5.Уровни модели osi. Канальный уровень.

При передаче битов на физическом уровне не учитывается, что физическая среда передачи может быть занята, и одной из задач канального уровня является проверка доступности среды передачи. Другой задачей канального уровня является реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Для этого на этом уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами. Обеспечивается корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность битов в начало и конец каждого кадра, а также добавляется контрольная сумма. Получатель вычисляет контрольную сумму получаемых данных и сравнивает с контрольной суммой в кадре. При совпадении кадр считается правильным и и принимается, если же нет – фиксируется ошибка. Уровень может не только обнаруживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи поврежденных кадров. Функция исправления ошибок не является обязательной, и в некоторых протоколах этого уровня она может отсутствовать. В протоколах канального уровня для локальных сетей заложена определенная структура связи между компьютерами и способы их адресации.

Протокол разрабатывается и работает в сетях с четко определенной топологией связи. К типовым топологиям относятся общая шина, кольцо, звезда, а также структуры, полученные из них с помощью мостов и коммутаторов. Пример – протокол Ethernet. В глобальных сетях с нерегулярной топологией канальный уровень обеспечивает обмен сообщениями между двумя соседними компьютерами (так как протокол point to point).

Для обеспечения качественной транспортировки сообщений в сетях любых топологий и технологий функций канального уровня оказывается недостаточно, потому используется сетевой уровень.

6.Уровни модели osi. Сетевой уровень.

Служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, причем эти сети могут использовать разные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связи. На этом уровне под сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий, и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенных для данной топологии.

Внутри сети доставка обеспечивается протоколом канального уровня, а между сетями передачу обеспечивает сетевой уровень. Он и поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения, и в том случае, когда структура связей между составляющими сетями отличается от принятой в протоколах канального уровня.

Сети соединяются между собой специальными устройствами – маршрутизаторами. Он собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на её основании пересылает сообщения сетевого уровня (пакеты) в сеть назначения. Кака правило, происходит некоторое количество транзакций передач между сетями. При этом выбирается подходящий маршрут, который представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

Проблема выбора наилучшего пути между двумя узлами называется маршрутизацией, и её решение является одной из главных задач сетевого уровня. Часто критерием при выборе маршрута может являться время передачи данных по этому маршруту, которое зависит от пропускной способности канала, интенсивности траффика, которая может меняться с течением времени. При этом может оказаться так, что самый короткий путь не самый лучший. Выбор маршрута может осуществляться и по другим криетриям, например, надежности передачи.

Сетевой уровень решает также задачи согласования разных технологий, упрощения адресации в крупных сетях и создания надежных и гибких барьеров на пути нежелательного трафика между сетями.

Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами. При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие номер сети. В этом случае адрес получателя состоит из старшей части – номера сети и младшей – номера узла в этой сети. Узлы первой сети должны иметь одну и ту же старшую часть адреса.

На сетевом уровне определяется 2 вида протоколов: 1) сетевые протоколы (т.н. маршрутизируемые) реализуют продвижение пакетов через сеть; 2) протоклоы обмена маршрутной информацией (протоколы маршрутизации). На сетевом уровне также работают протоколы, которые отвечают за отображение адреса узла, используемого на сетевом в локальный адрес сети. Такие протоколы называют протоколами разрешения сеансов (ARP). Их могут относить как к сетевому, так и канальному уровню. Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями ОС, а также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.

Пример протокола сетевого уровня – IP-протокол.