Реализация OSI

Понять, как работает модель OSI, легче, если мы взглянем на нее под другим углом зрения. Модель взаимодействия открытых систем имеет вертикальную структуру, которая называется стеком, а мы расположим ее горизонтально. В предыдущем разделе мы поднимались от уровня 1 и до уровня 7. На этот раз начнем с уровня 7 (ближайшего к пользователю) и пройдем по стеку до физического уровня. Это поможет нам разобраться во взаимодействии различных уровней.

В основе любого сообщения лежит полезная нагрузка. Ее размеры и содержимое зависят от программного приложения. Важно понять, что при пересылке данных вся полезная нагрузка обычно не помещается в одном сообщении. Чаще всего эта нагрузка разбивается на отдельные небольшие порции, к заголовкам которых добавляются протоколы, управляющие сообщением. Величина порции полезной нагрузки зависит от используемого приложения. Например, если вы открыли сессию Telnet с библиотекой, то будет передаваться небольшой объем данных (коды клавиш, которые вы нажимаете, и числа). А вот при загрузке файла с FTP-сайта величина полезной нагрузки будет гораздо больше и составит миллионы байтов в тысячах пакетов.

Помимо полезной нагрузки имеются протоколы, управляющие передачей сообщения. Первые три уровня в этой модели управляют используемым сетевым приложением (уровень приложений), форматом представления данных (уровень представлений) и характеристиками соединения (сеансовый уровень). Например, порт 25 идентифицирует SMTP-приложение электронной почты.

Примечание. Порты не являются физическими объектами, как можно предположить из их названия. Это, скорее, логические зоны компьютера, где ожидается получение информации определенного типа.

При переходе на следующий уровень - транспортный - размер сообщения немного увеличивается. Здесь главная задача состоит в предоставлении принимающему компьютеру сведений о поступающем сообщении, а также в том, чтобы он не был перегружен пакетами. Кроме того, этот уровень дает гарантию того, что все передаваемые пакеты дойдут до получателя.

Следующий уровень, добавляемый к сообщению, - сетевой уровень. Именно на этом этапе сообщение превращается в пакет или дейтаграмму. В заголовок пакета включается логический сетевой адрес, по которому передается сообщение. В числе других сетевые протоколы включают в себя и протокол IP.

За сетевым уровнем следует канальный уровень. Здесь считываются данные, представленные в двоичном виде, и добавляются к формату, который называется кадром. Формат кадра задается протоколом сетевого адаптера (например, Ethernet или ATM). В заголовке каждого кадра содержится MAC-адрес (Media Access Control) - адрес управления доступом к среде для сетевого устройства. У каждого сетевого адаптера есть свой уникальный MAC-идентификатор.

Вот мы и дошли до физического уровня. Вы помните, что на этом уровне сообщение преобразуется в последовательность импульсов, передающих данные в двоичном виде. Это последний уровень стека, и он не зависит от того, в каком виде передается сигнал, - в виде электрических импульсов обычной сети или световых импульсов оптоволоконной линии. Импульсы обрабатываются платами сетевого интерфейса, программное обеспечение сетевой среды в этом процессе не участвует.