Компьютерной или вычислительной сетью принято называть систему связи, включающую в себя компьютеры, физические среды для передачи данных и коммутационное оборудование, предназначенную для совместной обработки и передачи информации.
При создании компьютерных сетей специалисты столкнулось со следующими проблемами:
- совместимость различного оборудования по своим характеристикам;
- совместимость ПО.
Эта задача была решена на основе технических предложений Международного института стандартов (ISO) в виде создания модели OSI, так называемой модели взаимодействия открытых систем.
Согласно этой модели архитектура компьютерной сети делится на уровни, где верхним уровнем считается «Прикладной», а нижним – «Физический». На «Прикладном» уровне происходит взаимодействие непосредственно пользователя и ПК, а на «Физическом «происходит обмен сигналами между устройствами. Этот процесс проходит в обоих направлениях и так происходит постоянно во время работы сети.
Для совместимости на каждом уровне действуют специальные стандарты для аппаратного и программного взаимодействия. Они называются аппаратными и программными протоколами.
Уровень архитектуры
Уровни архитектуры делятся на спецификацию услуг и спецификацию протоколов. Первая определяет, что происходит на уровне, а вторая – как это происходит. Каждый уровень может характеризоваться более, чем одним протоколом. Рассмотрим каждый уровень модели OSI по отдельности.
Физический уровень. На этом уровне происходит физическое соединение с каналом, отключение от канала, управление каналом. Также определяется топология сети и скорость передачи данных. Пример протокола – 10-Base-T.
Канальный уровень. На этом уровне происходит разбиение информации на пакеты и контролируется правильность приёма-передачи данных. Каждый пакет содержит адрес и средство.
Сетевой уровень. Этот уровень выполняет транспортную функцию по доставке пакета из одной сети в другую. Сети могут быть разными по топологии и принципам передачи информации. Также на этом уровне происходит обработка ошибок. Пример протокола IP стека TCP/IP.
Транспортный уровень. Этот уровень обеспечивает взаимодействие между нижними и верхними уровнями. На нём происходит отделение средств формирования данных от средств их передачи в сети. Пример используемого протокола TCP стека TCP/IP.
Сеансовый уровень. Он осуществляет управление сеансами связи между пользователями на разных машинах, предоставляет средства синхронизации, фиксирует активность сторон.
Представительский уровень. На этом уровне происходит представление данных в том виде, в каком они используются в данной информационной среде, а также при необходимости, шифрование и сжатие данных.
Прикладной уровень. На этом уровне уже работают различные приложения, с которыми работает пользователь. Основной задачей уровня является обеспечение удобного интерфейса пользователя.
Характерно то, что на разных уровнях информация представлена по-разному. Например, на «физическом» уровне – в виде электрических, световых, радиосигналов и других. На «канальном» – в виде бит и так далее.
