Определено е по-добре да започнете с теория и след това постепенно да преминете към практиката. Следователно, първо ще разгледаме мрежовия модел (теоретичен модел), а след това ще повдигнем завесата за това как теоретичният мрежов модел се вписва в мрежовата инфраструктура (мрежово оборудване, потребителски компютри, кабели, радиовълни и т.н.).

Така, мрежов моделе модел на взаимодействие между мрежови протоколи. А протоколите от своя страна са стандарти, които определят как различните програми ще обменят данни.

Позволете ми да обясня с пример: когато отваряте която и да е страница в Интернет, сървърът (където се намира отваряната страница) изпраща данни (хипертекстов документ) към вашия браузър чрез HTTP протокола. Благодарение на HTTP протокола, вашият браузър, получавайки данни от сървъра, знае как трябва да бъдат обработени и ги обработва успешно, като ви показва исканата страница.

Ако все още не знаете какво е страница в Интернет, тогава ще ви обясня накратко: всеки текст на уеб страница е ограден в специални тагове, които казват на браузъра какъв размер на текста да използва, неговия цвят, местоположение на страницата (вляво, вдясно или в центъра). Това се отнася не само за текст, но и за картини, форми, активни елементи и изобщо цялото съдържание, т.е. какво има на страницата. Браузърът, откривайки таговете, действа според техните инструкции и ви показва обработените данни, които са затворени в тези тагове. Вие сами можете да видите таговете на тази страница (и този текст между таговете), за да направите това, отидете в менюто на вашия браузър и изберете - преглед на изходния код.

Нека не се разсейваме твърде много, „Мрежовият модел“ е необходима тема за тези, които искат да станат специалисти. Тази статия се състои от 3 части и за вас се опитах да я напиша не скучно, ясно и кратко. За подробности или за допълнителни разяснения пишете в коментарите в долната част на страницата и със сигурност ще ви помогна.

Ние, както и в Мрежовата академия на Cisco, ще разгледаме два мрежови модела: OSI модела и TCP/IP модела (понякога наричан DOD) и в същото време ще ги сравним.

OSI означава Open System Interconnection. На руски звучи така: Мрежов модел на взаимодействие на отворени системи (референтен модел). Този модел може безопасно да се нарече стандартен. Това е моделът, който производителите на мрежови устройства следват, когато разработват нови продукти.

OSI мрежовият модел се състои от 7 слоя и е обичайно да започвате да броите от дъното.

Нека ги изброим:

• 7. Приложен слой
• 6. Презентационен слой
• 5. Сесиен слой
• 4. Транспортен слой
• 3. Мрежов слой
• 2. Слой за връзка с данни
• 1. Физически слой

Както бе споменато по-горе, мрежовият модел е модел на взаимодействие между мрежови протоколи (стандарти), като на всяко ниво има свои собствени протоколи. Изброяването им е скучен процес (и няма смисъл), така че е по-добре да разгледате всичко с пример, защото смилаемостта на материала е много по-висока с примери;)

Приложен слой

Приложният слой или приложният слой е най-горното ниво на модела. Той комуникира потребителски приложения с мрежата. Всички сме запознати с тези приложения: уеб сърфиране (HTTP), изпращане и получаване на поща (SMTP, POP3), получаване и получаване на файлове (FTP, TFTP), отдалечен достъп (Telnet) и др.

Изпълнително ниво

Презентационен слой или презентационен слой – преобразува данните в подходящ формат. По-лесно е да разберете с пример: тези снимки (всички изображения), които виждате на екрана, се предават при изпращане на файл под формата на малки части от единици и нули (битове). Така че, когато изпратите снимка на ваш приятел по имейл, протоколът SMTP Application Layer изпраща снимката на по-ниския слой, т.е. до ниво Презентация. Където вашата снимка се преобразува в удобна форма на данни за по-ниски нива, например в битове (единици и нули).

По абсолютно същия начин, когато вашият приятел започне да получава вашата снимка, тя ще дойде при него под формата на същите единици и нули, а слоят за представяне е този, който преобразува битовете в пълноценна снимка, например JPEG.

Ето как това ниво работи с протоколи (стандарти) за изображения (JPEG, GIF, PNG, TIFF), кодировки (ASCII, EBDIC), музика и видео (MPEG) и др.

Сесиен слой

Сесийният слой или сесийният слой - както подсказва името, той организира комуникационна сесия между компютрите. Добър пример са аудио и видео конференциите, на това ниво се установява с кой кодек ще се кодира сигнала и този кодек трябва да присъства и на двете машини. Друг пример е SMPP (Short message peer-to-peer protocol), който се използва за изпращане на добре познати SMS и USSD заявки. Последен пример: PAP (Password Authentication Protocol) е стар протокол за изпращане на потребителско име и парола към сървър без криптиране.

Няма да казвам нищо повече за нивото на сесията, в противен случай ще се задълбочим в скучните функции на протоколите. И ако те (характеристики) ви интересуват, пишете ми писма или оставете съобщение в коментарите с молба да разширя темата по-подробно и нова статия няма да закъснее;)

Транспортен слой

Транспортен слой - този слой осигурява надеждността на предаването на данни от подателя към получателя. Всъщност всичко е много просто, например общувате с помощта на уеб камера с вашия приятел или учител. Има ли нужда от надеждна доставка на всеки бит от предаваното изображение? Разбира се, че не, ако се загубят няколко бита от поточно видео, вие дори няма да го забележите, дори картината няма да се промени (може би цветът на един пиксел от 900 000 пиксела ще се промени, който ще мига със скорост 24 кадъра в секунда).

Сега нека дадем този пример: приятел ви изпраща (например по пощата) важна информация или програма в архив. Изтегляте този архив на вашия компютър. Тук е необходима 100% надеждност, защото... Ако при изтеглянето на архива се загубят няколко бита, няма да можете да го разархивирате, т.е. извлечете необходимите данни. Или си представете изпращане на парола до сървър и един бит се губи по пътя - паролата вече ще загуби външния си вид и значението ще се промени.

Така че, когато гледаме видеоклипове в интернет, понякога виждаме някои артефакти, закъснения, шум и т.н. И когато четем текст от уеб страница, загубата (или изкривяването) на букви е неприемлива, а когато изтегляме програми, всичко също върви без грешки.

На това ниво ще подчертая два протокола: UDP и TCP. UDP протоколът (User Datagram Protocol) прехвърля данни без установяване на връзка, не потвърждава доставката на данни и не прави повторения. TCP протокол (Transmission Control Protocol), който преди предаването установява връзка, потвърждава доставката на данни, повтаря я, ако е необходимо, и гарантира целостта и правилната последователност на изтеглените данни.

Следователно за музика, видео, видеоконференции и разговори използваме UDP (прехвърляме данни без проверка и без забавяне), а за текст, програми, пароли, архиви и т.н. – TCP (предаване на данни с потвърждение за получаване отнема повече време).

Мрежов слой

Мрежов слой – този слой определя пътя, по който ще се предават данните. И, между другото, това е третото ниво на мрежовия модел OSI и има устройства, които се наричат ​​устройства от трето ниво - рутери.

Всички сме чували за IP адреса, това прави протоколът IP (Интернет протокол). IP адресът е логически адрес в мрежа.

Има доста протоколи на това ниво и ние ще разгледаме всички тези протоколи по-подробно по-късно, в отделни статии и с примери. Сега ще изброя само няколко популярни.

Точно както всички са чували за IP адреса и командата ping, така работи протоколът ICMP.

Същите рутери (с които ще работим в бъдеще) използват протоколи от това ниво за маршрутизиране на пакети (RIP, EIGRP, OSPF).

Слой за връзка с данни

Слой за връзка с данни – необходим ни е за взаимодействие на мрежи на физическо ниво. Вероятно всеки е чувал за MAC адреса; това е физически адрес. Устройства на ниво връзка - комутатори, хъбове и др.

IEEE (Институт на инженерите по електротехника и електроника) дефинира слоя за връзка за данни като два подслоя: LLC и MAC.

LLC – Logical Link Control, създаден за взаимодействие с горното ниво.

MAC – Media Access Control, създаден за взаимодействие с по-ниското ниво.

Ще обясня с пример: вашият компютър (лаптоп, комуникатор) има мрежова карта (или друг адаптер), така че има драйвер за взаимодействие с него (с картата). Шофьор е някакъв програма- горният подслой на слоя на канала, чрез който е възможно да се комуникира с по-ниските нива, или по-скоро с микропроцесора ( желязо) – долен подслой на слоя за връзка за данни.

Има много типични представители на това ниво. PPP (Point-to-Point) е протокол за директно свързване на два компютъра. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - стандартът предава данни на разстояние до 200 километра. CDP (Cisco Discovery Protocol) е патентован протокол, собственост на Cisco Systems, който може да се използва за откриване на съседни устройства и получаване на информация за тези устройства.

Физически слой

Физическият слой е най-ниското ниво, което директно прехвърля потока от данни. Протоколите са добре познати на всички ни: Bluetooth, IRDA (инфрачервена комуникация), медни проводници (усукана двойка, телефонна линия), Wi-Fi и др.

Заключение

Така че разгледахме мрежовия модел OSI. В следващата част ще преминем към TCP/IP мрежовия модел, той е по-малък и протоколите са същите. За да преминете успешно тестовете на CCNA, трябва да направите сравнение и да идентифицирате разликите, което ще бъде направено.

За хармонизиране на работата на мрежови устройства от различни производители и осигуряване на взаимодействието на мрежи, които използват различни среди за разпространение на сигнала, е създаден референтен модел на взаимодействие на отворени системи (OSI). Референтният модел е изграден на йерархичен принцип. Всяко ниво предоставя услуги на по-високото ниво и използва услугите на по-ниското ниво.

Обработката на данни започва на ниво приложение. След това данните преминават през всички слоеве на референтния модел и се изпращат през физическия слой към комуникационния канал. При приемане се извършва обратна обработка на данните.

Референтният модел OSI въвежда две концепции: протоколИ интерфейс.

Протоколът е набор от правила, въз основа на които си взаимодействат слоевете на различни отворени системи.

Интерфейсът е набор от средства и методи за взаимодействие между елементи на отворена система.

Протоколът определя правилата за взаимодействие между модули от едно и също ниво в различни възли, а интерфейсът - между модули от съседни нива в един и същи възел.

Има общо седем слоя на референтния модел OSI. Струва си да се отбележи, че истинските стекове използват по-малко слоеве. Например популярният TCP/IP използва само четири слоя. Защо така? Ще обясним малко по-късно. Сега нека разгледаме всяко от седемте нива поотделно.

OSI моделни слоеве:

• Физическо ниво. Определя вида на средата за предаване на данни, физическите и електрическите характеристики на интерфейсите и вида на сигнала. Този слой се занимава с битове информация. Примери за протоколи на физическия слой: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
• Ниво на връзка за данни. Отговаря за достъпа до преносната среда, коригиране на грешки и надеждно предаване на данни. На рецепциятаДанните, получени от физическия слой, се пакетират в кадри, след което се проверява тяхната цялост. Ако няма грешки, тогава данните се прехвърлят към мрежовия слой. Ако има грешки, рамката се отхвърля и се генерира заявка за повторно предаване. Слоят на връзката за данни е разделен на два подслоя: MAC (контрол на достъпа до медиите) и LLC (контрол на локалната връзка). MAC регулира достъпа до споделения физически носител. LLC предоставя услуга на мрежовия слой. Превключвателите работят на нивото на връзката за данни. Примери за протоколи: Ethernet, PPP.
• Мрежов слой. Основните му задачи са маршрутизация - определяне на оптималния път за предаване на данни, логическо адресиране на възли. В допълнение, това ниво може да бъде натоварено с отстраняване на мрежови проблеми (ICMP протокол). Мрежовият слой работи с пакети. Примери за протоколи: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• Транспортен слой. Проектиран да доставя данни без грешки, загуби и дублиране в последователността, в която са били предадени. Извършва цялостен контрол на предаването на данни от подател към получател. Примери за протоколи: TCP, UDP.
• Ниво на сесията. Управлява създаването/поддържането/прекратяването на комуникационна сесия. Примери за протоколи: L2TP, RTCP.
• Изпълнително ниво. Преобразува данни в необходимата форма, криптира/кодира и компресира.
• Приложен слой. Осигурява взаимодействие между потребителя и мрежата. Взаимодейства с приложения от страна на клиента. Примери за протоколи: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

След като се запознахме с референтния модел, нека разгледаме протоколния стек на TCP/IP.

Има четири слоя, дефинирани в TCP/IP модела. Както може да се види от фигурата по-горе, един TCP/IP слой може да съответства на няколко слоя на OSI модела.

TCP/IP нива на модела:

• Ниво на мрежов интерфейс. Съответства на двата по-ниски слоя на OSI модела: връзка за данни и физически. Въз основа на това става ясно, че това ниво определя характеристиките на предавателната среда (усукана двойка, оптично влакно, радио), вида на сигнала, метода на кодиране, достъпа до предавателната среда, коригирането на грешки, физическото адресиране (MAC адреси) . В модела TCP/IP протоколът Ethrnet и неговите производни (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) работят на това ниво.
• Слой за взаимно свързване. Съответства на мрежовия слой на OSI модела. Поема всички негови функции: маршрутизиране, логическо адресиране (IP адреси). IP протоколът работи на това ниво.
• Транспортен слой. Съответства на транспортния слой на OSI модела. Отговаря за доставянето на пакети от източника до местоназначението. На това ниво се използват два протокола: TCP и UDP. TCP е по-надежден от UDP, като създава заявки за предварително свързване за повторно предаване, когато възникнат грешки. В същото време обаче TCP е по-бавен от UDP.
• Приложен слой. Основната му задача е да взаимодейства с приложения и процеси на хостове. Примери за протоколи: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Капсулирането е метод за опаковане на пакет от данни, при който независимите заглавки на пакети се абстрахират от заглавките на по-ниските нива чрез включването им в по-високите нива.

Нека да разгледаме конкретен пример. Да приемем, че искаме да стигнем от компютър до уебсайт. За целта нашият компютър трябва да подготви http заявка за получаване на ресурсите на уеб сървъра, на който се съхранява страницата на сайта, от която се нуждаем. На ниво приложение към данните на браузъра се добавя HTTP хедър. След това на транспортния слой към нашия пакет се добавя TCP хедър, съдържащ номерата на портовете на изпращача и получателя (порт 80 за HTTP). На мрежовия слой се генерира IP хедър, съдържащ IP адресите на подателя и получателя. Непосредствено преди предаването се добавя заглавка на Ethrnet към слоя за връзка, която съдържа физическите (MAC адреси) на подателя и получателя. След всички тези процедури пакетът под формата на битове информация се предава по мрежата. На рецепцията се извършва обратната процедура. Уеб сървърът на всяко ниво ще провери съответната заглавка. Ако проверката е успешна, заглавието се отхвърля и пакетът се премества на по-горно ниво. В противен случай целият пакет се изхвърля.

Абонирайте се за нашия

За да осигури унифицирано представяне на данни в мрежи с разнородни устройства и софтуер, международната организация за стандарти ISO (International Standardization Organisation) разработи основен модел за комуникация на отворени системи OSI (Open System Interconnection). Този модел описва правилата и процедурите за предаване на данни в различни мрежови среди при организиране на комуникационна сесия. Основните елементи на модела са слоеве, процеси на приложение и физически връзки. На фиг. Фигура 1.10 показва структурата на основния модел.

Всеки слой на OSI модела изпълнява специфична задача по време на предаването на данни по мрежата. Базовият модел е в основата на разработването на мрежови протоколи. OSI разделя мрежовите комуникационни функции на седем слоя, всеки от които обслужва различни части от процеса на взаимно свързване на отворени системи.

OSI моделът описва само системни комуникации, а не приложения за крайни потребители. Приложенията прилагат свои собствени комуникационни протоколи чрез достъп до системни съоръжения.

Ориз. 1.10. OSI модел

Ако дадено приложение може да поеме функциите на някои от горните слоеве на OSI модела, тогава за обмен на данни то осъществява директен достъп до системните инструменти, които изпълняват функциите на останалите долни слоеве на OSI модела.

Взаимодействие на слоевете на OSI модела

OSI моделът може да бъде разделен на два различни модела, както е показано на фиг. 1.11:

Хоризонтален модел, базиран на протоколи, който осигурява механизъм за взаимодействие между програми и процеси на различни машини;

Вертикален модел, базиран на услуги, предоставяни от съседни слоеве един на друг на една и съща машина.

Всеки слой на изпращащия компютър взаимодейства със същия слой на получаващия компютър, сякаш е директно свързан. Такава връзка се нарича логическа или виртуална връзка. В действителност взаимодействието се осъществява между съседни нива на един компютър.

Така че информацията на изпращащия компютър трябва да премине през всички нива. След това се предава през физическата среда към получаващия компютър и отново преминава през всички слоеве, докато достигне същото ниво, от което е изпратено до изпращащия компютър.

В хоризонталния модел две програми изискват общ протокол за обмен на данни. Във вертикален модел съседните слоеве обменят данни, използвайки интерфейси за програмиране на приложения (API).

Ориз. 1.11. Диаграма на компютърното взаимодействие в OSI Basic Reference Model

Преди да бъдат изпратени в мрежата, данните се разделят на пакети. Пакетът е единица информация, предавана между мрежовите станции.

При изпращане на данни пакетът преминава последователно през всички слоеве на софтуера. На всяко ниво към пакета се добавя контролна информация от това ниво (заглавие), което е необходимо за успешно предаване на данни по мрежата, както е показано на фиг. 1.12, където Zag е заглавката на пакета, Con е краят на пакета.

В приемащия край пакетът преминава през всички слоеве в обратен ред. На всеки слой протоколът на този слой чете информацията за пакета, след което премахва информацията, добавена към пакета на този слой от изпращащата страна, и предава пакета на следващия слой. Когато пакетът достигне приложния слой, цялата контролна информация ще бъде премахната от пакета и данните ще се върнат в оригиналната си форма.

Ориз. 1.12. Формиране на пакет от всяко ниво на седемстепенния модел

Всяко ниво на модела изпълнява своя собствена функция. Колкото по-високо е нивото, толкова по-сложен е проблемът, който решава.

Удобно е да мислим за отделните слоеве на OSI модела като групи от програми, предназначени да изпълняват специфични функции. Единият слой, например, отговаря за осигуряването на преобразуване на данни от ASCII в EBCDIC и съдържа програмите, необходими за изпълнение на тази задача.

Всеки слой предоставя услуга на слоя над него, като на свой ред иска услуга от слоя под него. Горните слоеве изискват услуга по почти същия начин: като правило това е изискване за маршрутизиране на някои данни от една мрежа към друга. Практическото прилагане на принципите за адресиране на данни се възлага на по-ниските нива. На фиг. 1.13 дава кратко описание на функциите на всички нива.

Ориз. 1.13. Функции на слоевете на OSI модела

Разглежданият модел определя взаимодействието на отворени системи от различни производители в една и съща мрежа. Следователно тя извършва координиращи действия за тях по:

Взаимодействие на процесите на приложение;

Формуляри за представяне на данни;

Единно съхранение на данни;

Управление на мрежови ресурси;

Сигурност на данните и защита на информацията;

Диагностика на програми и хардуер.

Приложен слой

Приложният слой предоставя на приложните процеси средства за достъп до зоната за взаимодействие, е най-горното (седмо) ниво и е непосредствено до приложните процеси.

В действителност приложният слой е набор от различни протоколи, чрез които мрежовите потребители имат достъп до споделени ресурси, като файлове, принтери или хипертекстови уеб страници, и също така организират сътрудничеството си, например, използвайки протокола за електронна поща. Специалните приложни сервизни елементи предоставят услуга за специфични приложни програми, като програми за прехвърляне на файлове и програми за емулация на терминал. Ако например една програма трябва да прехвърли файлове, тогава ще се използва протоколът за прехвърляне на файлове, достъп и управление FTAM (прехвърляне на файлове, достъп и управление). В OSI модела приложна програма, която трябва да изпълни специфична задача (например актуализиране на база данни на компютър), изпраща конкретни данни под формата на дейтаграма към приложния слой. Една от основните задачи на този слой е да определи как трябва да се обработи заявката за приложение, с други думи, каква форма трябва да приеме заявката.

Единицата от данни, с която работи приложният слой, обикновено се нарича съобщение.

Приложният слой изпълнява следните функции:

1. Извършване на различни видове работа.

Прехвърляне на файл;

Управление на работата;

Системно управление и др.;

2. Идентифициране на потребителите чрез техните пароли, адреси, електронни подписи;

3. Определяне на работещи абонати и възможност за достъп до нови приложни процеси;

4. Определяне на достатъчността на наличните ресурси;

5. Организация на заявки за връзка с други приложни процеси;

6. Прехвърляне на приложения на представително ниво за необходимите методи за описание на информация;

7. Избор на процедури за планирания диалог на процесите;

8. Управление на обменяните данни между приложните процеси и синхронизиране на взаимодействието между приложните процеси;

9. Определяне на качеството на услугата (време за доставка на блокове от данни, допустим процент грешки);

10. Съгласие за коригиране на грешки и определяне на надеждността на данните;

11. Координиране на ограниченията, наложени върху синтаксиса (набор от знаци, структура на данните).

Тези функции дефинират типовете услуги, които приложният слой предоставя на приложните процеси. В допълнение, приложният слой прехвърля към приложните процеси услугите, предоставяни от физическия, връзката, мрежовия, транспортния, сесийния и презентационния слой.

На ниво приложение е необходимо да се предостави на потребителите вече обработена информация. Системният и потребителският софтуер могат да се справят с това.

Приложният слой е отговорен за достъпа на приложението до мрежата. Задачите на този слой са прехвърляне на файлове, обмен на имейл съобщения и управление на мрежата.

Най-често срещаните протоколи в горните три слоя включват:

FTP (File Transfer Protocol) протокол за прехвърляне на файлове;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) е най-простият протокол за прехвърляне на файлове;

имейл X.400;

Telnet работа с отдалечен терминал;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) е прост протокол за обмен на поща;

CMIP (Common Management Information Protocol) общ протокол за управление на информацията;

SLIP (Serial Line IP) IP за серийни линии. Протокол за серийно предаване на данни символ по символ;

SNMP (Simple Network Management Protocol) е прост протокол за управление на мрежата;

FTAM (прехвърляне на файлове, достъп и управление) протокол за прехвърляне, достъп и управление на файлове.

Презентационен слой

Функциите на това ниво са представянето на данните, прехвърляни между процесите на приложението, в необходимата форма.

Този слой гарантира, че информацията, предадена от приложния слой, ще бъде разбрана от приложния слой в друга система. Ако е необходимо, презентационният слой по време на предаване на информация преобразува форматите на данни в някакъв общ формат на представяне и съответно по време на приемане извършва обратното преобразуване. По този начин приложните слоеве могат да преодолеят, например, синтактичните разлики в представянето на данни. Тази ситуация може да възникне в LAN с различни видове компютри (IBM PC и Macintosh), които трябва да обменят данни. Така в полетата на базата данни информацията трябва да бъде представена под формата на букви и цифри, а често и под формата на графично изображение. Тези данни трябва да бъдат обработени, например, като числа с плаваща запетая.

Основа за общото представяне на данните е системата ASN.1, единна за всички нива на модела. Тази система служи за описание на файловата структура и също така решава проблема с криптирането на данни. На това ниво може да се извърши криптиране и декриптиране на данни, благодарение на което се гарантира тайната на обмена на данни за всички услуги на приложението наведнъж. Пример за такъв протокол е протоколът Secure Socket Layer (SSL), който осигурява защитени съобщения за протоколи на приложния слой в TCP/IP стека. Това ниво осигурява преобразуване на данни (кодиране, компресиране и т.н.) на приложния слой в поток от информация за транспортния слой.

Представителното ниво изпълнява следните основни функции:

1. Генериране на заявки за установяване на сесии за взаимодействие между процесите на приложението.

2. Координиране на представянето на данни между процесите на приложението.

3. Внедряване на форми за представяне на данни.

4. Представяне на графичен материал (чертежи, снимки, диаграми).

5. Класификация на данните.

6. Предаване на заявки за прекратяване на сесии.

Протоколите на презентационния слой обикновено са неразделна част от протоколите в горните три слоя на модела.

Сесиен слой

Сесийният слой е слой, който определя процедурата за провеждане на сесии между потребители или процеси на приложения.

Слоят на сесията осигурява управление на разговора, за да записва коя страна е активна в момента, и също така предоставя средства за синхронизиране. Последните позволяват вмъкването на контролни точки в дълги трансфери, така че в случай на неуспех можете да се върнете към последната контролна точка, вместо да започвате отначало. На практика малко приложения използват сесийния слой и той рядко се прилага.

Сесийният слой контролира трансфера на информация между процесите на приложението, координира приемането, предаването и доставянето на една комуникационна сесия. В допълнение, сесийният слой допълнително съдържа функциите за управление на пароли, управление на диалог, синхронизация и анулиране на комуникация в сесия на предаване след повреда поради грешки в по-ниските слоеве. Функциите на това ниво са да координира комуникацията между две приложни програми, работещи на различни работни станции. Това се случва под формата на добре структуриран диалог. Тези функции включват създаване на сесия, управление на изпращането и получаването на пакети съобщения по време на сесия и прекратяване на сесия.

На ниво сесия се определя какъв ще бъде трансферът между два процеса на приложение:

Полудуплекс (процесите ще предават и получават данни на свой ред);

Дуплекс (процесите ще предават данни и ще ги получават едновременно).

В полудуплексен режим сесийният слой издава токен за данни към процеса, който инициира трансфера. Когато дойде време вторият процес да отговори, към него се предава маркерът за данни. Сесийният слой позволява предаване само на страната, която има токена за данни.

Сесийният слой осигурява следните функции:

1. Установяване и прекратяване на ниво сесия на връзка между взаимодействащи системи.

2. Извършване на нормален и спешен обмен на данни между процесите на приложението.

3. Управление на взаимодействието между приложните процеси.

4. Синхронизиране на сесийните връзки.

5. Уведомяване на процесите на кандидатстване за извънредни ситуации.

6. Задаване на маркировки в процеса на приложение, които позволяват след повреда или грешка да се възстанови изпълнението му от най-близката маркировка.

7. Прекъсване на процеса на кандидатстване при необходимост и правилното му възобновяване.

8. Прекратете сесия без загуба на данни.

9. Предаване на специални съобщения за хода на сесията.

Сесийният слой е отговорен за организирането на сесии за обмен на данни между крайните машини. Протоколите на сесийния слой обикновено са компонент на горните три слоя на модела.

Транспортен слой

Транспортният слой е проектиран да предава пакети през комуникационна мрежа. На транспортния слой пакетите се разделят на блокове.

По пътя от изпращача до получателя пакетите могат да бъдат повредени или загубени. Докато някои приложения имат собствено обработване на грешки, има други, които предпочитат да се справят с надеждна връзка веднага. Задачата на транспортния слой е да гарантира, че приложенията или горните слоеве на модела (приложение и сесия) прехвърлят данни със степента на надеждност, която изискват. OSI моделът дефинира пет класа услуги, предоставяни от транспортния слой. Тези видове услуги се отличават с качеството на предоставяните услуги: спешност, възможност за възстановяване на прекъснати комуникации, наличие на средства за мултиплексиране на множество връзки между различни протоколи на приложения чрез общ транспортен протокол и най-важното, възможност за откриване и коригиране на грешки при предаване, като изкривяване, загуба и дублиране на пакети.

Транспортният слой определя адресирането на физическите устройства (системи, техни части) в мрежата. Този слой гарантира доставката на блокове информация до получателите и контролира тази доставка. Основната му задача е да осигури ефективни, удобни и надеждни форми на пренос на информация между системите. Когато се обработва повече от един пакет, транспортният слой контролира реда, в който се обработват пакетите. Ако през него премине дубликат на получено преди това съобщение, този слой разпознава това и игнорира съобщението.

Функциите на транспортния слой включват:

1. Контролиране на предаването по мрежата и осигуряване на целостта на блоковете данни.

2. Откриване на грешки, частичното им отстраняване и докладване на некоригирани грешки.

3. Възстановяване на предаването след повреди и неизправности.

4. Увеличаване или разделяне на блокове от данни.

5. Предоставяне на приоритети при прехвърляне на блокове (нормални или спешни).

6. Потвърждение за прехвърляне.

7. Елиминиране на блокове в случай на безизходни ситуации в мрежата.

Започвайки от транспортния слой, всички по-високо разположени протоколи се внедряват в софтуер, обикновено включен в мрежовата операционна система.

Най-често срещаните протоколи на транспортния слой включват:

TCP (Transmission Control Protocol) протокол за контрол на предаването на TCP/IP стека;

UDP (User Datagram Protocol) протокол за потребителски дейтаграми на TCP/IP стека;

NCP (NetWare Core Protocol) основният протокол на NetWare мрежите;

SPX (Sequenced Packet eXchange) организиран обмен на стекови пакети Novell;

TP4 (Transmission Protocol) – клас 4 протокол за предаване.

Мрежов слой

Мрежовото ниво осигурява полагането на канали, свързващи абонатни и административни системи чрез комуникационната мрежа, избор на най-бързия и надежден маршрут.

Мрежовият слой установява комуникация в компютърна мрежа между две системи и осигурява полагането на виртуални канали между тях. Виртуален или логически канал е функционирането на мрежови компоненти, което създава илюзията, че взаимодействащите компоненти полагат необходимия път между тях. Освен това мрежовият слой отчита грешки на транспортния слой. Съобщенията на мрежовия слой обикновено се наричат ​​пакети. Те съдържат части от данни. Мрежовият слой е отговорен за тяхното адресиране и доставка.

Намирането на най-добрия път за предаване на данни се нарича маршрутизиране, а неговото решаване е основната задача на мрежовия слой. Този проблем се усложнява от факта, че най-краткият път не винаги е най-добрият. Често критерият за избор на маршрут е времето за предаване на данни по този маршрут; зависи от капацитета на комуникационните канали и интензивността на трафика, които могат да се променят с времето. Някои алгоритми за маршрутизиране се опитват да се адаптират към промените в натоварването, докато други вземат решения въз основа на дългосрочни средни стойности. Маршрутът може да бъде избран въз основа на други критерии, например надеждност на предаване.

Протоколът на слоя за връзка осигурява доставката на данни между всякакви възли само в мрежа с подходяща стандартна топология. Това е много строго ограничение, което не позволява изграждането на мрежи с развита структура, например мрежи, които комбинират няколко корпоративни мрежи в една мрежа, или високонадеждни мрежи, в които има излишни връзки между възлите.

По този начин в рамките на мрежата доставката на данни се регулира от слоя за връзка за данни, но доставката на данни между мрежите се управлява от мрежовия слой. При организиране на доставка на пакети на мрежово ниво се използва концепцията за мрежов номер. В този случай адресът на получателя се състои от номера на мрежата и номера на компютъра в тази мрежа.

Мрежите са свързани една с друга чрез специални устройства, наречени рутери. Рутерът е устройство, което събира информация за топологията на мрежовите връзки и въз основа на нея препраща пакети от мрежовия слой към целевата мрежа. За да предадете съобщение от подател, намиращ се в една мрежа, до получател, намиращ се в друга мрежа, трябва да направите няколко транзитни прехвърляния (хопове) между мрежите, като всеки път избирате подходящия маршрут. По този начин маршрутът е поредица от маршрутизатори, през които минава пакет.

Мрежовият слой е отговорен за разделянето на потребителите на групи и маршрутизирането на пакети въз основа на преобразуването на MAC адреси в мрежови адреси. Мрежовият слой също така осигурява прозрачно предаване на пакети към транспортния слой.

Мрежовият слой изпълнява следните функции:

1. Създаване на мрежови връзки и идентифициране на техните портове.

2. Откриване и коригиране на грешки, възникващи при предаване през комуникационна мрежа.

3. Контрол на пакетния поток.

4. Организация (подреждане) на последователности от пакети.

5. Маршрутизиране и комутиране.

6. Сегментиране и обединяване на пакети.

На мрежово ниво са дефинирани два типа протоколи. Първият тип се отнася до дефинирането на правила за предаване на пакети данни от крайния възел от възела към рутера и между рутерите. Това са протоколите, които обикновено се имат предвид, когато хората говорят за протоколи на мрежовия слой. Въпреки това, друг тип протокол, наречен протоколи за обмен на информация за маршрутизиране, често се включва в мрежовия слой. Използвайки тези протоколи, рутерите събират информация за топологията на мрежовите връзки.

Протоколите на мрежовия слой се изпълняват от софтуерните модули на операционната система, както и от софтуера и хардуера на рутера.

Най-често използваните протоколи на мрежово ниво са:

IP (Интернет протокол) Интернет протокол, мрежов протокол от TCP/IP стека, който предоставя информация за адрес и маршрутизация;

IPX (Internetwork Packet Exchange) е междумрежов протокол за обмен на пакети, предназначен за адресиране и маршрутизиране на пакети в мрежи на Novell;

X.25 е международен стандарт за глобални комуникации с комутация на пакети (частично внедрен на ниво 2);

CLNP (Connection Less Network Protocol) е мрежов протокол без връзка.

Слой за връзка с данни

Единицата информация на слоя за връзка е рамката. Рамките са логически организирана структура, в която могат да се поставят данни. Задачата на слоя за връзка е да предава кадри от мрежовия слой към физическия слой.

Физическият слой просто прехвърля битове. Това не взема предвид, че в някои мрежи, в които комуникационните линии се използват последователно от няколко двойки взаимодействащи си компютри, физическата среда за предаване може да бъде заета. Следователно една от задачите на слоя за връзка е да проверява наличността на предавателната среда. Друга задача на слоя за връзка е да внедри механизми за откриване и коригиране на грешки.

Слоят за връзка гарантира, че всеки кадър се предава правилно, като поставя специална последователност от битове в началото и края на всеки кадър, за да го маркира, и също така изчислява контролна сума, като сумира всички байтове на кадъра по определен начин и добавя контролната сума към рамката. Когато рамката пристигне, приемникът отново изчислява контролната сума на получените данни и сравнява резултата с контролната сума от рамката. Ако съвпадат, рамката се счита за правилна и приета. Ако контролните суми не съвпадат, се записва грешка.

Задачата на слоя за връзка е да вземе пакети, идващи от мрежовия слой, и да ги подготви за предаване, като ги постави в рамка с подходящ размер. Този слой е отговорен за определянето къде започва и къде завършва даден блок, както и за откриване на грешки при предаване.

На същото ниво се определят правилата за използване на физическия слой от мрежови възли. Електрическото представяне на данни в LAN (битове данни, методи за кодиране на данни и токени) се разпознават на това ниво и само на това ниво. Тук се откриват и коригират грешки (чрез изискване на повторно предаване на данни).

Слоят на връзката за данни осигурява създаването, предаването и приемането на кадри с данни. Този слой обслужва заявки от мрежовия слой и използва услугата на физическия слой за получаване и предаване на пакети. Спецификациите на IEEE 802.X разделят слоя за връзка за данни на два подслоя:

LLC (Logical Link Control) контролът на логическата връзка осигурява логически контрол на комуникацията. Подслоят LLC предоставя услуги на мрежовия слой и е свързан с предаването и приемането на потребителски съобщения.

MAC (Media Assess Control) контрол на достъпа до медиите. MAC подслоят регулира достъпа до споделената физическа среда (преминаване на токен или сблъсък или откриване на сблъсък) и контролира достъпа до комуникационния канал. Подслоят LLC се намира над подслоя MAC.

Слоят на връзката за данни определя достъпа до медиите и управлението на предаването чрез процедура за предаване на данни по канала.

Когато предаваните блокове данни са големи, слоят на връзката ги разделя на кадри и предава кадрите под формата на последователности.

При получаване на кадри слоят формира предадени блокове данни от тях. Размерът на блока данни зависи от метода на предаване и качеството на канала, по който се предава.

В локалните мрежи протоколите на слоя за връзка се използват от компютри, мостове, комутатори и рутери. В компютрите функциите на слоя на връзката се изпълняват чрез съвместните усилия на мрежовите адаптери и техните драйвери.

Слоят за връзка с данни може да изпълнява следните видове функции:

1. Организация (създаване, управление, прекратяване) на канални връзки и идентифициране на техните пристанища.

2. Организация и трансфер на персонал.

3. Откриване и коригиране на грешки.

4. Управление на потоците от данни.

5. Осигуряване на прозрачност на логическите канали (предаване на кодирани по всякакъв начин данни през тях).

Най-често използваните протоколи на слоя за връзка за данни включват:

HDLC (High Level Data Link Control) протокол за управление на високо ниво на връзката за данни за серийни връзки;

IEEE 802.2 LLC (Тип I и Тип II) осигуряват MAC за среди 802.x;

Ethernet мрежова технология съгласно стандарта IEEE 802.3 за мрежи, използващи шинна топология и множествен достъп със слушане на носещата честота и откриване на конфликти;

Token ring е мрежова технология съгласно стандарта IEEE 802.5, използваща пръстеновидна топология и метод за пръстен за достъп с преминаване на токен;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) е мрежова технология съгласно стандарта IEEE 802.6, използваща оптична медия;

X.25 е международен стандарт за глобални комуникации с пакетна комутация;

Frame relay мрежа, организирана чрез X25 и ISDN технологии.

Физически слой

Физическият слой е проектиран да взаимодейства с физически средства за комуникация. Физическата свързаност е набор от физически носители, хардуер и софтуер, който позволява предаването на сигнали между системите.

Физическата среда е материалната субстанция, чрез която се предават сигнали. Физическата среда е основата, върху която се изгражда физическата свързаност. Етер, метали, оптично стъкло и кварц се използват широко като физически носители.

Физическият слой се състои от подслой на медиен интерфейс и подслой за преобразуване на предаване.

Първият от тях осигурява сдвояването на потока от данни с използвания физически комуникационен канал. Вторият извършва трансформации, свързани с използваните протоколи. Физическият слой осигурява физическия интерфейс към канала за данни и също така описва процедурите за предаване на сигнали към и получаване на сигнали от канала. Това ниво определя електрическите, механичните, функционалните и процедурните параметри за физическата комуникация в системите. Физическият слой получава пакети данни от горния слой на връзката и ги преобразува в оптични или електрически сигнали, съответстващи на 0 и 1 от двоичния поток. Тези сигнали се изпращат през предавателната среда към приемащия възел. Механичните и електрически/оптични свойства на преносната среда се определят на физическо ниво и включват:

Тип кабели и конектори;

Разположение на контактите в съединителите;

Схема за кодиране на сигнала за стойности 0 и 1.

Физическият слой изпълнява следните функции:

1. Установяване и прекъсване на физически връзки.

2. Предаване и приемане на сериен код.

3. Слушане, ако е необходимо, на канали.

4. Идентификация на канала.

5. Уведомяване за неизправности и повреди.

Уведомяването за неизправности и повреди се дължи на факта, че на физическо ниво се открива определен клас събития, които пречат на нормалната работа на мрежата (сблъсък на рамки, изпратени от няколко системи едновременно, прекъсване на канала, прекъсване на захранването, загуба на механичен контакт и др.). Видовете услуги, предоставяни на слоя за връзка за данни, се определят от протоколите на физическия слой. Слушането на канал е необходимо в случаите, когато група системи са свързани към един канал, но само една от тях има право да предава сигнали едновременно. Следователно, слушането на канал ви позволява да определите дали е свободен за предаване. В някои случаи, за по-ясно дефиниране на структурата, физическият слой се разделя на няколко поднива. Например физическият слой на безжичната мрежа е разделен на три подслоя (фиг. 1.14).

Ориз. 1.14. Безжичен LAN физически слой

Функциите на физическия слой се изпълняват във всички устройства, свързани към мрежата. От страна на компютъра функциите на физическия слой се изпълняват от мрежовия адаптер. Ретранслаторите са единственият тип оборудване, което работи само на физическия слой.

Физическият слой може да осигури както асинхронно (серийно), така и синхронно (паралелно) предаване, което се използва за някои мейнфрейми и миникомпютри. На физическия слой трябва да се дефинира схема за кодиране, която да представя двоични стойности с цел предаването им по комуникационен канал. Много локални мрежи използват манчестърско кодиране.

Пример за протокол на физически слой е спецификацията на технологията 10Base-T Ethernet, която определя използвания кабел като неекранирана усукана двойка от категория 3 с характерен импеданс от 100 ома, RJ-45 конектор, максимална дължина на физическия сегмент от 100 метра, Манчестър код за представяне на данни и други характеристики на околната среда и електрически сигнали.

Някои от най-често срещаните спецификации на физическия слой включват:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 – механични/електрически характеристики на небалансиран сериен интерфейс;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 – механични, електрически и оптични характеристики на балансиран сериен интерфейс;

Ethernet е мрежова технология в съответствие със стандарта IEEE 802.3 за мрежи, която използва топология на шина и множествен достъп със слушане на оператора и откриване на сблъсък;

Token ring е мрежова технология съгласно стандарта IEEE 802.5, използваща пръстеновидна топология и метод за пръстен за достъп с преминаване на токен.

взаимодействие на отворени системи. С други думи, това е определен стандарт, по който работят мрежовите технологии.

Споменатата система се състои от седем слоеве на OSI модела. Всеки протокол работи с протоколите на своя слой, или слой под, или над себе си.

Всяко ниво работи с определен тип данни:

1. Физически - малко;
2. Канал - рамка;
3. Мрежа - пакет;
4. Транспорт - сегменти/дейтаграми;
5. Сессионен - ​​сесия;
6. Изпълнителен - поток;
7. Приложение - данни

OSI моделни слоеве

Приложен слой ( приложен слой)

Това е най-горният OSI мрежов модел слой. Нарича се още приложен слой. Проектиран за взаимодействие на потребителя с мрежата. Слоят предоставя на приложенията възможността да използват различни мрежови услуги.

Функции:

• отдалечен достъп;
• Пощенска услуга;
• генериране на заявки към следващото ниво ( презентационен слой)

Протоколи на мрежовия слой:

• BitTorrent
• HTTP
• SMTP
• SNMP
• TELNET

Презентационен слой ( презентационен слой)

Това е второто ниво. Иначе се нарича изпълнително ниво. Проектиран за преобразуване на протоколи, както и за кодиране и декодиране на данни. На този етап заявките, доставени от приложния слой, се формират в данни за предаване по мрежата и обратно.

Функции:

• компресия/декомпресия на данни;
• кодиране/декодиране на данни;
• пренасочване на заявки

Протоколи на мрежовия слой:

• ЗПП
• NDR

Ниво на сесия ( сесиен слой)

Това OSI мрежов модел слойотговаря за поддържането на комуникационната сесия. Благодарение на този слой приложенията могат да взаимодействат помежду си с течение на времето.

Функции:

• предоставяне на права
• създаване/пауза/възстановяване/прекратяване на връзка

Протоколи на мрежовия слой:

• ISO-SP
• L2TP
• NetBIOS
• PPTP
• SMPP

Транспортен слой ( транспортен слой)

Това е четвъртото ниво, ако броите отгоре. Проектиран за надеждно предаване на данни. Предаването обаче не винаги може да е надеждно. Възможно е дублиране и недоставяне на пакети с данни.

Протоколи на мрежовия слой:

• UDP
• SST
• RTP

Мрежов слой ( мрежов слой)

The OSI мрежов модел слойотговаря за определянето на най-добрия и най-кратък маршрут за предаване на данни.

Функции:

• присвояване на адрес
• проследяване на сблъсъци
• определяне на маршрута
• превключване

Протоколи на мрежовия слой:

• IPv4/IPv6
  
• CLNP
• IPsec
• ПОЧИВАЙ В МИР.
• OSPF

Връзков слой ( Слой за връзка с данни)

Това е шестото ниво, което отговаря за доставянето на данни между устройства, които се намират в една и съща мрежова област.

Функции:

• Адресиране на хардуерно ниво
• контрол на грешките
• корекция на грешка

Протоколи на мрежовия слой:

• ПОДХЛЪЗВАНЕ
• полицията в Лос Анджелис
• IEEE 802.11 безжична LAN,
• FDDI
• ARCnet

Физически слой ( физически слой)

Най-ниската и най-новата OSI мрежов модел слой. Използва се за определяне на метода за предаване на данни във физическа/електрическа среда. Да кажем всеки сайт, например " играйте онлайн казино http://bestforplay.net “, разположен на някакъв сървър, чиито интерфейси също предават някакъв вид електрически сигнал чрез кабели и проводници.

Функции:

• определяне на типа трансфер на данни
• трансфер на данни

Протоколи на мрежовия слой:

• IEEE 802.15 (Bluetooth)
• 802.11 Wi-Fi
• GSMUm радио интерфейс
• ITU и ITU-T
• ДОВОС-232

Таблица на 7-слоен OSI модел

OSI модел
Тип данни	Ниво	Функции
Данни	Приложено	Достъп до мрежови услуги
Поток	Изпълнителен директор	Представяне и криптиране на данни
Сесии	Сесия	Управление на сесии
Сегменти/Дейтаграми	транспорт	Директна комуникация между крайните точки и надеждност
Пакети	мрежа	Определяне на маршрут и логическо адресиране
Персонал	канал	Физическо адресиране
битове	Физически	Работа с предавателни среди, сигнали и двоични данни

достъп до мрежовата среда. В същото време, свързващ слойуправлява процеса на поставяне на предаваните данни във физическата среда. Ето защо свързващ слойразделени на 2 поднива (фиг. 5.1): горно подниво контрол на логическия канал за предаване на данни( Контрол на логическата връзка - LLC), което е общо за всички технологии, и по-ниското подниво контрол на достъпа до медиите(Контрол на достъпа до медиите - MAC). В допълнение, инструментите на слоя за връзка ви позволяват да откривате грешки в предадените данни.

Ориз. 5.1.

Взаимодействието на възлите на локалната мрежа се осъществява въз основа на протоколи на ниво връзка. Предаването на данни в локални мрежи се осъществява на относително къси разстояния (вътре в сгради или между близко разположени сгради), но с висока скорост (10 Mbit/s - 100 Gbit/s). Разстояние и скорост на предаванеданните се определят от оборудването на съответните стандарти.

Международен институт на инженерите по електротехника и електроника - IEEE) е разработена фамилията стандарти 802.x, която регулира функционирането на връзката за данни и физическите слоеве на седемслойния ISO/OSI модел. Някои от тези протоколи са общи за всички технологии, например стандартът 802.2; други протоколи (например 802.3, 802.3u, 802.5) определят характеристиките на технологиите за локална мрежа.

LLC подслойсе изпълнява софтуер. В подслоя LLC има няколко процедури, които ви позволяват да установите или не установите комуникация, преди да предадете рамки, съдържащи данни, да възстановите или да не възстановите рамки, ако са изгубени или са открити грешки. Подниво LLC реализира комуникация с протоколи на мрежовия слой, обикновено с IP протокола. Комуникацията с мрежовия слой и дефинирането на логическите процедури за предаване на рамки по мрежата изпълняват протокола 802.2. Протоколът 802.1 предоставя обща дефиниция на локални мрежи, свързани с модела ISO/OSI. Има и модификации на този протокол.

MAC подслоят определя характеристиките на достъпа до физическата средапри използване на различни технологии за локална мрежа. Всяка технология на MAC слоя (всеки протокол: 802.3, 802.3u, 802.3z и т.н.) съответства на няколко варианта на спецификациите на физическия слой (протоколи) (фиг. 5.1). СпецификацияТехнология на MAC слоя - дефинира средата на физическия слой и основните параметри на трансфера на данни ( скорост на предаване, тип среда, теснолентова или широколентова).

На нивото на връзката на предавателната страна се формира кадър, в който опаковката е капсулована. Процесът на капсулиране добавя заглавка на рамка и трейлър към пакет на мрежов протокол, като например IP. Така рамката на всяка мрежова технология се състои от три части:

• заглавка,
• полета за данникъдето се намира пакетът,
• краен изключвател.

От приемащата страна процесът на обратна декапсулация се прилага, когато пакетът се извлича от рамката.

Заглавиевключва разделители на рамки, адресни и контролни полета. Разделителирамки ви позволяват да определите началото на рамка и да осигурите синхронизация между предавателя и приемника. Адресилинк слой са физически адреси. Когато се използват Ethernet-съвместими технологии, адресирането на данни в локалните мрежи се извършва от MAC адреси, които осигуряват доставката на рамката до целевия възел.

Крайна капачкасъдържа поле за контролна сума ( Последователност за проверка на рамка - FCS), който се изчислява при предаване на рамка с помощта на цикличен код CRC. От приемащата страна чекова сумарамката се изчислява отново и се сравнява с получената. Ако те съвпадат, тогава те считат, че кадърът е предаден без грешки. Ако стойностите на FCS се разминават, рамката се изхвърля и трябва да бъде предадена отново.

Когато се предава по мрежа, рамката последователно преминава през редица връзки, характеризиращи се с различни физически среди. Например, при предаване на данни от възел A към възел B (фиг. 5.2), данните последователно преминават през: Ethernet връзката между възел A и рутер A (мед, неекранирана усукана двойка), връзката между рутери A и B (оптично влакно оптичен кабел), сериен меден кабел от точка до точка между рутер B и безжичната точка за достъп WAP, безжична връзка (радиовръзка) между WAP и крайния възел B. Следователно всяка връзка има своя собствена рамкаспецифичен формат.

Ориз. 5.2.

Пакетът, подготвен от Node A, се капсулира в рамка на локална мрежа, която се предава на рутер A. Рутерът декапсулира пакета от получения кадър, определя към кой изходен интерфейс да изпрати пакета, след което формира нов кадър за предаване през оптична среда. Маршрутизатор B декапсулира пакета от получения кадър, определя към кой изходящ интерфейс да препрати пакета, след което генерира нов кадър за предаване през серийната медна среда от точка до точка. Безжичната точка за достъп WAP от своя страна формира своя собствена рамка за предаване на данни по радиоканала към крайния възел B.

При създаването на мрежи се използват различни логически топологии, които определят как възлите комуникират през средата, как контрол на достъпасреден. Най-известните логически топологии са точка до точка, мултидостъп, излъчване и преминаване на токени.

Споделянето на средата между множество устройства се осъществява въз основа на два основни метода:

• метод конкурентен (недетерминиран) достъп(Достъп, базиран на съдържание), когато всички мрежови възли имат равни права, редът на предаване на данни не е организиран. За да предава, този възел трябва да слуша носителя; ако е свободен, тогава информацията може да бъде предадена. В този случай могат да възникнат конфликти ( сблъсъци), когато два (или повече) възела едновременно започнат да предават данни;
• метод контролиран (детерминиран) достъп(Controlled Access), който предоставя на възлите приоритетен достъп до средата за предаване на данни.

В ранните етапи на създаването на Ethernet мрежи се използва топология „шина“, споделена среда за предаване на данни е обща за всички потребители. В този случай методът е приложен множествен достъпкъм обща среда за предаване (802.3 протокол). Това изисква контрол на носителя, чието присъствие показва, че даден възел вече предава данни през обща среда. Следователно, възел, желаещ да прехвърли данни, трябваше да изчака края на прехвърлянето и, когато носителят се освободи, да опита да прехвърли данните.

Информацията, предадена към мрежата, може да бъде получена от всеки компютър, чийто NIC адрес на мрежов адаптер съвпада с целевия MAC адрес на предавания кадър, или от всички компютри в мрежата по време на излъчване на предаване. Само един възел обаче може да предава информация по всяко време. Преди предаване възелът трябва да гарантира, че общата шина е свободна, като слуша средата.

Когато два или повече компютъра предават данни едновременно, възниква конфликт ( сблъсък), когато данните на предавателните възли се припокриват, възниква изкривяване и загуба на информация. Следователно е необходима обработка на сблъсък и повторно предаване на кадрите, участващи в сблъсъка.

Подобен метод недетерминиран(асоциативен) достъпдо сряда получи името Множествен достъп до медия с Carrier Sense и Collision Detection(Умножен достъп за разпознаване на носител