Программирование систем защиты

продажа варфейс аккаунтов


Соответствие сетевой архитектуры Windows NT модели OSI

Чтобы помочь производителям в стандартизации и интегрировании их сетевого программного обеспечения, Международная организация по стандартизации (ISO) определила программную модель пересылки сообщений между компьютерами - модель соединения открытых систем (Open System Interconnection reference model, OSI). В модели определены семь уровней программного обеспечения.
Сетевой запрос должен спуститься до самого нижнего уровня на клиентской машине, затем он передается по физическому носителю и вновь поднимается на серверной машине до уровня, который его поймет и обработает. Каждый уровень иерархии считает, что он общается с аналогичным уровнем на другой машине и использует некоторый стандартный протокол. Набор протоколов, в соответствии с которыми запрос проходит вниз по уровням и обратно, называется стеком протоколов.
На рис. 17 представлен общий вид сетевых компонентов Windows NT, а также их соответствие уровням модели OSI. Модель OSI далеко не всегда точно соответствует
коммерческим сетевым программным продуктам, реальные программные модули которых объединяют несколько уровней модели OSI или разбивают один уровень на несколько.

Рис.17. Соответствие сетевой архитектуры ОС Windows NT модели OSI

Задача каждого уровня состоит в том, чтобы предоставить обслуживание верхним уровням, абстрагируясь от того, как реализовано это обслуживание на нижних уровнях. Далее приводится краткое описание этих уровней:

  1. 1. Физический уровень. Физический уровень является самым нижним уровнем в модели OSI. Задачи этого уровня связаны с отправкой и получением неструктурированного потока бит по физической среде передачи. Он характеризует электрический/ оптический, механический и функциональный интерфейс к физической среде. В Windows NT физический уровень реализуется сетевой картой, ее трансивером, и средой передачи данных, к которой она присоединена. Для сетевых компонентов, которые используют последовательный порт, физический уровень может также включать низкоуровневое сетевое программное обеспечение, которое определяет, как поток последовательных бит делится на пакеты данных.
    2. Канальный уровень. Пересылает низкоуровневые кадры данных, ожидает подтверждения их получения и повторяет передачу потерянных кадров.
    В официальной терминологии модели OSI группа бит, посылаемая канальным уровнем, называется physical layer service data unit (единица данных, обслуживаемая физическим уровнем), на практике эту группу бит называют фреймом.
    Канальный уровень делится на два подуровня: подуровень управления логической связью (Logical Link Control, LLC) и подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC). LLC управляет взаимодействием с верхним сетевым уровнем и обеспечивает безошибочную передачу фреймов от одного узла к другому. Этот уровень отвечает за установление и завершение логической связи, контроль последовательности фреймов, подтверждение приема фрейма и повтор передачи неподтвержденных фреймов. В сетевой архитектуре Windows NT функции подуровня LLC реализуются в транспортных драйверах (transport driver).
    MAC подуровень управляет доступом к среде передачи, проверяет ошибки во фреймах, распознает адреса полученных фреймов. Подуровень MAC обеспечивает стандартные интерфейсы для сетей Ethernet (со случайным коллективным доступом с контролем несущей и обнаружением конфликтов, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD), для сетей, где используется передача маркера на общей шине (ArcNet) и в кольце (Token Ring). В сетевой архитектуре Windows NT функции подуровня MAC реализуются в сетевой карте.
    3. Сетевой уровень. Сетевой уровень контролирует операции подсети. Он решает, какой физический путь должны пройти данные в зависимости от условий передачи, приоритетов сервиса и других факторов. Он отвечает за маршрутизацию, контроль интенсивности трафика, фрагментацию пакетов, распознавание адресов и межсетевой обмен. Это самый низкий из уровней, понимающих топологию сети, то есть физическую конфигурацию машин в ней, тип физических соединений между ними и ограничения пропускной способности, длины используемых кабелей и т.д. .
    Сетевой уровень имеет дело с пакетами, которые могут быть меньше или больше чем фрейм. Если пакет больше, чем фрейм, то сетевой уровень разбивает его на несколько фреймов, и собирает их при получении. Если пакет меньше фрейма, то сетевой уровень объединяет несколько пакетов во фрейм, и разбивает этот фрейм на пакеты при получении.
    В модели Windows NT сетевой и транспортный уровни реализуются в транспортных драйверах, иначе называемых драйверами протоколов верхнего уровня (protocol driver). Windows NT поставляется со следующими транспортными драйверами: TCP/ IP, IPX/SPX, NetBEUI, AppleTalk и DLC.
    4. Транспортный уровень. Транспортный уровень имеет дело с сообщениями, которые могут быть больше или меньше, чем пакеты. Транспортный уровень гарантирует безошибочную доставку сообщений, в нужной последовательности, без потерь и повторов.
    Если стек протоколов не включает подуровень LLC, и если сетевой уровень ненадежный и поддерживает передачу дейтаграмм (например, уровень IP в стеке TCP/IP или IPX в NWLink), то транспортный уровень должен включать контроль последовательности пакетов и их подтверждение, а также повторную передачу неподтвержденных пакетов. Другой пример: так как транспортный драйвер протокола NetBEUI включает функции подуровня LLC, то ему необходимо реализовать лишь минимум функций транспортного уровня.
    5. Сеансовый уровень. Управляет соединением между взаимодействующими приложениями на разных компьютерах, включая синхронизацию высокого уровня, и контроль за тем, какое из приложений «говорит», а какое «слушает». Он знает имена компьютеров в сети.
    Интерфейсы NetBIOS и WinSockets являются примерами типичного программно2 го обеспечения сеансового уровня.
    6. Уровень представления. Предоставляет сервисы, используемые приложениями, такие как шифрование, сжатие, или преобразование символов (PC ASCII в EBCDIC). Отвечает за форматирование данных, в том числе решает, должны ли строки заканчиваться парой символов «возврат каретки/перевод строки» (CR/LF) или только символом «возврат каретки» (CR).
    Примером программного модуля, реализующего уровень представления, является XDR (External Data Representation) под управлением средства удаленного вызова процедур RPC (Remote Procedure Call).
    7. Прикладной уровень. Обрабатывает передачу данных между двумя сетевыми приложениями, включая проверку прав доступа, идентификацию взаимодействующих машин и инициирование передачи данных.
    Прикладной уровень обрабатывает запросы от приложений, например, обращение к базе данных или доставку почты. Этот уровень доступен приложениям напрямую. RPC является примером реализации прикладного уровня. Множество известных протоколов объединяют прикладной уровень и уровень представления, например: именованные каналы и FTP (File Transfer Protocol). Клиенты используют именованные каналы, например, для взаимодействия с Microsoft SQL Server.
Назад Начало Вперед