Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

Передача данных по сети с большим количеством устройств является сложной задачей. Для того, чтобы облегчить ее решение была создана семиуровневая модель взаимодействия открытых систем, которая разбивает эту задачу на семь подзадач – семь уровней. Каждый уровень выполняет определенные функции и взаимодействует с соседними уровнями.

Физический (первый) уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем обеспечивает механические, функциональные и процедурные средства установления, поддержания и разъединения физических соединений. На этом уровне определяется физическая среда по которой происходит передача данных (оптоволокно, медный кабель, беспроводная передача и другие), механические соединители (например, RJ-45), способ передачи данных. Устройствами физического уровня являются модемы, концентраторы, повторители и другие.

Канальный (второй) уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем обеспечивает передачу данных между непосредственно соединенными системами. Другими словами, канальный уровень обеспечивает передачу данных внутри локальной сети. В локальных сетях на канальном уровне применяются технологии как Ethernet (для проводных соединений), WiFi (беспроводные соединения). В глобальных сетях на канальном уровне применяются технологии Frame Relay, ATM, SDH и другие.

Сетевой уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем выполняет функции маршрутизации, организации и поддержания виртуальных соединений, формирования, расформирование и адресацию пакетов, управляет потоками пакетов и их передачей. Упрощенно можно сказать, что сетевой уровень отвечает за передачу данных между локальными сетями. В настоящее время в подавляющем числе компьютерных сетей, включая глобальную сеть Internet, на сетевом уровне применяется протокол IP.

Транспортный уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем обеспечивает прозрачную передачу данных между оконечными системами и интерфейс между сетью передачи данных и тремя верхними уровнями оконечной системы. Фактически, протоколы транспортного уровня разбивают передаваемые данные на сегменты, нумеруют их, передают по сети, собирают данные из сегментов на принимающем компьютере и передают данные нужному приложению. Вместе с протоколом IP применяются протоколы транспортного уровня TCP и UDP.

Сеансовый уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем представляет интерфейс пользователя с уровнем транспортных услуг.

Уровень представления семиуровневой модели взаимодействия открытых систем данных определяет синтаксис передаваемых данных.

Прикладной уровень семиуровневой модели взаимодействия открытых систем определяет способ взаимодействия программ через компьютерную сеть.

Сетевые устройства

Для соединения между собой клиентов сети применяется сетевое оборудование. Рассмотрим несколько наиболее распространенных типов.

На физическом уровне семиуровневой модели взаимодействия открытых систем применяются устройства, основное назначение которых преобразование и усиление передаваемых сигналов. Модем это устройство для преобразования цифровых сигналов в аналоговые для передачи по линиям связи и принятые аналоговые сигналы в цифровые. Повторитель (репитор) предназначен для усиления ослабленного при передаче по линии связи сигнала. Концентратор это повторитель с несколькими выходами, который усиливает сигнал и посылает по нескольким линиям связи.

Основная задача устройств канального уровня – коммутировать потоки или пакеты передаваемых данных. В зависимости от метода коммутации различают коммутаторы каналов – устройства, создающие виртуальные каналы для передаваемых потоков сообщений и коммутаторы пакетов – устройства, пересылающие кадры в соответствии с таблицей, в которой указаны маршруты для каждого узла назначения.

На сетевом уровне используются маршрутизаторы – устройства, пересылающие кадры между подсетями.