27. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Базовая эталонная модель OSI является концептуальной основой, определяющей характеристики и средства открытых систем. Она определяет взаимодействие открытых систем, обеспечивающее работу в одной сети систем, вьшускаемых различными производителями, и координирует:

• взаимодействие прикладных процессов;

• формы представления данных;

• единообразное хранение данных;

• управление сетевыми ресурсами;

• безопасность данных и защиту информации;

• диагностику программ и технических средств.

В модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней:

• прикладной (Доступ к сетевым службам)

• представительный(Представление и кодирование данных)

• сеансовый (Управление сеансом связи)

• транспортный (Прямая связь между конечными пунктами и надежность)

• сетевой (Определение маршрута и логическая адресация)

• канальный (Физическая адресация)

• физический (Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными)

Каждый уровень имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств.

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые ОС, системными утилитами, системными аппаратными средствами. Модель не включает в себя средства взаимодействия приложений конечных пользователей. Свои собственные протоколы взаимодействия приложения реализуют, обращаясь к системным средствам. Поэтому нужно различать уровень взаимодействия приложений и прикладной уровень.

28. Коммутация и маршрутизация при передаче данных по сети: способы коммутации при передаче данных, способы адресации компьютеров в сети, понятие об алгоритмах маршрутизации.

Под коммутацией данных понимается их передача, при которой канал передачи данных может использоваться попеременно для обмена информацией между различными пунктами информационной сети в отличие от связи через некоммутируемые каналы, обычно закрепленные за определенными абонентами.

Различают следующие способы коммутации данных:

• коммутация каналов – осуществляется соединение двух данных станций или более и обеспечивается монопольное использование канала передачи данных до тех пор, пока соединение не будет разомкнуто;

• коммутация сообщений – характеризуется тем, что создание физического канала между оконечными узлами необязательно и пересылка сообщений происходит без нарушения их целостности; вместо физического канала имеется виртуальный канал, состоящий из физических участков, и между участками возможна буферизация сообщения;

• коммутация пакетов – сообщение передается по виртуальному каналу, но оно разделяется на пакеты, при этом канал передачи данных занят только во время передачи пакета (без нарушения его целостности) и по ее завершении освобождается для передачи других пакетов.

Наиболее распространены 3 варианта адресации компьютерных сетей:

• аппаратные адреса – предназначены для сетей небольшого размера, поэтому имеют простую неиерархическую структуру. Могут кодироваться в 16 и 2 структуре. Разрядность может быть любой. Присвоение таких адресов происходит автоматически – они либо встраиваются в оборудование, либо генерируются автоматически при каждом запуске оборудования;

• числовые адреса – составные адреса фиксированного компактного формата;

• символьные адреса предназначены для пользователей и должны иметь смысловую нагрузку. Обычно такие адреса имеют иерархическую структуру и состоят из конкретных доменов. Могут иметь очень большую длину.

В современных сетях при адресации чаще всего используются одновременно все 3 вида. Т.е. пользователь указывает символьный адрес, который в сети сразу заменяется на числовой по специальным таблицам адресов. При поступлении передаваемых данных в сеть назначения числовой адрес заменяется на аппаратный. Оптимальная маршрутизация обеспечивает максимальную пропускную способность, минимальное время прохождения пакета от отправителя к получателю, надёжность доставки и безопасность передаваемой информации. Маршрутизация бывает централизованной и децентрализованной.

Алгоритмы маршрутизации применяются для определения наилучшего пути пакетов от источника к приёмнику и являются основой любого протокола маршрутизации. Для формулирования алгоритмов маршрутизации сеть рассматривается как граф. При этом маршрутизаторы являются узлами, а физические линии между маршрутизаторами — рёбрами соответствующего графа. Каждой грани графа присваивается определённое число — стоимость, зависящая от физической длины линии, скорости передачи данных по линии или финансовой стоимости линии.

Типы алгоритмов:

• Адаптивные алгоритмы (принимают во внимание состояние линии)

+возможность динамической адаптации к состоянию сети

-необходимо постоянно пересчитывать таблицы маршрутизации

• Централизированные алгоритмы (В сети существует так называемый центр маршрутизации, который получает информацию от всех узлов об их соседних узлах, длине очереди и загрузке линии. В функции RCC входит сбор информации, подсчет оптимальных маршрутов для каждого узла, составление таблиц маршрутизации и рассылка их узлам.)

+RCC(Routing Control Center) обладает всей информацией о состоянии сети, что позволяет принимать оптимальные решения

+узлы освобождены от подсчета таблиц маршрутизации

-низкая надежность

-узлы получают таблицы маршрутизации в различное время

-концентрация трафика возле RCC

• Изолированные алгоритмы (узел извлекает информацию из полученных пакетов)

+нет перегрузок

-медленная адаптация к состоянию сети (время конвергенции)

• Распределенные алгоритмы (дистанционно-векторный алгоритм)

+лучшая адаптация

-перегрузки

• Неадаптивные алгоритмы (не принимают во внимание текущее состояние сети, все маршруты рассчитываются до начала использования сети. Они в свою очередь подразделяются на алгоритмы, учитывающие топологию сети и не учитывающие)

+простота

+хорошие результаты при неизменной топологии и нагрузке

-невозможность реагирования на изменения

-низкая скорость в неоднородных сетях