ХХ ғасырдың 80 жылдарында халықаралық стандарттау ұйымдары желі жұмысын дамытуға әсер ететін модель жасап шығарды. Бұл модель ашық желілердің өзара байланыс моделі – OSI (Open System Interconnection) деп аталады. Бұл модель әр түрлі желілік орталарда берілгендерді тасымалдаудың байланыс сеанстарын ұйымдастыруды бейнелейді. Модельдің негізгі элементтері ретінде деңгейлер, қолданбалы процестер мен байланыстың физикалық жабдықтары алынады. Бұл модель бойынша жүйелердің өзара байланыс деңгейлері анықталып, олардың стандартты атаулары мен орындалатын қызметтері көрсетіледі. OSI моделінің әр деңгейі желі бойынша берілгендерді тасымалдауда нақты қызметтерді орындайды. Негіздік модель желілік протоколдарды құрудың негізі болып есептеледі. Бұл модель бойынша өзара байланыс 7 деңгейге бөлінеді: қосымша, ұсынылатын, сеанстық, транспорттық, желілік, арналық және физикалық.. OSI моделі операциялық жүйеде, жүйелік утилиталарда, жүйелік аппараттық жабдықтарда орындалатын тек жүйелік байланыстардың өзара әрекеттерін ғана бейнелейді.
Протокол деңгейі немесе эталондық модель протоколдарды жасауда өндірушілер орындайтын нұсқаулар жиынтығы. Сондай-ақ модемдер бір компьютерден басқаларына мәліметтер беруінде қажетті қызметтерді анықтайды. Сонымен қатар эталондық моделдер күрделі желілік функцияларды түсінуге көмектеседі. Біздің қарастырғалы отырған сондай моделдердің бірі OSI және оның TCP/IP сәйкестігі. Бұл моделдің жұмыс жасау ережелері мен ақпаратты бір-біріне ауыстыру деңгейлерін ашып, салыстырамыз. OSI - Open System Interconnection - Ашық жүйелердің байланысу моделі. OSI моделі жеті деңгейлік желі архитектурасынан құрылған
Қосымша деңгейі (Application Layer) Ұсынылатын деңгейі (Presentation Layer) Сеанс деңгейі (Session Layer) Транспорттық деңгейі (Transport Layer) Желілік деңгейі (Network Layer) Арна деңгейі (Data Link) Физи к алық деңгей (Physical Layer)
Физикалық деңгей ( Physical Layer) биттерді байланыстың физикалық арналары, яғни коаксиальды кабель, оратылған жұп негізіндегі кабель, оптоволокондық кабель арқылы берумен айналысады. Бұл деңгейде мәліметтерді берудің физикалық ортасының сипаттамалары жатады, мысалы, өткізу ортасы, толқындық кедергі және т.б. Осы деңгейде дискретті ақпараттарды беретін электр сигналдарының сипаттамалары анықталады. Сонымен бірге, осы жерде әрбір байланыстың мақсаты мен тетік типі стандартталады. Физикалық деңгей : Биттерді физикалық арна арқылы беру; Электр сигналдарының қалыптасуы ; Ақпаратты кодтау ; Модуляциялау. функцияларын жүзеге асырады.
Физикалық деңгейдің функциялары желіге қосылған барлық құрылғыларда жүзеге асырылады. Компьютер тарапынан физикалық деңгейдің функциялары желілік адаптермен немесе жүйелі портпен орындалады. Физикалық деңгейдің хаттамасның мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10 Base T спецификациясы болуы мүмкін. Ол толқындық кедергісі 100 Ом болатын үшінші категориялы экрандалмаған оратылған жұп негіздегі кабельді, тетігі RJ-45, физикалық сегментінің максималды ұзындығы 100 м, мәліметтерді көрсетуге арналған манчестрлік код кабельдің өзінде, сондай ақ электр сигналдары мен беру ортасының басқа да сипаттамаларын анықтайды.
Физикалық деңгейде биттер қайтажіберіледі. Бұл кезде бір бірімен өзара әрекеттескен бірнеше компьютерлермен ауысымды түрде байланыс линияларында физикалық беру ортасы бос болмауы есепке алынбайды. Сондықтан арналық деңгейдің мақсаты беру ортасының бос болуын тексеру механизмдерін іске асыру. Бұл үшін арналық деңгейде биттер бір топқа жинақталады, оларды кадрлар ( frames) деп атаймыз. Арналық деңгей әрбір кадрдың басы мен соңында тізбектелген биттерді орналастыру арқылы әрбір кадрдың дұрыс берілуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, кадрдың барлық биттерін белгілі бір әдіспен өңдеу арқылы бақылау сомасын есептейді және бақылау сомасын кадрға қосады. Кадр желі арқылы келгенде қабылдаушы алынған мәліметтердің бақылау сомасын есептейді және нәтижені кадрдағы бақылау сомасымен салыстырады. Егер олар сәйкес келсе, кадр дұрыс деп саналып қабылданады. Егер де бақылау сомасы сәйкес келмесе, онда қате фиксацияланады. Арналық деңгей тек қана қателерді тауып қана қоймай, сонымен қатар зақымдалған кадрларды қайталап жіберудің арқасында түзейді. Арналық деңгей үшін қателерді табу функциясы міндетті болып табылмайды. Сондықтан, бұлдеңгейдің кейбір хаттамаларында бұл функция болмайды, мысалы, Ethernet- те және frame relay- де. Арналық деңгейдің функциялары
Дестелердің сенімді жеткізілуі : Кез келген топологиялы желідегі екі көрші станциялар арасында ; Типтік топологиялы желідегі кез келген станциялар арасында : Бөлінетін ортаға қол жетімділікті тексеру ; Желі арқылы келіп түскен мәліметтер ағымынан кадрларды бөлу ; мәліметтерді жіберу кезінде кадрларды қалыптастыру ; Бақылау сомасын есептеу және тексеру. Жергілікті желіде пайдаланылатын арналық деңгейдің хаттамаларында компьютерлер арасындағы байланыс құрылымы жәнеолардың адрестелу әдістері салынған. Арналық деңгей локальды желінің кез келген екі түйін арасында кадрларды жеткізуді қамтамасыз еткенімен, ол бұны тек желіде белгілі бір байланыс топологиясымен жасайды. Мұндай типтік топологияға « жалпы шина», « сақина » және « жұлдызша », сонымен бірге олардан көпір және коммутаторлар көмегімен алынған құрылымдар жатады. Арналық деңгейдің хаттамаларына мысал болып Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN табылады.
Желілік деңгей ( Network layer) бірнеше желілерді біріктіретін бір транспорттық жүйенің пайда болуы үшін қажет, бұл біріктірілген желілер соңғы түйіндер арасында ақпаратты жіберудің түрлі принциптерін қолдана алады және байланыс құрылымының туындысы бар болады. Оларды локальды желілерді біріктіру мысалында қарастырайық. Жергілікті желінің арналық деңгейінің хаттамасы тек сәйкес типті топологиялы желіде ғана түйіндер арасында деректерді жеткізуді қамтамасыз етеді. Мысалы, иерархиялық жұлдыз топологиясы. Дамыған құрылымды желіні құруға мүмкіндік бермейтін бұл қатаң тыйымдар, мысалы өнеркәсіптің бірнеше желісін бір желіге біоіктіретін желі немесе түйіндер арасында артық байланыстары бар жоғары сенімділікті желілер. Арналық деңгейдің хаттамасын ілгіш тәріздес байланысты қолдау үшін қиындатуға болар еді, бірақ деңгейлер арасында міндеттерді бөлу басқа шешімге әкеледі. Бір жағынан типті топологияларға деректерді жіберу процедурасының қарапайымдылығын сақтау үшін, екінші жағынан туынды топологиялардың қолданылуын іске асыру, қосымша желілік деңгей қосылған. Желілік деңгейде « желі » терминінің өзі арнаны мағынасымен көре түсуде. Бұл жағдайда желі деп өзара бір стандартты типті топологиялардың біреуімен байланысқан және деректерді жіберу үшін бұл нақты топологияға сәйкес келетін арналық деңгейдің хаттамаларының бірін пайдаланатын компьютерді айтамыз.
Жіберушіден қабылдаушыға дейінгі жолда дестелер өзгеріске ұшырап және жоғалып кетуі мүмкін. Кейбір қосымшалардың өзіндік қателерді талдау құралдары бар, кейбірлері тіпті бірден сенімді байланыстармен жұмыс істейді. Транспорттық деңгей ( Transport layer) қосымшаларға стегтің жоғарғы деңгейлері қолданылады және сеанстық деңгей деңгейлерге олар олар қажет ететін сенімділіг дәрежесінде деректерді жіберуді қамтамасыз етеді. OSI моделі транспорттық деңгейлерді көрсететін бес сервис кластарын анықтайды. Бұл сервис түрлері көрсетілетін қызмет түрімен ерекшелінеді : лезділік, үзілген байланысты қайта келтіру мүмкіншілігі, толық транспорттық хаттамалар арқылы әртүрлі қолданбалы хаттамалар арасында бірнеше байланыстарды мультиплексирлеу құралдарының барлығы, ең бастысы - өзгеріске ұшырау, жоғалту және дестелерді дублирлеу секілді жіберу қателерін жөндеу және табу мүмкіншілігі. Транспорттық деңгейдің сервис класын таңдау бір жағынан транспорттық деңгейге қарағанда жоғары хаттамалар мен қосымшалар арқылы шешілетін сенімділікті қамтамасыз ету мәселесі қай дәрежеде шешілетіні анықталады, ал екінші жағынан желідегі деректерді транспорттау жүйесі қаншалықты сенімді екеніне тәуелді.
Транспорттық деңгей – желінің кез келген түйіндері арасында қажетті сапалы ақпаратты жеткізуді қамтамасыз етеді : Сеанстық деңгейдің ақпараттарын дестелерге бөлу, олардың олардың нөмірлері ; Қабылданатын дестелер буферизациясы ; Қабылданған дестелерді орналастырау ; Қолданбалы процестердің адресациясы ; Ағынды басқару. Ережеге сай транспорттық деңгейден бастап және одан жоғары барлық хаттамалар желінің соңғы түйіндерінің программалық құралдарынан пайда болады. Транспорттық деңгей хаттамаларына мысал ретінде TCP/IP стегінің TCP және UDP хаттамаларын және Novell стегінің SPX хаттамасын алуға болады.
Төменгі төрт деңгей хаттамаларын жалпылама желілік транпорт немесе транспорттық жүйе астары деп аталады, себебі олар туынды топологиялы құрама желілердің берілген сапа деңгейлі ақпаратты транспорттау есебін толығымен шешеді. Қалған жоғарғы үш деңгей транспорттық желі астарының негізінде қолданбалы сервистерді көрсету есептерін шешеді
Сеанстық деңгей ( Session layer) диалогты басқаруды қамтамасыз етеді : қазіргі уақытта қайсысы активті екенін анықтайды, синхронизация құралдарын ұсынады. Сеанстық деңгей – қолданбалы деңгей объектілерінің диалогтарын басқару.
Ұсыну деңгейі ( Presentation layer) – ақпараттың мазмұнын жоғалтпай желі бойынша жеберілімінің формасын пайдаланады. Ұсыну деңгейі негізінде бір жүйенің қолданбалы деңгейімен жіберілген ақпарат басқа жүйенің қолданбалы деңгейіне әрқашан да түсінікті. Берілген деңгейдің құралдары көмегімен қолданбалы деңгейдің хаттамалары деректерді көрсетуде немесе символдар кодында синтаксикалық айырмашылықты жеңе алады, мысалы ASCII жән EBCDIC кодтарында. Бұл деңгейде барлық қолданбалы қызметтері үшін деректер алмасуға құпиялық сақталатын, шифрлеу және кері шифрлеу орындалады. Мұндай хаттамаға мысал ретінде TCP/IP стегінің қолданбалы деңгейінің хаттамалары үшін құпиялы ақпарат алмасуды қамтамасыз ететін Secure Socket Layer (SSL) хаттамасын алуға болады. Ұсыну деңгейі – екі қолданбалы процесс арасындағы өзара байланысты көрсетеді : Деректердің сыртқы форматтан ішкі форматқа ауысуы ; Деректерді шифрлеу және кері шифрлеу.
Қолданбалы деңгей ( Application layer) – желі қолданушылары файл, принтер, гипертекстті Web беттер сияқты бөлінген ресурстарға кіру рұқсатын ала алатын әртүрлі хаттамалар жиыны, оған қоса ол біріккен жұмысты ұйымдастырады, мысалы, электрондық пошта көмегімен қолданбалы деңгейді анықтайтын деректер бірлігі әдетте ақпарат ( message) деп аталады. Қолданбалы деңгей – жүйе соңғы қолданушыға ұсынатын барлық желілік сервистер жиыны : § Идентификация, кіру құқын тексеру ; § Принтер, файл-сервис, пошта, өшірілген рұқсат. Қолданбалы деңгейдің көптеген әртүрлі қызметтері бар. мысал ретінде бірнеше көп таралған файлдық қызметтерді алайық : Novell NetWare операциялық жүйесіндегі NCP, Microsoft Windows NT- ғы SMB, NFS, FTP және TFTP-TCP/IP- ге кіреді. Желілік өзара қатынастың құралдарын көп деңгейлі ұсынудың өзіндік арнайылығы бар, ол дегеніміз ақпаратпен алмасқан кезде екі жақ ортақтасады, яғни бұндай жағдайда әртүрлі компьютерлерде жұмыс істейтін екі « иерархиялық » келісілген жұмысын ұйымдастыру қажет. Желілік алмасудың екі қатысушысы көптеген келісімдер қабылдаулары керек. Мысалы, олар деңгейлерді, электрлік сигналдардың формасын, ақпараттың ұзындығын анықтау тәсілін келістіру керек. Басқа сөзбен айтқанда, келісімдер төменгі деңгейден жоғарғы деңгейге дейін барлық деңгейлер арасында орындалу керек.
SMTP – электрондық поштаның қарапайым хаттамасы ; FTP – файылдарды тасымалдау хататмасы ; DNS - домендік аттар жүйесі ; SNMP- электрондық поштаның хаттамасы ; NFS- файлдық жүйеге желілік қатынасты ұйымдастыру хаттамасы ; RP С – процедураларды қашықтықтан шақыру ; TFTP – деректерді тасымалдаудың қарапаыйм хаттамасы ; HTTP – гипермәтінді тасымалдау хаттамасы.
UDP – қолданушының дейтаграммалық хаттамасы ; TCP – тасымалдауды бақылайтын хаттама. Желіаралық деңгей хаттамасы : ICMP – басқарушы хабарламалар хаттамасы ; IGMP – интернеттегі пайдаланушылар топтарын басқару хаттамасы ; RIP – маршруттық ақпаратпен алмасу хаттамасы ; OSPF- ең қысқа каналды таңдауға арналған ашық хаттама ; BPF – шектелген маршрутизация хаттмасы ; RARP – адрестерді кері түрлендіру хаттамасы ; ARP- адресті табу хаттамасы.
Желілік интерфейс: ETHERNET; TOKENRING; FDDI; PPP. Бұл хаттамалар желідегі пайдаланылатын технологиялармен анықталады
PDH – плезиохронды цифрлық иерархия; SDH – синхронды сандық иерархия; ATM – асинхронды тасымалдау режимі. Интернет хаттамалырынң базалық стэгі иерархиялық, диалогты модульдерден жасалынған.Әр модуль өзіне тағайындалған функцияларды орындайды.Бұл модульдер өзара тәуелді емес.
