Зачем нужна модель по взаимодействию открытых систем OSI?
В 1982 г. Международной организацией по стандартизации (сокр.ISO) при плодотворном сотрудничестве с ITU-T был начат новый проект в сфере сетевых технологий, получивший название взаимодействие открытых систем, с англ. Open Systems Interconnection, сокр. OSI.
До возникновения OSI сетевые технологические решения были в полной мере проприетарными и основывались на следующих корпоративных стандартах- SNA, XNS и Decnet. OSI - новая попытка создания сетевого стандарта для обеспечения должной совместимости решений разнообразных поставщиков. В тот период многие сети вынуждены были поддерживать по несколько разных протоколов взаимодействия, что вело к использованию большого количества устройств, не имеющих возможности общаться один с другим из-за отсутствия общего протокола.
Эталонную модель OSI считают большим шагом в сторону создания концепций наиболее современных сетей. Благодаря ей была популяризована идея модели общих протоколов, находящихся на разных уровнях и имеющих возможность определения взаимодействия между сетевыми аппаратами и программным обеспечением.
Правда, реальный стек протокола OSI, который разработали как часть проектов, был воспринят многими людьми как фактически нереализуемый и слишком сложный. Он предполагал упразднить все существующие протоколы и их заменить новыми на каждом уровне стека. Таковое сильно затруднило процесс реализации стека и стало причиной отказа многих фирм-поставщиков и пользователей от него. В дополнение, протокол OSI был разработан комитетами, которые предлагали различные и часто противоречивые характеристики. Последнее привело к объявлению большого количества особенностей и параметров необязательными. Так как слишком многое звучало как необязательное или предоставлялось на выбор разработчиков, реализации разнообразных поставщиков не могли просто взаимодействовать, тем самым отвергая саму идею OSI проекта.
В результате попытки OSI договориться о существовании общего стандарта сетевого взаимодействия были вытеснены стеком протокола TCP/IP, который используют в Интернете, с его более прагматичным простым подходом к компьютерной сети. Подход Интернета - создание простых протоколов с 2-мя независимыми реализациями, которые требовались для того, чтобы протоколы могли считаться стандартными. Это подтвердило практическую реализуемость единого стандарта.
Большинство протоколов со спецификациями стека OSI уже не используют, такие как X.400 электронная почта. Только немногие выжили в этой борьбе технологий, зачастую в упрощённом виде. Структуру каталогов X.500 используют до сих пор, главным образом, благодаря упрощению громоздких протоколов DAP, получившим название LDAP с статусом стандарта Интернета.
Процесс свёртывания проекта OSI (1996 год) нанес серьёзный удар по легитимности и репутации в нём участвовавших организаций, особенно это касалось ISO.
Принципы модели по взаимодействию открытых систем
Известная модель OSI предполагает, что каждое сетевое приложение можно разделить на семь последовательных уровней, для каждого из которых создали общие модели и свои стандарты. В результате задачей сетевого взаимодействия состояла в разделении на более легкие и меньшие задачи, что обеспечивает совместимость между продуктом разных производителей и упрощает разработку приложений при создании отдельных уровней и применения существующих уже реализаций.
В теории, каждый уровень обязан взаимодействовать с аналогичным ему уровнем удаленных компьютеров. На практике любой из них, исключая физический, может взаимодействовать как с выше- , так и с нижележащими уровнями. Т.е. представляет услугу вышележащему, и использует услуги нижележащего. На одном компьютере в реальной ситуации независимо друг от друга часто выполняется несколько видов реализаций одного уровня. К примеру, компьютеры могут иметь некоторое количество сетевых адаптеров Ethernet-стандарта, адаптеры Ethernet + Token-Ring-стандартов и.т.д.
Следует рассмотреть подробнее каждый из этих уровней и их использование.
Физический уровень
Данный уровень описывается физическими свойствами (например, электромеханическими характеристиками) среды и сигналов, которые переносят информацию.
Канальный уровень
Данный уровень обеспечивается переносом данных по физическим средам. Его делят еще на два уровня: LLC и MAC. Такое деление может позволить одному LLC-уровню использовать разные реализации MAC-уровня.
Сетевой уровень
Данный уровень работает с адресами логическими. Он обеспечивает маршрутизацию и подключение между 2-мя узлами в сети. Он предоставляет транспортному уровню услугу с установлением соединения.
Транспортный уровень
Данный уровень предоставляет услугу, аналогично услуге сетевого уровня. Высокий уровень надежности гарантируют только некоторые (далеко не все) реализации сетевого уровня, поэтому эти услуги относят к функциям, выполняемым транспортным уровнем.
Сеансовый уровень
Данный уровень способен обеспечивать разрыв и установление сеансов, плановое управление всеми ими. Сеансом называется логическое соединение одного конечного пункта с другим. Наилучшим примером данной модели может служить телефонный звонок. В случае набора номера устанавливается логическое соединение, при этом в другом конце провода будет звонить телефон.
Представительный уровень
Данный уровень может позволить двум стекам протоколов что-то вроде «договариваться» о т.н. синтаксисе (представление) данных, передаваемых друг другу. Так как гарантий одинакового синтаксиса информации нет, то данный уровень в случае необходимости переводит информацию из одного вида в другие.
Прикладной уровень
Этот уровень считается высшим в модели OSI. На этих уровнях выполняют приложения конкретного типа, которые используют услуги представительных уровней (косвенно и всех остальных). Это могут быть пересылка файлов, обмен электронной почтой, а также любые другие сетевые приложения.
