Международная организация по стандартизации (МОС, International Standardization Organization, ISO) предложила в 1978 г. эталонную модель взаимодействия открытых систем (ВОС, Open System Interconnect, OSI). На основе этой модели был разработан стек протоколов, который не получил широкого распространения, хотя он и был принят как национальный стандарт правительством США еще в 1990 году (проект GOSIP). Однако, модель OSIявляется главной методологической основой для анализа и разработки сетей.
Стандартом де-факто для глобальных сетей в это время есть стек протоколов TCP/IP, разработанный в середине 70-х годов по заказу Министерства обороны США. Позже была выработана и модель TCP/IP.
В локальных сетях, рядом с TCP/IP, применяются стеки IPX/SPX, NetBIOS/SMB, XNS, DECnetи другие.
Расхождения между моделями ВОС и TCP/IP происходят из разных целей и методологий разработки протоколов и услуг. Разработка модели OSIбыла направлена на достаточно амбициозную цель установления механизмов для распределенной обработки данных в аппаратно и программно разнородных компьютерных средах. Цели разработки протоколов TCP/IP были намного скромнее и прагматичнее: установление механизмов для соединения сетей и предоставления пользователям этих сетей набора базовых коммуникационных услуг.
Разработкой протоколов ВОС занималась большая международная организация - МОС. Подобным организациям свойственно замедлено функционирование. Работа над стандартами ВОС показала как недостаточную мобильность таких организаций перед лицом предельно интенсивного технологического развития в данной области, как и сложности, с установлением баланса чаще всего противоречивых интересов многих участников работы.
Разработка протоколов TCP/IP происходила в среде, ориентированной на практическое приложение. В центре внимания были конкретные проблемы, которые касаются связки сетей и обслуживания пользователей. Разработку TCP/IP начинали ради решения проблем сети ARPANET– в первую очередь, резкого роста количества подключенных компьютеров и, соответственно, трафика, ими выработанного. Протокол IP должен был предоставить средства деления единственной сети, которое была ARPANET на множество подсетей, которые изолируют внутренний трафик один от одного.
При разработке модели ВОС выделения уровней базировалось на следующих принципах:
1. каждый уровень должен выполнять отдельную функцию
2. потек информации между уровнями должен быть минимизирован
3. функции уровней должны быть удобные для определения международных стандартов
4. количество уровней должно быть достаточным для деления функций, но не избыточным.
Модель ВОС определяет семь уровней: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представление данных, прикладной.
7. прикладной |
6. представление данных |
5. сеансовый |
4. транспортный |
3. сетевой |
2. канальный |
1. физический |
Рис. 1 - Семь уровней модели OSI
Все сетевые функции в модели разделенные на 7 уровней (Рис. 1). При этом вышестоящие уровни выполняют более сложные, глобальные задания, для чего используют в своих целях нижестоящие уровни, а также управляют ими. Цель нижестоящого уровня - предоставление услуг вышестоящему уровню, причем вышестоящему уровню не важны детали выполнения этих услуг. Нижчестоящи уровни выполняют больше простые, больше конкретные функции. В идеале каждый уровень взаимодействует только с теми, которые находятся рядом с ним (выше его и ниже его). Верхний уровень отвечает прикладному заданию, которое работает в этот момент дополнения, нижней - непосредственной передаче сигналов по канале связи.
Функции, которые входят в показанных на рис. 1 уровни, реализуются каждым абонентом сети. При этом каждый уровень на одном абоненте работает так, вроде бы он имеет прямую связь с соответствующим уровнем другого абонента, то есть между одноименными уровнями абонентов сети существует виртуальная связь. Реальна же связь абоненты одной сети имеют только на самом нижнем, первом, физическом уровне. В передаточном абоненте информация проходит все уровни, начиная с верхнего и заканчивая нижним. В принимающем абоненте полученная информация делает дорогу назад: от нижнего уровня к верхнему (рис. 2).
Рис. 2 - Путь информации от абонента к абоненту
Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализованные операционной системой, системными утилитами, системными аппаратными средствами. Модель не включает средство взаимодействия дополнений конечных пользователей. Свои собственные протоколы взаимодействия реализуются, обращаясь к системным средствам. Поэтому необходимо различать уровень взаимодействия дополнений и прикладной уровень.
Стоит также иметь в виду, что дополнение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI. Например, некоторые СКБД имеют встроенные средства удаленного доступа к файлам. В этом случае дополнение, выполняя доступ к удаленным ресурсам, не использует системную файловую службу; он обходит верхние уровни модели OSIи обращается прямо к системным средствам, которые отвечают за транспортировку сообщений по сети, которые располагаются на нижних уровнях модели OSI.
