Число уровней и распределение функций между ними существенно влияет на сложность программного обеспечения входящих в сеть ЭВМ и на эффективность этой сети. Формальной процедуры выбора числа уровней нет, обычно выбор производится эмпирическим путём, т е на основе анализа различных вариантов организации сетей, а также опыта разработки и эксплуатации ранее созданных сетей. Как правило, 2 нижних уровня реализуются техническими средствами, т е электронные схемы, контроллеры и микром ЭВМ. На остальных уровнях используются программные средства (в ряде случаев – программно-аппаратные), которые образуют сетевое ПО главной или терминальной ЭВМ.

Физический уровень.

Физический уровень отвечает за передачу последовательности битов через канал связи. Основной проблемой является вопрос: как гарантировать, что если на одном конце послали 1, то на другом конце получили не 0. На этом уровне решают такие вопросы: каким напряжением надо представить 1, а каким 0? Сколько микросекунд тратится на передачу 1 бита? Следует ли поддерживать передачу данных в обоих направлениях одновременно? Как устанавливается начальное соединение и как оно разрывается? Каково количество контактов на сетевом разъеме и для чего используется каждый контакт? Т е в основном решаются вопросы механики и электрики.

Канальный уровень.

Основная задача – превратить несовершенную среду передачи в свободный канал, свободный от ошибок. В основном задача решается при помощи разбиения данных пользователя на фреймы от нескольких сотен до тысяч байтов, передачей фреймов последовательно и обработкой фреймов уведомления, поступающих от получателя. Задача канала данных – определить границы фрейма. Эта задача решается введением специальной последовательности битов, которые добавляются в начало и конец фрейма и всегда интерпретируются как границы фрейма. Помехи на линии могут разрушить фрейм, в этом случае он должен быть передан повторно. Он будет также повторен, если фрейм уведомления будет потерян, в этом случае возникает проблема: как бороться с дубликатами. Другой проблемой является управление потоком передачи, например, как предотвратить захлебывание получателя, как сообщить передающему размер буфера для приема. В сетях с вещательным способом возникает проблема управления доступом к общему каналу.

Сетевой уровень.

Сетевой уровень отвечает за функционирование подсети. Основная проблема – как маршрутизировать пакеты от отправителя к получателю. Маршруты могут быть определены и заранее (прописаны в таблице маршрутизации) т е определяться в момент установления соединения, но могут определяться и динамически в зависимости от загрузки сети. Если по сети циркулирует слишком много пакетов, то они могут использовать одни и те же маршруты, что обычно приводит к заторам или пробкам. Эта проблема также должно решаться на сетевом уровне. Поскольку за использование сети предполагается оплата, то на этом уровне присутствует функция учета.

Транспортный уровень.

Основная функция – принять данные с уровня сессии, разделить на более мелкие части и передать на сетевой уровень, там самым позаботиться, чтобы они в целостности дошли до адресата. Необходимо скрыть от верхних уровней непринципиальные изменения в нижних уровнях. В нормальных условиях транспортный уровень должен создать специальное сетевой соединение для каждого транспортного соединение по соответствующему уровню сессии. Если транспортное соединение требует высокой пропускной способности, то транспортный уровень может создать несколько сетевых соединений. Если требуется обеспечить недорогое транспортное соединение, то транспортный уровень может использовать одно и то же соединение для нескольких транспортных соединений. Подобное мультиплексирование должно быть незаметно для вышележащих уровней. Транспортный уровень определяет… Наиболее используемым каналом является «. - .», обеспечивающий доставку в той последовательности, в которой они отправлены. Другая функция – доставка сообщений без гарантии их последовательности или рассылка одного сообщения многим в режиме вещания, причём тип сервиса определяется при установлении транспортного соединения. Транспортный уровень отвечает за установление и разрыв транспортного соединения в сети.