CC BY
242
СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ OSI Линь Л. Т.1, Дык Б. М.2, Хуи Н. Н.3, Чыонг Н. Д.4, Хю Н. Б.5,
Хыонг Л. Ч.6
'Линь Лай Тхи /Linh Lai Thi — студент, кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем, факультет информационной безопасности и компьютерных технологий; 2Дык Буй Минь / Duc Bui Minh — магистрант, кафедра программных систем, факультет инфокоммуникационных технологий; 3Хуи Нгуен Нгок /Huy Nguyen Ngoc — студент, кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем, факультет информационной безопасности и компьютерных технологий;
4ЧыонгНгуен Динь / Truong Nguyen Dinh — студент; 5Хю Нгуен Ба / Huy Nguyen Ba — студент, кафедра систем управления и информатики, факультет систем управления и робототехники; 6ХыонгЛыу Чан /Huong Luu Tran — студент, кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем, факультет информационной безопасности и компьютерных технологий, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
Аннотация: сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection model - базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, ЭМВОС) представляет собой концептуальную модель, которая характеризует и стандартизирует коммуникационные функции телекоммуникационной или вычислительной системы не зависит от их внутренней структуры и технологии. Его целью является совместимость различных систем связи со стандартными протоколами. Модель разделит системы связи в 7 слоев. В этой статьи мы узнаем о архитектуре и принципе работы модели OSI. Ключевые слова: модель OSI, уровень модели OSI, протокол.
Сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection model - базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, ЭМВОС) представляет собой концептуальную модель, которая характеризует и стандартизирует коммуникационные функции телекоммуникационной или вычислительной системы не зависит от их внутренней структуры и технологии. Его целью является совместимость различных систем связи со стандартными протоколами. Модель разделит системы связи в абстракции слоев. Оригинальная версия модели определили семь слоев. Цель этой модели является совместимостью различных систем связи со стандартными протоколами. Модель разделит системы связи в абстракции слоев. Оригинальная версия модели определилась семью слоев. Каждый слой имеет свои свойства, он использует только функции его нижнего слоя, и разрешает только верхнему слою, использует свои функции. Эта модель является продуктом проекта базовой модели связи открытых систем в Международной организации по стандартизации (КО), поддерживаемой идентификации ISO / IEC 7498-1. Сетевая модель OSI описывает протоколы и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи.
Рис. 1. Модель OSI
Каждый уровень модели OSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем [1].
Уровень 1: физический уровень (Physical Layer) - самый нижний уровень, он определяет электрические и физические характеристики соединения данных, связь между устройством и физической среды передачи данных (например, медные или волоконно-оптические кабеля, радиочастота). ). Этот уровень включает в себя расположение жилы, напряжения, сопротивления линии, спецификации кабеля, синхронизации сигналов и аналогичных характеристик подключенных устройств и частоты (5 ГГц или 2,4 ГГц и т.д.) для беспроводных устройств. Физический уровень отвечает за передачу и прием неструктурированных необработанных данных на физической среде. Режим передачи на этом уровне может быть симплексом, полудуплексом и полным дуплексом. Сетевая топология может быть шиной, ячеистой или кольцом. Физический уровень никогда не касаются протоколов или других подобных элементов более высокого уровня. Примеры аппаратных средств на этом слое являются сетевые адаптеры, повторители, сетевые концентраторы, модемы и медиаконвертер.
Уровень 2: Канальный уровень (Data Link Layer) обеспечивает связь между двумя напрямую соединенными узлами (node-to-node data transfer). Этот уровень предназначен для обнаружения и исправления ошибок, которые могут возникнуть на физическом уровне. Он определяет протокол для установления и прекратить соединение между двумя физическими подключенными устройствами. Он также определяет протокол для управления потоком данных между ними. Для работы канального уровня придумали следующие протоколы: ARCnet, ATM, Controller Area Network (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), StarLan, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Token ring, Link Access Procedures, Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (предоставляет функции LLC для подуровня IEEE 802 MAC), D channel (LAPD), LocalTalk, Multiprotocol Label Switching, Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), Point to Point Protocol (PPP), Serial Line Internet Protocol (SLIP), Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25, ARP IEEE 802.11 wireless LAN.
Уровень 3: Сетевой уровень (Network Layer) обеспечивает функциональные и процедурные средства передачи блока информации, передаваемый протоколом без предварительного
установления соединения и создания виртуального канала (называется датаграммой) от одного узла к другому подключен к той же сети. Сеть представляет собой среду передачи, к которой может быть подключить много узлов, на которой каждый узел имеет свой адрес и которая разрешает к каким узлам надо подключить, чтобы передать сообщение на назначенные узлы, связанные с сетью, просто предоставляя содержание сообщение и адрес назначенных узлов и позволяя сети найти способ доставки сообщение к узлу назначения. Если сообщение слишком велико, чтобы передать от одного узла к другому на уровне канала передачи данных, сеть может осуществлять доставку сообщений путем разделения сообщения на несколько фрагментов в одном узле, посылая фрагменты независимо друг от друга, и повторно посылая фрагменты в других узлах. Доставка сообщений на сетевом уровне не гарантированно надежна, Протоколы сетевого уровня могут обеспечить надежную доставку сообщений, но это не обязательно. IP/IPv4/IPv6, IPX, X.25, CLNP, Ipsec, Протоколы маршрутизации - RIP, OSPF (Open Shortest Path First) являются протоколами этого уровня [2].
Уровень 4: Транспортный уровень (Transport Layer) обеспечит надёжную передачу информации от отправителя к получателю через одну или несколько сетей, сохраняя при этом качество сервисных функций. Транспортный уровень контролирует надежность данной линии связи с управлением потоком, сегментацией и десегментацией и контролем ошибок. Некоторые протоколы являются субъектно-ориентированными соединениями. Это значит, что транспортный уровень может отслеживать сегменты и ретранслировать те, которые терпят неудачу. Транспортный уровень также обеспечивает подтверждение передачи данных успешных и посылает следующую информацию, если ошибок не было. Транспортный уровень создает пакеты из сообщения, принятого от прикладного уровня. Пакетирование представляет собой процесс деления длинного сообщения на более короткие сообщения. Протоколы транспортного уровня: ATP, UDP (User Datagram Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP, FCP , IL (IL Protocol), NBF, SCTP, SPX, NCP, SST , TCP.
Уровень 5: Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает поддержание сеанса связи. Он устанавливает, управляет и завершает соединения между локальными или удаленными приложениями. Он обеспечивает полный дуплекс, полу-дуплекс, или симплекс операции. Сеансовый уровень обычно реализуется в средах приложений, использующие удаленными вызовами процедур. Протоколы сеансового уровня: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SCP (Session Control Protocol).. .[3].
Уровень 6: уровень представления (Presentation layer) преобразует протоколы и обеспечивает кодирование-декодирование данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или шифрование/дешифрование, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально. Уровень представления обычно представляет собой промежуточный протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой. Протоколы уровня представления: XDR (eXternal Data Representation), ICA (Independent Computing Architecture), XDR (eXternal Data Representation), NCP (NetWare Core Protocol), XDR (external Data Representation), AFP (Apple Filing Protocol), X.25 PAD (Packet Assembler/Disassembler Protocol), NDR (Network Data Representation) [4].
Слой 7: Прикладной уровень (Application Layer) является слой OSI ближе к пользователю, как прикладном уровне пользователи взаимодействуют непосредственно с программным приложением. Функции прикладного уровня, как правило, включают в себя идентификацию коммуникационных партнеров, определение доступности ресурсов и синхронизации связи. При определении партнеров связи, прикладной уровень определяет идентичность и доступность коммуникационных партнеров для приложения с данными для передачи. При определении наличия ресурсов, уровень приложений должен решить, существуют ли достаточные сетевые
ресурсы для запрашиваемой связи. В синхронизации связи, все коммуникационные связи между приложениями требует сотрудничества, которые управляется на уровне приложений. Протоколы прикладного уровня: HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), RDP (Remote Desktop Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP3 (Post Office Protocol Version 3), FTP (File Transfer Protocol), XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), OSCAR (Open System for Communication in Real time), Modbus, SIP (Session Initiation Protocol), TELNET (terminal network) и другие.
Мы и разобрали сетевую модель OSI. В настоящее время модель OSI обычно применяет в учебе для объяснения работы инфокоммуникационных сетей. Понимание модели OSI дает нам большую возможность чтобы понять принципы работы модели TCP/IP.
Литература
1. Семиуровневая модель OSI. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sernam.ru/book_icn.php?id=6/ (дата обращения: 02.01.2017).
2. OSI model. [Electronic resource]. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model/ (date of access: 03.01.2017).
3. Сеансовый уровень. [Электронный ресурс]: Сетевая модель OSI. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевая_модель_OSI/ (дата обращения: 15.12.2016).
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ
Гибадуллин А. А.
Гибадуллин Артур Амирзянович / Gibadullin Artur Amirzyanovich — студент, кафедра физико-математического образования, факультет информационных технологий и математики, Нижневартовский государственный университет, г. Нижневартовск
Аннотация: статья посвящена математическим пакетам прикладных программ, которые применяются для решения задач, возникающих при изучении математики, и для объяснения учащимся математических закономерностей. Их можно использовать в обучении школьников, студентов физико-математических, инженерно-технических, экономических, педагогических специальностей. Рассматривается возможность использования данных программных средств для описания закономерностей временных пространств, при изучении физических явлений и формул. Ключевые слова: программное обеспечение, Mathcad, Matlab, Scilab, Excel, временное пространство, фрактал, математика, физика.
В современной математике возникают задачи и появляются проблемы, которые не под силу решить человеку. В таком случае на помощь приходит специальное математическое программное обеспечение. Поэтому важной задачей является разработка такого обеспечения и овладение навыками его применения. Например, оно подходит для решения сложных алгебраических и дифференциальных уравнений, исследования графиков функций [1]. Применяется при решении задач по физике, содержащих множество формул и расчетов [2]. Все это указывает на важность компьютерных технологий и обучения им [3].
Для обучения существует специальная дисциплина «Математические пакеты прикладных программ». Автором разработана рейтинговая система оценивания и система заданий для нее
[10]. Внимание также уделяется возможностям вычислительных средств для построения и изучения фракталов [14]. На практике показано, что такое фрактальная размерность, фрактальные закономерности показаны с помощью графики, анимаций [8].
Помимо фрактальной геометрии математические пакеты прикладных программ способны отразить особенности авторских многовременных пространств [4]. С помощью данных пространств можно описать природу и характерные особенности материи и взаимодействий [5]. Они образуют многомерную структуру с различным количеством измерений, которое может меняться [6]. Применяются для исследований различных областей науки и научных работ [7]. Одна из главных их идей заключается в разложении пространства и материи по временам [9]. При попытке их дискретизации возникают такие новые объекты и концепции как Суперверс
[11]. Они способны показать важность такой области исследования как физика времени и внести вклад в нее [12]. С помощью них построена авторская многовременная теория всего, в которой все явления природы объяснены с помощью анизотропных времен [13].
