4. Модель взаимодействия открытых систем. Принцип построения. Понятия: протокол, интерфейс.

В начале 80-х годов ряд международных организаций по стандартизации (ISO, ITU-T и некоторые другие) разработали модель, которая сыграла значительную роль в развитии сетей. Это модель OSI (open system interconnection) или ВОС (взаимодействия открытых систем). При ее создании использовался опыт, полученный при создании сетей, в основном глобальных, в 70-е годы. В модели семь уровней, каждый из которых имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств.

-        прикладной (уровень 7);

-        представительный (уровень 6);

-        сеансовый (уровень 5);

-        транспортный (уровень 4);

-        сетевой (уровень 3);

-        канальный (уровень 2);

-        физический (уровень 1).

Три нижних уровня — физический, канальный и сетевой называются сетезависимыми, то есть протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети и используемым коммуникационным оборудованием. Например, переход от технологии Ethernet к технологии FDDI означает полную смену

протоколов физического и канального уровней во всех узлах сети.

Три верхних уровня — прикладной, представительный и сеансовый — ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает технические детали реализации от вышестоящих уровней.

Данная модель описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые операционной системой, системными утилитами, системными аппаратными средствами. Однако, приложения могут реализовывать собственные протоколы, обращаясь к системным средствам. Поэтому следует различать прикладной уровень и уровень взаимодействия приложений. Модель ВОС предполагает, что на двух взаимодействующих системах программное и аппаратное обеспечение должно быть построено по модульному принципу. Каждый модуль соответствует определенному уровню модели ВОС. Каждый из модулей взаимодействует только со своими «соседями», расположенными снизу или сверху. Взаимодействие модулей одной системы строго регламентировано. Вышестоящий модуль использует сервис, предоставляемый нижестоящим модулем. Между соседними модулями должны быть четко оговоренные правила взаимодействия — интерфейсы. Интерфейс — это все, что требуется «знать» одному модулю о другом. Внутренняя реализация не берется во внимание. Таким образом, мы можем изменять реализацию какого-либо модуля на более совершенную, но это изменение не затронет другие модули, так как интерфейс или «контракт» между модулями не изменился. Другими словами, модуль (программный или аппаратный) инкапсулирует свою реализацию. Модули передают друг другу блоки данных, обрабатываемых на каждом уровне по-своему.

В целом весь набор модулей одной системы (компьютера) решает задачу по передаче данных (сообщений) другой системе.

Переданное сообщение должно быть правильно понято на другой стороне. Поэтому модули формируют сообщения по специальным правилам, называемым протоколами. Интерфейс и протокол суть взаимозаменяемые понятия, но интерфейс — это взаимодействие более тесное между модулями одной системы, находящимися на разных уровнях модели, а протокол — удаленное взаимодействие между модулями двух разных систем.