Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что все уровни можно разделить на четыре группы:
a.Физический и канальный – эта группа обеспечивает доведение данных между соседними узлами связи по каналу передачи, действующему между ними;
b.Сетевой и транспортный – эта группа обеспечивает доведение данных между любыми узлами, конечными ЭВМ и пользователями;
c.Сеансовый и представления – эта группа связана с обслуживанием прикладных процессов и обеспечивает их взаимопонимание, взаимодействие и защиту данных от НСД;
d.Прикладной - осуществляет содержательную информационную
деятельность пользователей и административное управление функционированием сети.
Принадлежность модулей по уровням: с первого по четвертый – это транспортная сеть, а более высокие уровни – ЭВМ.
Интерфейсы и структура сообщений
Взаимодействие между соседними уровнями одной системы происходит на основе интерфейса, определяющего структуру данных, алгоритм обмена данными между соседними уровнями, цепи связи и виды сигнала.
Многоуровневая организация управления процессами в сети и разделение функций между уровнями порождают необходимость модифицировать на каждом уровне передаваемые и принимаемые данные, применительно к функциям, которые реализуются только на этом уровне. Модификация выполняется по схеме (рис. 16):
Рис. 16
Данные, передаваемые в форме сообщения или его частей, снабжаются заголовками (З) и концевиками (К), в которых содержится информация необходимая для передачи, приема и обработки данных на соответствующем уровне. Она определяет тип сообщения, адрес отправителя, получателя, номер/адрес канала связи/порта, номер пакета и др. Заголовок и концевик
23
называется обрамлением данных. При передаче сообщений от верхних уровней к нижним, сообщение снабжается заголовками и концевиками каждого уровня, необходимыми для обработки его в системе получателя. А при передаче
сообщения от нижних уровней к верхним оно освобождается от заголовков и концевиков, которые были использованы нижними уровнями. Таким образом, каждый уровень оперирует с собственными заголовками и концевиками, которые несут его информацию, а находящаяся между ними информация рассматривается как данные более высокого уровня. Таким образом
обеспечивается независимость данных по уровням и независимость их обработки. Такое обрамление сообщения можно сравнить с вложенным письмом в конверт, при этом данные на конверте указывают адрес доведения и адресата.
Протоколы
Обмен сообщениями в сети ЭВМ допускается между процессами одного уровня. Это означает, что прикладной процесс может взаимодействовать только с прикладным процессом, а процессы управления передачей сообщения или пакета - только с управляющими процессами одноименных с ними уровней других систем. Таким образом, в сети ЭВМ обмениваться сообщениями могут не только прикладные, но и системные процессы. Системный процесс может послать собственное сообщение другому системному процессу. Такие
сообщения называются управляющими и используются в основном на уровнях со 2 по 5. Процедура взаимодействия процессов на основе обмена сообщениями называется протоколом. Для процессов каждого уровня используются свои протоколы, которые обозначаются П1, П2, … , П7. Протоколы обладают следующими особенностями, которые отличают их от интерфейсов:
a.Реализуют параллелизм протекания взаимодействующих процессов.
b.Действуют при взаимной неопределенности состояния процессов, так как у каждого из них отсутствует информация о состоянии другого.
c.Протекают при отсутствии однозначной зависимости между событиями и действиями, которые выполняются при их наступлении.
d.Не дают полной гарантии доставки сообщений.
Каждый протокол имеет свое собственное описание, в котором выделяются его процедурная и логическая характеристики. Логическая характеристика протокола – это структура (или формат) и содержание (или семантика) сообщений или их частей. Логическая характеристика задается как правило, перечислением типов сообщений или пакетов и их смыслов. Правила выполнения действий, предписанных протоколом, называются процедурной характеристикой протокола. Число уровней в сетях ЭВМ и типы используемых в них протоколов определяют архитектуру сети ЭВМ. На каждом уровне управления могут использоваться несколько протоколов.
24