Принципы уровневой организации ЛВС (на основе модели OSI)

Канальный уровень определяет механизм управления доступом к среде передачи данных . Здесь также определяются форматы , используемые в элементах сообщений . В ЛВС сообщения посылаются не в виде непрерывного потока , а разбиваются на один или несколько пакетов , которые являются элементами сообщений . Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения , а так же средства обнаружения ошибок . Канальный уровень обеспечивает функциональные и процедурные средства установления , поддержания и разъединения канальных соединений между сетевыми объектами , а также средства передачи канальных блоков данных связи . Канальное соединение использует одно или несколько физических соединений . При этом канальный уровень обнаруживает и , возможно , исправляет ошибки , возникающие на физическом уровне . Протоколы канального уровня занимают особое место среди связных протоколов , используемых в сетях передачи данных . Они являются тем инструментом , который служит для организации на основе реальных дискретных каналов , вносящих ошибки - 13 - в передаваемые по ним данные , безошибочной ( вернее , почти безошибочной ) передающей среды для протоколов более высоких уровней . В сети канальный уровень чаще всего используется для организации связи между двумя ее станциями , расположенными на удаленных узлах , с целью надежного упорядоченного обмена данными между ними по имеющимся в наличии или предоставляемым в их распоряжение на определенный период 'ненадежным' дискретным каналам противоположных направлений . При этом возможно , что между соответствующими узлами имеется несколько дискретных каналов в каждом направлении передачи . Следовательно , протокол , используемый в канальном уровне , должен обеспечивать надежную упорядоченную передачу данных от одного узла к другому по пучку дискретных каналов , которые могут существенным образом различаться как по скорости передачи данных и времени задержки распространения по ним сигналов , так и по частоте и характеру возникающих в них ошибок . Для упрощения обеспечения связи в таких условиях , а следовательно , построения звена передачи данных и разработки соответствующих протоколов канальный уровень принято разбивать в общем случае на два подуровня : управления каналом передачи данных , т. е. первый подуровень второго уровня сети , и организации многоканальной передачи данных , т. е. второй подуровень второго уровня сети . В связи с этим появляются и два типа протоколов . Одни протоколы предназначены для организации передачи по одному каналу передачи данных , т. е. организации однозвенной передачи данных , а использующие их протоколы многоканальной передачи - для организации - 14 - многозвенной передачи данных . Протоколы второго подуровня второго уровня сети должны позволить верхнему уровню 'безболезненно' учитывать возможные изменения суммарной пропускной способности между двумя узлами сети , которые могут иметь место при введении существующих или вновь появившихся и исключении имеющихся дискретных каналов в канальном уровне . Для использования на физическом уровне разработано большое число каналов , позволяющих помимо избирательной передачи ( в адрес одной станции ) организовывать еще и широковещательную передачу ( в адрес группы станций ) . В связи с распространением таких каналов на канальный уровень была также возложена и задача по организации канала передачи данных многоточечной конфигурации . Последнее , в свою очередь , потребовало разработки соответствующих протоколов управления каналом передачи данных и звена передачи данных в целом . Решение задачи разработки протоколов звена передачи данных требует определения набора и видов услуг , которыми звено передачи данных должно обеспечивать верхний уровень с учетом тех возможных услуг , которые могут быть предоставлены звену передачи данных физическим уровнем . Спецификация таких услуг , как правило , должна представлять собой абстрактное , не зависящее от реализации и административных делений сети определение возможностей связи , предоставляемых данным уровнем вышележащему уровню сети . Для достижения поставленной цели в рассмотрение вводят понятие службы звена передачи данных и полагают , что именно она и предоставляет соответствующие услуги . Поскольку протокол является инструментом , позволяющим реализовать требуемый набор соответствующих ви- - 15 - дов услуг на основе конкретного набора услуг , предоставляемого имеющимся в распоряжении физическим уровнем , то определение протокола канального уровня должно содержать детальное описание того , какими средствами обеспечивается предоставление требуемых от него услуг , и является заданием на разработку с учетом выделяемых на его реализацию средств ( оборудования ) . С течением времени и виды , и наборы услуг , требующиеся от канального уровня , как и средства , предоставляемые физическим уровнем, могут менятся . Поэтому эти изменения необходимо учитывать при разработке протоколов звена передачи данных . По этой причине разработчики протоколов взяли на вооружение подход , основанный на выявлении стандартных механизмов ( процедур ) , позволяющих на вполне определенных средствах ( услугах физического уровня ) реализовывать те услуги , которые требуются верхним уровням от звена передачи данных . Задача же проектирования и разработки протоколов при таком подходе сводится к выбору и объединению в рамках данного протокола соответствующих механизмов . Служба звена передачи данных предназначена для выполнения следующих требований пользователей : - независимости от используемой среды передачи; - кодонезависимости передаваемых данных; - надежного обмена данными; - выбора качества обслуживания при передаче данных . Независимость от используемой среды передачи означает , что пользователь службой звена передачи данных ( верхний уровень ) освобождается от всех проблем , связанных с тем , ка- - 16 - кого типа и качества дискретные каналы используются , какова конфигурация устанавливаемого соединения ( двухточечная или многоточечная ) , а также какие режимы передачи по данному соединению задействуются . Кодонезависимость ( или кодопрозрачность ) состоит в том , что служба звена передачи данных должна предоставлять возможность передачи данных и управляющей информации пользователя по соединению независимо от того , в каком первичном коде они представлены . Надежный обмен данными предполагает , что при использовании службы звена передачи данных вероятности появления в передаваемых пользователем данных вставок , потерь и искажений ( трансформация ) достаточно малы . Кроме того , возможно и требование сохранения порядка следования передаваемых по соединению данных . Для выбора качества обслуживания служба звена передачи данных должна предоставлять пользователю средства запроса , а также возможность согласования показателей качества обслуживания не только тех пользователей , между которыми предполагается организовать обмен данными по соединению , но и между пользователями и службой звена передачи данных . Для удовлетворения перечисленных требований пользователей служба звена передачи данных должна обеспечивать : - соединение между пользователями для организации обмена данными ; - установление соглашений между пользователями и службой звена передачи данных о качестве обслуживания ; - обмен данными по соединению ; - 17 - - регулирование принимающим пользователем скорости поступления данных от передающего пользователя на вход соединения ; - ускоренную передачу определенных массивов данных ; - возвращение службы звена передачи данных в определенное (как правило , исходное) состояние для фазирования пользователей ; - безусловное ( и , как правило , разрушительное ) разъединение соединения пользователями либо службой звена передачи данных . 2.3. Сетевой уровень.

Сетевой уровень обеспечивает средства установления поддержания и разъединения сетевых соединений между открытыми системами , содержащими взаимодействующие прикладные объекты, а также средства для обмена сетевыми блоками данных службы между транспортными объектами по сетевым соединениям . Сетевой уровень обеспечивает независимость транспортных объектов от маршрутизации и коммутации ( ретрансляции ) , выполняемых на сетевом уровне при установлении и функционировании сетевого соединения . Все функции ретрансляции выполняются на сетевом уровне и ниже . Основная услуга сетевого уровня - прозрачная передача данных между транспортными объектами . Сетевой уровень выполняет все функции , необходимые для маскирования различий между различными средствами и подсетями . ( Подсеть - набор од- - 18 - ной или нескольких промежуточных систем , выполняющий функцию ретрансляции и через который оконечные системы могут устанавливать сетевые соединения . ) Таким образом на границе сетевого и транспортного уровней обеспечивается независимость от используемых сред , за исключением качества обслуживания . Качество обслуживания согласовывается между транспортными объектами и поставщиком сетевой службы в момент установления соединения . Услуги сетевого уровня , предоставляемые транспортному уровню : - сетевые адреса , используемые для идентификации транспортных объектов ; - сетевые соединения ( двухточечные ) ; - идентификаторы оконечных точек сетевого соединения ; - прозрачная передача сетевых блоков данных службы любого размера ; - параметры качества обслуживания ; - уведомления об ошибках ; - упорядоченная доставка сетевых блоков данных службы ; - управление потоком ; - передача срочных сетевых блоков данных службы ограниченного размера ( необязательная услуга ) ; - повторная установка ; - разъединение ; - подтверждение приема ( необязательная услуга ) . Некоторые из услуг являются необязательными , т. е. пользователь должен их запрашивать , а поставщик сетевой службы может их или обеспечивать или нет . - 19 - Сетевой уровень обеспечивает поддержку сетевых соединений для различных типов сетей - от простых двухточечных сетей до объединения подсетей с различными характеристиками . Сетевой уровень может разбиваться на различные подуровни в зависимости от типов используемых подсетей . На сетевом уровне выполняются следующие функции : - маршрутизация и ретрансляция ; - сетевые соединения ; - мультиплексирование сетевых соединений ; - сегментация и укрупнение ; - обнаружение ошибок ; - исправление ошибок ; - упорядочение ; - управление потоком ; - передача срочных данных ; - повторная установка ; - выбор службы ; - управление сетевым уровнем . Сетевая служба OSI определяется на основе примитивов и событий службы ; параметров , связанных с каждым примитивом и с каждым событием , и формы , которую они принимают ; взаимосвязи между этими примитивами и событиями и правильными их последовательностями . Сетевая служба обеспечивает : - прозрачную передачу данных между ее пользователями , и в частности независимость от используемых средств передачи ; - сквозную передачу , т. е. доставку блоков данных сете- - 20 - вой службы между пользователями сетевой службы в абонентских системах , причем все функции по маршрутизации и коммутации ( ретрансляции ) осуществляются поставщиком сетевой службы ; - прозрачность передаваемой информации - данных пользователя сетевой службы и ( или ) управляющей информации ; - выбор качества службы , т. е. сетевая служба предоставляет возможность пользователям запрашивать и согласовывать качество обслуживания для передачи данных пользователя сетевой службы ; - адресование пользователей сетевой службы - адресование точек доступа к сетевой службе дает возможность пользователям однозначно идентифицировать друг друга . Сетевая служба выполняет следующие функции для ее пользователя : - установление сетевого соединения с другими пользователями службы для передачи данных пользователя сетевой службы в форме блоков данных сетевой службы . Между одной и той же парой пользователей может быть установлено несколько сетевых соединений ; - принятие соглашения между двумя пользователями сетевой службу и ее поставщиком относительно качества обслуживания для каждого сетевого соединения ; - прозрачная передача последовательности блоков данных сетевой службы в сетевом соединении ; - управление скоростью передачи блоков данных сетевой службы пользователем службы со стороны приемника - 21 - информации ; - в некоторых случаях - средство передачи последовательности отдельных срочных блоков данных сетевой службы . Эти срочные блоки данных имеют ограниченную длину и их передача через точки доступа к службе осуществляется по правилам, отличным от правил передачи нормальных данных ; - средство , с помощью которого сетевое соединение может быть возвращено в определенное состояние , и взаимодействие двух пользователей службы синхронизировано с использованием службы повторной установки ; - в некоторых случаях - средство подтверждения приема данных ; - безусловное разъединение сетевого соединения либо пользователями , либо поставщиками сетевой службы ; - 'прозрачная' передача блоков данных сетевой службы ограниченной длины из одной точки доступа к другой при одном доступе к сетевой службе без предварительного установления соединения . Максимальный размер блоков данных при передаче без установления соединения ограничен 64 512 октетами ; - предварительное согласование параметров качества обслуживания между пользователем-передатчиком и поставщиком сетевой службы . Подтверждение приема и передача срочных данных представляют собой необязательные услуги поставщика , т. е. поставщик сетевой службы может их обеспечивать или не обеспечивать для конкретного сетевого соединения . Все другие услуги сете- - 22 - вого уровня являются обязательными и должны обеспечиваться каждым поставщиком сетевой службы . 2.4. Транспортный уровень.

Транспортный уровень определяет сетевую адресацию ( физическое расположение устройств в сети ) и способ подсоединения и отсоединения различных частей сети . Этот уровень также определяет способ , при котором имеет место гарантированная передача сообщений , вообще говоря , при помощи нумерования пакетов и уверенность в том , что они пребывают в полном порядке без пропусков или дублирования . Управление межсетевой маршрутизацией осуществляется на этом уровне . Транспортный уровень обеспечивает прозрачную передачу данных между сеансовыми объектами и освобождает их от выполнения функций по организации надежной и эффективной передачи данных . Транспортный уровень оптимизирует использование имеющейся сетевой службы для обеспечения требуемых сеансовыми объектами характеристик передачи с минимальной стоимостью . Все протоколы , определенные на транспортном уровне , носят межконцевой характер , связывая взаимодействующие транспортные объекты , и таким образом функционируют в среде OSI только между оконечными открытыми системами . На транспортном уровне не выполняются функции маршрутизации и ретрансляции , поскольку сетевая служба обеспечивает - 23 - сетевые соединения между любыми транспортными объектами , даже при использовании нескольких последовательно соединенных подсетей . Транспортные функции , вызываемые на транспортном уровне для обеспечения запрашиваемого качества обслуживания , зависят от качества сетевой службы . Транспортный уровень предоставляет следующие услуги сеансовому уровню : - установление транспортного соединения ; - передача данных ; - разъединение транспортного соединения . Транспортные соединения устанавливаются между сеансовыми объектами , идентифицируемыми транспортными адресами . Качество обслуживания в транспортном соединении согласовывается между сеансовыми объектами и транспортной службой . В процессе установления транспортного соединения выбирается один из имеющихся классов транспортной службы , характеризуемых различными наборами параметров качества обслуживания ( пропускная способность , транзитная задержка , время установления соединения , вероятность остаточной ошибки и т. д. ) . Между одной и той же парой транспортных адресов может быть установлено несколько транспортных соединений . Для их различения сеансовые объекты используют идентификаторы оконечных точек транспортного соединения . Услуга передачи данных обеспечивает дуплексную передачу данных между парой транспортных адресов в соответствии с согласованным качеством обслуживания . Если согласованное качество обслуживания не может быть обеспечено и попытки его - 24 - восстановить терпят неудачу , то транспортное соединение разъединяется и об этом сообщается сеансовым объектам . При необходимости установления транспортного соединения с некоторым сеансовым объектом транспортный уровень определяет сетевой адрес , идентифицирующий транспортный объект , который присоединен к этому сеансовому объекту . Поскольку на транспортном уровне обеспечивается межконцевая служба без ретрансляции , то транспортный уровень отображает транспортные адреса в сетевые , идентифицирующие оконечный транспортный объект ( рис.3 ) . Один транспортный объект может обслуживать несколько сеансовых объектов , и поэтому с одним сетевым адресом некоторого транспортного объекта может быть связано несколько транспортных адресов . При этом транспортные объекты выполняют функцию отображения транспортных адресов в сетевые ( рис.4 ) . Функционирование транспортного уровня разбивается на фазы установления соединения , передачи данных и разъединения соединения . В фазе установления соединения могут выполняться следующие функции : - выбор сетевого соединения , наиболее удовлетворяющего требованиям сеансового объекта с учетом стоимости и качества обслуживания ; - решение о целесообразности мультиплексирования или расщепления транспортного соединения с целью оптимизации использования сетевых соединений ; - выбор оптимального размера транспортного блока данных - 25 - Сеансовый Сеансовый объект Оконечные объект транспортные адреса Транспортный Транспортный объект Оконечные объект сетевые адреса С е т е в о й у р о в е н ь Рис. 3. Отображение между транспортными и сетевыми адресами. - 26 - Сеансовый Сеансовый объект А объект Б Транспортный адрес Т р а н с п о р т н ы й о б ъ е к т С е т е в о й о б ъ е к т Рис.4. Отображение одного сетевого адреса в несколько транспортных адресов . - 27 - протокола ; - выбор функций , которые будут задействованы в фазе передачи данных ; - отображение транспортных адресов в сетевые ; - обеспечение идентификации различных транспортных соединений между одной и той же парой транспортных точек доступа к службе ; - передача данных . В фазе передачи данных осуществляется доведение транспортных блоков данных службы до сеансовых объектов-получателей по транспортному соединению передачей транспортных блоков данных протокола . При этом могут быть задействованы следующие функции , использование каждой из которых согласуется в фазе установления соединения : - упорядочение ; - укрупнение ; - сцепление ; - сегментация ; - мультиплексирование или расщепление ; - управление потоком ; - обнаружение ошибок ; - исправление ошибок ; - передача срочных данных ; - разграничение транспортных блоков данных службы ; - идентификация транспортных соединений . - 28 - В фазе разъединения соединения могут выполняться функции оповещения о причине разъединения , идентификации разъединяемого транспортного соединения , передачи данных . Протоколы транспортного уровня предназначены для сквозной передачи данных через сеть между оконечными пользователями - абонентами сети . Основными функциями транспортного протокола являются : - разбиение сообщения на пакеты ; - передача пакетов через сеть ; - сборку исходного сообщения ( фрагмента сообщения ) . Передача пакетов может осуществляться с повышением достоверности , т. е. каждый пакет закрывается проверочной суммой , если сеть не обеспечивает приемлемый коэффицент ошибок , а также с нумерацией и повторной передачей пакетов, если сетевой уровень не обеспечивает надежную упорядоченную доставку пакетов . Набор процедур протокола зависит как от требований верхнего уровня к передаче данных , так и от характеристик сетевого уровня . Сетевой уровень может поддерживать службу передачи пакетов , ориентированную на соединение , т. е. с упорядоченной доставкой пакетов ,или дейтаграммный режим . Транспортная служба также может быть либо ориентированной на соединение , либо нет . Ориентированная на соединение транспортная служба поддерживает между пользователями виртуальный канал . При этом служба обеспечивает : - установление транспортного соединения между пользователями и согласование качества предоставляемых услуг; - передачу блоков данных службы без ограничения их дли- - 29 - ны и содержимого ; - управление темпом обмена ; - передачу срочных данных ; - разъединение транспортного соединения . При этом транспортный протокол может пользоваться услугами сетевых соединений , если они поддерживаются . С другой стороны , для некоторых прикладных задач ориентированная на соединение служба не нужна . В этом случае транспортная служба обеспечивает передачу блоков данных службы ограниченной длины , не гарантируя их доставку и сохранение исходной последовательности у получателя , независимо от того , используется или нет соединение сетевого уровня . Таким образом , задачей транспортной службы является выравнивание поддерживаемой сетью службы до уровня , требуемого пользователем , как по набору услуг , так и по характеристикам ( достоверности , надежности и т. д. ) . С точки зрения пользователя транспортная служба скрывает от него особенности сети . Часто под термином 'сквозная передача данных' понимают также механизмы , используемые в некоторых сетях для управления передачей от входа в сеть до выхода из нее . Более того, как правило , транспортные протоколы предназначены для сквозной передачи данных через сеть , представляющих собой совокупность подсетей с различными сетевыми службами . Для этого в транспортных протоколах могут быть предусмотрены процедуры промежуточной фрагментации пакетов , необходимые при переходе пакета из одной подсети в другую , где используется меньший размер пакета . - 30 - Транспортная служба и транспортный протокол , не ориентированные на соединения , являются достаточно простыми и обеспечивают прозрачную передачу пользовательских данных - блоков данных транспортной службы ограниченной длины - в точку доступа получателя . Передача данных обеспечивается без предварительного установления и последующего разъединения соединения . При этом логическая взаимосвязь между несколькими блоками не учитывается . 2.5. Сеансовый уровень.

Главная функция сеансового уровня - определение интерфейса прикладных программ для связи с транспортным уровнем . Одна из задач этого уровня - преобразование имен в сетевые адреса , так что прикладные программы могут использовать имена для связи с устройствами . Неделимая служба - услуга сеансового уровня , посредством которой сеансовые блоки данных службы , посланные по сеансовому соединению , не предоставляются представительному объекту-получателю до тех пор , пока это явно не разрешено представительным объектом-отправителем . Управление взаимодействием - услуга сеансового уровня , позволяющая взаимодействующим представительным объектам явно управлять очередностью выполнения некоторых управляющих функций . Двустороннее одновременное ( дуплексное ) взаимодействие - режим взаимодействия , при котором оба взаимодействующих представительных объекта имеют право одновременно переда- - 31 - вать и принимать данные . Двустороннее поочередное ( полудуплексное ) взаимодействие - режим взаимодействия , при котором взаимодействующие представительные объекты поочередно получают право передавать данные . Одностороннее ( симплексное ) взаимодействие - режим взаимодействия , при котором один из представительных объектов только передает данные , а другой - только принимает . Синхронизация сеансового соединения - услуга сеансового уровня , позволяющая представительным объектам определять и идентифицировать точки синхронизации , осуществлять повторную установку сеансового соединения в заранее определенное состояние и согласовывать точку повторной синхронизации . На сеансовом уровне обеспечиваются средства , необходимые для организации и синхронизации диалога между взаимодействующими представительными объектами и для управления информационным обменом между ними. Для этого на сеансовом уровне устанавливаются сеансовые соединения между двумя представительными объектами и поддерживается взаимодействие по обмену данными . Для реализации передачи данных между представительными объектами сеансовые соединения отображаются в транспортные.

Сеансовые соединения устанавливаются по запросу представительного объекта , передаваемому в сеансовой точке доступа к службе , и разъединяются либо представительными , либо сеансовыми объектами . В установленном сеансовом соединении поддерживается диалог между представительными объектами даже при возможных потерях данных на транспортном уровне . Представительный объект может получить доступ к другому - 32 - представительному объекту только через сеансовое соединение, причем представительный объект может поддерживать несколько сеансовых соединений одновременно . Представительные объекты идентифицируются сеансовыми адресами . Во многих системах существует взаимно одназначное соответствие между сеансовыми и транспортными адресами , однако , с одним транспортным адресом может быть связано несколько сеансовых . Сеансовый уровень предоставляет следующие услуги : - установление сеансового соединения ; - разъединение сеансового соединения ; - обмен обычными данными ; - неделимая служба ; - обмен срочными данными ; - управление взаимодействием ; - синхронизация сеансового соединения ; - оповещение об особых состояниях . Для обеспечения сеансовой службы сеансовый уровень выполняет ряд функций . Большинство требуемых функций следует из обеспечиваемых сеансовым уровнем услуг . Дополнительные описания даны для следующих функций : - отображение сеансового соединения в транспортное ; - управление потоком по сеансовому соединению ; - передача срочных данных ; - восстановление сеансового соединения ; - разъединение сеансового соединения ; - управление сеансовым уровнем . В каждый момент времени между сеансовыми и транспортны- - 33 - ми соединениями существует взаимно однозначное соответствие.

Однако их время жизни может отличаться в следующих случаях : - транспортное соединение поддерживает несколько последовательных сеансовых соединений ( рис.5 ) ; - несколько последовательных транспортных соединений поддерживают сеансовое соединение ( рис.6 ) . Можно также рассматривать случаи , когда одно транспортное соединение используется для поддержки нескольких сеансовых соединений одновременно . Для реализации отображения сеансового соединения в транспортное на сеансовом уровне сеансовые блоки данных службы должны отображаться в сеансовые блоки данных протокола , а последние - в транспортные блоки данных службы . При таком отображении может потребоваться реализация на сеансовых объектах таких функций , как сегментация . На сеансовом уровне нет одноуровневого управления потоком . Для предотвращения перегрузки представительного объекта-приемника сеансовый объект-приемник использует ' метод обратного давления ' по транспортному соединению , т. е. управление потоком на транспортном уровне.

Передача срочных сеансовых блоков данных службы обычно производится с использованием передачи срочных транспортных данных . - 34 - Время Сеансовые соединения Транспортные соединения Рис.5. Несколько последовательных сеансовых соединений : 1 - установление ; 2 - разъединение . - 35 - Время Сеансовые соединения Транспортные соединения Рис.6. Несколько последовательных транспортных соединений : 1 - установление ; 2 - разъединение . - 36 - В случае возникновения отказов в транспортном соединении сеансовый уровень может выполнять функции , необходимые для повторного установления транспортного соединения с целью поддержки продолжающего существовать сеансового соединения . Сеансовые объекты оповещают ( с использованием услуги оповещения об особых состояниях ) представительные объекты о том , что служба была прервана , и восстанавливают службу только по указанию представительного объекта . Это позволяет представительным объектам провести повторную синхронизацию и продолжить функционирование с некоторого согласованного состояния . Разъединение сеансового соединения в нормальных условиях производится без потерь данных по запросу представительных объектов . Сеансовый уровень также содержит функции для преждевременного разъединения сеансового соединения с возможными потерями данных . Сеансовые протоколы могут осуществлять некоторые функции по управлению уровнем , такие , как активация и контроль ошибок . Cеансовая служба с установлением соединения обеспечивает средства организации и синхронизации обмена данными между ее пользователями , в частности : - средства установления сеансового соединения с другим пользователем , обмена данными по этому соединению и его освобождения ; - средства согласования правил использования признаков для обмена данными , синхронизации и освобождения соединения , а также организации обмена данными в - 37 - полудуплексном и дуплексном режимах ; - средства установления точек синхронизации в диалоге , а в случае ошибок восстановления диалога с согласованной точки синхронизации; - средства прерывания диалога и его последующего восстановления с заранее согласованной точки . Поясним основные понятия сеансового уровня . Признак есть атрибут сеансового соединения , который динамически назначается в каждый момент времени только одному пользователю сеансовой службы , что дает ему исключительное право вызывать определенные службы . Определяются четыре типа признака : - данных ; - освобождения ; - вспомогательной синхронизации ; - главной синхронизации/деятельности . Признак всегда находится в одном из следующих состояний: - доступности , в котором всегда назначен одному пользователю ( что дает ему право использовать соответствующую службу ) и не назначен другому пользователю ( что не дает ему права пользоваться службой , но он может это право приобрести в дальнейшем ) ; - недоступности ни одному пользователю , причем в этом случае они не имеют права использовать службу . Для струкруризации обмена данными пользователи сеансовой службы могут вводить главные точки синхронизации , которые разбивают процесс обмена данными на единицы диалога . При этом процесс передачи в пределах некоторой единицы диалога не - 38 - зависит от передач в рамках других единиц диалога , а каждая главная точка синхронизации подтверждается явно . Для структуризации обмена данными внутри единицы диалога используются вспомогательные точки синхронизации , которые могут подтверждаться , а могут и не подтверждаться . Логически различные части работы называются периодами деятельности . Каждый такой период состоит из одной или нескольких единиц диалога . В каждый момент времени в рамках одного сеансового соединения допускается использование только одного периода деятельности , но в течение одного сеансового соединения могут существовать несколько последовательных периодов . Кроме того , период деятельности может распространятся на несколько сеансовых соединений ,может быть прерван и возобнавлен во время того же или следующего сеансового соединения . Сеансовая служба содержит три фазы : - установление сеансового соединения ; - передачи данных ; - освобождения сеансового соединения . С первой фазой связана только одна служба - установления сеансового соединения , используемая для установления сеансового соединения и для согласования признаков и параметров соединения . В фазе передачи данных осуществляется обмен данными между двумя пользователями сеансовой службы . С передачей данных связаны четыре службы : - служба передачи нормальных данных обеспечивает передачу cеансовых блоков данных службы по сеансовому соеди- - 39 - нению . При использовании функционального блока полудуплекса управление передачей данных осуществляется с помощью признака данных ; - служба передачи срочных данных обеспечивает передачу срочных cеансовых блоков данных службы по сеансовому соединению , причем на передачу срочных данных не оказывают никакого влияния механизмы управления потоками и признаками , связанными с передачей всех других типов данных ; - служба передачи служебных данных используется для передачи служебных cеансовых блоков данных службы без использования механизмов управления передачей с помощью признака данных ; - служба обмена данными о возможнстях обеспечивает обмен небольшими порциями данных . Эта служба может быть инициирована только при наличии службы управления деятельностью , причем обмен данными о возможности производится до начала деятельности . С управлением признаками связаны три службы : - служба передачи признаков позволяет пользователю сеансовой службы уступить один или несколько сеансовых признаков другому пользователю ; - служба запроса признаков позволяет пользователю сеансовой службы запросить другого пользователя сеанса передать ему один или несколько конкретных признаков ; - служба передачи управления позволяет пользователю сеанса уступить все доступные признаки другому пользователю . - 40 - С синхронизацией и повторной синхронизацией связаны три службы : - служба вспомогательных точек синхронизации позволяет пользователю сеансовой службы отделять поток нормальных сеансовых блоков данных службы и служебных сеансовых блоков данных службы , переданных до запроса этой службы , от потока таких же блоков , переданных после запроса . Для управления этой службой используются признаки вспомогательной синхронизации ; - служба главных точек синхронизации позволяет пользователю сеансовой службы ограничивать поток нормальных , служебных и срочных сеансовых блоков данных службы , передаваемых внутри единицы диалога . Для управления этой службой используются признаки главной синхронизации/деятельности ; - служба повторной синхронизации используется для установления сеансового соединения к предыдущей или новой точке синхронизации и для повторного прикрепления доступных признаков . Применение этой службы может повлечь за собой потерю нормальных , служебных или срочных сеансовых блоков данных службы . Для сообщений об ошибках и непредвиденных ситуациях имеются две службы : - служба выдаваемых пставщиком особых оповещений позволяет сообщать пользователям об особых состояниях или протокольных ошибках поставщика сеансовой службы . Применение этой службы может повлечь потерю нормальных , служебных или срочных сеансовых блоков данных - 41 - службы ; - служба выдаваемых пользователем особых оповещений используется пользователем сеансовой службы для сообщения о наступлении особых состояний в случаях , когда признак данных доступен , но ему не прикреплен . Применение этой службы может повлечь потерю нормальных , служебных или срочных сеансовых блоков данных службы . С управлением деятельномтью связаны пять служб : - служба начала деятельности используется для индикации того , что начата новая деятельность ; - служба возобнавления деятельности используется для индикации восстановления ранее прерванной деятельности ; - служба прерывания деятельности позволяет осуществлять аварийное завершение деятельности , но таким образом , что выполненная до этого работа не будет утрачена и может быть продолжена в дальнейшем . Применение этой службы может повлечь потерю нормальных , служебных или срочных сеансовых блоков данных службы ; - служба аннулирования деятельности позволяет осуществлять аварийное завершение деятельности , причем выполненная до этого работа будет утрачена и не может быть продолжена в дальнейшем . Применение этой службы может повлечь потерю нормальных , служебных или срочных сеансовых блоков данных службы ; - служба окончания деятальности используется для завершения деятельности ( и установки главной точки синхронизации ) . Для управления этими службами используются признаки главной синхронизации/деятель- - 42 - ности . Применение служб управления деятельностью может привести к такому состоянию , когда на сеансовом соединении не осуществляется никакая деятельность . Если во время отсутствия какой бы то ни было деятельности используются службы управления деятельностью , то пользователями сеансовой службы могут быть инициированы только следующие службы : - начала деятельности ; - возобнавления деятельности ; - управления признаками ; - обмена данными о возможности ; - передачи служебных данных ; - передачи нормальных данных ; - передачи срочных данных ; - разрыва соединения ; - освобождения соединения . 2.6. Представление данных . Этот уровень определяет трансляцию форматов и синтаксиса прикладных программ в форму , пригодную для сети . Уровень представление данных определяет способ , по которому программы поступают в сеть . На представительном уровне обеспечивается представление информации , которая передается прикладными объектами или на которую они ссылаются в процессе передачи . На этом уровне осуществляется только синтаксическая , но не семантическая ( содержательная ) обработка данных , выполняемая на приклад- - 43 - ном уровне . На представительном уровне обеспечивается общее представление данных , используемых между прикладными объектами . Таким образом обеспечивается независимость прикладных объектов от используемого синтаксиса ( т. е. правил кодирования передаваемой информации ) . Синтаксическая независимость может быть достигнута двумя способами : 1) представительный уровень обеспечивает общие синтаксические элементы , используемые прикладными объектами ; 2) прикладные объекты могут использовать любой синтаксис , а на представительном уровне в этом случае осуществляется преобразование между различными формами синтаксиса и общим синтаксисом , необходимым для связи между прикладными объектами . Это преобразование выполняется в открытой системе прозрачно для других открытых систем и поэтому не оказывает влияния на стандартизацию протоколов представительного уровня . Представительный уровень добавляет к сеансовой службе следующие услуги : - преобразование синтаксиса ; - выбор синтаксиса . Для обеспечения службы представления представительный уровень выполняет следующие функции : - запрос установления сеанса ; - передача данных ; - согласование и повторное согласоване синтаксиса ; - преобразование синтаксиса ; - запрос завершения сеанса . - 44 - В среде OSI не существует единого синтаксиса передачи данных . Используемый в представительном соединении синтаксис передачи согласовывается между взаимодействующими представительными объектами . Для представительного объекта необходимо определить как синтаксис соответсвующего прикладного объекта , так и согласованный синтаксис передачи . Для протокола представительного уровня необходимо задать только синтаксис передачи . Для удовлетворения требований прикладных объектов на представительном уровне может использоватся любой синтаксис передачи , подходящий для этой цели . Для достижения других целей ( например , уменьшения объема данных , включающего снижение стоимости передачи ) может производится преобразование синтаксиса . Между представительными и сеансовыми адресами устанавливается взаимно однозначное соответствие . На представительном уровне отсутствуют мультиплексирование и расщепление . Информация , подлежащая передаче между прикладными объектами ( пользователями представительной службы ) , указывается в параметре ' Данные пользователя ' примитивов представительной службы . Единица такой информации специфицируется на уровне абстрактного синтаксиса и называется значением представительных данных . Абстрактный синтаксис данных определяется как аспекты правил , используемых для формальной спецификации передаваемых между открытыми системами данных , которые не зависят от применяемых методов их кодирования . Множество значений представительных данных называется - 45 - абстрактным синтаксисом , а однозначно идентифицирующее это множество имя - именем абстрактного синтаксиса . Пользователи представительной службы согласовывают между собой допустимое множество абстрактных синтаксисов и сообщают его представительным объектам . В процессе передачи они могут решить изменить согласованное множество абстрактных синтаксисов . Для заданного множества абстрактных синтаксисов представительные объекты выбирают взаимоприемлемые синтаксисы передачи . Синтаксис передачи определяется как те аспекты правил , которые задают конкретное представление передаваемых между открытыми системами данных ; а имя , задающее однозначное ( в рамках заданного имени абстрактного синтасиса ) представление множества значений представительных данных как потока битов , - именеи синтаксиса передачи . Соответствие между именем абстрактного синтаксиса и именем синтаксиса передачи называется представительным контекстом . Двумя основными функциями уровня представления являются: - согласование синтаксиса передачи , выполняемое представительным протоколом ; - преобразование между абстрактным синтаксисом и синтаксисом передачи , выполняемое в рамках представительного объекта и , поэтому не влияющее на представительный протокол . Отметим , что если согласованное между пользователями и поставщиком представительной службы множество представитель- - 46 - ных контекстов ( называемое множеством определенных контекстов ) пусто , то используется контекст по умолчанию . Контекстом по умолчанию называется представительный контекст , который всегда известен поставщику и двум пользователям представительной службы . Контекст по умолчанию используется всегда при передаче срочных данных . Контекст по умолчанию может быть либо определен с использованием услуги установления представительного соединения ( но не может быть изменен при использовании других услуг ) , либо установлен по предварительному соглашению . 2.7. Прикладной уровень . Прикладной уровень определяет сетевые прикладные программы , которые обслуживают файлы . Многие сетевые программы-утилиты являются частью прикладного уровня . Прикладной уровень характеризует аспекты прикладного процесса , относящиеся к OSI . Элемент прикладной службы - часть прикладного объекта , обеспечивающая услуги среды OSI с использованием нижележащих служб . Элемент пользователя - часть прикладного процесса , в которой используются элементы прикладной службы , необходимые для выполнения процесса передачи информации , присущего данному прикладному процессу . Будучи самым верхним уровнем OSI , прикладной уровень обеспечивает доступ в среду OSI для прикладных процессов . Прикладные процессы обмениваются информацией посредством - 47 - прикладных объектов , прикладных протоколов и службы представлений . Прикладной объект содержит один элемент пользователя и набор элементов прикладной службы , которые могут вызывать друг друга и ( или ) элементы службы представлений для выполнения необходимых функций . Элементы пользователей в различных системах взаимодействуют друг с другом с помощью обмена блоками данных прикладной службы , порождаемыми элементами прикладной службы . Кроме передачи данных прикладная служба может предоставлять следующие услуги : - идентификация партнеров , предполагающих взаимодействовать (например, с помощью имен, адресов, описаний) ; - определение текущей готовности партнеров , предполагающих взаимодействовать ; - установление полномочий для передачи ; - согласование механизма секретности ; - аутентификация партнеров , предполагающих взаимодействовать ; - определение методологии назначения цен , достаточности ресурсов, приемлемого качества обслуживания (например, времени ответа , подходящего уровня ошибок ) ; - синхронизация взаимодействующих приложений ; - выбор дисциплины диалога , включающей процедуры инициализации и завершения ; - согласование ответственности за обнаружение ошибок и процедур управления целостностью данных ; - идентификация ограничений по синтаксису данных ( мно- - 48 - жество символов , структуры данных ) . Прикладной уровень содержит все функции , отсутствующие на более низких уровнях , но необходимые для взаимодействия открытых систем . Когда предполагается взаимодействие конкретных экземпляров прикладных процессов , процесс-инициатор вызывает экземпляр прикладного объекта своей открытой системы . Затем устанавливается ответственность этого экземпляра прикладного объекта за установление соединения с экземпляром прикладного объекта открытой системы-получателя. Этот процесс осуществляется путем вызова экземпляров объектов на нижних уровнях . После установления соединения между прикладными объектами прикладные процессы могут взаимодействовать . Прикладной объект состоит из элемента пользователя и элемента прикладной службы . Выделяется два типа элементов прикладной службы : общие элементы и специальные элементы . Общие элементы предоставляют возможности , необходимые множеству приложений , специальные - возможности , требуемые для обеспечения дополнительных услуг конкретным приложениям ( например , передача файлов , банковские операции и т. д. ) . В эталонной модели OSI совместное функционирование реальных открытых систем моделируется через взаимодействие прикладных процессов в этих системах . Прикладной процесс - это элемент реальной открытой системы , который принимает участие в выполнении одного или нескольких заданий по обработке информации . Для выполнения задания по распределенной обработке информации требуется совместное функционирование нескольких - 49 - прикладных процессов . Множество вовлекаемых в выполнение некоторого задания прикладных процессов может изменятся . Прикладной прцесс может одновременно или последовательно принимать участие в выполнении одного или нескольких различных и , возможно ,независимых заданий . Взаимодействие прикладных процессов может быть двусторонним или многосторонним , синхронным или асинхронным , они могут быть связаны в иерархическую , сетевую и другие структуры при обработке некоторого задания . При поддержке одного или нескольких заданий прикладным процессам может потребоваться разделение своего взаимодействия на ряд логически независимых частей . Деятельность данного прикладного процесса по поддержке конкретного задания по обработке информации поддерживается вызовом прикладного процесса . Прикладной процесс может в некоторый момент времени не иметь ни одного вызова или иметь их несколько . Совместная деятельность прикладных процессов осуществляется некоторым динамически меняющимся набором вызовов прикладных процессов , взаимодействующих посредством функций взаимодействия . Причем существенное значение для описания этой деятельности имеет определение свойств функций взаимодействия , а не конкретные обеспечивающие их механизмы ( например , механизмы передачи данных ) . В среде OSI конкретный случай совместного функционирования прикладных процессов представляется некоторой конфигурацией вызовов прикладных процессов , а функция взаимодействия - соответствующей конфигурацией вызовов прикладных объектов ( рис.7 ) . - 50 - Вызов прикладного процесса вызов прикладного объекта Вызов прикладного процесса Вызов прикладного объекта Вызов прикладного Вызов прикладного объекта объекта Вызов прикладного Вызов прикладного объекта объекта Вызов прикладного Вызов прикладного процесса процесса Рис. 7. Взаимодействие прикладных процессоо в среде OSI. - 51 - Прикладной объект - это активный элемент открытой системы , представляющий те компоненты прикладного процесса , которые участвуют в обмене информацией между открытыми системами . Каждый прикладной объект относится только к одному прикладному процессу . Тип прикладного объекта определяется набором конкретных выполняемых функций , а сам прикладной объект - это экземпляр некоторого типа прикладного объекта . Вызов прикладного объекта выполняет функции прикладного объекта для конкретного случая обмена информацией . Внутренняя структура прикладного объекта отражает как поведение прикладного процесса при обмене информацией , так и требования по обмену информацией , проистекающие из его роли в обработке информации . На прикладном уровне присваиваются наименования типам и экземплярам прикладных процессов и объектов . Наименование однозначно идентифицирует элемент в среде OSI , и оно может быть отображено в адрес посредством справочной функции . Время , в течение которого действительно некоторое наименование, определяется администрацией реальной открытой системы . Каждый элемент прикладной службы требует описания предоставляемых им услуг и поддерживающего их выполнение протокола . Спецификация протокола определяет правила информационного обмена между равноправными элементами прикладной службы . Она также может содержать описание используемой службы представительного уровня или услуг , предоставляемых другими эле- - 52 - ментами прикладной службы . 3. Взаимодействие ЛВС на различных уровнях . Устройства , используемые для межсетевого взаимодействия , зависят от степени совместимости сетей . Когда две сети соединяются , то эти соединения выполняются на первом идентичном уровне OSI . Устройства , называемые усилителями , достигают самого низкого уровня соединения . Устройства , регенерирущие сигнал ( усилители ) , устанавливают кабельное соединение на уровне 2 ( канальный уровень ) - в действительности соединение ' уровень 1 - к - уровню 1 ' ( физический уровень ) , которое осуществляется на уровне 2 . Усилители расширяют дальность действия одной сети . Когда устанавливается усилитель он создает физический разрыв в кабеле . Сигнал воспринимается с одной стороны усилителя , затем регенерируется , и направляется к следующей части кабеля ( рис. 8 ) . Усилитель не расщепляет сеть , а только берет сигнал с одной стороны и передает его дальше с другой . Его единственная цель - компенсировать ухудшение качества сигнала , которое имело бы место в отсутствии усилителя . Следующий уровень взаимодействия называется мостом . Мост соединяет две , в основном , идентичные сети , которые имеют некоторые физические различия в самом низу ( рис. 9 ) . - 53 - Например , мост может соединять на сетевом уровне две сети с различными более низкими уровнями ; все что находится выше сетевого уровня должно быть одинаково . Устройство , которое взаимосвязывает три нижних уровня , устанавливая соединение на идентичном транспортном уровне , называется маршрутизатором , роутером ( router ) . Роутеры обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса . В случае осуществления связи с его помощью , верхние уровни сети ( сеансовый , представления данных и прикладной ) должны быть одинаковы ( рис. 10 ) . Роутер имеет две секции , каждая из которых может передавать , принимать и обрабатывать . Когда сигнал поступает на роутер , он направляется в буфер ( хранится ) , затем выполняется некоторое протокольное преобразование , чтобы сделать сигнал совместимым с другой стороной . Далее , сообщение переходит на другую сторону , передается другой сети . Чтобы соединить совершенно различные сети используется устройство , называемое шлюзом . Шлюзы выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней модели OSI ( рис.11 ) . Роутеры и шлюзы могут манипулировать с передаваемыми пакетами . В случае роутера , эта манипуляция может быть просто некоторым решением о том , откуда пакет приходит и куда направляется . В случае шлюза это решение может быть немного сложнее так как шлюз может выполнять больше функций . Он не только выполняет функции роутера , но может преобразовать сообщение из одного пакетного формата в другой или из одной системы кодирования в другую . - 54 - DATA-LINK DATA-LINK PHYSICAL PHYSICAL Рис. 8. Усилитель. NETWORK NETWORK DATA-LINK DATA-LINK PHYSICAL PHYSICAL Рис. 9. Мост - 55 - TRANSPORT TRANSPORT NETWORK NETWORK DATA-LINK DATA-LINK PHYSICAL PHYSICAL Рис. 10. Роутер. APPLICATION APPLICATION PRESENTATION PRESENTATION SESSION SESSION TRANSPORT TRANSPORT NETWORK NETWORK DATA-LINK DATA-LINK PHYSICAL PHYSICAL Рис. 11. Шлюз . - 56 - 4. Заключение . Интерес к локальным сетям вырос очень быстро частично потому , что пользователи увидели в них дешевый способ объединения большого числа относительно недорогих устройств , и частично потому , что , казалось , они могут разрешить некоторые проблемы совместимости различного оборудования . Конечно , недорогая локальная сеть могла предоставить отдельным устройствам возможность обмениваться информацией . Если связываемые сетью устройства используют различные наборы символов и протоколы высокого уровня , то сама локальная сеть редко может разрешить проблему совместимости . Здесь требуются сети , способные работать с различными протоколами и наборами символов и обеспечивающие их преобразование . Они значительно сложнее и дороже , чем основные локальные сети . Современные вычислительные сети обеспечивают пользователю широкий набор услуг и позволяют создавать целый ряд различных по назначению автоматизированных систем распределенной обработки информации , к числу которых в первую очередь следует отнести : - информационно-поисковые ( банки данных и программ математического обеспечения , справочные службы , обмен файлами данных между различными вычислительными комплексами ) ; - диалоговые ( отладка математических программ , службы обучения и оценки знаний , обработка графической информации , разработка новой техники ) ; - 57 - - системы распределенных вычислений ( решение сложных математических задач , моделированние процессов и систем , логичекое преобразование данных , удаленный ввод заданий , выполнение финансовых и торговых операций ) . Общение между персональными компьютерами - это одна из возможностей , реализованных благодаря ЛВС . Многие ЛВС имеют утилиты , позволяющие посылать односторонние сообщения другим пользователям сети . Однако подлинное общение между персональными компьютерами в сети требует специального пакета прикладных программ , называемого электронной почтой . Электронная почта похожа на некоторые другие средства общения . Но она специально приспособлена для обеспечения эффективного общения между рабочими станциями на базе персональных компьютеров.

Следующее поколение локальных сетей будет состоять из систем передачи данных , на которых будут строиться эффективные интерфейсы , работающие с широким набором разнообразных устройств . Некоторые сети будут законченными системами , например , для автоматизации учреждений , которые поддерживают устройства с проектированные для совместной работы в сети определенного типа . В такой системе сама локальная сеть будет всего лишь одним из ее компонентов . Большая часть устройств , которые используют локальную сеть , будут в большей или меньшей степени ' интеллектуальными ' , а ' неинтеллектуальные ' терминалы станут редкостью , так как они нуждаются в интерфейсе со значительными вычислительными возможностями для пользования сетью . Поскольку сое- - 58 - диненные между собой устройства будут ' интеллектуальными ' и смогут выполнять прикладные программы , то сети станут полносвязными системами распределенной обработки информации . Наиболее интересным аспектом локальных сетей можно считать возможности интеграции цифровых данных , речи , текстов и других видов информации в одной сети . При этом значительно экономятся средства на прокладку кабелей . Пока еще это далекая цель , так как существующие сети нацелены скорее на передачу данных и изредко включают возможность передачи речи . Системы с передачей модулированных сигналов , конечно , могут передавать любые виды информации , и , вероятно , именно они будут особенно быстро развиваться в сторону интегрального обслуживания . Соответствующее оборудование для интеграции передачи различной информации уже производится , хотя и в ограниченных количествах . - 59 - Список литературы. 1. Организация локальных сетей на базе персональных компьютеров . 'И.В.К.- СОФТ',Москва 1991. 2. Протоколы информационно-вычислительных сетей . Справочник под ред. И.А.Мизина,А.П.Кулешова.

оценка стоимости гостиницы в Курске
оценить ущерб квартиры в Твери
экспертиза легковых автомобилей в Орле
дипломные работы на заказ, рефераты и авторские курсовые работы

Подобные работы

Персональный компьютер, его состав и назначение

echo "Благодаря разработке и внедрению микропроцессоров в структуру ЭВМ появились малогабаритные, удобные для пользователя персональные компьютеры. Ситуация изменилась, в роли пользователя может быть

История вычислительной техники: четвертое поколение

echo "Пожалуй самым древним из найденных таких инструментов считается кость с зарубками найденная в древнем поселении Дольни Вестоници на юго-востоке Чехии в Моравии. Этот предмет получивший название

Матричные принтеры

echo "Принтеры фирмы Epson в. Принтеры фирмы Oki 4. Заключение Основные сведения о матричных принтерах. Принтеры предназначены для вывода алфавитно-цифровой и графической информации на бумагу. Суще

Пластиковое оптическое волокно

echo "Специалисты тратят уйму времени и денег на разработку, чтобы потом ждать несколько десятилетий, пока новая технология не проторит дорогу на рынок. Пожалуй, такие технологии можно сравнить со Сп

Оперативная память. Исследование рынка оперативной памяти

echo "Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быс

Плоттеры

echo "Пищущие элементы бывают одноразовые и многоразовые (допускающие перезарядку). Перо крепится в держателе пищущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения. Существует два тип

Обзор возможных методов защиты

echo "Основными факторами, способствующими повышению этой уязвимости, являются: 1. Резкое увеличение объемов информации, накапливаемой, хранимой и обрабатываемой с помощью ЭВМ и других средств автомат

Компьютерное моделирование

echo "Методами компьютерного моделирования пользуются специалисты практически всех отраслей и областей науки и техники - от истории до космонавтики, поскольку с их помощью можно прогнозировать и даже