Эталонная модель взаимодействия открытых систем (модель OSI)

Окончательно сформирована в 1984 году.

Причина появления – несовместимость устройств, использующих различные протоколы.

Цель разработки – стандартизировать сложный процесс обмена информацией по сети.

Основные положения модели:

- Процесс взаимодействия разделен на 7 уровней;

- Нижележащий уровень предоставляет сервисные услуги для вышележащего;

- Каждый из уровней непосредственно взаимодействует только с соседом сверху и снизу;

- На отправляющей стороне PDU вышележащего уровня вкладывается в поле данных нижележащего (инкапсуляция). На принимающей стороне происходит обратный процесс;

- Каждый уровень выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Функции уровней:

1. Физический – отвечает за преобразование потока битов в электрические или световые сигналы, кодирование и синхронизацию бит, устанавливает длительность каждого бита. Определяет типы кабелей и разъемов.

Устройства: Хаб, трансивер, репитер

2. Канальный – делится на подуровни:

- верхний LLC – управление логической связью;

- нижний МАС – управление доступом к среде передачи.

Функции канального уровня:

- установление логического соединения между узлами;

- согласование скоростей передатчика и приемника;

- обнаружение и исправление ошибок;

- обеспечение надежной передачи через физический канал;

- управление потоком данных;

- работает с физическими адресами (MAC-адресами)

Устройства: Коммутатор, мост

Протоколы канального уровня: Ethernet, Token Ring, FDDI, x.25 и др.

3. Сетевой – отвечает за соединение сетей и выбор маршрута.

Функции сетевого уровня:

- преобразует IP-адреса в MAC;

- определяет качество обслуживания и правильный маршрут;

- выполняет коммутацию каналов, сообщений и пакетов;

- обнаружение и выбор маршрута.

Устройства: Маршрутизатор (роутер)

Типы протоколов сетевого уровня:

- протоколы обмена пакетами;

- протоколы обмена маршрутной информацией.

Протоколы сетевого уровня: IP, IPX, RIP, OSPF и др.

4. Транспортный – отвечает за разделение данных на блоки и правильную их доставку (в нужной последовательности, без потерь и дублирования).

Функции транспортного уровня:

- сегментирование и повторная сборка данных в один поток;

- управление передачей и обеспечение целостности блоков данных;

- обнаружение ошибок, частичная их ликвидация;

- восстановление передачи после отказов и неисправностей;

- укрупнение или разделение блоков данных;

- предоставление приоритетов при передаче блоков;

- подтверждение передачи;

- ликвидация блоков при тупиковых ситуациях в сети.

Определены 5 классов транспортного сервиса (0…4)

Протоколы транспортного уровня: TCP, UDP, NCP, SPX, TP4

5. Сеансовый – отвечает за установление, поддержание и завершение сеанса связи между приложениями.

Функции сеансового уровня:

- распознавание имен (логина и пароля) и защита;

- обеспечение синхронизации пользовательских задач путем расстановки контрольных точек;

- управление диалогом между взаимодействующими процессами;

- извещение прикладных процессов об исключительных ситуациях;

- прекращение сеанса без потери данных.

6. Представительский – преобразует информацию от прикладного уровня к формату, понятному нижележащим уровням.

Функции представительского уровня:

- шифрование и сжатие данных;

- кодирование графики, аудио и видео и преобразование форматов.

7. Прикладной – окно для доступа прикладных процессов к сетевым ресурсам. Самый близкий уровень к пользователю

Функции прикладного уровня:

- аутентификация;

- доступ к общим сетевым ресурсам;

- электронная почта, службы передачи сообщений;

- доступ к базам данных и др.

Протоколы прикладного уровня: RDP, HTTP, FTP, SMTP, POP3, XMPP и др.