Классификация сетей электросвязи (стр. 8 )

Различие уровней описания эталонной модели заключается в ори­ентации решаемых ими задач, содержательная направленность ко­торых отражается в их наименовании.

Два верхних уровня (прикладной и представительский) соот­ветствуют прикладным процессам (рис. 3.3), под которыми понима­ются процессы обработки сообщений для нужд пользователей. Остальные уровни реализуют так называемый сетевой метод досту­па и описывают функции телекоммуникационной сети или ее элемен­тов. Точка раздела двух указанных групп уровней описания открытых систем называется портом. Через порты по логическим каналам осу­ществляется связь различных процессов.

Рис. 3.3. Структура эталонной модели открытых систем

Логический канал - путь, по которому сообщения передаются от одного порта к другому. Логический канал прокладывается в одном физическом канале, либо в последовательности таких каналов (ка­налов передачи). Логический канал, прокладываемый на сетевом уровне, называют виртуальным каналом, а на канальном уровне - каналом передачи данных (информационным).

Каждый процесс может быть либо одно-, либо многопортовым. Помимо телекоммуникационной сети в рассматриваемой модели определена транспортная сеть, объединяющая четыре нижних уров­ня всех систем.

При создании ЭМВОС предполагалось, что регламентированный перечень функций, выполняемых отдельными уровнями, должен быть максимальным и соответствовать международным стандартам. Од­нако такие стандарты на сегодняшний день в полном объеме разра­ботаны лишь для первых трех уровней открытых систем. Это объяс­няется сложностью задачи, поставленной перед учеными и инжене­рами связи. Совокупность таких стандартов, получившая идентифи­катор Х.25, определяет порядок функционирования сетей связи, основанных на принципе коммутации пакетов.

Верхние четыре уровня оказываются инвариантными к процессам коммутации, которые определяются тремя нижними уровнями, и поэтому называются сквозными (рис. 3.3).

Несмотря на отсутствие строгой регламентации функций, систем­ный подход позволяет охарактеризовать уровни модели архитекту­ры систем передачи и распределения информации с достаточной степенью детализации.

3.2  Уровни модели архитектуры систем передачи и распределения информации

С целью изучения и последующего применения ЭМВОС ее уров­ни можно разбить:

на группу верхних уровней, содержащую три уровня (приклад­ной, представительский, сеансовый), которые описывают телема­тические службы и процессы установления и поддержания соеди­нений между оконечными устройствами, а также предоставление сообщений (данных) в удобной для восприятия абонентом форме; группу нижних уровней, содержащую три уровня (сетевой, ка­нальный, физический), которые описывают процессы транспорти­ровки, коммутации сообщений по сети от одного абонентского уст­ройства к другому; транспортный уровень (четвертый уровень) является связующим звеном между верхними и нижними уровнями (рис. 3.4). 3.2.1 Прикладной уровень (7-й уровень ЭМВОС) - уровень взаимосвя­зи открытых систем, обеспечивающий услуги по обмену данными меж­ду прикладными процессами пользователей (обработки данных). Прикладной уровень предназначен для обеспечения доступа при­кладным процессам пользователя (абонента), находящимся над при­кладным уровнем, к возможностям ЭМВОС. В общем случае все выполняемые на этом уровне процессы могут быть представлены совокупностью двух групп - прикладных процессов пользователей и прикладных процессов административного управления (первые относятся к рабочим и терминальным системам, вторые - к админи­стративной системе).

Рис. 3.4. Модель описания сети связи

Административное управление служит для координации ресурсов открытой системы, расположенных на всех ее уровнях. Прикладные процессы пользователей служат для управления обработкой инфор­мации, динамического распределения ресурсов между процессами, обслуживания процедур восстановления нормальной работы сети после появления сбоев и неисправностей; обработки информации, т. е. непосредственного выполнения тех основных функций, для ко­торых создается система.

Прикладной уровень, взаимодействующий непосредственно с пользователем, обеспечен полным набором услуг, предлагаемых всеми нижними уровнями. Он диктует нижним уровням, какие услуги действительно должны быть вызваны. Прикладной уровень выпол­няет задачу обеспечения различных форм взаимодействия приклад­ных процессов разнообразных открытых систем.

Для организации взаимодействия пользователей прикладной уро­вень имеет средства обращения к сервису, выполняемому предста­вительским уровнем. Эти средства позволяют:

формировать запросы на установление соединения с одним или несколькими другими абонентами; задавать форму представления сообщений, подлежащих обме­ну (в виде текста, таблицы, математической формулы и т. д.); запрашивать справки о наличии и состоянии прикладных про­цессов в других системах и др.

Ключевой среди всех вышеперечисленных функций для приклад­ного уровня является обеспечение смыслового содержания сообще­ния (семантика).

Обращение к сервису осуществляется путем выполнения специ­альных процедур доступа, регламентированных межуровневым ин­терфейсом.

Таким образом, прикладной уровень является основным в ЭМВОС, так как остальные уровни существуют только для обеспечения его работы.

3.2.2 Представительский уровень (уровень представления данных, шестой уровень ЭМВОС) - уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий услуги по обмену сообщениями между логически­ми объектами прикладного уровня, преобразование и представле­ние сообщений в нужном формате.

Представительский уровень является самым простым с точки зре­ния взаимосвязи. Его функцией является преобразование сообще­ний абонента (пользователя ПЭВМ) из формы, используемой при­кладным уровнем, в форму, применяемую более низкими уровнями для передачи, т. е. осуществляется синтаксис сообщений. Если, на­пример, используется дисплей, то информация формируется в виде страницы с заданным числом строк определенной длины на экране. Кроме того, информация может представляться на ПЭВМ с исполь­зованием различного шрифта, графических знаков, математических символов (для их представления в ПЭВМ имеется текстовый, графи­ческий и формульный редакторы). При применении факсимильного аппарата определяются форма и структура документа и др. В общем случае каждый прикладной процесс может оперировать своими формами представления сообщений, поэтому представительский уровень должен обладать избирательностью в формах их представ­ления. Это со своей стороны требует введения в представительский уровень идентификации форматов сообщений.

Поскольку число прикладных процессов может быть произволь­ным, то произвольным оказывается и число форм представления сообщений. В результате требуется предусматривать большое чис­ло процедур идентификации и преобразования. Для ограничения числа этих процедур осуществляют стандартизацию форматов со­общений и определение числа так называемых локальных форматов, которыми оперируют прикладные процессы. При этом все многооб­разие схем преобразования форматов сообщений ограничивается тремя вариантами (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схемы преобразования форматов: СФ - стандартный формат, ЛФ - локальный формат

Простейший из них соответствует случаю, когда оба взаимо­действующих процесса, например взаимодействие сетей связи и абонентских устройств одинакового аналогового типа, требуют сообщения в стандартном формате (СФ). При этом функция преоб­разования форматов исключается, а, следовательно, исключается и основная функция представительского уровня.

Второй вариант нужен тогда, когда только один из взаимодейству­ющих процессов «работает» со стандартными форматами. В этом случае в состав средств представительского уровня системы, исполь­зующей сообщения в локальном формате (ЛФ), необходимо вводить преобразователь форматов (ПФ). В задачу ПФ входит преобразова­ние стандартного формата в локальный и наоборот в зависимости от направления движения сообщения.

Третий вариант требуется, когда оба процесса ведут обмен сооб­щениями в различных локальных форматах. Здесь необходимо использование преобразователей форматов в каждой из двух сис­тем с теми же функциями, что и в предыдущем случае.

Представительский уровень описания систем характеризуется не только возможностью идентификации и преобразования форматов. К функциям представительского уровня также относятся:

адресация прикладных процессов и их портов; сжатие и расширение сообщений; шифровка и расшифровка сообщений, если они реализуются программными методами, а не аппаратурой.

Взаимодействие логических объектов (процессов) представи­тельского уровня, подобно прикладному, организуется с помощью нижестоящего, сеансового уровня.

Таким образом, выше представительского уровня сообщение имеет явную смысловую форму, а ниже оно рассматривается только с точки зрения его приведения к форме, удобной для передачи по элементам открытой системы модели, и его смысловое значение не влияет на обработку.

3.2.3 Сеансовый уровень (5-й уровень ЭМВОС) - уровень взаимосвязи открытых систем, обеспечивающий услуги по организации и синх­ронизации взаимодействия между логическими объектами уровня представления данных (представительского уровня).

Главной задачей сеансового уровня является организация диало­га между абонентскими устройствами (терминалами), т. е. организа­ция сеансов связи и управление обменом сообщениями по логичес­ким каналам, которые существуют только на время сеанса связи.

Сеансы связи по логическим каналам могут быть одно - либо дву­сторонними. В этом смысле можно говорить о симплексной, полу­дуплексной и дуплексной связи соответственно. Симплексная связь - двусторонняя связь между двумя пользователями, при которой передача и прием ведутся поочередно. Полудуплексная связь-дву­сторонняя связь, в которой обмен сообщениями между двумя пользо­вателями осуществляется по очереди с возможностью изменения направления в процессе передачи. Дуплексная связь - двусторон­няя связь, при которой передача осуществляется одновременно с приемом.