Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)

Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) в 1984 году ISO создала эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI).

Эталонная модель OSI делит задачу перемещения информации между компьютерами через сетевую среду на семь менее крупных и, следовательно, более легко разрешимых подзадач. Каждой из этих задач соответствует свой уровень модели OSI (рис. 2).

Уровень приложений идентифицирует и устанавливает доступность предполагаемых партнеров для связи, синхронизирует совместно работающие прикладные программы, а также устанавливает договоренность о процедурах восстановления после ошибок и контроля целостности данных. Примерами таких прикладных процессов могут служить программы работы с электронными таблицами, текстовые процессоры и программы работы банковских терминалов. К этому уровню относятся всем известные приложения ISQ, MS Internet Explorer и др.

Уровень представлений отвечает за то, чтобы информация, посылаемая из уровня приложений одной системы, была читаемой для уровня приложений другой системы. Этот уровень не изменяет информацию, а лишь меняет ее представление, например, систему кодировки.

Рис.2. Уровни модели OSI

Сеансовый уровень синхронизирует диалог между объектами уровня представлений и управляет обменом информации между ними. Он устанавливает, и завершает сеансы взаимодействия приложений.

Транспортный уровень делит данные на сегменты для передачи по сети, а полученные сегменты вновь собирает в поток данных.

Чтобы отличать данные от разных приложений, работающих на одном компьютере, каждому приложению присваивается номер порта. Этот номер порта записывается в каждом сегменте данных от этого приложения.

Сетевой уровень обеспечивает выбор маршрута между двумя компьютерами, которые могут находиться в разных сетях.

На сетевом уровне по логическому адресу компьютера выясняется, в какой сети он находится и определяется маршрут до этой сети. Для этого сегменты с данными упаковываются в пакеты сетевого уровня. На каждом пакете указывается, в частности, логический адрес назначения и логический адрес источника. Существуют несколько протоколов сетевого уровня, определяющих формат пакета и логических адресов. Самым распространенным из них является протокол IPv4. Функции сетевого уровня обычно реализуют с помощью сетевых устройств – маршрутизаторов.

Канальный уровень организует доступ к среде передачи данных. На этом уровне решаются вопросы физической адресации, топологии сети, дисциплины в канале связи, уведомления об ошибках, упорядоченной доставки кадров, а также вопросы управления потоком данных.

На канальном уровне к пакету сетевого уровня добавляются заголовок и трейлер канального уровня. В результате получается кадр. Заголовок кадра содержит физические адреса источника и назначения, называемые также MAC-адресами. Трейлер кадра содержит контрольную последовательность для проверки правильности передачи.

Функции канального уровня обычно реализуют с помощью специальных устройств – коммутаторов и сетевых адаптеров.

Физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активизации, поддержания и выключения канала между подключенными к сети устройствами. Стандарты физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, временные параметры изменения напряжений, скорости физической передачи данных, максимальные расстояния передачи информации, физические разъемы, и другие подобные характеристики.