Основният референтен модел за взаимодействие на отворени системи има. Референтен модел на взаимно свързване на отворени системи (EMOS). седем нива. Йерархия на слоеве, протоколи и стекове

Основният EMI е моделът, приет от ISO за описание основни принципивзаимодействие на информационните системи. EMVOS е признат от всички международни организации като основа за стандартизиране на протоколите за информационни мрежи.

В EMVOS информационната мрежа се разглежда като набор от функции, които са разделени на групи, наречени нива. Разделянето на нива ви позволява да правите промени в средствата за внедряване на едно ниво, без да преструктурирате средствата на други нива, което значително опростява и намалява разходите за надграждане на средствата с развитието на технологията.

EMVOS съдържа седем нива. По-долу са техните номера, имена и функции.

7-мо ниво – приложно (Application): включва инструменти за управление на процесите на приложение; тези процеси могат да се комбинират за изпълнение на възложени задачи и обмен на данни помежду си. С други думи, на това ниво данните, които трябва да се предават по мрежата, се определят и компилират в блокове. Нивото включва например такива средства за взаимодействие между приложните програми като получаване и съхраняване на пакети в пощенски кутии.

Ниво 6 - представител (Представяне): изпълняват се функции за представяне на данни (кодиране, форматиране, структуриране). Например, на това ниво данните, разпределени за предаване, се преобразуват от EBCDIC код в ASCII и т.н.

5-то ниво - сесия (Session): предназначена за организиране и синхронизиране на диалога, провеждан от обекти (станции) на мрежата. На това ниво се определя вида на комуникацията (дуплекс или полудуплекс), началото и края на задачите, последователността и начина на обмен на заявки и отговори на взаимодействащи партньори.

Ниво 4 - Транспорт: предназначен за управление на канали от край до край в мрежата за данни; този слой осигурява комуникация между крайните точки (за разлика от следващия мрежов слой, който осигурява предаване на данни чрез междинни мрежови компоненти). Функциите на транспортния слой включват мултиплексиране и демултиплексиране (сглобяване и разглобяване на пакети), откриване и елиминиране на грешки при предаване на данни и прилагане на подреденото ниво на услуги (например, подредената скорост и надеждност на предаване).

3-то ниво - мрежа (Network): на това ниво пакетите се формират според правилата на тези междинни мрежи, през които преминава оригиналният пакет, и пакетите се маршрутизират, т.е. определяне и прилагане на маршрути, по които се предават пакетите. С други думи, маршрутизирането се свежда до формирането на логически канали. Логическият канал е виртуална връзка между два или повече обекта на мрежовия слой, която позволява обмен на данни между тези обекти. Концепцията за логически канал не съответства непременно на определена физическа връзка на линии за данни между свързани точки. Тази концепция е въведена, за да се абстрахира от физическото изпълнение на връзката. Друга важна функция на мрежовия слой след маршрутизирането е да контролира натоварването на мрежата, за да предотврати задръстванията, които се отразяват негативно на работата на мрежата.

Ниво 2 - канал (Link, ниво на връзка за данни): предоставя услуги за обмен на данни между логически обекти на предходния мрежов слой и изпълнява функции, свързани с формирането и предаването на рамки, откриване и коригиране на грешки, които възникват на следващото физическо ниво. Пакет на ниво връзка се нарича рамка, тъй като пакет на предишни слоеве може да се състои от един или много рамки.

Слой 1 - Физически: предоставя механични, електрически, функционални и процедурни средства за установяване, поддържане и освобождаване на логически връзки между логическите единици на слоя на връзката; изпълнява функциите за предаване на битове данни чрез физически носители. Именно на физическо ниво информацията се представя под формата на електрически или оптични сигнали, извършват се преобразувания на формата на сигнала и се извършва избор на параметри на физическа среда за предаване на данни.

В конкретни случаи може да има нужда да се внедрят само част от посочените функции, тогава съответно в мрежата има само част от нивата. По този начин в обикновените (неразклонени) локални мрежи няма нужда от мрежови и транспортни съоръжения. В същото време сложността на функциите на слоя на връзката прави препоръчително разделянето му на две поднива в LAN: контрол на достъпа до канала (MAC - Medium Access Control) и контрол на логическата връзка (LLC - Logical Link Control). Подслоят LLC, за разлика от подслоя MAC, включва някои от функциите на слоя за връзка за данни, които не са свързани с характеристиките на предавателната среда.

Предаването на данни през разклонени мрежи се осъществява чрез капсулиране/декапсулиране на части от данни. По този начин съобщението, пристигащо на транспортния слой, се разделя на сегменти, които получават заглавки и се предават на мрежовия слой. Един сегмент обикновено се нарича пакет на транспортния слой. Мрежовият слой организира пренос на данни през междинни мрежи. За да направите това, сегментът може да бъде разделен на части (пакети), ако мрежата не поддържа предаване на цели сегменти. Пакетът се доставя със собствен мрежов хедър (т.е. настъпва капсулиране). При предаване между междинни LAN възли пакетите трябва да бъдат капсулирани в рамки с възможно разделяне на пакети. Приемникът декапсулира сегментите и възстановява оригиналното съобщение.

комутиране на информация за мрежовия протокол

Решаването на проблема с предаването на съобщения през електрически комуникационни системи поставя определени изисквания към тях. Тези изисквания могат да бъдат разделени на две групи: изисквания към процеса на предаване на съобщения и изисквания към техническите средства, осъществяващи този процес.

Сред изискванията към техническите средства на електрическите комуникационни системи са следните. Първо, комуникационната система трябва да има способността да разширява своите възможности и да елиминира неизползваните възможности. Системите с тази способност се наричат ​​отворени. Второ, различните комуникационни системи трябва да имат стандартизирани и унифицирани технически устройства, което намалява тяхната цена и експлоатация. Трето, комуникационните системи за различни цели трябва да могат да обменят съобщения.

Тези изисквания породиха необходимостта от единна идеология за проектиране на комуникационни системи. Международният консултативен комитет по телефония и телеграф предложи такава идеология в началото на 80-те години, като разработи референтен модел за взаимодействие отворени системи(EMVOS).

В съответствие с този модел процесът на предаване на съобщения в комуникационните системи е последователно разделен на принципно различни операции. Всяка от тези операции е присвоена на собствено ниво.

Нивата са изградени на принципа на строга йерархия: на най-високото ниво са източникът и получателят на информация - потребителите на комуникационната система, на по-ниското ниво - средата за разпространение на електромагнитни вълни. По-високото ниво контролира работата на по-ниското. Всяко ниво има свое собствено техническо средствоили организационна единица на комуникационна система - потребителят или длъжностното лице, което осигурява функционирането на комуникационната система. В някои комуникационни системи някои от тези устройства може да липсват или да не изпълняват всички функции на определено ниво.

В EMVOS има 7 нива: потребител, представител, сесия, транспорт, мрежа, канал, физически (фиг. 1.4). Пълният набор от средства за един потребител, извършващ операции на различни нива, се нарича станция.

На ниво потребител протичат процеси на обработка на информация, предавана от комуникационната система. Изпълнителят на функции на това ниво може да бъде както техническо устройство (компютър), така и човек.

Устройствата на ниво презентация трансформират съобщенията от форма на презентация, която е удобна за потребителя, във форма на презентация, която е удобна за комуникационната система и обратно. По-специално на това ниво се извършва компресиране на информация, тъй като винаги е удобно за комуникационната система съобщението да заема най-малък обем.

Устройствата на ниво сесия рамкират предаваното съобщение със служебна информация, така че броят на опциите за топологично предаване да е възможно най-голям. Изборът на най-добрия вариант се извършва от устройства на по-ниски нива. По този начин този слой е отговорен за организирането на комуникационната сесия.

На транспортния слой се взема решение за преместване на това съобщение до потребителя на ниво избор на необходимите комуникационни мрежи. За да направите това, се решават проблемът с адресирането на междумрежови съобщения и проблемът с прехвърлянето на съобщения между мрежи от различни видове, наречен проблем на шлюза.

На ниво мрежа се решава проблемът за най-доброто доставяне на съобщение до потребителя в рамките на същата комуникационна мрежа. За да направите това, се избира маршрутът на движение на подмрежовото съобщение и се решава проблемът с вътрешномрежовото адресиране на потребителите.

Устройствата на слоя за връзка защитават предаваните съобщения от изкривявания, които възникват в резултат на промени в параметрите на сигнала по време на разпространение.

Устройствата на физическия слой осигуряват преобразуване на предаденото съобщение в сигнали и възстановяване на съобщението въз основа на получения сигнал.

Правилата, по които си взаимодействат устройствата на съседни нива на една и съща станция, се наричат ​​интерфейс.

Правилата, по които взаимодействат устройства от едно и също ниво на различни станции, се наричат ​​протокол.

Урок № 14 „Дигитализация и интеграция на комуникационни мрежи”

1. Етапи на развитие на технологиите за изграждане на ТКС

В съвременните компютъризирани комуникации почти цялото „функционално“ съдържание се определя от програма, съхранена в паметта, която контролира работата на микропроцесора. В същото време е почти невъзможно да се съпоставят отделните функции с отделните електронни елементи.

Последователност от команди, изпълнявани от компютър по дадена програма, обикновено се представя под формата на алгоритъм, чието изображение има формата на функционални модули, подредени вертикално. Такова изображение наистина наподобява сграда и позволява процесите на преобразуване на информация в модерни средствавръзка, използвайте аналогията на строителното понятие „архитектура“.

Друг пример за използване на нови аналогии от областта на строителството е изразът „ TCS строителни технологии”, което предполага не изграждане на стационарни съоръжения или разполагане на полеви комуникации, а избор на определено взаимосвързано функционално съдържание на мрежови елементи под формата на една или друга „архитектура”.

Специфичните мрежови технологии (технологии за изграждане на мрежа) всъщност определят правилата, по които мрежата работи за дадено време (от външна система за управление), консумирайки ресурси, съответстващи на тези технологии и изпълнявайки текущите изисквания на потребителите (абонатите) за комуникация в определени ( обикновено смущаващи) условия влияния на външната среда.

Трябва да се отбележи, че потребителите по принцип не се интересуват какви конкретни технологии се прилагат в мрежата. Потребителите се нуждаят от резултата от дейностите на мрежата под формата на комуникационни услуги, предоставяни от мрежата при определени (смущаващи) условия и срещу определено заплащане за ресурси (или в замяна на разпределени ресурси). Но връзката между качеството на услугите, приемливите външни условия и консумираните ресурси (описани чрез външни функционални характеристики) зависи именно от технологиите, използвани в мрежата (описани чрез вътрешни функционални характеристики).

Резултатът от сливането на индустриите за обработка и обмен на информация беше появата на информационни мрежи, които реализират цялото разнообразие от информационни процеси за обработка и предаване на информация.

Информационна мрежа(IS) е сложен пространствено разпределен техническа система, който е функционално свързан набор от софтуерни и хардуерни средства за обработка и обмен на информация и се състои от географски разпределени информационни възли (подсистеми за обработка на информация) и канали за предаване на информация, свързващи тези възли.

Най-общо функционалната архитектура на ИС може да бъде представена като концептуален модел на три нива.

Първото ниво (вътрешно) описва функциите и правилата за взаимодействие при предаване на различни видове информация между географски отдалечени абонатни системи чрез физически комуникационни (преносни) канали и се реализира транспортна мрежа(по-рано подобни функции се изпълняваха от първичната комуникационна мрежа).

Второто ниво (междинно) описва функциите и правилата за обмен на информация в интерес на взаимното свързване на приложните процеси на различни абонатни системи и се изпълнява телекомуникационна мрежа, което представлява единична

инфраструктура за обмен различни видовеинформация в интерес на потребителите на информационната мрежа (преди това подобни функции се изпълняваха от различни вторични комуникационни мрежи).

Третото ниво (външно) се формира от набор от приложни процеси, разположени в географски отдалечени абонатни системи, които са потребители на информация и извършват нейната смислена обработка. Третото ниво, допълващо първата и втората посочени функции за обработка на информация, формира външния вид информационна мрежа.

2. Референтен модел на взаимно свързване на отворени системи

Информационният процес на потребителско взаимодействие в една информационна система започва и завършва извън самата мрежа и включва редица вложени етапи, един от които е осъществяването от телекомуникационната мрежа на процеса на взаимно свързване в интерес на взаимодействието на информационните процеси, които реализират смислена обработка на формализирани съобщения при решаване на конкретен приложен проблем.

Този процес на взаимно свързване може също да бъде представен като последователност от различни и, като правило, множество функционални трансформации на информационни съобщения в различни мрежови елементи от една цифрова форма в друга и от един тип физически (електрически) сигнали към други.

За различните телекомуникационни мрежи, създадени по различно време от различни производители, групирането на тези функционални трансформации е различно. Броят на идентифицираните етапи и функции на процеса на взаимно свързване също се различава, често комбиниран в рамките на определена функционална IS архитектура (TCA) в отделни нива или слоеве. В момента има редица различни архитектури, които са станали de facto или de jure международни отворени (общоприети) стандарти.

Пример за най-известната и детайлна архитектура е седемстепенната референтен модел за взаимно свързване на отворени системи(EMVOS),

предложен от Международната организация по стандартизация. Тази архитектура е фокусирана върху описването на изпълнението само на функции за взаимно свързване при взаимодействието на IP, които изпълняват функциите на смислена обработка на информация в географски разпределени IS възли (следователно ще наричаме тази архитектура TCS архитектура, а не IS архитектура).

В английското обозначение EMVOS понякога се подчертава принадлежността на този модел взаимовръзки на отворени системи(OSI) (OSI - Open System Interconnection) към разработките на IOS (ISO - Международна организация по стандартизация) като

Трябва да се отбележи, че в рускоезичната литература съкращението EMVOS често се дешифрира като референтен модел на „взаимодействие“, а не „взаимовръзка“ на отворени системи, което е следствие от неточен превод на думата

„Взаимосвързаност“.

Основният руски стандарт, който определя принципите на архитектурата за взаимно свързване на отворени системи, е GOST 28906–91 „Системи за обработка на информация. Взаимосвързаност на отворени системи. Основен референтен модел." Този стандарт е изготвен чрез директно прилагане на ISO 7498–84, ISO 7498–84 Add. 1 и отговаря изцяло на тях. Подобни препоръки

Понятието „отвореност“ на системите означава взаимно признаване и поддържане на съответните стандарти за взаимно свързване и не е свързано с тяхното конкретно изпълнение и използваните технически (софтуерни) средства.

3. Връзки	транспорт
4. Физическа среда

Ориз. 1. Основни елементи на EMVOS и тяхната връзка с IS архитектурата

Основата на EMVOS се състои от четири елемента, представени на фиг. 1, според който компонентите на приложните процеси, наречени приложни логически обекти (наричани по-долу за краткост логически обекти), реализират процесите на взаимно свързване на отворени системи чрез установени връзки през OSI среда, която се разбира като набор от взаимодействащи реални отворени системи заедно с физическата среда за OSI, предназначена за пренос на информация между тях. Физическата среда за OSI обикновено е цифрови предавателни канали от различно физическо естество.

Референтният модел в рамките на OSI средата, заедно с опция за взаимно свързване, базирано на връзка (използвайки постоянни или комутирани виртуални вериги), също така предоставя опция за взаимно свързване без връзка, което съответства на режима на работа на дейтаграмата на мрежа с комутация на пакети (без използване на на виртуални вериги). Като цяло, голямото разнообразие и сложност на функциите за взаимно свързване доведоха до необходимостта от йерархичното им разделяне на групи (слоеве, нива) в рамките на отворена система и създаването на многостепенна архитектура на телекомуникационните мрежи.

Нивова организация на EMVOS

Всяка многостепенна организация на специализирани системи очевидно е излишна и неефективна за специфични условия на приложение, но значително опростява изграждането на отворени (общи) системи, предназначени да работят в различни условия и състоящи се от много елементи, които координирано изпълняват функциите на индивидуални нива, разработени от различни независими производители.

Когато решавате къде да бъдат начертани границите между нивата

и колко нива трябва да има, разработчиците на EMVOS разчитаха на определени принципи на разделяне на нива, като основните са следните:

броят на нивата не трябва да бъде твърде голям; Границата между нивата трябва да бъде начертана на мястото, където е описанието на услугите

е най-простият, броят на операциите през границата е минимален и вече съществува подходящ стандартен интерфейс;

трябва да се създадат отделни нива за изпълнение на специфични функции, които се различават по процесите или техническите решения, които ги изпълняват;

нивата трябва да се формират от лесно локализирани функции, осигуряващи възможност за тяхното актуализиране независимо от функциите на съседните нива;

за всяко ниво трябва да създавате интерфейси само с горното и долното ниво;

Възможно е да се формират поднива в рамките на едно ниво в случай, че това се изисква от специфични видове услуги (трябва да се осигури възможност за заобикаляне на поднива).

Водени от тези принципи, EMVOS идентифицира седем нива, обикновено изброени отгоре надолу:

Ниво 7 – приложен слой;

Ниво 6 – представяне на данни или представител (презентационен слой); Ниво 5 – сесиен слой;

Ниво 4 – транспорт (транспортен слой);

Ниво 3 – мрежа (мрежов слой);

Ниво 2 – връзка за данни или канал (слой за връзка за данни); Ниво 1 – физическо (физически слой).

Описанието на нивата на EMVOS се основава на редица формализирани концепции, изброени по-долу с кратки обяснения:

Протоколът е набор от правила за взаимодействие на еднакви логически обекти (различни отворени системи).

Междуслоен интерфейс– набор от правила за взаимодействие на логически обекти от съседни нива при предоставяне на N-услуги на обекти от ниво (N +1).

Основните функции на всички нива са:

избор на протокол; установяване и прекратяване на връзка;

мултиплексиране и разделяне на връзки; предаване на нормални (обикновени) данни; предаване на спешни (извънредни) данни (с приоритет);

контрол на потока от данни (латенции, скорост и размер на PDU); сегментиране (сглобяване) или блокиране (деблокиране) на данни; организиране на последователност от данни (номериране); защита от грешки (коригиране, откриване и нулиране и/или повторение);

маршрутизиране (адресиране и разпространение на потоци от данни).

Разликите в състава на тези функции и техните количествени параметри за отделните нива са отличителни черти на реалните мрежови технологии, които не съвпадат напълно с EMVOS.

Често йерархично организиран набор от протоколи на различни нива на специфични мрежови технологии се нарича протоколен стек.

Важна за количествената оценка на резултатите от предоставянето на N-услуги е задачата параметри за качество на услугата, като основните са:

параметри на забавяне на предаването на информация; параметри на изкривяване на информацията; параметри на загуба на информация; неправилни параметри за адресиране;

параметри за сигурност от неоторизиран достъп.

По принцип тези параметри са вероятностни (осреднени или маргинални). Определянето на връзката на тези параметри с параметрите на протокола, наличните ресурси и смущаващите условия е основната задача при оценката на качеството на мрежовите технологии.

Стойностите на параметрите за качество на услугата от по-ниските нива влияят върху стойностите на параметрите за качество на услугата от горните нива. В крайна сметка стойностите на параметрите за качество на услугата от най-високо ниво определят качеството на услугата (QoS - Quality of Service), предоставена от комуникационната мрежа в лицето на конкретни мрежови услуги.

Референтен модел за взаимно свързване на отворена система (OSI).

протоколи

Приложено
Представител
Сесия
транспорт
Ниво на връзка
данни (канал)
Физически

Преносна среда (меден кабел, оптичен кабел, радио)

Физически слой

Физическият слой се занимава с предаването на битове по физически комуникационни канали, като коаксиален кабел, усукана двойка,

оптичен кабел или цифрова териториална верига. Това ниво е свързано с характеристиките на физическата среда за предаване на данни, като честотна лента, устойчивост на шум, характеристичен импеданс и други. На същото ниво се определят характеристиките на електрическите сигнали, предаващи дискретна информация, например стръмността на импулсните ръбове, нивата на напрежение или ток на предавания сигнал, вида на кодирането и скоростта на предаване на сигнала. Освен това тук са стандартизирани видовете конектори и предназначението на всеки контакт.

Функциите на физическия слой се изпълняват във всички устройства, свързани към мрежата. От страна на компютъра функциите на физическия слой се изпълняват от мрежовия адаптер или серийния порт.

Пример за протокол на физически слой е спецификацията l0-Base-T на Ethernet технологията, която дефинира използвания кабел като неекранирана усукана двойка от категория 3 с характерен импеданс от 100 ома, RJ-45 конектор, максимален физически сегмент дължина от 100 метра, Манчестър код за представяне на данни в кабела, както и някои други характеристики на околната среда и електрически сигнали.

Слой за връзка с данни

Физическият слой просто прехвърля битове. Това не взема предвид, че в някои мрежи, в които комуникационните линии се използват (споделят) последователно от няколко двойки взаимодействащи си компютри, физическата среда за предаване може да бъде заета. Следователно една от задачите на слоя за връзка с данни е да проверява наличността на предавателната среда. Друга задача на слоя за връзка е да внедри механизми за откриване и коригиране на грешки. За да направите това, на слоя за връзка с данни битовете се групират в набори, наречени рамки. Слоят за връзка гарантира, че всеки кадър се предава правилно, като поставя специална последователност от битове в началото и края на всеки кадър, за да го различи, и също така изчислява контролна сума, като обработва всички байтове на кадъра по определен начин и добавя контролната сума към рамката. Когато рамка пристигне по мрежата, приемникът отново изчислява контролната сума на получените данни и сравнява резултата с контролната сума от рамката. Ако съвпадат, рамката се счита за правилна и приета. Ако контролните суми не съвпадат, се записва грешка. Слоят за връзка може не само да открива грешки, но и да ги коригира чрез повторно предаване на повредени кадри. Трябва да се отбележи, че функцията за коригиране на грешки не е задължителна за слоя на връзката за данни, така че някои протоколи на това ниво не я имат, например Ethernet и frame relay.

IN Протоколите на слоя за връзка, използвани в локалните мрежи, съдържат определена структура от връзки между компютрите и методи за тяхното адресиране. Въпреки че слоят за връзка за данни осигурява доставка на рамка между всеки два възела в локална мрежа, той прави това само в мрежа с много специфична топология на връзката, точно топологията, за която е проектиран. Такива типични топологии, поддържани от протоколи на ниво връзка локални мрежи, включват обща шина, пръстен и звезда, както и структури, получени от тях с помощта на мостове и превключватели. Примери за протоколи на ниво връзка са Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

IN В локалните мрежи протоколите на слоя за връзка се използват от компютри

мостове, комутатори и рутери. В компютрите функциите на слоя на връзката се изпълняват чрез съвместните усилия на мрежовите адаптери и техните драйвери.

IN глобални мрежи, които рядко имат правилна топология, слоят за връзка за данни често осигурява обмен на съобщения само между два съседни компютъра, свързани с отделна комуникационна линия. Примери за протоколи„точка до точка“ (както често се наричат ​​такива протоколи) може да служи като широко използвани протоколи PPP и LAP-B. В такива случаи съоръженията на мрежовия слой се използват за доставяне на съобщения между крайните възли в цялата мрежа. Ето как са организирани мрежите X.25. Понякога в глобалните мрежи функционира слой на връзката чиста формаТрудно е да се разграничи, тъй като в един и същ протокол те са комбинирани с функции на мрежовия слой. Примери за този подход включват технологични протоколи ATM и frame relay.

IN Като цяло, слоят за връзка за данни е много мощен и пълен набор от функции за изпращане на съобщения между мрежови възли. В някои случаи протоколите на слоя за връзка се оказват самодостатъчни транспортни средства и могат да позволят на протоколите на приложния слой или приложенията да работят директно върху тях, без да включват средства на мрежата и транспортните слоеве. Например има реализация на протокола за управление на мрежата SNMP директно през Ethernet, въпреки че по подразбиране този протокол работи върху мрежовия протокол IP и транспортния протокол UDP. Естествено, използването на такава реализация ще бъде ограничено - тя не е подходяща за композитни мрежи с различни технологии, например Ethernet и X.25, и дори за такава мрежа

V в който Ethernet се използва във всички сегменти, но между сегментите имавръзки във формата на бримка. Но в двусегментна Ethernet мрежа, свързана с мост, внедряването на SNMP върху слоя за връзка за данни ще бъде доста работещо.

Въпреки това, за да се осигури висококачествено транспортиране на съобщения в мрежи с всякаква топология и технология, функциите на слоя за връзка не са достатъчни, следователно в OSI модела решението на този проблем се възлага на следващите два слоя - мрежа и транспорт.

Мрежов слой

Мрежовият слой служи за формиране на единна транспортна система, която обединява няколко мрежи, като тези мрежи могат да използват напълно различни принципи за предаване на съобщения между крайните възли и да имат произволна структура на връзката. Функциите на мрежовия слой са доста разнообразни. Нека започнем да ги разглеждаме, като използваме примера за комбиниране на локални мрежи.

Протоколите на слоя за свързване на локална мрежа осигуряват доставка на данни между всички възли само в мрежа с подходяща стандартна топология, например йерархична звездна топология. Това е много строго ограничение, което не позволява изграждането на мрежи с развита структура, например мрежи, които комбинират няколко корпоративни мрежи в една мрежа, или високонадеждни мрежи, в които има излишни връзки между възлите. Би било възможно да се направят протоколите на слоя за връзка по-сложни, за да поддържат циклични излишни връзки, но принципът на разделяне на отговорностите между слоевете води до различно решение. За да се запази, от една страна, простотата на процедурите за пренос на данни за стандартни топологии, а от друга страна, за да се позволи използването на произволни топологии, се въвежда допълнителен мрежов слой.

На мрежово ниво на самия термин мрежа се придава конкретно значение. В това

В този случай мрежата се разбира като колекция от компютри, свързани помежду си в съответствие с една от стандартните типични топологии и използващи един от протоколите на слоя за връзка, дефинирани за тази топология, за предаване на данни.

В рамките на мрежата доставката на данни се осигурява от подходящия слой за връзка за данни, но доставката на данни между мрежите се управлява от мрежовия слой, който поддържа способността правилният избормаршрут за предаване на съобщения дори в случай, че структурата на връзките между съставните мрежи има характер, различен от този, приет в протоколите на ниво връзка. Мрежите са свързани една с друга чрез специални устройства, наречени рутери. Рутерът е устройство, което събира информация за топологията на мрежовите връзки и въз основа на нея препраща пакети от мрежовия слой към целевата мрежа. За да предадете съобщение от подател, намиращ се в една мрежа, до получател, намиращ се в друга мрежа, трябва да направите редица транзитни прехвърляния между мрежи или хопове (от hop - скок), като всеки път избирате подходящия маршрут. По този начин маршрутът е поредица от маршрутизатори, през които минава пакет.

Проблем на избора по най-добрия начиннаречено маршрутизиране, а решаването му е една от основните задачи на мрежовия слой. Този проблем се усложнява от факта, че най-краткият път не винаги е най-добрият. Често критерият за избор на маршрут е времето за предаване на данни по този маршрут; зависи от капацитета на комуникационните канали и интензивността на трафика, които могат да се променят с времето. Някои алгоритми за маршрутизиране се опитват да се адаптират към промените в натоварването, докато други вземат решения въз основа на дългосрочни средни стойности. Маршрутът може да бъде избран въз основа на други критерии, като например надеждност на предаване.

Като цяло функциите на мрежовия слой са по-широки от функциите за предаване на съобщения по връзки с нестандартна структура, които сега разгледахме, използвайки примера за комбиниране на няколко локални мрежи. Мрежовият слой също се занимава с предизвикателствата на хармонизирането на различни технологии, опростяването на адресирането в големи мрежи и създаването на надеждни и гъвкави бариери за нежелан трафик между мрежите.

Съобщенията на мрежовия слой обикновено се наричат ​​пакети. При организиране на доставка на пакети на мрежово ниво се използва понятието „мрежов номер“. В този случай адресът на получателя се състои от основна част - номера на мрежата и второстепенна част - номера на възела в тази мрежа. Всички възли в една и съща мрежа трябва да имат една и съща висока част от адреса, така че терминът „мрежа“ на ниво мрежа може да получи друго, по-формално определение: мрежата е съвкупност от възли, чийто мрежов адрес съдържа един и същ мрежов номер .

На мрежовия слой са дефинирани два типа протоколи. Първият тип - мрежови протоколи (маршрутизирани протоколи) - реализират движението на пакети през мрежата. Това са протоколите, които обикновено се имат предвид, когато хората говорят за протоколи на мрежовия слой. Въпреки това, друг тип протокол често се включва в мрежовия слой, наречен протоколи за обмен на информация за маршрутизиране или просто протоколи за маршрутизиране. Използвайки тези протоколи, рутерите събират информация за топологията на мрежовите връзки. Протоколите на мрежовия слой се изпълняват от софтуерните модули на операционната система, както и от софтуера и хардуера на рутера.

Друг тип протокол работи на мрежовия слой, който е отговорен за картографирането на хост адреса, използван на мрежовия слой, към адреса на локалната мрежа. Такива протоколи често се наричат ​​протоколи за разрешаване на адреси (ARP). Понякога те се класифицират не като мрежов слой, а като канален слой, въпреки че тънкостите на класификацията не променят същността им.

Примери за протоколи на мрежовия слой са протоколът за работа в мрежа TCP/IP стек и протоколът за работа в мрежа IPX стек

Транспортен слой

По пътя от изпращача до получателя пакетите могат да бъдат повредени или загубени. Докато някои приложения имат собствено обработване на грешки, има други, които предпочитат да се справят с надеждна връзка веднага. Транспортният слой осигурява на приложенията или горните слоеве на стека - приложение и сесия - трансфер на данни със степента на надеждност, която изискват. OSI моделът дефинира пет класа услуги, предоставяни от транспортния слой. Тези видове услуги се отличават с качеството на предоставяните услуги: спешност, възможност за възстановяване на прекъснати комуникации, наличие на средства за мултиплексиране на множество връзки между различни протоколи на приложения чрез общ транспортен протокол и най-важното, възможност за откриване и коригиране на грешки при предаване, като изкривяване, загуба и дублиране на пакети.

Изборът на клас на обслужване на транспортния слой се определя, от една страна, от степента, в която проблемът за осигуряване на надеждност се решава от приложения и протоколи на по-високи нива от транспортния, а от друга страна, този избор зависи от доколко надеждна е системата за пренос на данни в мрежа, осигурена от слоевете, разположени под транспорта – мрежови, канални и физически. Така например, ако качеството на комуникационните канали е много високо и вероятността от грешки, които не се откриват от протоколите от по-ниско ниво, е малка, тогава е разумно да се използва една от услугите на лекия транспортен слой, които не са обременени с многобройни проверки, ръкостискане и други техники за повишаване на надеждността. Ако превозните средства от по-ниските слоеве първоначално са много ненадеждни, тогава е препоръчително да се обърнете към най-развитата услуга на транспортния слой, която работи с максимални средства за откриване и отстраняване на грешки - използване на предварително установяване на логическа връзка, наблюдение на доставката на съобщения използване на контролни суми и циклично номериране на пакети, задаване на таймаути за доставка и др.

По правило всички протоколи, като се започне от транспортния слой и по-горе, се изпълняват от софтуера на крайните възли на мрежата - компоненти на техните мрежови операционни системи. Примерите за транспортни протоколи включват TCP и UDP протоколите на TCP/IP стека и SPX протокола на Novell стека.

Протоколите от долните четири нива обикновено се наричат ​​мрежов транспорт или транспортна подсистема, тъй като те напълно решават проблема с транспортирането на съобщения с дадено ниво на качество в съставни мрежи с произволна топология и различни технологии. Останалите три горни нива решават проблема с предоставянето на приложни услуги на базата на съществуващата транспортна подсистема.

Сесиен слой

Слоят на сесията осигурява контрол на диалога: той записва коя страна е активна в момента и предоставя инструменти за синхронизиране. Последните ви позволяват да вмъквате контролни точки в дълги трансфери, така че в случай на неуспех да можете да се върнете към последната контролна точка, вместо да започвате отначало. На практика малко приложения използват сесийния слой и той рядко се реализира като отделни протоколи, въпреки че функциите на този слой често се комбинират с функциите на приложния слой и се изпълняват в един протокол.

Представително ниво

Презентационният слой се занимава с формата на представяне на информацията, предавана по мрежата, без да променя нейното съдържание. Благодарение на презентационния слой, информацията, предавана от приложния слой на една система, винаги е разбираема за приложния слой на друга система. С помощта на този слой протоколите на приложния слой могат да преодолеят синтактичните разлики в представянето на данни или разликите в кодовете на символи, като ASCII и EBCDIC кодове. На това ниво може да се извърши криптиране и декриптиране на данни, благодарение на което се гарантира тайната на обмена на данни за всички приложни услуги наведнъж. Пример за такъв протокол е протоколът Secure Socket Layer (SSL), който осигурява защитени съобщения за протоколи на приложния слой в TCP/IP стека.

Приложен слой

Приложният слой всъщност е само набор от различни протоколи, чрез които мрежовите потребители имат достъп до споделени ресурси като файлове, принтери или хипертекстови уеб страници, а също така организират сътрудничеството си, например, използвайки имейл протокола. Единицата от данни, с която работи приложният слой, обикновено се нарича съобщение.

Има много голямо разнообразие от услуги на приложния слой. Нека дадем като пример поне няколко от най-често срещаните реализации на файлови услуги: NCP in операционна система Novell NetWare, SMB в Microsoft

Windows NT, NFS, FTP и TFTP, включени в TCP/IP стека.

Стандарт ISO 7498

Този стандарт има тройно заглавие „Информационни изчислителни системи – Взаимна връзка на отворени системи – Референтен модел“. Обикновено се нарича накратко Референтен модел за взаимно свързване на отворени системи. Публикуването на този стандарт през 1983 г. обобщава много години работа на много известни телекомуникационни компании и организации по стандартизация.

Основната идея, която е в основата на този документ, е разделянето на процеса на информационно взаимодействие между системите на нива с ясно разграничени функции.

Предимствата на слоестата организация на взаимодействие са, че такава организация осигурява независимо разработване на стандарти за ниво, модулност в разработването на хардуер и софтуер на информационни и изчислителни системи и по този начин допринася за техническия прогрес в тази област.

В съответствие с ISO 7498 има седем нива (слоя) на информационно взаимодействие:

1. Ниво на приложение

1. Презентационен слой

1. Ниво на сесията

1. Транспортен слой

1. Мрежов слой

1. Слой за връзка с данни

1. Физически слой

По този начин информационното взаимодействие на две или повече системи е набор от информационни взаимодействия на подсистеми на ниво, като всеки слой е локален информационна системавзаимодейства само със съответния слой на отдалечената система.

протоколе набор от алгоритми (правила) за взаимодействие на обекти от едни и същи нива.

Интерфейсе набор от правила, в съответствие с които се осъществява взаимодействие с обект от дадено ниво.

Процесът на поставяне на фрагментирани блокове от данни от едно ниво в блокове от данни от друго ниво се нарича капсулиране.

Йерархия на слоеве, протоколи и стекове

Йерархично организиран набор от протоколи, който е достатъчен за организиране на взаимодействието на възлите в мрежата, се нарича стекове от комуникационни протоколи.

Комуникационните протоколи могат да бъдат реализирани или в софтуер, или в хардуер. Протоколите от по-ниско ниво най-често се изпълняват с помощта на комбинация от софтуер и хардуер, докато протоколите от по-високо ниво обикновено се изпълняват чисто софтуерно.

Софтуерен модул, който реализира протокол, често се нарича също за кратко протокол. В този случай връзката между протокола - формално дефинирана процедура и протокола - софтуерния модул, който изпълнява тази процедура, е подобна на връзката между алгоритъм за решаване на определен проблем и програма, която решава този проблем.

Един и същи алгоритъм може да бъде програмиран с различна степен на ефективност. По същия начин един протокол може да има няколко инструмента за внедряване на софтуер. Въз основа на това, когато се сравняват протоколите, е необходимо да се вземе предвид не само логиката на тяхната работа, но и качеството на софтуерните решения. В допълнение, ефективността на взаимодействието между устройствата в мрежата се влияе от качеството на целия набор от протоколи, които съставляват стека, по-специално колко ефективно се разпределят функциите между протоколите на различни нива и колко добре са интерфейсите между тях дефинирани.

Протоколите се организират не само от компютри, но и от други мрежови устройства, като хъбове, мостове, комутатори, рутери и т.н. Като цяло компютрите в мрежа комуникират не директно, а чрез различни комуникационни устройства. В зависимост от типа на устройството, то изисква определени вградени инструменти, които прилагат определен набор от протоколи.

Слоеве на TCP/IP модела

Интернет слой

Всички тези изисквания доведоха до избора на мрежов модел с комутация на пакети, който се основаваше на мрежов слой без връзка. Този слой, наречен интернет слой или слой на мрежата, е в основата на цялата архитектура. Неговата цел е да позволи на всеки хост да изпраща пакети до всяка мрежа, която независимо ще пътува до дестинация (например в различна мрежа). Те може да не пристигнат в реда, в който са изпратени. Ако се изисква поръчка за изпращане, по-високите нива изпълняват тази задача. Моля, имайте предвид, че думата "Интернет" се използва тук в оригиналния си смисъл, въпреки факта, че този слой присъства в Интернет.

Тук можете да видите аналогия с пощенската система. Човек може да хвърли няколко международни писма Пощенска кутияв една държава и с късмет повечето от тях ще бъдат доставени на правилните адреси в други държави. Вероятно писмата ще преминат през няколко международни пощенски шлюза по пътя, но това ще остане тайна за кореспондентите. Всяка държава (т.е. всяка мрежа) може да има свои собствени марки, свои предпочитани размери на плика и правила за доставка, които са невидими за потребителите на пощенската услуга.

Интернет слойдефинира официален пакетен формат и протокол, наречен IP (Интернет протокол). Целта на интернет протокола е да доставя IP пакети до техните дестинации. Основните аспекти тук са изборът на пакетния маршрут и избягването на блокиране на транспортни артерии. Следователно може да се твърди, че междинният слой на TCP/IP модела е функционално близък до мрежовия слой на OSI модела. Това съответствие е показано на фиг.

Транспортен слой

Слоят, който се намира над мрежовия слой на TCP/IP модела, обикновено се нарича транспортен слой. Той е проектиран да позволява на партньорски обекти на приемащи и предаващи хостове да комуникират, подобно на транспортния слой на OSI модела. На това ниво трябва да бъдат описани два протокола от край до край. Първият, TCP (Transmission Control Protocol), е надежден протокол, ориентиран към връзката, който позволява поток от байтове да бъде доставен от една машина до всяка друга машина в мрежата без грешки. Той разделя входния поток от байтове на отделни съобщения и ги предава на слоя на мрежата. На дестинацията получаващият TCP процес сглобява получените съобщения в изходен поток. TCP също така прилага контрол на потока, за да попречи на бърз подател да затрупа бавния получател с информация.

Вторият протокол на този слой, UDP (протокол за потребителски данни), е ненадежден протокол без връзка, който не използва серийния контрол на потока на TCP, но предоставя свой собствен. Също така се използва широко в еднократни клиент-сървър заявки и приложения, които ценят скоростта пред точността, като глас и видео. Връзката между протоколите IP, TCP и UDP е показана на фиг. 1.18. След създаването на IP протокола, протоколът е внедрен в много други мрежи.

Приложен слой

TCP/IP моделът няма сесиен слой или презентационен слой. Тези нива просто не бяха необходими, така че не бяха включени в модела. Опитът с OSI модела доказа, че това е вярно: повечето приложения нямат голяма нужда от тях.

Намира се над транспортното ниво приложен слой. Той съдържа всички протоколи от високо ниво. По-старите протоколи включват протокол за виртуален терминал (TELNET), протокол за прехвърляне на файлове (FTP) и протокол за електронна поща (SMTP), както е показано на диаграмата. Протоколът за виртуален терминал позволява на потребителя да влезе и да работи на отдалечен сървър. Протоколът за прехвърляне на файлове предоставя ефективен методпреместване на информация от машина на машина. електронна пощапървоначално е бил вид прехвърляне на файлове, но по-късно е разработен специален протокол за него. През годините бяха добавени много други протоколи, като DNS (Услуга за имена на домейни), която позволява имената на хостове да бъдат преобразувани в мрежови адреси, NNTP (Протокол за прехвърляне на мрежови новини), HTTP, протокол, използван за създаване на страници в World Wide Web и много други.

Слой хост-мрежа

TCP/IP референтният модел не описва подробно какво се намира под слоя на мрежата. Всичко, което се съобщава, е, че хостът се свързва с мрежата, използвайки някакъв вид протокол, който му позволява да изпраща IP пакети по мрежата. Този протокол не е дефиниран по никакъв начин и може да се променя от хост на хост и от мрежа на мрежа. Книги и статии за TCP/IP модела рядко обсъждат този въпрос.

Комуникацията е съвкупност от мрежи и комуникационни услуги (фиг. 9.12). Телекомуникационната услуга е набор от инструменти, които предоставят услуги на потребителите. Вторичните мрежи осигуряват транспортиране и превключване на сигнали в телекомуникационни услуги, докато първичните мрежи доставят вторични канали. Неразделна частсъответната услуга е крайното оборудване, което се намира в помещенията на потребителя.

Пример за услуга е телефонната услуга. Предоставя телефонни услуги, пренос на данни и др.

Трябва да се отбележи, че понятията услуга и услуга се тълкуват двусмислено в литературата. По този начин предаването на данни през телефонни мрежи (чрез телефонна услуга) често се счита за услуга за телефонни данни. От това следва, че веднага щом собственикът на телефона свърже компютъра си с помощта на модем към телефонната мрежа, услугата се появява. Струва ни се по-логично определение, когато под услуга за предаване на данни разбираме комуникационна система, специално създадена за предаване на данни, т.е. набор от хардуер и софтуер, методи за обработка, разпространение и предаване на данни.

В същото време услугата за данни може да предоставя и телефонни услуги. Той е част от документните телекомуникационни услуги (DES), които осигуряват обмен (предаване) на различна нетелефонна информация. Услугите на DES, в съответствие с, включват също телеграфни услуги, предаване на вестници и телематика. Всяка услуга може да има няколко приложения, които от гледна точка на потребителя се класифицират като услуги.

Обменът на информация във всяка телекомуникационна услуга трябва да се извършва по определени, предварително договорени правила. Тези правила (стандарти) са разработени от редица международни телекомуникационни организации.

Така през 1978 г. Международната организация по стандартизация (ISO) създава подкомитет SC16, чиято задача е да разработва международни стандарти за взаимно свързване на отворени системи. Терминът „отворена система“ означава система, която може да взаимодейства с всяка друга, която отговаря на изискванията на отворена система. Той е отворен, когато съответства на референтния модел на взаимно свързване на отворени системи (OSI). Референтният модел OSI е най-общото описание на структурата на разработване на стандарти. Той определя принципите на взаимовръзка между отделните стандарти и осигурява основата за позволяване на паралелното разработване на множество стандарти, изисквани от OSI.

Стандартът OSI обаче трябва да дефинира не само референтен модел, но и специфичен набор от услуги, които отговарят на референтния модел, както и набор от протоколи, които удовлетворяват услугите, които те са проектирани да прилагат (Фигура 9.13). В този случай под протокол се разбира документ, който определя процедурите и правилата за взаимодействие на подобни нива на системи, работещи една с друга.

През 1983 г. като референтен модел е одобрен седемстепенен модел (фиг. 9.14), в който всички процеси, изпълнявани от отворена система, са разделени на взаимно подчинени нива. Нивото с по-нисък номер предоставя услуги на прилежащото му горно ниво и за тази цел използва услугите на прилежащото му долно ниво. Най-високото (7) ниво само консумира услуги, а най-ниското (1) само ги предоставя.

Ориз. 9.14. Структура на референтния модел OSI

В седемстепенния модел протоколите на долните нива (1-3) са фокусирани върху предаване на информация, горните нива (5-7) са фокусирани върху обработката на информация. Протоколите на транспортния слой понякога се разграничават отделно в литературата, тъй като не са пряко свързани с преноса на информация. Но това ниво (4) е по-близко по своите функции до трите долни нива (1-3), отколкото до трите горни (5-7). Следователно в бъдеще ще го причислим към по-ниското ниво.

Задачата на всичките седем нива е да осигурят надеждно взаимодействие на процесите на приложението. В същото време процесите на приложение се разбират като процеси на въвеждане, съхраняване, обработка и издаване на информация за нуждите на потребителя. Всяко ниво изпълнява своя собствена задача. Въпреки това, нивата се архивират и проверяват взаимно работата си.

Протоколи от горно ниво (5-7).Ниво на приложение (потребител).е основното, заради него съществуват всички останали нива. Нарича се приложен, защото с него взаимодействат приложни процеси на системата, които трябва да решат някакъв проблем заедно с приложни процеси, разположени в други отворени системи. Нивото на приложение на референтния модел OSI определя семантичното съдържание на информацията, обменяна между отворените системи в процеса на съвместно решаване на известен предварително проблем.

Шестото ниво се нарича ниво на представяне.Той основно определя процедурата за представяне на предаваната информация в необходимата мрежова форма. Това се дължи на факта, че мрежата свързва различни крайни точки (например различни компютри). Ако всички крайни точки в мрежата бяха от един и същи тип, нямаше да е необходимо да се въвежда слой за представяне. По този начин в мрежа, свързваща различни видове компютри, информацията, предавана по мрежата, трябва да има определена унифицирана форма на представяне. Именно тази форма е дефинирана в протокола от шесто ниво.

Извиква се следващото пето ниво на протоколите ниво на сесията,или сесиен. Основната му цел е да организира методи за взаимодействие между приложните процеси - свързване на приложни процеси за тяхното взаимодействие, организиране на преноса на информация между процесите по време на взаимодействие и „прекъсване“ на процеси.

Следват четири протокола на по-ниско макро ниво. Основната цел на протоколите по-ниско нивосе свежда до бързото и надеждно движение на информация. Следователно протоколите от по-ниско ниво понякога се наричат ​​протоколи за транспортна мрежа. Достъпът до транспортната мрежа се осъществява през пристанището на т.нар. Всеки процес има свой собствен порт. Преди да влезе в транспортната мрежа, информацията за потребителя получава заглавката на процеса, който я е генерирал.Транспортната мрежа осигурява предаването на потребителска информация със заглавката на процеса (съобщението) до получателя, като използва за това протоколи от по-ниско ниво.

Протоколи от ниско ниво (1-4).Четвърто транспортен слой вМоделът OSI служи за осигуряване на пренос на съобщения между две взаимодействащи системи, използващи по-ниски слоеве. Това ниво получава определен блок данни от по-високото и трябва да осигури транспортирането му през комуникационната мрежа до отдалечената система. Слоевете над транспортното ниво не отчитат спецификата на мрежата, през която се предават данните, те „познават“ само отдалечените системи, с които взаимодействат. Транспортният слой трябва да „знае“ как работи мрежата, какви размери блокове данни приема и т.н.

Следващите три по-ниски нива определят функционирането на мрежовия възел. Протоколите на тези слоеве обслужват така наречената транспортна мрежа. Като всяка транспортна система, тази мрежа пренася информация, без да се интересува от нейното съдържание. Основната задача на тази мрежа е бързата и надеждна доставка на информация.

Основната задача трето (мрежово) ниво -маршрутизиране на съобщения; освен това осигурява управление на информационните потоци, организация и поддръжка на транспортни канали, а също така взема предвид предоставяните услуги.

Слой за контрол на канала(второ ниво), или канал, е набор от процедури и методи за управление на канал за предаване на данни (установяване на връзка, поддържане и прекъсване), организиран на базата на физическа връзка, осигурява откриване и коригиране на грешки.

Таблица 9.1. Функции, изпълнявани от системни нива

Ниво №	Име на ниво	Функции, изпълнявани от слоя
	Приложено	Представяне или потребление на информационни ресурси. Управление на приложения
	Представител	Представяне (тълкуване) на значението (значението) на информацията, съдържаща се в процесите на приложение
	Сесия	Организиране и провеждане на сесии за взаимодействие между процесите на приложението
	транспорт	Прехвърляне на информационни масиви, кодирани по всякакъв начин
	мрежа	Маршрутизиране и комутиране на информация, управление на потока от данни
	канал	Установяване, поддържане и освобождаване на връзка
	Физически	Физични, механични и функционални характеристики на каналите

Физически(първо) нивоосигурява директно взаимодействие с предавателната среда. Той определя механични и Електрически характеристики, необходими за свързване, поддържане на връзка и прекъсване на физическа верига (канал). Тук са определени правилата за предаване на всеки бит през физически канал. Един канал може да предава няколко бита наведнъж (паралелно) или последователно, какъвто е случаят със сериен порт RS232.

кратко описание нанивата са дадени в табл. 9.1.

Референтният модел OSI е удобен инструмент за паралелно разработване на стандарти за взаимно свързване на отворени системи. Той определя само концепцията за изграждане и взаимно свързване на стандарти и може да служи като основа за стандартизация в различни области на предаване, съхранение и обработка на информация.

Разделението на нива е много удобно и позволява следното: - да се опрости дизайна на мрежата и да се структурират нейните функции - да се разшири наборът от приложения, насочени към потребителите на мрежата; − осигуряване на разширяването на мрежата в процеса на нейното развитие. Най-популярната в света е отворената мрежова архитектура, която се основава на Open Systems Interconnection/Reference Model или накратко OSI модел. Този модел от седем нива е разработен през 1977 г. съвместно от ISO и CCITT (модерно име ITU-T)

Ориз. Мрежови стандарти IEEE 802

IEEE 802 стандартиМрежовите протоколи и стандарти, покриващи долните два слоя на Модел I (физическа връзка и връзка за данни), са разработени от комитета IEEE 880

(съкратено IEEE 802). Няколко различни метода за конструиране на тези нива станаха широко разпространени. Освен това, на слоя за връзка за данни, само долният му подслой - MAC (контрол на достъпа до средата) - е отделен от физическия слой за организиране на мрежовия стандарт. По този начин протоколите на подслоя LLC (слой за връзка с данни) и по-високи нива 3, 4 и т.н. остава независим от мрежовите стандарти. 5.16 показва основните мрежови стандарти IEEE 802. Трябва да се отбележи, че стандартът FDDI, въпреки факта, че е разработен от друга организация, също е включен в тази група мрежови стандарти, тъй като е направен в пълно съответствие с OSI/ IEEE 802 референтен модел.