Семірівнева модель OSI

Еталонна модель OSI. 2 Иерарахическая зв’язок. 2 Формати інформації. 4 Проблеми сумісності. 5 Рівні OSI. 5 Найважливіші терміни та концепцію. 7.

Протоколи OSI. 9 Основи технології 9 Доступ до середовища 9 Послуги без встановлення сполуки 10 Послуги з впровадження сполуки 10 Адресація 11 Протоколи вищих рівнів 13.

Маршрутизація OSI. 15 Термінологія 15 ES-IS 16 IS-IS 17 Ієрархія маршрутизації 17 Повідомлення між ES 18 Показники (метрики) 18 Формат пакета 18 Інтегрований IS-IS 19 Протокол междоменной маршрутизації (IDRP) 20.

Список літератури: 22.

Еталонна модель OSI.

Переміщення інформації між комп’ютерами різних схем є надзвичайно складній завданням. На початку 1980 рр. Міжнародна Організація з Стандартизації (ISO) визнала потреба у створення моделі мережі, яка міг би допомогти постачальникам створювати реалізації взаємодіючих мереж. Цю потреба задовольняє еталонна модель «Взаємодія Відкритих Систем «(OSI), випущена 1984 г.

Еталонна модель OSI швидко став основний архітектурної моделлю для передачі межкомпьютерных повідомлень. Попри те що, хто був розроблено інші архітектурні моделі (переважно патентовані), більшість постачальників мереж, коли він потрібно надати навчальну інформацію користувачам поставлених ними виробів, посилаються ними як у вироби для мережі, відповідної еталонною моделі OSI. І це дійсно, ця модель є найкращі ліки, наявному у розпорядженні тих, хто сподівається вивчити технологію сетей.

Иерарахическая связь.

Еталонна модель OSI ділить проблему переміщення інформації між комп’ютерами через середу мережі до 7 менших, і отже, більш легко розв’язаних проблем. Кожна з цих семи проблем обрано оскільки вона щодо автономна, і отже, її легше вирішити без надмірної опертя зовнішню информацию.

Кожна з семи областей проблеми вирішувалася з допомогою однієї з рівнів моделі. Більшість пристроїв мережі реалізує все сім рівнів. Однак у режимі потоку інформації деякі реалізації мережі пропускають чи більш рівнів. Два найнижчих рівня OSI реалізуються апаратним і програмним забезпеченням; інші п’ять вищих рівнів, зазвичай, реалізуються програмним обеспечением.

Довідкова модель OSI описує, як інформація виконує шлях через середу мережі (наприклад, дроти) від однієї прикладної програми (наприклад, програми обробки великоформатних таблиць) до інший прикладної програми, що у іншому комп’ютері. Оскільки інформація, яка мусить бути отослана, проходить вниз через рівні системи, принаймні цього просування вона стає дедалі більше схожій нормальною мовою і всі більше на інформацію, яку розуміють комп’ютери, саме «одиниці «і «нулі «.

У качесте прикладу зв’язку типу OSI припустимо, що Система На Малюнку 1 має інформацію до відправки в Систему У. Прикладна програма Системи, А повідомляється з Рівнем 7 Системи, А (верхній рівень), який повідомляється з Рівнем 6 Системи А, який у часи чергу повідомляється з Рівнем 5 Системи Проте й т.д. до Рівня 1 Системи А. Завдання Рівня 1 — віддавати (і навіть забирати) інформацію в фізичну середу мережі. Потому, як інформація проходить через фізичну середу сіті й поглащается Системою У, вона піднімається через верстви Системи У у порядку (спочатку Рівень 1, потім Рівень 2 тощо.), поки нарешті не досягне прикладну програму Системи В.

[pic].

Малюнок 1.

Хоча кожен із рівнів Системи Чи, можливо повідомлятися зі суміжними рівнями цією системою, їх головне завдання є повідомлення з відповідними рівнями Системи У. Тобто. головне завдання Рівня 1 Системи, А є зв’язок з Рівнем 1 Системи У; Рівень 2 Системи, А повідомляється з Рівнем 2 Системи У тощо. Це необхідно бо кожен рівень Системи має певні завдання, які має виконувати. Щоб виконувати ці завдання, він має повідомлятися з певним рівнем, у інший системе.

Уровневая модель OSI виключає пряме сполучення між відповідними рівнями інших систем. Отже, кожен рівень Системи, А повинен покладатися послуги, надані йому суміжними рівнями Системи А, аби допомогти здійснити зв’язку з відповідним йому рівнем Системи У. Відносини між суміжними рівнями окремої системи показані на Малюнку 2.

[pic].

Малюнок 2.

Припустимо, що Рівень 4 Системи, А повинен зв’язатися з Рівнем 4 Системи У. Щоб виконувати це завдання, Рівень 4 Системи, А повинен скористатися послугами Рівня 3 Системи А. Рівень 4 називається «користувачем послуг », а Рівень 3 — «джерелом послуг ». Послуги Рівня 3 забезпечуються Рівню 4 в «точці доступу до послуг «(SAP), яка є просто місце розташування, у якому Рівень 4 може запросити послуги Рівня 3. Як очевидно з малюнка, Рівень 3 може надавати свої послуги безлічі об'єктів Рівня 4.

Форматы информации.

Як Рівень 4 Системи У дізнається у тому, що необхідно Рівню 4 Системи А? Специфічні запити Рівня, А запам’ятовуються, як управляюча інформація, яка передається між відповідними рівнями у блоці, званому заголовком; заголовок передують фактичної прикладної інформації. Наприклад, припустимо, що Система, А хоче відправити в Систему Наступний текст (званий «дані «чи «інформація »):

The small grey cat ran up the wall to try to catch the red bird.

Цей текст передається з прикладної програми Системи На верхній рівень цією системою. Прикладний рівень Системи, А повинен передати певну інформацію в прикладної рівень Системи У, й тому він поміщає управляючу інформацію (у вигляді кодованого заголовка) перед фактичним текстом, що має бути переданий. Цей інформаційний блок передається в Рівень 6 Системи А, котрі можуть випередити його власним власної керуючої інформацією. Розміри повідомлення збільшуються тоді, як вони проходять вниз через рівні до того часу, доки досягне мережі, де оригінальний і вся пов’язана з нею управляюча інформація переміщаються Ющенка до Системи У, де їх поглащаются Рівнем 1 Системи У. Рівень 1 Системи У відокремлює заголовок рівня 1 і прочитує його, після що він знає, як обробляти даний інформаційний блок. Злегка зменшений в розмірах інформаційний блок передається в Рівень 2, який відокремлює заголовок Рівня 2, аналізує його, щоб отримати про дії, що він має виконати, тощо. Коли інформаційний блок нарешті сягає прикладної програми Системи У, він повинен містити тільки оригінальний текст.

Концепція заголовка та власне даних відносна і від перспективи від того рівня, які цей момент аналізує інформаційний блок. Наприклад, в Рівні 3 інформаційний блок складається з заголовка Рівня 3 і такими його даними. Проте дані Рівня 3 можуть утримувати заголовки Рівнів 4, 5, 6 і аналогічних сім. З іншого боку, заголовок Рівня 3 є просто для Рівня 2. Ця концепція ілюструється на Малюнку 3. І нарешті, в по вному обсязі рівні потребують приєднання заголовків. Деякі рівні просто виконують трансформацію фактичних даних, що вони отримують, щоб зробити їх понад більш-менш читаються для суміжних із нею рівнів. [pic].

Малюнок 3.

Проблемы совместимости.

Еталонна модель OSI перестав бути реалізацією мережі. Вона лише визначає функції кожного рівня. У цьому плані вона нагадує план для будівлі корабля. Так само, як виконання фактичної роботи з плану може бути укладено контракти з будь-яким кількістю кораблебудівних компаній, будь-яке число постачальників мережі можуть побудувати протокол реалізації за специфікацією протоколу. І цей план нічого очікувати гранично зрозумілим, кораблі, побудовані різними компаніями, які користуються у тому ж планом, нехай незначно, але якому будуть відрізнятися одне від друга. Прикладом найнезначнішого відмінності можуть бути цвяхи, забиті у різних местах.

Чим це пояснюється різниця у реалізаціях однієї й тієї ж плану корабля (чи специфікації протоколу)? Частково ця різниця викликана нездатністю будь-який специфікації врахувати всіх можливих деталі реалізації. З іншого боку, різні люди, реалізують і той ж проект, завжди інтерпретують його трохи по-різному. І, насамкінець, неминучі помилки реалізації призводять до з того що вироби різних реалізацій відрізняються виконанням. Цим пояснюється те, що реалізація протоколу Х компанії який завжди взаємодіє зі реалізацією цього протоколу, здійсненого інший компанией.

Уровни OSI.

Потому, як стали зрозумілими основні особливості принципу розподілу на рівні моделі OSI, можна розпочати обговорення кожного окремого рівня і його функцій. Кожен рівень має заздалегідь поставлене набір функцій, які має виконати у тому, щоб зв’язок могла состояться.

Прикладний уровень.

Прикладний рівень — це найбільш близька до користувачеві рівень OSI.

Він відрізняється з інших рівнів тим, що ні забезпечує послуг жодному з деяких інших рівнів OSI; але він забезпечує ними прикладні процеси, що лежать поза масштабу моделі OSI. Прикладами таких прикладних процесів можуть бути програми обробки великомасштабних таблиць, програми обробки слів, програми банківських терміналів і т.д.

Прикладний рівень ідентифікує й встановлює наявність кандидатів у партнери для зв’язку, синхронізує спільно працюючі прикладні програми, і навіть встановлює угоду з процедурам усунення помилок, і управління цілісністю информации.

Прикладний рівень також, чи є у наявності досить ресурсів для гаданої связи.

Представницький уровень.

Представницький рівень відпо-відає те що інформація, посылаемая з прикладного рівня однієї системи, була читаних для прикладного рівня інший системи. За необхідності представницький рівень здійснює трансляцію між безліччю форматів подання шляхом застосування загального формату уявлення информации.

Представницький рівень зайнятий як форматом і поданням фактичних даних користувача, але й структурами даних, що використовують програми. Тому, окрім трансформації формату фактичних даних (якщо необхідна), представницький рівень узгодить синтаксис передачі для прикладного уровня.

Сеансовый уровень.

Як за його назву, сеансовый рівень встановлює, управляє і завершує сеанси взаємодії між прикладними завданнями. Сеанси складаються з діалогу між двома або як об'єктами уявлення. Сеансовый рівень синхронізує діалог між об'єктами представницького рівня життя та управляє обміном інформації з-поміж них. На додачу до основний регуляції діалогів (сеансів) сеансовый рівень надає кошти на відправки інформації, класу послуг і повідомлення у виняткових ситуаціях про проблеми сеансового, представницького й ужиткового уровней.

Транспортний уровень.

Кордон між сеансовым і транспортним рівнями то, можливо представлена як межа між протоколами прикладного рівня життя та протоколами нижчих рівнів. Тоді як прикладної, представницький і сеансовый рівні зайняті прикладними питаннями, чотири нижчих рівня розв’язують проблеми транспортування данных.

Транспортний рівень намагається забезпечити послуги з транспортування даних, які рятують вищі верстви від виробничої необхідності вникати у її деталі. Зокрема, турботою транспортного гатунку є рішення таких питань, як виконання надійної транспортування даних через об'єднану мережу. Надаючи надійні послуги, транспортний рівень забезпечує механізми для установки, підтримки і упорядкованого завершення дії віртуальних каналів, систем виявлення й усунення несправностей транспортування та управління інформаційним потоком (для запобігання переповнення системи даними з іншої системы).

Мережний уровень.

Мережний рівень — це комплексний рівень, що забезпечує можливість з'єднання заліза і вибір маршруту між двома кінцевими системами, під'єднаними до найрізноманітніших «подсетям », які можуть перебувати у різних географічних пунктах. У разі «подсеть «- це суть незалежний мережевий кабель (іноді званий сегментом).

Т.к. дві кінцеві системи, бажаючі організувати зв’язок, може розділяти значне географічне відстань і безліч подсетей, мережевий рівень доменом маршрутизації. Протоколи маршрутизації вибирають оптимальні маршрути через послідовність з'єднаних між собою подсетей. Традиційні протоколи мережного рівня передають інформацію вздовж цих маршрутов.

Канальний уровень.

Канальний рівень (формально званий информационно-канальным рівнем) забезпечує надійний транзит даних через фізичний канал.

Виконуючи це завдання, канальний рівень вирішує питання фізичної адресації (на противагу мережевий чи логічного адресації), топології мережі, лінійної дисципліни (як кінцевої системі використовувати мережевий канал), повідомлення про несправностях, упорядкованим доставки блоків даних, і управління потоком информации.

Фізичний уровень.

Фізичний рівень визначає електротехнічні, механічні, процедурні і функціональні характеристики активації, підтримки і дезактивації фізичного каналу між кінцевими системами.

Специфікації фізичного рівня визначають такі характеристики, як рівні напруг, синхронізацію зміни напруг, швидкість передачі фізичної інформації, максимальні відстані передачі, фізичні з'єднувачі та інші аналогічні характеристики.

Важнейшие терміни і концепции.

Наука про об'єднання мереж, як та інші науки, має власну власну термінологію і наукову базу. На жаль, зважаючи на те, що галузеву науку про об'єднанні мереж дуже молода, поки що ні досягнуто єдине угоду про значенні концепцій і термінів об'єднаних мереж. Принаймні подальшого вдосконалення індустрії об'єднаних мереж означення й використання термінів здійснюватимуть понад четкими.

Адресация.

Істотним компонентом будь-який системи мережі є визначення місцезнаходження комп’ютерних систем. Є різноманітні схеми адресації, використовувані цієї мети, які залежить від використовуваного сімейства протоколів. Інакше кажучи, адресація AppleTalk відрізняється від адресації TCP/IP, що у своє чергу відрізняється від адресації OSI, і т.д.

Двома важливими типами адрес є адреси канального рівня життя та адреси мережного рівня. Адреси канального рівня (звані також фізичними чи апаратними адресами), зазвичай, унікальні кожному за мережного сполуки. Більшість локальних мереж (LAN) адреси канального рівня розміщені у схемі інтерфейсу; вони призначаються тієї організацією, що визначає стандарт протоколу, представлений цим інтерфейсом. Т.к. більшість комп’ютерних систем мають одне фізичне мережне з'єднання, вони теж мають лише одне адресу канального рівня. Роутеры та інші системи, з'єднані з безліччю фізичних мереж, може мати безліч адрес канального рівня. Відповідно до назвою, адреси канального рівня існують Рівні 2 еталонною моделі OSI.

Aдреса мережного рівня (звані також віртуальними чи логічними адресами) існують Рівні 3 еталонною моделі OSI. На відміну від адрес канального рівня, які зазвичай перебувають у межах плоского адресного простору, адреси мережного рівня зазвичай ієрархічні. Іншими словми, схожі на поштові адреси, які описують місцезнаходження людини, вказуючи країну, штат, поштовий індекс, місто, вулицю, адресу в цій вулиці, й нарешті, ім'я. Гарним прикладом одноуровневой адресації є номерна система соціальної безпеки США, відповідно до якої, кожен людина має один унікальний номер, присвоєний йому службою безопасности.

Ієрархічні адреси роблять сортування адрес і виклик більш легкими шляхом винятку великих блоків логічно схожих адрес у процесі послідовності операцій порівняння. Наприклад, можна виключити й інші країни, тоді як адресі зазначена країна «Ірландія ». Легкість сортування і повторного виклику є причиною, що роутеры використовують адреси мережного рівня ролі базису маршрутизации.

Адреси мережного рівня різняться залежно від використовуваного сімейства протоколів, але вони, зазвичай, використовують відповідні логічні розділи перебування комп’ютерних систем в об'єднаної мережі. Деякі з цих логічних розділів базуються на фізичних характеристиках мережі (як-от сегмент мережі, де знаходиться яканибудь система); інші логічні розділи базуються на угрупованнях, н е мають фізичного базису (наприклад, «зона «AppleTalk).

Блоки даних, пакети і вони сообщения.

Потому, як у адресами встановили місце розташування комп’ютерних систем, то, можливо зроблено обміну інформацією між двома чи більше системами. У літератури з об'єднаним мереж спостерігається непослідовність в найменуванні логічно згрупованих блоків інформації, яка переміщається між комп’ютерними системами. «блок даних », «пакет », «блок даних протоколу », «PDU », «сегмент », «повідомлення «- використовують усі й інші терміни, залежно від примхи тих, хто пише специфікації протоколов.

У даний роботі термін «блок даних «(frame) позначає блок інформації, джерелом і пунктом призначення якого є об'єкти канального рівня. Термін «пакет «(packet) позначає блок інформації, у якого джерело і пункт призначення — об'єкти мережного рівня. І, насамкінець, термін «повідомлення «(message) oбoзначает інформаційний блок, яка має об'єкти джерела й визначити місця призначення перебувають винятково вище мережного рівня. Термін «повідомлення «застосовується також для позначення окремих інформаційних блоків нижчих рівнів, які мають спеціальне, добре сформульоване назначение.

Протоколи OSI.

Нині еталонна модель OSI є найбільш видатної в світі моделлю архітектури об'єднаних мереж. Вона є також самим популярним засобом придбання знання мережах. З іншого боку, у протоколів OSI був довгим період дозрівання. І хоча відомо про деякі реалізаціях OSI, протоколи OSI досі не завоювали тієї популярності, яким користуються багато патентовані протоколи (наприклад, DECnet і АppleTalk) та постійно діючі стандарти (наприклад, протоколи Internet).

Основы технологии.

Об'єднання мереж OSI використовує унікальну термінологію. End system (ES).

Термін «кінцева система «належить до будь-якого влаштуванню мережі, не який займається маршрутизацією. Intermediate system (IS).

Термін «проміжна система «належить до роутеру. Area.

" Область «позначає групу суміжних мереж, і підключених до них хостів; область призначається адміністратором сіті або іншим аналогічним лицом.

Domain.

" Домен «є набір з'єднаних областей. Домени маршрутизації забезпечують повну зв’язність з усіма кінцевими системами, які у їх пределах.

Доступ до среде.

Також, як та інших сучасні 7-уровневые комплекти протоколів, комплект OSI включає у собі багато популярні сьогодні протоколи доступу до носію. Це дозволяє іншим комплектів протоколів існувати поруч із OSI щодо одного й тому самому носії. У OSI входять IEEE 802.2, IEEE 802.3, IEEE 802.5, FDDI, X.21, V.35, X.25 і другие.

Сетевой уровень.

OSI пропонує послуги мережного рівня як без встановлення сполуки, і зорієнтовані встановлення логічного сполуки. Послуги без встановлення сполуки описані у ISO 8473 (зазвичай званому Connectionless Network Protocol — CLNP — Протокол мережі без встановлення сполуки). Обслуговування, орієнтоване встановлення логічного сполуки (іноді зване Connection-Oriented Network Service — CONS) описується в ISO 8208 (X.25 Packet-Level Protocol — Протокол пакетного рівня X.25, іноді званий Connection-Mode Network Protocol — CMNP) і ISO 8878 (у якому описується, як користуватися ISO 8208, щоб забезпечити зорієнтовані встановлення логічного сполуки послуги OSI). Додатковий документ ISO 8881 описує, як забезпечити роботу Протоколу пакетного рівня X.25 в локальних мережах IEEE 802. OSI також визначає кілька протоколів маршрутизації, розглянутих нижче. У доповнення до згадуваним специфікаціям протоколів й нових послуг, є інших документів, пов’язані із мережним рівнем OSI, до яких входят:

ISO 8648.

Саме це документ зазвичай посилаються як у «внутрішню організацію мережного рівня «(internal organization of the network level — IONL).

Він описує, як може бути розбитий мережевий рівень втричі окремих помітних друг від друга подуровня, щоб забезпечити підтримку щодо різноманітних типів подсетей.

ISO 8348.

Документ зазвичай називають «визначення послуг мережі «(network service definition). Він описує зорієнтовані встановлення логічного сполуки послуги і житлово-комунальні послуги без встановлення сполуки, які забезпечує мережевий рівень OSI. Адресація мережного рівня також визначена у цьому немає. Визначення послуг у режимі без встановлення з'єднання та визначення адресації раніше були опубліковані окремим доповненням до ISO 8348; проте варіант ISO 8348.

1993 року об'єднує все доповнення в окремий документ.

ISO TR 9575.

Документ описує структуру, концепції, й термінологію, використану в протоколах маршрутизації OSI.

ISO TR 9577.

Документ описує, як відрізняти друг від друга велика кількість протоколів мережного рівня, що працюють у одному й тому ж середовищі. Це необхідно оскільки у на відміну від інших протоколів, протоколи мережного рівня OSI не різняться з допомогою будь-якого ідентифікатора (ID) протоколу чи аналогічного поля канального уровня.

Послуги без встановлення соединения.

Як очевидно з назви, CLNP є протоколом дейтаграмм без встановлення сполуки, що використовується для перенесення даних, і покажчиків несправності. Він містить коштів виявлення помилок, і їх корекції, покладаючись на здатність транспортного рівня забезпечити відповідним чином які ці послуги. Він має тільки один фазу, яка називається «передача інформації «(data transfer). Кожен виклик будь-якого примітиву послуг залежить від від інших викликів, навіщо необхідно, щоб вся адресна інформація повністю містилася й у складі примитива.

Тоді як CLNP визначає діючий протокол, виконує типові функції мережного рівня, CLNS (Обслуговування мережі без встановлення сполуки) описує послуги, надані транспортному рівню, в якому запит про передачу інформації реалізується доставкою, виконаною з найменшими витратами (best effort). Така доставка не гарантує, що дані ні втрачені, зіпсовані, що мені нічого очікувати порушений порядок, або що вона буде скопійовані. Обслуговування без встановлення сполуки передбачає, за потреби ці проблеми буде усунуто в транспортному рівні. CLNS не забезпечує ніяких видів інформації про поєднанні чи стані, і виконує настроювання сполуки. Т.к. CLNS забезпечує транспортні рівні інтерфейсом послуг, сопрягающим з CLNP, протоколи CNLS і CLNP часто розглядаються вместе.

Услуги з впровадження соединения.

Послуги мережі OSI з впровадження сполуки визначаються ISO 8208 і ISO 8878. OSI використовує X.25 Racket-Level Protocol для переміщення даних, і покажчиків помилок з впровадження сполуки. Для об'єктів транспортного рівня передбачено 6 послуг (одна задля встановлення сполуки, інша для роз'єднання сполуки, і чотири передачі даних). Послуги викликаються певної комбінацією з 4 примітив: запит (request), покажчик (indication), відповідь (response) й підтвердження (confirmation). Взаємодія цих чотирьох примітив показано на Малюнку 4.

[pic].

Малюнок 4.

У час часу t1 транспортний рівень ES 1 відправляє примітивзапит в мережевий рівень ES 1. Цей запит міститься у подсеть ES 1 протоколами подсети нижчих рівнів й у остаточному підсумку приймається ES 2, який відправляє інформацію угору меча у мережевий рівень. У мотент часу t2 мережевий рівень ES 2 відправляє примитив-указатель на свій транспортний рівень. Після закінчення необхідної обробки пакета найвищих рівнях, ES 2 ініціює відповідь в ES 1, використовуючи примитив-ответ, відправлений з транспортного рівня мережевий рівень. Відправлений в момень часу t3 відповідь повертається у ES 1, який відправляє інформацію угору меча у мережевий рівень, де генерується примитив-подтверждение, відправлений в транспортний рівень у момент t3.

Адресация.

Послуги мережі OSI надаються транспортному рівню через концептуальну точку за українсько-словацьким кордоном мережного і транспортного рівнів, відому під назвою «точки доступу до послуг мережі «(network service access point — NSAP). До кожного об'єкта транспортного рівня маємо одну NSAP.

Кожна NSAP то, можливо індивідуально адресована в об'єднаної глобальної мережі з допомогою адреси NSAP (між собою існує неточне назва — просто NSAP). Отже, будь-яка кінцева система OSI має, зазвичай, безліч адрес NSAP. Ці адреси зазвичай відрізняються лише останнім байтом, званому n-selector.

Можливі випадки, коли корисно адресувати повідомлення мережному рівня системи загалом, не пов’язуючи його з конкретною об'єктом транспортного рівня, наприклад, коли система бере участь у протоколах маршрутизації чи при адресації якоїсь проміжної системі (до роутеру). Така адресація виконується через спеціальний адресу мережі, відомий під назвою network entity title (NETy) (титул об'єкта мережі). Структурно NETy ідентичний адресою NSAP, але використовує спеціальне значення n-selector «00 ». Більшість кінцевих і проміжних систем мають лише одне N ETy, в на відміну від роутеров IP, які зазвичай мають за адресою за кожен інтерфейс. Проте проміжна система, що у кількох областях чи доменах, проти неї выборa володіння кількома NET.

Адреси NETy і NSAP є ієрархічними адресами. Адресація до ієрархічним системам полегшує як управління (шляхом забезпечення кількох рівнів управління), і маршрутизацію (шляхом кодування інформації про топології мережі). Адреса NSAP спочатку поділяється на частини: вихідна частина домену (initial domain part — IDP) і специфичнaя частина домену (domain specific part — DSP). IDP далі ділиться на ідентифікатор формату та службових повноважень (authority and format identifier — AFI) і ідентифікатор вихідного домену (initial domain identifier — IDI).

AFI забезпечує інформацію про структуру і змістовності полів IDI і DSP, зокрема інформацію у тому, чи є IDI ідентифікатором перемінної довжини і який використовує чи DSP десяткову чи двійкову систему числень. IDI визначає об'єкт, котрі можуть призначати різні значення частини DSP адреса.

DSP далі підрозділяється повноважним обличчям, відповідальних її управління. Зазвичай, далі йде ідентифікатор іншого управляючого авторитету, ніж забезпечується подальше делегування управління адресою в подорганы управління. Далі йде інформація, використовувана для маршрутизації, така, як домени маршрутизації, область (area) з доменом маршрутизації, ідентифікатор (ID) станції не більше цій галузі й селектор (selector) не більше цієї станції. Малюнок 5 ілюструє формат адреси OSI.

[pic].

Малюнок 5.

Транспортный уровень.

Як завжди для мережного рівня OSI, oбеспечиваются послуги, як без встановлення сполуки, і з впровадження сполуки. Фактично є 5 протоколів транспортного рівня OSI з впровадження сполуки: ТР0, ТР1, ТР2, ТР3 і ТР4. Усі вони, крім ТР4, працюють тільки з послугами мережі OSI з впровадження сполуки. ТР4 працює із послугами мережі і з встановленням сполуки, і без встановлення соединения.

ТР0 є простим протоколом транспортного рівня OSI, орієнтованим на встановлення логічного сполуки. З набору класичних функцій протоколу транспортного рівня виконує лише сегментацію і повторну складання. Це означає, що ТР0 зверне увагу на на протокольну інформаційну одиницю (protocol data unit — PDU) із цілком маленьким максимальним розміром, підтримувану лежать основу подсетями, і розіб'є пакет транспортного рівня на менші частини, які будуть дуже великі передачі по сети.

На додачу до сегментації і повторної складанні ТР1 забезпечує усунення базових помилок. Він нумерує все PDU і повторно відправляє ті, які підтверджено. ТР1 може також повторно ініціювати з'єднання у разі, коли має місце перевищення припустимого числа непідтверджених РDU.

ТР2 може мультиплексировать і демультиплексировать потоки даних через окрему віртуальну ланцюг. Ця здатність робить ТР2 особливо корисною в загальнодоступних інформаційних мережах (PDN), де кожна віртуальна ланцюг піддається окремої завантаженні. Подібно ТР0 і ТР1, ТР2 також сегментирует і знову збирає PDU.

ТР3 комбінує у собі характеристики ТР1 і ТР2.

ТР4 є популярним протоколом транспортного рівня OSI. ТР4 нагадує протокол ТСР з комплекту протоколів Internet; фактично, він базувався на ТСР. На додачу до характеристикам ТР3, ТР4 забезпечує надійні послуги з транспортування. Його застосування передбачає мережу, в якої проблеми не выявляются.

Протоколы вищих уровней.

Основні протоколи вищих рівнів OSI представлені на Малюнку 6.

[pic].

Малюнок 6.

Сеансовый уровень.

Протоколи сеансового рівня OSI перетворять в сеанси потоки даних, поставлених чотирма нижчими рівнями, шляхом реалізації різних управляючих механізмів. До саме цих механізмів входить ведення обліку, управління діалогом (тобто. визначення, і коли може говорити) і узгодження параметрів сеанса.

Управління діалогом сеансу реалізується шляхом застосування маркера (token), володіння яким забезпечує декларація про зв’язок. Маркер можна вимагати, і кінцевим системам ES може бути надано пріоритети, щоб забезпечити нерівноправна користування маркером.

Представительный уровень.

Представницький рівень OSI, зазвичай, є просто прохідним протоколом для інформації із сусідніх рівнів. Хоча багато вважає, що Abstract Syntax Notation 1 (ASN.1) (Абстрактне уявлення синтаксису) є протоколом представницького рівня OSI, ASN.1 використовується для висловлювання форматів даних в незалежному від машини форматі. Це дозволяє здійснювати зв’язок між прикладними завданнями різних комп’ютерних систем способом, прозорим тих прикладних задач.

Прикладной уровень.

Прикладний рівень ОSI включає діючі протоколи прикладного рівня, і навіть елементи послуг прикладного рівня (application service elements — ASE). ASE забезпечують легку зв’язок протоколів прикладного рівня з нижчими рівнями. Трьома найважливішими ASE є Елемент послуг управління асоціацією (Association Control Service Element — ACSE), Елемент послуг отримання доступу до операцій віддаленого устрою (Remote Operations Service Element — ROSE) і Елемент послуг надійної передачі (Reliable Transfer Service Element — RTSE). Під час підготовки до зв’язок між двома протоколами прикладного рівня ACSE об'єднує їх назви друг з іншому. ROSE реалізує родової (generic) механізм «запрос/ответ », який дозволяє доступом до операціям віддаленого устрою способом, схожим на виклики процедури інтерпретацій відділеною мережі (remote procedure calls — RPC). RTSE сприяє надійної доставці, роблячи конструктивні елементи сеансового рівня легкими від використання. Найбільшого уваги заслуговують наступні п’ять протоколів прикладного рівня OSI:

Common Management Information Protocol (CMIP).

Протокол загальної інформацією управління — протокол управління сети.

OSI Також, як і SNMP і Net View, він забезпечує обмін керуючої інформацією між ES і станціями управління (які теж являются.

ES).

Directory Services (DS).

Послуги каталогів. Розроблена з урахуванням специфікації Х.500 CITT, цю послугу дає можливості розподіленої бази анных, які корисні ідентифікації і адресації вузлів вищих ровней.

File Transfer, Access, and Management (FTAM).

Передача, доступ і управління файлами — послуги з передачі файлов.

На додачу до класичної передачі файлів, на яку FTAM забезпечує численні опції, FTAM також забезпечує средста доступу до розподіленим файлам так само, як і делает.

NetWare компанії Novell, Inc чи Network File System (NFS) компании.

Sun Microsystems, Inc.

Message Handling Systems (MHS).

Системи обробки повідомлень — забезпечує механізм, лежить у основі транспортування даних для прикладних завдань передачі повідомлень електронною поштою та інших завдань, потребують послуг із зберігання та просування даних. Хоча які й виконують аналогічні завдання, MHS годі було плутати з NetWare MHS компанії Novell.

Virtual Terminal Protocol (VTP).

Протокол віртуальних терміналів — забезпечує эмуляцию терміналів. Інакше кажучи, вона дозволяє комп’ютерної системі для віддаленій ES здаватися безпосередньо підключеним терміналом. З допомогою VTP користувач може, наприклад, виконувати дистанційні роботи з універсальних обчислювальних машинах.

Маршрутизація OSI.

За сприяння Міжнародної Організації з Стандартизації (ISO) вже розроблено чи розробляють час кілька протоколів маршрутизації. ISO називає Протокол Обміну Внутридоменной Маршрутизації Проміжних Систем (Intermediate System to Intermediate System Intra-Domain Routing Exchange Protocol (IS-IS)) як у ISO 10 589. Рухової силою стандартизації ISO документа IS-IS був комітет Х.3S3.3 Американського Національного Інституту Стандартів (ANSI), займається мережним і транспортним рівнями. Серед інших протоколів ISO, що з маршрутизацією, протоколи ISO 9542 (End System to Intermediate System, чи ES-IS — Кінцева система-Промежуточная Система) і ISO 10 747 (IS-IS InterDomain Routing Protocol, чи IDRP — Протокол междоменной маршрутизації проміжних систем).

IS-IS виходить з роботі, що була вперше виконано Digital Equipment Corporation розробки Phase V DECnet. Хоча IS-IS призначався для маршрутизації у мережах протоколу CLNP ISO, згодом розробили одне з його версій на підтримку як мереж CLNP, і мереж IP. Цю версію IS-IS зазвичай посилаються як у Integrated IS-IS (інтегрований); її також називають Dual IS-IS (двойственный).

Терминология.

Об'єднані мережі OSI використовують унікальну термінологію. Термін «кінцева система «(end system — ES) належить до будь-якого вузлу мережі, який не займається маршрутизацією; термін «проміжна система «(intermediate system-IS) належить до роутеру. Цими термінах базуються протоколи OSI ES-IS (що дозволяє ES і IS знаходити одне одного) і IS-IS (який забезпечує маршрутизацію між IS). Нижче дається визначення деяких інших важливих термінів об'єднаних мереж OSI:

Area.

Область. Група суміжних мереж, і підключених до них хостів, визначених як область адміністратором сіті або іншим аналогічним лицом.

Domain.

Домен. Набір з'єднаних областей. Домени маршрутизації забезпечують повну зв’язність з усіма кінцевими системами, які у їх пределах.

Level 1 routing.

Маршрутизація не більше області Рівня 1.

Level 2 routing.

Maршрутизация між областями Рівня 1.

На малюнку 7 «Ієрархія об'єднаних мереж OSI «показано взаємозв'язок між тими термінами. [pic].

Малюнок 7.

З суто технологічної погляду IS-IS майже аналогічний протоколу маршрутизації OSPF (IP-мережі). Обидва протоколу є протоколами з зазначенням стану каналу. Обидва вони широко забезпечують різні характеристики, які забезпечує RIP, зокрема ієрархії маршрутизації (routing hierachies), роздрібнення шляхів (path splitting), забезпечення типу послуги (type-of-service — TOS), посвідчення (authentication), підтримка кількох протоколів мережного рівня життя та підтримка (що з протоколом Integrated IS-IS) масок подсети перемінної длины.

ES-IS.

ES-IS більшою мірою є протоколом виявлення, ніж протоколом маршрутизації. Через ES-IS системи ES і IS дізнаються друг про одному. Цей процес відомий як конфігурація (configuration). Т.к. конфігурація повинна відбутися колись, що може розпочатися маршрутизація між ES, протокол ESIS у першу очередь.

ES-IS розрізняє три різних типи подсетей:

Point-to-point subnetworks.

Двухточечные подсети. Чи забезпечують безпосереднє з'єднання між двома системами. Більшість послідовних каналів глобальної мережі є двухточечными сетями.

Broadcast subnetworks.

Широкомовні подсети. Направляють окреме фізичне повідомлення в все вузли даної подсети. Прикладами широкомовних подсетей є Ethernet і IEEE 802.3.

General-topology subnetworks.

Подсети із загальною топологією. Підтримують довільне число систем.

Проте на відміну від широкомовних подсетей, величина витрат за передачу по якомусь маршруту n безпосередньо з розмірами даної подсети в подсети із загальною топологією. Прикладом подсети із загальною топологією є Х.25.

Інформація конфігурації передається через певні інтервали часу з допомогою повідомлень двох типів. Привітальні повідомлення ES (Es hello messages — ESHs) генеруються ES і вирушають на кожну IS даної подсети. Привітальні повідомлення IS (IS hello messages — ISH) генеруються IS і вирушають всім ES даної подсети. Ці привітальні сполучення основному призначені для перенесення адрес подсетей і адрес мережного рівня тих систем, що генерують их.

По змозі ES-IS намагається відправити інформацію конфігурації одночасно у кілька систем. У широкомовних подсетях привітальні повідомлення ES-IS вирушають під все IS з допомогою спеціальної многопунктовой адресації. IS відправляють привітальні повідомлення по спеціальному адресою многопунктовой адресації, певного всім кінцевих систем. Працюючи в подсети із загальною топологією ES-IS звичайно передає інформацію конфігурації через великі витрат за передачі многопунктовой адресации.

ES-IS переносить як адреси мережного рівня, і адреси подсетей. Адреси мережного рівня OSI ідентифікують або точку доступу до послуг мережі (NSAP), що дає інтерфейс між Рівнями 3 і 4, або титул об'єкта мережі (NETy), що є об'єктом мережного рівня OSI IS. Адреси подсетей OSI (іноді звані адресами точки підключення подсети — subnetwork point of attachment — SNPA) є точками, в яких ES чи IS фізично підключена якоїсь подсети. Адреса SNPA унікальним чином ідентифікує кожну систему, підключену до цієї подсети. У «тенета Ethernet, наприклад, SNPA є 48-битовым адресою управління доступом до носію (МАС). Частина інформації конфігурації, яку передає ES-IS, є відображення відповідності між NSAP і SNPA чи торгівлі між NETy і SNPA.

На малюнку 8 представлені формати пакетів ESH і ISH. [pic].

Малюнок 8.

IS-IS.

IS-IS є протоколом маршрутизації із зазначенням стану каналу. У цьому вся ролі він передає через мережу лавинної адресацією інформацію про стан каналу для побудови повної, послідовної картини топології сети.

Иерархия маршрутизации.

Для спрощення схеми й досвід роботи роутера IS-IS розрізняє IS рівнів 1 і 2. IS рівня 1 можуть повідомлятися коїться з іншими IS рівня 1, які у тієї ж області. IS рівня 2 можуть повідомлятися з IS інших галузей. Тобто. IS рівня 1 формують області рівня 1; IS рівня 2 здійснюють маршрутизацію між областями рівня 1.

IS рівня 2 формують стрижень внутридоменной маршрутизації. Іншими словами, IS рівня 2 можуть потрапити до інші IS рівня 2 шляхом перетину лише IS рівня 2. Наявність такої стрижня спрощує схему, т.к. у тому разі IS рівня 1 треба вміти лише потраплятимуть у найближчий IS рівня 2. Протокол стрижневою маршрутизації може також вносити зміни, не надаючи впливу протокол внутріобласний маршрутизации.

Сообщение між ES.

Маршрутизація OSI виконується так. Кожна ES належить конкретної області. ES виявляють найближчу IS шляхом прослуховування пакетів ISH. Якщо ES захоче відправити пакет до іншої ES, вона спрямовує пакет однієї із IS мережі, до котрої я вона безпосередньо підключена. Роутер переглядає адресу пункту призначення і просуває пакет по найкращому маршруту. Якщо ES пункту призначення перебуває у тієї ж подсети, то місцева IS дізнається це у результаті прослуховування ESH і відповідним чином просуне пакет. І тут IS може також забезпечити відправку повідомлення про переадресації (redirect — RD) в джерело пакета, щоб повідомити про доступності більш прямого шляху. Якщо адресою пункту призначення є якась ES інший подсети тієї сфери, то IS дізнається щодо точної маршруті і відповідно просуне пакет. Якщо адресою пункту призначення є якась ES іншої галузі, то IS рівня 1 відправляє цей пакет в до найближчої IS рівня 2. Просування пакета через IS рівня 2 триває до того часу, що він не досягне IS рівня 2 у сфері пункту призначення. У межах області пункту призначення IS просувають пакет по найкращому маршруту, поки що не достигнутa ES пункту назначения.

Кожна IS генерує коригування, визначальну ES і IS, із якими вона з'єднана, і навіть пов’язані із нею показники. Ця коригування вирушає в усі сусідні IS, які просувають її своїх сусідів, і т.д. (лавинна адресація). Номери послідовностей припиняють лавинную адресацію і відрізняють старі коригування від нових. Т.к. кожна IS отримує коригування про стан каналу від інших IS, кожен IS може побудувати повну базі даних всієї топології мережі. При зміні топології вирушають нові корректировки.

Показатели (метрики).

IS-IS використовує один обов’язковий, який установлюють за умовчанням показник з максимальним значенням шляху 1024. Це є довільним і звичайно призначається адміністратором мережі. Будь-який окремий канал може мати максимальне значення 64. Довжина шляхів обчислюється шляхом підсумовування значень каналів. Максимальні значення каналів встановлено на цих рівнях задля забезпечення ступеня деталізації, щоб підтримувати різні типи каналів, одночасно забезпечуючи достатню ефективність алгоритму пошуку найкоротшого шляху, використовуваного до розрахунку маршрута.

IS-IS також три додаткових показника (витрати) в ролі опцій тим адміністраторів, котрі мають у яких необхідність. Витрати затримки (delay) відбивають величину затримки в каналі. Витрати на витрати (expense) відбивають комунікаційні витрати, пов’язані з допомогою даного каналу. Витрати на помилки (error) відбивають коефіцієнт помилок даного канала.

IS-IS забезпечує відповідність цих чотирьох показників опції якості обслуговування (quality-of-service — QOS) в заголовку пакета CLNP. Користуючись цим відповідністю, IS-IS може вираховуватимуть маршрути через об'єднану мережу.

Формат пакета.

IS-IS використовує три базових формату пакета:

IS-IS hello packets — привітальні пакети IS-IS.

Link state packets (LSPs) — пакети стану канала.

Sequence numbers packets (SNPs) — пакети номерів последовательностей.

Кожен з цих трьох пакетів IS-IS має складний формат із трьома різними логічними частинами. Першої частиною є 8-байтовый фіксований заголовок, загальний всім трьох типів пакетів. Другою половиною є специфічна для такого типу пакета частину з фіксованим форматом. Третя логічна частина є також специфічною для типу пакета, однак має зміну довжину. Логічний формат пакетів IS-IS представлений малюнку 9.

|Common header |Packet-type-spec|Packet-type-spec| | |ific, fixed |ific, | | |header |variable-length | | | |header |.

Малюнок 9. Кожен із трьох типів пакета має загальний заголовок, як і показано на малюнку 10. [pic] малюнок 10.

Першим полем загалом заголовку IS-IS є ідентифікатор протоколу (protocol identifier), який ідентифікує протокол IS-IS. Це полі містить константу (131).

Наступним полем загального заголовка є полі довжини заголовка (header length). Це полі містить фіксовану довжину заголовка. Ця довжина завжди дорівнює 8 байтам, але він включена в такий спосіб, щоб пакети IS-IS незначно відрізнялися від пакетів CLNP.

За полем довжини слід полі версії (version), яке дорівнює одиниці в поточної специфікації IS-IS.

За полем версії йде полі довжини ID, яка визначає розміри частини ID (ідентифікатора) NSAP, якщо eго значення лежать у межах від 1 до 8 (включно). Якщо полі містить нуль, то частина ID дорівнює 6 байтам. Якщо полі містить 255 (одні одиниці), то частина ID дорівнює 0 байтов.

Наступним полем є полі типу пакета (packet type), яке визначає тип пакета IS-IS (hello, LSP чи SNP).

За полем типу пакета повторно слід полі версии.

За другим полем версії йде полі резерву (reserved), що дорівнює нулю і який ігнорується получателем.

Останнім полем загального заголовка є полі максимуму адрес області. Це полі визначає число адрес, разрешeнных з цією области.

За загальним заголовком йде додаткова фіксована частина, різна кожному за типу пакета, яку слід змінна часть.

Интегрированный IS-IS.

Інтегрований IS-IS є одним із версій IS-IS, яка використовує один алгоритм маршрутизації на підтримку кількох протоколів мережного рівня, Не тільки одного протоколу CLNP. Інтегрований IS-IS іноді називають Двоїстим IS-IS (Dual IS-IS), під назвою одній з версій, виділені на мереж IP і CLNP.

Пакети IS-IS доповнені кількома полями, що дозволяє IS-IS підтримувати додаткові мережні рівні. Ці поля повідомляють роутерам таку информацию:

— Досяжність мережевих адрес з деяких інших комплектів протоколов;

— Які протоколи підтримуються і яким роутерами;

— Іншу інформацію, необхідну якогось конкретного комплекту протоколов.

Інтегрований IS-IS представляє одне із двох способів підтримки у роутере кількох протоколів мережного рівня; інакше є застосування методу «кораблі вночі «(ships in the night). Цей метод пропагує використання цілком на окрему й відмінного від інших протоколу маршрутизації кожному за мережного протоколу мережі те щоб кілька протоколів маршрутизації фактично існували незалежно друг від друга (з різними типами маршрутної інформації, що проходить подібно кораблям вночі). Можливість спрямовувати з певних маршрутам кілька протоколів мережного рівня з допомогою таблиць, розрахованих одним протоколом маршрутизації, заощаджує ресурси роутеров.

Протокол междоменной маршрутизації (IDRP).

IDRP є протоколом OSI, призначеним для переміщення інформації між доменами маршрутизації. Він призначений для безшовної роботи з CLNP, ES-IS і IS-IS. IDRP виходить з протоколі граничних роутеров (BGP), що є протоколом междоменной маршрутизації, вперше який з’явився у співтоваристві IP.

IDRP вводить кілька нових термінів, зокрема такі: Border intermediate system (BIS).

Гранична проміжна система. Це IS, що у междоменной маршрутизації. І тому вона використовує IDRP. Routing domain (RD).

Домен маршрутизації. Це група ES і IS, працюючих відповідно до загальним адміністративним правилам, які мають колективне користування загальним маршрутним планом. Routing domain identifier (RDI).

Ідентифікатор домену маршрутизації. Унікальний ідентифікатор домену маршрутизації (RD). Routing information base (RIB).

Інформаційна база маршрутизації. Це база даних маршрутизації, використовувана IDRP. Кожна BIS будує свою RIB з інформації, отриманої від систем даного RD і з деяких інших BIS. Будь-яка RIB містить набір маршрутів, вибраних від використання який-небудь конкретной.

BIS. Confederation.

Конфедерація. Це група доменів маршрутизації (RD). RD, не належать до цієї конфедерації, сприймають її одностайно RD.

Топологія конфедерації невидима для RD, не принадлещащих до ней.

Конфедерації допомагають скоротити мережевий трафік, виступаючи у об'єднаної мережі як непереборної перепони; є підстави вкладено один на другую.

Маршрут IDRP є послідовність RDI. Деякі з цих RDI може бути конфедерациями. При конфігурації кожної BIS вона знає про RD і конфедерациях, яких вона належить, і навіть дізнається про інші BIS, RD і конфедерациях з інформації, якої вона обмінюється з кожним сусідом. Як вона та для маршрутизації з вектором відстані, маршрути як інибудь конкретний пункт призначення накопичуються поза даного пункту призначення. Тільки маршрути, які задовольняють вимогам місцевої політики який-небудь BIS і було обрані від використання, передадуть до інших BIS. Перерахунок маршрутів носить частковий характері і має місце при наявності одного їх наступних трьох подій: отримана инкрементная коригування маршрутизації з новими маршрутами, відмовляє якась сусідня BIS чи з’являється нова сусідня BIS.

До характеристик IDRP входять следующие:

— Підтримка CLNP QOS;

— Усунення петель шляхом ослеживания всіх RD, пересекаемых роутером;

— Скорочення обсягу маршрутної інформації та її обробки шляхом застосування конфедерацій, компресії інформації шляхів RD та інших средств;

— Забезпечення надійності шляхом застосування вбудованих надійних коштів транспортировки;

— Забезпечення захисту даних шляхом застосування криптографічного сигнатури кожному за пакета;

— Наявність вузлів обслуговування маршрута;

— Регенерирующие пакети RIB.

1. CISCO Internetworking Technology Overview — перекл. Володимир Плешаков.

(Сервер Марк-ИТТ).

2. Олифер М., Олифер У. — Введення у IP-мережі: internet.

3. Рад Б. Я., Яковлєв С.А. — Побудова мереж інтегрального обслуговування. — Л.: Машинобудування. Ленингр. отд-ние, 1990.