Понятие протокола. Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем

1.

Понятие протокола.
Многоуровневая модель
построения сетевых
вычислительных систем.
Выполнила: Кодиржонова С. М1-21

2.

Модель OSI
Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является
обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим
характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения
(программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой
задачи относится к области стандартизации. Эталоном многоуровневой схемы
построения сетевых средств связи считается семиуровневая модель открытого
взаимодействия систем (Open System INTerconnection – OSI), предложенная
Международной организацией Стандартов (International Standard Organization – ISO) и
получившая сокращенное наименование OSI/ISO

3.

Модель OSI
В качестве эталонной модели принята
семиуровневая схема:
· 1 - физический,
· 2 -канальный,
· 3 -сетевой,
· 4 – транспортный,
· 5 - сеансовый,
· 6 - представительный,
· 7 - прикладной.

4.

Уровень 1 – физический. Этот уровень связан с работой hardware. На нем определяются
физические аспекты передачи информации по линиям связи, такие как: напряжения,
частоты, природа передающей среды, способ передачи двоичной информации по
физическому носителю, вплоть до размеров и формы используемых разъемов. В компьютерах
за поддержку физического уровня обычно отвечает сетевой адаптер.
Уровень 2 – канальный. Этот уровень отвечает за передачу данных по физическому уровню
без искажений между непосредственно связанными узлами сети. На нем формируются
физические пакеты данных для реальной доставки по физическому уровню. Протоколы
канального уровня реализуются совместно сетевыми адаптерами и их драйверами.
Уровень 3 – сетевой. Сетевой уровень несет ответственность за доставку информации от
узла-отправителя к узлу-получателю. На этом уровне частично решаются вопросы адресации,
осуществляется выбор маршрутов следования пакетов данных, решаются вопросы стыковки
сетей, а также управление скоростью передачи информации для предотвращения перегрузок
в сети.
Уровень 4 – транспортный. Регламентирует передачу данных между удаленными
процессами. Обеспечивает доставку информации вышележащим уровнем с необходимой
степенью надежности, компенсируя, быть может, ненадежность нижележащих уровней,
связанную с искажением и потерей данных или доставкой пакетов в неправильном порядке.
Наряду с сетевым уровнем может управлять скоростью передачи данных и частично решать
проблемы адресации.

5.

Уровень 5 – сеансовый. Координирует взаимодействие связывающихся процессов. Основная
задача – предоставление средств синхронизации взаимодействующих процессов. Такие
средства синхронизации позволяют создавать контрольные точки при передаче больших
объемов информации. В случае сбоя в работе сети передачу данных можно возобновить с
последней контрольной точки, а не начинать заново.
Уровень 6 – уровень представления данных. Отвечает за форму представления данных,
перекодирует текстовую и графическую информацию из одного формата в другой,
обеспечивает ее сжатие и распаковку, шифрование и декодирование.
Уровень 7 – прикладной. Служит для организации интерфейса между пользователем и сетью.
На этом уровне реализуются такие сервисы, как удаленная передача данных, удаленный
терминальный доступ, почтовая служба и работа во Всемирной паутине (Web-браузеры).
Ценность предложенной эталонной модели заключается в том, что она показывает
направление, в котором должны двигаться разработчики новых вычислительных
сетей

6.

Понятие протокола
Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры
компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами.
Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и
характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки
протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы
поддержки протоколов).
Следовательно, каждый уровень может взаимодействовать непосредственно только со своими
соседями, руководствуясь четко закрепленными соглашениями – вертикальными протоколами, которые
принято называть интерфейсами.
Самым нижним уровнем в слоеных сетевых вычислительных системах является уровень, на котором
реализуется реальная физическая связь между двумя узлами сети. Для обеспечения обмена
физическими сигналами между двумя различными вычислительными системами необходимо, чтобы эти
системы поддерживали определенный протокол физического взаимодействия –горизонтальный
протокол. На самом верхнем уровне находятся пользовательские процессы, которые инициируют обмен
данными. Количество и функции промежуточных уровней варьируются от одной системы к другой.

7.

Понятие протокола
Пользовательский уровень подготавливает исходные данных и инициации процесса взаимодействия, а
далее всю работу выполняют нижележащие уровни. В сетевых вычислительных системах все
одинаковые уровни обмениваются данными посредством горизонтальных протоколов. Формальный
перечень правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются
сетевые компоненты различных вычислительных систем, лежащие на одном уровне, принято называть
сетевым протоколом.
Всю совокупность вертикальных и горизонтальных протоколов (интерфейсов и сетевых протоколов) в
сетевых системах, построенных по «слоеному» принципу, достаточную для организации взаимодействия
удаленных процессов, принято называть семейством протоколов или стеком протоколов. Сети,
построенные на основе разных стеков протоколов, могут быть объединены между собой с
использованием вычислительных устройств, осуществляющих трансляцию из одного стека протоколов в
другой, причем на различных уровнях слоеной модели.