Erinevate tootjate võrguseadmete töö ühtlustamiseks ja erinevaid signaali levikeskkondi kasutavate võrkude koostoimimise tagamiseks on loodud avatud süsteemide interaktsiooni (OSI) etalonmudel. Võrdlusmudel on üles ehitatud hierarhilisel põhimõttel. Iga kiht pakub teenuseid kõrgemale kihile ja kasutab madalama kihi teenuseid.

Andmetöötlus algab rakenduse tasemel. Pärast seda läbivad andmed kõik võrdlusmudeli kihid ja saadetakse läbi füüsilise kihi sidekanalisse. Vastuvõtmisel toimub andmete pöördtöötlus.

OSI võrdlusmudel tutvustab kahte kontseptsiooni: protokolli Ja liides.

Protokoll on reeglite kogum, mille alusel erinevate avatud süsteemide kihid interakteeruvad.

Liides on avatud süsteemi elementide vahelise interaktsiooni vahendite ja meetodite kogum.

Protokoll määratleb reeglid erinevate sõlmede sama taseme moodulite interaktsiooniks ja liides - sama sõlme külgnevate tasemete moodulite vahel.

OSI võrdlusmudelil on kokku seitse kihti. Väärib märkimist, et päris virnad kasutavad vähem kihte. Näiteks populaarne TCP/IP kasutab ainult nelja kihti. Miks see nii on? Selgitame veidi hiljem. Vaatame nüüd kõiki seitset taset eraldi.

OSI mudeli kihid:

• Füüsiline tase. Määrab andmeedastuskandja tüübi, liideste füüsilised ja elektrilised omadused ning signaali tüübi. See kiht tegeleb teabe bittidega. Füüsilise kihi protokollide näited: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
• Andmelingi tase. Vastutab edastusmeediumile juurdepääsu, vigade parandamise ja usaldusväärse andmeedastuse eest. Vastuvõtus Füüsilisest kihist saadud andmed pakitakse raamidesse ja seejärel kontrollitakse nende terviklikkust. Kui vigu pole, edastatakse andmed võrgukihile. Vigade ilmnemisel jäetakse kaader kõrvale ja genereeritakse uuesti saatmise taotlus. Andmeside kiht on jagatud kaheks alamkihiks: MAC (Media Access Control) ja LLC (Local Link Control). MAC reguleerib juurdepääsu jagatud füüsilisele andmekandjale. LLC pakub võrgukihi teenust. Lülitid töötavad andmesidekihis. Näited protokollidest: Ethernet, PPP.
• Võrgukiht. Selle peamised ülesanded on marsruutimine - optimaalse andmeedastustee määramine, sõlmede loogiline adresseerimine. Lisaks võib selle taseme ülesandeks olla võrguprobleemide tõrkeotsing (ICMP-protokoll). Võrgukiht töötab pakettidega. Protokollinäited: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• Transpordikiht. Mõeldud andmete edastamiseks ilma vigade, kadude ja dubleerimiseta nende edastamise järjekorras. Teostab andmeedastuse täielikku kontrolli saatjalt adressaadile. Protokollinäited: TCP, UDP.
• Seansi tase. Haldab suhtlusseansi loomist/hooldamist/lõpetamist. Protokollinäited: L2TP, RTCP.
• Executive tase. Teisendab andmed vajalikule kujule, krüpteerib/kodeerib ja tihendab.
• Rakenduskiht. Pakub suhtlust kasutaja ja võrgu vahel. Suhtleb kliendipoolsete rakendustega. Protokollinäited: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

Pärast võrdlusmudeliga tutvumist vaatame TCP/IP protokolli pinu.

TCP/IP mudelis on määratletud neli kihti. Nagu ülaltoodud jooniselt näha, võib üks TCP/IP kiht vastata mitmele OSI mudeli kihile.

TCP/IP mudeli tasemed:

• Võrgu liidese tase. Vastab OSI mudeli kahele alumisele kihile: andmeside ja füüsiline. Selle põhjal on selge, et see tase määrab edastusmeediumi (keerdpaar, optiline fiiber, raadio), signaali tüübi, kodeerimismeetodi, juurdepääsu edastusmeediumile, veaparanduse, füüsilise adresseerimise (MAC-aadressid) omadused. . TCP/IP mudelis töötab sellel tasemel Ethrneti protokoll ja selle tuletised (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).
• Ühenduskiht. Vastab OSI mudeli võrgukihile. Võtab üle kõik oma funktsioonid: marsruutimine, loogiline adresseerimine (IP-aadressid). Sellel tasemel töötab IP-protokoll.
• Transpordikiht. Vastab OSI mudeli transpordikihile. Vastutab pakettide toimetamise eest allikast sihtkohta. Sellel tasemel kasutatakse kahte protokolli: TCP ja UDP. TCP on UDP-st usaldusväärsem, kuna loob tõrgete ilmnemisel uuesti saatmiseks ühenduseeelsed taotlused. Kuid samal ajal on TCP aeglasem kui UDP.
• Rakenduskiht. Selle peamine ülesanne on suhelda hostides olevate rakenduste ja protsessidega. Protokollinäited: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Kapseldamine on andmepaketi pakkimise meetod, mille käigus eraldatakse sõltumatud pakettide päised madalamate tasemete päistest, kaasates need kõrgematele tasemetele.

Vaatame konkreetset näidet. Oletame, et tahame jõuda arvutist veebisaidile. Selleks peab meie arvuti ette valmistama http päringu, et hankida selle veebiserveri ressursid, kuhu meile vajalik saidi leht on salvestatud. Rakenduse tasemel lisatakse brauseri andmetele HTTP-päis. Järgmisena lisatakse transpordikihis meie paketile TCP päis, mis sisaldab saatja ja saaja pordinumbreid (port 80 HTTP jaoks). Võrgukihis luuakse IP-päis, mis sisaldab saatja ja saaja IP-aadresse. Vahetult enne edastamist lisatakse lingikihile Ethrneti päis, mis sisaldab saatja ja saaja füüsilisi (MAC-aadresse). Pärast kõiki neid protseduure edastatakse teabebittide kujul pakett võrgu kaudu. Vastuvõtus toimub vastupidine protseduur. Iga taseme veebiserver kontrollib vastavat päist. Kui kontroll on edukas, päisest loobutakse ja pakett liigub ülemisele tasemele. Vastasel juhul visatakse kogu pakett ära.

Telli meie

Kaasaegne IT-maailm on tohutu, hargnev struktuur, millest on raske aru saada. Mõistmise lihtsustamiseks ja silumise parandamiseks isegi protokollide ja süsteemide kavandamise etapis kasutati modulaarset arhitektuuri. Kui videokaart on ülejäänud seadmest eraldiseisev seade, on meil palju lihtsam aru saada, et probleem on videokiibis. Või märkake probleemi eraldi võrguosas, selle asemel, et kogu võrku kühveldada.

Eraldi IT kiht – võrk – on samuti üles ehitatud modulaarselt. Võrgu töömudelit nimetatakse ISO/OSI Open Systems Interconnection Basic Reference Model võrgumudeliks. Lühidalt - OSI mudel.

OSI mudel koosneb 7 kihist. Iga tase on teistest abstraheeritud ega tea nende olemasolust midagi. OSI mudelit võib võrrelda autoga: mootor teeb oma töö ära, luues pöördemomenti ja edastades selle käigukasti. Mootorit ei huvita, mis selle pöördemomendiga edasi saab. Kas ta keerutab ratast, röövikut või propellerit? Nii nagu rattalgi, pole vahet, kust see pöördemoment tuli – kas mootorist või käepidemest, mida mehaanik pöörab.

Siin peame lisama kasuliku koormuse mõiste. Iga tase kannab teatud kogust teavet. Osa sellest teabest kuulub sellele tasemele, näiteks aadress. Saidi IP-aadress ei anna meile kasulikku teavet. Me hoolime ainult nendest kassidest, keda sait meile näitab. Seega kantakse seda kasulikku koormust kihi selles osas, mida nimetatakse protokolli andmeühikuks (PDU).

OSI mudeli kihid

Vaatame OSI mudeli iga taset üksikasjalikumalt.

1. tase. Füüsiline ( füüsiline). Laadimisühik ( PDU) siin on natuke. Füüsiline kiht ei tea midagi peale ühtede ja nullide. Sellel tasemel töötavad juhtmed, patch-paneelid, võrgujaoturid (jaoturid, mida meie tavapärastes võrkudes on nüüd raske leida) ja võrguadapterid. See on võrguadapterid ja mitte midagi muud arvutist. Võrguadapter ise võtab bitijada vastu ja edastab selle edasi.

2. tase. kanal ( andmeside link). PDU - raam ( raami). Sellel tasemel ilmub adresseerimine. Aadress on MAC-aadress. Linkikiht vastutab kaadrite adressaadile edastamise ja nende terviklikkuse eest. Meile tuttavates võrkudes töötab ARP-protokoll lingi tasemel. Teise taseme adresseerimine töötab ainult ühes võrgusegmendis ega tea marsruutimisest midagi – sellega tegeleb kõrgem tase. Vastavalt sellele on L2-l töötavad seadmed lülitid, sillad ja võrguadapteri draiver.

3. tase. Võrk ( võrku). PDU pakett ( pakett). Kõige tavalisem protokoll (ma ei räägi pikemalt "kõige tavalisemast" - artikkel on mõeldud algajatele ja reeglina ei kohta nad midagi eksootilist) siin on IP. Adresseerimine toimub IP-aadresside abil, mis koosnevad 32 bitist. Protokoll on marsruuditud, see tähendab, et pakett võib teatud arvu ruuterite kaudu jõuda mis tahes võrgu ossa. Ruuterid töötavad L3-l.

4. tase. Transport ( transport). PDU segment ( segment)/datagramm ( datagramm). Sellel tasemel ilmnevad sadamate mõisted. Siin töötavad TCP ja UDP. Selle taseme protokollid vastutavad rakendustevahelise otsese suhtluse ja teabe edastamise usaldusväärsuse eest. Näiteks võib TCP taotleda andmete taasedastamist, kui andmed võeti vastu valesti või mitte kõiki. TCP saab muuta ka andmeedastuskiirust, kui vastuvõtval poolel pole aega kõike vastu võtta (TCP akna suurus).

Järgmised tasemed on "õigesti" rakendatud ainult RFC-s. Praktikas toimivad järgmistel tasanditel kirjeldatud protokollid samaaegselt mitmel OSI mudeli tasemel, mistõttu puudub selge jaotus seansi- ja esitluskihtideks. Sellega seoses on praegu põhiliselt kasutatav pinu TCP/IP, millest räägime allpool.

5. tase. Seanss ( istungil). PDU andmed ( andmeid). Haldab suhtlusseanssi, teabevahetust ja õigusi. Protokollid - L2TP, PPTP.

6. tase. Executive ( esitlus). PDU andmed ( andmeid). Andmete esitamine ja krüpteerimine. JPEG, ASCII, MPEG.

7. tase. Rakendatud ( rakendus). PDU andmed ( andmeid). Kõige arvukam ja mitmekesisem tase. See käitab kõiki kõrgetasemelisi protokolle. Näiteks POP, SMTP, RDP, HTTP jne. Siinsed protokollid ei pea mõtlema marsruutimisele ega teabe edastamise tagamisele – seda teevad madalamad kihid. 7. tasemel on vaja rakendada ainult konkreetseid toiminguid, näiteks html-koodi või meilisõnumi saamine konkreetsele adressaadile.

Järeldus

OSI mudeli modulaarsus võimaldab probleemseid kohti kiiresti tuvastada. Lõppude lõpuks, kui saidile pole pingi (3-4 taset), pole mõtet süveneda katvatesse kihtidesse (TCP-HTTP), kui saiti ei kuvata. Abstraheerides teistest tasanditest, on probleemses osas lihtsam viga leida. Analoogiliselt autoga – me ei kontrolli süüteküünlaid, kui ratta läbi torgame.

OSI mudel on etalonmudel – omamoodi sfääriline hobune vaakumis. Selle väljatöötamine võttis väga kaua aega. Paralleelselt sellega töötati välja TCP/IP protokollipinn, mida praegu võrkudes aktiivselt kasutatakse. Sellest lähtuvalt saab tuua analoogia TCP/IP ja OSI vahel.

Selle mudeli töötas välja 1984. aastal Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO) ja algselt nimetati seda Open Systems Interconnection, OSI.
Avatud süsteemide interaktsioonimudel (tegelikult võrgu interaktsiooni mudel) on võrgukommunikatsiooni kujundamise standard ja eeldab kihilist lähenemist võrkude ehitamisele.
Mudeli iga tase teenindab interaktsiooniprotsessi erinevaid etappe. Kihtideks jagades muudab OSI võrgumudel riistvara ja tarkvara koostöö lihtsamaks. OSI mudel jagab võrgufunktsioonid seitsmeks kihiks: rakendus, esitlus, seanss, transport, võrk, link ja füüsiline.

• Füüsiline kiht(Füüsiline kiht) – määrab, kuidas arvutid on võrku füüsiliselt ühendatud. Sellele tasemele kuuluvate tööriistade funktsioonideks on digitaalsete andmete bittihaaval muundamine füüsilise andmekandja kaudu (näiteks kaabli kaudu) edastatavateks signaalideks, samuti signaalide tegelik edastamine.
• Andmelingi kiht(Andmelingi kiht) - vastutab abonentide vahelise andmeedastuse korraldamise eest läbi füüsilise kihi, seetõttu on sellel tasemel ette nähtud adresseerimisvahendid, mis võimaldavad saatjat ja vastuvõtjat unikaalselt tuvastada kogu ühisvõrguga ühendatud abonentide hulgas. sideliin. Selle taseme funktsioonide hulka kuulub ka edastamise tellimine ühe sideliini paralleelseks kasutamiseks mitme abonendipaari poolt. Lisaks pakuvad lingikihi tööriistad vigade kontrollimist, mis võivad ilmneda füüsilise kihi andmete edastamisel.
• Võrgukiht(Network layer) – tagab andmete edastamise arvutite vahel võrgus, mis on erinevate füüsiliste võrkude ühendus. See tase eeldab loogilise adresseerimise tööriistade olemasolu, mis võimaldavad teil omavahel ühendatud võrgus oleva arvuti unikaalselt tuvastada. Üks selle taseme tööriistade põhifunktsioone on andmete sihipärane edastamine konkreetsele adressaadile.
• Transpordikiht(Transport layer) - rakendab andmeedastust kahe erinevates arvutites töötava programmi vahel, tagades samal ajal kadude ja teabe dubleerimise puudumise, mis võib tekkida madalamate kihtide edastusvigade tagajärjel. Kui transpordikihi kaudu edastatavad andmed on killustatud, tagavad selle kihi vahendid fragmentide komplekteerimise õiges järjekorras.
• Seansi (või seansi) tase(Session layer) – võimaldab kahel programmil säilitada pikaajalist sidet üle võrgu, mida nimetatakse seansiks (seansiks) või seansiks. See kiht haldab seansi loomist, teabevahetust ja seansi lõpetamist. Samuti vastutab see autentimise eest, võimaldades seega seansil osaleda ainult teatud abonentidel, ja pakub turvateenuseid, et reguleerida juurdepääsu seansi teabele.
• Esitluskiht(Esitluskiht) - teostab väljaminevate sõnumite andmete vahepealset teisendamist üldvormingusse, mis on tagatud madalamate tasemete abil, samuti sissetulevate andmete pöördkonverteerimist üldvormingust vastuvõtvale programmile arusaadavasse vormingusse.
• Rakenduskiht(Rakenduskiht) – pakub kõrgetasemelisi võrgufunktsioone, nagu failide edastamine, e-kirjade saatmine jne.

OSI mudel lihtsamalt öeldes

OSI mudel on lühend inglise keeles Open System Interconnection ehk avatud süsteemide interaktsiooni mudel. Avatud süsteemide all võib mõista võrguseadmeid (võrgukaartidega arvutid, kommutaatorid, ruuterid).
OSI võrgumudel on võrguseadmete plaan (või sideplaan). OSI mängib rolli ka uute võrguprotokollide loomisel, kuna see toimib koostalitlusvõime standardina.
OSI koosneb 7 plokist (kihist). Iga plokk täidab oma ainulaadset rolli erinevate võrguseadmete võrgu suhtluses.
OSI mudeli 7 kihti: 1 – füüsiline, 2 – kanal, 3 – võrk, 4 – transport, 5 – seanss, 6 – esitlus, 7 – rakendus.
Mudeli igal tasemel on oma võrguprotokollide komplekt (andmeedastusstandardid), mille kaudu võrgus olevad seadmed andmeid vahetavad.
Pidage meeles, et mida keerulisem on võrguseade, seda rohkem võimalusi see pakub, kuid see võtab ka rohkem kihte ja selle tulemusena töötab see aeglasemalt.

Võrgumudelid. Osa 1. OSI.

Kindlasti on parem alustada teooriaga ja seejärel järk-järgult liikuda praktika juurde. Seetõttu käsitleme esmalt võrgumudelit (teoreetiline mudel) ja seejärel kergitame eesriide, kuidas teoreetiline võrgumudel sobib võrgu infrastruktuuri (võrguseadmed, kasutajaarvutid, kaablid, raadiolained jne).
Niisiis, võrgu mudel on võrguprotokollide vahelise interaktsiooni mudel. Ja protokollid on omakorda standardid, mis määravad, kuidas erinevad programmid andmeid vahetavad.
Selgitan näitega: mis tahes lehe avamisel Internetis saadab server (kus avatav leht asub) teie brauserisse HTTP-protokolli kaudu andmed (hüpertekstdokumendi). Tänu HTTP-protokollile teab teie serverilt andmeid vastuvõttev brauser, kuidas neid tuleb töödelda, ja töötleb neid edukalt, näidates teile soovitud lehte.
Kui te veel ei tea, mis lehekülg Internetis on, siis selgitan lühidalt: igasugune veebilehel olev tekst on ümbritsetud spetsiaalsete siltidega, mis annavad brauserile teada, millist teksti suurust, selle värvi ja asukohta kasutada. lehel (vasakul, paremal või keskel). See ei puuduta ainult teksti, vaid ka pilte, vorme, aktiivelemente ja üldiselt kogu sisu, s.t. mis lehel on. Silte tuvastav brauser tegutseb vastavalt nende juhistele ja näitab teile nendesse siltidesse lisatud töödeldud andmeid. Saate ise näha selle lehe silte (ja seda teksti siltide vahel), selleks minge oma brauseri menüüsse ja valige - vaata lähtekoodi.
Ärgem olgem liiga hajutatud, “Võrgumudel” on vajalik teema neile, kes soovivad saada spetsialistiks. See artikkel koosneb 3 osast ja teie jaoks püüdsin selle kirjutada mitte igavalt, selgelt ja lühidalt. Üksikasjade või täiendavate selgituste saamiseks kirjutage lehe allservas olevatesse kommentaaridesse ja ma aitan teid kindlasti.
Meie, nagu ka Cisco võrguakadeemias, kaalume kahte võrgumudelit: OSI mudelit ja TCP/IP mudelit (mõnikord nimetatakse seda ka DOD-ks) ning võrdleme neid samal ajal.

OSI võrdlusvõrgu mudel

OSI tähistab avatud süsteemi vastastikust ühendust. Vene keeles kõlab see järgmiselt: Avatud süsteemide interaktsiooni võrgumudel (referentsmudel). Seda mudelit võib julgelt nimetada standardiks. See on mudel, mida võrguseadmete tootjad uute toodete väljatöötamisel järgivad.
OSI võrgumudel koosneb 7 kihist ning tavaks on lugemist alustada alt.
Loetleme need:
7. Rakenduskiht
6. Esitluskiht
5. Seansikiht
4. Transpordikiht
3. Võrgukiht
2. Andmeside kiht
1. Füüsiline kiht

Nagu eespool mainitud, on võrgumudel võrguprotokollide (standardite) interaktsiooni mudel ja igal tasandil on oma protokollid. Nende loetlemine on igav protsess (ja pole mõtet), seega on parem kõike vaadata näite abil, sest näidetega on materjali seeduvus palju suurem;)

Rakenduskiht

Rakenduskiht või rakenduskiht on mudeli kõrgeim tase. See suhtleb kasutajarakendustega võrguga. Need rakendused on meile kõigile tuttavad: veebisirvimine (HTTP), kirjade saatmine ja vastuvõtmine (SMTP, POP3), failide vastuvõtmine ja vastuvõtmine (FTP, TFTP), kaugjuurdepääs (Telnet) jne.

Executive tase

Esitluskiht või esitluskiht – teisendab andmed sobivasse vormingusse. Seda on lihtsam mõista näitega: need pildid (kõik pildid), mida ekraanil näete, edastatakse faili saatmisel väikeste üheliste ja nullide (bittide) kujul. Seega, kui saadad sõbrale foto meili teel, saadab SMTP Application Layer protokoll foto alumisse kihti, s.t. esitlustasemele. Kus teie foto teisendatakse madalama taseme jaoks sobivaks andmevormiks, näiteks bittideks (ühed ja nullid).
Täpselt samamoodi, kui su sõber hakkab sinu fotot vastu võtma, tuleb see talle samade ühtede ja nullidena ning just Presentation kiht muudab bitid täisväärtuslikuks fotoks, näiteks JPEG.
Nii töötab see tase piltide (JPEG, GIF, PNG, TIFF), kodeeringute (ASCII, EBDIC), muusika ja video (MPEG) jne protokollidega (standarditega).

Seansi kiht

Seansikiht ehk seansikiht – nagu nimigi ütleb, korraldab see arvutitevahelise suhtlusseansi. Hea näide on heli- ja videokonverents. Sellel tasemel määratakse kindlaks, millise koodekiga signaal kodeeritakse, ja see koodek peab olema mõlemas masinas. Teine näide on SMPP (Short message peer-to-peer protocol), mida kasutatakse tuntud SMS-i ja USSD päringute saatmiseks. Viimane näide: PAP (Password Authentication Protocol) on vana protokoll kasutajanime ja parooli saatmiseks serverisse ilma krüptimiseta.
Seansitaseme kohta ma rohkem midagi ei ütle, muidu süveneme protokollide igavatesse funktsioonidesse. Ja kui need (funktsioonid) teile huvi pakuvad, siis kirjutage mulle kirju või jätke kommentaaridesse sõnum, kus palute mul teemat täpsemalt laiendada ja uut artiklit ei oota kaua oodata;)

Transpordikiht

Transpordikiht – see kiht tagab andmeedastuse usaldusväärsuse saatjalt adressaadile. Tegelikult on kõik väga lihtne, näiteks suhtled veebikaamera abil oma sõbra või õpetajaga. Kas edastatava pildi iga biti usaldusväärseks edastamiseks on vaja? Muidugi mitte, kui voogedastusvideost läheb paar bitti kaduma, ei pane seda tähelegi, isegi pilt ei muutu (võib-olla muutub ühe piksli värv 900 000 pikslist, mis hakkab vilkuma kiirusega 24 kaadrit sekundis).
Toome nüüd selle näite: sõber saadab teile (näiteks posti teel) olulist teavet või arhiivis oleva programmi. Laadite selle arhiivi alla oma arvutisse. Siin on vaja 100% usaldusväärsust, sest... Kui arhiivi allalaadimisel läheb paar bitti kaotsi, siis ei saa seda lahti pakkida, s.t. eraldage vajalikud andmed. Või kujutage ette, kui saadate parooli serverisse ja üks bitt läheb teel kaotsi – parool kaotab juba oma välimuse ja tähendus muutub.
Seega näeme Internetis videoid vaadates mõnikord artefakte, viivitusi, müra jne. Ja kui loeme veebilehelt teksti, siis tähtede kadumine (või moonutamine) ei ole aktsepteeritav ning programme alla laadides läheb samuti kõik ilma vigadeta.
Sellel tasemel tõstan esile kaks protokolli: UDP ja TCP. UDP-protokoll (User Datagram Protocol) edastab andmeid ilma ühendust loomata, ei kinnita andmete edastamist ega tee kordusi. TCP-protokoll (Transmission Control Protocol), mis enne edastamist loob ühenduse, kinnitab andmete edastamise, kordab seda vajadusel ning garanteerib allalaaditud andmete terviklikkuse ja õige järjestuse.
Seetõttu kasutame muusika, video, videokonverentside ja kõnede jaoks UDP-d (edastame andmeid ilma kontrollita ja viivitusteta) ning teksti, programmide, paroolide, arhiivide jms jaoks. – TCP (andmeedastus koos vastuvõtukinnitusega võtab rohkem aega).

Võrgukiht

Võrgukiht – see kiht määrab tee, mida mööda andmeid edastatakse. Ja muide, see on OSI võrgumudeli kolmas tase ja seal on seadmeid, mida nimetatakse kolmanda taseme seadmeteks - ruuteriteks.
Oleme kõik kuulnud IP-aadressist, seda teeb IP (Internet Protocol) protokoll. IP-aadress on loogiline aadress võrgus.
Sellel tasemel on päris palju protokolle ja me uurime kõiki neid protokolle hiljem üksikasjalikumalt, eraldi artiklites ja näidetega. Nüüd loetlen vaid mõned populaarsed.
Nii nagu kõik on kuulnud IP-aadressist ja ping-käsklusest, toimib ka ICMP-protokoll nii.
Samad ruuterid (millega me edaspidi töötame) kasutavad pakettide marsruutimiseks selle taseme protokolle (RIP, EIGRP, OSPF).
Kogu CCNA (Exploration 2) kursuse teine ​​osa käsitleb marsruutimist.

Andmelingi kiht

Andmeside kiht – me vajame seda võrkude koostoimeks füüsilisel tasandil. Tõenäoliselt on kõik kuulnud MAC-aadressist, see on füüsiline aadress. Linkikihi seadmed – lülitid, jaoturid jne.
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) määratleb andmesidekihi kahe alamkihina: LLC ja MAC.
LLC – loogilise lingi juhtimine, mis on loodud suhtlemiseks ülemise tasemega.
MAC – meediumijuurdepääsu juhtimine, loodud madalama tasemega suhtlemiseks.
Selgitan näitega: teie arvutil (sülearvutil, kommunikaatoril) on võrgukaart (või mõni muu adapter) ja seega on sellega (kaardiga) suhtlemiseks draiver. Draiver on programm - lingitaseme ülemine alamkiht, mille kaudu saate suhelda madalamate tasanditega, õigemini mikroprotsessoriga (riistvaraga) - lingikihi alumine alamkiht.
Sellel tasemel on palju tüüpilisi esindajaid. PPP (Point-to-Point) on protokoll kahe arvuti vahetuks ühendamiseks. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – standard edastab andmeid kuni 200 kilomeetri kaugusele. CDP (Cisco Discovery Protocol) on Cisco Systemsile kuuluv patenteeritud protokoll, mida saab kasutada naaberseadmete avastamiseks ja nende seadmete kohta teabe hankimiseks.
Kogu CCNA (Exploration 3) kursuse kolmas osa käsitleb teise taseme seadmeid.

Füüsiline kiht

Füüsiline kiht on madalaim tase, mis andmevoogu otse edastab. Protokollid on meile kõigile hästi teada: Bluetooth, IRDA (infrapunaside), vasktraadid (keerdpaar, telefoniliin), Wi-Fi jne.
Otsige üksikasju ja spetsifikatsioone tulevastest artiklitest ja CCNA kursusest. Kogu CCNA kursuse esimene osa (Exploration 1) on pühendatud OSI mudelile.

Järeldus

Niisiis vaatasime OSI võrgu mudelit. Järgmises osas liigume edasi TCP/IP Network mudeli juurde, see on väiksem ja protokollid samad. CCNA testide edukaks läbimiseks peate tegema võrdluse ja tuvastama erinevused, mida tehakse.

Pärast mõningast mõtlemist otsustasin postitada siia artikli võrguprobleemide veebisaidilt. Et kõik oleks ühes kohas.

Ja tere jälle, kallid sõbrad, täna saame aru, mis on OSI võrgumudel ja milleks see tegelikult mõeldud on.

Nagu te ilmselt juba aru saate, on tänapäevased võrgud väga-väga keerulised, neis toimub palju erinevaid protsesse, tehakse sadu toiminguid. Selle võrgufunktsioonide mitmekesisuse kirjeldamise protsessi lihtsustamiseks (ja, mis veelgi olulisem, nende funktsioonide edasise arendamise protsessi lihtsustamiseks), püüti neid struktureerida. Struktureerimise tulemusena on kõik arvutivõrgu poolt täidetavad funktsioonid jagatud mitmeks tasandiks, millest igaüks vastutab ainult teatud, väga spetsiifiliste ülesannete täitmise eest. Siin saab võrgumudelit võrrelda ettevõtte struktuuriga. Ettevõte on jagatud osakondadeks. Iga osakond täidab oma ülesandeid, kuid töö käigus on kontaktis teiste osakondadega.

Funktsioonide eraldamine võrgumudeli abil

OSI võrgumudel on konstrueeritud nii, et võrgumudeli kõrgemad kihid kasutavad oma teabe edastamiseks võrgumudeli madalamaid kihte. Reegleid, mille järgi mudelikihid suhtlevad, nimetatakse võrguprotokollideks. Mudeli teatud tasemel olev võrguprotokoll võib suhelda kas oma taseme protokollidega või naabertasandite protokollidega. Siin võib jällegi tuua analoogia ettevõtte tööga. Ettevõttel on alati selgelt paika pandud hierarhia, kuigi mitte nii range kui võrgumudelis. Hierarhia ühe tasandi töötajad täidavad hierarhia kõrgemal tasemel töötajatelt saadud korraldusi.

OSI võrgumudeli kihtide vaheline interaktsioon

Iga võrgus töötavat seadet saab kujutada süsteemina, mis töötab OSI mudeli vastavatel tasanditel. Lisaks saab see seade oma töös kasutada nii OSI mudeli kõiki tasemeid kui ka ainult mõnda selle madalamat taset. Tavaliselt, kui nad ütlevad, et seade töötab mudeli teatud tasemel, tähendab see, et see töötab võrgumudeli sellel tasemel ja kõigil sellest madalamatel tasanditel.

Töötage mõnel OSI võrgumudeli tasemel

Kui kaks erinevat võrguseadet omavahel suhtlevad, kasutavad nad võrgumudeli samade tasemete protokolle, samas kui interaktsiooniprotsess hõlmab nii selle taseme protokolle, millel interaktsioon vahetult toimub, kui ka kõigi aluseks olevate tasandite vajalikke protokolle, kuna neid kasutatakse ülemistelt tasanditelt saadud andmete edastamiseks.

Kahe süsteemi vaheline suhtlus OSI mudeli vaatenurgast

Teabe edastamisel võrgumudeli ülemiselt tasemelt võrgumudeli alumisele tasemele lisatakse sellele kasulikule teabele osa teenuseteavet, mida nimetatakse päiseks (2. tasemel lisatakse mitte ainult päis, vaid ka treiler). Seda teenuseteabe lisamise protsessi nimetatakse kapseldamiseks. Vastuvõtmisel (teabe edastamisel alumiselt tasemelt ülemisele) see teenuseinfo eraldatakse ja saadakse algandmed. Seda protsessi nimetatakse dekapseldamiseks. Oma olemuselt on see protsess väga sarnane posti teel kirja saatmise protsessiga. Kujutage ette, et soovite oma sõbrale kirja saata. Kirjutate kirja - see on kasulik teave. Kui saadad selle postiga, pakid selle ümbrikusse ja kirjutad sinna saaja aadressi ehk lisad kasulikule infole mingi pealkirja. Sisuliselt on see kapseldamine. Teie kirja saamisel kapseldab teie sõber selle lahti - see tähendab, rebib ümbriku ja võtab sealt välja kasuliku teabe - teie kirja.

Kapseldamise põhimõtte demonstreerimine

OSI mudel jagab kõik süsteemide interaktsiooni käigus tehtavad funktsioonid 7 tasemeks: füüsiline (füüsiline) - 1, kanal (andmeside) -2, võrk (võrk) - 3, transport (transport) - 4, seanss (seanss) - 5, esitlus -6 ja rakendus - 7.

Avatud süsteemide interaktsiooni mudeli tasemed

Vaatleme lühidalt avatud süsteemide interaktsioonimudeli iga taseme eesmärki.

Rakenduskiht on punkt, mille kaudu rakendused suhtlevad võrguga (OSI mudeli sisenemispunkt). Seda OSI mudeli kihti kasutades teostatakse järgmisi ülesandeid: võrguhaldus, süsteemi hõivatud haldus, failiedastuse haldamine, kasutaja tuvastamine nende paroolide järgi. Selle taseme protokollide näited on: HTTP, SMTP, RDP jne. Väga sageli täidavad rakenduskihi protokollid samaaegselt esitlus- ja seansikihi protokollide funktsioone.

See tase vastutab andmete esitusvormingu eest. Jämedalt öeldes teisendab see rakenduskihilt saadud andmed võrgu kaudu edastamiseks sobivasse vormingusse (ja teeb vastavalt pöördtoimingu, teisendades võrgust saadud teabe rakenduste töötlemiseks sobivasse vormingusse).

Sellel tasemel toimub kahe süsteemi vahelise sideseansi loomine, hooldamine ja haldamine. Just see tase vastutab süsteemidevahelise suhtluse säilitamise eest kogu nende interaktsiooni toimumise aja jooksul.

Selle OSI võrgumudeli taseme protokollid vastutavad andmete edastamise eest ühest süsteemist teise. Sellel tasemel jagatakse suured andmeplokid väiksemateks plokkideks, mis sobivad võrgukihi poolt töötlemiseks (väga väikesed andmeplokid liidetakse suuremateks), need plokid on vastavalt märgistatud nende hilisemaks taastamiseks vastuvõtuotsas. Samuti suudab see kiht sobivate protokollide kasutamisel pakkuda kontrolli võrgukihi pakettide edastamise üle. Andmeplokki, millel see tase töötab, nimetatakse tavaliselt segmendiks. Selle taseme protokollide näited on: TCP, UDP, SPX, ATP jne.

See tase vastutab selle taseme andmeplokkide marsruutimise (optimaalsete marsruutide määramise eest ühest süsteemist teise) eest. Sellel tasemel olevat andmeplokki nimetatakse tavaliselt paketiks. See tasand vastutab ka süsteemide loogilise adresseerimise eest (samad IP-aadressid), mille alusel toimub marsruutimine. Selle taseme protokollid hõlmavad järgmist: IP, IPX jne. Sellel tasemel töötavad seadmed hõlmavad ruutereid.

See kiht vastutab võrguseadmete füüsilise adresseerimise (MAC-aadresside), meediumile juurdepääsu kontrollimise ja füüsilise kihi tehtud vigade parandamise eest. Andmesidekihis kasutatavat andmeplokki nimetatakse tavaliselt raamiks. See tase hõlmab järgmisi seadmeid: lülitid (mitte kõik), sillad jne. Tüüpiline seda taset kasutav tehnoloogia on Ethernet.

Edastab optilisi või elektrilisi impulsse valitud edastuskandja kaudu. Selle taseme seadmete hulka kuuluvad kõikvõimalikud repiiterid ja jaoturid.

OSI mudel ise ei ole praktiline rakendus, see eeldab ainult teatud reeglite kogumit süsteemi komponentide koostoimeks. Võrguprotokollivirna rakendamise praktiline näide on TCP/IP-protokollipinn (nagu ka muud vähemlevinud protokollivirnad).

OSI võrdlusmudel on 7-tasemeline võrguhierarhia, mille on loonud Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO). Joonisel 1 kujutatud mudelil on 2 erinevat mudelit:

• horisontaalprotokollil põhinev mudel, mis rakendab erinevatel masinatel protsesside ja tarkvara koostoimet
• vertikaalmudel, mis põhineb teenustel, mida külgnevad kihid pakuvad üksteisele samas masinas

Vertikaalses osas vahetavad naabertasandid teavet API liideste abil. Horisontaalne mudel nõuab ühtset protokolli teabe vahetamiseks ühel tasandil.

Joonis - 1

OSI mudel kirjeldab ainult süsteemi interaktsiooni meetodeid, mida rakendab OS, tarkvara jne. Mudel ei sisalda lõppkasutaja interaktsiooni meetodeid. Ideaalis peaksid rakendused ligi pääsema OSI mudeli ülemisele kihile, kuid praktikas on paljudel protokollidel ja programmidel meetodid juurdepääsuks madalamatele kihtidele.

Füüsiline kiht

Füüsilises kihis esitatakse andmed elektriliste või optiliste signaalide kujul, mis vastavad binaarvoo 1-dele ja 0-dele. Edastuskandja parameetrid määratakse füüsilisel tasemel:

• pistikute ja kaablite tüüp
• tihvtide määramine pistikutes
• signaalide 0 ja 1 kodeerimisskeem

Sellel tasemel on kõige levinumad spetsifikatsioonide tüübid:

• — tasakaalustamata jadaliidese parameetrid
• — tasakaalustatud jadaliidese parameetrid
• IEEE 802.3 –
• IEEE 802.5 –

Füüsilisel tasandil on andmete tähendusest võimatu aru saada, kuna need esitatakse bittidena.

Andmelingi kiht

See kanal rakendab andmekaadrite transporti ja vastuvõtmist. Kiht rakendab võrgukihi päringuid ja kasutab vastuvõtmiseks ja edastamiseks füüsilist kihti. IEEE 802.x spetsifikatsioonid jagavad selle kihi kaheks alamkihiks: loogiline lingi juhtimine (LLC) ja meedia juurdepääsu juhtimine (MAC). Selle taseme kõige levinumad protokollid on:

• IEEE 802.2 LLC ja MAC
• Ethernet
• Token Ring

Ka sellel tasemel rakendatakse edastuse ajal vigade tuvastamist ja parandamist. Andmesidekihis asetatakse pakett kaadri andmeväljale – kapseldus. Vigade tuvastamine on võimalik erinevate meetodite abil. Näiteks fikseeritud kaadripiiride rakendamine või kontrollsumma.

Võrgukiht

Sellel tasemel on võrgu kasutajad jagatud rühmadesse. See rakendab MAC-aadresside alusel pakettide marsruutimist. Võrgukiht rakendab pakettide läbipaistvat edastamist transpordikihile. Sellel tasemel kustutatakse erinevate tehnoloogiate võrkude piirid. töötada sellel tasemel. Võrgukihi töö näide on toodud joonisel 2. Levinumad protokollid:

Joonis - 2

Transpordikiht

Sellel tasemel jagatakse teabevood võrgukihis edastamiseks pakettideks. Selle taseme kõige levinumad protokollid on:

• TCP - Transmission Control Protocol

Seansi kiht

Sellel tasemel korraldatakse infovahetusseansse lõppmasinate vahel. Sellel tasemel määratakse aktiivne osapool ja rakendatakse seansi sünkroonimist. Praktikas sisaldavad paljud teised kihiprotokollid seansikihi funktsiooni.

Esitluskiht

Sellel tasemel toimub andmevahetus erinevate operatsioonisüsteemide tarkvara vahel. Sellel tasemel rakendatakse teabe teisendust (tihendamine jne), et edastada infovoog transpordikihti. Kasutatakse neid kihtprotokolle, mis kasutavad OSI mudeli kõrgemaid kihte.

Rakenduskiht

Rakenduskiht rakendab rakenduse juurdepääsu võrgule. Kiht haldab failiedastust ja võrguhaldust. Kasutatud protokollid:

• FTP/TFTP - failiedastusprotokoll
• X 400 - e-post
• Telnet
• CMIP – teabehaldus
• SNMP - võrguhaldus
• NFS – võrgu failisüsteem
• FTAM - juurdepääsumeetod failide edastamiseks

Aleksander Gorjatšov, Aleksei Niskovski

Selleks, et võrguserverid ja kliendid saaksid omavahel suhelda, peavad nad töötama sama infovahetusprotokolli kasutades, st “rääkima” sama keelt. Protokoll määratleb reeglite kogumi teabevahetuse korraldamiseks võrguobjektide interaktsiooni kõigil tasanditel.

On olemas avatud süsteemi vastastikuse ühenduse võrdlusmudel, mida sageli nimetatakse OSI mudeliks. Selle mudeli töötas välja Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO). OSI mudel kirjeldab võrguobjektide interaktsiooniskeemi, määratleb ülesannete loendi ja andmeedastuse reeglid. See sisaldab seitset taset: füüsiline (Physical - 1), kanal (Data-Link - 2), võrk (Network - 3), transport (Transport - 4), seanss (Session - 5), andmete esitus (Esitlus - 6) ja rakendatud (Taotlus - 7). Arvatakse, et kaks arvutit suudavad OSI mudeli teatud kihis üksteisega suhelda, kui nende tarkvara, mis rakendab sellel kihil võrgufunktsioone, tõlgendab samu andmeid samal viisil. Sel juhul luuakse otsesuhtlus kahe arvuti vahel, mida nimetatakse punktist punkti.

OSI mudeli rakendamist protokollide abil nimetatakse protokollivirnaks. Kõiki OSI-mudeli funktsioone ei ole võimalik ühe konkreetse protokolli raames rakendada. Tavaliselt rakendatakse konkreetsel tasemel ülesandeid ühe või mitme protokolli abil. Üks arvuti peab käivitama protokolle samast virust. Sel juhul saab arvuti korraga kasutada mitut protokollivirna.

Vaatleme OSI mudeli igal tasemel lahendatud ülesandeid.

Füüsiline kiht

Sellel OSI mudeli tasemel määratletakse võrgukomponentide järgmised omadused: andmeedastuskandjate ühenduste tüübid, võrgu füüsilised topoloogiad, andmeedastusmeetodid (digitaalse või analoogsignaali kodeerimisega), edastatavate andmete sünkroniseerimise tüübid, eraldamine. sageduse ja aja multipleksimist kasutades.

OSI füüsilise kihi protokollide teostused koordineerivad bittide edastamise reegleid.

Füüsiline kiht ei sisalda edastuskandja kirjeldust. Füüsilise kihi protokollide rakendused on aga konkreetse edastusmeediumi jaoks spetsiifilised. Füüsiline kiht on tavaliselt seotud järgmiste võrguseadmete ühendamisega:

• elektrisignaale regenereerivad kontsentraatorid, jaoturid ja repiiterid;
• edastusmeediumi konnektorid, mis pakuvad mehaanilist liidest seadme ühendamiseks edastusmeediumiga;
• modemid ja erinevad teisendusseadmed, mis teostavad digitaal- ja analoogkonversioone.

See mudeli kiht määratleb ettevõtte võrgu füüsilised topoloogiad, mis on üles ehitatud standardsete topoloogiate põhikomplekti kasutades.

Põhikomplekti esimene on siini topoloogia. Sel juhul on kõik võrguseadmed ja arvutid ühendatud ühise andmeedastussiiniga, mis moodustatakse enamasti koaksiaalkaabli abil. Kaablit, mis moodustab ühise siini, nimetatakse selgrooks. Igast siiniga ühendatud seadmest edastatakse signaal mõlemas suunas. Signaali eemaldamiseks kaablist tuleb siini otstes kasutada spetsiaalseid katkestajaid (terminaatorit). Maantee mehaanilised kahjustused mõjutavad kõigi sellega ühendatud seadmete tööd.

Rõnga topoloogia hõlmab kõigi võrguseadmete ja arvutite ühendamist füüsiliseks rõngaks. Selles topoloogias edastatakse teavet piki rõngast alati ühes suunas - jaamast jaama. Igal võrguseadmel peab olema sisendkaablil infovastuvõtja ja väljundkaablil saatja.

Infoedastuskandja mehaaniline kahjustus ühes ringis mõjutab kõigi seadmete tööd, kuid topeltrõnga abil ehitatud võrkudel on reeglina tõrketaluvus ja iseparanemisfunktsioonid.

Täielikult ühendatud (võrk) topoloogial on kõrge tõrketaluvus. Sarnase topoloogiaga võrkude ehitamisel ühendatakse kõik võrguseadmed või arvutid võrgu kõigi teiste komponentidega. Sellel topoloogial on liiasus, mistõttu see tundub ebapraktiline. Tõepoolest, väikestes võrkudes kasutatakse seda topoloogiat harva, kuid suurte ettevõtete võrkudes saab kõige olulisemate sõlmede ühendamiseks kasutada täisvõrk-topoloogiat.

Vaadeldavad topoloogiad ehitatakse enamasti kaabelühenduste abil.

On veel üks topoloogia, mis kasutab traadita ühendusi - mobiilside. Selles on võrguseadmed ja arvutid ühendatud tsoonideks - rakkudeks (rakkudeks), mis suhtlevad ainult raku transiiverseadmega.

Teabe edastamine rakkude vahel toimub transiiverseadmete abil.

Andmelingi kiht

See tase määrab võrgu loogilise topoloogia, andmeedastusmeediumile juurdepääsu reeglid, lahendab loogilises võrgus olevate füüsiliste seadmete adresseerimise ja võrguseadmete vahelise teabe edastamise (edastuse sünkroonimine ja ühendusteenus) haldamisega seotud probleemid.

• Linkikihi protokollid määratlevad:
• reeglid füüsilise kihi bittide (binaarsed ühed ja nullid) organiseerimiseks loogilistesse teaberühmadesse, mida nimetatakse kaadriteks. Kaader on lingikihi andmeüksus, mis koosneb pidevast rühmitatud bittide jadast, millel on päis ja saba;
• edastusvigade tuvastamise (ja mõnikord ka parandamise) eeskirjad;
• voolu juhtimise reeglid (seadmete jaoks, mis töötavad sellel OSI mudeli tasemel, näiteks sillad);

reeglid võrgus olevate arvutite tuvastamiseks nende füüsiliste aadresside järgi.

Nagu enamik teisi kihte, lisab andmelingi kiht andmepaketi algusesse oma juhtimisteabe. See teave võib sisaldada lähteaadressi ja sihtkoha aadressi (füüsilist või riistvaralist), kaadri pikkuse teavet ja märget aktiivsete ülemise kihi protokollide kohta.

• Järgmised võrku ühendavad seadmed on tavaliselt seotud andmesidekihiga.
• sillad;
• nutikad jaoturid;
• lülitid;

võrguliidese kaardid (võrguliidese kaardid, adapterid jne).

• Lingikihi funktsioonid on jagatud kaheks alamtasandiks (tabel 1):
• meedia juurdepääsu kontroll (MAC);

MAC-i alamkiht määratleb sellised lingikihi elemendid nagu loogiline võrgutopoloogia, teabeedastusmeediumile juurdepääsu meetod ja võrguobjektide vahelise füüsilise adresseerimise reeglid.

Lühendit MAC kasutatakse ka võrguseadme füüsilise aadressi määramisel: seadme füüsilist aadressi (mis määratakse võrguseadmes või võrgukaardis tootmisfaasis) nimetatakse sageli selle seadme MAC-aadressiks. Suure hulga võrguseadmete, eriti võrgukaartide puhul on võimalik MAC-aadressi programmiliselt muuta. Tuleb meeles pidada, et OSI mudeli andmesidekiht seab MAC-aadresside kasutamisele piirangud: ühes füüsilises võrgus (suurema võrgu segmendis) ei saa olla kahte või enamat sama MAC-aadressi kasutavat seadet. Võrguobjekti füüsilise aadressi määramiseks võib kasutada mõistet "sõlme aadress". Hostiaadress langeb kõige sagedamini kokku MAC-aadressiga või määratakse loogiliselt tarkvaraaadressi ümbermääramise käigus.

LLC alamkiht määratleb edastus- ja teenindusühenduste sünkroonimise reeglid.

See andmesidekihi alamkiht suhtleb tihedalt OSI mudeli võrgukihiga ja vastutab füüsiliste (kasutades MAC-aadresse) ühenduste usaldusväärsuse eest.

Võrgu loogiline topoloogia määrab võrgus olevate arvutite vahelise andmeedastuse meetodi ja reeglid (järjekorra). Võrguobjektid edastavad andmeid sõltuvalt võrgu loogilisest topoloogiast. Füüsiline topoloogia määratleb andmete füüsilise tee; mõnel juhul ei kajasta füüsiline topoloogia aga võrgu toimimisviisi. Tegeliku andmetee määrab loogiline topoloogia.

• Võrguühendusseadmeid ja meediumijuurdepääsuskeeme kasutatakse andmete edastamiseks mööda loogilist teed, mis võib erineda füüsilises andmekandjas olevast teest. Hea näide füüsiliste ja loogiliste topoloogiate erinevustest on IBMi Token Ring võrk. Token Ringi kohalikud võrgud kasutavad sageli vaskkaablit, mis on paigutatud tsentraalse jaoturiga (jaoturiga) tähekujulisse vooluringi. Erinevalt tavalisest tähetopoloogiast ei edasta jaotur sissetulevaid signaale kõigile teistele ühendatud seadmetele. Jaoturi sisemine vooluring saadab iga sissetuleva signaali järjestikku järgmisele seadmele eelnevalt määratletud loogilise helinaga, st ringikujuliselt. Selle võrgu füüsiline topoloogia on täht ja loogiline topoloogia on ring.
• Teine näide füüsiliste ja loogiliste topoloogiate erinevustest on Etherneti võrk. Füüsilise võrgu saab ehitada vaskkaablite ja keskjaoturi abil. Moodustatakse füüsiline võrk, mis on tehtud tähe topoloogia järgi. Etherneti tehnoloogia tagab aga teabe edastamise ühest arvutist kõigisse võrgus olevatesse arvutitesse. Jaotur peab ühest pordist saadud signaali edastama kõikidesse teistesse portidesse. Moodustatud on siini topoloogiaga loogiline võrk.

Võrgu loogilise topoloogia määramiseks peate mõistma, kuidas selles signaale vastu võetakse:

loogilise siini topoloogiates võtavad iga signaali vastu kõik seadmed;

Loogilised topoloogiad kasutavad erireegleid, mis kontrollivad luba teabe edastamiseks teistele võrguobjektidele. Juhtimisprotsess kontrollib juurdepääsu sidemeediumile. Mõelge võrgule, kus kõigil seadmetel on lubatud töötada ilma edastusmeediumile juurdepääsu reegliteta.

Kõik sellises võrgus olevad seadmed edastavad teavet kohe, kui andmed on valmis; need ülekanded võivad mõnikord ajaliselt kattuda. Kattumise tagajärjel signaalid moonutatakse ja edastatavad andmed kaovad. Seda olukorda nimetatakse kokkupõrkeks. Kokkupõrked ei võimalda korraldada usaldusväärset ja tõhusat teabeedastust võrguobjektide vahel.

Kokkupõrked võrgus laienevad füüsilistele võrgusegmentidele, millega võrguobjektid on ühendatud. Sellised ühendused moodustavad ühtse kokkupõrkeruumi, milles kokkupõrgete mõju laieneb kõigile. Füüsilise võrgu segmenteerimisega kokkupõrkealade suuruse vähendamiseks saate kasutada sildu ja muid võrguseadmeid, millel on andmesidekihis liikluse filtreerimise võimalus.

Võrk ei saa korralikult toimida enne, kui kõik võrguüksused suudavad kokkupõrkeid jälgida, hallata või leevendada. Võrkudes on vaja mõnda meetodit, et vähendada samaaegsete signaalide kokkupõrgete arvu ja häireid (ülekatteid).

On olemas standardsed meediumijuurdepääsu meetodid, mis kirjeldavad reegleid, mille alusel kontrollitakse võrguseadmete teabe edastamise luba: vaidlus, märgi edastamine ja küsitlus.

• Enne protokolli valimist, mis rakendab ühte neist meediumijuurdepääsumeetoditest, peaksite pöörama erilist tähelepanu järgmistele teguritele.
• ülekande olemus - pidev või impulss;
• andmeedastuste arv;
• vajadus edastada andmeid rangelt määratletud ajavahemike järel;

võrgus olevate aktiivsete seadmete arv.

Kõik need tegurid koos selle eeliste ja puudustega aitavad kindlaks teha, milline meediumijuurdepääsumeetod on kõige sobivam. Tülipõhised süsteemid eeldavad, et juurdepääsu edastusmeediumile rakendatakse põhimõttel „kes ees, see mees”. Teisisõnu võistleb iga võrguseade edastusmeediumi juhtimise pärast. Võitluspõhised süsteemid on loodud nii, et kõik võrgus olevad seadmed saaksid andmeid edastada ainult vajaduse korral. See praktika põhjustab lõppkokkuvõttes osalise või täieliku andmete kadumise, kuna kokkupõrked tegelikult toimuvad. Iga uue seadme lisamisel võrku võib kokkupõrgete arv plahvatuslikult kasvada.

Kokkupõrgete arvu suurenemine vähendab võrgu jõudlust ja teabeedastuskandja täieliku küllastumise korral vähendab võrgu jõudlust nullini.

Kokkupõrgete arvu vähendamiseks on välja töötatud spetsiaalsed protokollid, mis rakendavad teabeedastuskandja kuulamise funktsiooni enne, kui jaam hakkab andmeid edastama. Kui kuulajaam tuvastab (teisest jaamast) edastatava signaali, hoidub see teabe edastamisest ja proovib hiljem uuesti. Neid protokolle nimetatakse Carrier Sense Multiple Access (CSMA) protokollideks.

• CSMA protokollid vähendavad oluliselt kokkupõrgete arvu, kuid ei kõrvalda neid täielikult. Kuid kokkupõrked tekivad siis, kui kaks jaama küsivad kaablit, ei leia signaale, otsustavad, et andmekandja on puhas ja seejärel alustavad samaaegselt andmete edastamist.
• Selliste võistlevate protokollide näited on:

Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD); CSMA/CD protokollid mitte ainult ei kuula kaablit enne edastamist, vaid tuvastavad ka kokkupõrkeid ja algatavad uuesti edastusi. Kokkupõrke tuvastamisel initsialiseerivad andmeid edastavad jaamad juhuslike väärtustega spetsiaalsed sisemised taimerid. Taimerid hakkavad loendama ja nullini jõudmisel peavad jaamad proovima andmeid uuesti edastada. Kuna taimerid initsialiseeriti juhuslike väärtustega, proovib üks jaam andmeedastust korrata enne teist. Vastavalt sellele teeb teine ​​jaam kindlaks, et andmeedastusmeedium on juba hõivatud ja ootab, kuni see vabaneb.

CSMA/CD protokollide näideteks on Etherneti versioon 2 (Ethernet II, väljatöötanud DEC) ja IEEE802.3.

CSMA/CA protokollid. CSMA/CA kasutab selliseid skeeme nagu ajalõikejuurdepääs või meediumile juurdepääsu saamiseks päringu saatmine. Ajalõikuse kasutamisel saab iga jaam teavet edastada ainult selle jaama jaoks rangelt määratletud aegadel. Sel juhul tuleb võrku juurutada ajalõikude haldamise mehhanism. Iga uus võrku ühendatud jaam annab oma ilmumisest teada, käivitades seeläbi ajalõikude ümberjagamise teabe edastamiseks. Kui kasutatakse tsentraliseeritud juurdepääsu edastusmeediumile, genereerib iga jaam spetsiaalse edastuspäringu, mis on adresseeritud juhtjaamale. Keskjaam reguleerib kõigi võrguobjektide juurdepääsu edastusmeediumile.

CSMA/CA näide on Apple Computeri protokoll LocalTalk.

Võitluspõhised süsteemid sobivad kõige paremini kasutamiseks katkendliku liiklusega (suured failiedastused) suhteliselt väikese kasutajate arvuga võrkudes.

Tokenite ülekandega süsteemid. Token passing süsteemides edastatakse väike kaader (token) kindlas järjekorras ühest seadmest teise. Token on spetsiaalne sõnum, mis annab edastusmeediumi ajutise juhtimise üle tokent hoidvale seadmele. Märgi edastamine jaotab juurdepääsu kontrolli võrgus olevate seadmete vahel.

Iga seade teab, milliselt seadmelt ta märgi saab ja millisele seadmele peaks selle edastama. Tavaliselt on need seadmed märgi omaniku lähimad naabrid.

Iga seade saab perioodiliselt kontrolli märgi üle, sooritab oma toiminguid (edastab teavet) ja annab seejärel märgi kasutamiseks järgmisele seadmele.

Protokollid piiravad aega, mil iga seade saab luba juhtida.

On mitmeid žetoonide edastamise protokolle. Kaks võrgustandardit, mis kasutavad lubade edastamist, on IEEE 802.4 Token Bus ja IEEE 802.5 Token Ring. Token Busi võrk kasutab lubade edastamise juurdepääsu juhtimist ja füüsilist või loogilist siini topoloogiat, samas kui Token Ringi võrk kasutab lubade edastamise juurdepääsu juhtimist ja füüsilist või loogilist rõnga topoloogiat.

Märgi edastavaid võrke tuleks kasutada ajatundliku prioriteediga liikluse (nt digitaalse heli- või videoandmete) korral või kui kasutajaid on väga palju.

• Küsitlus.
• Küsitlus on juurdepääsumeetod, mis eraldab ühe seadme (mida nimetatakse kontrolleriks, esmaseks või peamiseks seadmeks), mis toimib andmekandjale juurdepääsu vahekohtunikuna. See seade küsitleb kõiki teisi seadmeid (sekundaarseid) teatud eelmääratletud järjekorras, et näha, kas neil on edastatavat teavet. Andmete vastuvõtmiseks teisesest seadmest saadab esmane seade sellele päringu ning seejärel võtab andmed vastu teisest seadmest ja edastab need vastuvõtvale seadmele. Seejärel küsib esmane seade teise sekundaarse seadme, võtab sellelt andmeid jne.
• Kinnituse ühenduseta teenus – kasutab kviitungeid voo juhtimiseks ja vigade kontrollimiseks kahe võrgusõlme vahelise ülekande ajal.

Andmesidekihi LLC alamkiht annab võimaluse kasutada ühe võrguliidese kaudu töötades korraga mitut võrguprotokolli (erinevatest protokollivirnadest). Ehk kui arvutisse on paigaldatud ainult üks võrgukaart, kuid on vaja töötada erinevate tootjate erinevate võrguteenustega, siis LLC alamtasandi kliendivõrgutarkvara annab selleks võimaluse.

Võrgukiht

Võrgutasand määrab reeglid andmete edastamiseks loogiliste võrkude vahel, võrguseadmete loogiliste aadresside moodustamiseks, marsruutimisteabe määratlemiseks, valikuks ja hooldamiseks ning lüüside toimimiseks.

Võrgukihi põhieesmärk on lahendada probleem andmete teisaldamisel (edastamisel) võrgu määratud punktidesse. Andmete edastamine võrgukihis on üldiselt sarnane andmete edastamisega OSI mudeli andmesidekihis, kus andmete edastamiseks kasutatakse seadme füüsilist adresseerimist.

Andmesidekihi adresseerimine kehtib aga ainult ühe loogilise võrgu kohta ja kehtib ainult selles võrgus. Võrgukiht kirjeldab meetodeid ja vahendeid teabe edastamiseks paljude sõltumatute (ja sageli heterogeensete) loogiliste võrkude vahel, mis omavahel ühendatuna moodustavad ühe suure võrgu. Sellist võrku nimetatakse võrguks ja võrkudevahelise teabeedastuse protsesse nimetatakse võrgutööks.

Kasutades andmesidekihi füüsilist adresseerimist, edastatakse andmed kõikidesse seadmetesse samas loogilises võrgus. Iga võrguseade, iga arvuti määrab vastuvõetud andmete eesmärgi. Kui andmed on mõeldud arvutile, siis ta töötleb neid, aga kui ei, siis ignoreerib.

Erinevalt andmesidekihist saab võrgukiht valida võrgus kindla marsruudi ja vältida andmete saatmist loogilisse võrku, kuhu andmed ei ole suunatud. Võrgukiht teeb seda kommuteerimise, võrgukihi adresseerimise ja marsruutimisalgoritmide kaudu. Võrgukiht vastutab ka andmete õigete marsruutide tagamise eest läbi heterogeensetest võrkudest koosneva võrgu.

• kõigil loogiliselt eraldiseisvatel võrkudel peavad olema kordumatud võrguaadressid;
• kommutatsioon määratleb, kuidas võrgu kaudu ühendusi luuakse;
• võime rakendada marsruutimist nii, et arvutid ja ruuterid määraksid andmete parima teekonna läbi võrgu;
• võrk osutab erineval tasemel ühendusteenust olenevalt ühendatud võrgus oodatavate vigade arvust.

Sellel OSI mudeli kihil töötavad ruuterid ja mõned lülitid.

Võrgukiht määrab võrguobjektide loogiliste võrguaadresside moodustamise reeglid. Suures omavahel ühendatud võrgus peab igal võrguobjektil olema kordumatu loogiline aadress. Loogilise aadressi moodustamisel osalevad kaks komponenti: loogiline võrguaadress, mis on ühine kõigile võrguobjektidele, ja võrguobjekti loogiline aadress, mis on selle objekti jaoks ainulaadne. Võrguobjekti loogilise aadressi moodustamisel saab kasutada kas objekti füüsilist aadressi või määrata suvalise loogilise aadressi.

Loogilise adresseerimise kasutamine võimaldab korraldada andmeedastust erinevate loogiliste võrkude vahel.

Iga võrguobjekt, iga arvuti suudab korraga täita paljusid võrgufunktsioone, tagades erinevate teenuste toimimise. Teenuste juurde pääsemiseks kasutatakse spetsiaalset teenuseidentifikaatorit, mida nimetatakse pordiks või pesaks. Teenusele juurdepääsul järgneb teenuse identifikaator vahetult pärast teenust pakkuva arvuti loogilist aadressi.

Paljud võrgud reserveerivad loogiliste aadresside ja teenuseidentifikaatorite rühmi konkreetsete, eelnevalt määratletud ja hästi tuntud toimingute tegemiseks. Näiteks kui on vaja andmeid saata kõikidele võrguobjektidele, toimub saatmine spetsiaalsele leviaadressile.

Võrgukiht määratleb reeglid andmete kahe võrguobjekti vahel edastamiseks. Seda edastamist saab teha kommuteerimise või marsruutimise abil.

Ahelkommutatsiooni kasutamisel luuakse andmeedastuskanal saatja ja saaja vahel. See kanal on aktiivne kogu suhtlusseansi jooksul. Selle meetodi kasutamisel on võimalikud pikad viivitused kanalite eraldamisel piisava ribalaiuse puudumise, lülitusseadmete koormuse või vastuvõtja hõivatuse tõttu.

Sõnumite vahetamine võimaldab edastada terve (osadeks mitte jaotatud) sõnumi, kasutades “salvesta ja edasta” põhimõtet.

Iga vaheseade võtab teate vastu, salvestab selle lokaalselt ja kui sidekanal, mille kaudu sõnum tuleks saata, on vaba, saadab selle. See meetod sobib hästi meilisõnumite edastamiseks ja elektroonilise dokumendihalduse korraldamiseks.

Iga kord, kui määrate andmete jaoks järgmise tee, peate valima parima marsruudi.

Parima tee kindlaksmääramise ülesannet nimetatakse marsruutimiseks. Seda ülesannet täidavad ruuterid. Ruuterite ülesanne on määrata võimalikud andmeedastusteed, säilitada marsruutimise infot ja valida parimad marsruudid.

Marsruutimist saab teha staatiliselt või dünaamiliselt. Staatilise marsruutimise määramisel peavad kõik loogiliste võrkude vahelised seosed olema määratud ja jääma muutumatuks. Dünaamiline marsruutimine eeldab, et ruuter ise saab määrata uusi teid või muuta teavet vanade kohta.

Dünaamiline marsruutimine kasutab spetsiaalseid marsruutimisalgoritme, millest levinumad on kaugusvektor ja lingi olek. Esimesel juhul kasutab ruuter naaberruuterite võrgustruktuuri kohta käivat teavet. Teisel juhul töötab ruuter teabega oma sidekanalite kohta ja suhtleb spetsiaalse esindusruuteriga, et koostada täielik võrgukaart.

Parima marsruudi valikut mõjutavad kõige sagedamini sellised tegurid nagu ruuterite kaudu hüppamiste arv (hüppade arv) ja sihtvõrku jõudmiseks vajalike puukide arv (ajaühikud) (tick count).

Transpordikiht võimaldab peita võrgu füüsilist ja loogilist struktuuri OSI mudeli ülemiste kihtide rakenduste eest. Rakendused töötavad ainult teenusefunktsioonidega, mis on üsna universaalsed ega sõltu võrgu füüsilisest ja loogilisest topoloogiast. Loogiliste ja füüsiliste võrkude omadused on realiseeritud eelmistel kihtidel, kus transpordikiht edastab andmeid.

Transpordikiht kompenseerib sageli usaldusväärse või ühendusele suunatud ühendusteenuse puudumist madalamates kihtides. Mõiste "usaldusväärne" ei tähenda, et kõik andmed edastatakse kõigil juhtudel. Kuid transpordikihi protokollide usaldusväärsed juurutused võivad tavaliselt andmete edastamist kinnitada või keelata. Kui andmeid ei edastata vastuvõtvasse seadmesse õigesti, võib transpordikiht uuesti saata või teavitada ülemisi kihte, et edastamine ei olnud võimalik. Kõrgemad tasemed võivad seejärel võtta vajalikke parandusmeetmeid või pakkuda kasutajale valikuvõimalusi.

Paljud arvutivõrkude protokollid annavad kasutajatele võimaluse töötada keerukate ja raskesti meeldejäävate tähtnumbriliste aadresside asemel lihtsate nimedega loomulikus keeles. Aadressi/nime eraldusvõime on nimede ja tähtnumbriliste aadresside üksteisega tuvastamise või vastendamise funktsioon. Seda funktsiooni saavad täita kõik võrgus olevad üksused või spetsiaalsed teenusepakkujad, mida nimetatakse kataloogiserveriteks, nimeserveriteks jne. Järgmised määratlused klassifitseerivad aadressi/nime lahendamise meetodeid:

• tarbija poolt teenuse algatamine;
• teenusepakkuja algatatud.

Esimesel juhul pääseb võrgukasutaja teenusele juurde selle loogilise nime järgi, teadmata teenuse täpset asukohta. Kasutaja ei tea, kas see teenus on praegu saadaval. Ühenduse võtmisel sobitatakse loogiline nimi füüsilise nimega ja kasutaja tööjaam algatab kõne otse teenusele. Teisel juhul teavitab iga teenus endast perioodiliselt kõiki võrgukliente. Iga klient teab igal ajal, kas teenus on saadaval, ja teab, kuidas teenusega otse ühendust võtta.

Adresseerimise meetodid

Teenuse aadressid tuvastavad võrguseadmetes töötavad konkreetsed tarkvaraprotsessid. Lisaks nendele aadressidele jälgivad teenusepakkujad mitmesuguseid vestlusi, mida nad teenuseid taotlevate seadmetega peavad.

• Kaks erinevat vestlusmeetodit kasutavad järgmisi aadresse:
• ühenduse ID;

tehingu ID.

Ühenduse identifikaator, mida nimetatakse ka ühenduse ID-ks, pordiks või pesaks, identifitseerib iga vestluse. Ühenduse ID-d kasutades saab ühenduse pakkuja suhelda rohkem kui ühe kliendiga. Teenusepakkuja viitab igale kommutatsiooniüksusele selle numbri järgi ja toetub teiste madalama kihi aadresside koordineerimiseks transpordikihile.

Ühenduse ID on seotud konkreetse vestlusega.

Tehingu ID-d sarnanevad ühenduse ID-dega, kuid töötavad vestlusest väiksemates ühikutes. Tehing koosneb päringust ja vastusest.

Teenusepakkujad ja tarbijad jälgivad iga tehingu väljumist ja saabumist, mitte kogu vestlust.

Seansi kiht

Seansikiht hõlbustab suhtlust teenuseid taotlevate ja osutavate seadmete vahel. Suhtlusseansse juhitakse mehhanismide kaudu, mis loovad, säilitavad, sünkroonivad ja haldavad suhtlevate üksuste vahelist dialoogi. See kiht aitab ka ülemistel kihtidel saadaolevaid võrguteenuseid tuvastada ja nendega ühenduse luua.

Simpleksside hõlmab ainult teabe ühesuunalist edastamist allikast vastuvõtjale. See suhtlusviis ei anna tagasisidet (vastuvõtjalt allikale). Pooldupleks võimaldab kahesuunaliseks infoedastuseks kasutada ühte andmeedastuskandjat, kuid infot saab korraga edastada ainult ühes suunas. Täisdupleks tagab samaaegse informatsiooni edastamise mõlemas suunas üle andmeedastuskandja.

Sellel OSI mudeli tasemel toimub ka kahe võrguobjekti vahelise sideseansi administreerimine, mis koosneb ühenduse loomisest, andmeedastusest, ühenduse lõpetamisest. Pärast seansi loomist saab selle kihi funktsioone rakendav tarkvara kontrollida ühenduse funktsionaalsust (säilitada) kuni selle katkestamiseni.

Andmete esituskiht

Andmete esituskihi põhiülesanne on andmete teisendamine vastastikku kokkulepitud vormingutesse (vahetussüntaks), mis on arusaadavad kõigile võrgurakendustele ja arvutitele, kus rakendused töötavad. Sellel tasemel lahendatakse ka andmete tihendamise ja lahtipakkimise ning nende krüpteerimise ülesanded.

Teisendamine viitab baitide bitijärjestuse, sõnade, märgikoodide ja failinime süntaksi muutmisele.

Bittide ja baitide järjestuse muutmise vajadus tuleneb suure hulga erinevate protsessorite, arvutite, komplekside ja süsteemide olemasolust. Erinevate tootjate protsessorid võivad baidi nulli ja seitsmendat bitti erinevalt tõlgendada (kas nullbitt on kõige olulisem või seitsmes bitt). Samamoodi tõlgendatakse erinevalt baite, mis moodustavad suuri teabeühikuid – sõnu.

Selleks, et erinevate operatsioonisüsteemide kasutajad saaksid teavet õigete nimede ja sisuga failide kujul, tagab see kiht faili süntaksi õige teisendamise. Erinevad operatsioonisüsteemid töötavad oma failisüsteemidega erinevalt ja kasutavad failinimede moodustamiseks erinevaid viise. Failides olev teave salvestatakse ka kindlas märgikodeeringus. Kui kaks võrguobjekti interakteeruvad, on oluline, et igaüks neist saaks failiteavet erinevalt tõlgendada, kuid teabe tähendus ei tohiks muutuda.

Andmete esituskiht teisendab andmed vastastikku järjepidevasse vormingusse (vahetussüntaks), mis on arusaadav kõikidele võrgurakendustele ja arvutitele, kus rakendused töötavad. Samuti saab seda tihendada ja laiendada, samuti andmeid krüptida ja dekrüpteerida.

Arvutid kasutavad kahendarvude ja nullide abil andmete esitamiseks erinevaid reegleid. Kuigi kõik need reeglid püüavad saavutada ühist eesmärki esitada inimesele loetavaid andmeid, on arvutitootjad ja standardiorganisatsioonid loonud reeglid, mis on üksteisega vastuolus.

Kui kaks erinevat reeglistikku kasutavat arvutit üritavad omavahel suhelda, peavad nad sageli tegema mõningaid teisendusi.

Kohalikud ja võrguoperatsioonisüsteemid krüpteerivad sageli andmeid, et kaitsta neid volitamata kasutamise eest.

Krüpteerimine on üldmõiste, mis kirjeldab mitmeid andmete kaitsmise meetodeid. Kaitse teostatakse sageli andmete skrambleerimisega, mis kasutab ühte või mitut kolmest meetodist: permutatsioon, asendus või algebraline meetod.

Avaliku võtmega krüpteerimismeetodeid kasutavad võrguobjektid on varustatud salajase võtmega ja mõne teadaoleva väärtusega. Objekt loob avaliku võtme, manipuleerides privaatvõtme kaudu teadaoleva väärtusega. Suhtlust algatav üksus saadab vastuvõtjale oma avaliku võtme. Seejärel ühendab teine ​​üksus matemaatiliselt oma privaatvõtme talle antud avaliku võtmega, et määrata vastastikku vastuvõetav krüpteerimisväärtus.

Ainult avaliku võtme omamisest on volitamata kasutajatele vähe kasu.

Saadud krüpteerimisvõtme keerukus on piisavalt kõrge, et seda saaks mõistliku aja jooksul välja arvutada. Isegi oma privaatvõtme ja kellegi teise avaliku võtme teadmine ei aita teise salajase võtme määramisel kuigi palju abi – suurte arvude logaritmiliste arvutuste keerukuse tõttu.

Rakenduskiht

Rakenduskiht sisaldab kõiki võrguteenuse tüübile omaseid elemente ja funktsioone. Alumised kuus kihti ühendavad ülesandeid ja tehnoloogiaid, mis pakuvad võrguteenusele üldist tuge, samas kui rakenduskiht pakub konkreetsete võrguteenuse funktsioonide täitmiseks vajalikke protokolle.

Serverid pakuvad võrguklientidele teavet nende pakutavate teenuste kohta. Peamised pakutavate teenuste tuvastamise mehhanismid on sellised elemendid nagu teenuseaadressid. Lisaks kasutavad serverid oma teenuse esitlemiseks selliseid meetodeid nagu aktiivne ja passiivne teenuseesitlus.

Serverid teostavad passiivset teenusereklaami, registreerides oma teenuse ja aadressi kataloogis. Kui kliendid soovivad määrata saadaolevate teenuste tüübid, küsivad nad lihtsalt kataloogist soovitud teenuse asukohta ja selle aadressi.

Enne võrguteenuse kasutamist tuleb see arvuti kohalikule operatsioonisüsteemile kättesaadavaks teha. Selle ülesande täitmiseks on mitu meetodit, kuid iga sellise meetodi saab määrata asukoha või taseme järgi, millel kohalik operatsioonisüsteem võrgu operatsioonisüsteemi ära tunneb. Pakutav teenus võib jagada kolme kategooriasse:

• operatsioonisüsteemi kõnede pealtkuulamine;
• kaugrežiim;
• ühine andmetöötlus.

OC kõne pealtkuulamise kasutamisel ei ole kohalik operatsioonisüsteem võrguteenuse olemasolust üldse teadlik. Näiteks kui DOS-i rakendus proovib lugeda faili võrgu failiserverist, arvab see, et fail asub kohalikul salvestusseadmel. Tegelikult peatab spetsiaalne tarkvaraosa päringu faili lugemiseks enne, kui see jõuab kohalikku operatsioonisüsteemi (DOS) ja edastab päringu võrgufailiteenusele.

Teises äärmuses, kaugtöörežiimis, on kohalik operatsioonisüsteem võrgust teadlik ja vastutab päringute edastamise eest võrguteenusele. Server ei tea aga kliendist midagi. Serveri operatsioonisüsteemi jaoks näevad kõik teenusepäringud ühesugused, olenemata sellest, kas need on sisemised või edastatakse võrgu kaudu.

Lõpuks on operatsioonisüsteeme, mis on võrgu olemasolust teadlikud.

Nii teenuse tarbija kui ka teenuse osutaja tunnustavad teineteise olemasolu ja teevad koostööd teenuse kasutamise koordineerimiseks. Seda tüüpi teenusekasutust on tavaliselt vaja võrdõiguslikuks andmetöötluseks. Koostöös toimuv andmetöötlus hõlmab andmetöötlusvõimaluste jagamist ühe ülesande täitmiseks. See tähendab, et operatsioonisüsteem peab olema teadlik teiste olemasolust ja võimalustest ning suutma nendega soovitud ülesande täitmiseks koostööd teha.