🗊 Стандартизация компьютерных сетей. Модель OSI 

Стандартизация компьютерных сетей. Модель OSI 

Понятие "открытая система" В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС и т.д.), построенная в соответствии с открытыми спецификациями. Под термином "спецификация" будем понимать формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик. Под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Преимущества при соблюдении принципов открытости:  возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного и того же стандарта;  возможность замены одних компонентов сети другими, что позволяет сети развиваться с минимумом затрат;  возможность легкого сопряжения одной сети с другой;  простота освоения и обслуживания сети. 

Модель OSI (Open System Interconnection описывает взаимосвязи открытых систем и касается только одного аспекта открытости - открытости средств взаимодействия устройств, связанных в вычислительную сеть (1982, ISO). Полное описание модели занимает более 1000 страниц. В модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней, каждый уровень связан с определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств: 1) Физический уровень (Physical layer) реализуется аппаратно и обеспечивает передачу битов по физическим каналам,формирование электрических сигналов, кодирование информации, синхронизацию и модуляцию.  2) Канальный уровень (Data Link layer) реализуются программно-аппаратно и обеспечивает надежную доставку пакетов между двумя соседними узлами в сети с произвольной топологией и любыми узлами в сети с типовой топологией, а также проверку доступности разделяемой среды, выделение кадров из потока данных и их формирование, подсчет и проверку контрольной суммы.  3) Сетевой уровень (Network layer) служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, причем эти сети могут использовать различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей.  4) Транспортный уровень (Transport layer) обеспечивает приложениям или верхним уровням стека передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.  5) Сеансовый уровень (Session layer) обеспечивает управление диалогом: фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент, предоставляет средства синхронизации.  6) Представительный уровень (Presentation layer) согласовывает представление (синтаксис) данных при взаимодействии двух прикладных процессов: преобразование данных из внешнего формата во внутренний; шифрование и расшифровка данных.  7) Прикладной уровень (Application layer) — это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением (message).

Модульность и стандартизация Модульность — это одно из неотъемлемых свойств вычислительных сетей, которое проявляется в многоуровневом представлении коммуникационных протоколов в конечных узлах сети. Сеть состоит из огромного числа различных модулей — сетевых устройств и модулей приложений. Стандарты организаций различают следующие виды стандартов:  стандарты отдельных фирм;  стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемые несколькими фирмами;  национальные стандарты (например, стандарт FDDI, один из стандартов, разработанных Американским национальным институтом стандартов (ANSI));  международные стандарты (например, модель и стек OSI Международной организации по стандартизации (ISO)). 

Стандартные стеки коммуникационных протоколов Важнейшим направлением стандартизации в области вычислительных сетей является стандартизация коммуникационных протоколов. В настоящее время наиболее популярными коммуникационными протоколами являются стеки: Стек TCP/IP был разработан по инициативе Министерства обороны США более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями. Сегодня стек TCP/IP самый распространенный стек транспортных протоколов вычислительных сетей и активно используется в сети Internet и в корпоративных сетях.Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты для локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI) и для глобальных (SLIP, PPP, X.25 и ISDN). Стек IPX/SPX Этот стек является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, разработанным для сетевой ОС NetWare еще в начале 80-х годов. Протоколы сетевого и сеансового уровней Internetwork Packet Exchange (IPX и Sequenced Packet Exchange, SPX), которые дали название стеку, являются прямой адаптацией протоколов XNS фирмы Xerox. Стек NetBIOS/SMB Этот стек широко применяется в продуктах компаний IBM и Microsoft. На его нижнем уровне используются все наиболее распространенные протоколы. На верхних уровнях работают протоколы NetBEUI и SMB. Протокол SMB (Server Message Block) выполняет функции сеансового, представительного и прикладного уровней. На основе SMB реализуется файловая служба, службы печати и передачи сообщений между приложениями. Стек OSI Необходимо различать модель OSI и стек OSI. Модель OSI является концептуальной схемой взаимодействия открытых систем, а стек OSI представляет собой набор вполне конкретных спецификаций протоколов. В отличие от других стеков протоколов, стек OSI полностью соответствует модели OSI, он включает спецификациипротоколов для всех семи уровней взаимодействия, определенных в этой модели. На нижних уровнях стек OSIиспользует, разработанные вне стека протоколы нижних уровней, как и все другие стеки. Протоколы стека OSI отличаются сложностью и неоднозначностью спецификаций. Стек OSI — независимый от производителей международный стандарт. Его поддерживает правительство США и тем не менее, стек OSI более популярен в Европе, чем в США, так как в Европе осталось меньше старых сетей, работающих по собственным протоколам