Модель OSI

Лабораторная работа №1.

Сетевые, транспортные и прикладные протоколы.

Создание собственной утилиты Whois.

Модель OSI

В основе сетевых технологий лежит эталонная модель OSI (Open System Interconnection, взаимодействие открытых систем), которая была разработана Международной организацией по стандартизации. Модель OSI разделяет различные процессы, происходящие во время сеанса связи, на семь функциональных уровней. Каждый уровень определяется сервисом, который он предоставляет вышестоящему уровню, и протоколом – набором правил и форматов данных для взаимодействия между собой объектов одного уровня, работающих на разных компьютерах.

1. Физический уровень — передача битов по физическим каналам (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель). Здесь определяются характеристики физических сред и параметры электрических сигналов.

2. Канальный уровень — передача кадра данных между любыми узлами в сетях типовой топологии или соседними узлами произвольной топологии. В качестве адресов на канальном уровне используются МАС-адреса.

3. Сетевой уровень — доставка пакета любому узлу в сетях произвольной топологии. На этом уровне нет никаких гарантий доставки пакета.

4. Транспортный уровень — доставка пакета любому узлу с любой топологией сети и заданным уровнем надежности доставки. На этом уровне имеются средства для установления соединения, буферизации, нумерации и упорядочивания пакетов.

5. Сеансовый уровень — управление диалогом между узлами. Обеспечена возможность фиксации активной на данный момент стороны.

6. Уровень представления данных — здесь возможно задать преобразование данных (шифрование, сжатие).

7. Прикладной уровень — набор сетевых сервисов (FTP, E-mail и др.) для пользователя и приложения.

Первые три уровня обеспечиваются оборудованием, таким как сетевые карты, маршрутизаторы, концентраторы, мосты и др. Последние три обеспечиваются операционной системой или приложением. Четвертый уровень является промежуточным.

Протокол по этой модели работает следующим образом. Все начинается с прикладного уровня. Пакет попадает на этот уровень и к нему добавляется заголовок. После этого прикладной уровень отправляет этот пакет на следующий уровень (уровень представления). Здесь ему также добавляется свой собственный заголовок, и пакет отправляется дальше. Так до физического уровня, который занимается непосредственно передачей данных и отправляет пакет в сеть.

Другая машина, получив пакет, начинает обратный отсчет. Пакет с физического уровня попадает на канальный. Канальный уровень убирает свой заголовок и поднимает пакет выше (на уровень сети). Уровень сети убирает свой заголовок и поднимает пакет выше. Так пакет поднимается до уровня приложения, где остается чистый пакет без служебной информации, которая была прикреплена на исходном компьютере перед отправкой пакета.

Передача данных не обязательно должна начинаться с седьмого уровня. Если используемый протокол работает на четвертом уровне, то процесс передачи начнется с него, и пакет будет подниматься вверх до физического уровня для отправки. Количество уровней в протоколе определяет его потребности и возможности при передаче данных.

Чем ниже находится протокол (ближе к прикладному уровню), тем больше у него возможностей и больше накладных расходов при передаче данных (больше и сложнее заголовок). Рассматриваемые в работе протоколы будут находиться на разных уровнях, поэтому будут иметь разные возможности.

Корпорация Microsoft пошла своим путем и реализовала модель OSI в TCP/IP по-своему: принцип оставлен тот же, хотя изменились названия и количество уровней. У Microsoft вместо семи уровней есть только четыре. Один уровень Microsoft может выполнять все, что в OSI делают три уровня. Например, уровень приложения у Microsoft выполняет все, что делают уровень приложения, уровень представления и уровень сеанса вместе взятые. На рис. 1.1 графически сопоставлена модель MS TCP и справочная модель OSI. Слева указаны названия уровней по методу MS, а справа – уровни OSI. В центре показаны протоколы.

	MS TCP/IP	Справочная модель OSI
Уровень приложения	Сокеты Windows	NetBios     NetBios на основе TCP/IP	Прикладной уровень     Уровень представления данных
	Интерфейс TDI	Сеансовый уровень
Транспортный уровень	UDP	TCP	Транспортный уровень
Межсетевой уровень	ICMP	ARP	Сетевой уровень
IP
IGMP	RARP
	Интерфейс NDIS
Уровень сетевого интерфейса	Internet	Драйверы сетевых карт	РРР   Трансляция пакета данных	Канальный уровень
FDDI	Сетевые карты	Физический уровень

Рис.1.1. Модель OSI и вариант от MS

Дата добавления: 2015-07-11