33.Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, osi). Стандартные стеки коммуникационных протоколов. Реализация межсетевого взаимодействия средствами тср/ip.

В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями. В свою очередь, под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей. Ярким примером открытой системы является международная сеть Internet. Модель OSI. Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) или моделью ISO/OSI. В модели OSI взаимодействие делится на семь уровней или слоев. Каждый уровень имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия. Таким образом, проблема взаимодействия декомпозирована на 7 частных проблем, каждая из которых может быть решена независимо от других. Каждый уровень поддерживает интерфейсы с выше- и нижележащими уровнями.

Реализуется модель программными модулями, при этом модули должны быть организованны иерархически, то есть модули нижнего уровня решают только свои задачи и не могут решать задачи модулей верхнего уровня. Программые модули устанавливаются на компьютеры, маршрутизаторы, шлюзы и другие сетевые оборудования. 7 уровней модели OSI: 1.физический уровень. Определяет электрические, механические и процедурные параметры для физической связи в системах. Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10Base-T технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом, разъем RJ-45, максимальную длину физического сегмента 100 метров, манчестерский код для представления данных на кабеле, и другие характеристики среды и электрических сигналов. 2.Канальный уровень. Формирование кадров, управление доступом к среде, осуществляется обнаружение и исправление ошибок. Канальный и физический уровень реализуются на сетевых картах. Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN. В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальный уровень обеспечивает обмен сообщениями между двумя соседними компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи. Примерами протоколов "точка - точка" (как часто называют такие протоколы) могут служить широко распространенные протоколы PPP и LAP-B. 3.Сетевой уровень. Этот уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными принципами передачи информации между конечными узлами. Сообщения сетевого уровня принято называтьпакетами (packets). При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие "номер сети". В этом случае адрес получателя состоит из номера сети и номера компьютера в этой сети. Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP и протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell. 4.Транспортный уровень. делит потоки информации на достаточно малые фрагменты (сегменты) для передачи их на сетевой уровень. Данный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом процессами. На одном уровне проходит обнаружение и исправление ошибок (контроль доставки сообщений по контрольным суммам и циклической нумерации пакетов).В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell. 5.Сеансовый уровень. Координирует прием, передачу и поддержку одного сеанса связи. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется. 6.Уровень представления. О обеспечивает форму представления на сети данных, на этом уровне происходит преобразование данных, используемых для передачи в экранный формат и для печатающих устройств. Так же на этом уровне выполняется шифрование и дешифрование данных. Примером протокола, работающего на уровне представления, является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня стека TCP/IP. 7.Прикладной уровень. пользовательское управление данными(предоставляет пользователю переработанную информацию, понятную для него). Приведем в качестве примеров хотя бы несколько наиболее распространенных реализаций файловых сервисов: NCP в операционной системе Novell NetWare, SMB в Microsoft Windows NT, NFS, FTP и TFTP, входящие в стек TCP/IP. 6 и 7 уровни являются посредниками между пользователями и сетью. Протоколы этих уровней предполагают наборы услуг, с помощью которых пользователь получает возможность послать почтовое сообщение, прочитать удаленный файл, распечатать документ на чужом принтере и т.д. Модель OSI представляет хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, сервисами, предоставляемыми на верхних уровнях и прочими параметрами стеки коммуникационных протоколов – это иерархически организованный набор протоколов достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Это иерархическая система подразумевает деление всех сетевых протоколов на логические уровни. Каждый из которых выполняет собственный набор функций. пример: tcp/ip,ipx/spx(novell), netbios/smb(ibm/microsoft), sna, osi.

Уровни OSI	Стек OSI	Novell	Net bios smb	TCP/IP
7.прикладной	x.400;x.500;ftam	Ncp, sap	smb	Smtp,telnet,ftp,snmp почтовая служба, удаленный доступ, файловые службы, управление сетью
6.предст.	Предст. osi
5.сеансовый	Сеанс. osi		Net bios	Tcp – надежная доставка сообщений
4.транспортный	Транспорт. osi	spx
3.сеансовый	Es-es, is-is	Ipx,rip,nlsp		Ip,rip,ospf
2.канальный	Ethernet (802.3), fddi, x.25 – стандартные технологии
1.физический	Витая пара, оптоволокно, радиоканал

Стек TCP/IP разработан для глобальных сетей. В настоящее время широко используется в различных сетях: глобальных, территориальных, локальных. Стек Net BIOS SMB предназначен для сетей насчитывающих не более 200 рабочих ситуаций. Стек osi на прикладном уровне использует протоколы справочной службы х.500, протокол электронной х.400, протокол передачи файловых данных FTAM. Протокол ES-ES , IS-IS маршрутизация, адресация. Из своих сложностей протокол OSI требует больших затрат вычислительной мощности центрального процессора, что делает их наиболее подходящими для мощных машин и не подходящими для сетей пк. Стек широко распространен в США. Стек Novell IPX/SPX предназначен для работы в локальных сетях и небольших корпоративных.