Координация разработок сетей осуществляется на основе базовой эталонной модели (OSI), являющейся Стандартом 7498 Международной организации стандартов (ISO). Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем (рис. 5.7) является гибкой в том смысле, что допускает эволюцию сетей в зависимости от развития теории и новых технических достижений, а также обеспечивает постепенность перехода от существующих реализаций к новым стандартам.
Основным понятием модели является система - автономная совокупность вычислительных средств, осуществляющих обработку данных прикладных процессов пользователей. Прикладной процесс является важнейшим компонентом системы, обеспечивающим обработку информации. Роль прикладного процесса в системе выполняет человек-оператор, программа или группа программ. Основной задачей сети является обеспечение взаимодействия прикладных процессов, расположенных в различных системах. При этом система считается открытой, если она выполняет стандартное множество функций взаимодействия, принятое в сети.
Ошибка! Ошибка связи.
Рис. 5.7. Уровни и протоколы базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем
Область взаимодействия открытых систем определяется последовательно-параллельными группами функций или модулями взаимодействия, реализуемыми программными или аппаратными средствами. Модули, образующие область взаимодействия прикладных процессов и физических средств соединения, делятся на семь иерархических уровней. Каждый из них выполняет определенную функциональную задачу (см. табл.5.1) [50].
Таблица 5.1
| Уровень | Наименование | Основная задача | Выполняемые функции (по Якубайтису Э.А.) |
| Физический | Сопряжение физического канала | Установление, поддержка и разъединение физического канала | |
| Канальный | Управление передачей по информационному каналу | Управление передачей кадров, контроль данных, обеспечение прозрачности и проверка состояния информационного канала. Обрамление массивов служебными символами, управление каналом. | |
| Сетевой | Маршрутизация пакетов | Управление коммуникационными ресурсами, маршрутизация пакетов, обрамление служебными символами управления сетью. | |
| Транспортный | Управление логическими каналами | Управление информационными потоками, организация логических каналов между процессами, обрамление служебными символами запроса и ответа. | |
| Сеансовый | Обеспечение сеансов связи | Организация поддержки и окончания сеансов связи, интерфейс с транспортным уровнем. | |
| Представительный | Параметрическое отображение данных | Генерация и интерпретация команд взаимодействия процессов. Представление данных программе пользователей. | |
| Прикладной | Выполнение процессов | Вычислительные, информационно-поисковые и справочные работы. Логическое преобразование информации пользователей. |
Три верхних уровня вместе с прикладными процессами образуют область обработки данных, реализующих информационные процессы, выполняемые в системах. Процессы этой области используют сервис по транспортировке данных четвертого уровня, который осуществляет процедуры передачи информации от системы-отправителя к системе-адресату.
Три нижних уровня образуют область передачи данных между множеством взаимодействующих систем, реализуют коммуникационные процессы по транспортировке данных.
Протоколы операционной системы сети реализуют интерфейс между операционными системами разнотипных ЭВМ. Основополагающим в этом случае является принцип виртуальности, определяющий общность процессов через виртуальный терминал, виртуальный файл, виртуальное задание и т.д. Существенным для прикладных процессов здесь является включение в систему обмена каналов связи, увеличивающих время реакции, а также реализацию взаимодействия процессов удаленных ЭВМ с управляющими системами сети. Совокупность программно - и аппаратно-реализованных протоколов информационного обмена и процедур, осуществляющих интерфейс управляющих сигналов и данных, должна образовывать в логическом смысле единую операционную систему сети, вне зависимости от способа и места их реализации.
Функции, выполняемые протоколами уровней в различных системах, принято объединять в группы, именуемые службами. Транспортная служба обеспечивает выполнение задач, связанных с передачей информации через (сквозь) коммуникационную подсеть. Она охватывает транспортный, сетевой, канальный и физический уровни. Над ней находится абонентская служба. Эта служба располагается на прикладном, представительном и сеансовом уровнях и предназначена для обеспечения соединения прикладных процессов с транспортной службой.
Соответственно семи уровням области взаимодействия открытых систем вводится иерархия семи групп протоколов. Протоколы именуются так же, как уровни (рис.5.7). В соответствии с точками приложения иерархия протоколов делится на три специфические группы.
Первую группу определяет нижняя пара протоколов - физический (стандартный физический интерфейс X.21) и канальный (стандарт HDLC). Вторая группа протоколов определяется парой транспортного и сетевого уровней, которые реализуют сквозное взаимодействие абонентских сетей. Здесь сетевые уровни и сетевой процесс коммуникационных систем инициируют компоненты, связывающие последовательность канальных соединений в единую сквозную систему коммуникационной подсети. При этом для соединения оконечного оборудования с сетью передачи данных очень часто используют протоколы X.25 (стандарт МККТТ). Рекомендация X.25 включает в себя протоколы трех нижних уровней эталонной модели: на физическом уровне - стандартный физический интерфейс X.21, на канальном уровне - процедуру управления каналом LAPB (которая является подмножеством HDLC) и на сетевом уровне - протокол X. 25/3 обмена пакетами между оконечным оборудованием и сетью передачи данных. Последовательность канальных соединений предоставляется трем верхним уровням - прикладному, представительному и сеансовому, протоколы которых образуют третью группу (связанную с прикладными процессами).
Интеграция однородных глобальных сетей, использующих протокол X.25, осуществляется на базе известного протокола X.75, обеспечивающего логические соединения абонентов через различные сети. В случае неоднородных сетей используется межсетевой протокол IP в его стандартизированной версии. Общий принцип функционирования транслятора IP состоит в том, что шлюзы, узлы и станции локальных сетей используют датаграммный протокол, расположенный на третьем уровне транспортной сети. Пакеты, транспортируемые из одной сети в другую, ориентируются в шлюзе и упаковываются в IP - датаграммы, в заголовке которых содержится глобальный адрес места назначения.
