Протокол OSI разработан для облегчения взаимодействий между аппаратной платформой и программным обеспечением, и абстрагироваться от различий в архитектуре. Спецификация OSI была задумана и разработана двумя международными организациями стандартизации: Международной Организацией по Стандартизации (International Organization for Standardization ISO) и Международным Союзом Стандартизации Телекоммуникационного Сектора (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector ITU-T).

 

На рисунке 8 показана схема протокола OSI и взаимодействие между уровнями модели.

 

Рисунок 8. Схема протокола OSI


 

Рассмотрим каждый уровень подробнее:
 

Физический уровень определяет все электрические и физические спецификации устройств передачи данных. Он включает количество и положение контактов в разъемах, а также вольтаж и спецификацию кабелей. Протокол OSI, поддерживает нумерацию используемых стандартов и физических уровней спецификаций. Примерами устройств, работающих на физическом уровне, являются концентраторы и ретрансляторы.

 
 

Канальный уровень предоставляет функционал, для передачи пакетов по сети и механизмы по коррекции ошибок, которые могут возникнуть на физическом уровне. На канальном уровне располагается схема адресов портов сетевых устройств, физические адреса которых зашиты в оборудования производителем. Используемая схема плоская. Также канальный уровень используется в Token Ring (маркерное кольцо), FDDI, Fibre Channel и других сетях, которые используют пакетную передачу данных. На канальном уровне работают коммутаторы и шлюзы. Данный уровень работает в рамках одной сети.

 
 

Сетевой уровень предоставляет средства для передачи пакетов от источника к получателю через одну или несколько сетей, учитывая требования транспортного уровня. Сетевой уровень выполняет маршрутизацию, контроль над потоком, определение ошибок, разбиение данных на сегменты и сбор сегментов в передаваемые данные. Роутеры, работающие на данном уровне, передают пакеты из небольших сетей в более большие, тем самым позволяя подключать сети в интернет, но также есть коммутаторы, работающие на 3-м уровне. Сетевой уровень использует логическую и иерархическую схемы адресов, которые присваиваются администраторами или инженерами сетей. Сетевой уровень используется в протоколах IP, IPX и Appletalk.

 
 

Протокол OSI использует два типа сервисов на транспортном уровне: ориентированный на соединения (TCP) и обеспечивающий передачу данных (UDP). В OSI существуют пять протоколов, ориентированных на осуществление соединения, это Transport Protocol Class 0 – 4. Сервис, обеспечивающий передачу данных, поддерживается только Transport Protocol Class 4.
 

◆ Transport Protocol Class 0 (TP0) представляет собой простейший OSI транспортный протокол, он выполняет разбиение данных на сегменты и сбор сегментов.
 

◆ Transport Protocol Class 1 (TP1) выполняет разбиение данных на сегменты и сбор сегментов, а также простейшую коррекцию ошибок. TP1 отправляет последовательности пакетов и повторяет их отправку, или пересобирает последовательность, если не пришли подтверждения о получении сегментов.
 

◆ Transport Protocol Class 2 (TP2) выполняет разбиение данных на сегменты и сбор сегментов, а также мультиплексирование и демультиплексирование потоков данных, проходящих по одному виртуальному циклу.
 

◆ Transport Protocol Class 3 (TP3) выполняет простейшую коррекцию ошибок и выполняет разбиение данных на сегменты, и сбор сегментов, а также мультиплексирование и демультиплексирование потоков данных, проходящих по одному виртуальному циклу. Также, он осуществляет отправку последовательностей пакетов и повторяет их отправку, или пересобирает последовательность, если не пришли подтверждения о получении сегментов.
 

◆ Transport Protocol Class 4 (TP4) выполняет все те же функции, что TP3 и плюс к тому он обеспечивает лучшие сервисы и функции передачи данных, а также работает лучше, чем другие сервисы. Он основан на Transmission Control Protocol (TCP) и является единственным протоколом OSI, который поддерживает соединение с сетевыми сервисами.

 
 

Сеансовый уровень обеспечивает механизм взаимодействия и управления пользовательскими сеансами. Он позволяет выставлять контрольные точки, ожидания, прерывания и перезапуски сеансов для полного и полу-дуплекса. Данный уровень отвечает за установку и разрыв сеансов TCP/IP. Данный уровень содержит сеансовый протокол и сеансовый сервис. Протокол сеансов позволяет пользователям сервиса (SS-пользователи), работать с сервисом сеансов. С точки зрения протокола, SS-пользователь, является объектом, который запрашивает сервисы у сеансового уровня. Запросы выполняются через точки доступа к сервису Session-Service Access Points (SSAP), а каждому SS-пользователю присвоен уникальный адрес SSAP.
 

Сеансовый сервис предоставляет четыре основных сервиса SS-пользователю:

- Устанавливает и прерывает соединения между SS-пользователями, а также синхронизирует обмен данными между ними.

- Обрабатывает различные сеансовые запросы, которые SS-пользователи должны выполнить перед началом обмена данными.

- Устанавливает точки синхронизации в передаваемых данных, которые позволяют восстановить сессию, в случае появления ошибок либо прерывания сессий.

- Позволяет SS-пользователям прерывать сессию, а потом возобновить ее снова.

 
 

Уровень представления в протоколе OSI состоит сервиса и протокола представления. Протокол представления позволяет пользователям сервиса (PS-пользователи), работать с сервисом представления. С точки зрения протокола, PS-пользователь, является объектом, который запрашивает сервисы у уровня представления. Данные запросы производятся через точки доступа сервиса Presentation-Service Access Points (PSAPs). PS-пользователи идентифицируются по PSAP адресу. Сервис представления определяет синтаксис передачи и переводит данные в синтаксис передачи для PS-пользователей, которые используют другой синтаксис для передачи данных. Сервис представления используется двумя PS-пользователями, для установки общего синтаксиса, который будет использоваться при передаче данных. Когда синтаксис выбран, уровень представления должен переводить данные PS-пользователей в правильный синтаксис передачи данных.
 

Сервис представления OSI определен стандартом ISO 8822 и рекомендациями ITU-T X.216. Протокол представления OSI определен стандартом ISO 8823 и рекомендациями ITU-T X.226. Протокол представления для беспроводных сетей, определен стандартом ISO 9576.

 

 

Прикладной уровень предоставляет интерфейс для приложений, а также предоставляет основные сервисы для взаимодействия. Он содержит различные объекты для приложений. Данные объекты являются частью приложений, относящихся тем, или иным образом, к протоколу OSI. Эти объекты состоят из пользовательских элементов и сервиса приложений (ASE). Пользовательский элемент, является частью приложения, которое использует ASE для передачи данных приложения. ASE является частью объекта приложения, которое представляет сервисы для пользовательских элементов, а также приложениям. ASE также представляет интерфейс к более нижним слоям модели OSI. Стандартные процессы приложений OSI включают следующее:

◆ Common Management-Information Protocol (CMIP) – выполняет передачу управляющей информации между удаленными коммутаторами. CMIP описан в спецификации ITU-T X.700 и по функционалу схож с протоколами Simple Network-Management Protocol (SNMP) и NetView.
 

◆ Directory Services (DS) – распределенный сервис, служащий для идентификации и адресации устройств в сети. DS описан в спецификации ITU-T X.500.
 

◆ File Transfer, Access, and Management (FTAM) – сервис файлообмена, он обеспечивает одновременный доступ к файлам.
 

◆ Message Handling System (MHS) – представляет собой механизм обмена электронными сообщениями между различными приложениями.
 

◆ Virtual Terminal Protocol (VTP) – обеспечивает эмуляцию терминала, позволяя удаленно управлять коммутаторами через терминал.