Информационные сети Лекция 6. Уровни приложений, представлений, сеансовый и транспортный

Взаимодействие в модели OSI

Уровень приложений В эталонной модели OSI седьмой уровень (уровень приложений) обеспечивает связь между приложениями через сетевые подключения. В процессе работы прикладные приложения запрашивают информацию, обращаясь к сетевым приложениям. Компьютерные приложения Обработка текста Графика Inetrnet Explorer Outlook Express Сетевые приложения Электронная почта Передача файлов Удаленный доступ World Wide Web

Работа приложения в сети Текстовый процессор может включать составляющую, решающую задачу пересылки документов по сети в электронном виде. Данная составляющая пересылки файлов квалифицирует текстовый процессор как приложение, работающее на уровне 7 в модели OSI. Веб-браузеры имеет свои составляющие пересылки файлов – при загрузке web- страниц, файлы страниц пересылаются на пользовательский компьютер.

Элементы сервиса приложений Уровень приложений модели OSI включает собственно приложение и элементы сервиса приложений, взаимодействующие с более низкими уровнями. Наиболее важными элементами сервиса приложений являются: Элемент службы управления ассоциированием (ASCE) – связывает имена приложений друг с другом в процессе подготовки обмена данными; Элемент службы удаленных операций (ROSE) – реализует общий механизм вопросов-ответов Элемент службы надежной пересылки (RTSE) – обеспечивает надежную доставку.

Приложения модели OSI Протокол обмена общей управляющей информацией (CMIP) – обеспечивает возможности по управлению сетью; Служба каталогов (DS) – служба обеспечивает реализацию функций распределенной базы данных, используемых для идентификации и адресации узлов на верхних уровнях; Служба управления, доступа и пересылки файлов (FTAM) – предоставляет сервис по пересылке файлов. FTAM предоставляет средства по распределенному доступу к файлам; Системы разработки сообщений (MHS) – обеспечивают базовый транспортный механизм для приложений по обработке электронных сообщений; Протокол виртуального терминала (VTP) – обеспечивает эмуляцию терминала.

Уровень представлений Уровень 6 (presentation layer) – уровень представлений эталонной модели OSI представляет собой промежуточный протокол для данных из соседних уровней. Такой подход позволяет выполнять обмен данными между приложениями на разнородных компьютерах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для гарантированности приложению поступления информации для обработки, в известном ему виде. При необходимости уровень представлений выполняет перевод из одного формата в другой.

Уровень представлений Уровень представлений занимается структурами данных, которые используются программами для информационного обмена. Например, если две системы используют разные коды обмена информацией (мейнфрейм IBM – расширенный двоичный код обмена информацией EBCDIC, персональный компьютер – стандартный код обмена информацией ASCII), то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между различными форматами.

Функции уровня представлений Функцией уровня представлений является и шифрование данных (для обеспечения конфиденциальности передаваемой информации). Для решения данной задачи процессы на уровне представлений должны выполнять криптографические преобразования данных. На данном уровне могут располагаться и другие подпрограммы, обрабатывающие тексты, графику в битовые потоки для передачи по сети.

Функции уровня представлений Стандарты уровня представлений определяют способы представления графических изображений (PICT для обмена между программами Macintosh и PowerPC, TIFF, JPEG и другие). Существуют стандарты уровня представлений, определяющие представление звука и видеоизображений (MP3, MPEG, QuickTime).

Форматы различных типов данных

Сеансовый уровень Протокол сеансового уровня (session layer) – уровень 5 модели OSI реализует механизмы управления, преобразует потоки данных, формируемые четырьмя нижними уровнями, в сеансы. Механизмы управления пятого уровня включают в себя: Учет сеансов; Управление процессом обмена информацией; Обмен информацией относительно параметров сеанса.

Функции сеансового уровня Сеансовый уровень устанавливает, управляет и завершает сеансы между приложениями. Сеансовый уровень координирует запросы на обслуживание и ответы, имеющие место в процессе обмена данными между приложениями на хост- машинах. Управление диалогом во время сеанса осуществляется с помощью маркера, наличие которого обеспечивает право на выполнение обмена. Маркер запрашивается в процессе обмена и оконечные системы могут наделяться приоритетами, обеспечивающими неравноправное использование маркера.

Работа на сеансовом уровне

Транспортный уровень Транспортный уровень определяет сквозное взаимодействие приложений на хост машинах и обеспечивает следующие сервисы: Сегментация данных приложений верхнего уровня; Обеспечение сквозного соединения; Пересылка сегментов от одного хоста, в одном конце цепочки взаимодействия, к другому, стоящему в другом конце; Обеспечение надежности передачи данных.

Управление потоком При отправке сегментов данных, транспортный уровень может гарантировать целостность данных. Одним из методов является управление потоком, которое помогает избежать проблем с переполнением буферов на хост-машинах. Службы транспортного уровня позволяют приложениям обеспечить надежный транспорт данных между хост-машинами. Для для обеспечения надежного транспорта данных между конечными системами используются отношения с установлением соединения.

Организация соединения В эталонной модели OSI несколько приложений могут коллективно использовать одно транспортное соединение. Функции транспорта реализуются посегментно. Это означает, что различные приложения могут посылать данные по принципу первый пришел, первый получил обслуживание. Такие сегменты могут предназначаться как для одного получателя, так и для многих.

Использование транспорта

Организация соединения в сети Пользователь транспортного уровня должен открыть сеанс с установлением соединения. Для начала передачи приложения (принимающее и отправляющее) информируют ОС об инициации соединения. Одна из машин отправляет вызов, который принимается второй стороной. Протокольные программы начинают общаться, посылая сообщения подтверждающие аутентификацию и готовность обеих сторон. После осуществления синхронизации говорят, что соединение установлено и начинается процесс передачи данных.

Организация соединения в сети

Выводы Каждый из верхних уровней выполняет свои функции и зависит от сервисов, предоставляемых уровнем ниже. Все данные верхних уровней могут инкапсулировать данные в сегменты, передаваемые из одного конца соединений на другой. Уровень приложений поддерживает коммуникационную составляющую приложений. Уровень представлений форматирует и преобразовывает данные сетевого приложения. Функции сеансового уровня координирует коммуникационное взаимодействие приложений. Транспортный уровень обеспечивает сегментацию и передачу данных через сеть.