Здавалка
Главная | Обратная связь

Семиуровневая сетевая модель OSI



Аббревиатура OSI (Open Standards Interconnection) — сетевая модель (стандарт) разработана международной организацией по стандартизации.

Сетевая модель OSI — стандарт, который позволяет безошибочно взаимодействовать ЭВМ различной конструкции и с различными операционными системами.

OSI разбивает сетевые функции на семь уровней:

физический уровень (нижний уровень);

канальный уровень;

сетевой уровень;

транспортный уровень;

сеансовый уровень;

уровень представления данных;

прикладной уровень (верхний уровень).

Физический уровень

Физический уровень имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, спутниковый канал связи).

На этом уровне физические среды передачи данных описываются следующими характеристиками: полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и др.

На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию: крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения и тока, тип кодирования, скорость передачи сигналов.

Канальный уровень

На этом уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами. Размер кадра от нескольких сот до нескольких тысяч байт.

В начале и в конце кадра размещается специальная последовательность бит (служебная информация), которая служит для выделения кадра. Кадры содержат служебную информацию, которая позволяет проверить целостность принятой информации. Так называемая контрольная сумма характеризует содержимое кадра (всю переданную информацию).

Предположим, что передается слово «Рай».

В соответствии с таблицей СР-1251 в линию будут отправлены десятичные числа: 208 — 224 — 233.

Следует уточнить предыдущее предложение: фактически в линию будут отправлены двоичные числа: 1101 0000 — 1110 0000 — 1110 1001.

Контрольная сумма вычисляется по правилу ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В данном случае контрольная сумма равна: 1101 1001. Контрольная сумма передается вместе с текстовой информацией. На приемной стороне принятые байты (текст) суммируют по правилу ИКЛАЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Полученный результат сравниваю с контрольной суммой. Если вычисленная контрольная сумма не совпадает с контрольной суммой, то делается запрос на повторную передачу искаженного кадра.

Канальный уровень обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами (ЭВМ) локальной сети. Но это можно осуществить только в сетях с совершенно определенной структурой (топологией): общая шина, звезда.

Сетевой уровень

Этот уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей. При этом каждая сеть может использовать различные принципы передачи сообщений между конечными узлами (ЭВМ) и обладать произвольной структурой связей.

Внутри ЛВС доставка данных обеспечивается соответствующим канальным уровнем. Доставкой данных между двумя и более ЛВС занимается сетевой уровень, который поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения.

Сети соединяются между собой специальными устройствами — маршрутизаторами.

Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии (структуре, узлах и связях) межсетевых соединений и на её основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, к получателю, находящемуся в другой сети, пакету нужно совершить некоторое количество транзитных переходов между сетями. Такие передачи называются хопами (от hop — прыжок).

Маршрут представляет собой последовательность (перечень) маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

На рисунке показаны четыре ЛВС, связанные маршрутизаторами (1,2 и 3) [3].

Между узлами А и В данной сети существуют два маршрута: первый маршрут проходит через маршрутизаторы 1 и 3, а второй путь — через маршрутизаторы 1, 2 и 3.

При выборе пути передачи пакетов существуют определенные проблемы, которые заключаются в следующем. Порой геометрически самый короткий путь не является лучшим.

Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных по этому маршруту. Оно зависит от пропускной способности каналов связи (полосы пропускания) и интенсивности трафика, которая может изменяться со временем.

Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки в сети. Эти алгоритмы выбирают не одни и те же маршруты, а подбирают такой путь передачи пакетов, в котором затраченное на передачу время будет минимальным (они ищут обходные пути).

Другие алгоритмы маршрутизации принимают решения на основании средних показателей за длительное время.

Выбор маршрута может осуществляться и с помощью критерия, который учитывает надежность передачи пакетов.

Сообщения сетевого уровня принято назвать пакетами (packets).

При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется также понятие «номер сети». Адрес каждого пакета состоит из старшей части — номера сети и младшей части — номера узла (ЭВМ) в сети.

Все узлы одной сети должны иметь одну и ту же старшую часть адреса.

Термину «сеть» на сетевом уровне можно дать такое определение: сеть — это совокупность компьютеров, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.

На сетевом уровне решаются вопросы тарификации (стоимости передачи или приема информации). Этот уровень обеспечивает возможность подсчета числа переданных или принятых пакетов (а значит и подсчет объема информации, выраженного в битах).

Транспортный уровень

На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Некоторые приложения имеют собственные средства обработки ошибок.

Транспортный уровень обеспечивает приложениям или верхним уровням модели (прикладному, представительному и сеансовому) передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.

Модель OSI определяет несколько классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: срочностью; возможностью восстановления прерванной связи; способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Примером транспортного протокола является TCP.

Протоколы нижних четырех уровней обобщенно называют сетевым транспортом или транспортной подсистемой. Они полностью решают задачу доставки сообщений.

Остальные три (верхних) уровня решают задачи предоставления прикладных сервисов на основании имеющейся транспортной подсистемы.

Важной функцией транспортного уровня является ранжирование пакетов, которые могли прийти в произвольном порядке (так как в принципе пакеты могут идти разными маршрутами).

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом: фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент времени. Он предоставляет средства синхронизации работы (поочередная передача и прием информации).

Этот уровень позволяет вставлять контрольные точки в длинные передаваемые файлы.

В случае сбоя этот уровень позволяет вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать передачу файла с самого начала. Наглядным примером действия этого уровня являются программы Flash Get, ReGet, GetRight.

Представительный и прикладной уровни

Он отвечает за способ кодирования данных. Данные преобразуются в необходимый для передачи стандартный формат. Не все компьютерные системы используют одну и ту же схему (таблицу) кодирования данных. На этот уровень возложены обязанности по преобразованию несовместимых схем кодирования данных. Например, ASCII и Unicode, дополнительный и обратный коды и т.д.

Этот уровень используется для выполнения задач шифрования и дешифрования.

Прикладной уровень — набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи получают доступ к разделяемым ресурсам (файлам, принтерам, Web-страницам, электронной почте).

Сетезависимые и сетенезависимые уровни

Функции всех уровней модели OSI могут быть описаны с помощью двух групп уровней:

— группа уровней, которая зависит от технической реализации сети (зависит от «железа», структуры ЛВС и т.д.);

— группа уровней, которая ориентирована лишь на работу с приложениями (прикладными программами, например, с браузером).

Три нижних уровня (физический, канальный и сетевой) являются сетезависимыми. Протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети и используемым коммутационным оборудованием.

Три верхних уровня (прикладной, представительный и сеансовый) ориентированы на приложения и мало зависят от конструкционных особенностей данной сети.

Транспортный уровень является промежуточным. Он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, которые не зависят от технических средств транспортировки сообщений. Например, сайт можно разработать и опробовать на локальной ЭВМ. Затем при размещении сайта на сервере (хостинге) можно быть уверенным практически на 100%, что доставка разработанного сайта потребителя будет реализована успешно.

В семиуровневой модели (стандарте) OSI считается, что каждый уровень непосредственно соединяется с одноименным уровнем. Для достижения такой логической связанности каждый уровень передающего компьютера. Добавляет к пакету данных свой заголовок, который распознается и используется одноименным уровнем на принимающем компьютере.

Браузеры

Браузераминазываются программы, которые считывают данные (документы) с удаленных (далеко расположенных) компьютеров-серверов, а затем демонстрируют их на компьютерах-клиентах.

Термин «браузер» происходит от английского слова browse, означающего «просматривать книгу». Русскими словами, которые могли бы заменить этот термин, являются: навигатор, просмотрщик, исследователь, средство доступа, бредень. Последний термин нужно воспринимать с легким чувством юмора.

Первоначально браузеры предназначались для обработки информации по протоколу HTTP — просмотр гипертекстовых документов во Всемирной Паутине (World Wide Web — WWW). Однако в настоящее время браузеры все больше становятся универсальными клиентами, берущими на себя роль программ, получающих файлы, почту, новости, ведущих видеоконференции, прием радиопередач, трансляцию телефонных разговоров и т. д.

Число различных типов браузеров велико. Наибольшее распространение имеют Internet Explorer (IE) и Netscape Navigator (NN). Большинство пользователей (95 %) в настоящее время работают с IE. Однако еще в 1996 г. все было наоборот: 90% отдельных пользователей и фирм применяли NN. Изменение соотношения в использовании браузеров происходило в условиях жесточайшей конкуренции, и процесс перераспределения рынка получил название «война браузеров». Тонкий коммерческий ход фирмы Microsoft (обязательное включение IE в состав операционной системы Windows) заставил многих пользователей автоматически перейти к работе с этим браузером.

Первым текстовым браузером был LineMode,выпущенный в 1991 г. По сравнению с современными навигаторами он чрезвычайно прост.

Первым браузером, который позволял просматривать не только текстовые документы, но и графические, был Mosaic.Он создан в 1993 году национальным центром по суперкомпьютерным приложениям (NSCA). Разработчиком Mosaic был Марк Андреесен (Mark Andreesen). Именно этот браузер дал толчок для стремительного развития WWW.

Рассмотрим браузер IE5.0, внешний вид которого показан на рисунке. IE5.0 обеспечивает работу с локальными дисками компьютера (без выхода в Интернет), позволяет просматривать документы, расположенные на других ЭВМ одной локальной сети, работать в глобальной сети с документами по протоколу HTTP (сервис WWW), с файлами по протоколу FTP, вести прием радиостанций, вещающих в сети Интернета. Прямо из браузера можно вызывать программу Outlook Express, с помощью которой осуществляется обмен почтой и новостями.

Главное меню браузера содержит пункты: Файл, Правка, Вид, Избранное, Сервис, Справка.

С помощью пункта Файл можно сохранить, отпечатать или отправить по почте текущую страницу, открыть новое окно браузера, перевести его в автономный режим работы. Пункт Правкапозволяет выделять, копировать фрагменты просматриваемого документа, искать нужное слово на странице. Пункт Видиспользуется для настройки внешнего вида браузера, смены шрифтов, представления документа в виде программы, написанной на языке HTML. Пункт Избранноеотвечает за сохранение ссылок на полюбившиеся страницы и подписку на новости. Пункт Сервисиспользуется для запуска почтового клиента, изменения свойств обозревателя, например, можно отключить все мультимедийные приложения. При необходимости получения помощи или сведений о браузере нужно использовать пункт Справка

На панель инструментов вынесены кнопки, которые запускают наиболее часто используемые команды: Назад, Вперед, Остановить, Обновить, Домой, Поиск, Избранное, Журнал, Почта, Размер, Печать.

Кнопка Назад используется в том случае, когда вслед за последовательным просмотром с помощью гиперссылок нескольких страниц нужно вернуться к предыдущим страницам. Кнопка Впередотменяет действие кнопки Назад. Порой при загрузке страницы для экономии времени требуется остановить ее считывание (ошибочно набран адрес, нужная информация уже видна, идет загрузка слишком большой страницы). В этом случае используется кнопка Остановить.

Документы, получаемые из Интернета, некоторое время хранятся на жестком диске клиента (говорят: кэшируются). Бывает, что информация на просматриваемой странице меняется достаточно часто (например, показание счетчика числа посетителей или текущие новости). Чтобы получить самую свежую информацию из сети, нужно нажать кнопку Обновить.

У каждого пользователя есть любимая страница, с которой он чаще всего работает (как правило, это поисковые системы или порталы). Щелчок по кнопке Домой загружает любимую страницу, адрес которой был предварительно указан браузеру. С помощью кнопки Поискможно получить доступ к многочисленным информационно-поисковым службам. Кнопка Избранноепозволяет использовать заранее подготовленные ссылки на интересные места в Интернете, а также самостоятельно создавать ссылки на понравившиеся страницы. С помощью кнопки Журналможно посмотреть, какие сайты пользователь посещал в последнее время. Для начала работы с почтой и новостями используется кнопка Почта.Увеличить или уменьшить размер шрифта на просматриваемой странице можно с помощью кнопки Размер.Наконец, кнопка Печатьдает возможность работать с принтером.

Ниже Главного меню и Панели инструментов располагаются Адресная строка и Панель ссылок.

Адресная строка служит для ввода адреса Web-страницы, сайта или сервера (URL). С помощью Адресной строки можно искать информацию, набрав команды find, go,или ? и слово, которое нужно найти.

Можно поступить совсем просто: набрать в Адресной строке ключевое слово и для начала поиска нажать клавишу Enter.

Панель ссылок содержит ярлыки наиболее важных, по мнению разработчиков, Web-узлов (например, www.microsoft.com).

Многие узлы Интернета защищены от несанкционированного просмотра проходящей информации. Такие узлы называют «безопасными», а IE5.0 поддерживает протоколы безопасности, используемые на таких узлах.

При посещении защищенной Web-страницы она автоматически посылает браузеру свой сертификат, а в строке состояния обозревателя Internet Explorer отображается значок замка.

Сертификатомназывают документ, гарантирующий подлинность какого-либо лица или безопасность просматриваемого Web-узла (сайта).

Internet Explorer позволяет контролировать содержание материалов, размещенных в Интернете, и при необходимости ограничить доступ к ним. После включения ограничения доступа можно просматривать только тот материал, содержание которого соответствует установленным требованиям. Этим исключается получение материала, содержащего ненормативную лексику, описание насилия, порнографию и т. д.

Установка Internet Explorer 5.5добавляет в Outlook Express новый сервис — MSN Messenger Service, с помощью которого можно следить за тем, кто из знакомых пользователя в данный момент находится в режиме online. В этот момент с ними можно быстро обменяться сообщениями.

Ближайшим конкурентом фирмы Microsoft является фирма America Online, которая в 1999 г. приобрела корпорацию Netscape Communications, a значит, и авторские права на разработку браузеров с именем Netscape.

Кратко рассмотрим браузер Netscape 8.0. В развернутом виде программа занимает на диске 29 Мбайт. Нужно заметить, что эта версия не русифицирована. И это, конечно, создает определенные неудобства для пользователей России.

Главное меню содержит пункты File (Файл), Edit (Правка), View (Вид), Go (Переход), Bookmarks (Ссылки, Избранное), Tools (Инструменты), Help (Помощь, Справка).

Панель навигации (Navigation Toolbar) содержит кнопки: Назад, Вперед, Обновить (Остановить), Домой, а также поля ввода доменного адреса (Go), поиска нужной информации (Search) и центр безопасности (Security Center). Как и у всех современных программ, в браузере есть возможность вести настройку пользовательского интерфейса (добавлять и прятать панели). В целом пользовательский интерфейс этой версии браузера выполнен заметно рациональнее по сравнению с программами предыдущих версий..

Даже по составу пунктов меню и названию кнопок заметно сходство между IE и NN. В процессе конкурентной борьбы разработчики вынуждены были заимствовать лучшие свойства всех браузеров, и поэтому особенности программ постепенно нивелируются, хотя алгоритмы обработки информации и языки программирования остаются разными. Одни и те же Web-страницы отображаются разными браузерами нередко по-разному. Различие в их работе проявляется, например, в том, что NN не воспроизводит музыку в формате mid, которая должна звучать в фоновом режиме.

Опубликованный в печати код браузера NN был использован программистами при создании браузера Mozilla и его последующих версий.

Семейства браузеров IE и NN далеко опередили по известности аналогичные программы. Тем не менее, в Сети используются и другие средства навигации. Представляет определенный интерес браузер Opera.

Браузер Opera был разработан в 1994 г. группой исследователей, которые работали в Норвежской телекоммуникационной компании (Norwegian Telecommunication company — Telenor). Авторские права на браузер сейчас принадлежат компании Opera Software AS, которая находится в Осло (Норвегия).

На предыдущем рисунке показан внешний вид браузера Opera 9.00 (в развернутом виде он занимает на диске почти 12 Мбайт).

Главное меню содержит следующие пункты: Файл, Правка, Вид, Закладки, Виджеты, Инструменты, Справка. На главной панели помещены кнопки: Открыть, Сохранить, Печать, Найти, Домой, Панели, Мозаика, Каскад, Голос.

Назначение кнопок и пунктов меню стандартное. Необходимы комментарии лишь к пункту Виджеты и кнопке Голос.

Виджеты — это графические объекты, который устанавливается на рабочий стол компьютера. Они служат для украшения рабочего стола, а также для быстрого получения информации. Чтобы установить виджеты, необходимо скачать специальную программу (10 Мбайт). С помощью виджетов можно, например, просматривать последние новости.

Данным браузером можно управлять с помощью современных способов ввода информации: путем подачи голосовых команд. Для инициализации голосовых команд необходимо загрузить соответствующую библиотеку объемом 10,5 Мбайт.

Панель адреса содержит кнопки: Полный назад, Назад, Вперед, Полный вперед, Остановить, Жезл.

Кнопка Жезл дает возможность настроить пользовательский интерфейс браузера. На Панели адреса располагаются поля для ввода доменных адресов и проведения поиска информации в Сети. Снизу экран ограничивает Панель состояния.

Справка.

Порой используют другое написание термина «браузер» — броузер. По состоянию на август 2006 г. поисковая система Rambler находила около 26 миллионов ссылок на документы, содержащие термин «браузер», и примерно 2,2 миллиона ссылок на документы с термином «броузер».







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.