Информационную систему, удовлетворяющую требованиям стандартов ISO, именуют открытой. Важнейшей проблемой, решаемой на основе Базовой эталонной модели, является взаимодействие открытых систем. Под последним понимается абстрактное описание совместного функционирования прикладных процессов, расположенных в различных удаленных друг от друга открытых системах сети.
Рисунок 31 - Область взаимодействия открытых систем.
Сложность области взаимодействия открытых систем привела к тому, что в соответствии со Стандартом 7489 она разделена на семь расположенных друг над другом уровней (см. рис. 31.).
Каждый из семи уровней обеспечивает сервис для уровня, расположенного над ним. Благодаря этому верхний, прикладной уровень предоставляет прикладным процессам весь сервис, обеспечиваемый семью уровнями, т. е. всей областью взаимодействия. Нижний уровень опирается на физические средства соединения, являющиеся фундаментом коммуникационной подсети.
Ниже приведено назначение каждого из семи уровней модели OSI, а также сервис, предоставляемый для смежных уровней.
1. Физический уровень направляет неструктурированный поток битов данных через физическую среду передачи (сетевой кабель). Физический уровень связывает электрический/оптический, механический и функциональный интерфейс с кабелем.
2. Канальный уровень осуществляет упаковку неструктурированных битов данных с физического уровня во фреймы данных, которые представляют собой логически упорядоченные, структурированные пакеты данных. Формат фрейма зависит от топологии сети. Канальный уровень отвечает за обеспечение безошибочной передачи фреймов с одного компьютера на другой через физический уровень. Фреймы содержат исходный адрес и адрес назначения, что позволяет компьютеру, отправляющему данные, и компьютеру, который их принимает, распознавать и извлекать по сети свои фреймы.
3. Сетевой уровень отвечает за адресацию сообщений и преобразование логических адресов и имен в физические адреса. Кроме того, на этом уровне определяется маршрут от передающего к принимающему компьютеру. Сетевой уровень определяет путь прохождения данных в зависимости от сетевых условий, приоритета сервиса и других факторов. Сетевой уровень объединяет небольшие фреймы данных для передачи по сети. Кроме того, он переструктурирует большие фреймы в более мелкие пакеты. На принимающем компьютере сетевой уровень производит преобразование пакетов данных к исходной структуре фрейма.
4. Транспортный уровень отвечает за распознавание и коррекцию ошибок. Кроме того, он гарантирует надежную доставку сообщений, создаваемых на уровне приложений. Аналогично тому, как сетевой уровень производит обработку фреймов данных, этот уровень производит переупаковку сообщений, разрезая длинные сообщения на несколько пакетов, и объединяя по несколько коротких сообщений в один пакет. Такая процедура обеспечивает эффективную передачу данных по сети. На принимающем компьютере транспортный уровень осуществляет распаковку сообщений, сборку исходных сообщений и отправляет уведомление о приеме.
5. Сеансовый уровень позволяет двум приложениям на разных компьютерах установить, использовать, и завершить соединение, которое называется сеансом. Этот уровень осуществляет распознавание имен, а также обеспечивает функции, необходимые для того, чтобы позволить двум приложениям взаимодействовать через сеть, например, функции безопасности.
6. Уровень представления определяет форму, используемую для обмена данными между компьютерами, объединенными в сеть. Уровень представления можно назвать сетевым транслятором. На компьютере, отправляющем данные, этот уровень осуществляет преобразование данных из формата, полученного с уровня приложений, в повсеместно распознаваемый промежуточный формат. На принимающем компьютере, этот уровень переводит данные из промежуточного формата в формат, распознаваемый уровнем приложения принимающего компьютера. Кроме того, на этом уровне осуществляется управление защитой данных и сжатие данных.
7. Уровень приложений позволяет прикладным процессам получать доступ к сетевому сервису. Этот уровень предоставляет сервис, непосредственно поддерживающий пользовательские приложения, такие, как программное обеспечение для передачи файлов, доступ к базам данных и электронная почта.
Каждый уровень взаимодействия открытых систем определяется группой стандартизующих его документов, которые всегда включают две спецификации:
· протокол
· сервис, обеспечиваемый этим протоколом для вышерасположенного уровня.
Протокол - это свод правил и форматов, определяющих взаимодействие объектов, которые расположены на одном уровне. Протокол определяет:
· процедуры передачи управляющей информации и данных между взаимодействующими объектами;
· механизм выбора указанных процедур из списка возможных;
· структуру и способ кодирования протокольных блоков данных.
