Несколько маршрутов.
8. Уровни модели OSI.
8.1. Модель OSI . И функции физического уровня.
Модель OSI используется для передачи битов по физическим каналам связи (коаксиальным кабелем, витая пара, оптоволокно).
8.1.1. Характеристики физических средств.
Описывается характеристиками физических средств : полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление.
8.1.2. Характеристики электрических сигналов.
Характеристики электрических сигналов : крутизна фронтов, импульсы, уровни напряжения или тока, тип кодирования, скорость передачи сигналов, стандартизируется типы разъемов, назначение каждого контакта.
Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных в сети. В компьютере функции физического уровня выполняют сетевые адаптеры или последний порт.
8.1.3. Примеры протоколов физического уровня.
Пример протоколов физического уровня – это спецификация IOBASE _ T технологии Ethernet :
- некакраниров.витая пара категории пара категории 3с волновым сопротивлением 100ом
- разъем RJ -45
- максимальной длины физической сегмента 100ом
- манчестерский код для представления информации в кабеле и др.
8.2.1. Задачи канального уровня.
Одной из задач канального уровня ( DATA , LINK , Layer ) является проверка доступности среды передачи. Другая задача – обнаружение и коррекция ошибок. Для этого биты группируются в группы – кадры ( frame ). Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого кадра, добавляя в начало и конец кадра специальную последовательность для выделения кадра и вычислительную контрольную сумму (прием и передача кадра и восстановление контрольной суммы, если контрольная сумма совпадает – то кадр принят – иначе – ошибка)
Иначе канальный уровень может обеспечить повторную передачу кадра (эта функция не обязательно в канальном уровне). В Ethernet – отсутствует.
8.2.2. Протоколы канального уровня в локальных и глобальных сетях.
В протоколах канального уровня для локализации сетей заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации ( канальный уровень обеспечивает доставку между двумя компьютерами, но в сети определенной топологии - для шины, кольца, звезды и др).
В локальных сетях протокола канального уровня используются компьютеры, коммутаторы, маршрутизаторы. В компьютеры реализуется сетевые адаптеры + драйвера.
В глобальных сетях ( нет регулярной топологии) канальный уровень обеспечивает обмен сообщениями только между двумя соседними компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи ( протоколы – точка – точка).В этом случае для доставки сообщения между конечными узлами используется сетевой уровень ( например в сетях Х.25). Иногда в глобальных сетях канальный уровень не выделяется и объединяется с сетевым уровнем.
Иногда протоколы канального уровня самодостаточны и могут быть установлены протоколом прикладного уровня. Ограничение в этом случае – не возможность объединение сетей с различной технологией, например Ethernet и X .25.
Для качественной транспортировки сообщений в сетях любых топологий и технологий, функций канального уровня не достаточно. В модели OSI для этого используются сведущие два уровня: сетевой и транспортный.
8.3.1. Необходимость сетевого уровня.
Сетевой уровень( Network layer )- для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей (с различными принципами передачи сообщений между конечными узлами и произвольной структурой связей).
Для этого уровня под понятием «сеть» понимают совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенного для этой топологии.
8.3.2. Сравнение канального и сетевого.
Канальный уровень используется, чтобы обеспечить простоту передачи в сети для типовой топологии, а сетевой для организации связи в произвольных топологиях.
Доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень, который поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения между составляющими сетями данных в случае, когда структура связей между сетями отличается от принятой в протоколах канального уровня.
8.3.3. Понятие маршрута.
Сети соединяются между собой маршрутизаторами. Чтобы передать сообщение из одной сети в другую необходимо совершить несколько транзитивных передач между сетями, – т.е. выбрать подходящий маршрут.
Маршрут – это последовательность маршрутизаторов, через который проходит пакет.
8.3.4. Задачи сетевого уровня.
Проблема выбора наилучшего пути – маршрутизация. Ее решение – главная задача сетевого уровня. Критерии: время, длина пути, надежность, стоимость.
Кроме этого задачи сетевого уровня:
- согласование различных технологий
- улучшение адресации в крупных сетях и уменьшение трафика между сетями.
8.3.5. Пакет.
Сообщения сетевого уровня называются пакетами.
При доставке пакета используется понятие номер сети. Тогда адрес получателя состоит из номера сети + номер получателя в сети.
Другое определение сети:
Сеть- это совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же адрес сети.
8.3.6. Виды протоколов сетевого уровня.
На сетевом уровне три вида протоколов:
Первый – сетевой протокол ( routed protocols )- реализует продвижение пакетов через сеть.
Второй – сетевые протоколы маршрутизации ( routing protocols ) – эти протоколы позволяют маршрутизаторам собирать информацию о топологии межсетевых соединений. Реализуются программными модулями OS и программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.
Третий тип протоколов отвечает за отображения адреса узла сетевого уровня в локальной сети.
(протоколы разрешения адресов Address Resolution protocol ( ARP ) иногда их относят к канальному уровню)
Протоколы низших четырех уровней называются транспортной подсистемой т.к. они полностью решают задачу транспортировки сообщений с заданным качеством в составных сетях с произвольной топологией и различными технологиями. Три верхних уровня решают задачу представления прикладных сервисов на базе имеющейся транспортной системы.