2.10. Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС)

Фирма IBM в середине 70х г. разработала SNA(System Network Architecture). В дальнейшем эта концепция легла в основу эталонной модели.

Открытая система – система, допускающая в процессе функционирования изменения своего состава и структуры в соответствии с изменяющимися условиями и задачами функционирования.

Эталонная модель (ЭМ) представляет собой многоуровневую систему стандартов, к-рые описывают взаимодействие распределенных объектов. В ЭМ 2 системы открытые друг для друга, если они ориентированы на обмен информации между собой и используют один и тот же набор стандартов. Т.о. открытая система для внешнего наблюдения представляется некоторым стандартным образом, не зависит от аппартных особенностей реализации дан.системы и языков программирования.

Цели разработки эталонной модели:

1.  стандартизация обмена информации между компонентами ТКС;

2.  устранение технических препятствий для связи разнотипных компонентов.;

3.  стандартизация описания внутреннего функционирования как отдельных компонентов, так и ТКС в целом;

4.  определение точки взаимодействия (интерфейсов) для обмена информации;

5.  стандартизация и разумное ограничение диапазона предоставляемых возможностей с целью умножения накладных расходов;

6.  определение допустимых отклонений от стандартов, а также условии применения этих отклонений.

Эталонная модель основана на следующих понятиях:

1.  Процесс – процесс выполнения программы, осуществленный синхронно с некоторым множеством взаимодействующих с ним процессов.

2.  Прикладной процесс – процесс, являющийся источником либо получателем информации.

3.  Прикладной объект – функции прикладного процесса.

4.  Уровень – множество процессов, реализующих похожие функции.

5.  Соединение – логическая связь между процессами одного уровня предназначенная для обмена данными.

6.  Сервис – набор функций или услуг, предоставленных процессами одного уровня.

7.  Подсистема – множество объектов одного уровня, предоставленных некоторый сервис этого же уровня.

8.  Физическая среда – система кабелей, радиоканалы и т.д. то, что обеспечивает физическую связь объектов телекоммуникационных систем.

Общая система взаимодействия прикладных объектов.

 

2 прикладных процесса А и В при организации своего взаимодействия (на уровне N) передают данные другим объектам (уровня N-1) предоставляющих услугу передачи данных до объекта В.

A_N  →A_N-1  …→B_N-1  →B_N

Для предоставления услуги, образуется подсистема из объектов A_N-1  и В_N-1 , A_N-1  тоже обеспечивает доставку В_N-2 и так до нулевого уровня. J – промежуточная система с max уровнем J. Взаимодействие объектов одного уровня осуществляется в соответствии с протоколом.

При доставке данных до объекта уровня J+1 может использоваться не пара объектов (А и В), а некоторое количество дополнительных подмножеств объектов С.

Промежуточные объекты называется ретрансляторы.

В эталонной модели предполагается, что 2 объекта, прежде чем начать взаимодействие между собой должны «договориться» о следующем:

1.о времени начала сеанса обмена информацией;

2.о длительности сеанса связи;

3.о формате представляемых данных;

4.о скорости передачи данных;

5.о последовательности выступлений.

Для решения задачи взаимодействия была разработана многоуровневая архитектура протоколов. Эталонная модель предлагает 7-уроневую архитектуру (но сущ.и др.)

Выбор 7 уровней был продиктован соображениями инженерного компромисса. Требуется создать продукцию высокого качества, но приличной сложности.

Соображения:

1.Необходимо иметь достаточное количество уровней, чтобы каждый из них не был слишком сложный для понимания использования и разработки.

2.Желательно иметь не слишком много уровней, чтобы их интеграция не была слишком громоздкой и сложной.

3.Желательно выбрать естественную границу между уровнями так чтобы родственные функции принадлежали одному уровню..

Номера уровней эталонной модели

Краткая характеристика уровней:

7.Прикладной – обрабатывает семантику информации, которыми обмениваются прикладные процессы. В рамках ЭМ разработаны 3 вида временных услуг:

- виртуальная память;

- виртуальный файл;

- служба передачи заданий и манипуляции.

6.Представительский – управляет синтаксисом обмена информации между процессами, обеспечивает открытие логических связей между ними, их закрытие; контролирует ошибки при взаимодействие; если необходимо осуществляет кодирование, шифрование и сжатие информации.

5.Сеансовый – управляет диалогом между объектами представительского уровня, осуществляет установление сеансового соединения с заданными параметрами, расторжение соединения, передачу данных по установленному соединению в соответствии с их уровнем приоритета и срочности, синхронизацию данных в процессе сеанса и восстановления сеанса в случае потери связи.

4.Транспортный – реализует надежный и прозрачный механизм передачи данных с требуемым качеством обслуживания.

Параметры качества обслуживания

- производительность(скорость передачи)

- транзитная задержка

- коэффициент необнаруженных ошибок

- вероятность нарушения транспортировки

Транспортный уровень предоставляет 2 типа сервиса:

1.передача данных с установлением соединения

2.без установления соединения

Оптимизирует исполнение сетевых ресурсов, с этой целью здесь определяется 5 классов транспортных протоколов, чем выше класс протокола, тем выше качество обслуживания; если сетевой уровень предполагает высшее качество обслуживания, то предполагаем, использование транспортного протокола низшего качества и наоборот.

3.Сетевой – является концептуально наиболее сложным. Его сложность заключается в том, что в отличии от объектов всех остальных уровней, сетевые объекты функционируют совместно и взаимодействуют друг с другом.

Функции сетевого уровня:

- маршрутизация и ретрансляция сетевых пакетов

- организация сетевых соединений различных конфигураций

- мультиплексирование нескольких сетевых соединений в одном канальном

- сегментирование и сборка транспортных блоков

- обнаружение и  исправление ошибок

- управление входными потоками

- управление сетевыми потоками.

Сетевой уровень обеспечивает 2 режима:

1).Режим передачи с установлением соединений (режим виртуального канала). В этом режиме контролируется правильность передаваемых пакетов и порядок их доставки.

2).Режим без установления соединений (дейтограммный). В этой случае каждый пакет передается не зависимо друг от друга, доставка его не контролируется. Маршрут доставки определяется для каждого пакета.

Канальный – обеспечивает надежную и прозрачную передачу данных между 2мя устройствами обработки данных.

Канальные соединения м. строиться на одном или нескольких физических соединениях.

Функции КУ:

- установление и расторжение соединений

- разбиение канального соединения на несколько физических

- обнаружение и исправление ошибок

- управление последней передачи сетевых пакетов

- конфигурирование физических каналов под установленные канальные соединения.

Физический – обеспечивает механические, электрические и функциональные процедуры активизации поддержания и дезактивации физического соединения. По физическому соединению передается последовательность единиц информации.