0: Лекция 2 модель взаимодействия открытых систем назначение уровней инкапсуляция и декапсуляция существует международная организация по стандартизации, она занимается разработкой.
1: Стандартов в различных областях, как телекоммуникационных, так и других, например, в области продуктов питания и так далее и тому подобное. То есть она охватывает очень широкий спектр, если вы на упаковке какого-либо товара найдёте
2: Обозначение этой аббревиатуры и набор цифр, то это говорит о том, что данный товар изготовлен в соответствии со стандартом принятой в этой организации.
3: В 1983 году эта организация разработала стандарт, эталонная модель взаимодействия открытых систем. В 1995 году эта модель была доработана. Стандарт был изменён и расширен. Это
4: Стандарт стандарт, так называемый деюра, то есть попытка создать стандарт для производителей сетевого оборудования, программного обеспечения для работы сети и тому подобное. Сделано это с той целью, чтобы привести все
5: Наработки в области сетевого оборудования и телекоммуникаций к единому стандарту. Таким образом, если производители начнут придерживаться этого стандарта, то будет совместимость всего оборудования для компьютерных сетей. Если
6: Производители не будут придерживаться этого стандарта, то их оборудование может оказаться неконкурентоспособным.
7: Ещё раз повторюсь, это была попытка привязать все то, что было наработано в области компьютерных сетей, к какому-то единому стандарту в литературе, в сети интернет встречаются различные названия этого стандарта, хотя
8: Во всех случаях речь идёт об 1 и том же итак, англоязычная аббревиатура, то есть эталонная модель, которая была разработана, международная организация по стандартизации, может быть смешанное название.
9: И также есть название полностью на русском языке, то есть эталонная модель взаимодействия открытых систем в различных источниках можно встретить различные обозначения, поэтому необходимо иметь ввиду, что речь идёт
10: Об 1 и том же.
11: Эталонной моделью рассматриваются 7 уровней. Это было сделано исходя из следующих 5 факторов. Рассмотрим эти факторы. 1 уровень должен создаваться как отдельный уровень абстракции.
12: 2 фактор каждый уровень должен выполнять строго определённую функцию, 3 уровень выбор функций для каждого уровня должен осуществляться с учётом создания стандартных международных протоколов.
13: 4 границы между уровнями должны выбираться таким образом, чтобы поток данных между интерфейсами был минимальным, и 5 фактор. Количество уровней должно быть достаточно большим, чтобы различ
14: Функции не объединялись в 1 уровне, также количество уровней должно быть не слишком большим, чтобы архитектура не становилась громоздкой, то есть нужно совместить и большое, и небольшое.
15: Сама по себе схема эталонной модели выглядит в принципе достаточно громоздко.
16: Как правило, каждое оконечное устройство компьютерной сети в своём составе имеет все эти 7 уровней, которые могут представлены тем или иным способом оконечные устройства это, например, компьютеры, планшеты, ноут.
17: Буки, принтеры с сетевым интерфейсом и тому подобное эти 7 уровней задействуют только в том случае, если возникнет необходимость в сетевом обмене между 2 узлами сети в случае же работы с обычным.
18: Приложениями, которые задействованы локально на устройстве, эти уровни не задействуются. Соответственно, такие g7 уровней присутствуют и у остальных узлов, но вот в маршрутизирующих устройствах
19: Использую только 3 нижних уровня.
20: Соединение между 2 различными уровнями нижележащим и вышележащим называется интерфейсом.
21: Соединение между одинаковыми уровнями разных узлов называется протокол.
22: Свои типы протоколов используют для соединения прикладных процессов свои же протоколы для уровня представления сеансового, транспортного и сетевого, а также канального уровня на самом нижнем уровне физи.
23: Протокола не используется. Здесь просто идёт передача потока бит информации зависит от того, какая среда передачи используется.
24: Рассмотрим очень упрощённый пример пока без учёта всех особенностей работы компьютерной сети, допустим, пользователь узла, а в адресной строке браузера написал яндекс ру для доступа к серверу яндекс прикладной процесс.
25: Формирует этот запрос и передаёт его на уровень представления, тот на следующие сеансы и так далее. До тех пор, пока этот запрос не дойдёт до канального уровня на канальном уровне, запрос определённым
26: Образом обрабатывается и затем происходит передача с канального уровня на физическое, на физическом происходит преобразование информации в поток бит, и этот поток бит начинает передаваться через
27: Физический интерфейс в следующем устройстве, в данном случае маршрутизатору.
28: При этом поток бит информации зависит от того, какая среда передачи используется, используется ли это проводная или беспроводная, если проводная, то медная среда или оптоволоконная.
29: И ещё нужно учитывать такой момент, что у 1 и того же устройства маршрутизатора 2 физических интерфейса, причём эти интерфейсы могут быть одинаковые, а могут быть и различны. Таким образом, происходит передача информации с физического
30: До сетевого уровня внутри маршрутизатора, а затем обратно опускается до физического.
31: Следственно, пакет запроса доходит до сервера в приведённом примере яндекс ру, на котором происходит обратная процедура передачи данных с 1 уровня на 7.
32: На прикладном уровне сервер обрабатывает запрос, формирует ответ и отправляет его узлу. А теперь вся процедура повторяется только в обратной последовательности. Также необходимо учитывать тот момент, что между узлом а и
33: Может быть, несколько маршрутизаторов, и каждый из них выполняет обработку передаваемых пакетов на сетевом уровне. При этом уровень 1 системы считает, что напрямую связывается с таким же уровнем друг.
34: Системы. Задача каждого уровня заключается в том, чтобы выполнить указания вышележащих уровней. А то, что находится ниже определённого уровня, для него как бы прозрачно и по большому счёту не существует. То есть
35: Транспортный уровень узла, а считает, что он связывается и общается напрямую с транспортным уровнем узла б.
36: Рассмотрим каждый уровень эталонной модели в очень сокращённом варианте, начиная с нижнего уровня. Итак, физический уровень.
37: Занимается передачей необработанных битов по каналу связи, при этом средой для передачи данных может быть коксиальный кабель, витая пара оптоволокно или беспроводное соединение со стороны.
38: Компьютера функции физического уровня определяется сетевым адаптером, проводным либо беспроводным. Данный уровень преобразует поток бит информации в поток, который возможен для передачи по данной среде на физ.
39: Физическом уровне рассматриваются вопросы длительности интервала, сигнала, уровня электрического напряжения и тому подобное. Также физический уровень определяет возможность передачи информации в обе стороны, то есть одновременно
40: Приём и передача данных единицей измерения на этом уровне является бит.
41: На канальном уровне происходит разбиение входных данных на кадры. Размер кадра определяется исходя из того, какой протокол или какая технология используется на данном уровне. Различные протоколы имеют определён
42: Минимальный и максимальный размер кадра. Кроме того, канальный уровень представляет следующие услуги. 1 это установление логического соединения между узлами. 2 согласование
43: В рамках соединения точка точка скоростей приёмника и передатчика информации и 3 уровень должен обеспечить надёжную передачу, а также обнаружение и коррекцию ошибок.
44: Протоколы и технологии канального уровня реализуются на Конечных узлах посредством сетевых адаптеров и их драйверов на промежуточных сетевых устройствах реализуются на сетевых интерфейсах для возможности.
45: Обмена информации между канальными уровнями 2 узлов используется служебная информация, которая добавляется в заголовок кадра функция обнаружения ошибок реализуется за счёт определения контрольной суммы на передающем.
46: Узле и за счёт её проверки на принимающем узле функция коррекции ошибки реализуется не у всех канальных протоколов.
47: Сетевой уровень используется для образования единой системы, которая объединяет несколько сетей, технология, которая позволяет объединить в единую сеть различные подсети, которые построены на различных
48: Типов сетевых топологий. Это называется технологии межсетевого взаимодействия. Важнейшей задачей сетевого уровня является определение маршрута, используемого для пересылки пакета из пункта
49: Пункт маршруты могут быть заданы статические, но чаще всего используется динамическая маршрутизация.
50: Передача от узла к узлу могут возникнуть следующие проблемы. 1 может поменяться способ адресации. 2 принимающая сеть не может принимать пакеты большого размера. И 3 при
51: Сети используются другие протоколы сетевой уровень должен решать все эти проблемы либо оповещать отправляющую сторону о возникших проблемах для обеспечения взаимодействия между сетевыми уровнями разных.
52: Узлов к данным, то есть к пакетам данных, добавляется служебная информация в виде заголовка 3 уровня.
53: Рассмотрим транспортный уровень. Основная задача транспортного уровня принять данные от вышележащих уровней, разбить их на небольшие части, если в этом есть необходимость, и затем передать их на сетевой уровень. Также на
54: Транспортный уровень возлагается. Задача по правильной доставке данных в пункт назначения, как правило, транспортный уровень имеет 2 разновидности транспортного соединения 1 это гарантированная доставка данных, 2
55: Быстрая передача данных, но без гарантии доставки.
56: Следующий уровень сеансовый, он позволяет устанавливать сеансы связи между различными компьютерами. Он использует различные сервисы, предназначен для управления диалогом и синхронизация, он так
57: Также позволяет продолжить передачу с того места, на котором она могла оборваться.
58: Уровень представления занимается синтаксисом и семантикой передаваемой информации, то есть преобразует данные, поступающие от верхнего уровня в некий стандартный вид, причём это преобразование происходит без изменения.
59: Структур данных.
60: И самый верхний прикладной уровень содержит набор популярных пользовательских протоколов, например, протокол передачи гипертекста, протокол передачи файлов и так далее протоколов работ.
61: Прикладном уровне достаточно много.
62: Информация, которая передаётся по физическому уровню, это beat информация на канальном уровне называется кадр, информация сетевого уровня. Это пакет. Далее идут пакеты различного назна.
63: Аббревиатура пиду расшифровывается как единица протокольных данных. На каждом уровне она своя на транспортном, транспортная, на сеансовом, сеансовая на уровне представления, представления, а на
64: Прикладном уровне, соответственно, прикладная
65: Ещё раз обращаю внимание, что канальный и сетевой уровень он может быть различным в разных устройствах здесь схема достаточно простая 2 узла соединяются между собой посредством маршрутизатора. Эта схема возможна, если оборудование
66: Находится в пределах 1 комнаты или 1 здания. Если же речь идёт о соединении узлов, находящихся в сети интернет, то вот таких маршрутизирующих устройств может быть достаточно много, и на каждом из них используется свой тип канальной технологии.
67: И свой тип физического уровня. Маршрутизирующие устройства преобразуют данные, которые входят в 1 физический интерфейс, в другой физический тип, который затем выходит со 2 интерфейса, причём 2 физический интерфейс может быть совершенно
68: Другого назначения и также, быть может, подключён к другой среде передачи. Но это то, что касается 3 нижних уровней. Что касается транспортного уровня и выше, то эти уровни присутствуют только в оконечных узлах. Поэтому
69: С точки зрения транспортного уровня, все, что находится ниже между этими 2 узлами, для него как бы не существует. И он считает, что он напрямую общается с транспортным уровнем в другой такой же системе. Соответственно, для того, чтобы
70: Это общение было эффективным и успешным. Необходима какая-то служебная информация, которая добавляется к пакету данных. Здесь добавляется информация транспортного уровня. Тогда этот транспортный уровень другого узла понимает, что
71: Это за информация, он её правильно интерпретирует, разбирает и понимает, что нужно с этой информацией сделать и куда её дальше отправить. И так на каждом уровне.
72: Следующий вопрос, который рассмотрим, это касается инкапсуляции и декапсуляции.
73: Рассмотрим с точки зрения уровня. Берём 2 узла. Информация передаётся от уровня к уровню. То есть для того, чтобы передать информацию от 1 узла к другому. Эта информация проходит начиная с вышележащих уровня.
74: До нижележащего физического. Затем эта информация по среде передачи передаётся на принимающую сторону, где происходит обратная процедура, то есть передача информации с нижеле.
75: До верхнего 7 уровня.
76: Между этими семью уровнями нет физической связи, она формируется в следующем формате. Пакет данных создаётся, отправляется принимающая сторона его получает, и чтобы принимающая сторона могла понять, что в этом паке
77: Что с ним сделать? К этому пакету данных добавляется необходимая служебная информация, то есть та информация, которая будет понятна только соответствующему уровню другого узла. Пакет передаётся.
78: С верхнего уровня на нижний для нижележащего уровня. Все, что пришло сверху, является данными, которые нельзя изменять. Но для того, чтобы принимающая сторона поняла, о чем идёт речь, нужно к этому пакету добавить. Какую
79: Это служебную информацию.
80: Таким образом, пакет переходит с 7 на 6, 6 на 5. Опять же для 5 уровня. Все, что пришло с 6, является неделимым целым. Но чтобы принимающая сторона 5 уровня. Поняла?
81: О чем идёт речь, нужно добавить служебную информацию. И так происходит на каждом уровне 7 до 2, кроме физического. На физическом уровне. Это просто поток бит информации здесь происходит
82: Будет кодирование информации, добавление каких-то дополнительных бит для проверки, ошибки и так далее. Но вся основная служебная информация на каждом уровне, как я уже сказал, добавляется и это
83: Служебная информация будет понятна только на соответствующем уровне принимающего узла, то есть на 2 уровне происходит чтение заголовка 2 уровня, и 2 уровень определяет, что дальше необходимо делать.
84: С этим кадром, как правило, происходит отсечение служебной информации и передача поля данных на вышележащий сетевой уровень на сетевом уровне, опять же произойдёт чтение служебной информации.
85: Отсечение заголовка от этой информации и передача данных, например, на транспортный уровень и так далее.
86: Таким образом, когда информация продвигается вниз, добавляются служебные заголовки, затем данные доходят до узла назначения, служебные заголовки читаются, отсекаются, и информация передаётся выше.
87: За счёт этой служебной информации принимающая сторона понимает, что это за пакет и для чего он предназначен. Кроме того, иногда определяется правильность принятого пакета, а также определяется, что да.
88: Дальше с этим пакетом делать. Так вот, процедура добавления служебной информации называется инкапсуляцией, а обратная процедура, декапсуляция, то есть инкапсуляция это добавление за
89: Упаковывание маленького пакета в большой, соответственно, декапсуляция это отсекание служебной информации и передача данных вверх по стеку.
90: По большому счёту это можешь представить так, как будто кто-то написал письмо, положил в пакет и написал адрес, кому когда этот пакет дошёл до адресата, тот положил его в другой пакет и написал следующий адрес и так далее.
91: На этом лекции 2 модель взаимодействия открытых систем назначение уровней.