Призначення протоколів усіх рівнів

1 рівень: спряження з фізичними засобами.

2 рівень: передавання між сумісними системами.

3 рівень: прокладка сполучення між системами.

4 рівень: налагодження наскрізних сполучень.

5 рівень: організація та проведення діалога.

6 рівень: перетворення даних.

7 рівень: реалізація різних форм взаємодії прикладних процесів.

Прикладний рівень (7)

Верхній рівень моделі, забезпечує взаємодію користувацьких програм з мережею. Цей рівень дозволяє прикладним програмам використовувати мережеві сервіси, такі як віддалений доступ до файлів та баз даних, надсилання електронної пошти та інше. Також він відповідає за передачу службової інформації, надає прикладним програмам інформацію про помилки і формує запити до рівня відображення.

Приклад: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET

Рівень відображення (6)

Цей рівень відображає та перетворює дані, якими обмінюються між собою прикладні процеси. Необхідність у цьому рівні обумовлена тим, що різні комп’ютери та пристрої, під’єднані до мережі, можуть мати різні формати даних, різні системи команд, і цей рівень призначений для того, щоби спосіб відображення інформації не впливав на формат інформації в мережі. Кожна інформація, яку формує прикладний рівень для передавання має 2 аспекти: семантику і синтаксис. Семантика описує зміст повідомлення. На рівні відображення відтворюється синтаксис.

Для представлення різних типів інформації використовують різні стандарти:

· TIFF – стандартний графічний формат для растрових зображень з високою роздільною здатністю;

· JPEG – стандарт для передачі фотографій;

· MIDI – для цифрової передачі музики;

· MPEG – для цифрової передачі рухомих зображень.

Сеансовий рівень (5)

Цей рівень організовує діалогові сеанси між прикладними процесами. Під час його роботи в користувача складається враження, що прикладні процеси розташовані на одному потужному локальному процесорі. Ініціатором сеансу є прикладний об’єкт, який звертається до представницького об’єкта і передає йому адресу партнера. Після цього представницький об’єкт звертається до сеансового рівня і ініціює сеанс зв’язку.

Приклади протоколів та інтерфейсів сеансового рівня:

· NFS (Network File System);

· SQL (Structured Query Language);

· X-Window (використовується на Unix-станціях і дозволяє їх використовувати як локальні).

· ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Secure Copy Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).

Транспортний рівень (4)

· забезпечує доставку пакетів без помилок і втрат, а також в потрібній послідовності. Тут же проводиться розбиття на блоки передаваних даних, що поміщаються в пакети, і відновлення даних, що приймаються, з пакетів. Доставка пакетів можлива як зі встановленням з'єднання (віртуального каналу), так і без. Транспортний рівень є прикордонним і зв'язуючим між верхніми трьома, сильно залежними від додатків, і трьома нижніми рівнями, сильно прив'язаними до конкретної мережі.

Приклад: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Мережевий рівень (3)

На цьому рівні працює маршрутизатор (роутер).

· відповідає за адресацію пакетів і переклад логічних імен (логічних адрес, наприклад, IP-адрес або IPX-адрес) у фізичні мережні MAC-адреси (і назад). На цьому ж рівні розв'язується задача вибору маршруту (шляхи), по якому пакет доставляється за призначенням (якщо в мережі є декілька маршрутів). На мережному рівні діють такі складні проміжні мережні пристрої, як маршрутизатори.

Канальний рівень (2)

· відповідає за формування пакетів (кадрів) стандартного для даної мережі (Ethernet, Token-Ring, FDDI) вигляду, що включають початкове і кінцеве управляючі поля. Тут же проводиться управління доступом до мережі, виявляються помилки передачі шляхом підрахунку контрольних сум, і проводиться повторна пересилка приймачу помилкових пакетів. Канальний рівень ділиться на два підрівні: верхній LLC і нижній MAC.

На канальному рівні блоки даних називаються кадрами.

На цьому рівні працюють комутатори, мости.

Прикладами протоколів канального рівня для глобальних мереж є:

· HDLC (High-Level Data Link Control). Підтримує як одно- так і багато-пунктові конфігурації;

· Ethernet

· X.25. Перший протокол для мереж з комутацією пакетів;

· Frame Relay (продовження X.25). Забезпечує найвищу швидкість в глобальних мережах, оскільки в ньому застосовується спрощена схема обробки кадрів безкорекції помилок.

· ARCnet, ATM, Cisco Discovery Protocol (CDP), Controller Area Network (CAN), Econet, Ethernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers), IEEE 802.11 wireless LAN, Link Access Procedures, D channel (LAPD), LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Serial Line Internet Protocol (SLIP) (obsolete), Spanning tree protocol, StarLan, Token ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25.

Як вже наголошувалося, в рівні 2 (канальному) нерідко виділяють два підрівні (sublayers) LLC і MAC (рис.):

Рис. Підрівні LLC і MAC канального рівня

· Верхній підрівень (LLC – Logical Link Control) здійснює управління логічним зв'язком, тобто встановлює віртуальний канал зв'язки. Строго кажучи, ці функції не пов'язані з конкретним типом мережі, але частина з них все ж таки покладається на апаратуру мережі (мережний адаптер). Інша частина функцій підрівня LLC виконується програмою драйвера мережного адаптера. Підрівень LLC відповідає за взаємодію з рівнем 3 (мережним).

· Нижній підрівень (MAC – Media Access Control) забезпечує безпосередній доступ до середовища передачі інформації (каналу зв'язку). Він напряму пов'язаний з апаратурою мережі. Саме на підрівні MAC здійснюється взаємодія з фізичним рівнем. Тут проводиться контроль стану мережі, повторна передача пакетів задане число раз при колізіях, прийом пакетів і перевірка правильності передачі.

Фізичний рівень (1)

·. відповідає за кодування передаваної інформації в рівні сигналів, прийняті в середовищі передачі, що використовується, і зворотне декодування. Тут же визначаються вимоги до з'єднувачів, роз'ємів, електричного узгодження, заземлення, захисту від перешкод і т.д. На цьому рівні працюють концентратори, (хаби), повторювачі (ретранслятори) сигналу і медіаконвертори.

Протоколи: IRDA, USB, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485,

Ethernet (включно 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX та інші), 802.11Wi-Fi, DSL, ISDN, SONET/SDH, GSM Um radio interface, CDMA, IEEE 802.15, ITU и ITU-T, Firewire, TransferJet, Etherloop, ARINC 818, G.hn/G.9960.