Сетевая модель OSI

Информация, передаваемая по сети, проходит множество этапов обработки. Прежде всего, она разбивается на блоки, каждый из которых сопровождается служебной управляющей информацией. Данные блоки оформляются в виде сетевых пакетов, которые затем кодируются, передаются по сети посредством электрических или световых сигналов в соответствии с выбранным методом доступа, затем принятые пакеты декодируются в блоки данных, блоки соединяются в данные, которые становятся доступны прикладным программам.

Модели сети призваны разделить множество выполняемых процедур на взаимодействующие между собой уровни и подуровни.

В настоящее время наибольшее распространение получила сетевая модель OSI (Open System Interconnection) – эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Сетевая модель OSI разработана в 1978 году Международной организацией по стандартизации ISO (International Standards Organization). На сегодняшний день она поддерживается подавляющим большинством производителей сетевых продуктов.
Все сетевые функции в модели OSI разделены на 7 уровней, проиллюстрированные на рис. 1. Чем выше уровень модели OSI, тем более сложные и глобальные задачи он выполняет, а нижестоящие уровни выполняют более простые и конкретные функции. Верхние уровни управляют нижестоящими уровнями и используют их услуги в своих целях, абстрагируясь от деталей выполнения этих услуг. В идеале каждый уровень должен взаимодействовать только с теми уровнями, которые находятся непосредственно выше или ниже него.

Модель OSI распространяется как на локальные сети, так и на любые сети связи между компьютерами или другими абонентами.

Функции, входящие в уровни модели OSI, реализуются каждым абонентом сети. При этом каждый уровень одного абонента работает так, как будто он имеет прямую связь с соответствующим уровнем другого абонента. Между одноименными уровнями абонентов сети существует виртуальная (логическая) связь. Однако реальную (физическую) связь абоненты одной сети имеют только на самом нижнем, первом, физическом уровне.

В передающем абоненте информация проходит все уровни, начиная с верхнего (прикладного) и заканчивая нижним (физическим). Со стороны принимающего абонента полученная информация совершает обратный путь: от нижнего уровня к верхнему, как показано на рис. 2.

Передаваемые по сети данные на пути от прикладного (верхнего) до физического (нижнего) уровня проходят процесс инкапсуляции. Каждый нижестоящий уровень не только производит обработку данных, приходящих с более высокого уровня, но и снабжает их своим заголовком, а также блоком служебной информации. На физическом уровне вся эта конструкция передается по кабелю от передатчика к приемнику информации.

Со стороны абонента-получателя информация проходит обратную процедуру декапсуляции, то есть при передаче на вышестоящий уровень анализируется и убирается одна из оболочек служебной информации. Верхнего седьмого уровня достигают первоначальные данные, освобожденные от всей служебной информации нижестоящих уровней. При этом каждый уровень принимающего абонента производит обработку данных, полученных с нижеследующего уровня в соответствии с убираемой им служебной информацией.

Если на пути между абонентами в сети включаются промежуточные сетевые устройства (репитеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы), то и они тоже могут выполнять функции, входящие в один или несколько нижних уровней модели OSI. Чем больше сложность промежуточного устройства, тем больше уровней оно захватывает. Промежуточные сетевые устройства в отличие от полноценных абонентов работают только на нижних уровнях и к тому же выполняют двустороннее преобразование (все внутренние преобразования данных должны производиться дважды и в противоположных направлениях), как продемонстрировано на рис. 3.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)