Тракт ТОД и модель OSI

В 1984 году с целью упорядочения описания принципов взаимодействия устройств в сетях Международная организация по стандартизации (International Organization of Standardization — ISO) предложила семиуровневую эталонную коммуникационную модель «Взаимодействие Открытых Систем» (Open System Interconnection, OSI). Модель OSI стала основой для разработки стандартов на взаимодействие систем. Она определяет только схему выполнения необходимых задач, но не дает конкретного описания их выполнения. Это описывается конкретными протоколами или правилами, разработанными для определенной технологии с учетом модели OSI. Уровни OSI могут реализовываться как аппаратно, так и программно.

Существует семь основных уровней модели OSI:

7-й Прикладной (Application)

6-й Представления (Presentation)

5-й Сеансовый (Session)

4-й Транспортный (Transport)

3-й Сетевой (Network)

2-й Канальный (Data Link)

1-й Физический (Physical)

Они начинаются с физического уровня и заканчиваются прикладным. Каждый уровень предоставляет услуги для более высокого уровня. Седьмой уровень обслуживает непосредственно пользователей.

Сравнение семиуровневой эталонной модели OSI с функциями тракта ТОД приведено на рис. 2.2.

ФУНКЦИИ ТОД   {П}		ФУНКЦИИ ТОД   {П}
{Т}	{Т}
{М}	{М}
{Д}	{Д}

Рис.2.2. Функции тракта ТОД и модели OSI

Модель OSI послужила основой для стандартизации всей сетевой индустрии. Кроме того, модель OSI является хорошей методологической основой для изучения сетевых технологий. Несмотря на то, что были разработаны и другие модели (в основном, патентованные), большинство поставщиков сетевого оборудования определяет свои продукты в терминах эталонной модели OSI.

Эталонная модель OSI сводит передачу информации в сети к семи относительно простым подзадачам. Каждая из них соответствует своему строго определенному уровню модели OSI. Тем не менее, в реальной жизни некоторые аппаратные и программные средства отвечают сразу за несколько уровней. Два самых низких уровня модели OSI реализуются как аппаратно, так и программно. Остальные пять уровней, в основном, — программные.

Эталонная модель OSI определяет назначение каждого уровня и правила взаимодействия уровней (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Уровни модели OSI

Уровень	Ключевое слово	Данные	Ответственность
Прикладной	Разделение	Сообщение	Предоставляет сетевой сервис
Представления	Форматирование	Пакет	Трансляция данных и файлов Шифрование данных Сжатие данных
Сеансовый	Диалог	Пакет	Управление сессией Диалог Контроль за ошибками Обработка транзакций Поддержка вызовов удаленных процедур RPC
Транспортный	Надежность	Сегмент, дейтаграмма, пакет	Надежность передачи Гарантированная доставка Мультиплексирование сессий верхнего уровня
Сетевой	Дейтаграмма	Дейтаграмма	Маршрутизация логических адресов Создание и ведение таблиц маршрутизации Фрагментация и сборка данных Неориентированная на соединение и ненадежная доставка
Канальный	Кадр	Кадр, пакет	Окончательная доставка по физическому адресу устройства Синхронизация кадров Доступ к среде передачи
Физический	Биты	Биты	Синхронизация битов Сигнализация, аналоговая или цифровая Электрическая и механические спецификации

 

Модель OSI описывает путь информации через сетевую среду от одной прикладной программы на одном компьютере до другой программы на другом компьютере. При этом пересылаемая информация проходит вниз через все уровни системы. Уровни на разных системах не могут общаться между собой напрямую. Это умеет только физический уровень. По мере прохождения информации вниз внутри системы она преобразуется в вид, удобный для передачи по физическим каналам связи. Для указания адресата к этой преобразованной информации добавляется заголовок с адресом. После получения адресатом этой информации, она проходит через все уровни наверх. По мере прохождения информация преобразуется в первоначальный вид. Каждый уровень системы должен полагаться на услуги, предоставляемые ему смежными уровнями.

Основная идея модели OSI в том, что одни и те же уровни на разных системах, не имея возможности связываться непосредственно, должны работать абсолютно одинаково. Одинаковым должен быть и сервис между соответствующими уровнями различных систем. Нарушение этого принципа может привести к тому, что информация, посланная от одной системы к другой, после всех преобразований будет не похожа на исходную.

Проходящие через уровни данные имеют определенный формат. Сообщение, как правило, делится на заголовок и информационную часть. Конкретный формат зависит от функционального назначения уровня, на котором информация находится в данное время. Например, на сетевом уровне информационный блок состоит из сетевого адреса и следующими за ним данными. Данные сетевого уровня, в свою очередь, могут содержать заголовки более высоких уровней — транспортного, сеансового, уровня представления и прикладного. И, наконец, не все уровни нуждаются в присоединении заголовков. Некоторые уровни просто выполняют преобразование получаемых физических данных к формату, подходящему для смежных уровней.