Организация обмена информацией в сети

Вследствие сложности процесса передачи данных в сети и из-за широкого развития сетей по инициативе Международной организации по стандартизации - ISO (International Standard Organization) - приняты международные соглашения, регламентирующие различные вопросы взаимодействия узлов в сети. При этом определены следующие уровни взаимодействия в сети:

1) физический:

· обеспечивает электрические, механические и функциональные характеристики подключения к каналам связи,

· преобразует сигналы из аналоговых в дискретные и обратно,

· определяет скорость передачи и топологию сети;

2) канальный:

· генерирует стартовый сигнал и организует начало передачи данных,

· разбивает передаваемую информацию на несколько пакетов, причем каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок,

· эффективно кодирует данные,

· проверяет полученную информацию и исправляет ошибки или запрашивает перепередачу искаженного сигнала,

· отключает канал при его неисправности и восстанавливает передачу после ремонта,

· генерирует сигнал окончания передачи и переводит канал в пассивное состояние;

3) сетевой:

· определяет маршрут передачи информации между сетями (это основная задача) и адресацию информации, управляет потоками данных,

· организует передачу данных от нескольких источников по одному каналу,

· обеспечивает обработку ошибок;

4) транспортный:

· управляет в целом передачей данных от источника сообщения к получателю,

· отвечает за стандартизацию обмена данными между программами, находящимися на разных компьютерах сети,

· связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами;

5) сеансовый:

· организует и проводит сеанс связи между прикладными процессами, выполняемыми на компьютерах сети, путем определения начала и окончания сеанса связи, длительности, точек синхронизации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных,

· определяет правила диалога прикладных программ, рестарта, проверки прав доступа к сетевым ресурсам,

· восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных;

6) представительский:

· интерпретирует и преобразует передаваемые между прикладными процессами данные к виду, удобному для прикладных процессов, путем определения форматов данных, алфавитов, кодов представления специальных и графических символов,

· производит сжатие и разжатие данных;

7) прикладной:

· выполняет прикладные программы и административное управление сетью,

· взаимодействует с прикладными сетевыми программами, обслуживающими файлы,

· выполняет вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передачу почтовых сообщений и т.п.,

· обеспечивает удобный интерфейс для пользователя.

На разных уровнях обмен происходит различными единицами информации: биты, кадры, пакеты, сеансовые сообщения, пользовательские сообщения.

Уровни 1 и 2 составляют нижнюю группу, непосредственно связанную с каналами связи. Уровни 3 и 4 прокладывают путь данным между отправителем и получателем сообщения и управляют передачей по этому пути. Уровни 5 – 7 связаны с организацией взаимодействия прикладных программ, с вводом, хранением, обработкой данных и выдачей результатов.

Каждый из уровней выполняет «указания» уровня с большим порядковым номером, т.е. более высокого уровня. Каждый из уровней, помимо выполнения собственных функций, «подстраховывает» работу более низких уровней. Так, если канальный уровень пропустит ошибку, ее исправит транспортный.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. По своей реализации они могут быть: аппаратными - определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети, программными – определяют характер взаимодействия программ и данных.

Каждый уровень подразделяется на две части: спецификация услуг определяет, что делает уровень; спецификация протокола определяет, как он это делает, причем каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола.

Обработка данных

В соответствии с принципом программного управления любая обработка выполняется с помощью той или иной программы, относящейся к программному обеспечению (ПО) компьютера.