Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем

Координация разработок сетей осуществляется на основе базовой эталонной модели (OSI), являющейся Стандартом 7498 Международной организации стандартов (ISO). Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем (рис. 5.7) является гибкой в том смысле, что допускает эволюцию сетей в зависимости от развития теории и новых технических достижений, а также обеспечивает постепенность перехода от существующих реализаций к новым стандартам.

Основным понятием модели является система- автономная совокупность вычислительных средств, осуществляющих обработку данных прикладных процессов пользователей. Прикладной процесс является важнейшим компонентом системы, обеспечивающим обработку информации. Роль прикладного процесса в системе выполняет человек-оператор, программа или группа программ. Основной задачей сети является обеспечение взаимодействия прикладных процессов, расположенных в различных системах. При этом система считается открытой, если она выполняет стандартное множество функций взаимодействия, принятое в сети.

Ошибка! Ошибка связи.

Рис. 5.7. Уровни и протоколы базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем

Область взаимодействия открытых систем определяется последовательно-параллельными группами функций или модулями взаимодействия, реализуемыми программными или аппаратными средствами. Модули, образующие область взаимодействия прикладных процессов и физических средств соединения, делятся на семь иерархических уровней. Каждый из них выполняет определенную функциональную задачу (см. табл.5.1) [50].

Таблица 5.1

Уровень	Наименование	Основная задача	Выполняемые функции ( по Якубайтису Э.А.)
	Физический	Сопряжение физического канала	Установление, поддержка и разъединение физического канала
	Канальный	Управление передачей по информационному каналу	Управление передачей кадров, контроль данных, обеспечение прозрачности и проверка состояния информационного канала. Обрамление массивов служебными символами, управление каналом.
	Сетевой	Маршрутизация пакетов	Управление коммуникационными ресурсами, маршрутизация пакетов, обрамление служебными символами управления сетью.
	Транспортный	Управление логическими каналами	Управление информационными потоками, организация логических каналов между процессами, обрамление служебными символами запроса и ответа.
	Сеансовый	Обеспечение сеансов связи	Организация поддержки и окончания сеансов связи, интерфейс с транспортным уровнем.
	Представительный	Параметрическое отображение данных	Генерация и интерпретация команд взаимодействия процессов. Представление данных программе пользователей.
	Прикладной	Выполнение процессов	Вычислительные, информационно-поисковые и справочные работы. Логическое преобразование информации пользователей.

Три верхних уровня вместе с прикладными процессами образуют область обработки данных, реализующих информационные процессы, выполняемые в системах. Процессы этой области используют сервис по транспортировке данных четвертого уровня, который осуществляет процедуры передачи информации от системы-отправителя к системе-адресату.

Три нижних уровня образуют область передачи данных между множеством взаимодействующих систем, реализуют коммуникационные процессы по транспортировке данных.

Протоколы операционной системы сети реализуют интерфейс между операционными системами разнотипных ЭВМ. Основополагающим в этом случае является принцип виртуальности, определяющий общность процессов через виртуальный терминал, виртуальный файл, виртуальное задание и т.д. Существенным для прикладных процессов здесь является включение в систему обмена каналов связи, увеличивающих время реакции, а также реализацию взаимодействия процессов удаленных ЭВМ с управляющими системами сети. Совокупность программно - и аппаратно-реализованных протоколов информационного обмена и процедур, осуществляющих интерфейс управляющих сигналов и данных, должна образовывать в логическом смысле единую операционную систему сети, вне зависимости от способа и места их реализации.

Функции, выполняемые протоколами уровней в различных системах, принято объединять в группы, именуемые службами. Транспортная служба обеспечивает выполнение задач, связанных с передачей информации через (сквозь) коммуникационную подсеть. Она охватывает транспортный, сетевой, канальный и физический уровни. Над ней находится абонентская служба. Эта служба располагается на прикладном, представительном и сеансовом уровнях и предназначена для обеспечения соединения прикладных процессов с транспортной службой.

Соответственно семи уровням области взаимодействия открытых систем вводится иерархия семи групп протоколов. Протоколы именуются так же, как уровни (рис.5.7). В соответствии с точками приложения иерархия протоколов делится на три специфические группы.

Первую группу определяет нижняя пара протоколов - физический (стандартный физический интерфейс X.21) и канальный (стандарт HDLC). Вторая группа протоколов определяется парой транспортного и сетевого уровней, которые реализуют сквозное взаимодействие абонентских сетей. Здесь сетевые уровни и сетевой процесс коммуникационных систем инициируют компоненты, связывающие последовательность канальных соединений в единую сквозную систему коммуникационной подсети. При этом для соединения оконечного оборудования с сетью передачи данных очень часто используют протоколы X.25 (стандарт МККТТ). Рекомендация X.25 включает в себя протоколы трех нижних уровней эталонной модели: на физическом уровне - стандартный физический интерфейс X.21, на канальном уровне - процедуру управления каналом LAPB (которая является подмножеством HDLC) и на сетевом уровне - протокол X. 25/3 обмена пакетами между оконечным оборудованием и сетью передачи данных. Последовательность канальных соединений предоставляется трем верхним уровням - прикладному, представительному и сеансовому, протоколы которых образуют третью группу (связанную с прикладными процессами).

Интеграция однородных глобальных сетей, использующих протокол X.25, осуществляется на базе известного протокола X.75, обеспечивающего логические соединения абонентов через различные сети. В случае неоднородных сетей используется межсетевой протокол IP в его стандартизированной версии. Общий принцип функционирования транслятора IP состоит в том, что шлюзы, узлы и станции локальных сетей используют датаграммный протокол, расположенный на третьем уровне транспортной сети. Пакеты, транспортируемые из одной сети в другую, ориентируются в шлюзе и упаковываются в IP - датаграммы, в заголовке которых содержится глобальный адрес места назначения.