6.5. СЕТЕВЫЕ ПРОТОКОЛЫ И УРОВНИ

Увеличение разнообразия архитектур связи побудило Между­народную организацию по стандартизации (ISO) направить зна­чительные усилия на разработку стандарта архитектуры связи, ко­торый позволил бы системам открыто связываться между собой [36]. В 1979 г. эти усилия увенчались успехом и была предложена, как указывалось выше, эталонная модель взаимодействия откры­тых систем (рис. 6.8). Она состоит из семи уровней. Три нижних уровня (сетевой, канальный и физический — на рисунке он не по­казан) предоставляют сетевые услуги. Протоколы, реализующие эти уровни, должны быть предусмотрены в каждом узле сети. Че­тыре верхних уровня предоставляют услуги самим оконечным пользователям, и таким образом они связаны с ними, а не с сетью.

Канальный уровень передачи данных и находящийся под ним физический уровень обеспечивают безошибочную передачу дан­ных между двумя узлами в сети. Функция физического уровня зак­лючается в гарантии того, что символы, поступающие в физичес­кую среду передачи на одном конце канала, достигнут другого конца. При использовании этой услуги по транспортировке сим­волов задача протокола канала состоит в обеспечении надежной передачи блоков данных по каналу.

Функция уровня сети состоит в том, чтобы обеспечить пере­дачу данных по сети от узла передачи до узла назначения. Этот уровень предусматривает также управление потоком или пере­грузками в целях предотвращения переполнения сетевых уст­ройств, которое может привести к прекращению работы сети.

Транспортный уровень обеспечивает надежный, последова­тельный обмен данными между двумя оконечными пользователя­ми (для этой цели на транспортном уровне используется услуга уровня сети), а также управляет потоком, чтобы гарантировать правильный прием блоков данных.

Существование сеанса между двумя пользователями означает необходимость установления и прекращения сеанса. Это делается

на уровне сеанса. Этот уровень при необходимости управляет пе­реговорами, чтобы гарантировать правильный обмен данными.

Уровень представления управляет и преобразует синтаксис блоков данных, которыми обмениваются оконечные пользовате­ли, а протоколы прикладного уровня придают соответствующий смысл обмениваемой информации.

В сети с коммутацией пакетов блоками данных, передаваемых по сетевому маршруту от одного конца к другому, являются па­кеты. Блоки, или кадры, данных, передаваемые по каналу связи через сеть, состоят из пакетов плюс управляющая информация в виде заголовков и окончаний, добавляемых к пакету непосред­ственно перед его отправлением из узла. В каждом принимаю - щем узле управляющая информация отделяется от остальной ча­сти пакета, а затем вновь добавляется, когда этот узел, в свою очередь, передает пакет по каналу в следующий соседний узел. Этот принцип добавления управляющей информации к данным в архитектуре ВОС расширен и включает возможность добавле­ния управляющей информации на каждом уровне архитектуры. Как это происходит, показано на рис. 6.8.

На каждом уровне блок данных принимается от вышестояще­го уровня, к данным добавляется управляющая информация, и блок передается нижестоящему уровню. Данный уровень не про­сматривает блок данных, который он получает от вышестоящего уровня. Следовательно, уровни самостоятельны и изолированы друг от друга.

На рис. 6.9 показан пример конкретной многоуровневой ар­хитектуры связи. Между источником и получателем информации включен промежуточный узел. Пакет, поступающий по физичес­кой среде, связывающей исходящий узел с промежуточным, на­правляется на сетевой уровень этого узла, на котором определя­ется следующая часть пути в составе маршрута через сеть.