Базова еталонна модель взаємодії відкритих систем має. Еталонна модель взаємозв'язку відкритих систем (Емвос). сім рівнів. Ієрархія рівнів, протоколи та стеки

Базова ЕМВОС – це модель, прийнята ISO для опису загальних принципів взаємодії інформаційних систем. ЕМВОС визнано усіма міжнародними організаціями як основу для стандартизації протоколів інформаційних мереж.

У ЕМВОС інформаційна мережа сприймається як сукупність функцій, які поділяються на групи, звані рівнями. Поділ на рівні дозволяє вносити зміни у засоби реалізації одного рівня без розбудови засобів інших рівнів, що значно спрощує та здешевлює модернізацію засобів у міру розвитку техніки.

ЕМВОС містить сім рівнів. Нижче наведено їх номери, назви та функції.

7-й рівень - прикладний (Application): включає засоби управління прикладними процесами; ці процеси можуть поєднуватися для виконання поставлених завдань, обмінюватися між собою даними. Іншими словами, на цьому рівні визначаються та оформлюються в блоки ті дані, які підлягають передачі через мережу. Рівень включає, наприклад, такі засоби для взаємодії прикладних програм, як приймання та зберігання пакетів у "поштових скриньках" (mail-box).

6-й рівень - представницький (Presentation): реалізуються функції представлення даних (кодування, форматування, структурування). Наприклад, на цьому рівні виділені для передачі дані перетворюються з коду ЕBCDIC ASCII і т.п.

5-й рівень - сеансовий (Session): призначений для організації та синхронізації діалогу, що ведеться об'єктами (станціями) мережі. На цьому рівні визначаються тип зв'язку (дуплекс або напівдуплекс), початок та закінчення завдань, послідовність та режим обміну запитами та відповідями взаємодіючих партнерів.

4-й рівень - транспортний (Transport): призначений керувати наскрізними каналами у мережі передачі; цьому рівні забезпечується зв'язок між кінцевими пунктами (на відміну наступного мережного рівня, у якому забезпечується передача даних через проміжні компоненти мережі). До функцій транспортного рівня відносяться мультиплексування та демультиплексування (складання-розбирання пакетів), виявлення та усунення помилок у передачі даних, реалізація замовленого рівня послуг (наприклад, замовленої швидкості та надійності передачі).

3-й рівень - мережевий (Network): цьому рівні відбувається формування пакетів за правилами тих проміжних мереж, якими проходить вихідний пакет, і маршрутизація пакетів, тобто. визначення та реалізація маршрутів, якими передаються пакети. Інакше кажучи, маршрутизація зводиться до утворення логічних каналів. Логічним каналом називається віртуальне з'єднання двох або більше об'єктів мережного рівня, у якому можливий обмін даними між цими об'єктами. Поняття логічного каналу необов'язкове відповідність якогось фізичного з'єднання ліній передачі даних між пунктами, що зв'язуються. Це введено для абстрагування від фізичної реалізації сполуки. Ще однією важливою функцією мережного рівня після маршрутизації є контроль навантаження на мережу з метою запобігання навантаженням, що негативно впливають на роботу мережі.

2-й рівень - канальний (Link, рівень ланки даних): надає послуги з обміну даними між логічними об'єктами попереднього мережевого рівня та виконує функції, пов'язані з формуванням та передачею кадрів, виявлення та виправлення помилок, що виникають на наступному, фізичному рівні. Кадром називається пакет канального рівня, оскільки пакет попередніх рівнях може складатися з однієї чи багатьох кадрів.

1-й рівень - фізичний (Physical): надає механічні, електричні, функціональні та процедурні засоби для встановлення, підтримки та роз'єднання логічних сполук між логічними об'єктами канального рівня; реалізує функції передачі біт даних через фізичні середовища. Саме фізично здійснюються представлення інформації як електричних чи оптичних сигналів, перетворення форми сигналів, вибір параметрів фізичних середовищ передачі.

У конкретних випадках може виникати потреба у реалізації лише частини названих функцій, тоді відповідно в мережі є лише частина рівнів. Так, у простих (нерозгалужених) ЛОМ відпадає необхідність у засобах мережного та транспортного рівнів. У той же час складність функцій канального рівня робить доцільним його поділ у ЛВС на два рівні: управління доступом до каналу (МАС - Medium Access Control) та управління логічним каналом (LLC - Logical Link Control). До рівня LLC на відміну від рівня МАС відноситься частина функцій канального рівня, не пов'язаних з особливостями передавального середовища.

Передача даних через розгалужені мережі відбувається за використання інкапсуляції/декапсуляції порцій даних. Так, повідомлення, що на транспортний рівень, ділиться на сегменти, які отримують заголовки і передаються на мережевий рівень. Сегмент зазвичай називають пакет транспортного рівня. Мережевий рівень організує передачу даних через проміжні мережі. Для цього сегмент може бути розділений на частини (пакети), якщо мережа не підтримує передачу сегментів. Пакет забезпечується своїм мережевим заголовком (тобто відбувається інкапсуляція). При передачі між вузлами проміжної ЛОМ потрібна інкапсуляція пакетів у кадри з можливою розбивкою пакета. Приймач декапсулює сегменти та відновлює вихідне повідомлення.

мережа протокол інформаційний комутація

Розв'язання задачі передачі повідомлень систем електричного зв'язку пред'являє до них певні вимоги. Ці вимоги умовно можна розділити на дві групи: вимоги до процесу передачі повідомлень та вимоги до технічних засобів, які здійснюють цей процес.

Серед вимог до технічних засобів систем електричного зв'язку виділяють такі. По-перше, система зв'язку повинна володіти здатністю нарощування своїх можливостей і виключення можливостей, що не використовуються. Системи, що мають таку здатність, називають відкритими. По-друге, різні системи зв'язку повинні мати стандартизовані та уніфіковані технічні пристрої, що здешевлює їх вартість та експлуатацію. По-третє, системи зв'язку різного призначення повинні мати можливість взаємного обміну повідомленнями.

Ці вимоги породили необхідність єдиної ідеології проектування систем зв'язку. Міжнародний консультативний комітет із телефонії та телеграфії на початку 80-х років запропонував таку ідеологію, розробивши еталонну модель взаємодії відкритих систем(ЕМВОС).

Відповідно до цієї моделі процес передачі повідомлень в системах зв'язку послідовно розбивається на операції, що принципово розрізняються. Кожну верб цих операцій відносять до свого рівня.

Рівні будуються за принципом суворої ієрархії: на найвищому рівні знаходяться джерело та одержувач інформації – користувачі системи зв'язку, на нижньому – середовище поширення електромагнітних хвиль. Вищий рівень керує роботою нижчого. Кожному рівню відповідає своє технічний пристрійабо організаційна одиниця системи зв'язку, користувач або посадова особа, що забезпечує функціонування системи зв'язку. У деяких системах зв'язку частина цих пристроїв може бути відсутнім або виконувати не всі функції певного рівня.

В ЕМВОС виділяють 7 рівнів: користувальницький, представницький, сеансовий, транспортний, мережевий, канальний, фізичний (рис. 1.4). Повну сукупність коштів в одного користувача, що виконують операції різних рівнів, називають станцією .

На рівні користувача відбуваються процеси обробки інформації, що передається системою зв'язку. Виконавцем функцій цього рівня може бути як технічний пристрій (ЕОМ), і людина.

Пристрої представницького рівня перетворять повідомлення з форми уявлення, зручної користувачеві, до форми уявлення, зручної системи зв'язку, і назад. Зокрема, на цьому рівні відбувається стиснення інформації, оскільки системі зв'язку завжди зручно, щоб повідомлення займало найменший обсяг.

Пристрої сеансового рівня обрамляють повідомлення повідомлення службовою інформацією з тим, щоб кількість топологічних варіантів передачі було можливо великим. Вибір найкращого варіанта здійснюється пристроями нижніх рівнів. Отже, цей рівень відповідає за організацію сеансу зв'язку.

На транспортному рівні приймається рішення про переміщення цього повідомлення користувача на рівні вибору необхідних мереж зв'язку. І тому вирішується завдання міжмережевої адресації повідомлень і завдання передами повідомлень між мережами різного роду, звана завданням шлюзування.

На мережевому рівні вирішується завдання найкращої доставки повідомлення до користувача в рамках однієї мережі зв'язку. І тому вибирається маршрут рухів повідомлення підмережі, вирішується завдання внутрисетевой адресації користувачів.

Пристрої канального рівня забезпечують захист повідомлень, що передаються від спотворень, які виникають внаслідок зміни параметрів сигналів у процесі поширення.

Пристрої фізичного рівня забезпечують перетворення повідомлення, що передається, в сигнали і відновлення повідомлення по прийнятому сигналу.

Правила, якими взаємодіють пристрої сусідніх рівнів однієї станції, називають інтерфейсом.

Правила, якими взаємодіють пристрої однакових рівнів у різних станцій, називають протоколом.

Заняття № 14 «Цифровізація та інтеграція мереж зв'язку»

1. Етапи розвитку технологій побудови ТКС

У сучасних комп'ютеризованих засобах зв'язку практично всю «функціональну» начинку визначає записана на згадку програма, що управляє роботою мікропроцесора. У цьому практично неможливо зіставити окремі функції окремим електронним елементам.

Послідовність команд, виконуваних комп'ютером за заданою програмою, зазвичай у вигляді алгоритму, зображення якого має форму впорядкованих по вертикалі функціональних модулів. Подібне зображення дійсно нагадує будівлю і дозволяє для процесів перетворення інформації, що втратили наочність. сучасних засобахзв'язку користуватися аналогією будівельного поняття «архітектура».

Іншим прикладом використання нових аналогій з галузі будівництва є вираз « технології побудови ТКС», в яке вкладається сенс не будівництва стаціонарних об'єктів чи розгортання польових засобів зв'язку, а вибір певного взаємопов'язаного функціонального наповнення елементів мережі як тієї чи іншої «архітектури».

Конкретні мережеві технології (технології побудови мережі) фактично визначають правила, за якими працює мережа протягом заданого (зовнішньої системою управління) часу, витрачаючи відповідні даним технологіям ресурси та виконуючи поточні вимоги користувачів (абонентів) щодо зв'язку в певних (як правило, що заважають) умовах впливу довкілля.

Слід зазначити, що користувачів, в принципі, не цікавить, які технології реалізовані в мережі. Користувачам потрібен результат діяльності мережі у вигляді послуг зв'язку, що надаються мережею в певних (заважають) умовах і за певну оплату ресурсів (або в обмін на ресурси, що виділяються). Але взаємозв'язок якості послуг, допустимих зовнішніх умов і споживаних ресурсів (що описуються зовнішніми функціональними характеристиками), якраз, і залежить від технологій, що використовуються в мережі (що описуються внутрішніми функціональними характеристиками).

Результатом злиття галузей обробки та обміну інформацією стала поява інформаційних мереж, що реалізують все безліч інформаційних процесівобробки та передачі інформації.

Інформаційна мережа(ІС) – це складна розподілена в просторі технічна система, що є функціонально пов'язаною сукупністю програмно-технічних засобів обробки та обміну інформацією і складається з територіально розподілених інформаційних вузлів (підсистем обробки інформації) та каналів передачі інформації, що з'єднують дані вузли.

Узагальнено функціональну архітектуру ІС можна у вигляді трирівневої концептуальної моделі.

Перший рівень (внутрішній) описує функції та правила взаємозв'язку при передачі різних видів інформації між територіально віддаленими абонентськими системами через фізичні канали зв'язку (передачі) та реалізується транспортною мережею(Раніше подібні функції виконувала первинна мережа зв'язку).

Другий рівень (проміжний) визначає функції та правила обміну інформацією на користь взаємозв'язку прикладних процесів різних абонентських систем та реалізується телекомунікаційною мережею, що є єдиною

інфраструктуру для обміну різними видамиінформації на користь користувачів інформаційної мережі (раніше подібні функції виконували різні вторинні мережі зв'язку).

Третій рівень (зовнішній) утворюється сукупністю прикладних процесів, розміщених у територіально віддалених абонентських системах, що є споживачами інформації та виконують її змістовну обробку. Третій рівень, доповнюючи перший і другий зазначеними функціями обробки інформації, утворює зовнішній вигляд інформаційної мережі.

2. Еталонна модель взаємозв'язку відкритих систем

Інформаційний процес взаємодії користувачів в ІС починається і закінчується поза самою мережею і включає ряд вкладених етапів, одним з яких є реалізація телекомунікаційної мережі процесу взаємозв'язку в інтересах взаємодії інформаційних процесів, що реалізують змістовну обробку формалізованих повідомлень при вирішенні того чи іншого прикладного завдання.

Зазначений процес взаємозв'язку також може бути представлений у вигляді послідовності різноманітних і, як правило, багаторазових функціональних перетворень інформаційних повідомлень у різних мережевих елементах з однієї цифрової форми до іншої та з одного виду фізичних (електричних) сигналів до інших.

Для різних телекомунікаційних мереж, створюваних у час різними виробниками, групування зазначених функціональних перетворень по-різному. Відрізняється також кількість етапів і функцій процесу взаємозв'язку, що виділяються, часто об'єднуються в рамках тієї чи іншої функціональної архітектури ІВ (ТКС) в окремі рівні або шари. В даний час існує ряд різних архітектур, що стали де-факто або де-юре, міжнародними відкритими (загальноприйнятими) стандартами.

Прикладом найбільш відомої та детально опрацьованої архітектури є семирівнева еталонна модель взаємозв'язку відкритих систем(ЕМВОС),

запропонована Міжнародною організацією стандартів. Дана архітектура орієнтована на опис реалізації тільки функцій взаємозв'язку при взаємодії ІП, що виконують функції змістовної обробки інформації в територіально розподілених вузлах ІС (тому ми називатимемо цю архітектуру архітектурою ТКС, а не архітектурою ІС).

В англомовному позначенні ЕМВОС іноді наголошується на приналежності даної моделі. взаємозв'язку відкритих систем(ВОС) (OSI – Open System Interconnection) до розробок МОС (ISO – International Standards Organization) у вигляді

Слід зазначити, що в російськомовній літературі часто абревіатура ЕМВОС розшифровується як еталонна модель «взаємодії», не «взаємозв'язку» відкритих систем, що є наслідком неточного перекладу слова

"Interconnection".

Основним російським стандартом, який визначає принципи архітектури взаємозв'язку відкритих систем, є ГОСТ 28906-91 «Системи обробки інформації. Взаємозв'язок відкритих систем. Базова еталонна модель». Цей стандарт підготовлений методом прямого застосування стандартів МОС 7498-84, МОС 7498-84 Дод. 1 та повністю їм відповідає. Аналогічні рекомендації

Поняття «відкритості» систем означає взаємне визнання та підтримку відповідних стандартів взаємозв'язку і не пов'язане з їхньою конкретною реалізацією та з використовуваними технічними (програмними) засобами.

3. З'єднання	Транспортна
4. Фізичне середовище

Рис. 1. Основні елементи ЕМВОС та їх співвідношення з архітектурою ІС

Основу ЕМВОС складають чотири елементи, представлені на рис. 1, згідно з яким компоненти прикладних процесів, звані прикладними логічними об'єктами (далі для стислості – логічні об'єкти), реалізують процеси взаємозв'язку відкритих систем за встановлюваними з'єднаннями через середовище ВОС, під яким розуміється сукупність взаємодіючих реальних відкритих систем разом з фізичним середовищем для ВОС, призначеної для передачі між ними. Як фізичне середовище для ВОС зазвичай виступають цифрові канали передачі різної фізичної природи.

Еталонною моделлю в рамках середовища ВОС поряд з варіантом взаємозв'язку із встановленням з'єднання (з використанням постійних або комутованих віртуальних каналів) передбачено також варіант взаємозв'язку без встановлення з'єднання, що відповідає дейтаграмному режиму роботи мережі з комутацією пакетів (без використання віртуальних каналів). У цілому ж велике різноманіття та складність функцій взаємозв'язку призвели до необхідності їхнього ієрархічного поділу на групи (шари, рівні) у рамках відкритої системи та створення багаторівневої архітектури телекомунікаційних мереж.

Рівнева організація ЕМВОС

Будь-яка багаторівнева організація спеціалізованих систем є свідомо надмірною і не ефективною для конкретних умов застосування, але вона значно спрощує побудову відкритих систем (загального користування), призначених для роботи в різноманітних умовах і складаються з безлічі елементів, що узгоджено виконують функції окремих рівнів, будучи розробленими різними незалежними. виробниками.

При вирішенні питання про те, де мають бути проведені межі між рівнями

і скільки має бути рівнів, розробники ЕМВОС спиралися на певні принципи розбиття на рівні, основними з яких є такі:

число рівнів має бути занадто великим; проводити кордон між рівнями слід у тому місці, де опис послуг

є найпростішим, кількість операцій через кордон мінімально і вже є відповідний стандартний інтерфейс;

створювати окремі рівні слід для виконання специфічних функцій, що відрізняються за реалізуючими їх процесами або технічними рішеннями;

слід формувати рівні з функцій, що легко локалізуються, із забезпеченням можливості їх оновлення незалежно від функцій сусідніх рівнів;

для кожного рівня слід створювати інтерфейси тільки з вищим і нижчим рівнями;

можливе утворення підрівнів у межах рівня в тому випадку, коли цього вимагають специфічні види послуг (має бути передбачена можливість обходу підрівнів).

Керуючись зазначеними принципами, в ЕМВОС було виділено сім рівнів, які зазвичай перераховуються зверху вниз:

7 рівень - прикладний (application layer);

6 рівень – подання даних або представницький (presentation layer); 5 рівень - сеансовий (session layer);

4 рівень – транспортний (transport layer);

3 рівень – мережевий (network layer);

2 рівень – ланки даних або канальний (data link layer); 1 рівень – фізичний (physical layer).

Опис рівнів ЕМВОС спирається на ряд формалізованих понять, наведених нижче з короткими поясненнями:

Протокол – сукупність правил взаємодії рівноправних логічних об'єктів (різних відкритих систем).

Межурівневий інтерфейс- Сукупність правил взаємодії логічних об'єктів сусідніх рівнів при наданні N-послуг об'єктам (N +1)-рівня.

Основними функціями всіх рівнів є:

вибір протоколу; встановлення та розрив з'єднання;

мультиплексування та розщеплення з'єднань; передача нормальних (простих) даних; передача термінових (позачергових) даних (з пріоритетом);

управління потоком даних (затримками, швидкістю та розміром ПБД); сегментування (складання) або блокування (деблокування) даних; організація послідовності даних (нумерація); захист від помилок (виправлення, виявлення та скидання та/або повторення);

маршрутизація (адресування та розподіл потоків даних).

Відмінності складу даних функцій та його кількісних параметрів окремих рівнів є відмітними ознаками реальних мережевих технологій, які збігаються з ЭМВОС повному обсязі.

Часто ієрархічно організований набір протоколів різних рівнів конкретних мережевих технологій називається стеком протоколів.

Важливим для кількісної оцінки результатів надання N-послуг є завдання параметрів якості послуг, основними з яких є:

параметри затримки передачі; параметри спотворень інформації; параметри втрат інформації; параметри неправильної адресації;

параметри безпеки від несанкціонованого доступу.

Здебільшого дані параметри є імовірнісними (усередненими чи граничними). Визначення взаємозв'язку даних параметрів з параметрами протоколів, доступними ресурсами та умовами, що заважають, є основним завданням при оцінці якості мережевих технологій.

Значення параметрів якості послуг нижнього рівня впливають на значення параметрів якості послуг верхніх рівнів. Зрештою, значення параметрів якості послуг верхнього рівня визначають якість сервісу (QoS – Quality of Service), що надається мережею зв'язку від імені конкретних мережевих служб .

Еталонна модель взаємозв'язку відкритих систем (OSI – Open System Interconnection)

Протоколи

Прикладний
Представницький
Сеансовий
Транспортний
Рівень ланки
даних (канальний)
Фізичний

Середовище передачі (кабель мідний, оптичний, радіо)

Фізичний рівень

Фізичний рівень (Physical layer) має справу з передачею бітів фізичними каналами зв'язку, таким, наприклад, як коаксіальний кабель, кручена пара,

оптоволоконний кабель або цифровий територіальний канал. До цього рівня відносяться характеристики фізичних середовищ передачі даних, такі як смуга пропускання, перешкоди, хвилевий опір та інші. На цьому рівні визначаються характеристики електричних сигналів, що передають дискретну інформацію, наприклад, крутизна фронтів імпульсів, рівні напруги або струму переданого сигналу, тип кодування, швидкість передачі сигналів. Крім цього, тут стандартизуються типи роз'ємів та призначення кожного контакту.

Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються адаптером мережі або послідовним портом.

Прикладом протоколу фізичного рівня може служити специфікація l0-Base-T технології Ethernet, яка визначає як кабель, що використовується, неекрановану кручену пару категорії 3 з хвильовим опором 100 Ом, роз'єм RJ-45, максимальну довжину фізичного сегмента 100 метрів, манчестерський код кабелі, а також деякі інші характеристики середовища та електричних сигналів.

Канальний рівень

Фізично просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в деяких мережах, в яких лінії зв'язку використовуються (поділяються) поперемінно кількома парами комп'ютерів, що взаємодіють, фізичне середовище передачі може бути зайняте. Тому одним із завдань канального рівня (Data Link layer) є перевірка доступності середовища передачі. Іншим завданням канального рівня є реалізація механізмів виявлення та корекції помилок. І тому канальному рівні біти групуються в набори, звані кадрами (frames). Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру, поміщаючи спеціальну послідовність біт на початок і кінець кожного кадру, для його виділення, а також обчислює контрольну суму, обробляючи всі байти кадру певним способом та додаючи контрольну суму до кадру. Коли кадр надходить через мережу, одержувач знову обчислює контрольну суму отриманих даних і порівнює результат із контрольною сумою з кадру. Якщо вони збігаються, кадр вважається правильним та приймається. Якщо контрольні суми не збігаються, то фіксується помилка. Канальний рівень може не тільки виявляти помилки, але й виправляти їх за рахунок повторної передачі пошкоджених кадрів. Необхідно відзначити, що функція виправлення помилок не є обов'язковою для канального рівня, тому в деяких протоколах цього рівня вона відсутня, наприклад, Ethernet і frame relay.

В протоколи канального рівня, що використовуються в локальних мережах, закладено певну структуру зв'язків між комп'ютерами та способи їх адресації. Хоча канальний рівень і забезпечує доставку кадру між будь-якими двома вузлами локальної мережі, він це робить тільки в мережі з певною топологією зв'язків, саме тією топологією, для якої він був розроблений. До таких типових топологій, що підтримуються протоколами канального рівня локальних мереж, відносяться загальна шина, кільце та зірка, а також структури, отримані з них за допомогою мостів та комутаторів. Прикладами протоколів канального рівня є Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

В локальні мережі протоколи канального рівня використовуються комп'ютерами,

мостами, комутаторами та маршрутизаторами. У комп'ютерах функції канального рівня реалізуються спільними зусиллями мережевих адаптерів та його драйверів.

В глобальних мережах, які рідко мають регулярну топологію, канальний рівень часто забезпечує обмін повідомленнями тільки між двома сусідніми комп'ютерами, з'єднаними індивідуальною лінією зв'язку. Прикладами протоколів«точка-точка» (як часто називають такі протоколи) можуть бути поширені протоколи РРР і LAP-B. У таких випадках для доставки повідомлень між кінцевими вузлами через мережу використовуються засоби мережевого рівня. Саме так організовано мережі Х.25. Іноді у глобальних мережах функції канального рівня чистому виглядівиділити важко, тому що в тому самому протоколі вони поєднуються з функціями мережевого рівня. Прикладами такого підходу можуть бути протоколи технологій АТМ і frame relay.

В Загалом канальний рівень є дуже потужним і закінченим набором функцій з пересилання повідомлень між вузлами мережі. У деяких випадках протоколи канального рівня виявляються самодостатніми транспортними засобами і можуть допускати роботу поверх них безпосередньо протоколів прикладного рівня або додатків, без залучення засобів мережевого та транспортного рівнів. Наприклад, існує реалізація протоколу управління мережею SNMP безпосередньо поверх Ethernet, хоча стандартно цей протокол працює поверх мережевого протоколу IP та транспортного протоколу UDP. Природно, що застосування такої реалізації буде обмеженим - вона не підходить для складових мереж різних технологій, наприклад, Ethernet і Х.25, і навіть для такої мережі,

в якою у всіх сегментах застосовується Ethernet, але між сегментами існуютьпетлеподібні зв'язки. А ось у двосегментній мережі Ethernet, об'єднаній мостом, реалізація SNMP над канальним рівнем буде цілком працездатною.

Проте для забезпечення якісного транспортування повідомлень у мережах будь-яких топологій та технологій функцій канального рівня виявляється недостатньо, тому в моделі OSI вирішення цього завдання покладається на два наступні рівні – мережевий та транспортний.

Мережевий рівень

Мережевий рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що об'єднує кілька мереж, причому ці мережі можуть використовувати абсолютно різні принципи передачі повідомлень між кінцевими вузлами і мати довільну структуру зв'язків. Функції мережного рівня досить різноманітні. Почнемо їх розгляд на прикладі об'єднання локальних мереж.

Протоколи канального рівня локальних мереж забезпечують доставку даних між будь-якими вузлами лише мережі з відповідної типової топологією, наприклад топологією ієрархічної зірки. Це дуже жорстке обмеження, яке дозволяє будувати мережі з розвиненою структурою, наприклад, мережі, які об'єднують кілька мереж підприємства у єдину мережу, чи високонадійні мережі, у яких існують надлишкові зв'язку між вузлами. Можна було б ускладнювати протоколи канального рівня підтримки петлевидних надлишкових зв'язків, але принцип поділу обов'язків між рівнями призводить до іншого решению. Щоб з одного боку зберегти простоту процедур передачі для типових топологій, а з іншого допустити використання довільних топологій, вводиться додатковий мережевий рівень.

На мережному рівні сам термін мережу наділяють специфічним значенням. В данному

у разі під мережею розуміється сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологій і використовують для передачі даних один із протоколів канального рівня, визначений для цієї топології.

Всередині мережі доставка даних забезпечується відповідним канальним рівнем, а от доставкою даних між мережами займається мережевий рівень, який і підтримує можливість правильного виборумаршруту передачі повідомлення навіть у тому випадку, коли структура зв'язків між складовими мережами має характер, відмінний від прийнятого в протоколах канального рівня. Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, які називають маршрутизаторами. Маршрутизатор - це пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і на її підставі пересилає пакети мережного рівня до мережі призначення. Щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачу, що знаходиться в іншій мережі, потрібно зробити деяку кількість транзитних передач між мережами, або хопів (від hop - стрибок), щоразу вибираючи відповідний маршрут. Таким чином, маршрут є послідовністю маршрутизаторів, через які проходить пакет.

Проблема вибору найкращого шляхуназивається маршрутизацією, та її рішення є одним із головних завдань мережного рівня. Ця проблема ускладнюється тим, що найкоротший шлях не завжди найкращий. Часто критерієм при виборі маршруту є час передачі даних цього маршруту; воно залежить від пропускної спроможності каналів зв'язку та інтенсивності трафіку, яка може змінюватися з часом. Деякі алгоритми маршрутизації намагаються пристосуватися до зміни навантаження, тоді як інші приймають рішення з урахуванням середніх показників тривалий час. Вибір маршруту може здійснюватися за іншими критеріями, наприклад надійності передачі.

У випадку функції мережного рівня ширше, ніж функції передачі повідомлень у зв'язки з нестандартною структурою, які ми розглянули з прикладу об'єднання кількох локальних мереж. Мережевий рівень вирішує також завдання узгодження різних технологій, спрощення адресації у великих мережах та створення надійних та гнучких бар'єрів на шляху небажаного трафіку між мережами.

Повідомлення мережевого рівня прийнято називати пакетами (packets). Під час організації доставки пакетів на мережному рівні використовується поняття «номер мережі». У цьому випадку адреса одержувача складається зі старшої частини – номера мережі та молодшої – номера вузла в цій мережі. Всі вузли однієї мережі повинні мати ту саму старшу частину адреси, тому терміну «мережа» на мережному рівні можна дати й інше, більш формальне визначення: мережа - це сукупність вузлів, мережна адреса яких містить один і той же номер мережі.

На мережевому рівні визначаються два види протоколів. Перший вид – мережеві протоколи (routed protocols) – реалізують просування пакетів через мережу. Саме ці протоколи зазвичай мають на увазі, коли говорять про протоколи мережного рівня. Однак часто до мережевого рівня відносять і інший вид протоколів, які називаються протоколами обміну маршрутною інформацією або просто протоколами маршрутизації (routing protocols). За допомогою цих протоколів маршрутизатори збирають інформацію про топологію міжмережевих з'єднань. Протоколи мережного рівня реалізуються програмними модулями операційної системи, а також програмними та апаратними засобами маршрутизаторів.

На мережному рівні працюють протоколи ще одного типу, які відповідають за відображення адреси вузла, що використовується на мережному рівні, на локальну адресу мережі. Такі протоколи часто називають протоколами дозволу адрес - Address Resolution Protocol, ARP. Іноді їх відносять не до мережного рівня, а до канального, хоча тонкощі класифікації не змінюють їхньої суті.

Прикладами протоколів мережевого рівня є протокол міжмережевої взаємодії IP стека TCP/IP та протокол міжмережевого обміну пакетами IPX стека

Транспортний рівень

На шляху від відправника до одержувача пакети можуть бути спотворені чи загублені. Хоча деякі програми мають власні засоби обробки помилок, існують і такі, які вважають за краще відразу мати справу з надійним з'єднанням. Транспортний рівень (Transport layer) забезпечує додаткам або верхнім рівням стека – прикладному та сеансовому – передачу даних з тим ступенем надійності, який їм потрібний. Модель OSI визначає п'ять класів сервісу, що надаються транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю послуг, що надаються: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв'язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з'єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, а головне - здатністю до виявлення та виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата та дублювання пакетів.

Вибір класу сервісу транспортного рівня визначається, з одного боку, тим, якою мірою завдання забезпечення надійності вирішується самими додатками та протоколами вищих, ніж транспортний, рівнів, а з іншого боку, цей вибір залежить від того, наскільки надійною є система транспортування даних у мережі, що забезпечується рівнями, розташованими нижче транспортного - мережевим, канальним та фізичним. Так, наприклад, якщо якість каналів передачі зв'язку дуже висока і ймовірність виникнення помилок, не виявлених протоколами нижчих рівнів, невелика, то розумно скористатися одним із полегшених сервісів транспортного рівня, не обтяжених численними перевірками, квитуванням та іншими прийомами підвищення надійності. Якщо ж транспортні засоби нижніх рівнів спочатку дуже ненадійні, то доцільно звернутися до найбільш розвиненого сервісу транспортного рівня, який працює, використовуючи максимум засобів для виявлення та усунення помилок, - за допомогою попереднього встановлення логічного з'єднання, контролю доставки повідомлень за контрольними сумами та циклічної нумерації пакетів , встановлення тайм-аутів доставки тощо.

Як правило, всі протоколи, починаючи з транспортного рівня та вище, реалізуються програмними засобами кінцевих вузлів мережі – компонентами їх мережевих операційних систем. Як приклад транспортних протоколів можна навести протоколи TCP та UDP стеку TCP/IP та протокол SPX стеку Novell.

Протоколи нижніх чотирьох рівнів узагальнено називають мережевим транспортом або транспортною підсистемою, тому що вони вирішують задачу транспортування повідомлень із заданим рівнем якості в складових мережах з довільною топологією і різними технологіями. Інші три верхні рівні вирішують завдання надання прикладних сервісів на підставі наявної транспортної підсистеми.

Сеансовий рівень

Сеансовий рівень (Session layer) забезпечує управління діалогом: фіксує, яка зі сторін є активною зараз, надає засоби синхронізації. Останні дозволяють вставляти контрольні точки в довгі передачі, щоб у разі відмови можна було повернутися назад до останньої контрольної точки, а не починати все спочатку. Насправді деякі програми використовують сеансовий рівень, і він рідко реалізується як окремих протоколів, хоча функції цього рівня часто поєднують з функціями прикладного рівня і реалізують одному протоколі.

Представницький рівень

Представницький рівень (Presentation layer) має справу з формою представлення інформації, що передається по мережі, не змінюючи при цьому її змісту. За рахунок рівня подання інформація, що передається прикладним рівнем однієї системи, завжди зрозуміла прикладного рівня іншої системи. За допомогою засобів даного рівня протоколи прикладних рівнів можуть подолати синтаксичні відмінності в поданні даних або відмінності в кодах символів, наприклад кодів ASCII і EBCDIC. На цьому рівні може виконуватися шифрування та дешифрування даних, завдяки якому секретність обміну даними забезпечується відразу для всіх прикладних служб. Прикладом такого протоколу є Secure Socket Layer (SSL), який забезпечує секретний обмін повідомленнями для протоколів прикладного рівня стека TCP/IP.

Прикладний рівень

Прикладний рівень (Application layer) - це насправді просто набір різноманітних протоколів, за допомогою яких користувачі мережі отримують доступ до ресурсів, таких як файли, принтери або гіпертекстові Webсторінки, а також організують свою спільну роботу, наприклад, за допомогою протоколу електронної пошти. Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень, зазвичай називається повідомленням (message).

Існує дуже велика різноманітність служб прикладного рівня. Наведемо як приклад хоча б кілька найпоширеніших реалізації файлових служб: NCP в операційній системі Novell NetWare, SMB у Microsoft

Windows NT, NFS, FTP і TFTP, що входять до стек TCP/IP.

Стандарт ISO 7498

Цей стандарт має потрійний заголовок «Інформаційно-обчислювальні системи – Взаємодія відкритих систем – Еталонна модель». Зазвичай його називають коротшим «Еталонна модель взаємодії відкритих систем». Публікація цього стандарту в 1983 підвела підсумок багаторічної роботи багатьох відомих телекомунікаційних компаній і організацій, що стандартують.

Основною ідеєю, яка покладена в основу цього документа є розбиття процесу інформаційної взаємодії між системами на рівні з чітко розмежованими функціями.

Переваги шаруватої організації взаємодії полягають у тому, що така організація забезпечує незалежну розробку рівневих стандартів, модульність розробок апаратури та програмного забезпечення інформаційно-обчислювальних систем і тим самим сприяє технічному прогресу в даній галузі.

Відповідно до ISO 7498 виділяються сім рівнів (шарів) інформаційної взаємодії:

1. Рівень програми

1. Рівень вистави

1. Рівень сесії

1. Транспортний рівень

1. Мережевий рівень

1. Канальний рівень

1. Фізичний рівень

Інформаційна взаємодія двох або більше систем, таким чином, є сукупністю інформаційних взаємодій рівневих підсистем, причому кожен шар локальної інформаційної системи взаємодіє тільки з відповідним шаром віддаленої системи.

Протоколомназивається набір алгоритмів (правил) взаємодії об'єктів однойменних рівнів.

Інтерфейсомназивається сукупність правил, відповідно до якими здійснюється взаємодія з об'єктом цього рівня.

Процес поміщення фрагментованих блоку даних одного рівня в блоки даних іншого рівня називають інкапсуляцією.

Ієрархія рівнів, протоколи та стеки

Ієрархічно організований набір протоколів, достатній в організацію взаємодії вузлів у мережі, зветься стеків комунікаційних протоколів.

Комунікаційні протоколи можна як програмно, і апаратно. Протоколи нижніх рівнів найчастіше реалізуються комбінацією програмних та апаратних засобів, а протоколи верхніх рівнів – зазвичай чисто програмними засобами.

Програмний модуль, який реалізує певний протокол, найчастіше для стислості також називають протоколом. У цьому випадку співвідношення між протоколом – формально визначеною процедурою та протоколом – програмним модулем, який виконує цю процедуру, аналогічно співвідношенню між алгоритмом вирішення деякої задачі та програмою, що вирішує це завдання.

Один і той же алгоритм можна запрограмувати з різним ступенем ефективності. Аналогічно і протокол може мати кілька програмних засобів реалізації. Виходячи з цього при порівнянні протоколів необхідно враховувати не лише логіку їхньої роботи, а й якість програмних рішень. Крім того, на ефективність взаємодії пристроїв у мережі впливає якість усієї сукупності протоколів, що складають стек, зокрема, наскільки раціонально розподілені функції між протоколами різних рівнів та наскільки добре визначені інтерфейси між ними.

Протоколи організуються як комп'ютерами, а й іншими мережевими пристроями, наприклад концентраторами, мостами, комутаторами, маршрутизаторами тощо. буд. У загальному випадку зв'язок комп'ютерів у мережі виконується не безпосередньо, а через різні комунікаційні пристрої. Залежно від виду пристрою у ньому необхідні певні вбудовані засоби, які реалізують той чи інший набір протоколів.

Рівні моделі TCP/IP

Інтернет-рівень

Всі ці вимоги зумовили вибір моделі мережі з комутацією пакетів, в основі якої лежав міжмережевий рівень, що не має з'єднань. Цей рівень, званий інтернет-рівнем чи міжмережевим рівнем, є основою всієї архітектури. Його завдання полягає у забезпеченні можливості для кожного хоста надсилати в будь-яку мережу пакети, які незалежно рухатимуться до пункту призначення (наприклад, в іншій мережі). Вони можуть прибувати не так, як були відправлені. Якщо потрібне дотримання порядку відправлення, це завдання виконують верхні рівні. Зверніть увагу, що слово «інтернет» тут використовується у своєму початковому розумінні, незважаючи на те, що цей рівень є у мережі Інтернет.

Тут можна побачити аналогію із поштовою системою. Людина може кинути кілька міжнародних листів у Поштова скринькав одній країні, і якщо пощастить, більша частина з них буде доставлена ​​на правильні адреси в інших країнах. Ймовірно, листи дорогою пройдуть через кілька міжнародних поштових шлюзів, проте це залишиться таємницею для кореспондентів. У кожній країні (тобто в кожній мережі) можуть бути свої марки, свої розміри конвертів і правила доставки, непомітні для користувачів поштової служби.

Міжмережевий рівеньвизначає офіційний формат пакета та протокол, званий IP (Internet Protocol). Завданням міжмережевого протоколу є доставка IP-пакетів до пунктів призначення. Основними аспектами тут є вибір маршруту пакета та недопущення закупорки транспортних артерій. Тому можна стверджувати, що міжмережевий рівень моделі TCP/IP функціонально близький до мережевого рівня моделі OSI. Ця відповідність показано на рис.

Транспортний рівень

Рівень, розташований над міжмережевим рівнем моделі TCP/IP, зазвичай називають транспортним. Він створений для того, щоб однорангові сутності на приймальних та передавальних хостах могли підтримувати зв'язок, подібно до транспортного рівня моделі OSI. На цьому рівні мають бути описані два наскрізні протоколи. Перший, TCP (Transmission Control Protocol - протокол управління передачею), є надійним протоколом із встановленням з'єднань, що дозволяє без помилок доставляти байтовий потік з однієї машини на іншу машину об'єднаної мережі. Він розбиває вхідний потік байтів деякі повідомлення і передає їх міжмережному рівню. У пункті призначення TCP-процес збирає з отриманих повідомлень вихідний потік. Крім того, TCP керує потоком, щоб швидкий відправник не завалив інформацією повільного одержувача.

Другий протокол цього рівня, UDP (User Data Protocol - протокол користувача даних), є ненадійним протоколом без встановлення з'єднання, що не використовує послідовне управління потоком протоколу TCP, а надає своє власне. Він також широко використовується в одноразових клієнт-серверних запитах і додатках, в яких оперативність важливіша за акуратність, наприклад, при передачі мови та відео. Взаємини протоколів IP, TCP і UDP показані на рис. 1.18. З часу створення протоколу IP цей протокол було реалізовано у багатьох інших мережах.

Прикладний рівень

У моделі TCP/IP немає сеансового рівня та рівня представлення. У цих рівнях просто не було потреби, тому вони не були включені в модель. Досвід роботи з моделлю OSI довів правоту цієї точки зору: більшість додатків їх мало потребують.

Над транспортним рівнем розташовується прикладний рівень. Він містить усі протоколи високого рівня. До старих протоколів відносяться протокол віртуального терміналу (TELNET), протокол перенесення файлів (FTP) та протокол електронної пошти (SMTP), як показано на схемі. Протокол віртуального терміналу дозволяє користувачеві реєструватися на віддаленому сервері та працювати на ньому. Протокол перенесення файлів надає ефективний спосібпереміщення інформації з машини на машину. Електронна пошта спочатку була різновидом перенесення файлів, проте пізніше для неї був розроблений спеціальний протокол. З роками було додано багато інших протоколів, таких як DNS (Domain Name Service - служба імен доменів), що дозволяє перетворювати імена хостів на мережеві адреси, NNTP (Network News Transfer Protocol - мережевий протокол передачі новин), HTTP, протокол, який використовується для створення сторінок на World Wide Web, та багато інших.

Хост-мережевий рівень

У еталонній моделі TCP/IP не описується докладно, що знаходиться нижче міжмережевого рівня. Повідомляється лише, що хост з'єднується з мережею за допомогою якогось протоколу, що дозволяє йому надсилати через мережу IP-пакети. Цей протокол ніяк не визначається і може змінюватися від хоста до хосту та від мережі до мережі. У книгах та статтях, присвячених моделі TCP/IP, це питання обговорюється рідко.

Зв'язок є сукупністю мереж і служб зв'язку (рис. 9.12). Служба електрозв'язку - це комплекс засобів, що забезпечує надання користувачам послуг. Вторинні мережі забезпечують транспортування, комутацію сигналів у службах електрозв'язку, первинні постачають вторинні канали. Складовою частиноювідповідної служби є кінцеве обладнання, яке розташовується у користувача.

Як приклад служби можна навести телефонну. Вона надає послуги телефонного зв'язку, передачі даних та ін.

Слід зазначити, що поняття служба та послуга трактуються у літературі неоднозначно. Так передача даних телефонними мережами (з використанням телефонної служби) часто розглядається як служба передачі даних телефонними каналами . Звідки слід, що варто власнику телефону підключити комп'ютер за допомогою модему до телефонної мережі, як з'являється служба. Найбільш логічним нам здається визначення, коли під службою передачі ми розуміємо систему зв'язку, спеціально створену передачі даних, тобто. сукупність апаратних та програмних засобів, методів обробки, розподілу та передачі даних.

У той же час служба передачі даних може надавати послуги телефонного зв'язку . Вона входить до складу служб документального електрозв'язку (ДЕС), які забезпечують обмін (передачу) різноманітної нетелефонної інформації. До складу служб ДЕС, відповідно до них входять також телеграфні служби та передачі газет, телематичні. Кожна служба може мати низку застосувань, які з позиції користувача класифікуються як послуги.

Обмін інформацією будь-яких службах електрозв'язку має здійснюватися за певними, заздалегідь обумовленими правилами. Ці правила (стандарти) розробляються низкою міжнародних організацій електрозв'язку.

Так, у 1978 р. у Міжнародній організації зі стандартизації (МОС) було створено підкомітет SC16, завданням якого була розробка міжнародних стандартів для взаємозв'язку відкритих систем. Під терміном «відкрита система» малася на увазі система, яка може взаємодіяти з будь-якою іншою, яка відповідає вимогам відкритої системи . Відкритою вона тоді, коли відповідає еталонної моделі взаємозв'язку відкритих систем (ВОС). Еталонна модель ВОС – найбільш загальний опис структури побудови стандартів. Вона визначає принципи взаємозв'язку між окремими стандартами і є основою для забезпечення можливості паралельної розробки безлічі стандартів, які потрібні для ВОС.

Проте стандарт ВОС має визначати як еталонну модель, а й конкретний набір послуг, які задовольняють еталонної моделі, і навіть набір протоколів, які забезпечують задоволення послуг, реалізації яких вони розроблені (рис. 9.13). У цьому під протоколом розуміється документ, визначальний процедури та правила взаємодії однойменних рівнів працюючих друг з одним систем.

Як еталонна модель у 1983 р. затверджено семирівневу модель (рис. 9.14), в якій всі процеси, що реалізуються відкритою системою, розбиті на взаємно підпорядковані рівні. Рівень з меншим номером надає послуги суміжного з ним верхнього рівня і користується послугами суміжного з ним нижнього рівня. Найвищий (7) рівень лише споживає послуги, а найнижчий (1) лише їх надає.

Рис. 9.14. Структура еталонної моделі ВОС

У семирівневій моделі протоколи нижніх рівнів (1-3) орієнтовані на передачу інформації, верхніх рівнів (5-7) – на обробку інформації. Протоколи транспортного рівня у літературі іноді виділяють окремо, оскільки він безпосередньо пов'язані з передачею інформації. Однак цей рівень (4) ближче за своїми функціями до трьох нижніх рівнів (1-3), ніж до трьох верхніх (5-7). Тому надалі ми його відноситимемо до нижнього рівня.

Завдання всіх семи рівнів – забезпечення надійної взаємодії прикладних процесів. При цьому під прикладними процесами розуміють процеси введення, зберігання, обробки та видачі інформації потреб користувача. Кожен рівень виконує своє завдання. Проте рівні підстраховують та перевіряють роботу один одного.

Протоколи верхнього рівня (5-7).Прикладний (користувацький) рівеньє основним, саме заради нього існують всі інші рівні. Він називається прикладним, оскільки з ним взаємодіють прикладні процеси системи, які мають вирішувати деяке завдання спільно з прикладними процесами, розміщеними в інших відкритих системах. Прикладний рівень еталонної моделі ВОС визначає смисловий зміст інформації, якою обмінюються відкриті системи у процесі спільного вирішення деякої заздалегідь відомої задачі.

Шостий рівень називається рівнем уявлення.Він визначає в основному процедуру подання інформації, що передається в потрібну мережеву форму. Це з тим, що мережа об'єднує різні кінцеві пункти (наприклад, різні комп'ютери). Якби всі кінцеві пункти в мережі були одного типу, то не знадобилося введення рівня уявлення. Так, у мережі, що поєднує різнотипні комп'ютери, інформація, що передається по мережі, повинна мати певну єдину форму уявлення. Саме цю форму визначає протокол шостого рівня.

Наступний п'ятий рівень протоколів називають рівнем сесій,чи сеансовим. Його основним призначенням є організація способів взаємодії між прикладними процесами – з'єднання прикладних процесів для їх взаємодії, організація передачі інформації між процесами під час взаємодії та «роз'єднання» процесів.

Далі йдуть чотири протоколи нижчого макрорівня. Основне завдання протоколів нижчого рівнязводиться до швидкого та надійного переміщення інформації. Тому протоколи нижчого рівня іноді називають протоколами транспортної мережі. Вихід у транспортну мережу здійснюється через так званий порт. Кожен процес має власний порт. Перед входом в транспортну мережу інформація користувача отримує заголовок процесу, який її породив, Транспортна мережа забезпечує передачу інформації користувача із заголовком процесу (повідомлення) адресату, використовуючи для цього протоколи нижчого рівня.

Протоколи нижчого рівня (1-4).Четвертий транспортний рівень умоделі ВОС служить для забезпечення пересилання повідомлень між двома системами, що взаємодіють, з використанням нижчележачих рівнів. Цей рівень приймає від вищого деякий блок даних і має забезпечити його транспортування через мережу зв'язку до віддаленої системи. Рівні, що лежать вище транспортного, не враховують специфіку мережі, через яку передаються дані, вони знають лише віддалені системи, з якими взаємодіють. Транспортний рівень повинен «знати», як працює мережа, які розміри блоків даних вона приймає і т.п.

Наступні три нижні рівні визначають функціонування вузла мережі. Протоколи цих рівнів обслуговують так звану транспортну мережу. Як і будь-яка транспортна система, ця мережа транспортує інформацію, не цікавлячись її змістом. Головне завдання цієї мережі – швидка та надійна доставка інформації.

Основна задача третього (мережевого) рівня -маршрутизація повідомлень, крім цього, він забезпечує управління інформаційними потоками, організацію та підтримку транспортних каналів, а також враховує надані послуги.

Рівень керування каналом(другий рівень), або канальний, є комплексом процедур і методів управління каналом передачі даних (встановлення з'єднання, його підтримання та роз'єднання), організований на основі фізичного з'єднання, він забезпечує виявлення та виправлення помилок.

Таблиця 9.1. Функції, що виконуються рівнями систем

№ рівня	Найменування рівня	Функції, що реалізуються рівнем
	Прикладний	Подання чи споживання інформаційних ресурсів. Управління прикладними програмами
	Представницький	Подання (інтерпретація) сенсу (значення) міститься у прикладних процесах інформації
	Сеансовий	Організація та проведення сеансів взаємодії між прикладними процесами
	Транспортний	Передача масивів інформації, кодованих будь-яким способом
	Мережевий	Маршрутизація та комутація інформації, управління потоками даних
	Канальний	Встановлення, підтримання та роз'єднання з'єднання
	Фізичний	Фізичні, механічні та функціональні характеристики каналів

Фізичний(перший) рівеньзабезпечує безпосередній взаємозв'язок із середовищем передачі. Він визначає механічні та електричні характеристики, необхідні для підключення, підтримки з'єднання та відключення фізичного ланцюга (каналу). Тут визначаються правила передачі кожного біта через канал. Канал може передавати кілька біт відразу (паралельно) або послідовно, як це відбувається у послідовному порту RS232.

коротка характеристикарівнів наведено у табл. 9.1.

Еталонна модель ВОС - зручний засіб для розпаралелювання розробки стандартів для взаємозв'язку відкритих систем. Вона визначає лише концепцію побудови та взаємозв'язку стандартів між собою і може бути базою для стандартизації у різних сферах передачі, зберігання та обробки інформації.

Поділ на рівні дуже зручний і дозволяє наступне: − спростити конструювання мережі та структурувати її функції − розширити набір додатків, орієнтованих на користувачів мережі; − забезпечити нарощування мережі у процесі її розвитку. Найбільшу популярність у світі набула відкрита мережева архітектура, що використовує у своїй основі еталонну модель взаємодії відкритих систем або ЕМВОС (Open Systems Interconnection/Reference Model), або коротко модель OSI (ВОС). Ця семирівнева модель була розроблена в 1977 р. спільно ISO та CCITT (сучасна назва ITU-T)

Рис. Мережеві Стандарти IEEE 802

Стандарти IEEE 802Мережеві протоколи та стандарти, що охоплюють два нижні рівні моделі I (фізичний і канальний) були розроблені комітетом IEEE 880

(скорочено IEEE 802). Набула поширення кілька різних іантів побудови цих рівнів. Причому у канального рівня тільки його нижній підрівень - MAC (управління доступом до середовища) - інен з фізично рівнем для організації мережевого стандарту. Таким чином, протоколи рівня LLC (канального рівня) і більш високих рівнів 3, 4 і т.д. залишилися незалежними від мережевих стандартів, на рис. 5.16 наведено основні мережеві стандарти IEEE 802. Слід зазначити, що стандарт FDDI, незважаючи на те, що був розроблений іншою організацією, також включений до цієї групи мережевих стандартів, оскільки він виконаний у повній відповідності до еталонної моделі OSI/IEEE 802.