Физический уровень взаимодействия
На физическом уровне описываются физические связи между сетевыми узлами и средами передачи данных. Данные связи определяются механическими (кабели, разъемные соединения) и электрическими (методы и режимы передачи, способы модуляции, напряжение и ток) характеристиками. На уровне определяются скорости передачи данных и топологии сети, обеспечиваются функциональные и процедурные средства установления, поддержания и разъединения физических соединений для прозрачной передачи битовой последовательности между объектами канального уровня.
Уровень имеет дело с передачей битов данных по проводным или беспроводным физическим каналам, таким как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно, радиоканалы и т.д. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Например, со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. Основными функциями, которые выполняются внутри физического уровня, являются:
- установление и разъединение физических соединений между объектами канального уровня;
- определение физических блоков данных;
- идентификация оконечных точек физических соединений и физических каналов передачи данных;
- организация передачи битовых последовательностей в синхронном или асинхронном режиме;
- оповещение о неисправности физического уровня;
- определение параметров качества предоставляемых услуг;
- управление физическим уровнем.
Адресация в информационных сетях
Для идентификации узлов сети принято использовать три основных типов адресов:
- Аппаратные адреса;
- Числовые составные адреса;
- Символьные имена.
В различных сетях одновременно применяются все три схемы адресации. Важной проблемой является задача установления соответствия между адресами различных типов. Первый тип адресов относится к канальному уровню, другие типы к адресам сетевого и прикладного уровней.
Адреса канального уровня (физические или аппаратные адреса) уникальны для каждого сетевого устройства и назначаются организацией-производителем, которая определяет стандарт сетевого протокола, реализуемого устройством. Таким образом, аппаратный адрес узла определяется технологией построения локальной сети, в которую входит данный узел. Примером являются аппаратные адреса сетевого адаптера или порта маршрутизатора следующего вида: «11-А0-17-3D-BC-01». Поскольку большинство улов имеют одно физическое сетевое соединение, то они имеют только один адрес канального уровня. Сетевые узлы, соединенные с несколькими физическими сетями, могут иметь множество адресов канального уровня.
Числовые составные адреса назначаются на сетевом уровне модели OSI. В отличие от адресов канального уровня, они – иерархические и похожи на почтовые адреса. Примером числовых адресов являются адреса, принятые в сети Интернет, согласно протоколу сетевого уровня IP и состоящие из 4 байт: 109.26.17.100. Эти адреса назначается администратором или автоматически во время конфигурирования сетевых узлов. Числовой адрес, как правило, состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения управления глобальной сетью, если сеть, в которую входит узел, является ее составной частью.
Третий тип адресов - символьные идентификаторы или имена сетевых узлов или прикладных программных сервисов, например, SERV1.IBM.COM. Эти адреса также состоят из нескольких частей и обычно включают сетевое имя узла (сервиса), наименование организации-владельца узла (сервиса), идентификатор домена (области) символьных адресов. В сети Интернет такие адреса называются также DNS-именами и используются на прикладном уровне. Символьные имена представляют собой либо простое слово, несколько слов-доменов, разделенных точками.
Вопросы для самоконтроля по главе 3
- Какой организацией и в каком году была разработана модель, определяющая уровни взаимодействия открытых систем OSI?
- Кратко охарактеризуйте уровни взаимодействия модели OSI.
- Почему в модели OSI семь уровней?
- Объясните, как происходит обмен информацией в сетевых системах, согласно модели OSI.
- Определите основные понятия модели OSI, такие как протокол, стек протоколов, интерфейс, протокольный блок данных?
- Охарактеризуйте основные типы протоколов информацонного взаимодействия.
- Определите основные протокольные блоки данных на разных уровнях модели OSI.
- Как происходит идентификация блоков данных в сети?
- Объясните основные функции прикладного уровня модели OSI?
- Что определяет уровень представления данных? Какие функции выполняются на этом уровне?
- Охарактеризуйте сеансовый уровень взаимодействия модели OSI?
- Что определяет транспортный уровень взаимодействия модели OSI?
- Перечислите функции транспортного уровня в различных фазах.
- Опишите сетевой уровень взаимодействия модели OSI?
- Что определяет канальный уровень взаимодействия модели OSI?
- Что определяет физический уровень взаимодействия модели OSI?
- Какие типы адресов используются для идентификации сетевых узлов?