8797

Международные организации. Модель OSI

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Международные организации. Модель OSI. Глобальность охвата и интернациональный характер развития компьютерных сетей делает роль международных организаций в вопросах стандартизации определяющей. При этом, в большинстве случаев, принимаемые стандарты ...

Русский

2013-02-17

408.5 KB

7 чел.

Международные организации. Модель OSI.

Глобальность охвата и интернациональный характер развития компьютерных сетей делает роль международных организаций в вопросах стандартизации определяющей. При этом, в большинстве случаев, принимаемые стандарты носят характер рекомендаций, однако «де факто» становятся обязательными и соблюдаются всеми производителями сетевого оборудования и программного обеспечения. Механизм создания рекомендаций, кроме собственных разработок, включает в себя и рассмотрение инициативных предложений крупных компаний, самостоятельно разрабатывающих и продвигающих те или иные сетевые технологии. Отличительной чертой рекомендация является их непрерывная модернизация, отслеживающая новейшие достижения в этой области.

Наиболее авторитетными организациями в области сетевых технологий являются [2, с. 99-106; 2*, с. 86-92; 1, с. 137-138; 1*, с. 151-154]:

  •  ITU-T (International Telecommunications Union sector Telecommunication) Международный союз электросвязи, сектор телекоммуникаций. До 1993 года организация называлась CCITT (Consultative Committee for International Telephone and telegraphy), или в русском переводе МККТТ (Международный Консультативный Комитет по Телефонии и Телеграфии). Кроме сектора Т (Telecommunication), важными являются секторы R (распределения радиочастот) и D (развития).
  •  ISO (International Standards Organization) Международная организация по стандартизации. Эта организация объединяет национальные институты стандартов из 89 стран (ANSI - США, DIN – Германия, BSI – Великобритания и др.).
  •  IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике – национальный «профсоюз» «электрических» учёных и инженеров США.

Модель OSI (Open System Interconnection) - взаимодействия открытых систем была опубликована в 1983 г. по результатам совместных работ ISO и ITU-T [2, с. 62-66; 2*, с. 47-54б 58-62; 1, с. 123-135; 1*, c.132-148; 3, гл.2]. Согласно этой модели все процессы в сетях рассматриваются на семи (поэтому модель иногда называют «семиуровневой») относительно независимых уровнях для наилучшей реализации на каждом уровне по отдельности.

Обмен данными между двумя компьютерами в сети согласно семиуровневой модели иллюстрирует рис. 1.

Рис. 1. Модель OSI.

На этом рисунке использованы следующие обозначения: AH (application header) заголовок прикладного уровня, PH (presentation) – заголовок уровня представлений, SH (session) – заголовок сеансового уровня, TH (transport) – заголовок транспортного уровня, NH (network) – заголовок сетевого уровня, DH (data link) – заголовок канального уровня, DT (data link tail) – хвостовик кадра канального уровня.

Основной принцип построения модели, обеспечивающий независимость уровней, состоит в том, что пакет вышележащего уровня на нижележащем уровне рассматривается как данные, а вся необходимая для работы информация добавляется в виде заголовка/хвостовика.

При невозможности формирования пакета на нижележащем уровне из-за ограничений на размер пакета используется фрагментация (дробление) пакетов. Пример фрагментации показан на рис. 2, где для обозначения данных используется буква M (message), заголовка – H (header) и хвостовика – T (tail).

Рис. 2. Фрагментация.

На узлах внутри сети действуют три нижних уровня, как это показано на рис. 3, где PDU (protocol data unit) означает пакет протокола соответствующего уровня.

При описании сетей принято использовать следующие термины:

  •  Протокол – правило, определяющее состав пакета и последовательность действий на соответствующем уровне.
  •  Интерфейс – способ передачи данных с уровня на уровень.
  •  Стек протоколов – упорядоченная совокупность протоколов нескольких уровней.
  •  Служба (service) отличается от протокола тем, что оговаривается только результат без подробной регламентации процесса выполнения.
  •  Технология чаще всего используется для обозначения протоколов нижних уровней (физического и канального), например, Ethernet или АТМ.
  •  Инкапсуляция - преобразование пакета верхнего уровня одного стека в пакет нижнего уровня другого стека, например, при использовании IP поверх ATM.

Основные задачи уровней:

  1.  Физический (Physical) – стандартизация электрических и временных характеристик сигналов, физических параметров линий связи и разъёмов.
    1.  Канальный (Data Link) – доставка пакета на следующий узел сети (адресация, обнаружение/исправление ошибок).
    2.  Сетевой (Network) – доставка пакета в узел назначения (адресация, маршрутизация, проверка целостности данных).
    3.  Транспортный (Transport) – сборка всех пакетов в узле назначения.
    4.  Сеансовый (Session) – идентификация, начало/окончание сеанса передачи, аварийные режимы.
    5.  Представлений (Presentation) – преобразование данных к удобному для передачи по сети виду (например, шифрование данных по протоколу SSL (Secure Socket Layer)).
    6.  Прикладной (Application) – организация доступа к ресурсам сети. Например, получение файла – FTP (File Transfer Protocol), доступ к терминалу – Telnet и пр.

Рис. 3. Уровни внутри сети.

Для обозначения семиуровневой модели иногда используется прилагательное «эталонная», подчёркивающее теоретический характер этой модели. Действительно, за редким исключением, ни один из практически используемых стеков протоколов не соответствует этой модели в точности.

Среди причин этого явления можно выделить следующие. Во-первых, все основные практически используемые стеки (TCP/IP, IPX/SPX, АТМ, X.25 и др.) разрабатывались до появления семиуровневой модели.

Во-вторых, форма описания семиуровневой модели в момент появления была весьма далека от совершенства и многие разработчики просто не смогли своевременно понять её важность.

В-третьих, кажущаяся громоздкость модели делала разработанные на её основе стеки коммерчески невыгодными и пригодными только для научных исследований.

Тем не менее, семиуровневая модель позволяет сопоставить между собой различные стеки, даёт «точку отсчёта» для разработки новых сетевых решений и с этих позиций роль модели остаётся весьма значимой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24519. Взаимные блокировки процессов. Методы предотвращения, обнаружения и ликвидации тупиков 35.63 KB
  Методы предотвращения обнаружения и ликвидации тупиков. Тупиковые ситуации надо отличать от простых очередей хотя и те и другие возникают при совместном использовании ресурсов и внешне выглядят похоже: процесс приостанавливается и ждет освобождения ресурса. Проблема тупиков включает в себя решение следующих задач: предотвращение тупиков; распознавание тупиков; восстановление системы после тупиков. Другой более гибкий подход динамического предотвращения тупиков заключается в использовании определенных правил при назначении ресурсов процессам.
24520. Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов. Преобразование адресов 40.26 KB
  Сама ОС обычно располагается в самых младших или старших адресах памяти. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти; выделение и освобождение памяти для процессов; вытеснение процессов из оперативной памяти на диск когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов и возвращение их в оперативную память когда в ней освобождается место; настройка адресов программы на конкретную область физической памяти. Программист при написании программы в общем случае обращается...
24521. Методы распределения памяти без использования диска (фиксированными, динамическими, перемещаемыми разделами) 83.87 KB
  Методы распределения памяти без использования диска фиксированными динамическими перемещаемыми разделами. Методы распределения памяти. Рассмотрим наиболее общие подходы к распределению памяти которые были характерны для разных периодов развития ОС. Классификация методов распределения памяти 5.
24522. Понятие виртуальной памяти, ее назначение. Свопинг 14.41 KB
  Понятие виртуальной памяти ее назначение. Понятие виртуальной памяти. Необходимым условием для того чтобы программа могла выполняться является ее нахождение в оперативной памяти. Уже давно пользователи столкнулись с проблемой размещения в памяти программ размер которых превышает имеющуюся в наличии свободную память.
24523. Страничное распределение оперативной памяти 90.7 KB
  В общем случае размер виртуального адресного пространства не является кратным размеру страницы поэтому последняя страница каждого процесса дополняется фиктивной областью. Чтобы упростить механизм преобразования адресов размер страницы обычно выбирается равным 2n: 512 1024 и т. Смежные виртуальные страницы не обязательно располагаются в смежных физических страницах. Запись таблицы называемая дескриптором страницы включает следующую информацию: номер физической страницы в которую загружена данная виртуальная страница; признак...
24524. Сегментное распределение оперативной памяти 30.45 KB
  Сегментное распределение оперативной памяти.Сегментное распределение памяти. Рассмотрим каким образом сегментное распределение памяти реализует эти возможности рис. Во время загрузки процесса система создает таблицу сегментов процесса аналогичную таблице страниц в которой для каждого сегмента указывается: начальный физический адрес сегмента в оперативной памяти; размер сегмента; права доступа; признак модификации; признак обращения к данному сегменту за последний интервал времени и т.
24525. Странично-сегментное распределение оперативной памяти 42.01 KB
  Каждый сегмент в свою очередь делится на виртуальные страницы которые нумеруются в пределах сегмента. Оперативная память делится на физические страницы. Перемещение данных между памятью и диском осуществляется не сегментами а страницами. При этом часть страниц процесса размещается в оперативной памяти а часть на диске.
24526. Кэш-память. Принцип функционирования кэш-памяти 127.2 KB
  Кэшпамять. Принцип функционирования кэшпамяти. Кэширование данных. Кэшпамять.
24527. Способы отображения оперативной памяти на кэш (случайное, детерминированное, комбинированное отображение) 170.7 KB
  Способы отображения оперативной памяти на кэш случайное детерминированное комбинированное отображение. Способы отображения основной памяти на КЭШ. Алгоритмы поиска и замещения данных в КЭШ непосредственно зависят от способа отображения основной памяти на КЭШпамять. При кэшировании данных из оперативной памяти широко используются две основные схемы отображения: случайное и детерминированное отображение.