Семиуровневая модель взаимодействия открытых ИС

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС) – это идеологическая концепция, которая была утверждена МККТТ (рекомендация Х.200) и МОС (стандарт IS 7498). Ее появление было связано с необходимостью объединения в сети разнотипных ЭВМ (в смысле системы, серии, платформы). Сетевое ПО является очень сложным и это потребовало его разбиения на ряд иерархических уровней, стандартизации самих уровней и интерфейсов между ними. В единую сеть должны объединяться любые ЭВМ (ПК, мейнфреймы, рабочие станции, супер-ЭВМ, с ОС UNIX, Windows и т.д.), если выполнены те условия, которые оговариваются в данной модели.

Все сетевое ПО открытой системы делится на ряд функциональных слоев (уровней). ЭМ ВОС рекомендует 7 таких уровней, показанных на рисунке.

Модель вводитединую терминологию для описания уровней. При этом обобщенно рассматриваются три смежных уровня – (N-l), (N) и (N+1).

(N)-объект - те элементы открытой системы, которые выполняют в ней функции N-уровня.

(N)-службой называется совокупность функциональных возможностей (N)-уровня и всех нижележащих уровней.

В объектах выделяются отдельные элементы, называемые(N)-функциями,а в (N)-службе – элементы, определяемые как(N)-услуги.

В процессе передачи данных между (N)-объектами устанавливается взаимодействие, определяемое как(N)-пpoтокол. Это набор правил, процедур и форматов, необходимых для правильного взаимодействия (N)-объектов. Между объектами может быть несколько протоколов.

Связь между смежными объектами в одной системе происходит через (N)-ТДС – точку доступа к (N)-службе. Между объектами может быть несколько(N)-ТДС.

Под (N)-соединением понимается связь между двумя или более (N+1)-объектами, которая осуществляется от одной (N)-ТДС до другой и в которой участвуют объекты (N) и всех нижележащих уровней.

Каждый объект при передаче добавляет свою необходимую информацию. Данные, получаемые от верхнего уровня, включаются в поле (N)-ДП – данных протокола. Каждый протокольный объект добавляет еще свою информацию – поле(N)-УИП – управляющую информацию протокола. Получаемый в результате протокольный блок данных(N) –ПБД поступает к объекту нижележащего уровня.

Уровни эталонной модели.

ЭМ ВОС выделяет 7 представленных уровней, но оставляет открытым вопрос их наполнения.

Функции уровней.

Произвольный (N)-уровень в общем случае включает в себя следующие функции.

1. Выбор протокола. На уровне может использоваться несколько протоколов, поэтому для организации (N) – соединения необходимо, чтобы (N) – объекты выбрали единый (N) протокол – иначе они просто не поймут друг друга.

2. Установление и расторжение соединения. Для установления соединения должны быть выполнены условия: должно иметься (N-1)-соединение; оба (N)-объекта должны быть готовы к выполнению обмена данными по протоколу.

Т.о, для соединения объектов 7-го уровня необходимо представление соединения представительским, сеансовым, и т.д. уровнями, вплоть до физического.

Расторжение (N)-соединения может быть: нормальным – по инициативе одного из связанных с ним (N+1)-объектов; аварийным – при возникновении ошибок в (N) или одном из нижележащих уровней.

3. Мультиплексирование и расщепление соединений. Мультиплексирование означает, что несколько (N)-соединений пользуются (N-1)-соединением. При этом возникают след. проблемы:

- необходима идентификация данных, относящихся к каждому (N)-соединению;

- управление каждым (N)-соединением должно учитывать пропускную способность (N-1)-соединения, с учетом работы других N-партнеров.

При расщеплении – одно (N)-соединение использует несколько (N-1)-соединений.

При этом возникают след. проблемы:

- управление применяемыми (N-1)-соединениями;

- дробление данных для их передачи по разным (N-1)-соединениям, контроль и восстановление последовательности на приемной стороне.

4. Передача нормальных данных. Это процедуры обмена (N)-объектами (N)-ПБД, каждый из которых содержит (N)-УИП и (N)-ДП.

5. Передача срочных данных. (Срочные данные используются для целей синхронизации, экстренного уведомления о сбоях). Передача этих данных производится по особому подканалу, т.к. она не зависит от состояния потока нормальных данных.

6. Управление потоком данных. (протокольное/интерфейсное).

Протокольное – регулирует скорость передачи (N)-ПБД между (N)-объектами. Интерфейсное – регулирует скорость передачи между (N+1) и (N)-объектами.

7. Сегментирование, блокирование, сцепление данных.

8. Организация последовательности (услуги, предоставляемые (N)-уровню (N-1)-уровнем, могут не содержать сохранение порядка(очередности) доставки данных. В этом случае (N)-уровень должен сам поддерживать механизм сохранения последовательности, используя порядковые номера блоков данных.

9. Защита от ошибок. Функция защиты от ошибок включает 3 механизма:

подтверждения, обнаружения ошибок и уведомление о них, возврата в исходное состояние.

10. Маршрутизация. Функция маршрутизации на (N)-уровне обеспечивает прохождение данных через цепочку (N)-объектов. Факт такой маршрутизации не известен ни нижним, ни верхним уровням.