Šta je OSI mrežni model. Slojevi OSI modela

Za koordinaciju rada mrežnih uređaja različitih proizvođača, kako bi se osigurala interakcija mreža koje koriste različite medije za širenje signala, kreiran je referentni model međusobnog povezivanja otvorenih sistema (OSI). Referentni model je izgrađen na hijerarhijskoj osnovi. Svaki sloj pruža uslugu višem sloju i koristi usluge nižeg sloja.

Obrada podataka počinje od sloja aplikacije. Nakon toga podaci prolaze kroz sve slojeve referentnog modela, a kroz fizički sloj se šalju u komunikacijski kanal. Na prijemu se vrši obrnuta obrada podataka.

OSI referentni model uvodi dva koncepta: protokol i interfejs.

Protokol je skup pravila na osnovu kojih slojevi različitih otvorenih sistema međusobno djeluju.

Interfejs je skup sredstava i metoda interakcije između elemenata otvorenog sistema.

Protokol definiše pravila za interakciju modula istog nivoa u različitim čvorovima, a interfejs određuje pravila za interakciju modula susednih nivoa u istom čvoru.

Ukupno postoji sedam slojeva referentnog modela OSI. Vrijedi napomenuti da pravi stekovi koriste manje nivoa. Na primjer, popularni TCP/IP koristi samo četiri sloja. Žašto je to? Objasnićemo malo kasnije. Pogledajmo sada svaki od sedam nivoa posebno.

Slojevi OSI modela:

• fizički nivo. Određuje vrstu medija za prenos podataka, fizičke i električne karakteristike interfejsa, vrstu signala. Ovaj sloj se bavi bitovima informacija. Primjeri protokola fizičkog sloja: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
• nivo kanala. Odgovoran za pristup mediju za prenos, ispravljanje grešaka, pouzdan prenos podataka. Na recepciji Podaci primljeni sa fizičkog sloja se pakuju u okvire, nakon čega se provjerava njihov integritet. Ako nema grešaka, tada se podaci prenose na mrežni sloj. Ako postoje greške, okvir se odbacuje i generira se zahtjev za ponovni prijenos. Sloj veze je podijeljen na dva podsloja: MAC (Kontrola pristupa medijima) i LLC (Lokalna kontrola veze). MAC reguliše pristup zajedničkom fizičkom mediju. LLC pruža uslugu mrežnog sloja. Prekidači rade na sloju veze. Primjeri protokola: Ethernet, PPP.
• mrežni sloj. Njegovi glavni zadaci su rutiranje - određivanje optimalnog puta za prijenos podataka, logičko adresiranje čvorova. Dodatno, ovom nivou se mogu dodijeliti zadaci rješavanja problema na mreži (ICMP protokol). Mrežni sloj se bavi paketima. Primjeri protokola: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• transportni sloj. Dizajniran za isporuku podataka bez grešaka, gubitka i dupliciranja u redoslijedu kojim su preneseni. Obavlja sveobuhvatnu kontrolu prenosa podataka od pošiljaoca do primaoca. Primjeri protokola: TCP, UDP.
• nivo sesije. Upravlja kreiranjem/održavanjem/prekidanjem komunikacijske sesije. Primjeri protokola: L2TP, RTCP.
• Izvršni nivo. Vrši transformaciju podataka u željeni oblik, šifriranje/kodiranje, kompresiju.
• Nivo aplikacije. Obavlja interakciju između korisnika i mreže. Interagira sa aplikacijama na strani klijenta. Primjeri protokola: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

Nakon upoznavanja sa referentnim modelom, razmotrit ćemo stog TCP / IP protokola.

TCP/IP model definira četiri sloja. Kao što možete vidjeti na gornjoj slici, jedan TCP/IP sloj može odgovarati nekoliko slojeva OSI modela.

Slojevi TCP/IP modela:

• Sloj mrežnog interfejsa. Odgovara na dva niža sloja OSI modela: link i fizički. Na osnovu ovoga jasno je da ovaj nivo određuje karakteristike prenosnog medija (upletena parica, optičko vlakno, radio zrak), vrstu signala, način kodiranja, pristup mediju za prenos, ispravljanje grešaka, fizičko adresiranje (MAC adrese). U TCP/IP modelu, Ethrnet protokol i njegovi derivati ​​(Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) rade na ovom nivou.
• Interworking layer. Odgovara mrežnom sloju OSI modela. Preuzima sve njegove funkcije: rutiranje, logičko adresiranje (IP adrese). IP protokol radi na ovom nivou.
• transportni sloj. Odgovara transportnom sloju OSI modela. Odgovoran za isporuku paketa od izvora do odredišta. Na ovom nivou su uključena dva protokola: TCP i UDP. TCP je pouzdaniji od UDP-a tako što daje zahtjeve za pre-vezivanje za ponovni prijenos kada se pojave greške. Međutim, u isto vrijeme, TCP je sporiji od UDP-a.
• Nivo aplikacije. Njegov glavni zadatak je interakcija sa aplikacijama i procesima na hostovima. Primjeri protokola: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Enkapsulacija je metoda pakovanja paketa podataka, u kojoj se uslužna zaglavlja paketa, nezavisno jedno od drugog, apstrahuju iz zaglavlja nižih nivoa uključivanjem u više nivoe.

Pogledajmo konkretan primjer. Pretpostavimo da želimo da sa računara dođemo do sajta. Da bismo to učinili, naš računar mora pripremiti http zahtjev za primanje resursa web servera na kojem je pohranjena stranica stranice koja nam je potrebna. Na sloju aplikacije, HTTP zaglavlje se dodaje podacima (Podacima) pretraživača. Dalje, na nivou transporta, našem paketu se dodaje TCP zaglavlje koje sadrži brojeve portova pošiljaoca i primaoca (port 80 za HTTP). Na nivou mreže formira se IP zaglavlje koje sadrži IP adrese pošiljaoca i primaoca. Neposredno prije prijenosa, na sloju podatkovne veze dodaje se Ethernet zaglavlje, koje sadrži fizičke (MAC adrese) pošiljaoca i primaoca. Nakon svih ovih procedura, paket u obliku bitova informacija se prenosi preko mreže. Prilikom prijema, proces je obrnut. Web server na svakom nivou će provjeriti odgovarajuće zaglavlje. Ako je provjera uspješna, tada se zaglavlje odbacuje i paket ide na gornji nivo. U suprotnom, cijeli paket se ispušta.

Pretplatite se na naše

Ovaj sistem se sastoji od sedam slojeva OSI modela. Svaki protokol radi sa protokolima svog nivoa, bilo nižeg ili višeg nivoa od sebe.

Svaki nivo radi na određenom tipu podataka:

1. Fizički - bit;
2. Kanal - okvir;
3. Mreža - paket;
4. transport - segmenti/datagrami;
5. Sjednica - sjednica;
6. Executive - flow;
7. Primijenjeno - Podaci

Slojevi OSI modela

Aplikacioni sloj ( aplikacioni sloj)

Ovo je vrh OSI sloj modela mreže. Naziva se i slojem aplikacije. Dizajniran za interakciju korisnika sa mrežom. Sloj pruža aplikacijama mogućnost korištenja različitih mrežnih usluga.

Funkcije:

• daljinski pristup;
• Post service;
• formiranje zahteva na sledeći nivo ( prezentacijski sloj)

Protokoli mrežnog sloja:

• bittorrent
• http
• SMTP
• SNMP
• TELNET

prezentacijski sloj ( prezentacijski sloj)

Ovo je drugi nivo. Inače poznat kao reprezentativni nivo. Dizajniran za konverziju protokola, kao i za kodiranje i dekodiranje podataka. U ovoj fazi, zahtjevi dostavljeni sa sloja aplikacije se formiraju u podatke za prijenos preko mreže i obrnuto.

Funkcije:

• kompresija/dekompresija podataka;
• kodiranje/dekodiranje podataka;
• zahtjevi za preusmjeravanje

Protokoli mrežnog sloja:

• LPP
• NDR

sloj sesije ( sloj sesije)

Ovo OSI sloj modela mreže odgovoran za održavanje sjednice. Zahvaljujući ovom sloju, aplikacije mogu dugo komunicirati jedna s drugom.

Funkcije:

• davanje prava
• kreiranje/obustavljanje/vraćanje/završavanje komunikacije

Protokoli mrežnog sloja:

• ISO-SP
• L2TP
• NetBIOS
• PPTP
• SMPP

transportni sloj ( transportni sloj)

Ovo je četvrti nivo, ako računate odozgo. Dizajniran za pouzdan prijenos podataka. Međutim, prijenos možda nije uvijek pouzdan. Moguće je umnožavanje i neisporuka paketa podataka.

Protokoli mrežnog sloja:

• UDP
• SST
• RTP

mrežni sloj ( mrežni sloj)

The OSI sloj modela mreže odgovoran je za određivanje najboljeg i najkraćeg puta za prijenos podataka.

Funkcije:

• dodeljivanje adrese
• praćenje sudara
• definicija rute
• prebacivanje

Protokoli mrežnog sloja:

• IPv4/IPv6
  
• CLNP
• IPsec
• POČIVAJ U MIRU
• OSPF

Sloj veze ( sloj veze podataka)

Ovo je šesti sloj, koji je odgovoran za isporuku podataka između uređaja koji se nalaze u istom mrežnom području.

Funkcije:

• adresiranje na hardverskom nivou
• kontrola grešaka
• ispravljanje grešaka

Protokoli mrežnog sloja:

• SLIP
• LAPD
• IEEE 802.11 bežični LAN,
• FDDI
• ARCnet

Fizički sloj ( fizički sloj)

Najniži i najnoviji OSI sloj modela mreže. Služi za definisanje načina prenosa podataka u fizičkom/električnom okruženju. Recimo bilo koja stranica, na primjer " igrajte online kazino http://bestforplay.net “, nalazi se na nekakvom serveru, čiji interfejsi takođe prenose neku vrstu električnog signala preko kablova i žica.

Funkcije:

• određivanje vrste prenosa podataka
• prijenos podataka

Protokoli mrežnog sloja:

• IEEE 802.15 (Bluetooth)
• 802.11 WiFi
• GSMUm radio interfejs
• ITU i ITU-T
• EIARS-232

Tabela 7-slojnog OSI modela

U današnjem članku želim se vratiti na osnove i razgovarati o tome OSI modeli međusobnog povezivanja otvorenih sistema. Ovaj materijal će biti koristan početnicima sistem administratorima i svima onima koji su zainteresovani za izgradnju računarskih mreža.

Sve komponente mreže, od medija za prijenos podataka do opreme, funkcionišu i međusobno djeluju prema skupu pravila koja su opisana u tzv. modeli interakcije otvorenih sistema.

Otvoreni model interakcije sistema OSI(Open System Interconnection) razvila je Međunarodna organizacija za standarde ISO (International Standards Organization).

Prema OSI modelu, podaci koji se prenose od izvora do odredišta jesu sedam nivoa . Na svakom nivou obavlja se određeni zadatak, koji u konačnici ne samo da garantuje isporuku podataka do krajnjeg odredišta, već i čini njihov prijenos neovisnim o sredstvima koja se za to koriste. Tako se postiže kompatibilnost između mreža sa različitim topologijama i mrežnom opremom.

Podjela svih mrežnih objekata na slojeve pojednostavljuje njihov razvoj i korištenje. Što je viši nivo, to je zadatak koji rješava teži. Prva tri sloja OSI modela ( fizički, kanal, mreža) su usko povezani sa mrežom i mrežnom opremom koja se koristi. Poslednja tri nivoa sesija, prezentacijski sloj, aplikacija) implementiraju se pomoću operativnog sistema i aplikativnih programa. transportni sloj djeluje kao posrednik između dvije grupe.

Prije slanja preko mreže, podaci se dijele na paketi , tj. informacije organizovane na određeni način tako da su razumljive uređajima za prijem i prenos. Prilikom slanja podataka, paket se sekvencijalno obrađuje pomoću svih nivoa OSI modela, od aplikacionog sloja do fizičkog. Na svakom sloju, kontrolne informacije tog sloja (tzv zaglavlje paketa ), što je neophodno za uspješan prijenos podataka preko mreže.

Kao rezultat, ova mrežna poruka počinje da liči na višeslojni sendvič, koji bi trebalo da bude „jestiv“ za računar koji ju je primio. Da biste to učinili, morate se pridržavati određenih pravila za razmjenu podataka između mrežnih računala. Takva pravila se zovu protokoli .

Na prijemnoj strani, paket se obrađuje pomoću svih nivoa OSI modela obrnutim redosledom, počevši od fizičkog i završavajući sa aplikacijom. Na svakom sloju, odgovarajuća sredstva, vođena protokolom sloja, čitaju informacije o paketu, zatim uklanjaju informacije koje je paketu na istom nivou dodala strana koja šalje, i prenosi paket pomoću sljedećeg sloja . Kada paket stigne do sloja aplikacije, sve kontrolne informacije će biti uklonjene iz paketa, a podaci će se vratiti u prvobitni oblik.

Pogledajmo detaljnije rad svakog sloja OSI modela:

Fizički sloj - najniži, iza njega je direktno komunikacioni kanal kojim se prenose informacije. Učestvuje u organizaciji komunikacije, vodeći računa o karakteristikama medija za prenos podataka. Dakle, sadrži sve informacije o mediju za prenos podataka: nivo i frekvenciju signala, prisustvo smetnji, nivo slabljenja signala, otpor kanala itd. Osim toga, on je taj koji je odgovoran za prijenos toka informacija i njihovo pretvaranje u skladu s postojećim metodama kodiranja. Rad fizičkog sloja je inicijalno dodijeljen mrežnoj opremi.
Vrijedi napomenuti da se uz pomoć fizičkog sloja definiraju žičane i bežične mreže. U prvom slučaju kao fizički medij se koristi kabel, u drugom slučaju bilo koja vrsta bežične komunikacije, kao što su radio valovi ili infracrveno zračenje.

Sloj veze obavlja najteži zadatak - osigurava zajamčeni prijenos podataka koristeći algoritame fizičkog sloja i provjerava ispravnost primljenih podataka.

Prije pokretanja prijenosa podataka utvrđuje se dostupnost kanala za prijenos podataka. Informacije se prenose u blokovima tzv osoblje , ili okviri . Svaki takav okvir je snabdjeven nizom bitova na kraju i početku bloka, a također je dopunjen kontrolnom sumom. Kada se takav blok primi na sloju veze, primalac mora provjeriti integritet bloka i uporediti primljenu kontrolnu sumu sa kontrolnom sumom uključenom u njegovu kompoziciju. Ako se podudaraju, podaci se smatraju važećim, u suprotnom se ispravlja greška i potrebna je ponovna transmisija. U svakom slučaju, pošiljatelju se šalje signal s rezultatom operacije, a to se događa sa svakim okvirom. Dakle, drugi važan zadatak sloja veze je provjera ispravnosti podataka.

Sloj veze može se implementirati i u hardveru (na primjer, korištenjem prekidača) i korištenjem softvera (na primjer, drajver mrežnog adaptera).

mrežni sloj neophodan za obavljanje poslova na prenosu podataka sa preliminarnim određivanjem optimalne putanje za pakete. Budući da se mreža može sastojati od segmenata sa različitim topologijama, glavni zadatak mrežnog sloja je da odredi najkraći put, istovremeno pretvarajući logičke adrese i imena mrežnih uređaja u njihovu fizičku reprezentaciju. Ovaj proces se zove rutiranje a njen značaj se teško može precijeniti. Imajući shemu rutiranja koja se stalno ažurira zbog pojave raznih vrsta „zagušenja“ u mreži, prijenos podataka se obavlja u najkraćem mogućem roku i maksimalnom brzinom.

transportni sloj služi za organizovanje pouzdanog prenosa podataka, čime se eliminiše gubitak informacija, njihova netačnost ili dupliranje. Istovremeno se kontrolira poštivanje ispravnog redoslijeda prilikom slanja i prijema podataka, dijeleći ih u manje pakete ili ih kombinujući u veće kako bi se očuvao integritet informacija.

sloj sesije odgovoran je za kreiranje, održavanje i održavanje komunikacijske sesije za vrijeme potrebno za završetak prijenosa cjelokupne količine podataka. Osim toga, sinkronizira prijenos paketa provjeravanjem isporuke i integriteta paketa. Tokom prenosa podataka kreiraju se posebne kontrolne tačke. Ako prijenos-prijem ne uspije, paketi koji nedostaju se ponovo šalju sa najbliže kontrolne tačke, što omogućava da se cjelokupna količina podataka prenese što je prije moguće, pružajući općenito dobru brzinu.

Sloj prezentacije (ili, kako se još naziva, izvršni nivo ) je srednji, njegov glavni zadatak je da konvertuje podatke iz formata za prenos preko mreže u format razumljiv višem nivou, i obrnuto. Osim toga, on je odgovoran za dovođenje podataka u jedan format: kada se informacije prenose između dvije potpuno različite mreže s različitim formatima podataka, tada je prije njihove obrade potrebno ih dovesti u oblik koji će biti razumljiv i primaocu. i pošiljaoca. Na ovom nivou se primjenjuju algoritmi šifriranja i kompresije podataka.

Aplikacioni sloj - posljednji i najviši u OSI modelu. Odgovoran za mrežnu komunikaciju sa korisnicima - aplikacijama koje zahtijevaju informacije od mrežnih servisa na svim nivoima. Pomoću njega možete saznati sve što se dogodilo tokom prijenosa podataka, kao i informacije o greškama koje su se dogodile tokom prijenosa podataka. Osim toga, ovaj sloj osigurava rad svih vanjskih procesa koji se odvijaju putem pristupa mreži - baza podataka, mail klijenata, menadžera za preuzimanje datoteka itd.

Na internetu sam pronašao sliku na kojoj je predstavljen nepoznati autor OSI mrežni model u obliku hamburgera. Mislim da je to slika za pamćenje. Ako iznenada u nekoj situaciji (na primjer, na razgovoru za posao) trebate ispisati svih sedam slojeva OSI modela ispravnim redoslijedom iz memorije, samo zapamtite ovu sliku i ona će vam pomoći. Radi praktičnosti, preveo sam nazive nivoa sa engleskog na ruski: To je sve za danas. U sljedećem članku ću nastaviti temu i pričati o njoj.

OSI mrežni model- ovo je referentni model za interakciju otvorenih sistema, na engleskom zvuči kao Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Njegova svrha u generaliziranom predstavljanju sredstava mrežne interakcije.

Odnosno, OSI model je generalizovani standard za programere softvera, zahvaljujući kojem bilo koji računar može podjednako dešifrovati podatke koji se prenose sa drugog računara. Da bude jasno, dat ću primjer iz stvarnog života. Poznato je da pčele vide sve oko sebe u ultraljubičastom svjetlu. Odnosno, naše oko i pčela istu sliku percipiraju na potpuno različite načine, a ono što insekti vide može biti neprimjetno ljudskom vidu.

Isto je i sa računarima – ako jedan programer napiše aplikaciju na nekom programskom jeziku koji njegov sopstveni računar razume, ali nije dostupan nijednom drugom, onda ni na jednom drugom uređaju nećete moći da pročitate dokument koji je kreirala ova aplikacija. Stoga smo došli na ideju da se prilikom pisanja aplikacija pridržavamo jedinstvenih pravila koja su svima razumljiva.

Radi jasnoće, proces rada mreže se obično dijeli na 7 nivoa, od kojih svaki pokreće svoju grupu protokola.

mrežni protokol su pravila i tehničke procedure koje omogućavaju umreženim računarima da se povežu i razmjenjuju podatke.
Grupa protokola ujedinjenih jednim krajnjim ciljem naziva se stog protokola.

Za obavljanje različitih zadataka postoji nekoliko protokola koji se bave održavanjem sistema, kao što je TCP/IP stek. Pogledajmo bliže kako se informacije sa jednog računara šalju preko lokalne mreže na drugi računar.

Računarski zadaci SENDER:

• Preuzmite podatke iz aplikacije
• Izlomite ih u mala pakovanja ako je zapremina velika
• Pripremite se za prijenos, odnosno odredite rutu, šifrirajte i ponovno kodirajte u mrežni format.

Zadaci računara PRIMAOCA:

• Primajte pakete podataka
• Uklonite servisne informacije iz njega
• Kopirajte podatke u međuspremnik
• Nakon potpunog prijema svih paketa, formirajte početni blok podataka od njih
• Dajte ga aplikaciji

Da bi se sve ove operacije ispravno izvele, potreban je jedan skup pravila, odnosno OSI referentni model.

Vratimo se OSI slojevima. Uobičajeno je da se broje obrnutim redoslijedom i u gornjem dijelu tabele su mrežne aplikacije, a u donjem dijelu je fizički medij za prijenos. Kako se podaci sa računara spuštaju direktno do mrežnog kabla, protokoli koji rade na različitim nivoima postepeno ih transformišu, pripremajući ih za fizički prenos.

Analizirajmo ih detaljnije.

7. Aplikacioni sloj (Application Layer)

Njegov zadatak je da preuzme podatke iz mrežne aplikacije i pošalje ih na 6. nivo.

6. Prezentacijski sloj

Prevodi ove podatke na jedan univerzalni jezik. Činjenica je da svaki računarski procesor ima svoj format obrade podataka, ali oni moraju ući u mrežu u 1 univerzalnom formatu - to je upravo ono što radi prezentacijski sloj.

5. Sloj sesije

Ima mnogo zadataka.

1. Uspostavite sesiju sa primaocem. Softver upozorava računar koji prima da će mu podaci biti poslani.
2. Ovdje dolazi do prepoznavanja i zaštite imena:
   • identifikacija - prepoznavanje imena
   • autentikacija - provjera lozinke
   • registracija - dodjela ovlaštenja
3. Implementacija koja strana prenosi informacije i koliko dugo će to trajati.
4. Raspored kontrolnih tačaka u opštem toku podataka tako da se u slučaju gubitka nekog dela lako može ustanoviti koji je deo izgubljen i treba ga ponovo poslati.
5. Segmentacija - razbijanje velikog bloka u male pakete.

4. Transportni sloj

Pruža aplikacijama potreban stepen zaštite prilikom dostave poruka. Postoje dvije grupe protokola:

• Protokoli koji su orijentirani na vezu - oni prate isporuku podataka i opciono traže ponovno slanje ako ne uspije. Ovo je TCP, protokol kontrole prijenosa.
• Bez veze (UDP) - oni jednostavno šalju blokove i ne prate dalje njihovu isporuku.

3. Mrežni sloj (Network Layer)

Pruža prijenos paketa s kraja na kraj tako što izračunava njegovu rutu. Na ovom nivou, u paketima, svim prethodnim informacijama koje generišu drugi nivoi, dodaju se IP adrese pošiljaoca i primaoca. Od tog trenutka se paket podataka naziva sam PAKET, koji ima >> IP adrese (IP protokol je mrežni protokol).

2. Sloj veze podataka

Ovdje se paket prenosi unutar istog kabla, odnosno jedne lokalne mreže. Radi samo do rubnog rutera jednog LAN-a. Sloj veze dodaje svoje zaglavlje primljenom paketu - MAC adrese pošiljaoca i primaoca, i u ovom obliku blok podataka se već naziva FRAME.

Kada se prenosi izvan jedne lokalne mreže, paketu se dodjeljuje MAC ne hosta (računara), već rutera druge mreže. Odavde se pojavljuje pitanje sivih i bijelih IP adresa, o kojima je bilo riječi u članku na koji je gore dat link. Siva je adresa unutar jedne lokalne mreže koja se ne koristi izvan nje. Bijela je jedinstvena adresa na cijelom globalnom Internetu.

Kada paket stigne na granični ruter, IP paketa se zamjenjuje IP-om ovog rutera i cijela lokalna mreža odlazi na globalnu, odnosno Internet, pod jednom jedinstvenom IP adresom. Ako je adresa bijela, onda se dio podataka sa IP adresom ne mijenja.

1. Fizički sloj (transportni sloj)

Odgovoran je za pretvaranje binarnih informacija u fizički signal koji se šalje na fizički kanal podataka. Ako je u pitanju kabl, onda je signal električni, ako je optička mreža, onda je to optički signal. Ova konverzija se vrši pomoću mrežnog adaptera.

Stokovi protokola

TCP/IP je stek protokola koji upravlja prijenosom podataka kako na lokalnoj mreži tako i na globalnom Internetu. Ovaj stog sadrži 4 nivoa, odnosno, prema OSI referentnom modelu, svaki od njih kombinuje nekoliko nivoa.

1. Primijenjeno (prema OSI - primijenjeno, prezentacija i sesija)
   Sljedeći protokoli su odgovorni za ovaj sloj:
   • TELNET - sesija udaljene komunikacije u obliku komandne linije
   • FTP - protokol za prijenos datoteka
   • SMTP - Mail Transfer Protocol
   • POP3 i IMAP - primanje pošte
   • HTTP - rad sa hipertekstualnim dokumentima
2. Transport (isto za OSI) je TCP i UDP koji je već opisan.
3. Internet rad (preko OSI - mreže) je IP protokol
4. Nivo mrežnih interfejsa (prema OSI - kanal i fizički) Za rad ovog nivoa odgovorni su drajveri mrežnog adaptera.

Terminologija pri određivanju bloka podataka

• Tok su podaci kojima se radi na nivou aplikacije.
• Datagram je blok izlaznih podataka sa UPD-om, odnosno koji nema zagarantovanu isporuku.
• Segment - blok zagarantovan za isporuku na izlazu iz TCP protokola
• Paket - blok izlaznih podataka iz IP protokola. pošto još nije garantovano da će biti isporučen na ovom nivou, može se nazvati i datagramom.
• Okvir je blok sa dodijeljenim MAC adresama.

Za objedinjeno predstavljanje podataka u mrežama sa heterogenim uređajima i softverom, međunarodna organizacija za ISO standarde (International Standardization Organization) razvila je osnovni model komunikacije otvorenih sistema OSI (Open System Interconnection). Ovaj model opisuje pravila i procedure za prijenos podataka u različitim mrežnim okruženjima prilikom organiziranja komunikacijske sesije. Glavni elementi modela su slojevi, procesi aplikacije i fizička sredstva povezivanja. Na sl. 1.10 prikazuje strukturu osnovnog modela.

Svaki sloj OSI modela obavlja određeni zadatak u procesu prenosa podataka preko mreže. Osnovni model je osnova za razvoj mrežnih protokola. OSI dijeli komunikacijske funkcije u mreži u sedam slojeva, od kojih svaki služi različitom dijelu procesa interoperabilnosti otvorenih sistema.

OSI model opisuje samo sistemska sredstva interakcije, a ne aplikacije krajnjih korisnika. Aplikacije implementiraju vlastite komunikacijske protokole pristupajući sistemskim objektima.

Rice. 1.10. OSI model

Ako aplikacija može preuzeti funkcije nekog od gornjih slojeva OSI modela, tada radi komunikacije direktno pristupa sistemskim alatima koji obavljaju funkcije preostalih nižih slojeva OSI modela.

Interakcija slojeva OSI modela

OSI model se može podijeliti na dva različita modela, kao što je prikazano na Sl. 1.11:

Horizontalni model zasnovan na protokolima koji obezbeđuje mehanizam za interakciju programa i procesa na različitim mašinama;

Vertikalni model zasnovan na uslugama koje pružaju susjedni slojevi jedni drugima na istoj mašini.

Svaki sloj računara koji šalje je u interakciji sa istim slojem računara primaoca kao da je direktno povezan. Takva veza se naziva logička ili virtuelna veza. Zapravo, interakcija se odvija između susjednih nivoa jednog računara.

Dakle, informacije na računaru koji šalje moraju proći kroz sve nivoe. Zatim se preko fizičkog medija prenosi do računara primaoca i ponovo prolazi kroz sve slojeve dok ne dostigne isti nivo sa kojeg je poslat na računar koji šalje.

U horizontalnom modelu, dva programa trebaju zajednički protokol za razmjenu podataka. U vertikalnom modelu, susjedni slojevi komuniciraju pomoću sučelja za programiranje aplikacija (API).

Rice. 1.11. Dijagram računarske interakcije u osnovnom OSI referentnom modelu

Prije nego što se unesu u mrežu, podaci se razbijaju u pakete. Paket je jedinica informacija koja se prenosi između stanica u mreži.

Prilikom slanja podataka, paket prolazi uzastopno kroz sve slojeve softvera. Na svakom nivou paketu se dodaju kontrolne informacije ovog nivoa (header), koje su neophodne za uspešan prenos podataka preko mreže, kao što je prikazano na sl. 1.12, gdje je Zag zaglavlje paketa, End je kraj paketa.

Na prijemnoj strani, paket prolazi kroz sve slojeve obrnutim redoslijedom. Na svakom sloju, protokol na tom sloju čita informacije o paketu, zatim uklanja informacije koje je pošiljalac dodao u paket na istom sloju i prosljeđuje paket sljedećem sloju. Kada paket stigne do sloja aplikacije, sve kontrolne informacije će biti uklonjene iz paketa i podaci će se vratiti u prvobitni oblik.

Rice. 1.12. Formiranje paketa svakog nivoa sedmostepenog modela

Svaki nivo modela ima svoju funkciju. Što je viši nivo, to je zadatak koji rješava teži.

Zgodno je razmišljati o pojedinačnim slojevima OSI modela kao o grupama programa dizajniranih za obavljanje specifičnih funkcija. Jedan sloj, na primjer, odgovoran je za obezbjeđivanje konverzije podataka iz ASCII u EBCDIC i sadrži programe potrebne za obavljanje ovog zadatka.

Svaki sloj pruža uslugu višem sloju, zauzvrat zahtijevajući uslugu od nižeg sloja. Gornji slojevi zahtijevaju uslugu na gotovo isti način: po pravilu je zahtjev da se neki podaci usmjere iz jedne mreže u drugu. Praktična implementacija principa adresiranja podataka dodijeljena je nižim nivoima. Na sl. 1.13 daje kratak opis funkcija svih nivoa.

Rice. 1.13. Funkcije slojeva OSI modela

Model koji se razmatra određuje interakciju otvorenih sistema različitih proizvođača u istoj mreži. Stoga za njih vrši koordinacione radnje na:

Interakcija primijenjenih procesa;

Obrasci za prezentaciju podataka;

Jedinstvena pohrana podataka;

Upravljanje mrežnim resursima;

Sigurnost podataka i zaštita informacija;

Dijagnostika programa i hardvera.

Aplikacioni sloj

Aplikacioni sloj omogućava procesima aplikacije pristup području interakcije, gornji je (sedmi) nivo i direktno je u blizini procesa aplikacije.

U stvarnosti, sloj aplikacije je skup različitih protokola pomoću kojih korisnici mreže pristupaju zajedničkim resursima kao što su datoteke, štampači ili hipertekst web stranice i organiziraju svoju suradnju, na primjer, koristeći protokol e-pošte. Posebni aplikacioni servisni elementi pružaju usluge za specifične aplikativne programe kao što su prijenos datoteka i programi za emulaciju terminala. Ako, na primjer, program treba da pošalje datoteke, tada će se koristiti FTAM (File Transfer, Access, and Management) protokol za prijenos datoteka. U OSI modelu, aplikacijski program koji treba da izvrši određeni zadatak (na primer, ažuriranje baze podataka na računaru) šalje specifične podatke u obliku datagrama sloju aplikacije. Jedan od glavnih zadataka ovog sloja je da odredi kako treba obraditi zahtjev aplikacije, drugim riječima, u kojem obliku bi zahtjev trebao biti.

Jedinica podataka na kojoj radi sloj aplikacije obično se zove poruka.

Aplikacioni sloj obavlja sljedeće funkcije:

1. Obavljanje raznih vrsta poslova.

Prijenos datoteka;

Upravljanje poslovima;

Upravljanje sistemom, itd;

2. Identifikacija korisnika po njihovim lozinkama, adresama, elektronskim potpisima;

3. Određivanje funkcionalnih pretplatnika i mogućnost pristupa novim procesima aplikacije;

4. Utvrđivanje dovoljnosti raspoloživih resursa;

5. Organizacija zahtjeva za povezivanje sa drugim procesima aplikacije;

6. Transfer aplikacija na reprezentativni nivo za potrebne metode za opisivanje informacija;

7. Izbor procedura za planirani proces dijaloga;

8. Upravljanje podacima koji se razmjenjuju između aplikativnih procesa i sinhronizacija interakcije između aplikativnih procesa;

9. Utvrđivanje kvaliteta usluge (vrijeme isporuke blokova podataka, prihvatljiva stopa grešaka);

10. Sporazum o ispravljanju grešaka i utvrđivanju pouzdanosti podataka;

11. Koordinacija ograničenja nametnutih sintaksi (skupovi znakova, struktura podataka).

Ove funkcije definiraju vrste usluga koje aplikacijski sloj pruža procesima aplikacije. Osim toga, sloj aplikacije prenosi na procese aplikacije uslugu koju pružaju fizički slojevi, slojevi veze, mreže, transporta, sesije i prezentacijski slojevi.

Na nivou aplikacije potrebno je korisnicima pružiti već obrađene informacije. Ovo se može riješiti sistemskim i korisničkim softverom.

Aplikacijski sloj je odgovoran za pristup aplikacijama mreži. Zadaci ovog nivoa su prijenos datoteka, razmjena pošte i upravljanje mrežom.

Najčešći protokoli gornja tri sloja su:

FTP (File Transfer Protocol) protokol za prijenos datoteka;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) je najjednostavniji protokol za prijenos datoteka;

X.400 email;

Telnet rad sa udaljenim terminalom;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) je jednostavan protokol za razmjenu pošte;

CMIP (Common Management Information Protocol) zajednički protokol za upravljanje informacijama;

SLIP (Serial Line IP) IP za serijske linije. Protokol za serijski prijenos podataka karakter po znak;

SNMP (Simple Network Management Protocol) jednostavan protokol za upravljanje mrežom;

FTAM (File Transfer, Access, and Management) je protokol za prijenos, pristup i upravljanje datotekama.

Prezentacijski sloj

Funkcije ovog nivoa su prezentacija podataka koji se prenose između procesa aplikacije u željenom obliku.

Ovaj sloj osigurava da će informacije koje proslijeđuje sloj aplikacije razumjeti sloj aplikacije u drugom sistemu. Ako je potrebno, sloj prezentacije u trenutku prijenosa informacija vrši konverziju formata podataka u neki uobičajeni format prezentacije, a u trenutku prijema, respektivno, vrši obrnutu konverziju. Tako slojevi aplikacije mogu prevladati, na primjer, sintaktičke razlike u predstavljanju podataka. Ova situacija se može dogoditi u LAN-u sa računarima različitih tipova (IBM PC i Macintosh) koji trebaju razmjenjivati ​​podatke. Dakle, u oblastima baza podataka, informacije treba da budu predstavljene u obliku slova i brojeva, a često i u obliku grafičke slike. Ove podatke morate obraditi, na primjer, kao brojeve s pomičnim zarezom.

Zajednički prikaz podataka je baziran na sistemu ASN.1, koji je zajednički za sve nivoe modela. Ovaj sistem služi za opisivanje strukture fajlova, a takođe rešava i problem enkripcije podataka. Na ovom nivou može se izvršiti šifrovanje i dešifrovanje podataka, zahvaljujući čemu je tajnost razmene podataka obezbeđena odmah za sve servise aplikacije. Primjer takvog protokola je protokol Secure Socket Layer (SSL), koji obezbjeđuje sigurnu razmjenu poruka za protokole aplikacijskog sloja TCP/IP steka. Ovaj sloj omogućava transformaciju podataka (kodiranje, kompresiju, itd.) sloja aplikacije u tok informacija za transportni sloj.

Reprezentativni sloj obavlja sljedeće glavne funkcije:

1. Generisanje zahtjeva za uspostavljanje interakcijskih sesija između procesa aplikacije.

2. Koordinacija prezentacije podataka između procesa aplikacije.

3. Implementacija obrazaca za prezentaciju podataka.

4. Prezentacija grafičkog materijala (crteži, crteži, dijagrami).

5. Klasifikacija podataka.

6. Slanje zahtjeva za prekid sesije.

Protokoli sloja prezentacije obično su dio protokola gornja tri sloja modela.

Sloj sesije

Sloj sesije je sloj koji definira proceduru za vođenje sesija između korisnika ili procesa aplikacije.

Sloj sesije pruža kontrolu razgovora kako bi se pratila koja strana je trenutno aktivna, a također pruža sredstva za sinhronizaciju. Potonji vam omogućavaju da ubacite kontrolne tačke u duge transfere tako da se u slučaju neuspjeha možete vratiti na posljednju kontrolnu tačku, umjesto da počnete ispočetka. U praksi, malo aplikacija koristi sloj sesije i rijetko se implementira.

Sloj sesije kontrolira prijenos informacija između procesa aplikacije, koordinira prijem, prijenos i izdavanje jedne komunikacijske sesije. Uz to, sloj sesije dodatno sadrži funkcije upravljanja lozinkama, kontrole razgovora, sinhronizacije i otkazivanja komunikacije u sesiji prijenosa nakon kvara zbog grešaka u nižim slojevima. Funkcije ovog sloja su da koordinira komunikaciju između dva aplikativna programa koja rade na različitim radnim stanicama. Dolazi u obliku dobro strukturiranog dijaloga. Ove funkcije uključuju kreiranje sesije, upravljanje prijenosom i prijemom paketa poruka tokom sesije i prekid sesije.

Na nivou sesije se određuje kakav će biti prijenos između dva procesa aplikacije:

Poludupleks (procesi će slati i primati podatke redom);

Duplex (procesi će slati podatke i primati ih u isto vrijeme).

U poludupleksnom načinu, sloj sesije izdaje token podataka procesu koji inicira prijenos. Kada dođe vrijeme da drugi proces odgovori, token podataka mu se prosljeđuje. Sloj sesije dozvoljava prijenos samo strani koja posjeduje token podataka.

Sloj sesije pruža sljedeće funkcije:

1. Uspostavljanje i završetak na nivou sesije veze između sistema u interakciji.

2. Izvođenje normalne i hitne razmjene podataka između procesa aplikacije.

3. Upravljanje interakcijom primijenjenih procesa.

4. Sinhronizacija veza sesije.

5. Obavještavanje procesa prijave o izuzetnim situacijama.

6. Uspostavljanje oznaka u primijenjenom procesu, omogućavajući, nakon kvara ili greške, da se vrati njegovo izvršenje od najbliže oznake.

7. Prekid u potrebnim slučajevima procesa prijave i njegovo ispravno nastavljanje.

8. Prekid sesije bez gubitka podataka.

9. Prijenos posebnih poruka o toku sesije.

Sloj sesije je odgovoran za organizovanje sesija razmene podataka između krajnjih mašina. Protokoli sloja sesije su obično komponenta protokola gornja tri sloja modela.

Transportni sloj

Transportni sloj je dizajniran za prijenos paketa kroz komunikacijsku mrežu. Na transportnom sloju paketi su podijeljeni u blokove.

Na putu od pošiljaoca do primaoca, paketi mogu biti oštećeni ili izgubljeni. Dok neke aplikacije imaju vlastito rukovanje greškama, postoje neke koje više vole da se odmah pozabave pouzdanom vezom. Posao transportnog sloja je da osigura da aplikacije ili gornji slojevi modela (aplikacija i sesija) prenose podatke sa stepenom pouzdanosti koji im je potreban. OSI model definira pet klasa usluga koje pruža transportni sloj. Ove vrste usluga razlikuju se po kvalitetu pruženih usluga: hitnosti, mogućnosti obnavljanja prekinute veze, dostupnosti mogućnosti multipleksiranja za višestruke veze između različitih protokola aplikacija putem zajedničkog transportnog protokola, i što je najvažnije, mogućnost otkrivanja i ispraviti greške u prijenosu, kao što su izobličenje, gubitak i dupliciranje paketa.

Transportni sloj određuje adresiranje fizičkih uređaja (sistema, njihovih dijelova) u mreži. Ovaj sloj garantuje isporuku blokova informacija primaocima i upravlja tom isporukom. Njegov glavni zadatak je da obezbedi efikasne, pogodne i pouzdane oblike prenosa informacija između sistema. Kada je više od jednog paketa u obradi, transportni sloj kontrolira redoslijed kojim paketi prolaze. Ako duplikat prethodno primljene poruke prođe, onda ovaj sloj to prepoznaje i ignoriše poruku.

Funkcije transportnog sloja uključuju:

1. Kontrola mrežnog prijenosa i osiguranje integriteta blokova podataka.

2. Otkrivanje grešaka, njihovo delimično otklanjanje i prijavljivanje neispravljenih grešaka.

3. Oporavak mjenjača nakon kvarova i kvarova.

4. Konsolidacija ili podjela blokova podataka.

5. Dodjela prioriteta pri prijenosu blokova (normalno ili hitno).

6. Potvrda prijenosa.

7. Eliminacija blokada u mrtvim situacijama u mreži.

Počevši od transportnog sloja, svi viši protokoli su implementirani u softveru, obično uključenom u mrežni operativni sistem.

Najčešći protokoli transportnog sloja uključuju:

TCP (Transmission Control Protocol) TCP/IP protokol kontrole prijenosa steka;

UDP (User Datagram Protocol) je protokol korisničkih datagrama TCP/IP steka;

NCP (NetWare Core Protocol) osnovni protokol za NetWare mreže;

SPX (Sequenced Packet eXchange) Novell Stack Sequenced Packet Exchange;

TP4 (Transmission Protocol) - protokol za prijenos klase 4.

Mrežni sloj

Mrežni sloj omogućava polaganje kanala koji povezuju pretplatničke i administrativne sisteme preko komunikacione mreže, birajući rutu najbržim i najpouzdanijim načinom.

Mrežni sloj uspostavlja komunikaciju u računarskoj mreži između dva sistema i obezbeđuje polaganje virtuelnih kanala između njih. Virtuelni ili logički kanal je takvo funkcioniranje mrežnih komponenti koje stvara iluziju postavljanja potrebnog puta između komponenti koje djeluju. Osim toga, mrežni sloj obavještava transportni sloj o greškama koje se javljaju. Poruke mrežnog sloja se obično nazivaju paketima. Sadrže dijelove podataka. Mrežni sloj je odgovoran za njihovo adresiranje i isporuku.

Postavljanje najboljeg puta za prijenos podataka naziva se rutiranje, a njegovo rješavanje je glavni zadatak mrežnog sloja. Ovaj problem je otežan činjenicom da najkraći put nije uvijek najbolji. Često je kriterij za odabir rute vrijeme prijenosa podataka duž ove rute; zavisi od propusnog opsega komunikacionih kanala i intenziteta saobraćaja, koji se može menjati tokom vremena. Neki algoritmi usmjeravanja pokušavaju se prilagoditi promjenama opterećenja, dok drugi donose odluke na osnovu dugoročnih prosjeka. Odabir rute također može biti zasnovan na drugim kriterijima, kao što je pouzdanost prijenosa.

Protokol sloja veze obezbeđuje isporuku podataka između bilo kojih čvorova samo u mreži sa odgovarajućom tipičnom topologijom. Ovo je vrlo striktno ograničenje koje ne dozvoljava izgradnju mreža sa razvijenom strukturom, na primjer, mreže koje kombinuju nekoliko mreža preduzeća u jednu mrežu, ili visoko pouzdane mreže u kojima postoje redundantne veze između čvorova.

Dakle, unutar mreže, isporuku podataka reguliše sloj veze, ali isporuku podataka između mreža upravlja sloj mreže. Prilikom organizacije isporuke paketa na nivou mreže koristi se koncept mrežnog broja. U ovom slučaju, adresa primaoca se sastoji od broja mreže i broja računara na toj mreži.

Mreže su međusobno povezane posebnim uređajima koji se nazivaju ruteri. Ruter je uređaj koji prikuplja informacije o topologiji interkonekcija i na osnovu toga prosljeđuje pakete mrežnog sloja odredišnoj mreži. Da biste prenijeli poruku od pošiljaoca koji se nalazi u jednoj mreži do primaoca koji se nalazi u drugoj mreži, potrebno je izvršiti određeni broj tranzitnih prijenosa (skokova) između mreža, svaki put birajući odgovarajuću rutu. Dakle, ruta je niz rutera koje paket prolazi.

Mrežni sloj je odgovoran za podjelu korisnika u grupe i usmjeravanje paketa na osnovu prevođenja MAC adresa u mrežne adrese. Mrežni sloj takođe obezbeđuje transparentan prenos paketa na transportni sloj.

Mrežni sloj obavlja sljedeće funkcije:

1. Kreiranje mrežnih veza i identifikacija njihovih portova.

2. Otkrivanje i ispravljanje grešaka koje nastaju tokom prenosa kroz komunikacionu mrežu.

3. Kontrola toka paketa.

4. Organizacija (naručivanje) sekvenci paketa.

5. Rutiranje i komutacija.

6. Segmentacija i konsolidacija paketa.

Mrežni sloj definira dvije vrste protokola. Prvi tip se odnosi na definiciju pravila za prenos paketa sa podacima krajnjih čvorova od čvora do rutera i između rutera. To su ti protokoli koji se obično pominju kada se govori o protokolima mrežnog sloja. Međutim, drugi tip protokola, koji se naziva protokoli za razmjenu informacija o rutiranju, često se naziva mrežnim slojem. Ruteri koriste ove protokole za prikupljanje informacija o topologiji interkonekcija.

Protokole mrežnog sloja implementiraju softverski moduli operativnog sistema, kao i softver i hardver rutera.

Protokoli koji se najčešće koriste na mrežnom sloju su:

IP (Internet Protocol) Internet protokol, mrežni protokol TCP/IP steka koji pruža informacije o adresi i rutiranju;

IPX (Internetwork Packet Exchange) je Internet protokol za razmjenu paketa dizajniran za adresiranje i rutiranje paketa u Novell mrežama;

X.25 međunarodni standard za globalnu komunikaciju sa komutacijom paketa (ovaj protokol je djelimično implementiran na sloju 2);

CLNP (Connection Less Network Protocol) je mrežni protokol bez organiziranja veza.

Sloj veze (link za podatke)

Informacijska jedinica sloja veze su okviri (frame). Okviri su logički organizirana struktura u koju se mogu smjestiti podaci. Zadatak sloja veze je da prenese okvire sa mrežnog sloja na fizički sloj.

Na fizičkom sloju, bitovi se jednostavno šalju. Ovo ne uzima u obzir da u nekim mrežama, u kojima komunikacijske linije naizmjenično koristi nekoliko parova računara u interakciji, fizički prijenosni medij može biti zauzet. Stoga je jedan od zadataka sloja veze da provjeri dostupnost medija za prijenos. Drugi zadatak sloja veze je implementacija mehanizama za otkrivanje i ispravljanje grešaka.

Sloj veze osigurava da se svaki okvir ispravno prenosi postavljanjem posebne sekvence bitova na početak i kraj svakog okvira kako bi se označio, a također izračunava kontrolnu sumu zbrajanjem svih bajtova okvira na određeni način i dodavanjem kontrolne sume u okvir. Kada stigne okvir, prijemnik ponovo izračunava kontrolnu sumu primljenih podataka i upoređuje rezultat sa kontrolnom sumom iz okvira. Ako se podudaraju, okvir se smatra važećim i prihvaćenim. Ako se kontrolni sumi ne poklapaju, onda se generira greška.

Zadatak sloja veze je da uzme pakete koji dolaze iz mrežnog sloja i pripremi ih za prijenos tako što ih ugradi u okvir odgovarajuće veličine. Ovaj sloj je potreban da bi se odredilo gdje blok počinje i gdje se završava, te da bi se otkrile greške u prijenosu.

Na istoj razini definirana su pravila za korištenje fizičkog sloja od strane mrežnih čvorova. Električna reprezentacija podataka u LAN-u (bitovi podataka, metode kodiranja podataka i markeri) prepoznaje se na ovom i samo na ovom nivou. Ovdje se otkrivaju i ispravljaju greške (zahtjevom ponovnog prijenosa podataka).

Sloj veze obezbeđuje kreiranje, prenos i prijem okvira podataka. Ovaj sloj usluge mrežnog sloja zahtijeva i koristi uslugu fizičkog sloja za primanje i prijenos paketa. Specifikacije IEEE 802.X dijele sloj veze na dva podsloja:

LLC (Logical Link Control) kontrola logičke veze pruža kontrolu logičke veze. LLC podsloj pruža usluge mrežnom sloju i bavi se prijenosom i prijemom korisničkih poruka.

MAC (Media Assess Control) kontrola pristupa medijima. MAC podsloj reguliše pristup zajedničkom fizičkom mediju (prolazak tokena ili detekcija kolizije ili kolizije) i kontroliše pristup komunikacijskom kanalu. LLC podsloj je iznad MAC podsloja.

Sloj veze podataka definira pristup medijima i kontrolu prijenosa kroz proceduru prijenosa podataka preko veze.

Sa velikim veličinama prenetih blokova podataka, sloj veze ih dijeli na okvire i prenosi okvire kao sekvence.

Po prijemu okvira, sloj formira od njih prenete blokove podataka. Veličina bloka podataka ovisi o načinu prijenosa, kvaliteti kanala kroz koji se prenosi.

U LAN mrežama, protokole sloja veze koriste računari, mostovi, svičevi i ruteri. U računarima, funkcije sloja veze implementiraju se zajedničkim naporima mrežnih adaptera i njihovih drajvera.

Sloj veze može obavljati sljedeće vrste funkcija:

1. Organizacija (uspostavljanje, upravljanje, prekid) kanalskih veza i identifikacija njihovih luka.

2. Organizacija i transfer osoblja.

3. Otkrivanje i ispravljanje grešaka.

4. Upravljanje protokom podataka.

5. Osiguravanje transparentnosti logičkih kanala (prenos podataka kodiranih na bilo koji način preko njih).

Najčešće korišteni protokoli na sloju veze uključuju:

HDLC (High Level Data Link Control) protokol kontrole visoke razine podataka za serijske veze;

IEEE 802.2 LLC (Tip I i ​​Tip II) obezbjeđuje MAC za 802.x okruženja;

Ethernet mrežna tehnologija u skladu sa IEEE 802.3 standardom za mreže koje koriste topologiju magistrale i višestruki pristup sa njuškanjem nosioca i detekcijom kolizije;

Token ring mrežna tehnologija prema IEEE 802.5 standardu, koristeći topologiju prstena i metodu pristupa prstenu token passing;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) IEEE 802.6 mrežna tehnologija koja koristi optički medij;

X.25 je međunarodni standard za globalnu komunikaciju sa komutacijom paketa;

Frame relay mreža organizovana od X25 i ISDN tehnologija.

Physical Layer

Fizički sloj je dizajniran za povezivanje s fizičkim sredstvima povezivanja. Fizička povezanost je kombinacija fizičkog medija, hardvera i softvera koji omogućava signalizaciju između sistema.

Fizički medij je materijalna supstanca kroz koju se prenose signali. Fizički medij je temelj na kojem su izgrađena fizička sredstva povezivanja. Eter, metali, optičko staklo i kvarc se široko koriste kao fizički mediji.

Fizički sloj se sastoji od podsloja medijskog interfejsa i podsloja za transformaciju prenosa.

Prvi od njih omogućava uparivanje toka podataka sa korištenim fizičkim komunikacijskim kanalom. Drugi vrši transformacije vezane za primijenjene protokole. Fizički sloj obezbeđuje fizički interfejs za kanal podataka i takođe opisuje procedure za prenos signala ka i iz kanala. Na ovom nivou se definišu električni, mehanički, funkcionalni i proceduralni parametri za fizičku komunikaciju u sistemima. Fizički sloj prima pakete podataka od sloja veze iznad i pretvara ih u optičke ili električne signale koji odgovaraju 0 i 1 binarnog toka. Ovi signali se šalju kroz prijenosni medij do prijemnog čvora. Mehanička i električna/optička svojstva prijenosnog medija definiraju se na fizičkom sloju i uključuju:

Vrsta kablova i konektora;

Dodjela pinova u konektorima;

Šema kodiranja signala za vrijednosti 0 i 1.

Fizički sloj obavlja sljedeće funkcije:

1. Uspostavljanje i prekidanje fizičkih veza.

2. Prijenos signala u serijskom kodu i prijem.

3. Slušanje, ako je potrebno, kanala.

4. Identifikacija kanala.

5. Obavijest o nastanku kvarova i kvarova.

Obavijest o pojavi kvarova i kvarova nastaje zbog činjenice da se na fizičkom nivou detektuje određena klasa događaja koji ometaju normalan rad mreže (sudar okvira koje šalje više sistema odjednom, prekid kanala, isključenje napajanja , gubitak mehaničkog kontakta itd.). Tipovi usluga koje se pružaju sloju veze podataka definirani su protokolima fizičkog sloja. Slušanje kanala je neophodno u slučajevima kada je grupa sistema povezana na jedan kanal, ali samo jednom od njih je dozvoljeno da istovremeno prenosi signale. Stoga vam slušanje kanala omogućava da utvrdite da li je slobodan za prijenos. U nekim slučajevima, radi jasnije definicije strukture, fizički sloj je podijeljen na nekoliko podnivoa. Na primjer, fizički sloj bežične mreže podijeljen je na tri podsloja (slika 1.14).

Rice. 1.14. Bežični LAN fizički sloj

Funkcije fizičkog sloja implementirane su u svim uređajima povezanim na mrežu. Na strani računara, funkcije fizičkog sloja obavlja mrežni adapter. Repetitori su jedina vrsta opreme koja radi samo na fizičkom nivou.

Fizički sloj može da obezbedi i asinhroni (serijski) i sinhroni (paralelni) prenos, koji se koristi za neke mainframe i mini računare. Na fizičkom sloju mora biti definirana šema kodiranja koja predstavlja binarne vrijednosti za prijenos preko komunikacijskog kanala. Mnoge lokalne mreže koriste Manchester kodiranje.

Primjer protokola fizičkog sloja je specifikacija 10Base-T Ethernet tehnologije, koja definira neoklopljeni kabel upredene parice kategorije 3 sa karakterističnom impedancijom od 100 oma, RJ-45 konektorom, maksimalnom dužinom fizičkog segmenta od 100 metara , Manchesterski kod za predstavljanje podataka i druge karakteristike kao kablovsko okruženje i električni signali.

Najčešće specifikacije fizičkog sloja uključuju:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 - Mehanički/električni neuravnoteženi serijski interfejs;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - mehaničke, električne i optičke karakteristike balansiranog serijskog interfejsa;

Ethernet je IEEE 802.3 mrežna tehnologija za mreže koje koriste topologiju magistrale i višestruki pristup sa njuškanjem nosioca i detekcijom kolizije;

Token ring je IEEE 802.5 mrežna tehnologija koja koristi topologiju prstena i metodu pristupa prstenu koji propušta token.