Функции канального уровня

Надежная доставка пакета:

  1. Меж 2-мя примыкающими станциями в сети с случайной топологией.
  2. Меж хоть какими станциями в сети с типовой топологией:

·

Реализуются программно-аппаратно.

В протоколах канального уровня, применяемых в Функции канального уровня локальных сетях, заложена определенная структура связей меж компьютерами и методы их адресации. Хотя канальный уровень и обеспечивает доставку кадра меж хоть какими 2-мя узлами локальной сети, он это делает исключительно в сети с определенной топологией связей, конкретно той топологией, для которой он был разработан. К таким типовым топологиям Функции канального уровня, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся "общая шина", "кольцо" и "звезда", также структуры, приобретенные из их при помощи мостов и коммутаторов. Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.В локальных сетях протоколы канального уровня употребляются компьютерами, мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канального Функции канального уровня уровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов.В глобальных сетях, которые изредка владеют постоянной топологией, канальный уровень нередко обеспечивает обмен сообщениями только меж 2-мя примыкающими компьютерами, соединенными персональной линией связи. Примерами протоколов "точка-точка" (как нередко именуют такие протоколы) могут служить обширно всераспространенные протоколы PPP и LAP Функции канального уровня-B. В таких случаях для доставки сообщений меж конечными узлами через всю сеть употребляются средства сетевого уровня. Конкретно так организованы сети X.25. Время от времени в глобальных сетях функции канального уровня в чистом виде выделить тяжело, потому что в одном и том же протоколе они соединяются воединыжды Функции канального уровня с функциями сетевого уровня. Примерами такового подхода могут служить протоколы технологий ATM и frame relay. В целом канальный уровень представляет собой очень мощнейший набор функций по пересылке сообщений меж узлами сети. В неких случаях протоколы канального уровня оказываются самодостаточными тс, тогда и поверх их могут работать конкретно протоколы прикладного Функции канального уровня уровня либо приложения, без вербования средств сетевого и транспортного уровней. К примеру, существует реализация протокола управления сетью SNMP конкретно поверх Ethernet, хотя стандартно этот протокол работает поверх сетевого протокола IP и транспортного протокола UDP. Естественно, что применение таковой реализации будет ограниченным — она не подходит для составных сетей различных Функции канального уровня технологий, к примеру Ethernet и X.25, и даже для таковой сети, в какой во всех секторах применяется Ethernet, но меж секторами есть петлевидные связи. А вот в двухсегментной сети Ethernet, объединенной мостом, реализация SNMP над канальным уровнем будет полностью работоспособна.Все же, для обеспечения высококачественной транспортировки сообщений в сетях всех топологий Функции канального уровня и технологий функций канального уровня оказывается недостаточно, потому в модели OSI решение этой задачки возлагается на два последующих уровня — сетевой и транспортный.Канальный уровень обеспечивает передачу пакетов данных, поступающих от протоколов верхних уровней, узлу предназначения, адресок которого также показывает протокол верхнего уровня. Протоколы канального уровня оформляют переданные Функции канального уровня им пакеты в кадры собственного формата, помещая обозначенный адресок предназначения в одно из полей такового кадра, также сопровождая кадр контрольной суммой. Протокол канального уровня имеет локальный смысл, он предназначен для доставки кадров данных, обычно, в границах сетей с обычной топологией связей и монотипной либо близкой технологией, к примеру в односегментных сетях Функции канального уровня Ethernet либо же в многосегментных сетях Ethernet и Token Ring иерархической топологии, разбитых только мостами и коммутаторами. Во всех этих конфигурациях адресок предназначения имеет локальный смысл для данной сети и не меняется при прохождении кадра от узла-источника к узлу предназначения. Возможность передавать данные меж локальными сетями различных технологий Функции канального уровня связана с тем, что в этих разработках употребляются адреса схожего формата, к тому же производители сетевых адаптеров обеспечивают уникальность адресов независимо от технологии.Другой областью деяния протоколов канального уровня являются связи типа "точка-точка" глобальных сетей, когда протокол канального уровня несет ответственность за доставку кадра конкретному другу. Адресок в Функции канального уровня данном случае не имеет принципного значения, а на 1-ый план выходит способность протокола восстанавливать искаженные и утерянные кадры , потому что нехорошее качество территориальных каналов, в особенности коммутируемых телефонных, нередко просит выполнения схожих действий. Если же вышеперечисленные условия не соблюдаются, к примеру связи меж секторами Ethernet имеют петлевидную структуру, или Функции канального уровня объединяемые сети употребляют разные методы адресации, как в сетях Ethernet и X.25, то протокол канального уровня не может в одиночку совладать с задачей передачи кадра меж узлами и просит помощи протокола сетевого уровня.

Сетевой уровень
Сетевой уровень (Network layer) служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей Функции канального уровня, при этом эти сети могут использовать разные принципы передачи сообщений меж конечными узлами и владеть случайной структурой связей. Функции сетевого уровня довольно многообразны. Разглядим их на примере объединения локальных сетей.Протоколы канального уровня локальных сетей обеспечивают доставку данных меж хоть какими узлами исключительно в сети с соответственной типовой топологией, к примеру Функции канального уровня топологией иерархической звезды. Это жесткое ограничение, которое не позволяет строить сети с развитой структурой, к примеру сети, объединяющие несколько сетей предприятия в единую сеть, либо высоконадежные сети, в каких есть лишниие связи меж узлами. Можно было бы усложнять протоколы канального уровня для поддержания петлевидных лишних связей, но принцип Функции канального уровня разделения обязательств меж уровнями приводит к другому решению. Чтоб, с одной стороны, сохранить простоту процедур передачи данных для типовых топологий, а с другой — допустить внедрение случайных топологий, вводится дополнительный сетевой уровень.На сетевом уровне сам термин "сеть" наделяют специфичным значением. В этом случае под сетью понимается совокупа компов, соединенных меж собой Функции канального уровня в согласовании с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенный для этой топологии.Снутри сети доставка данных обеспечивается подходящим канальным уровнем, а вот доставкой данных меж сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения даже Функции канального уровня в этом случае, когда структура связей меж составляющими сетями имеет нрав, хороший от принятого в протоколах канального уровня.Сети соединяются меж собой особыми устройствами, именуемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и пересылает пакеты сетевого уровня в сеть предназначения. Чтоб передать сообщение от отправителя Функции канального уровня, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, необходимо совершить некое количество транзитных передач меж сетями, либо хопов (от слова hop — прыжок), всякий раз выбирая подходящий маршрут. Таким макаром, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

Сетевой уровень — доставка пакета:

На рис. 8 показаны четыре сети, связанные 3-мя маршрутизаторами. Меж узлами А и В данной сети пролегает два маршрута Функции канального уровня: 1-ый — через маршрутизаторы 1 и 3, а 2-ой — через маршрутизаторы 1, 2 и 3.

Рис. 8. Пример составной сети.

Неувязка выбора лучшего пути именуется маршрутизацией, и ее решение является одной из основных задач сетевого уровня. Эта неувязка осложняется тем, что самый маленький путь — не всегда самый наилучший. Нередко аспектом при выборе маршрута является время передачи данных; оно Функции канального уровня находится в зависимости от пропускной возможности каналов связи и интенсивности трафика, которая может со временем изменяться. Некие методы маршрутизации пробуют приспособиться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения на базе средних характеристик задолго. Выбор маршрута может осуществляться и по другим аспектам, таким как надежность передачи.В Функции канального уровня общем случае функции сетевого уровня обширнее, чем функции передачи сообщений по связям с необычной структурой, которые мы разглядели на примере объединения нескольких локальных сетей. Сетевой уровень также решает задачки согласования различных технологий, упрощения адресации в больших сетях и сотворения надежных и гибких барьеров на пути ненужного трафика Функции канального уровня меж сетями.Сообщения сетевого уровня принято именовать пакетами (packet). При организации доставки пакетов на сетевом уровне употребляется понятие "номер сети". В данном случае адресок получателя состоит из старшей части — номера сети и младшей — номера узла в этой сети. Все узлы одной сети обязаны иметь одну и ту же старшую Функции канального уровня часть адреса, потому термину "сеть" на сетевом уровне можно дать и другое, более формальное, определение: сеть — это совокупа узлов, сетевой адресок которых содержит один и тот же номер сети.На сетевом уровне определяется два вида протоколов. 1-ый вид — сетевые протоколы (routed protocols) — реализуют продвижение пакетов через сеть. Конкретно эти протоколы Функции канального уровня обычно имеют в виду, когда молвят о протоколах сетевого уровня. Но нередко к сетевому уровню относят и другой вид протоколов, именуемых протоколами обмена маршрутной информацией либо просто протоколами маршрутизации (routing protocols). При помощи этих протоколов маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений. Протоколы сетевого уровня реализуются программными модулями операционной системы Функции канального уровня, также программными и аппаратными средствами маршрутизаторов.На сетевом уровне работают протоколы еще 1-го типа, которые отвечают за отображение адреса узла, применяемого на сетевом уровне, в локальный адресок сети. Такие протоколы нередко именуют протоколами разрешения адресов — Address Resolution Protocol, ARP. Время от времени их относят не к сетевому уровню Функции канального уровня, а к канальному, хотя тонкости систематизации не изменяют сущности.Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP и протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell.

Транспортный уровень
На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены либо утеряны. Хотя некие приложения имеют собственные средства Функции канального уровня обработки ошибок, есть и такие, которые предпочитают сходу иметь дело с надежным соединением. Транспортный уровень (Transport layer) обеспечивает приложениям либо верхним уровням стека — прикладному и сеансовому — передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет 5 классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг Функции канального уровня: срочностью, возможностью восстановления прерванной связи, наличием средств мультиплексирования нескольких соединений меж разными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное — способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, утрата и дублирование пакетов.Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задачка обеспечения надежности Функции канального уровня решается самими приложениями и протоколами более больших, чем транспортный, уровней, а с другой стороны, находится в зависимости от того, как надежной является система транспортировки данных в сети, обеспечиваемая уровнями, расположенными ниже транспортного — сетевым, канальным и физическим. Так, к примеру, если качество каналов передачи связи очень высочайшее, и возможность наличия Функции канального уровня ошибок, не найденных протоколами более низких уровней, невелика, стоит пользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных бессчетными проверками, квитированием и другими приемами увеличения надежности. Если же тс нижних уровней вначале очень ненадежны, то целенаправлено обратиться к более развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум Функции канального уровня средств для обнаружения и устранения ошибок, — при помощи подготовительного установления логического соединения, отслеживания доставки сообщений по контрольным суммам и повторяющейся нумерации пакетов, установления тайм-аутов доставки и т. п.Транспортный уровень — обеспечение доставки инфы с требуемым качеством меж хоть какими узлами сети:

Обычно, все протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети — компонентами их сетевых операционных систем.Протоколы 4 нижних уровней обобщенно именуют сетевым транспортом либо транспортной подсистемой, потому что они стопроцентно решают задачку транспортировки сообщений Функции канального уровня с данным уровнем свойства в составных сетях с случайной топологией и разными технологиями. Другие три верхних уровня решают задачки предоставления прикладных сервисов на основании имеющейся транспортной подсистемы.

Сеансовый уровень
Сеансовый уровень (Session layer) обеспечивает управление диалогом: фиксирует, какая из сторон является активной в реальный момент, предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять Функции канального уровня контрольные точки в длинноватые передачи, чтоб в случае отказа можно было возвратиться вспять к последней контрольной точке, а не начинать все поначалу. На практике немногие приложения употребляют сеансовый уровень, и он изредка реализуется в виде отдельных протоколов, хотя функции этого уровня нередко объединяют с функциями прикладного Функции канального уровня уровня и реализуют в одном протоколе.Сеансовый уровень — управление диалогом объектов прикладного уровня:

Презентабельный уровень
Презентабельный уровень (Presentation layer) имеет дело с формой представления передаваемой по сети инфы, не меняя при всем этом ее содержания. За счет уровня Функции канального уровня представления информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, всегда понятна прикладному уровню другой системы. При помощи средств данного уровня протоколы прикладных уровней могут преодолеть синтаксические различия в представлении данных либо же различия в кодах знаков, к примеру в кодах ASCII и EBCDIC. На этом уровне может производиться шифрование и Функции канального уровня дешифрование данных, с помощью которого секретность обмена данными обеспечивается сходу для всех прикладных служб. Примером такового протокола является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает скрытый обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня стека TCP/IP.

Уровень представления — согласовывает представление (синтаксис) данных при содействии 2-ух прикладных процессов:

Прикладной уровень
Прикладной уровень (Application layer) — это в реальности просто набор различных протоколов, при помощи которых юзеры сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры либо гипертекстовые Web-страницы, также организуют совместную работу, к примеру при помощи протокола электрической почты. Единица данных Функции канального уровня, которой оперирует прикладной уровень, обычно именуется сообщением (message).

Прикладной уровень — набор всех сетевых сервисов, которые предоставляет система конечному юзеру:

Существует сильно много разных служб прикладного уровня. Приведем в качестве примера хотя бы несколько более всераспространенных реализаций файловых Функции канального уровня служб: NCP в операционной системе Novell NetWare, SMB в Microsoft Windows NT, NFS, FTP и TFTP, входящие в стек TCP/IP.

Сетезависимые и сетенезависимые уровни
Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из 2-ух групп: или к функциям, зависящим от определенной технической реализации сети, или к функциям, нацеленным Функции канального уровня на работу с приложениями.Три нижних уровня — физический, канальный и сетевой — являются сетезависимыми, другими словами протоколы этих уровней плотно сплетены с технической реализацией сети и применяемым коммуникационным оборудованием. К примеру, переход на оборудование FDDI значит полную смену протоколов физического и канального уровней во всех узлах сети Функции канального уровня.Три верхних уровня — прикладной, презентабельный и сеансовый — нацелены на приложения и не достаточно зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не оказывают влияние какие бы то ни было конфигурации в топологии сети, подмена оборудования либо переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet к скоростной технологии 100VG-AnyLAN Функции канального уровня не востребует никаких конфигураций в программных средствах, реализующих функции прикладного, презентабельного и сеансового уровней.Транспортный уровень является промежным, он прячет все детали функционирования нижних уровней от верхних. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств конкретной транспортировки сообщений.

Рис. 9. Сетезависимые и сетенезависимые уровни модели OSI.

На рис Функции канального уровня. 9 показаны уровни модели OSI, на которых работают разные элементы сети. Компьютер с установленной на нем сетевой ОС ведет взаимодействие с другим компом при помощи протоколов всех 7 уровней. Это взаимодействие компы производят опосредованно, через разные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. Зависимо от типа коммуникационное устройство может Функции канального уровня работать или лишь на физическом уровне (повторитель), или на физическом и канальном (мост), или на физическом, канальном и сетевом, время от времени захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор). На рис. 10 показано соответствие функций разных коммуникационных устройств уровням модели OSI.

Рис. 10. Соответствие функций разных устройств сети уровням модели OSI.

Модель OSI представляет хотя Функции канального уровня и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, службами, поддерживаемыми на верхних уровнях, и иными параметрами.


funkcii-mvf-po-okazaniyu-finansovoj-pomoshi-gosudarstvam-chlenam-mezhdunarodnoe-ekonomicheskoe-pravo-i-process.html
funkcii-napravleniya-deyatelnosti-organov-prokuraturi.html
funkcii-nauki-doklad.html