Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей

·       Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработалабазовую модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection).

·       Модель взаимодействие открытых систем описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи.

·       Основными элементами модели являются: уровни, прикладные процессы и физические средства соединения.

·       Каждый уровень модели OSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети.

·       Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам.

·       Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.

·       Одним из самых распространенных транспортных протоколов является стек TCP/IP, состоящий из двух протоколов IP и TCP, которые в терминологии модели OSI относятся к сетевому и транспортному уровням соответственно. IP обеспечивает продвижение пакета по составной сети, а TCP гарантирует надежность доставки.

·       Хотя эти протоколы неразрывно связаны с Интернет и много миллионов компьютеров работает на основе этого стека, существует достаточно большое количество локальных, корпоративных и территориальных сетей, непосредственно не являющиеся частями Интернет, в которых также используются протоколы TCP/IP. Для отличия таких сетей от Интернет, их называют TCP/IP или просто IP-сетями.

·       Прикладной уровень. В действительности прикладной уровень – это набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу, например, с помощью протокола электронной почты.

·       Уровень представления данных или представительский уровень представляет данные, передаваемые между прикладными процессами, в нужной форме. Этот уровень обеспечивает то, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе.

·       Сеансовый уровень – это уровень, определяющий процедуру проведения сеансов между пользователями или прикладными процессами. Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом для того, чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации.

·       Транспортный уровень предназначен для передачи пакетов через коммуникационную сеть. На транспортном уровне пакеты разбиваются на блоки. Работа транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним уровням модели (прикладному и сеансовому) передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.

·       Сетевой уровень обеспечивает прокладку каналов, соединяющих абонентские и административные системы через коммуникационную сеть, выбор маршрута наиболее быстрого и надежного пути. Он устанавливает связь в вычислительной сети между двумя системами и обеспечивает прокладку виртуальных каналов между ними и сообщает транспортному уровню о появляющихся ошибках.

·       Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность бит, в начало и конец каждого кадра, чтобы отметить его, а также вычисляет контрольную сумму, суммируя все байты кадра определенным способом и добавляя контрольную сумму к кадру. Когда кадр приходит, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой из кадра. Если они совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка.

·       Физический уровень предназначен для сопряжения с физическими средствами соединения. На этом уровне определяются электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Он получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие 0 и 1 бинарного потока.