juurdepääsu võrgukeskkonnale. Samal ajal lingikiht haldab edastatavate andmete füüsilisse keskkonda paigutamise protsessi. Sellepärast lingikiht jagatud 2 alamtasandiks (joon. 5.1): ülemine alamtasand loogilise andmeedastuskanali juhtimine( Loogilise lingi juhtimine - LLC), mis on ühine kõikidele tehnoloogiatele, ja madalam alamtase meedia juurdepääsu kontroll(Meedia juurdepääsu juhtimine – MAC). Lisaks võimaldavad lingikihi tööriistad tuvastada edastatud andmetes vigu.

Riis.

5.1. Kohaliku võrgu sõlmede interaktsioon toimub lingikihi protokollide alusel. Andmeedastus lokaalsetes võrkudes toimub suhteliselt lühikeste vahemaade tagant (hoonete sees või lähedal asuvate hoonete vahel), kuid suurel kiirusel (10 Mbit/s - 100 Gbit/s). Kaugus ja edastuskiirus

andmed määratakse vastavate standardite seadmete järgi. Rahvusvaheline elektri- ja elektroonikainseneride instituut – IEEE

) töötati välja standardite perekond 802.x, mis reguleerib seitsmekihilise ISO/OSI mudeli andmelingi ja füüsiliste kihtide toimimist. Paljud neist protokollidest on kõigile tehnoloogiatele ühised, näiteks 802.2 standard muud protokollid (näiteks 802.3, 802.3u, 802.5) määratlevad kohaliku võrgu tehnoloogiad. LLC alamkiht rakendatakse tarkvara . LLC alamkihis on mitu protseduuri, mis võimaldavad teil enne andmeid sisaldavate kaadrite edastamist sidet luua või mitte luua, kaadreid taastada või mitte taastada, kui need kaovad või tuvastatakse vead. Alamtase LLC rakendab suhtlust võrgukihi protokollidega

, tavaliselt IP-protokolliga. Suhtlus võrgukihiga ja loogiliste protseduuride määratlemine kaadrite võrgu kaudu edastamiseks rakendab 802.2 protokolli. Protokoll 802.1 annab kohtvõrkude üldise määratluse, mis on seotud ISO/OSI mudeliga. Selles protokollis on ka muudatusi. MAC-i alamkiht määrab füüsilisele andmekandjale juurdepääsu omadused kui kasutate erinevaid kohtvõrgu tehnoloogiaid. Iga MAC-kihi tehnoloogia (iga protokoll: 802.3, 802.3u, 802.3z jne) vastab mitmele füüsilise kihi spetsifikatsiooni (protokolli) variandile (joonis 5.1). MAC-kihi tehnoloogia – määratleb füüsilise kihi keskkonna ja andmeedastuse põhiparameetrid ( Kohaliku võrgu sõlmede interaktsioon toimub lingikihi protokollide alusel. Andmeedastus lokaalsetes võrkudes toimub suhteliselt lühikeste vahemaade tagant (hoonete sees või lähedal asuvate hoonete vahel), kuid suurel kiirusel (10 Mbit/s - 100 Gbit/s). Kaugus ja, keskmise, kitsas- või lairibaühenduse tüüp).

Edastava poole lingi tasemel moodustub see raami, milles pakend on kapseldatud. Kapseldamise protsess lisab võrguprotokolli paketile (nt IP) kaadri päise ja treileri. Seega koosneb mis tahes võrgutehnoloogia raam kolmest osast:

• päis,
• andmeväljad kus pakk asub,
• piirlüliti.

Vastuvõtupoolel rakendatakse vastupidist dekapseldamise protsessi, kui pakett eraldatakse kaadrist.

Pealkiri sisaldab raami eraldajaid, aadressi ja juhtvälju. Eraldajad kaadrid võimaldavad määrata kaadri alguse ja tagada saatja ja vastuvõtja vahelise sünkroniseerimise. Aadressid lingikiht on füüsilised aadressid. Ethernetiga ühilduvate tehnoloogiate kasutamisel toimub andmete adresseerimine kohalikes võrkudes MAC-aadresside abil, mis tagavad kaadri edastamise sihtsõlme.

Lõpplüliti sisaldab kontrollsumma välja ( Frame Check Sequence - FCS), mis arvutatakse kaadri edastamisel tsüklilise koodi abil CRC. Vastuvõtu poolel kontrollsumma kaader arvutatakse uuesti ja võrreldakse saadud kaadriga. Kui need ühtivad, leiavad nad, et kaader edastati ilma vigadeta. Kui FCS-i väärtused erinevad, jäetakse kaader kõrvale ja see tuleb uuesti saata.

Võrgu kaudu edastamisel läbib kaader järjestikku mitmeid ühendusi, mida iseloomustavad erinevad füüsilised keskkonnad. Näiteks andmete edastamisel sõlmest A sõlme B (joonis 5.2) läbivad andmed järjestikku: sõlme A ja ruuteri A vahelist Etherneti ühendust (vask, varjestamata keerdpaar), ruuterite A ja B vahelist ühendust (kiud). optiline kaabel), punkt-punkti vaskjadakaabel ruuteri B ja traadita pääsupunkti WAP vahel, traadita ühendus (raadiolink) WAP-i ja lõppsõlme B vahel. igal ühendusel on oma raam konkreetne formaat.

Riis.

Sõlme A koostatud pakett kapseldatakse kohaliku võrgu kaadrisse, mis edastatakse ruuterile A. Ruuter dekapsuleerib paketi vastuvõetud kaadrist, määrab, millisele väljundliidesele pakett saata, seejärel moodustab uue kaadri edastamiseks üle ruuteri. optiline meedium. Ruuter B dekapsuleerib paketi vastuvõetud kaadrist, määrab, millisele väljumisliidesele pakett edastada, seejärel genereerib uue kaadri punkt-punkti vasest jadakandja kaudu edastamiseks. Juhtmeta pääsupunkt WAP moodustab omakorda oma raami andmete edastamiseks raadiokanali kaudu lõppsõlme B.

Võrkude loomisel kasutatakse erinevaid loogilisi topoloogiaid, mis määravad, kuidas sõlmed üle meediumi suhtlevad, kuidas juurdepääsu kontroll keskmine. Tuntumad loogilised topoloogiad on punkt-punkti, multipöördus, leviedastus ja lubade edastamine.

Keskkonna jagamine mitme seadme vahel toimub kahel põhimeetodil.

• meetod konkurentsivõimeline (mittedeterministlik) juurdepääs(Sisupõhine juurdepääs), kui kõigil võrgusõlmedel on võrdsed õigused, ei ole andmeedastuse järjekord korraldatud. Edastamise jaoks peab see sõlm meediumit kuulama, kui see on vaba, siis saab teavet edastada. Sel juhul võivad tekkida konfliktid ( kokkupõrkeid) kui kaks (või enam) sõlme alustavad samaaegselt andmete edastamist;
• meetod kontrollitud (deterministlik) juurdepääs(Controlled Access), mis annab sõlmedele eelisjuurdepääsu andmeedastuskandjale.

Etherneti võrkude loomise algstaadiumis kasutati “bussi” topoloogiat, jagatud andmeedastusmeedium oli kõigile kasutajatele ühine. Sel juhul rakendati meetodit mitmekordne juurdepääsühisele edastusmeediumile (802.3 protokoll). See nõudis kandja juhtimist, mille olemasolu viitas sellele, et mõni sõlm edastas juba andmeid ühise andmekandja kaudu. Seetõttu pidi andmeid edastada sooviv sõlm ootama edastuse lõppu ja kui andmekandja vabanes, proovima andmeid üle kanda.

Võrku edastatavat teavet saab vastu võtta iga arvuti, mille NIC-võrguadapteri aadress ühtib edastatava kaadri MAC-aadressiga, või leviedastuse ajal kõik võrgus olevad arvutid. Samas saab teavet igal ajal edastada ainult üks sõlm. Enne edastamist peab sõlm kandjat kuulates tagama, et ühissiin on vaba.

Kui kaks või enam arvutit edastavad andmeid samal ajal, tekib konflikt ( kokkupõrge) kui edastavate sõlmede andmed kattuvad, tekib moonutus ja teabe kadu. Seetõttu on kokkupõrke töötlemine ja kokkupõrkes osalenud kaadrite uuesti edastamine vajalik.

Sarnane meetod mittedeterministlik(assotsiatiivne) juurdepääs kolmapäevaks sai nime Juurdepääs mitmele meediumile kandjatuvastuse ja kokkupõrketuvastusega( Carrier Sense Multiply Access

Mudel koosneb 7 tasemest, mis asuvad üksteise kohal. Kihid suhtlevad üksteisega (vertikaalselt) liideste kaudu ja saavad protokolle kasutades suhelda (horisontaalselt) teise süsteemi paralleelse kihiga. Iga tase saab suhelda ainult oma naabritega ja täita ainult talle määratud funktsioone. Rohkem üksikasju on näha joonisel.

Rakenduse (rakenduse) tase Rakenduskiht)

Mudeli ülemine (7.) tase tagab suhtluse võrgu ja kasutaja vahel. Kiht võimaldab kasutajarakendustel pääseda juurde võrguteenustele, nagu andmebaasi päringute töötlemine, juurdepääs failidele ja e-kirjade edastamine. Samuti vastutab ta teenuseteabe edastamise, rakendustele vigade kohta teabe edastamise ja päringute genereerimise eest esitluse tase. Näide: POP3, FTP.

Juht (esitlustase) Esitluskiht)

See kiht vastutab protokolli teisendamise ja andmete kodeerimise/dekodeerimise eest. See teisendab rakenduskihilt saadud rakendusepäringud võrgu kaudu edastatavasse vormingusse ja teisendab võrgust saadud andmed vormingusse, millest rakendused aru saavad. See kiht võib teostada andmete tihendamist/dekompresseerimist või kodeerimist/dekodeerimist, samuti päringute ümbersuunamist teisele võrguressursile, kui neid ei saa kohapeal töödelda.

OSI võrdlusmudeli kiht 6 (esitlused) on tavaliselt vaheprotokoll naaberkihtidelt pärineva teabe teisendamiseks. See võimaldab suhtlust erinevate arvutisüsteemide rakenduste vahel rakendustele läbipaistval viisil. Esitluskiht pakub koodi vormindamist ja teisendamist. Koodivormingut kasutatakse tagamaks, et rakendus saab töötlemiseks sobiva teabe. Vajadusel saab see kiht tõlkida ühest andmevormingust teise. Esitluskiht ei tegele mitte ainult andmete vormingute ja esitusviisiga, vaid ka andmestruktuure, mida programmid kasutavad. Seega pakub kiht 6 andmete korraldamist nende saatmise ajal.

Et mõista, kuidas see toimib, kujutame ette, et on kaks süsteemi. Üks kasutab andmete esitamiseks laiendatud binaarset teabevahetuskoodi (ASCII) (enamik teisi arvutitootjaid kasutab seda). Kui need kaks süsteemi peavad vahetama teavet, on vaja esitluskihti, mis teostab teisenduse ja tõlgib kahe erineva vormingu vahel.

Teine esitluskihi funktsioon on andmete krüpteerimine, mida kasutatakse juhtudel, kui on vaja kaitsta edastatavat teavet volitamata adressaatide kättesaamise eest. Selle ülesande täitmiseks peavad esitluskihi protsessid ja kood teostama andmete teisendust. Sellel tasemel on ka teisi rutiine, mis tihendavad tekste ja teisendavad graafika bitivoogudeks, et neid saaks võrgu kaudu edastada.

Esitluskihi standardid määravad ka graafiliste kujutiste esitamise. Nendel eesmärkidel saab kasutada PICT-vormingut, pildivormingut, mida kasutatakse QuickDraw graafika edastamiseks Macintoshi ja PowerPC programmide vahel. Teine esitlusvorming on märgistatud JPEG-kujutise failivorming.

On veel üks esitlustaseme standardite rühm, mis määratleb heli- ja filmifragmentide esituse. Nende hulka kuuluvad MPEG elektrooniliste muusikariistade liides, mida kasutatakse CD-ROM-videote tihendamiseks ja kodeerimiseks, nende digiteeritud kujul salvestamiseks ja edastamiseks kiirusega kuni 1,5 Mbit/s ja Seansi kiht)

Mudeli 5. tase vastutab suhtlusseansi säilitamise eest, võimaldades rakendustel üksteisega pikka aega suhelda. Kiht haldab seansi loomist/lõpetamist, teabevahetust, ülesannete sünkroonimist, andmeedastusõiguste määramist ja seansi hooldust rakenduse passiivsuse perioodidel. Edastamise sünkroniseerimine tagatakse andmevoogu kontrollpunktide paigutamisega, millest protsess jätkub, kui suhtlus katkeb.

Transpordikiht Transpordikiht)

Mudeli 4. tase on loodud andmete edastamiseks ilma vigade, kadude ja dubleerimiseta nende edastamise järjekorras. Pole tähtis, milliseid andmeid, kust ja kust edastatakse, see tähendab, et see pakub edastusmehhanismi ise. See jagab andmeplokid fragmentideks, mille suurus sõltub protokollist, ühendab lühikesed üheks ja poolitab pikad. Selle taseme protokollid on mõeldud punkt-punkti suhtluseks. Näide: UDP.

Transpordikihi protokolle on palju, alates protokollidest, mis pakuvad ainult põhilisi transpordifunktsioone (nt andmeedastusfunktsioonid ilma kinnituseta), kuni protokollideni, mis tagavad mitme andmepaketi õiges järjestuses edastamise sihtkohta, mitme andme multipleksimise. voogusid, pakuvad andmevoo juhtimismehhanismi ja tagavad vastuvõetud andmete usaldusväärsuse.

Mõned võrgukihi protokollid, mida nimetatakse ühenduseta protokollideks, ei garanteeri andmete edastamist sihtkohta selles järjekorras, milles lähteseade need saatis. Mõned transpordikihid saavad sellega hakkama, kogudes andmeid õiges järjestuses enne nende edastamist seansikihile. Andmete multipleksimine tähendab, et transpordikiht on võimeline samaaegselt töötlema mitut andmevoogu (vood võivad pärineda erinevatest rakendustest) kahe süsteemi vahel. Voo juhtimise mehhanism on mehhanism, mis võimaldab teil reguleerida ühest süsteemist teise edastatavate andmete hulka. Transpordikihi protokollidel on sageli andmeedastuse juhtimisfunktsioon, mis sunnib vastuvõtvat süsteemi saatma saatvale poolele kinnituse andmete vastuvõtmise kohta.

Võrgukiht Võrgukiht)

OSI võrgumudeli 3. kiht on mõeldud andmeedastuse tee määratlemiseks. Vastutab loogiliste aadresside ja nimede tõlkimise eest füüsilisteks, lühimate marsruutide määramise, ümberlülitamise ja marsruutimise, võrguprobleemide ja ummikute jälgimise eest. Sellel tasemel töötab võrguseade, näiteks ruuter.

Võrgukihi protokollid suunavad andmed allikast sihtkohta ja need võib jagada kahte klassi: ühendusele orienteeritud ja ühenduseta protokollid.

Ühenduse loomisega protokollide toimimist saab kirjeldada tavalise telefoni töö näitel. Selle klassi protokollid alustavad andmeedastust, helistades või luues marsruudi pakettide jaoks, mis järgnevad allikast sihtkohta. Pärast seda algab andmeedastus jada ja seejärel katkeb ühendus pärast edastuse lõppemist.

Ühenduseta protokollid, mis saadavad igas paketis täielikku aadressiinfot sisaldavad andmed, toimivad sarnaselt postisüsteemiga. Iga kiri või pakk sisaldab saatja ja saaja aadressi. Järgmiseks loeb iga vahepealne postkontor või võrguseade aadressiteavet ja teeb otsuse andmete marsruutimise kohta. Kirja või andmepaketti edastatakse ühest vaheseadmest teise kuni selle adressaadini toimetamiseni. Ühenduseta protokollid ei garanteeri, et teave jõuab adressaadini selle saatmise järjekorras. Transpordiprotokollid vastutavad ühenduseta võrguprotokollide kasutamisel andmete õiges järjekorras installimise eest.

Andmeside kiht Andmelingi kiht)

See kiht on loodud selleks, et tagada võrkude vastastikune toimimine füüsilisel kihil ja kontrollida võimalikke vigu. See pakib füüsiliselt kihilt saadud andmed kaadritesse, kontrollib nende terviklikkust, vajadusel parandab vead (saadab korduva päringu kahjustatud kaadri kohta) ja saadab võrgukihile. Andmelingi kiht saab suhelda ühe või mitme füüsilise kihiga, jälgides ja hallates seda interaktsiooni. IEEE 802 spetsifikatsioon jagab selle kihi kaheks alamkihiks – MAC (Media Access Control) reguleerib juurdepääsu jagatud füüsilisele andmekandjale, LLC (Loogical Link Control) pakub võrgukihi teenust.

Programmeerimisel tähistab see tase võrgukaardi draiverit, operatsioonisüsteemides on tarkvara liides kanali ja võrgukihtide omavaheliseks suhtlemiseks, see ei ole uus tase, vaid lihtsalt konkreetse OS-i mudeli rakendamine . Selliste liideste näited: ODI,

Füüsiline tase Füüsiline kiht)

Mudeli madalaim tase on mõeldud andmevoo otse edastamiseks. Edastab elektrilisi või optilisi signaale kaabel- või raadiosaadetesse ning vastavalt sellele võtab need vastu ja teisendab andmebittideks vastavalt digitaalse signaali kodeerimise meetoditele. Teisisõnu pakub see liidest võrgumeediumi ja võrguseadme vahel.

Allikad

• Aleksander Filimonov Mitmeteenusega Etherneti võrkude ehitamine, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• Interneti-töötehnoloogiate käsiraamat //cisco süsteemid, 4. väljaanne, Williams 2005 ISBN 584590787X

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Vaadake, mis on "OSI mudel" teistes sõnaraamatutes:

OSI võrgumudel (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) on abstraktne võrgumudel side ja võrguprotokolli arendamiseks. Esindab kihilist lähenemist... ... Wikipediale

Selles artiklis puuduvad lingid teabeallikatele. Teave peab olema kontrollitav, vastasel juhul võidakse see kahtluse alla seada ja kustutada. Saate... Wikipedia

Open Systems Interconnection Basic Reference Model on abstraktne võrgumudel side ja võrguprotokolli arendamiseks. Esindab kihilist lähenemist võrgustikule. Igal tasandil...... Äriterminite sõnastik

- (TCP/IP mudel) (English Department of Defense US Department of Defense) USA kaitseministeeriumi poolt välja töötatud võrguinteraktsiooni mudel, mille praktiliseks teostuseks on TCP/IP protokolli pinu. Sisu 1 Tase ... Wikipedia

ATP nimi: Apple Talk Protocol Layer (OSI mudel): Transpordi perekond: TCP/IP Loodud: 2002 Port/ID: 33/IP Protokolli eesmärk: Analoogne UDP-ga liiklustiheduse juhtimisega Spetsifikatsioon: RFC 4340 Peamised teostused ... Wikipedia

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.

1. pilt

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 kahendvoo 1-dele ja 0-dele. Edastusmeediumi parameetrid määratakse füüsilisel tasandil:

• 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 võrgu tasemel 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 transpordikihile. Kasutatakse neid kihtprotokolle, mis kasutavad OSI mudeli kõrgemaid kihte.

Rakenduskiht

Rakenduskiht pakub rakendustele 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

OSI võrgu mudel(Inglise) avatud süsteemid ühendus põhilised viide mudel- avatud süsteemide interaktsiooni põhiline etalonmudel) - OSI/ISO võrguprotokolli viru võrgumudel.

Seoses OSI protokollide pikaleveninud arendusega on praegu kasutusel põhiline protokollipinn TCP/IP, mis töötati välja enne OSI mudeli kasutuselevõttu ja ilma sellega ühenduseta.

OSI mudel
Andmetüüp	Kiht	Funktsioonid
	7. Taotlus	Juurdepääs võrguteenustele
	6. Esitlus	Andmete esitus ja krüpteerimine
	5. Seanss	Seansi juhtimine
Segmendid/Datagrammid	4. Transport	Otsesuhtlus lõpp-punktide ja töökindluse vahel
	3. Võrk	Marsruudi määramine ja loogiline adresseerimine
	2. Kanal (andmelink)	Füüsiline adresseerimine
	1. Füüsiline	Töö edastuskandjate, signaalide ja binaarandmetega

osi mudeli tasemed

Kirjanduses on kõige sagedamini tavaks alustada OSI mudeli kihtide kirjeldamist 7. kihist, mida nimetatakse rakenduskihiks, kus kasutajarakendused pääsevad võrku. OSI mudel lõpeb 1. kihiga - füüsilisega, mis määratleb sõltumatute tootjate poolt andmeedastuskandjatele nõutavad standardid:

edastuskandja tüüp (vaskkaabel, kiudoptiline, raadioaparaat jne),

signaali modulatsiooni tüüp,

loogiliste diskreetsete olekute signaalitasemed (null ja üks).

Iga OSI mudeli protokoll peab suhtlema kas oma kihi protokollidega või protokollidega, mis on ühiku võrra kõrgemad ja/või madalamad kui selle kiht. Ühe taseme protokollidega koostoimeid nimetatakse horisontaalseks ja ühe kõrgema või madalama tasemega - vertikaalseks. Iga OSI mudeli protokoll suudab täita ainult oma kihi funktsioone ja ei saa täita teise kihi funktsioone, mida alternatiivsete mudelite protokollides ei tehta.

Iga tase vastab teatud kokkuleppega oma operandile - loogiliselt jagamatule andmeelemendile, mida saab mudeli ja kasutatavate protokollide raames kasutada eraldi tasemel: füüsilisel tasandil on väikseim ühik bit, lingi tasemel ühendatakse teave kaadriteks, võrgu tasemel - pakettideks ( datagrammideks), transpordil - segmentideks. Sõnumiks loetakse mis tahes edastamiseks loogiliselt kombineeritud andmeosa – kaadrit, paketti, datagrammi. Üldjuhul on sõnumid seansi, esindus- ja rakendustasandi operandid.

Põhilised võrgutehnoloogiad hõlmavad füüsilist ja andmesidekihti.

Rakenduskiht

Rakenduskiht (rakenduskiht) - mudeli kõrgeim tase, mis tagab kasutajarakenduste suhtluse võrguga:

Võimaldab rakendustel kasutada võrguteenuseid:

• kaugjuurdepääs failidele ja andmebaasidele,

  e-posti edastamine;

vastutab teenuseinfo edastamise eest;

annab rakendustele veateavet;

genereerib päringud esitluskihile.

Rakendustaseme protokollid: RDP HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (lihtne meiliedastusprotokoll), SNMP (lihtne võrguhaldusprotokoll), POP3 (postkontori protokolli versioon 3), FTP (failiedastusprotokoll), XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET ja teised.

Executive tase

Juhtiv tase (esitlustase; inglise keel) esitlus kiht) pakub protokolli teisendamist ja andmete krüptimist/dekrüpteerimist. Rakenduskihilt saadud rakendusepäringud teisendatakse esitluskihis võrgu kaudu edastatavasse vormingusse ja võrgust saadud andmed teisendatakse rakendusvormingusse. See kiht võib teostada andmete tihendamist/dekompresseerimist või kodeerimist/dekodeerimist, samuti päringute ümbersuunamist teisele võrguressursile, kui neid ei saa kohapeal töödelda.

Esitluskiht on tavaliselt vaheprotokoll naaberkihtide teabe teisendamiseks. See võimaldab suhtlust erinevate arvutisüsteemide rakenduste vahel rakendustele läbipaistval viisil. Esitluskiht pakub koodi vormindamist ja teisendamist. Koodivormingut kasutatakse tagamaks, et rakendus saab töötlemiseks sobiva teabe. Vajadusel saab see kiht tõlkida ühest andmevormingust teise.

Esitluskiht ei tegele mitte ainult andmete vormingute ja esitusviisiga, vaid ka andmestruktuure, mida programmid kasutavad. Seega pakub kiht 6 andmete korraldamist nende saatmise ajal.

Et mõista, kuidas see toimib, kujutame ette, et on kaks süsteemi. Üks kasutab andmete esitamiseks laiendatud binaarset teabevahetuskoodi EBCDIC, näiteks võib see olla IBMi suurarvuti ja teine ​​​​kasutab Ameerika standardset teabevahetuskoodi ASCII (enamik teisi arvutitootjaid kasutab seda). Kui need kaks süsteemi peavad vahetama teavet, on vaja esitluskihti, mis teostab teisenduse ja tõlgib kahe erineva vormingu vahel.

Teine esitluskihi funktsioon on andmete krüpteerimine, mida kasutatakse juhtudel, kui on vaja kaitsta edastatavat teavet volitamata adressaatide kättesaamise eest. Selle ülesande täitmiseks peavad esitluskihi protsessid ja kood teostama andmete teisendust.

Esitluskihi standardid määravad ka graafiliste kujutiste esitamise. Nendel eesmärkidel saab kasutada PICT-vormingut - pildivormingut, mida kasutatakse QuickDraw graafika ülekandmiseks programmide vahel. Teine esitusvorming on sildistatud TIFF-kujutise failivorming, mida tavaliselt kasutatakse kõrge eraldusvõimega rasterpiltide jaoks. Järgmine esitluskihi standard, mida saab graafika jaoks kasutada, on JPEG-standard.

On veel üks esitlustaseme standardite rühm, mis määratleb heli- ja filmifragmentide esituse. See hõlmab elektroonilist muusikariistaliidest (MIDI) muusika digitaalseks esitamiseks, mille on välja töötanud Motion Picture Experts Group MPEG standard.

Esitluskihi protokollid: AFP – Apple Fileing Protocol, ICA – Independent Computing Architecture, LPP – Lightweight Presentation Protocol, NCP – NetWare Core Protocol, NDR – Network Data Representation, XDR – eXternal Data Representation, X.25 PAD – Packet Assembler/toDisassembler .

Seansi kiht

Seansi tase istungil kiht) mudel tagab sideseansi säilimise, võimaldades rakendustel üksteisega pikka aega suhelda. Kiht haldab seansi loomist/lõpetamist, teabevahetust, ülesannete sünkroonimist, andmeedastusõiguste määramist ja seansi hooldust rakenduse passiivsuse perioodidel.

Seansikihi protokollid: ADSP, ASP, H.245, ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS, L2F, L2TP, NetBIOS, PAP (parooli autentimisprotokoll), PPTP, RPC, RTCP , SMPP, SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).

Transpordikiht

Transpordikiht transport kiht) mudel on loodud usaldusväärse andmeedastuse tagamiseks saatjalt adressaadile. Kuid usaldusväärsuse tase võib olla väga erinev. Transpordikihi protokolle on palju, alates protokollidest, mis pakuvad ainult põhilisi transpordifunktsioone (nt andmeedastusfunktsioonid ilma kinnituseta), kuni protokollideni, mis tagavad mitme andmepaketi õiges järjestuses edastamise sihtkohta, mitme andme multipleksimise. voogusid, pakuvad andmevoo juhtimismehhanismi ja tagavad vastuvõetud andmete usaldusväärsuse. Näiteks UDP piirdub andmete terviklikkuse jälgimisega ühe datagrammi sees ega välista terve paketi kaotamise või pakettide dubleerimise võimalust, andmepakettide vastuvõtujärjekorra rikkumine tagab usaldusväärse pideva andmeedastuse, välistades andmekao või nende saabumise või dubleerimise järjekorra rikkumine, võib andmeid ümber jaotada, tükeldades suure osa andmetest fragmentideks ja, vastupidi, liites killud üheks paketiks.

Transpordikihi protokollid: ATP, CUDP, DCCP, FCP, IL, NBF, NCP, RTP, SCTP, SPX, SST, TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Võrgukiht

Võrgukiht võrku kiht) mudel on loodud andmeedastustee määramiseks. Vastutab loogiliste aadresside ja nimede tõlkimise eest füüsilisteks, lühimate marsruutide määramise, ümberlülitamise ja marsruutimise, võrguprobleemide ja ummikute jälgimise eest.

Võrgukihi protokollid suunavad andmed allikast sihtkohta. Sellel tasemel töötavaid seadmeid (ruutereid) nimetatakse tinglikult kolmanda taseme seadmeteks (OSI mudeli tasemenumbri alusel).

Võrgukihi protokollid: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX, X.25, CLNP (ühenduseta võrguprotokoll), IPsec (Internet Protocol Security). Marsruutimisprotokollid - RIP, OSPF.

Andmelingi kiht

Andmeside kiht andmeid link kiht) on loodud selleks, et tagada võrkude koostoime füüsilisel tasandil ja kontroll võimalike vigade üle. See pakib füüsiliselt kihilt saadud andmed bittide kaupa kaadritesse, kontrollib nende terviklikkust ja vajadusel parandab vead (moodustab korduva päringu kahjustatud kaadri kohta) ja saadab need võrgukihile. Andmelingi kiht saab suhelda ühe või mitme füüsilise kihiga, jälgides ja hallates seda interaktsiooni.

IEEE 802 spetsifikatsioon jagab selle kihi kaheks alamkihiks: MAC. meedia juurdepääs kontroll) reguleerib juurdepääsu jagatud füüsilisele andmekandjale LLC (eng. loogilise lingi juhtimine) pakub võrgukihi teenust.

Sellel tasemel töötavad lülitid, sillad ja muud seadmed. Need seadmed kasutavad 2. kihi adresseerimist (OSI mudelis kihi numbri järgi).

Linkkihi protokollid – ARCnet, ATMEthernet, Etherneti automaatne kaitselülitus (EAPS), IEEE 802.2, IEEE 802.11 traadita LAN, LocalTalk, (MPLS), punkt-punkti protokoll (PPP), punkt-punkti protokoll Etherneti kaudu (PPPoE) ),StarLan,Token ring,Unidirectional Link Detection (UDLD),x.25.

Füüsiline kiht

Füüsiline tase füüsiline kiht) - mudeli madalaim tase, mis määrab binaarvormingus andmete edastamise meetodi ühest seadmest (arvutist) teise. Nad edastavad elektrilisi või optilisi signaale kaabel- või raadiosaatesse ning vastavalt sellele võtavad vastu ja teisendavad need andmebittideks vastavalt digitaalse signaali kodeerimise meetoditele.

Sellel tasemel töötavad ka jaoturid, signaalireiiterid ja meediamuundurid.

Füüsilise kihi funktsioone rakendatakse kõigis võrku ühendatud seadmetes. Arvuti poolel täidab füüsilise kihi funktsioone võrguadapter või jadaport. Füüsiline kiht viitab kahe süsteemi vahelistele füüsilistele, elektrilistele ja mehaanilistele liidestele. Füüsiline kiht määratleb sellised andmeedastuskandjate tüübid nagu optiline kiud, keerdpaar, koaksiaalkaabel, satelliidi andmeside jne. Füüsilise kihiga seotud võrguliideste standardtüübid on: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, AUI ja BNC pistikud.

Füüsilise kihi protokollid: IEEE 802.15 (Bluetooth),IRDA,EIARS-232,EIA-422,EIA-423,RS-449,RS-485,DSL,ISDN,SONET/SDH,802.11Wi-Fi,Etherloop,GSMUm raadioliides ,ITU ja ITU-T,TransferJet,ARINC 818,G.hn/G.9960.

TCP/IP perekond

TCP/IP perekonnal on kolm transpordiprotokolli: TCP, mis vastab täielikult OSI-le, pakkudes andmete vastuvõtmise kontrolli UDP-le, mis vastab transpordikihile ainult pordi olemasolu kaudu, tagades andmegrammide vahetamise rakenduste vahel, kuid teeb seda; ei garanteeri andmete kättesaamist; ja SCTP, mis on loodud TCP mõningate puuduste ületamiseks ning lisab mõned uuendused. (TCP/IP perekonnas on veel umbes kakssada protokolli, millest tuntuim on ICMP teenuseprotokoll, mida kasutatakse sisemiste töövajaduste jaoks; ülejäänud ei ole samuti transpordiprotokollid).

IPX/SPX perekond

IPX/SPX perekonnas ilmuvad IPX võrgukihi protokolli pordid (nn sockets või sockets), mis võimaldavad andmegramme rakenduste vahel vahetada (operatsioonisüsteem reserveerib osa pesadest endale). SPX-protokoll omakorda täiendab IPX-i kõigi teiste transpordikihi võimalustega täielikult kooskõlas OSI-ga.

Hostiaadressina kasutab IPX identifikaatorit, mis moodustatakse neljabaidisest võrgunumbrist (mille määravad ruuterid) ja võrguadapteri MAC-aadressist.

TCP/IP mudel (5 kihti)

Rakenduskiht (5) või rakenduskiht pakub teenuseid, mis toetavad otseselt kasutaja rakendusi, näiteks failiedastustarkvara, juurdepääsu andmebaasile, e-posti ja serveri logimisteenuseid. See tase juhib kõiki teisi tasemeid. Näiteks kui kasutaja töötab Exceli tabelitega ja otsustab salvestada tööfaili oma kataloogi võrgu failiserveris, siis rakenduskiht tagab faili teisaldamise tööarvutist võrgukettale kasutajale läbipaistvalt. .

Transpordikiht (4) (transpordikiht) tagab pakettide kohaletoimetamise ilma vigade ja kadudeta ning vajalikus järjekorras. Siin jagatakse edastatud andmed plokkideks, paigutatakse pakettidesse ja saadud andmed taastatakse pakettidest. Pakettide edastamine on võimalik nii ühenduse loomisega (virtuaalne kanal) kui ka ilma. Transpordikiht on piirkiht ja sild ülemise kolme, mis on väga rakendusespetsiifilised, ja kolme alumise, mis on väga võrguspetsiifilised, vahel.

Võrgukiht (3) (võrgukiht) vastutab pakettide adresseerimise ja loogiliste nimede (loogilised aadressid, näiteks IP-aadressid või IPX-aadressid) tõlkimise eest füüsilise võrgu MAC-aadressiks (ja vastupidi). Samal tasemel lahendatakse marsruudi (tee) valimise probleem, mida mööda pakett sihtkohta toimetatakse (kui võrgus on mitu marsruuti). Võrgutasandil töötavad keerulised vahepealsed võrguseadmed, näiteks ruuterid.

Kanali (2) kiht või ülekandeliini juhtkiht (andmeside kiht) vastutab standardtüüpi pakettide (kaadrite) genereerimise eest antud võrgu jaoks (Ethernet, Token-Ring, FDDI), sealhulgas esialgsed ja lõplikud juhtväljad. Siin kontrollitakse juurdepääsu võrgule, edastusvead tuvastatakse kontrollsummade arvutamise teel ja vigased paketid saadetakse uuesti vastuvõtjale. Andmeside kiht on jagatud kaheks alamkihiks: ülemine LLC ja alumine MAC. Vahepealsed võrguseadmed, näiteks lülitid, töötavad andmesideühenduse tasemel.

Füüsiline (1) kiht (füüsiline kiht)– see on mudeli madalaim tase, mis vastutab edastatava teabe kodeerimise eest kasutatavas edastuskandjas aktsepteeritud signaalitasemetele ja pöörddekodeerimise eest. Samuti määratleb see nõuded pistikutele, pistikutele, elektrilise sobitamise, maanduse, häirete kaitse jms kohta. Füüsilises kihis töötavad võrguseadmed, nagu transiiverid, repiiterid ja repiiteri jaoturid.

"avatud süsteemi" mõiste

Laias mõttes avatud süsteem võib nimetada mis tahes süsteemiks (arvuti, võrk, OS, tarkvarapakett, muud riist- ja tarkvaratooted), mis on ehitatud vastavalt avatud spetsifikatsioonidele.

Tuletagem meelde, et mõiste "spetsifikatsioon" (arvutuses) all mõistetakse riist- või tarkvarakomponentide, nende töömeetodite, koostoime teiste komponentidega, töötingimuste, piirangute ja eriomaduste formaliseeritud kirjeldust. On selge, et mitte iga spetsifikatsioon ei ole standard. Avatud spetsifikatsioonid seevastu viitavad avaldatud, avalikult kättesaadavatele spetsifikatsioonidele, mis vastavad standarditele ja võetakse vastu konsensuse alusel pärast kõigi huvitatud osapoolte täielikku arutelu.

Avatud spetsifikatsioonide kasutamine süsteemide arendamisel võimaldab kolmandatel osapooltel arendada nendele süsteemidele erinevaid riist- või tarkvara laiendusi ja modifikatsioone, samuti luua tarkvara- ja riistvarasüsteeme erinevate tootjate toodetest.

Reaalsete süsteemide jaoks on täielik avatus saavutamatu ideaal. Reeglina vastavad sellele määratlusele isegi süsteemides, mida nimetatakse avatud, ainult mõned välisliideseid toetavad osad. Näiteks Unixi operatsioonisüsteemide perekonna avatus seisneb muu hulgas tuuma ja rakenduste vahelise standardiseeritud tarkvaraliidese olemasolus, mis teeb rakenduste teisaldamise ühest Unixi versioonist teise versiooni lihtsaks. Teine näide osalisest avatusest on avatud draiveri liidese (ODI) kasutamine üsna suletud Novell NetWare operatsioonisüsteemis, et kaasata süsteemi kolmanda osapoole võrguadapteri draiverid. Mida avatumaid spetsifikatsioone süsteemi arendamiseks kasutatakse, seda avatum see on.

OSI mudel puudutab ainult ühte avatuse aspekti, nimelt arvutivõrku ühendatud seadmete interaktsiooni vahendite avatust. Siin viitab avatud süsteem võrguseadmele, mis on valmis suhtlema teiste võrguseadmetega, kasutades standardreegleid, mis määravad vastuvõetavate ja saadetavate sõnumite vormingu, sisu ja tähenduse.

Kui kaks võrku on ehitatud avatuse põhimõtet järgides, on sellel järgmised eelised:

võimalus ehitada võrku erinevate tootjate riist- ja tarkvarast, mis järgivad sama standardit;

võimalus üksikuid võrgukomponente valutult asendada teiste, arenenumatega, mis võimaldab võrgul areneda minimaalsete kuludega;

võimalus hõlpsasti ühendada üks võrk teisega;

võrgu arendamise ja hooldamise lihtsus.

Ilmekas näide avatud süsteemist on rahvusvaheline võrk Internet. See võrk on täielikult välja töötatud avatud süsteemide nõuetega. Selle standardite väljatöötamises osalesid tuhanded selle võrgu spetsialistid erinevatest ülikoolidest, teadusorganisatsioonidest ning erinevates riikides tegutsevatest arvutiriist- ja tarkvara tootvatest ettevõtetest. Juba Interneti toimimist määravate standardite nimi - kommentaaride päring (RFC), mida võib tõlkida kui "kommentaaride taotlus" - näitab vastuvõetud standardite läbipaistvust ja avatud olemust. Selle tulemusel on Internetil õnnestunud ühendada suur hulk riist- ja tarkvara paljudest võrkudest, mis on laiali üle maailma.

OSI mudel

Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO) on välja töötanud mudeli, mis määratleb selgelt süsteemidevahelise interaktsiooni erinevad tasemed, annab neile standardsed nimed ja määrab, milliseid töid iga tasand peaks tegema. Seda mudelit nimetatakse avatud süsteemi vastastikuse ühenduse (OSI) mudeliks või ISO/OSI mudeliks.

OSI mudelis on side jagatud seitsmeks kihiks ehk kihiks (joonis 1.1). Iga tase käsitleb suhtluse ühte konkreetset aspekti. Seega on interaktsiooniprobleem jaotatud 7 konkreetseks probleemiks, millest igaüks saab lahendada teistest sõltumatult. Iga kiht säilitab liidesed ülalt ja all olevate kihtidega.

Riis. 1.1. ISO/OSI avatud süsteemide ühendamise mudel

OSI mudel kirjeldab ainult süsteemi sidet, mitte lõppkasutaja rakendusi. Rakendused rakendavad oma sideprotokolle, pääsedes juurde süsteemiseadmetele. Tuleb meeles pidada, et rakendus võib üle võtta mõnede OSI mudeli ülemiste kihtide funktsioonid ning sel juhul pääseb see vajadusel Interneti kaudu otse juurde süsteemitööriistadele, mis täidavad ülejäänud süsteemi alumiste kihtide funktsioone. OSI mudel.

Lõppkasutaja rakendus saab kasutada süsteemi interaktsiooni tööriistu mitte ainult dialoogi korraldamiseks mõnes teises masinas töötava rakendusega, vaid ka lihtsalt teatud võrguteenuse teenuste saamiseks, näiteks kaugfailidele juurdepääsuks, meilide vastuvõtmiseks või printimiseks. jagatud printer.

Oletame, et rakendus esitab päringu rakendusekihile, näiteks failiteenusele. Selle päringu alusel genereerib rakendustaseme tarkvara standardvormingus sõnumi, mis sisaldab teenuseteavet (päist) ja võimalusel ka edastatud andmeid. See sõnum edastatakse seejärel esindaja tasemele. Esitluskiht lisab oma päise sõnumile ja edastab tulemuse alla seansikihile, mis omakorda lisab oma päise jne. Mõned protokollirakendused näevad ette, et sõnum sisaldab lisaks päisele ka treilerit. Lõpuks jõuab sõnum madalaima, füüsilise kihini, mis edastab selle tegelikult mööda sideliine.

Kui sõnum saabub üle võrgu teise masinasse, liigub see järjestikku tasemelt tasemele. Iga tase analüüsib, töötleb ja kustutab oma taseme päise, täidab sellele tasemele vastavaid funktsioone ning edastab sõnumi kõrgemale tasemele.

Lisaks terminile sõnum on võrguspetsialistide poolt andmevahetusüksuse tähistamiseks ka teisi nimetusi. ISO standardid mis tahes taseme protokollide jaoks kasutavad terminit "protokolli andmeüksus" - protokolli andmeüksus (PDU). Lisaks kasutatakse sageli nimesid raam, pakett ja datagramm.

ISO/OSI mudelikihi funktsioonid

Füüsiline kiht . See kiht tegeleb bittide edastamisega füüsiliste kanalite kaudu, nagu koaksiaalkaabel, keerdpaarkaabel või fiiberoptiline kaabel. See tase on seotud füüsiliste andmeedastuskandjate omadustega, nagu ribalaius, mürakindlus, iseloomulik impedants ja teised. Samal tasemel määratakse elektriliste signaalide omadused, näiteks nõuded impulsi servadele, edastatava signaali pinge- või voolutasemetele, kodeerimise tüübile, signaali edastuskiirusele. Lisaks on siin standarditud pistikute tüübid ja iga kontakti otstarve.

Füüsilise kihi funktsioone rakendatakse kõigis võrku ühendatud seadmetes. Arvuti poolel täidab füüsilise kihi funktsioone võrguadapter või jadaport.

Füüsilise kihi protokolli näide on 10Base-T Etherneti tehnoloogia spetsifikatsioon, mis määratleb kasutatava kaabli 3. kategooria varjestamata keerdpaarina, mille iseloomulik takistus on 100 oomi, RJ-45 pistik, füüsilise segmendi maksimaalne pikkus 100 meetrit, Manchesteri kood kaablil olevate andmete ja muude keskkonna- ja elektrisignaalide omaduste esitamiseks.

Andmelingi tase. Füüsilises kihis saadetakse bitid lihtsalt. Siin ei võeta arvesse, et mõnes võrgus, kus sideliine kasutavad (jagavad) vaheldumisi mitu interakteeruvat arvutipaari, võib füüsiline edastusmeedium olla hõivatud. Seetõttu on lingikihi üheks ülesandeks edastusmeediumi saadavuse kontrollimine. Linkkihi teine ​​ülesanne on rakendada vigade tuvastamise ja parandamise mehhanisme. Selleks rühmitatakse andmesidekihis bitid komplektideks, mida nimetatakse kaadriteks. Lingikiht tagab iga kaadri korrektse edastamise, asetades iga kaadri algusesse ja lõppu selle märgistamiseks spetsiaalse bittide jada, ning arvutab ka kontrollsumma, liites kõik kaadri baidid teatud viisil ja lisades kontrollsumma. raami külge. Kaadri saabumisel arvutab vastuvõtja uuesti vastuvõetud andmete kontrollsumma ja võrdleb tulemust kaadrist saadud kontrollsummaga. Kui need ühtivad, loetakse raam õigeks ja aktsepteerituks. Kui kontrollsummad ei ühti, salvestatakse viga.

Kohalikes võrkudes kasutatavad lingikihi protokollid sisaldavad teatud arvutitevaheliste ühenduste struktuuri ja meetodeid nende adresseerimiseks. Kuigi andmesidekiht pakub kaadri edastamist kohaliku võrgu mis tahes kahe sõlme vahel, teeb see seda ainult väga spetsiifilise ühenduse topoloogiaga võrgus, täpselt sellises topoloogias, mille jaoks see oli loodud. Tüüpilised topoloogiad, mida toetavad LAN-i lingikihi protokollid, hõlmavad jagatud siini, rõngast ja tähte. Linkkihi protokollide näited on Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Kohtvõrkudes kasutavad lingikihi protokolle arvutid, sillad, kommutaatorid ja ruuterid. Arvutites rakendatakse lingikihi funktsioone võrguadapterite ja nende draiverite ühiste jõupingutuste kaudu.

Globaalsetes võrkudes, millel on harva regulaarne topoloogia, tagab andmesidekiht sõnumite vahetamise kahe naaberarvuti vahel, mis on ühendatud individuaalse sideliiniga. Punkt-punkti protokollide (nagu selliseid protokolle sageli nimetatakse) näideteks on laialdaselt kasutatavad PPP ja LAP-B protokollid.

Võrgukiht. See tase moodustab ühtse transpordisüsteemi, mis ühendab mitu võrku, millel on erinevad põhimõtted teabe edastamiseks lõppsõlmede vahel. Vaatame võrgukihi funktsioone, kasutades näitena kohalikke võrke. Kohaliku võrgu lingikihi protokoll tagab andmete edastamise mis tahes sõlmede vahel ainult võrgus, millel on vastav tüüpiline topoloogia. See on väga range piirang, mis ei luba ehitada arenenud struktuuriga võrke, näiteks võrke, mis ühendavad mitu ettevõtte võrku üheks võrguks, või väga töökindlaid võrke, kus sõlmede vahel on üleliigseid ühendusi. Ühelt poolt standardsete topoloogiate andmeedastusprotseduuride lihtsuse säilitamiseks ja teisest küljest suvaliste topoloogiate kasutamise võimaldamiseks kasutatakse täiendavat võrgukihti. Sellel tasemel võetakse kasutusele mõiste "võrk". Sel juhul mõistetakse võrku kui arvutite kogumit, mis on omavahel ühendatud vastavalt ühele standardsetest tüüpilistest topoloogiatest ja kasutavad andmete edastamiseks üht selle topoloogia jaoks määratletud lingikihi protokollidest.

Seega reguleerib võrgus andmeedastust andmeside kiht, kuid võrkude vahelist andmeedastust tegeleb võrgukiht.

Võrgukihi sõnumeid nimetatakse tavaliselt paketid. Pakettide edastamise korraldamisel võrgu tasemel kasutatakse kontseptsiooni "võrgu number". Sel juhul koosneb adressaadi aadress võrgunumbrist ja selle võrgu arvutinumbrist.

Võrgud on omavahel ühendatud spetsiaalsete seadmete abil, mida nimetatakse ruuteriteks. Ruuter on seade, mis kogub infot internetiühenduste topoloogia kohta ja edastab selle põhjal võrgukihi paketid sihtvõrku. Ühes võrgus asuvalt saatjalt sõnumi edastamiseks teises võrgus asuvale adressaadile peate tegema võrkude vahel mitmeid transiitülekandeid (hüppeid), valides iga kord sobiva marsruudi. Seega on marsruut ruuterite jada, mida pakett läbib.

Parima tee valimise probleemi nimetatakse marsruutimine ja selle lahendamine on võrgutasandi põhiülesanne. Selle probleemi teeb keeruliseks asjaolu, et lühim tee ei ole alati parim. Sageli on marsruudi valiku kriteeriumiks sellel marsruudil andmete edastamise aeg, see sõltub sidekanalite läbilaskevõimest ja liiklusintensiivsusest, mis võib aja jooksul muutuda. Mõned marsruutimisalgoritmid püüavad kohaneda koormuse muutustega, teised aga teevad otsuseid pikaajaliste keskmiste põhjal. Marsruudi saab valida muude kriteeriumide, näiteks edastuskindluse alusel.

Võrgutasandil on määratletud kahte tüüpi protokolle. Esimene tüüp viitab reeglite määratlemisele lõppsõlme andmepakettide edastamiseks sõlmest ruuterisse ja ruuterite vahel. Need on protokollid, mida tavaliselt peetakse silmas, kui inimesed räägivad võrgukihi protokollidest. Võrgukiht sisaldab ka teist tüüpi protokolli, mida nimetatakse marsruutimise teabevahetuse protokollid. Neid protokolle kasutades koguvad ruuterid teavet võrguühenduste topoloogia kohta. Võrgukihi protokolle rakendavad operatsioonisüsteemi tarkvaramoodulid, samuti ruuteri tarkvara ja riistvara.

Võrgukihi protokollide näited on TCP/IP-pinu IP-võrguprotokoll ja Novelli IPX-i virna Interneti-protokoll.

Transpordikiht. Teel saatjalt adressaadini võivad paketid olla rikutud või kadunud. Kuigi mõnel rakendusel on oma veakäsitlus, on teised, mis eelistavad kohe usaldusväärse ühendusega tegeleda. Transpordikihi ülesanne on tagada, et rakendused või virna ülemised kihid – rakendus ja seanss – edastaksid andmeid vajaliku usaldusväärsusega. OSI mudel määratleb viis transpordikihi pakutavat teenuseklassi. Seda tüüpi teenuseid eristab pakutavate teenuste kvaliteet: kiireloomulisus, katkenud side taastamise võimalus, vahendite olemasolu erinevate rakendusprotokollide vahelise mitme ühenduse multipleksimiseks ühise transpordiprotokolli kaudu ning mis kõige tähtsam - võime tuvastada ja parandada edastusvigu, nagu pakettide moonutused, kadumine ja dubleerimine.

Transpordikihi teenuseklassi valiku määrab ühelt poolt see, kuivõrd töökindluse tagamise probleemi lahendavad transpordi omast kõrgema taseme rakendused ja protokollid, teisalt aga sõltub see valik kui usaldusväärne on kogu andmeedastussüsteem võrgus. Nii et näiteks kui sidekanalite kvaliteet on väga kõrge ja madalama taseme protokollidega avastamata vigade tõenäosus väike, siis on mõistlik kasutada mõnda kerge transpordikihi teenust, mida ei koormata arvukate kontrollidega. , käepigistust ja muid töökindluse suurendamise tehnikaid. Kui sõidukid on esialgu väga ebausaldusväärsed, siis on soovitatav pöörduda kõige arenenuma transporditaseme teenuse poole, mis töötab maksimaalselt vigade tuvastamise ja kõrvaldamise vahenditega - kasutades loogilise ühenduse eelloomist, teadete edastamise jälgimist kontrollsummade abil ning pakettide tsükliline nummerdamine, tarneaja määramine jne.

Reeglina rakendab kõiki protokolle, alates transpordikihist ja kõrgemal, võrgu lõppsõlmede - nende võrgu operatsioonisüsteemide komponentide - tarkvara. Transpordiprotokollide näideteks on TCP/IP-pinu TCP- ja UDP-protokollid ning Novelli virna SPX-protokollid.

Seansi tase. Seansikiht pakub vestluste haldust, et registreerida, milline osapool on praegu aktiivne, ja pakub ka sünkroonimisvõimalusi. Viimased võimaldavad pikkadesse ülekannetesse sisestada kontrollpunkte, et ebaõnnestumise korral saaksid minna tagasi viimasesse kontrollpunkti, mitte otsast peale alustada. Praktikas kasutavad seansikihti vähesed rakendused ja seda rakendatakse harva.

Esitluse tase. See kiht tagab, et rakenduskihi poolt edastatud teavet mõistab teise süsteemi rakenduskiht. Vajadusel teisendab esitluskiht andmevormingud mõneks levinud esitlusvorminguks ja vastavalt vastuvõtul teostab pöördkonversiooni. Nii saavad rakenduskihid ületada näiteks süntaktilisi erinevusi andmete esituses. Sellel tasemel saab teostada andmete krüptimist ja dekrüpteerimist, tänu millele on andmevahetuse salajasus tagatud kõikidele rakendusteenustele korraga. Esitluskihis töötava protokolli näide on SSL (Secure Socket Layer) protokoll, mis pakub turvalist sõnumivahetust TCP/IP-virna rakenduskihi protokollidele.

Rakenduskiht. Rakenduskiht on tegelikult vaid erinevate protokollide komplekt, mis võimaldavad võrgukasutajatel pääseda juurde jagatud ressurssidele, nagu failid, printerid või hüpertekstiveebilehed, ning teha koostööd, näiteks meiliprotokolli kaudu. Tavaliselt nimetatakse andmeühikut, millega rakenduskiht töötab sõnum.

Rakenduskihi protokolle on väga palju. Toome näitena vähemalt mõned levinumad failiteenuste rakendused: NCP operatsioonisüsteemis Novell NetWare, SMB Microsoft Windows NT-s, NFS, FTP ja TFTP, mis on osa TCP/IP pinust.

Kuigi OSI mudel on väga oluline, on see vaid üks paljudest suhtlusmudelitest. Need mudelid ja nendega seotud protokollivirnad võivad erineda kihtide arvu, funktsioonide, sõnumivormingute, ülemistel kihtidel pakutavate teenuste ja muude parameetrite poolest.