Определения и понятия, свързани с Еталонния модел

2.2.Определения и понятия, свързани с Еталонния модел.

2.2.1.Обект на еталонния модел – това е реална отворена система.

РОС A

Фиг.2.1

2.2.2.Ниво (слой).

Идеята за функционалната декомпозиция успешно се прилага в сродни до компютърните мрежи комуникационни системи - на фиг. 2.2. е представен функционален разрез на телефонната мрежа , като среда за комуникация между хората (аналогия между тази форма на човешко общуване и взаимодействието между реалните отворени системи). Ще нарисуваме две други ROS, които искат да си комуникират помежду си. За целта, като примерна опитна постановка ще разгледаме телефонна мрежа, като преносна среда между две системи.

Ниво на взаимодействие между индивидите





АТЦ-та

Фиг.2.2

При функционалната декомпозиция на разглежданото взаимодействие се обособяват 4-ри нива. Всяко от тях има специфична функционалност, различна от функционалността на съседните нива. Между всеки две съседни нива е установено взаимодействие на оснаовата на предоставяне на множество от услуги, например:

За нивото на индивидите, нивото на телефонните апарати предоставя следното множество от услуги:

• 
  Идентификация – въвеждане на идентификационен код (номер);
  
• 
  Информация за повикване (позвъняване и идентификация на абоната)
  
• 
  Обмен на информация (водене на разговор)
  

С цел обобщаване на анализа се въвежда записа N-ниво, който представя конкретно ниво (слой) е Еталонния модел. С записа N+1- ниво се означава следващото по-високо ниво, под N-1 - ниво предходното по-ниско ниво. За всички стандартизационни елементи, свързани със съответното ниво се поставя индекса на функционална декомпозицията N, N+1, N+2 и т.н., (по-късно тези индекси се заменят с конкретните описателни имена: физическо, канално ...).

В съответствие с принципите за изграждане на Еталонния модел - всяка отворена система се формира като подредена съвкупност от нива (слоеве)

N-подсистема представлява елемент в йерархическата структура на отворената система, непосредствено взаимодействащ само с елементи съседни по степен на йерархия , т.е. N-подсистемата е проекцията на N-слоя в архитектурата на Реалната отворена система.

2.2.3.Физически обект.

Понятието обект е атомарна проекция на функционалността на слоя в рамките на една Реалната отворена система (РОС). В архитектурата на една РОС, могат да оперират повече от един физически обекта, носещи функционалността на конкретен слой, например – към един телефонен номер, могат да бъдат включени няколко телефонни апарата, всеки един от тях носи присъщата си функционалност и множество от услуги предоставяни на N+1-ниво – нивото на индивидите.

Обектът е носител на функционалността на конкретен слой от Еталонния модел на РОС. N-обектът е носител на N-услуги, които се предоставят на N+1-слоя. Обогатяването на множеството на N-услугите се осъществява, чрез добавяне на N-обекти в архитектурата на N-подсистемата на конкретната РОС. По-голямото количество обекти ни дава по-голяма интеграция. В един слой може да има повече от един обект, а обектът е носител на услуги.

2.2.4.Услуги.

Елементи на N-службите са N-услугите. Функционалността на N-обектите е насочена към предоставяне на услуги на “родителското”(по-високото) ниво, но и за реализиране на вътрешно слоести услуги.

Един обект е носител на услуги с цел предоставянето им на обектите от по-високо ниво. Телефонът от фиг.2.2 предоставя множество от услуги на обектите от по-високо ниво – индивидите, за да реализират информационен обмен.

На базата на услугите от N-1 ниво, обектите от N-ниво предоставят услуги от N+1 ниво, т.е. услугите съществуват за да се използват от по- високо ниво. Предоставянето на услугите е с цел да се осъществи комуникация между обекти от по-високо ниво.

Възможните действия на N-обектите се наричат N-функции. N+1-обектите си взаимодействат чрез N-услугите. За разглеждания пример от фиг.2.2. Телефонните апарати си взаимодействат, чрез услугите, предоставяни от градските АТЦ-та.

2.2.5.Протокол.

Взаимодействието между обектите се управлява от един или няколко N-протокола Условието за взаимодействието между N-обектите е те да поддържат един и същи N протокол.

В примера от фиг.2.2 за обектите от нивото на индивидите ролята на протокол за взаимодействие играе човешката реч, фонетично, лексикално, синтактично и семантично структурирана по правилата на конкретния език (английски, немски, френски и др.)-. Ако индивида А може да ползва говоримо и писмено английски и френски, но В говори само английски, то те могат да разговарят (взаимодействат) само по правилата на английския език (само по правилата на един речеви протокол - английският език, който и двамата поддържат).

За да се осъществи обмен на данни и управляващи сигнали между N+1-обектите е необходимо наличието на N-съединение.

Ако за всяка една от N-подсистемите на N-нивото не може да осъществи пряк достъп между всички N+1-обекти, то на N-нивото се реализира ретранслиращ N-обект. Той се използва като междинен при реализиране на път за достъп между други два и повече N+1-обекти, недостъпни по пряко N-съединение.

В примера от фиг.2.2 , за да се осъществи обмен на информация между два телефонни апарата (ТА) – N+1-обекти е необходимо да се установи на съединение на ниво междуградска АТЦ (МАТЦ) - N-ниво, то нивото на МАТЦ-та трябва да осигури N-услуга - информационен канал, по-който ТА (N+1-обектите) да осигурят обмен на гласов информация. Ако МАТЦ-Град X (N-обект) не е свързана с пряка телефонна магистрала с МАТЦ-Град Y и ако абоната А от Град X желае да разговаря с В от Град Y, то се търси ретранслираща МАТЦ, с която са свързани поотделно МАТЦ-X и МАТЦ-Y. Съществуването на такава ретранслираща МАТЦ (N-обект) е води до установяването на N+1-съединение между телефонните апарати и осигуряване на гласова комуникация между абонатите А и В.

Протокол от N+1 ниво не може да бъде установен ако няма установен протокол от N- ниво. За да бъде осъществена комуникация между две РОС (приложни обекти) трябва да се осъществи протоколно взаимодействие на всички нива от Еталонния модел.

2.2.6.Комуникационна аксиома – следствие от Еталонния модел.

Приложението на Комуникационната аксиома се разглежда в областта на мрежовия анализ, особено при разрешаване на случаите на хетрогенни взаимодействия. Изпълнението на условията на Комуникационната аксиома е пътя за разрешаване на състояния на хетерогенност в процеса на взаимодействие. От гледна точка на Комуникационната аксиома разрешаването на състоянията за хетерогенност предполага два подхода:

• 
  Подход с обогатяване на функционалността на протоколното множество – добавянето на нов N-обект води до изменение на състоянието на протоколното множество и достигане на условието от Комуникационната аксиома;
  
• 
  Подход с ретранслираща РОС. Въвежда се междинна РОС С, за която поотделно е изпълнена Комуникационната аксиома по отношение на двойките РОС А – РОС С и РОС В – РОС С. Тогава хетреогенноето взаимодействие РОС А – РОС В в N-слоя се реализира с участието на РОС С.
  

2.2.7.Именуване и адресация в среда на ISO.

Именуването е процес на присвояване на име (идентификатор), гарантиращо разпознаването (идентификацията) на обектите в разглежданата област.

Адресирането е процес, предоставящ средства за локализирането, за определяне на местонахождението на обектите от разглежданата област.

От гледна точка на OSI модела имената, идентифицират взаимодействащите си обекти в среда на OSI. Видове имена на обекти в среда на OSI:

• 
  просто име - име на обект, не отчитащо вътрешната структура на обекта и неговата функционалност;
  
• 
  описателно име - име, идентифициращо обекта на база набор от негови свойства;
  
• 
  общо име - идентифицира множество от обекти с близки свойства - например: N-обектите от N-слой могат да бъдат идентифицирани с такова име.
  

В разглеждания пример от фиг.2.2 могат да бъдат дефинирани следните примерни имена на обекти:

• 
  ТА на А - просто име на обекта от слоя на телефонните апарати (ТА);
  
• 
  аналогов ТА - описателно име на обектите от слоя на телефонните апарати;
  
• 
  телефонни апарати - общо име на обектите от слоя на телефонните апарати.
  

Всички възможни имена на обекти, образуват глобалното пространство на имената. Различни са дисциплините на управление на глобалното пространство на имената. Най-често използваната дисциплина е йерархическата. При декомпозиция на глобалното пространство на имената се формират следните нива:

• 
  системно наименование - уникално име на конкретната реална отворена система, участваща във взаимодействието;
  
• 
  наименование на слой - уникално име на слой от еталонния модел;
  
• 
  наименование на подсистема в слоя (незадължително) - име на архитектурен елемент от всеки слой, обхващащ група обекти с близки свойства;
  
• 
  име на обекта - уникален идентификатор на обекта в зададената подсистема ;
  
• 
  тип на обекта (незадължителен) - отразява функционалността на обекта по приет формален език и се използва от някой функции за системна диагностика.
  

При тази дисциплина на управление, обектът се персонифицира от пълно наименование с формат:

СИСТЕМНО НАИМЕНОВАНИЕ.

НАИМЕНОВАНИЕ НА СЛОЙ.

[НАИМЕНОВАНИЕ НА ПОДСИСТЕМА.]

ИМЕ НА ОБЕКТ.

[ТИП НА ОБЕКТ.]

Например, в архитектурния модел от фиг.2.2 пълното наименование на ТА на потребител А, би имало следния формат:

СИСТЕМНО НАИМЕНОВАНИЕ: “Град А. Потребител А”

НАИМЕНОВАНИЕ НА СЛОЙ: “диалогов”

НАИМЕНОВАНИЕ НА ОБЕКТА: “ТА на А”

ТИП НА ОБЕКТА: “аналогов”

В средата на Еталонния модел N-адреса е уникално име на точка за достъп, осигурена от N-службата за локализиране на N+1-обект(и).

N-службата чрез N-адреса локализира N+1-обекти по следните схеми:

а) към един N-адрес са “привързани” няколко N+1-обекта;

б) към няколко N-адреса е “привързан” един N+1-обект;

в) към няколко N-адреса са “привързани” няколко N+1-обекта.

Трите схеми съответстват на различните приложни типове мрежови архитектурни решения и могат да съжителстват в един и същи слой.

Концепцията за адресирането се разглежда в контекста на взаимодействието между обектите от съседните слоеве : на N-обектите с N-1 и N+1-обектите.

N-адресите се използват за достъп до N-службата и локализация на N+1-обектите. N-адресите участват при осъществяване на взаимодействието между N+1-обектите. Семантиката на обмена на N-адресите се осигурява от съответния N-протокол. N-протокола интерпретира N-адресите за целите на достоверната идентификация на точките на достъп до N-слоя.

В между слоестите интерфейси адресите се предават във вид на параметри за съответните служби. Синтаксисът на представяне на N-адресите като параметри на N-службата е уникален в рамките на всеки слой.

Обработката на формирането на N-адресите се извършва на база на N-справочник. N-справочникът е обикновено подредена структура от данни, формирана като двумерна таблица. Тази структура задава съответствието:

N-адрес на точка на достъп до N+1-ниво / N+1-обект(и), привързан(и) към N-адрес.

N-справочника може да бъде статичен и динамичен.

Статичният справочник е информативен само в момента на генериране на средата на OSI от гледната точка на топологичните съответствие в реалната мрежова архитектура. Динамичният справочник е информативен във всеки момент, тъй като се допуска съответствието “адрес-обект” да не е постоянно във времето. Възможни са и комбинирани справочници:

• 
  статична част - за поддържане на работоспособността и производителността на комуникационната подсистема за обмен на информация;
  
• 
  динамична част - за поддържане на потребителския обмен.
  

Изложените идеи за адресирането, приложени към разглеждания пример от фиг.2.2 водят до следната схема на представяне на адресите:

• 
  адреса точката на достъп до слоя на Градските АТЦ (N-слоя) за обекта от слоя на телефонните апарати (N+1 - слоя) е локалния градски телефонен номер;
  
• 
  адреса точката на достъп до слоя на Междуградските АТЦ (N-1-слоя) за обекта от слоя на Градските АТЦ (N - слоя) е кодът за междуградско избиране;
  

Тогава услугите, предлагани от N-службата (съвкупността от услуги, предлагани от Градските АТЦ) достигат до обслужвания N+1-обект (Телефонния апарат на потребителя) чрез адреса на точката на достъп, към която е включен този N+1-обект. Адресът на точката за достъп е всъщност N-адреса на N+1-обекта. Функциите на N-справочник изпълнява, ежедневно използвания от нас телефонен указател, от който можем да получим необходимото съответствие:

ТА на Потребителя/номер на ТА.

(N+1-обект) / (N-адрес на точката за достъп на N+1-обекта до N-слоя)

2.2.8.Процес на създаване на протоколите по нива.

Процесът на създаване и функциониране на протоколите, както и движението на потребителската информация през нивата може да се онагледи с принципа за изпращане на писмо по дипломатически куриер[]. При изпращане на официални писма между висши правителствени служители, посланието се поставя в плик, който се запечатва и се предава в съответното посолство. Там към плика се съставя съпроводително писмо и двете заедно се поставят в друг плик, който се запечатва и се връчва на дипломатическия куриер. При пристигането куриерът предава плика в съответното министерство. Външният плик се отваря и по указанията в съпроводителното писмо вторият плик се предава на съответния министър или друг висш държавен служител.

От гледна точка на Еталонния модел на всеки слой съответства протокол, респ. определен стандартизиран формат на съобщението. На N-слоя се извършва “опаковка” на N+1-съобщението в съответен N-“плик” по правилата на съответен N-протокол. Процесът се повтаря до най-ниското ниво. При получателя се извършва обратната операция. Осъществява се N-разопаковка на N+1-съобщението до цялостното разопаковане на най-високото ниво.

2.2.9.Процес на установяване на съединенията.

За да взаимодействат два или повече N+1-обекта е необходимо наличие на N-съединение.

Един N+1-обект може да бъде инициатор и “потребител” на повече от едно N-съединения с различни N+1-обекти, както и на повече от едно N-съединения с един и същ N+1-обект. При установяване N-съединението се задава N-адреса на N+1-обекта-инициатор, като се указва и N-адреса на N+1-обекта-получател.

Разединението (прекратяването) на N-съединението в нормални условия(информационния обмен е завършил) се инициира от един от N+1-обектите, свързани с дадено N-съединение.

Разединението на N-съединението може да се инициира и от един от поддържащите го N-обекти в резултат от възникването на изключителни условия на N-нивото или на по-ниските нива (неотстранима комуникационна грешка, отказ на ретранслираща система и др.).

За повишаване на качеството на N-съединението и повишаване достоверността на предаването на данни могат да се реализират следните функции:

• 
  потвърждение - функция на N-нивото - N-обектът приемник съобщава на N-обекта предавател за получен блок данни;
  
• 
  повторно установяване - N-обектите се установяват в достоверното предходно състояние, за избягване на загуби или дублиране на информация;
  
• 
  откриване на грешки и информиране - използват се различни кодове за откриване и коригиране на грешки, уведомява се предавателя за диагностициране на грешки и се стартира процедура по отстраняване.
  

2.2.10.7-слойна архитектура на Еталонния модел.

На базата на принципите при създаване на Еталонния модел и стандартът на ISO се дефинира броя на слоевете и функционалната им обособеност. Препоръчва се 7-слойна архитектура.























3



2



1

Физически

съединения

Фиг. 2.3. Еталонен модел на OSI

В Еталонния модел на OSI на ISO са дефинирани функционални седем слоя (нива) на взаимодействие:

• 
  1 ниво – Физическото ниво ( Physical layer)
  
• 
  2 ниво – Каналното ниво (Data-link layer)
  
• 
  3 ниво – Мрежовото ниво (Network layer.
  
• 
  4 ниво – Транспортното ниво (Transport layer)
  
• 
  5 ниво – Сеансово ниво (Session layer)
  
• 
  6 ниво – Представителното ниво (Presentation layer)
  
• 
  7 ниво – Приложното ниво (Application layer)
  
• 
  
  

На фиг.2.3. е представена архитектурата на взаимодействие между две РОС през комуникационна среда, поддържана от междинни РОС с редуцирана слоеста архитектура.

Каталог: docs -> Bachelor -> IV%20Kurs -> Sem%20VII
Sem%20VII -> Модул tcp/ip компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 1
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 11 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 11
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "интернет технологии" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"
Sem%20VII -> Модул Frame Relay Компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 6
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 9
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "мрежово програмиране" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"

Изтегляне 1.86 Mb.

Сподели с приятели: