Сложность современных компьютерных сетей привела к возникновению нескольких
концептуальных моделей, объясняющих принципы работы сети. Одна из
наиболее распространенных - это Справочная модель взаимодействия открытых
систем (OSI), разработанная Международной организацией по
стандартизации. Другое название этой модели - "семиуровневая модель
OSI". Семь уровней модели OSI нумеруются начиная с низшего
(физического) уровня.
| 7 | Прикладной |
|---|---|
| 6 | Уровень представления |
| 5 | Уровень сеанса |
| 4 | Транспортный уровень |
| 3 | Сетевой уровень |
| 2 | Канальный уровень |
| 1 | Физический уровень |
Первые три уровня зависят от того, какую физическую сеть вы
используете. Уровни 4-7 независимы от типа сети и выполняют функции
более высокого уровня. Уровни сети в данной модели выделяются по
принципу выполнения конкретной функции передачи данных (а не использования
какого-либо конкретного протокола). Ниже описаны функции каждого из
уровней от низшего (приближенного к аппаратуре) до высшего (на котором
происходит взаимодействие с пользователем):
| Физический уровень | Определяет тип физической линии связи. Например, оптоволоконный кабель, необходимый для применения протокола Оптоволоконного интерфейса распределенных данных (FDDI), представляет собой одну из частей физического уровня. |
| Канальный уровень | Обеспечивает надежную доставку данных по физической линии связи (которая, как правило, ненадежна). |
| Сетевой уровень | Устанавливает соединение с другими компьютерами сети. |
| Транспортный уровень | Обеспечивает безошибочную передачу данных. |
| Уровень сеанса | Устанавливает соединение между приложениями. |
| Уровень представления | Отвечает за представление данных приложениям в необходимом формате. |
| Прикладной уровень | Включает в себя все приложения, работающие с сетью. |
Справочная модель OSI весьма полезна для обсуждения принципов функционирования сетей, однако многие сетевые протоколы не полностью следуют этой модели. Например, в протоколе TCP/IP уровни приложения и представления, сеанса и транспортный, а также канальный и физический попарно объединены.
Каждый уровень модели OSI взаимодействует с соответствующим уровнем в удаленной системе, как показано на рисунке Модель OSI.
Рис. 1-1. Модель OSI. На этом рисунке показаны различные уровни модели OSI.
Передача данных возможна только между смежными уровнями. На каждом уровне происходит формирование пакетов данных путем добавления заголовка (а на канальном уровне также и концевика) к данным, полученным с высших уровней.
Сети применяются отдельными пользователями и организациями для решения следующих задач:
Под вводом данных здесь понимается возможность непосредственного занесения данных в локальные и удаленные файлы. При подобном одношаговом способе увеличивается точность и скорость передачи данных. Запрос к данным - это возможность поиска конкретной информации в файлах. Под обновлением данных понимается возможность изменения, добавления и удаления данных, располагающихся в локальных и удаленных файлах. Возможность удаленного выполнения пакетных заданий позволяет обрабатывать большие объемы данных ночью и в периоды малой загрузки системы. Все перечисленные возможности делают соединение компьютеров в сети уже не только полезным, но и необходимым.
Еще одна функция сети - совместное использование ресурсов: данных, программ, дискового пространства, периферийных устройств (например, принтеров, модемов и жестких дисков). Эта функция позволяет сэкономить ресурсы (например, в случае периферийных устройств) и, кроме того, избавляет от необходимости хранения нескольких экземпляров программ и согласования данных (в случае программ и файлов).