Физический уровень взаимодействия

На физическом уровне описываются физические связи между сетевыми узлами и средами передачи данных. Данные связи определяются механическими (кабели, разъемные соединения) и электрическими (методы и режимы передачи, способы модуляции, напряжение и ток) характеристиками. На уровне определяются скорости передачи данных и топологии сети, обеспечиваются функциональные и процедурные средства установления, поддержания и разъединения физических соединений для прозрачной передачи битовой последовательности между объектами канального уровня.

Уровень имеет дело с передачей битов данных по проводным или беспроводным физическим каналам, таким как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно, радиоканалы и т.д. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Например, со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. Основными функциями, которые выполняются внутри физического уровня, являются:

- установление и разъединение физических соединений между объектами канального уровня;

- определение физических блоков данных;

- идентификация оконечных точек физических соединений и физических каналов передачи данных;

- организация передачи битовых последовательностей в синхронном или асинхронном режиме;

- оповещение о неисправности физического уровня;

- определение параметров качества предоставляемых услуг;

- управление физическим уровнем.

Адресация в информационных сетях

Для идентификации узлов сети принято использовать три основных типов адресов:

- Аппаратные адреса;

- Числовые составные адреса;

- Символьные имена.

В различных сетях одновременно применяются все три схемы адресации. Важной проблемой является задача установления соответствия между адресами различных типов. Первый тип адресов относится к канальному уровню, другие типы к адресам сетевого и прикладного уровней.

Адреса канального уровня (физические или аппаратные адреса) уникальны для каждого сетевого устройства и назначаются организацией-производителем, которая определяет стандарт сетевого протокола, реализуемого устройством. Таким образом, аппаратный адрес узла определяется технологией построения локальной сети, в которую входит данный узел. Примером являются аппаратные адреса сетевого адаптера или порта маршрутизатора следующего вида: «11-А0-17-3D-BC-01». Поскольку большинство улов имеют одно физическое сетевое соединение, то они имеют только один адрес канального уровня. Сетевые узлы, соединенные с несколькими физическими сетями, могут иметь множество адресов канального уровня.

Числовые составные адреса назначаются на сетевом уровне модели OSI. В отличие от адресов канального уровня, они – иерархические и похожи на почтовые адреса. Примером числовых адресов являются адреса, принятые в сети Интернет, согласно протоколу сетевого уровня IP и состоящие из 4 байт: 109.26.17.100. Эти адреса назначается администратором или автоматически во время конфигурирования сетевых узлов. Числовой адрес, как правило, состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения управления глобальной сетью, если сеть, в которую входит узел, является ее составной частью.

Третий тип адресов - символьные идентификаторы или имена сетевых узлов или прикладных программных сервисов, например, SERV1.IBM.COM. Эти адреса также состоят из нескольких частей и обычно включают сетевое имя узла (сервиса), наименование организации-владельца узла (сервиса), идентификатор домена (области) символьных адресов. В сети Интернет такие адреса называются также DNS-именами и используются на прикладном уровне. Символьные имена представляют собой либо простое слово, несколько слов-доменов, разделенных точками.

Вопросы для самоконтроля по главе 3

1. Какой организацией и в каком году была разработана модель, определяющая уровни взаимодействия открытых систем OSI?
2. Кратко охарактеризуйте уровни взаимодействия модели OSI.
3. Почему в модели OSI семь уровней?
4. Объясните, как происходит обмен информацией в сетевых системах, согласно модели OSI.
5. Определите основные понятия модели OSI, такие как протокол, стек протоколов, интерфейс, протокольный блок данных?
6. Охарактеризуйте основные типы протоколов информацонного взаимодействия.
7. Определите основные протокольные блоки данных на разных уровнях модели OSI.
8. Как происходит идентификация блоков данных в сети?
9. Объясните основные функции прикладного уровня модели OSI?
10. Что определяет уровень представления данных? Какие функции выполняются на этом уровне?
11. Охарактеризуйте сеансовый уровень взаимодействия модели OSI?
12. Что определяет транспортный уровень взаимодействия модели OSI?
13. Перечислите функции транспортного уровня в различных фазах.
14. Опишите сетевой уровень взаимодействия модели OSI?
15. Что определяет канальный уровень взаимодействия модели OSI?
16. Что определяет физический уровень взаимодействия модели OSI?
17. Какие типы адресов используются для идентификации сетевых узлов?