodzi oryginalny pakiet, i pakiety są kierowane, tj. wyznaczanie i realizacja tras, którymi przesyłane są pakiety. Innymi słowy, routing sprowadza się do tworzenia kanałów logicznych. Kanał logiczny to wirtualne połączenie pomiędzy dwoma lub większą liczbą obiektów warstwy sieciowej, które umożliwia wymianę danych pomiędzy tymi obiektami. Koncepcja kanału logicznego niekoniecznie odpowiada pewnemu fizycznemu połączeniu linii danych pomiędzy połączonymi punktami. Pojęcie to zostało wprowadzone w celu oderwania od fizycznej realizacji połączenia. Kolejną ważną funkcją warstwy sieciowej po routingu jest kontrola obciążenia sieci w celu zapobiegania zatorom, które negatywnie wpływają na działanie sieci.
Poziom 2 - kanał (Łącze, poziom łącza danych): świadczy usługi wymiany danych pomiędzy obiektami logicznymi poprzedniej warstwy sieci oraz realizuje funkcje związane z tworzeniem i przesyłaniem ramek, wykrywaniem i korekcją błędów występujących na kolejnym poziomie fizycznym. Pakiet warstwy łącza nazywany jest ramką, ponieważ pakiet w poprzednich warstwach może składać się z jednej lub wielu ramek.
Warstwa 1 – Fizyczna: zapewnia środki mechaniczne, elektryczne, funkcjonalne i proceduralne do ustanawiania, utrzymywania i zwalniania połączeń logicznych pomiędzy jednostkami logicznymi warstwy łącza; realizuje funkcje transmisji bitów danych poprzez nośniki fizyczne. To na poziomie fizycznym następuje prezentacja informacji w postaci sygnałów elektrycznych lub optycznych, dokonywane są transformacje kształtu sygnału oraz dobór parametrów fizycznych nośników transmisji danych.
W szczególnych przypadkach może zaistnieć potrzeba zaimplementowania tylko części wymienionych funkcji, wtedy w sieci będzie tylko część poziomów. Zatem w prostych (nierozgałęzionych) sieciach LAN nie ma potrzeby stosowania obiektów warstwy sieciowej i transportowej. Jednocześnie złożoność funkcji warstwy łącza powoduje, że wskazane jest podzielenie jej na dwa podpoziomy w sieci LAN: kontrolę dostępu do kanałów (MAC – Medium Access Control) i kontrolę łącza logicznego (LLC – Logical Link Control). Podwarstwa LLC, w odróżnieniu od podwarstwy MAC, zawiera część funkcji warstwy łącza danych, które nie są związane z charakterystyką medium transmisyjnego.
Transmisja danych w sieciach rozgałęzionych odbywa się z wykorzystaniem enkapsulacji/dekapsulacji porcji danych. W ten sposób wiadomość docierająca do warstwy transportowej jest dzielona na segmenty, które otrzymują nagłówki i są przesyłane do warstwy sieciowej. Segment nazywany jest zwykle pakietem warstwy transportowej. Warstwa sieciowa organizuje transfer danych poprzez sieci pośrednie. W tym celu segment można podzielić na części (pakiety), jeśli sieć nie obsługuje transmisji całych segmentów. Pakiet jest dostarczany z własnym nagłówkiem sieciowym (tzn. następuje enkapsulacja). Podczas transmisji pomiędzy pośrednimi węzłami sieci LAN pakiety muszą być enkapsulowane w ramki z możliwością podziału pakietów. Odbiorca dekapsuluje segmenty i rekonstruuje oryginalną wiadomość.
przełączanie informacji o protokole sieciowym
STRONA 2
Na początku lat 80. ISO dostrzegła potrzebę stworzenia modelu sieci, w oparciu o który dostawcy sprzętu telekomunikacyjnego mogliby budować sieci interoperacyjne. W 1984 roku taki standard został wydany pod nazwą „Model referencyjny wzajemnych połączeń systemów otwartych" (Open System Interconnect - OSI) lub OSI/ISO.
Model referencyjny OSI stał się podstawowym modelem architektonicznym systemów przesyłania wiadomości. Rozważając konkretne systemy aplikacji telekomunikacyjnych, porównuje się ich architekturę z modelem OSI/ISO. Ten model jest Najlepszym sposobem na naukę nowoczesna technologia komunikacja.
Model referencyjny OSI dzieli problem przesyłania informacji pomiędzy abonentami na: siedem mniejsze i dlatego łatwiejsze do rozwiązania problemy. Specyfikacja każdego zadania została przeprowadzona zgodnie z zasadą względnej autonomii. Oczywiście problem autonomiczny jest łatwiejszy do rozwiązania.
Każdy z siedmiu obszarów problemu transferu informacji jest powiązany z jednym z poziomów modelu referencyjnego. Zaimplementowane są dwie najniższe warstwy modelu referencyjnego OSIsprzęt i oprogramowanietego przepisu, zazwyczaj wdraża się pozostałych pięć najwyższych poziomów oprogramowanie zaopatrzenie. Model referencyjny OSI opisuje, w jaki sposób informacja przechodzi przez medium transmisyjne (takie jak metalowe przewody) z procesu aplikacji źródłowej (takiego jak głos) do procesu docelowego.
Jako przykład komunikacji OSI załóżmy, że System A na rys. 2.1 ma informacje do wysłania do Systemu B. Proces aplikacji Systemu A komunikuje się z warstwą 7 Systemu A (najwyższy poziom), która komunikuje się z warstwą 6 Systemu A, która z kolei komunikuje się z warstwą 5 Systemu A i tak dalej, aż do Systemu A Warstwa 1 A. Zadaniem Poziomu 1 jest przekazywanie (a także pobieranie) informacji do środowiska fizycznego. Gdy informacja przejdzie przez środowisko fizyczne i zostanie odebrana przez System B, przedostaje się przez warstwy Systemu B do Odwrotna kolejność(najpierw poziom 1, potem poziom 2 itd.), aż w końcu dotrze do procesu aplikacyjnego Systemu B.
Każdy poziom komunikuje się z wyższymi i niższymi poziomami systemu. Jednak do realizacji zadań właściwych warstwie konieczna jest komunikacja z odpowiednią warstwą innego systemu, tj. głównym zadaniem Poziomu 1 Systemu A jest komunikacja z Poziomem 1 Systemu B; Poziom 2 Systemu A komunikuje się z Poziomem 2 Systemu B itd.
Model warstwowy OSI wyklucza bezpośrednią komunikację pomiędzy odpowiednimi warstwami różnych systemów. W konsekwencji każdy poziom Systemu A korzysta z usług świadczonych mu przez sąsiednie poziomy w celu komunikowania się z odpowiadającym mu poziomem Systemu B. Niższy poziom nazywany jestźródło usług i ten nadrzędny - użytkownik serwisu. Interakcja poziomów zachodzi w tzwpunkt świadczenia usług. Zależności pomiędzy sąsiednimi poziomami odrębnego systemu pokazano na rys. 2.2.
Ryż. 2.2. Interakcja pomiędzy poziomami odrębnego systemu
Wymiana informacji sterujących pomiędzy odpowiednimi poziomami różnych systemów odbywa się w formie wymiany specjalnych „ nagłówki ", dodany do ładunku. Zwykle nagłówek poprzedza faktyczne informacje o aplikacji. Każda podstawowa warstwa systemu transmitującego dodaje swój własny nagłówek z niezbędnymi informacjami sterującymi dla odpowiedniej warstwy drugiego systemu do bloku informacji otrzymanego z wyższej warstwy (ryc. 2.3).
Ryż. 2.3. Tworzenie bloków informacyjnych
System odbiorczy analizuje tę informację kontrolną i usuwa odpowiedni nagłówek przed przesłaniem bloku informacyjnego na wyższy poziom. Zatem rozmiar bloku informacyjnego zwiększa się podczas przechodzenia od góry do dołu przez poziomy w systemie nadawczym i zmniejsza się podczas przechodzenia od dołu do góry przez poziomy w systemie odbiorczym.
Model referencyjny OSI nie jest implementacją sieciową. Definiuje jedynie funkcje protokołu każdej warstwy.
2.2. Opis warstw modelu referencyjnego OSI
Każda warstwa ma predefiniowany zestaw funkcji, które musi wykonywać, aby móc prowadzić komunikację.
Warstwa aplikacji(warstwa 7) to warstwa OSI najbliższa użytkownikowi. Różni się od innych warstw tym, że nie świadczy usług żadnej z pozostałych warstw OSI. Świadczy usługi dla procesów aplikacji, które są poza zakresem modelu OSI. Przykładami takich procesów aplikacyjnych są procesy transmisji głosu, bazy danych, edytory tekstu itp.
Warstwa aplikacji identyfikuje i ustala obecność zamierzonych partnerów komunikacyjnych, synchronizuje współpracujące procesy aplikacji oraz ustanawia i uzgadnia procedury rozwiązywania błędów i zarządzania integralnością informacji. Warstwa aplikacji określa również, czy dostępne są wystarczające zasoby dla zamierzonej komunikacji. Na tym poziomie informacje prezentowane są w postaci plików, tabel, baz danych itp. obiektów
Poziom reprezentacyjny(warstwa 6) odpowiada za to, aby informacje przesyłane z warstwy aplikacji jednego systemu były czytelne dla warstwy aplikacji innego systemu. Jeśli to konieczne, warstwa reprezentatywna dokonuje tłumaczenia pomiędzy wieloma formatami reprezentacji informacji przy użyciu wspólnego formatu reprezentacji informacji.
Warstwa reprezentacji dotyczy nie tylko formatu i prezentacji rzeczywistych danych użytkownika, ale także struktur danych używanych przez programy. Dlatego oprócz przekształcenia faktycznego formatu danych (jeśli to konieczne) warstwa reprezentatywna negocjuje składnię przesyłania danych dla warstwy aplikacji oraz, jeśli to konieczne, dokonuje szyfrowania i deszyfrowania danych.
Warstwa sesji(warstwa 5) ustanawia, zarządza i kończy sesje pomiędzy aplikacjami. Sesje składają się z rozmowy pomiędzy dwoma lub większą liczbą obiektów widoku. Warstwa sesyjna synchronizuje dialog pomiędzy obiektami warstwy reprezentacyjnej i zarządza wymianą informacji pomiędzy nimi.
Ponadto warstwa sesji umożliwia wysyłanie informacji, klasy usług i powiadomień o wyjątkach dotyczących problemów w warstwach sesji, prezentacji i aplikacji. Dane na poziomie sesji reprezentowane są w blokach o zadanej długości.
Warstwa transportowa(poziom 4). Granicę między warstwą sesji i transportu można przedstawić jako granica pomiędzy protokołami wyższych poziomów (aplikacji) i protokołami niższych poziomów. Podczas gdy warstwy aplikacji, prezentacji i sesji zajmują się problemami aplikacji, cztery niższe warstwy zajmują się problemami transportu danych.
Warstwa transportowa świadczy usługi transportu danych, co odciąża wyższe warstwy od konieczności zagłębiania się w ich szczegóły. Zadaniem warstwy transportowej jest niezawodne przesyłanie danych w sieci. Zapewniając niezawodne usługi, warstwa transportowa zapewnia mechanizmy ustanawiania, utrzymywania i uporządkowanego kończenia kanałów, systemy wykrywania i odzyskiwania błędów transportu oraz kontrolę przepływu informacji (aby zapobiec zalaniu systemu danymi z innego systemu). Na tym poziomie informacja jest reprezentowana w formie komunikatów wymienianych pomiędzy procesami.
Warstwa sieci (warstwa 3) to złożona warstwa zapewniająca łączność i wybór trasy pomiędzy dwoma systemami końcowymi.
Ponieważ dwa systemy końcowe chcące się komunikować mogą być oddzielone znaczną odległością geograficzną i wieloma podsieciami, domeną routingu jest warstwa sieciowa. Protokoły routingu wybierają optymalne trasy przez sekwencję połączonych ze sobą podsieci. Tradycyjne protokoły warstwy sieciowej przesyłają informacje tymi trasami. W warstwie sieci informacje są reprezentowane w pakietach zawierających informacje adresowe niezbędne do zakończenia połączenia.
Warstwa łącza danych(warstwa 2) (formalnie zwana warstwą łącza danych) zapewnia niezawodny przesył danych kanałem fizycznym. Realizując to zadanie, warstwa łącza danych zajmuje się zagadnieniami adresowania fizycznego (w przeciwieństwie do adresowania sieciowego lub logicznego), topologii sieci, dyscypliny linii (w jaki sposób system końcowy powinien wykorzystywać łącze sieciowe), powiadamiania o błędach, porządkowania bloków danych, i kontrola przepływu informacji. W warstwie łącza danych informacja jest reprezentowana w blokach bitów zwanych ramkami lub pakietami danych. Granice pakietów są oznaczone sekwencjami flag bitów, które nie występują w obszarze danych. Flaga końca pakietu 01111110 dla procedury HDLC pokazano na rysunku 2.1 jako zacieniony obszar.
Warstwa fizyczna(Poziom 1) definiuje charakterystykę elektryczną, mechaniczną, proceduralną i funkcjonalną ustanawiania, utrzymywania i zwalniania kanału fizycznego pomiędzy systemami końcowymi. Specyfikacje warstwy fizycznej definiują cechy, takie jak wartości napięcia, parametry synchronizacji, szybkości transmisji informacji fizycznych, maksymalne odległości transmisji informacji, złącza fizyczne i inne podobne cechy.
Środowisko fizyczne w różnych systemach telekomunikacyjnych może obejmować różnorodne środki, od najprostszej pary przewodów po złożony system transmisji o synchronicznej hierarchii cyfrowej. Na tym poziomie informacja prezentowana jest w postaci sygnałów prądu elektrycznego, pole elektromagnetyczne lub energię świetlną.
L_02. Pytania autotestowe.
1 Opisać formę reprezentacji danych na poziomach modelu referencyjnego.
2 Opisz funkcje każdego poziomu.
Światowa praktyka tworzenia systemów doprowadziła do konieczności opracowania standardów w całym zakresie zagadnień związanych z organizacją systemów sieciowych. W 1977 roku Komitet ISO ds. Obliczeń i Przetwarzania Informacji zaproponował opis modelu referencyjnego OSI dla wzajemnych połączeń systemów otwartych, który nazwano modelem 7-warstwowym. Obecnie model ten stał się powszechny i uznany, gdyż stwarza podstawę zarówno do analizy istniejących, jak i definiowania nowych systemów i standardów.
Przedstawione poziomy w całości lub w części występują w dowolnym systemie komputerowym i współdziałają ze sobą w sposób ściśle hierarchiczny, tj. każdy poziom obsługuje poziom wyższy i korzysta z usług niższego poziomu.
Dzięki standaryzacji modelu 7-poziomowego, dowolne 2 urządzenia sieciowe, pod warunkiem zgodności ze standardem, mogą ze sobą współdziałać, pomimo różnic w konstrukcji, funkcjonalności i wewnętrznych interfejsach. Taka interakcja staje się możliwa dla różnych modeli i klas komputerów. Komitet ds. Standardów IEEE LAN zaproponował, aby środowisko fizyczne uznać za poziom 0.
Poziom 1 – Fizyczny
Zapewnia interfejs pomiędzy urządzeniem a medium transmisyjnym. Na poziomie fizycznym sekwencja bitów jest przesyłana kanałami abonenckimi. Sterowanie kanałem sprowadza się do identyfikacji początku i końca ramki, wygenerowania i odebrania sygnału oraz analizy sekwencji kodu. Standardy warstwy fizycznej obejmują zalecenia X.21, które definiują właściwości elektryczne, mechaniczne, funkcjonalne i proceduralne wymagane do fizycznego połączenia kanałów komunikacyjnych.
Poziom 2 – Kanał
Formularze z danych przekazywanych przez poziom 1, tzw. ramek i ich sekwencji, kontroluje dostęp do medium transmisyjnego, wykrywa i koryguje błędy. Warstwy fizyczne i łącza określają charakterystykę kanałów i metodologię transmisji ramek. Protokoły poziomu 2 są zgodne z zaleceniami X.25 ICST i ogólnie określają procedurę zarządzania kanałami: pełny dupleks, półdupleks, simpleks.
Poziom 3 – Sieć
Implementuje funkcje routingu, dzięki czemu ramki warstw, zwane pakietami, mogą być przesyłane wieloma kanałami w jednej lub większej liczbie sieci. Zwykle wymaga to dołączenia adresu sieciowego do pakietu. Głównym zadaniem protokołu sieciowego jest ułożenie zestawu kanałów logicznych (aż do 4096) w każdym kanale fizycznym, zwiększając efektywność wykorzystania kanału fizycznego. Warstwa sieciowa może również obsługiwać błędy. Standard protokołu transmisji zawiera zalecenia X.25/3 ICST.
Poziom 4 – Transport
Jest przeznaczony dla użytkowników i wykonawców usług transportowych w otwartych systemach komunikacyjnych. Protokół uwalnia użytkownika od konieczności uczenia się wszystkich funkcji przełączania, routingu i selekcji informacji, ponieważ zapewnia kompleksową kontrolę ruchu pakietów pomiędzy tymi procesami. Ważną rolę na poziomie transportu pełni mechanizm okienkowy, który daje nadawcy prawo do przekazania odbiorcy kilku (maksymalnie 8) bloków danych bez potwierdzenia. Na koniec przelewu odbiorca potwierdza otrzymanie bloków danych lub zgłasza w nich błędy. Procedura wykonywania tej funkcji nazywa się mechanizmem okiennym. Standard protokołu transportowego ECMA-72. Zawiera procedury 5 klas.
Poziom 5 – Sesja
Zapewnia wymianę bloków danych pomiędzy obiektami na poziomie aplikacji. W tym celu protokół wykonuje duża liczba funkcje: 10 do organizowania transmisji i 3 do synchronizacji procedur interakcji. Norma ECMA-75 definiuje 4 klasy usług: A–D.
Poziom 6 – Executive
Dokonuje interpretacji danych. Analizie poddawana jest reprezentacja znaków, format strony i kodowanie graficzne.
Podczas sterowania ekranem terminala realizowane są także inne funkcje:
czyszczenie ekranu wyznaczanie najważniejszych pól na ekranie za pomocą migotania itp.
Europejskie Stowarzyszenie Producentów Komputerów opracowało 4 powiązane ze sobą standardy ECMA-86 (podstawowe zasady 6. poziomu protokołów wymiany). Jeden standard ECMA-84 (uogólniony protokół terminala wirtualnego). Oraz jeden standard ECAM-88 (protokół klasy bazowej terminala wirtualnego).
Poziom 7 – Stosowany
Realizuje wszystkie funkcje, których nie można przypisać do niższego poziomu. Na tym poziomie ISO uwzględnia następujące protokoły:
FTAM – przesyłanie i zarządzanie plikami
JTM – przekazywanie i przetwarzanie zadań
VTSP – usługa terminala wirtualnego
FTAM opiera się na zasadzie wirtualnego przechowywania plików, która zapewnia standardowy, niezależny od komputera sposób opisywania struktury plików i ich cech.
JTM opiera się na zdalnym wprowadzaniu i wyprowadzaniu informacji za pomocą urządzeń zewnętrznych różnych komputerów.
VTSP ma na celu zapewnienie interakcji pomiędzy użytkownikami znajdującymi się na terminalach a procesami aplikacyjnymi zlokalizowanymi na różnych komputerach.
Wymiana informacji w sieciach telekomunikacyjnych odbywa się według określonych, wcześniej ustalonych zasad (standardów). Zasady te są opracowywane przez szereg organizacji międzynarodowych.
Interakcja we współczesnych sieciach telekomunikacyjnych zorganizowana jest zgodnie z modelem referencyjnym Open Systems Interconnection (OSI), który został zaproponowany w 1980 roku przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) dla sieci komputerowych. otwarty nazywane są systemy korzystające z tych samych protokołów komunikacyjnych. Protokół - zbiór reguł regulujących interakcję przy wymianie komunikatów pomiędzy niezależnymi urządzeniami lub procesami.
Ogólny problem komunikacji składa się z dwóch części:
1) część pierwsza dotyczy sieci komunikacyjnej – dane przesyłane siecią muszą dotrzeć do zamierzonego miejsca przeznaczenia w prawidłowej formie i terminowo;
2) część druga – zapewniająca rozpoznawanie danych do dalszego wykorzystania – funkcje urządzenia końcowego użytkownika.
Wszystkie zadania rozwiązywane w celu organizacji interakcji użytkownika podzielone są na siedem grup – poziomów modelu referencyjnego (rysunek 1.7).
Rysunek 1.7 – Model referencyjny interakcji systemów otwartych
Trzy dolne warstwy reprezentują usługi sieciowe. Protokoły implementujące te warstwy muszą być zapewnione w każdym węźle sieci. Cztery górne warstwy prezentują usługi użytkownikom końcowym i są z nimi powiązane, a nie z siecią. Niższe warstwy służą do kierowania danych od jednego użytkownika do drugiego. Wyższe poziomy rozwiązują problem przedstawienia danych użytkownikowi w formie zrozumiałej dla niego. Wybór siedmiu poziomów podyktowany był następującymi przesłankami:
1) niezwykle ważne jest posiadanie wystarczającej liczby warstw, aby każda z nich nie była zbyt skomplikowana z punktu widzenia rozwoju protokołu;
2) pożądane jest, aby nie było zbyt wielu poziomów, aby ich integracja i opisy nie stały się zbyt skomplikowane;
3) wskazane jest takie dobranie granic naturalnych, aby powiązane z nimi funkcje zebrały się na tym samym poziomie.
W modelu referencyjnym moduł poziomu n współdziała jedynie z modułami poziomów sąsiednich (n-1) i (n+1).
Poziomy modelu działają następujące funkcje:
1) Warstwa fizyczna zapewnia transmisję ciągu bitów w postaci sygnałów o określonej naturze fizycznej z prędkością odpowiadającą pojemności kanału.
2) Warstwa łącza danych tworzy bloki danych - ramki, kontroluje dostęp do medium transmisyjnego, wykrywa i koryguje błędy.
3) Warstwa sieci implementuje funkcję routingu. Bloki danych warstwy sieci nazywane są pakietami.
Warstwy fizyczne, łącza danych i sieciowe są zależne od sieci, dlatego ich funkcjonowanie różni się w zależności od rodzaju sieci komunikacyjnej.
4) Warstwa transportowa zajmuje centralne miejsce w hierarchii poziomów, zapewnia interakcję procesów w podłączonych urządzeniach końcowych i kompleksową kontrolę ruchu pakietów pomiędzy tymi procesami. Obecność tego poziomu uwalnia użytkowników od konieczności uczenia się wszystkich funkcji przełączania, routingu i selekcji danych.
Cztery niższe warstwy (fizyczna, łącze, sieć, transport) tworzą sieć transportową.
5) Warstwa sesji zapewnia utrzymanie dialogu pomiędzy procesami, realizując funkcje organizacji przesyłania danych i synchronizacji procedur interakcji (rysunek 1.8).
Rysunek 1.8 – Przykład dialogu online
6) Warstwa prezentacji zapewnia interpretację danych. Na tym poziomie implementowana jest składnia (analizowana jest reprezentacja znaków, format strony, kodowanie itp.).
7) Warstwa aplikacji realizuje funkcje, które nie są przypisane do poprzednich poziomów. Protokoły warstwy aplikacji nadają odpowiednie znaczenie (semantykę) wymienianym informacjom. Warstwa aplikacji zapewnia realizację wszystkich procesów informacyjnych i obliczeniowych.
Wielopoziomowa organizacja interakcji sprawia, że niezwykle ważne jest modyfikowanie informacji na każdym poziomie zgodnie z funkcjami tego poziomu (rysunek 1.9).
Rysunek 1.9 – Interakcja poziomów
Podczas transmisji na każdym poziomie odbierany jest blok danych z wyższego poziomu, do danych dodawana jest informacja sterująca, a blok przekazywany jest na niższy poziom. Po stronie odbiorczej każda warstwa wykorzystuje tylko odpowiedni nagłówek bez sprawdzania reszty odebranego bloku danych. W związku z tym poziomy są niezależne i odizolowane od siebie. Dzięki temu protokoły i programy poszczególnych warstw można usuwać i zastępować bez wpływu na resztę modelu.
Organizacja wielopoziomowa zapewnia niezależność kierownictwa poziomu n od porządku funkcjonowania poziomów niższego i wyższego:
Zarządzanie kanałem informacyjnym odbywa się niezależnie od fizycznych zasad funkcjonowania kanału fizycznego;
Zarządzanie siecią nie zależy od sposobów zapewnienia niezawodności kanału informacyjnego;
Warstwa transportowa współdziała z siecią jako pojedynczy system dostarczający wiadomości użytkownikom;
Proces aplikacyjny tworzony jest wyłącznie w celu realizacji określonych funkcji przetwarzania danych, bez uwzględnienia struktury sieci, sposobu wyboru trasy, rodzaju kanałów komunikacji itp.
Użytkownicy polegają usługa interakcji. Interakcję pomiędzy użytkownikami organizują narzędzia do zarządzania sesją (warstwa 5), które działają w oparciu o kanał transportowy zapewniający transmisję komunikatów w trakcie sesji. Kanał transportowy utworzony na poziomie 4 obejmuje sieć komunikacyjną porządkującą kanały informacyjne pomiędzy użytkownikami (rysunek 1.10).
Rysunek 1.10 – Organizacja interakcji pomiędzy użytkownikami
Model referencyjny interakcji systemów otwartych – koncepcja i rodzaje. Klasyfikacja i cechy kategorii „Model referencyjny interakcji systemów otwartych” 2017, 2018.
Rozwiązanie problemu przesyłania komunikatów za pomocą systemów komunikacji elektrycznej stawia przed nimi określone wymagania. Wymagania te można podzielić na dwie grupy: wymagania dotyczące procesu transmisji komunikatu oraz wymagania dotyczące środki techniczne przeprowadzanie tego procesu.
Wśród wymagań dotyczących środków technicznych systemów komunikacji elektrycznej są następujące. Po pierwsze, system komunikacji musi mieć możliwość rozszerzania swoich możliwości i eliminowania niewykorzystanych możliwości. Systemy posiadające tę zdolność nazywane są otwartymi. Po drugie, różne systemy komunikacji muszą posiadać ujednolicone i ujednolicone urządzenia techniczne, co zmniejsza ich koszt i eksploatację. Po trzecie, systemy łączności o różnym przeznaczeniu muszą mieć możliwość wymiany komunikatów.
Wymagania te zrodziły potrzebę jednolitej ideologii projektowania systemów komunikacyjnych. Międzynarodowy Komitet Doradczy ds. Telefonii i Telegrafii zaproponował taką ideologię na początku lat 80. XX wieku, opracowując model referencyjny wzajemnych połączeń systemów otwartych (OSIRM).
Zgodnie z tym modelem proces przesyłania komunikatów w systemach komunikacyjnych dzieli się sekwencyjnie na zasadniczo różne operacje. Każda z tych operacji jest przypisana do własnego poziomu.
Poziomy zbudowane są według zasady ścisłej hierarchii: na najwyższym znajduje się źródło i odbiorca informacji – użytkownicy systemu łączności, na niższym – ośrodek propagacji fal elektromagnetycznych. Najwyższy poziom kontroluje pracę dolnej. Każdy poziom ma swój własny urządzenie techniczne lub jednostka organizacyjna systemu teleinformatycznego – użytkownik lub urzędnik zapewniający funkcjonowanie systemu teleinformatycznego. W niektórych systemach komunikacyjnych może brakować niektórych z tych urządzeń lub nie wykonywać wszystkich funkcji na określonym poziomie.
W EMVOS istnieje 7 poziomów: użytkownik, przedstawiciel, sesja, transport, sieć, kanał, fizyczny (ryc. 1.4). Kompletny zestawśrodki od jednego użytkownika, które wykonują operacje na różnych poziomach, nazywane są stacją.
Na poziomie użytkownika zachodzą procesy przetwarzania informacji przesyłanych przez system komunikacyjny. Wykonawcą funkcji na tym poziomie może być urządzenie techniczne (komputer) lub osoba.
Urządzenia poziomu prezentacji przekształcają komunikat z formy prezentacji wygodnej dla użytkownika w formę prezentacji wygodną dla systemu komunikacji i odwrotnie. W szczególności na tym poziomie następuje kompresja informacji, ponieważ dla systemu komunikacyjnego zawsze jest wygodne, aby wiadomość zajmowała najmniejszą objętość.
Urządzenia na poziomie sesji otaczają przesyłany komunikat informacjami o usługach, tak aby liczba opcji transmisji topologicznej była jak największa. Wyboru najlepszej opcji dokonują urządzenia na niższych poziomach. Zatem ta warstwa jest odpowiedzialna za organizację sesji komunikacyjnej.
W warstwie transportowej podejmowana jest decyzja o przekazaniu tego komunikatu użytkownikowi na poziomie wyboru niezbędnych sieci komunikacyjnych. W tym celu rozwiązano problem adresowania komunikatów międzysieciowych oraz problem przesyłania komunikatów pomiędzy różnego rodzaju sieciami, zwany problemem bramy.
Na poziomie sieci rozwiązano problem najlepszego dostarczenia komunikatu do użytkownika w ramach tej samej sieci komunikacyjnej. W tym celu wybierana jest trasa ruchu wiadomości podsieci i rozwiązywany jest problem adresowania użytkowników w intrasieci.
Urządzenia warstwy łącza chronią przesyłane komunikaty przed zniekształceniami powstającymi w wyniku zmian parametrów sygnału podczas propagacji.
Urządzenia warstwy fizycznej zapewniają konwersję przesłanego komunikatu na sygnały i odtworzenie komunikatu na podstawie odebranego sygnału.
Zasady interakcji urządzeń na sąsiednich poziomach tej samej stacji nazywane są interfejsem.
Zasady interakcji urządzeń tego samego poziomu na różnych stacjach nazywane są protokołem.
Ładowanie...