Эталонная модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI – ЧАСТЬ 1
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection – OSI) содержит абстрактное описание процессов иерархической многоуровневой модульной передачи сообщений между открытыми телекоммуникационными системами (ТКС). Термин «открытая система» отражает то обстоятельство, что передача сообщений осуществляется согласно открытым стандартам; термин «Эталонная модель» отражает концептуальность содержащихся в модели решений по организации и технологическим принципам передачи сообщении. Эталонная модель исходит из предположения, что обмен сообщениями осуществляется между устройствами, которые обеспечивают воспроизведи ние содержащейся в сообщениях информации в доступной для пользовате™ форме Хосты подключаются к пользовательскому терминальному об~ нию (User Jermmal Equipment – UTE). Совокупность хоста и UTE рассмГи" вастся как открытая система (Open System – OS), обменивающаяся сообше" ниями с другими OS через физическую среду (рис. 1.12). При этом узды транспортной телекоммуникационной сети рассматриваются как открытые системы, обеспечивающие транспорт сообщений (открытая система С на рис 1.12). Обмен сообщениями осуществляется посредством соблюдения унифицированных требований к организации и технологии их передачи, закрепленных в протоколах связи, которые для OSI являются определяющим фактором. Протоколы представляют собой совокупности правил информационного обмена, нарушение которых исключает возможность связи. Следует отметить что открытость систем не означает утрату конфиденциальности при обмене сообщениями. Скрытость и конфиденциальность обмена обеспечивается криптографическими методами, что обеспечивается соответствующими протоколами OSI (OSI protocols). Рис. 1.12. Архитектура взаимодействия открытых систем Модель OSI предусматривает представление процесса передачи сообщении 7 иерархическими логическими уровнями, каждый из которых наделяется определенными функциями организации и/или выполнения технологических операций этого процесса (рис. 1.13). Перечень уровней и содержание выполняемых ими функций приведены в табл. 1.10. ^ Три верхних уровня модели (прикладной, представительский сеансов^ выполняют функции организации взаимодействия пользователей. Их наз" ^ сетенезависимыми, поскольку протоколы этих уровней не ^ются тех технологии передачи (транспорта) сообщении (рис. 1.13). 1ри нижни. ур (физический, канальный, сетевой) реализуют технологические функции дачи сообщений: создание электрических сигналов, их передачу мсаду ^ ними узлами, прохождение между пользовательскими узлами. Соотве эти уровни называют сетезависимыми. Транспортный уровень модели ся промежуточным между сетезависимыми и сетенезависимыми уровнями. Он выполняет функции управления и контроля передачи (транспорта) сообщений между хостами пользовательских узлов (рис. 1.12, 1.13). Многоуровневая топология модели OSI предусматривает ступенчатую фрагментацию сообщений, формирующихся на верхнем – прикладном уровне модели. Представительский уровень обеспечивает изменение формы сообщения, поступающего от прикладного уровня, однако не изменяет его целостность (в частности, представительский уровень обеспечивает шифрование сообщения для обеспечения скрытности его передачи). Первая ступень фрагментации состоит в делении сообщения на блоки, каждый их которых передается в течение одного сеанса связи и осуществляется сеансовым уровнем. Блоки являются фрагментами сообщения, исходящими от сетенезависимых уровней (рис. 1.13, 1.14, а). Таблица 1.10 Перечень и функции иерархических уровней модели OSI Номер уровня Наименование уровня Функции, выполняемые уровнем 7 Прикладной (Application Layer) Обеспечивает услуги, напрямую поддерживающие приложения пользователя 6 Представительский (Presentation Layer) Обеспечивает согласование или пересмотр синтаксиса передачи. Представление данных прикладных объектов в виде, пригодном для передачи, путем перехода от выбранного конкретного синтаксиса к согласованному (или пересмотренному) синтаксису передачи (выбирается из множества абстрактных синтаксисов), включая формат и специальные преобразования (например, сжатие/распаковка, кодирование, шифрование и пр.) 5 Сеансовый (Session Layer) Обеспечивает управление сеансом связи (Interhost Communication) 4 Транспортный (Transport Layer) Обеспечение «сквозных» соединений и надежности передачи (End-to-End Connections and Reliability) 3 Сетевой (Network Layer) Определение пути передачи и логическая адресация (Path determination & logical addressing) 2 Канальный (Data Link Layer) Обеспечение физической адресации (Physical addressing (MAC & LLC)) 1 Физический (Physical Layer) Физический транспорт сообщений, сигналов (Media, Signal and Binary Transmission ) Транспортный уровень как организационно-контрольный модуль передачи сообщений делит блоки на сегменты, которые являются объектами передачи сетезависимых уровней. Сегментация блоков сопровождается добавлением к фрагментам блоков (Block Fragment – BF) заголовков сегментов (Segment Header – SH), в которых содержатся сведения относительно адресной передачи сегментов и их положении в рамках блока. В сетезависимых уровнях происходит дальнейшая фрагментация сообщения: деление сегмен тов на пакеты на сетевом уровне, деление пакетов на фреймы на канально" уровне, создание потока битов на физическом уровне. Создание пакетов М фреймов осуществляется аналогично упомянутому выше правилу создания сегментов: – создание пакетов сводится к фрагментации сегментов (Segment Fragment – SF) и дополнению фрагментов заголовками пакетов (Packet Header — РН)- – создание фреймов сводится к фрагментации пакетов (Packet Fragment – PF) и дополнению фрагментов заголовками фреймов (Frame Header – FH). Объем данных во фрагментах передаваемого сообщения уменьшается с уменьшением номера уровня, которому соответствует этот фрагмент. Рис. 1.13. Семиуровневая архитектура модели OSI Вышестоящий уровень по существу выполняет роль «заказчика» передачи фрагмента сообщения нижестоящим уровнем. Данные, поступающие с вышестоящего уровня на нижестоящий, именуются сервисными элементами данных (Service Data Unit – SDU). SDU, обработанные на одном из уровней, назыв^ ся протокольными элементами данных (Protocol Data Unit – PDU) этого уровн (PDU). В отношении обмена сообщениями открытых систем (рис. 1.12, ■ > протокольный элемент данных (PDU) узла А является объектом передачи на ответствую щи й уровень узла В (рис. 1.13,1.14, б). м0_ Логической взаимосвязи модулей одноименных уровней различных узл ^ дели OSI соответствует понятие канал. Каналы связи уровней 5,4, 3, 2, име у соответственно, логическим, коммуникационным, транспортным, информационным и физическим, а передаваемые в этих каналах фрагменты сообщения представляют собой его блоки, сегменты, пакеты, фреймы и биты (см. рис. 1.14, а). Рис. 1.14. Форматы элементов данных для разных уровней модели OSI: а) соответствие семиуровневой архитектуре; б) формат элементов межуровневого взаимодействия. Абстрактной структуре модели OSI соответствует материальная физическая структура телекоммуникационной сети, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных аппаратурных средств, включая телекоммуникационные средства и хосты. Как уже отмечалось, разработка модели взаимодействия открытых систем была обусловлена потребностями передачи данных в сетях вычислительных машин. Первоначально работы по созданию открытых систем выполнялись корпоративно, в частности, Министерством обороны США Пе вые протоколы открытых систем, предложенные исследовательским центром этого Министерства (Advanced Research Project Agency – ARPA), получили широкое распространение и по сей день используются в Internet (протоколы TCP/ IP). Сеть Internet является реализованной на практике открытой системой, в то время как OSI – абстрактной моделью таких систем. Усилия по превращению протоколов OSI в стандарты реальных систем, предпринятые с 1982 г. по 1996 г., не увенчались успехом. Стандартизация BWN осуществлялась с фрагментарным учетом принципов модели OSI.
Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.