Общие сведения о модели OSI и стеке протоколов OSI

Содержание

Список сокращений

ACSE (Association Control Service Element) – элемент услуг управления ассоциацией

AFI (authority and format identifier) – идентификатор формата и полномочий

ASE (Application Service Elements) – элементы услуг прикладного уровня

CASEs (Common-Application Service Elements) – общие услуги прикладного уровня

CLNP (Connectionless Network Protocol) – протокол без установления соединения

CLNS (Connectionless Network Service) - услуги без установки соединения

CMIP (Common Management Information Protocol) – протокол общей информации управления

CMNP (Connection-Mode Network Protocol) – протокол с установлением соединения

CONS (Connection-Oriented Network Service) – услуга с установлением логического соединения

DS (Directory Services) – услуги каталогов

DSP (domain specific part) – специфичная часть домена

ID (Identifier) – идентификатор

IDI (initial domain identifier) – идентификатор исходного домена

IDP (initial domain part) – исходная часть домена

IONL (Internal organization of the network level) – внутренняя организация сетевых уровней

ISO (International Standardization Organization) - Международная организация по стандартам

FTAM (File Transfer Access, and Management) – передача, доступ и управление файлами

GOSIP (Government Open Systems Interconnection Profile) – правительственный стандарт взаимодействия открытых систем

MHS (Message Handling Systems) – системы обработки сообщений

NET (network entity title) – адрес сети

NSAP (network service access point) – точка доступа к услугам сети

OSI (Open Systems Interconnections) - Взаимодействие открытых систем

PDU (protocol data unit) – протокольная информационная единица

PSAP (Presentation Access Point) – точка доступа к представлению

ROSE (Remote Operations Service Element) – элемент услуг получения доступа к операция отдаленного устройства

RTSE (Reliable Transfer Service Element) – элемент услуг надежной передачи

SASEs (Specific-Application service elements) – специальные услуги прикладного уровня

SSAP (Session-Service Access Point) – сервисная точка доступа к сеансу

VTP (Virtual Terminal Protocol) – протокол виртуальных терминалов

Введение

Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной проблемой, она включает много аспектов, начиная с согласования уровней электрических сигналов, формирования кадров, проверки контрольных сумм и кончая вопросами аутентификации приложений.

В первые годы появления межкомпьютерной связи программное обеспечение организации сетей создавалось бессистемно, для каждого отдельного случая. После того, как сети приобрели достаточную популярность, некоторые из разработчиков признали необходимость стандартизации сопутствующих изделий программного обеспечения и разработки аппаратного обеспечения. Считалось, что стандартизация позволит поставщикам разработать системы аппаратного и программного обеспечения, которые смогут сообщаться друг с другом даже в том случае, если в их основе лежат различные архитектуры. Поставив перед собой эту цель, Международная организация по стандартам (ISO) начала разработку эталонной модели OSI. Эталонная модель OSI была завершена и выпущена в 1984 г.

OSI стала новой попыткой создания сетевых стандартов для обеспечения совместимости решений разных поставщиков. В то время многие большие сети были вынуждены поддерживать несколько протоколов взаимодействия и включали большое количество устройств, не имеющих возможность общаться с другими устройствами из-за отсутствия общих протоколов.

Эталонная модель OSI была большим шагом при создании концепций современных сетей. Она популяризовала идею общей модели протоколов, расположенных на различных уровнях и определяющих взаимодействие между сетевыми устройствами и программным обеспечением.

Следует различать стек протоколов OSI и модель OSI. В то время, как модель OSI концептуально определяет процедуру взаимодействия открытых систем, разделяя задачу на 7 уровней, стандартизирует назначение каждого уровня и вводит стандартные названия уровней, стек OSI - это набор вполне конкретных спецификаций протоколов, образующих согласованный стек протоколов. Этот стек протоколов поддерживает правительство США в своей программе GOSIP. Все компьютерные сети, устанавливаемые в правительственных учреждениях после 1990 года, должны либо непосредственно поддерживать стек OSI, либо обеспечивать средства для перехода на этот стек в будущем. Тем не менее, стек OSI более популярен в Европе, а не в США, так как в Европе меньше установлено старых сетей, использующих свои собственные протоколы. В Европе также ощущается большая потребность в общем стеке, так как здесь имеется большое количество разных стран.

Это международный, независимый от производителей стандарт. Он может обеспечить взаимодействие между корпорациями, партнерами и поставщиками. Это взаимодействие осложняется из-за проблем с адресацией, именованием и безопасностью данных. Все эти проблемы в стеке OSI частично решены.

Стек протоколов OSI

Общие сведения о модели OSI и стеке протоколов OSI

Модель OSI имеет семь уровней. Появление именно такой структуры было обусловлено следующими соображениями.

· Уровень должен создаваться по мере необходимости отдельного уровня абстракции.

· Каждый уровень должен выполнять строго определенную функцию.

· Выбор функций для каждого уровня должен осуществляться с учетом создания стандартизированных международных протоколов.

· Границы между уровнями должны выбираться так, чтобы поток данных между интерфейсами был минимальным.

· Количество уровней должно быть достаточно большим, чтобы различные функции не объединялись в одном уровне без необходимости, но не слишком высоким, чтобы архитектура не становилась громоздкой.

Для каждого уровня определяется набор функций-запросов, с которыми к модулям данного уровня могут обращаться модули выше лежащего уровня для решения своих задач. Такой формально определенный набор функций, выполняемых данным уровнем для выше лежащего уровня, а также форматы сообщений, которыми обмениваются два соседних уровня в ходе своего взаимодействия, называется интерфейсом.

Интерфейс определяет совокупный сервис, предоставляемый данным уровнем выше лежащему уровню.

При организации взаимодействия компьютеров в сети каждый уровень ведет "переговоры" с соответствующим уровнем другого компьютера. При передаче сообщений оба участника сетевого обмена должны принять множество соглашений. Например, они должны согласовать уровни и форму электрических сигналов, способ определения длины сообщений, договориться о методах контроля достоверности и т.п. Другими словами, соглашения должны быть приняты для всех уровней, начиная от самого низкого уровня передачи битов, до самого высокого уровня, детализирующего, как информация должна быть интерпретирована.

Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней. Такие формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколами.

Из приведенных определений можно заметить, что понятия "интерфейс" и "протокол", в сущности, обозначают одно и то же, а именно - формализовано заданные процедуры взаимодействия компонент, решающих задачу связи компьютеров в сети. Однако довольно часто в использовании этих терминов имеется некоторый нюанс: понятие "протокол" чаще применяют при описании правил взаимодействия компонент одного уровня, расположенных на разных узлах сети, а "интерфейс" - при описании правил взаимодействия компонентов соседних уровней, расположенных в пределах одного узла (рис.1 - Взаимодействие между узлами сети).

.

рис.1. Взаимодействие между узлами сети

Набор протоколов OSI состоит из многочисленных стандартных протоколов, основанных на модели OSI (рис.2 Протоколы OSI всех уровней модели OSI).

Любой протокол модели OSI должен взаимодействовать либо с протоколами своего уровня, либо с протоколами на единицу выше и/или ниже своего уровня. Любой протокол модели OSI может выполнять только функции своего уровня и не может выполнять функций другого уровня, что не выполняется в протоколах альтернативных моделей.

рис.2. Протоколы OSI всех уровней модели OSI