Назначение ЭМ ВОС. Методы доступа в ЛВС. Стандарт Сети Token Ring

 

     Федеральное агенство связи

     Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

     Уральскийтехнический институт связи и информатики (филиал) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Индивидуальное  задание №9

     На  тему: «Назначение ЭМ ВОС. Методы доступа  в ЛВС.

     Стандарт  Сети Token Ring» 
 
 
 
 
 

     Выполнил: студент гр. 781

     Бабушкин  А.В.

     Проверил: Тюпина О.М. 
 
 
 
 

     Екатеринбург 2010

СОДЕРЖАНИЕ

 

Назначение  ЭМ ВОС и всех уровней протокольного стека 

     Сетевая модель OSI (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к компьютерной сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

     Модель  состоит из 7-ми уровней, расположенных  друг над другом. Уровни взаимодействуют  друг с другом (по «вертикали») посредством  интерфейсов, и могут взаимодействовать  с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать  только со своими соседями и выполнять  отведённые только ему функции. 
 

 
 

     Прикладной (Приложений) уровень (англ. Application layer)

     Верхний уровень модели, обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Этот уровень позволяет приложениям  использовать сетевые службы, такие  как удалённый доступ к файлам и базам данных, пересылка электронной  почты. Также отвечает за передачу служебной  информации, предоставляет приложениям  информацию об ошибках и формирует  запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET 

     Представительский (Уровень представления) (англ. Presentation layer)

     Этот  уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование  данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, он преобразует  в формат для передачи по сети, а  полученные из сети данные преобразует  в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они  не могут быть обработаны локально.

     Уровень 6 (представлений) эталонной модели OSI обычно представляет собой промежуточный  протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет  осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для  того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень  может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Уровень  представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами  данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке.

     Чтобы понять, как это работает, представим, что имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена информацией EBCDIC, например, это может  быть мэйнфрейм компании IBM, а другая — американский стандартный код обмена информацией ASCII (его используют большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

     Другой  функцией, выполняемой на уровне представлений, является шифрование данных, которое  применяется в тех случаях, когда  необходимо защитить передаваемую информацию от приема несанкционированными получателями. Чтобы решить эту задачу, процессы и коды, находящиеся на уровне представлений, должны выполнить преобразование данных. На этом уровне существуют и другие подпрограммы, которые сжимают тексты и преобразовывают графические  изображения в битовые потоки, так что они могут передаваться по сети.

     Стандарты уровня представлений также определяют способы представления графических  изображений. Для этих целей может  использоваться формат PICT — формат изображений, применяемый для передачи графики QuickDraw между программами для компьютеров Macintosh и PowerPC. Другим форматом представлений является тэгированный формат файлов изображений TIFF, который обычно используется для растровых изображений с высоким разрешением. Следующим стандартом уровня представлений, который может использоваться для графических изображений, является стандарт, разработанный Объединенной экспертной группой по фотографии (Joint Photographic Expert Group); в повседневном пользовании этот стандарт называют просто JPEG.

     Существует  другая группа стандартов уровня представлений, которая определяет представление  звука и кинофрагментов. Сюда входят интерфейс электронных музыкальных инструментов MIDI (Musical Instrument Digital Interface) для цифрового представления музыки, разработанный Экспертной группой по кинематографии стандарт MPEG, используемый для сжатия и кодирования видеороликов на компакт-дисках, хранения в оцифрованном виде и передачи со скоростями до 1,5 Мбит/с, и QuickTime — стандарт, описывающий звуковые и видео элементы для программ, выполняемых на компьютерах Macintosh и PowerPC. 

     Пример: AFP - Apple Filing Protocol, ASCII - American Standard Code for Information Interchange, EBCDIC - Extended Binary Coded Decimal Interchange Code, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation RDP - Remote Desktop Protocol, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Assembler/Disassembler Protocol 
 

     Сеансовый уровень (англ. Session layer)

     5-й  уровень модели отвечает за  поддержание сеанса связи, позволяя  приложениям взаимодействовать  между собой длительное время.  Уровень управляет созданием/завершением  сеанса, обменом информацией, синхронизацией  задач, определением права на  передачу данных и поддержанием  сеанса в периоды неактивности  приложений. Синхронизация передачи  обеспечивается помещением в  поток данных контрольных точек,  начиная с которых возобновляется  процесс при нарушении взаимодействия.

     Пример: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Secure Copy Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol). 
 

     Транспортный  уровень (англ. Transport layer)

     4-й  уровень сетевой модели OSI предназначен  для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той  последовательности, как они были  переданы. При этом не важно,  какие данные передаются, откуда  и куда, то есть он предоставляет  сам механизм передачи. Блоки  данных он разделяет на фрагменты,  размер которых зависит от  протокола, короткие объединяет  в один, а длинные разбивает.  Протоколы этого уровня предназначены  для взаимодействия типа точка-точка.  Пример: TCP, UDP.

     Существует  множество классов протоколов транспортного  уровня, начиная от протоколов, предоставляющих  только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют  доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков  данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность  принятых данных.

     Некоторые протоколы сетевого уровня, называемые протоколами без установки соединения, не гарантируют, что данные доставляются по назначению в том порядке, в  котором они были посланы устройством-источником. Некоторые транспортные уровни справляются  с этим, собирая данные в нужной последовательности до передачи их на сеансовый уровень. Мультиплексирование (multiplexing) данных означает, что транспортный уровень способен одновременно обрабатывать несколько потоков данных (потоки могут поступать и от различных приложений) между двумя системами. Механизм управления потоком данных — это механизм, позволяющий регулировать количество данных, передаваемых от одной системы к другой. Протоколы транспортного уровня часто имеют функцию контроля доставки данных, заставляя принимающую данные систему отправлять подтверждения передающей стороне о приеме данных.

     Пример: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (Netware Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol). 
 

     Сетевой уровень (англ. Network layer)

     Протокол  сетевого уровня (англ. Network layer) — протокол 3-его уровня сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство как маршрутизатор.

     В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой  уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный  уровень.

     Пример: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена), X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2) CLNP (сетевой протокол без организации соединений), IPsec (Internet Protocol Security), ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), ARP (Address Resolution Protocol). 
 

     Канальный уровень (англ. Data Link layer)

     Канальный уровень (англ. Data Link layer) — уровень сетевой модели OSI, который предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. 

     На  этом уровне работают: коммутаторы, мосты. 

     В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс  взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый  уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS 
 

     Физический  уровень (англ. Physical layer)

     Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических  или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.