Osi model računalniških omrežij. Kaj je sedemstopenjski model OSI - zakaj je potreben in kako deluje

Za enotno predstavitev podatkov v omrežjih s heterogenimi napravami in programsko opremo je Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) razvila osnovni komunikacijski model odprti sistemi OSI (odprta sistemska povezava). Ta model opisuje pravila in postopke za prenos podatkov v različnih omrežnih okoljih pri vzpostavljanju komunikacijske seje. Glavni elementi modela so plasti, aplikacijski procesi in fizična povezljivost. Na sl. 1.10 prikazuje strukturo osnovnega modela.

Vsaka plast modela OSI opravlja določeno nalogo v procesu prenosa podatkov po omrežju. Osnovni model je osnova za razvoj omrežnih protokolov. OSI deli komunikacijske funkcije omrežja na sedem slojev, od katerih vsaka služi drugemu delu procesa medsebojnega povezovanja odprtih sistemov.

Model OSI opisuje samo sistemske komunikacije, ne aplikacij končnih uporabnikov. Aplikacije izvajajo lastne komunikacijske protokole s sklicevanjem na sistemska orodja.

riž. 1.10. model OSI

Če lahko aplikacija prevzame funkcije nekaterih zgornjih slojev modela OSI, potem za izmenjavo podatkov dostopa do sistemskih orodij, ki opravljajo funkcije preostalih spodnjih slojev modela OSI.

Interakcija sloja modela OSI

Model OSI lahko razvrstimo v dva različna modela, kot je prikazano na sl. 1.11:

Horizontalni model, ki temelji na protokolu, ki zagotavlja mehanizem za interakcijo programov in procesov na različnih strojih;

Vertikalni model, ki temelji na storitvah, ki jih zagotavljajo sosednji sloji drug drugemu na istem stroju.

Vsaka raven računalnika pošiljatelja je v interakciji z isto ravnjo prejemnega računalnika, kot če bi bila neposredno povezana. Takšna povezava se imenuje logična ali virtualna povezava. V resnici pride do interakcije med sosednjimi nivoji istega računalnika.

Torej morajo informacije na računalniku pošiljateljici preiti skozi vse ravni. Nato se preko fizičnega medija prenese do prejemnega računalnika in ponovno prehaja skozi vse plasti, dokler ne doseže enakega nivoja, s katerega je bil poslan na računalnik pošiljatelj.

V horizontalnem modelu oba programa zahtevata skupni protokol za izmenjavo podatkov. V navpičnem modelu sosednji sloji komunicirajo s pomočjo API-jev (Aplikacijski programski vmesnik).

riž. 1.11. Diagram interakcije računalnikov v osnovnem referenčnem modelu OSI

Podatki se razdelijo v pakete, preden se pošljejo v omrežje. Paket je enota informacij, ki se prenašajo med postajami v omrežju.

Pri pošiljanju podatkov gre paket zaporedno skozi vse plasti programske opreme. Na vsaki ravni se paketu dodajo kontrolne informacije te ravni (glava), ki so potrebne za uspešen prenos podatkov po omrežju, kot je prikazano na sl. 1.12, kjer je Zag glava paketa, Kon je konec paketa.

Na prejemni strani gre paket skozi vse plasti v obratnem vrstnem redu. Na vsakem sloju protokol te plasti prebere informacije o paketu, nato odstrani informacije, ki jih je paketu na isti ravni dodala pošiljateljska stran, in posreduje paket naslednji plasti. Ko paket doseže sloj aplikacije, bodo vse nadzorne informacije odstranjene iz paketa, podatki pa se bodo vrnili v prvotno obliko.

riž. 1.12. Oblikovanje paketa vsake stopnje sedemstopenjskega modela

Vsaka raven modela opravlja svojo funkcijo. Višja kot je raven, težje je problem, ki ga rešuje.

Priročno je razmišljati o posameznih slojih modela OSI kot o skupinah programov, zasnovanih za izvajanje določenih funkcij. Ena plast je na primer odgovorna za zagotavljanje pretvorbe podatkov iz ASCII v EBCDIC in vsebuje programe, potrebne za izvedbo te naloge.

Vsak sloj zagotavlja storitev višjemu sloju, nato pa zahteva storitev od nižjega sloja. Zgornji sloji zahtevajo storitev na skoraj enak način: praviloma je treba nekatere podatke usmeriti iz enega omrežja v drugo. Praktična implementacija načel naslavljanja podatkov je dodeljena nižjim ravnem. Na sl. 1.13 je kratek opis funkcij vseh ravni.

riž. 1.13. Funkcije plasti modela OSI

Obravnavani model opredeljuje interakcijo odprtih sistemov različnih proizvajalcev v istem omrežju. Zato zanje izvaja usklajevalna dejanja na:

Interakcija uporabljenih procesov;

Obrazci za predstavitev podatkov;

Enotno shranjevanje podatkov;

Upravljanje omrežnih virov;

Varnost podatkov in zaščita informacij;

Diagnostika programov in tehničnih sredstev.

Aplikacijski sloj

Aplikacijski sloj zagotavlja aplikacijskim procesom sredstva za dostop do interakcijskega območja, je zgornji (sedmi) nivo in neposredno meji na procese aplikacije.

V resnici je aplikacijska plast zbirka različnih protokolov, ki uporabnikom omrežja omogočajo dostop do skupnih virov, kot so datoteke, tiskalniki ali hipertekstne spletne strani, in organizirajo svoje sodelovanje, kot je uporaba e-poštnega protokola. Elementi storitev, specifični za aplikacijo, zagotavljajo storitev za posebne aplikacijske programe, kot so prenos datotek in programi za emulacijo terminala. Če mora na primer program poslati datoteke, bo uporabljen protokol za prenos, dostop in upravljanje datotek FTAM (File Transfer, Access, and Management). V modelu OSI aplikacija, ki mora izvesti določeno nalogo (na primer posodobiti bazo podatkov v računalniku), pošlje določene podatke kot datagram na sloj aplikacije. Ena od glavnih nalog tega sloja je določiti, kako je treba obravnavati zahtevo aplikacije, z drugimi besedami, kakšno zahtevo naj določena zahteva sprejme.

Enota podatkov, s katero deluje aplikacijski sloj, se običajno imenuje sporočilo.

Aplikacijski sloj opravlja naslednje funkcije:

1. Opravljanje različnih vrst dela.

Prenos datoteke;

Upravljanje delovnih mest;

Upravljanje sistema itd.

2. Identifikacija uporabnikov po njihovih geslih, naslovih, elektronskem podpisu;

3. Določitev delujočih naročnikov in možnosti dostopa do novih aplikacijskih procesov;

4. Ugotavljanje ustreznosti razpoložljivih sredstev;

5. Organizacija zahtevkov za povezavo z drugimi prijavnimi procesi;

6. Prenos vlog na reprezentativno raven za potrebne metode opisovanja informacij;

7. Izbira postopkov za načrtovani dialog procesov;

8. Upravljanje podatkov, ki jih izmenjujejo aplikacijski procesi in sinhronizacija interakcije aplikacijskih procesov;

9. Določitev kakovosti storitve (čas dobave podatkovnih blokov, dopustna stopnja napak);

10. Dogovor o popravljanju napak in validaciji podatkov;

11. Pogajanje o omejitvah skladnje (nabori znakov, struktura podatkov).

Te funkcije opredeljujejo vrste storitev, ki jih aplikacijski sloj zagotavlja aplikacijskim procesom. Poleg tega aplikacijski sloj prenese v aplikacijske procese storitev, ki jo zagotavljajo fizična, kanalska, omrežna, transportna, seja in predstavitvena plasti.

Na ravni aplikacije je treba uporabnikom zagotoviti že obdelane informacije. Sistemska in uporabniška programska oprema to zmoreta.

Aplikacijski sloj je odgovoren za dostop aplikacij do omrežja. Naloge te plasti so prenos datotek, pošiljanje e-poštnih sporočil in upravljanje omrežja.

Najpogostejši protokoli v zgornjih treh slojih so:

FTP ( Prenos datoteke Protocol) protokol za prenos datotek;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) je najpreprostejši protokol za prenos datotek;

e-pošta X.400;

Telnet delo z oddaljenim terminalom;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) je preprost protokol za izmenjavo pošte;

CMIP (Common Management Information Protocol) protokol za upravljanje splošnih informacij;

SLIP (Serial Line IP) IP za serijske linije. Serijski protokol za prenos podatkov po znaku;

SNMP (Simple Network Management Protocol) je preprost protokol za upravljanje omrežja;

FTAM (File Transfer, Access, and Management) je protokol za prenos, dostop in upravljanje datotek.

Predstavitveni sloj

Funkcije te ravni so predstavitev podatkov, ki se prenašajo med aplikacijskimi procesi v zahtevani obliki.

Ta plast zagotavlja, da bo informacijski sloj, ki ga posreduje aplikacijski sloj, razumel aplikacijski sloj v drugem sistemu. Po potrebi predstavitvena plast ob prenosu informacij pretvori formate podatkov v določeno skupno obliko predstavitve in v času sprejema ustrezno izvede inverzno transformacijo. Na ta način lahko sloji aplikacij premagajo na primer skladenjske razlike v predstavitvi podatkov. Ta situacija se lahko zgodi v LAN-ju s heterogenimi računalniki (IBM PC in Macintosh), ki potrebujejo izmenjavo podatkov. Tako je treba na področjih podatkovnih baz informacije predstaviti v obliki črk in številk, pogosto pa tudi v obliki grafične slike. Te podatke morate obdelati na primer kot števila s plavajočo vejico.

Splošna predstavitev podatkov temelji na sistemu ASN.1, poenotenem za vse ravni modela. Ta sistem služi za opis strukture datotek in vam omogoča tudi reševanje problema šifriranja podatkov. Na tej ravni je mogoče izvajati šifriranje in dešifriranje podatkov, zaradi česar je zagotovljena tajnost izmenjave podatkov za vse aplikacijske storitve hkrati. Primer takega protokola je Secure Socket Layer (SSL), ki zagotavlja varno sporočanje za protokole aplikacijskega sloja sklada TCP/IP. Ta plast zagotavlja pretvorbo podatkov (kodiranje, stiskanje itd.) sloja aplikacije v tok informacij za transportno plast.

Reprezentativna raven opravlja naslednje glavne funkcije:

1. Generiranje zahtev za vzpostavitev sej interakcije med aplikacijskimi procesi.

2. Usklajevanje predstavitve podatkov med aplikacijskimi procesi.

3. Izvedba obrazcev za prikaz podatkov.

4. Predstavitev grafičnega gradiva (risbe, slike, diagrami).

5. Klasifikacija podatkov.

6. Prenos zahtev za zaključek sej.

Protokoli predstavitvene plasti so običajno del treh zgornjih protokolov ravni modela.

Plast seje

Plast seje je plast, ki definira postopek za izvajanje sej med uporabniki ali aplikacijskimi procesi.

Plast seje zagotavlja nadzor nad pogovorom, da se zabeleži, katera stran je trenutno aktivna, in zagotavlja tudi način sinhronizacije. Slednji omogočajo vstavljanje prelomnih točk v dolge prehode, tako da se lahko v primeru napake vrnete na zadnjo prelomno točko, namesto da začnete znova. V praksi le malo aplikacij uporablja plast seje in se le redko izvaja.

Plast seje upravlja prenos informacij med aplikacijskimi procesi, koordinira sprejem, prenos in izdajo ene komunikacijske seje. Poleg tega plast seje dodatno vsebuje funkcije upravljanja gesel, upravljanja dialogov, sinhronizacije in preklica komunikacije v prenosni seji po neuspehu zaradi napak v nižjih slojih. Funkcije te plasti so usklajevanje komunikacije med dvema aplikacijama, ki se izvajata na različnih delovnih postajah. To se zgodi v obliki dobro strukturiranega dialoga. Te funkcije vključujejo ustvarjanje seje, nadzor prenosa in sprejema sporočilnih paketov med sejo in prekinitev seje.

Na ravni seje se določi, kakšen bo prenos med dvema aplikacijskima procesoma:

pol-dupleks (procesi bodo izmenično pošiljali in prejemali podatke);

Dupleks (procesi bodo prenašali podatke in jih sprejemali hkrati).

V pol-dupleksnem načinu plast seje izda podatkovni žeton procesu, ki začne prenos. Ko pride čas, da se drugi proces odzove, se mu posreduje podatkovni žeton. Plast seje dovoljuje prenos samo na stran, ki ima podatkovni žeton.

Plast seje ponuja naslednje funkcije:

1. Vzpostavitev in prekinitev na ravni seje povezave med medsebojno delujočimi sistemi.

2. Izvedite normalno in nujno izmenjavo podatkov med aplikacijskimi procesi.

3. Upravljanje interakcije uporabljenih procesov.

4. Sinhronizacija sejnih povezav.

5. Obveščanje postopkov prijave o izjemnih situacijah.

6. Vzpostavitev oznak v aplikacijskem procesu, ki omogočajo po napaki ali napaki obnovitev njegovega izvajanja iz najbližje oznake.

7. Po potrebi prekinitev postopka prijave in njegovo pravilno nadaljevanje.

8. Prekinitev seje brez izgube podatkov.

9. Pošiljanje posebnih sporočil o poteku seje.

Plast seje je odgovorna za organizacijo sej izmenjave podatkov med končnimi stroji. Protokoli sej so običajno del treh zgornjih slojev modela.

Transportna plast

Transportni sloj je zasnovan za prenos paketov po komunikacijskem omrežju. Na transportni ravni se paketi razdelijo na bloke.

Na poti od pošiljatelja do prejemnika se lahko paketi popačijo ali izgubijo. Medtem ko imajo nekatere aplikacije svoje zmogljivosti za obravnavo napak, nekatere raje takoj obravnavajo zanesljivo povezavo. Naloga transportne plasti je zagotoviti, da aplikacije ali zgornji sloji modela (aplikacija in seja) prenašajo podatke s stopnjo zanesljivosti, ki jo zahtevajo. Model OSI definira pet razredov storitev, ki jih zagotavlja transportna plast. Te vrste storitev odlikuje kakovost opravljenih storitev: nujnost, zmožnost obnovitve prekinjene povezave, razpoložljivost zmogljivosti multipleksiranja za več povezav med različnimi aplikacijskimi protokoli prek skupnega transportnega protokola in kar je najpomembnejše, sposobnost zaznavanja in popravi napake pri prenosu, kot so popačenje, izguba in podvajanje paketov.

Transportna plast definira naslavljanje fizične naprave(sistemi, njihovi deli) v omrežju. Ta plast zagotavlja dostavo blokov informacij naslovnikom in nadzoruje to dostavo. Njegova glavna naloga je zagotoviti učinkovite, priročne in zanesljive oblike prenosa informacij med sistemi. Ko se obdeluje več kot en paket, transportna plast nadzoruje vrstni red, v katerem potekajo paketi. Če preide dvojnik predhodno prejetega sporočila, potem ta sloj to prepozna in prezre sporočilo.

Funkcije transportne plasti vključujejo:

1. Upravljanje prenosa po omrežju in zagotavljanje celovitosti podatkovnih blokov.

2. Odkrivanje napak, njihova delna odprava in poročanje o nepopravljenih napakah.

3. Obnova prenosa po okvarah in okvarah.

4. Konsolidacija ali delitev podatkovnih blokov.

5. Dodelitev prioritet pri prenosu blokov (normalnih ali nujnih).

6. Potrditev prenosa.

7. Odprava blokov v primeru zastoja v omrežju.

Začenši s transportno plastjo, se vsi zgornji protokoli izvajajo s programsko opremo, ki je običajno vključena v omrežni operacijski sistem.

Najpogostejši protokoli transportne plasti vključujejo:

TCP (Transmission Control Protocol) TCP/IP protokol za nadzor prenosa sklada;

UDP (User Datagram Protocol) TCP/IP protokol uporabniškega datagrama stack;

NCP (NetWare Core Protocol) je osnovni protokol za omrežja NetWare;

SPX (Sequenced Packet eXchange) urejena izmenjava paketov v skladu Novell;

TP4 (Transmission Protocol) je prenosni protokol razreda 4.

Omrežna plast

Omrežna plast zagotavlja polaganje kanalov, ki povezujejo naročniške in administrativne sisteme preko komunikacijskega omrežja, izbiro poti na najhitrejši in najbolj zanesljiv način.

Omrežna plast vzpostavi komunikacijo v računalniško omrežje med obema sistemoma in zagotavlja polaganje virtualnih kanalov med njima. Virtualni ali logični kanal je takšno delovanje omrežnih komponent, ki ustvarja iluzijo polaganja potrebne poti med medsebojno delujočimi komponentami. Poleg tega omrežna plast poroča o napakah transportnemu sloju. Sporočila omrežne plasti se običajno imenujejo paketi. V njih so postavljeni kosi podatkov. Za njihovo naslavljanje in dostavo je odgovorna omrežna plast.

Postavitev najboljše poti za prenos podatkov se imenuje usmerjanje, njena rešitev pa je glavna naloga omrežne plasti. To težavo še dodatno otežuje dejstvo, da najkrajša pot ni vedno najboljša. Pogosto je merilo za izbiro poti čas prenosa podatkov po tej poti; odvisno je od pasovne širine komunikacijskih kanalov in intenzivnosti prometa, ki se lahko sčasoma spreminja. Nekateri usmerjevalni algoritmi se poskušajo prilagoditi spremembam obremenitve, drugi pa sprejemajo odločitve na podlagi povprečja skozi čas. Izbira poti se lahko izvede po drugih merilih, na primer glede zanesljivosti prenosa.

Protokol povezovalne plasti zagotavlja dostavo podatkov med poljubnimi vozlišči samo v omrežju z ustrezno tipično topologijo. To je zelo resna omejitev, ki ne omogoča gradnje omrežij z razvito strukturo, na primer omrežij, ki združujejo več omrežij podjetja v eno omrežje, ali zelo zanesljivih omrežij, v katerih so odvečne povezave med vozlišči.

Tako je znotraj omrežja dostava podatkov urejena s povezovalno plastjo, medtem ko je omrežna plast odgovorna za dostavo podatkov med omrežji. Pri organiziranju paketne dostave na ravni omrežja se uporablja koncept omrežne številke. V tem primeru je naslov prejemnika sestavljen iz številke omrežja in številke računalnika v tem omrežju.

Omrežja so med seboj povezana s posebnimi napravami, imenovanimi usmerjevalniki. Usmerjevalnik je naprava, ki zbira topološke informacije med omrežne povezave in na njegovi podlagi posreduje pakete omrežne plasti v ciljno omrežje. Če želite prenesti sporočilo od pošiljatelja v enem omrežju do prejemnika, ki se nahaja v drugem omrežju, morate med omrežji narediti več skokov, pri čemer vsakič izberete primerno pot. Tako je pot zaporedje usmerjevalnikov, skozi katere potuje paket.

Omrežna plast je odgovorna za razdelitev uporabnikov v skupine in usmerjanje paketov na podlagi prevoda naslovov MAC v omrežni naslovi... Omrežna plast zagotavlja tudi pregleden prenos paketov v transportni sloj.

Omrežna plast opravlja naslednje funkcije:

1. Ustvarjanje omrežnih povezav in identifikacija njihovih vrat.

2. Odkrivanje in odpravljanje napak, ki nastanejo pri prenosu po komunikacijskem omrežju.

3. Nadzor pretoka paketov.

4. Organizacija (urejanje) zaporedij paketov.

5. Usmerjanje in preklapljanje.

6. Segmentacija in konsolidacija paketov.

Na omrežni plasti sta definirani dve vrsti protokolov. Prva vrsta se nanaša na opredelitev pravil za prenos paketov s podatki končnih vozlišč od vozlišča do usmerjevalnika in med usmerjevalniki. To so protokoli, ki se običajno omenjajo, ko govorimo o protokolih omrežne plasti. Vendar pa se druga vrsta protokola, imenovana protokoli za izmenjavo usmerjevalnih informacij, pogosto imenuje omrežna plast. Usmerjevalniki uporabljajo te protokole za zbiranje informacij o topologiji medsebojne povezave.

Protokole omrežne plasti izvajajo programski moduli operacijskega sistema ter programska in strojna oprema usmerjevalnikov.

Najpogosteje uporabljeni protokoli na ravni omrežja so:

IP (Internet Protocol) Internet Protocol, omrežni protokol sklada TCP/IP, ki zagotavlja naslove in informacije o usmerjanju;

IPX (Internetwork Packet Exchange) je omrežni protokol za izmenjavo paketov za naslavljanje in usmerjanje paketov v omrežjih Novell;

X.25 je mednarodni standard za globalne komunikacije paketno komutirano (ta protokol je delno implementiran na nivoju 2);

CLNP (Connection Less Network Protocol) je omrežni protokol brez povezave.

Podatkovna povezava

Enota informacij povezovalni sloj so okvirji. Okvirji so logično organizirana struktura, v katero lahko vstavite podatke. Naloga povezovalne plasti je prenos okvirjev iz omrežne plasti v fizično plast.

Na fizičnem nivoju se biti preprosto prenesejo. To ne upošteva, da je v nekaterih omrežjih, v katerih komunikacijske linije izmenično uporablja več parov medsebojno delujočih računalnikov, lahko fizični prenosni medij zaseden. Zato je ena od nalog povezovalne plasti preverjanje razpoložljivosti prenosnega medija. Druga naloga sloja podatkovne povezave je implementacija mehanizmov za odkrivanje in popravljanje napak.

Povezovalni sloj zagotavlja, da se vsak okvir pravilno prenaša tako, da postavi posebno zaporedje bitov na začetek in konec vsakega okvirja, da ga označi, in izračuna tudi kontrolno vsoto tako, da sešteje vse bajte okvirja na določen način in doda kontrolno vsoto. na okvir. Ko prispe okvir, prejemnik ponovno izračuna kontrolno vsoto prejetih podatkov in rezultat primerja s kontrolno vsoto iz okvirja. Če se ujemata, se okvir šteje za pravilnega in sprejetega. Če se kontrolne vsote ne ujemajo, se zabeleži napaka.

Naloga povezovalnega sloja je prevzeti pakete, ki prihajajo iz omrežne plasti, in jih pripraviti za prenos ter jih postaviti v okvir ustrezne velikosti. Ta plast je potrebna za določitev, kje se blok začne in konča, ter za odkrivanje napak pri prenosu.

Pravila uporabe so opredeljena na isti ravni. fizični sloj omrežna vozlišča. Električna predstavitev podatkov v LAN (podatkovni biti, metode kodiranja podatkov in označevalci) se prepoznajo na tej in samo na tej ravni. Tu se odkrijejo in popravijo napake (prek zahtev za ponovno oddajo).

Povezovalni sloj zagotavlja ustvarjanje, prenos in sprejem podatkovnih okvirjev. Ta plast služi zahtevam omrežne plasti in uporablja storitev fizičnega sloja za sprejemanje in prenos paketov. Specifikacije IEEE 802.X delijo plast podatkovne povezave na dva podsloja:

LLC (Logical Link Control) je nadzor logične povezave. Podsloj LLC zagotavlja storitve omrežne plasti in je povezana s pošiljanjem in prejemanjem uporabniških sporočil.

MAC (Media Assess Control) nadzor dostopa do medijev. Podsloj MAC uravnava dostop do skupnega fizičnega medija (prenos žetona ali zaznavanje kolizije ali kolizije) in nadzoruje dostop do komunikacijskega kanala. Podsloj LLC je nad podplastjo MAC.

Povezovalna plast opredeljuje dostop do medijev in nadzor prenosa prek postopka podatkovne povezave.

Ko je velikost poslanih podatkovnih blokov velika, jih povezovalni sloj razdeli na okvirje in posreduje okvire v obliki zaporedij.

Pri sprejemanju okvirjev plast iz njih oblikuje poslane podatkovne bloke. Velikost podatkovnega bloka je odvisna od načina prenosa, kakovosti kanala, po katerem se prenaša.

V lokalnih omrežjih protokole povezovalne plasti uporabljajo računalniki, mostovi, stikala in usmerjevalniki. V računalnikih funkcije povezovalne plasti skupaj izvajajo omrežni adapterji in njihovi gonilniki.

Povezovalni sloj lahko izvaja naslednje vrste funkcij:

1. Organizacija (vzpostavitev, upravljanje, prekinitev) kanalskih povezav in identifikacija njihovih pristanišč.

2. Organizacija in prenos osebja.

3. Odkrivanje in odpravljanje napak.

4. Nadzor pretoka podatkov.

5. Zagotavljanje preglednosti logičnih kanalov (prenos podatkov, kodiranih na kakršen koli način).

Najpogosteje uporabljeni protokoli povezovalne plasti vključujejo:

HDLC (High Level Data Link Control) protokol za nadzor podatkovne povezave visoke ravni za serijske povezave;

IEEE 802.2 LLC (Tip I in Tip II) zagotavlja MAC za okolja 802.x;

Ethernet omrežna tehnologija po standardu IEEE 802.3 za omrežja, ki uporabljajo topologijo vodila in skupni dostop s poslušanjem nosilca in zaznavanjem trkov;

Omrežna tehnologija Token ring po standardu IEEE 802.5 z uporabo topologije obroča in metode prenosa žetona za dostop do obroča;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) je omrežna tehnologija IEEE 802.6, ki uporablja medij iz optičnih vlaken;

X.25 je mednarodni standard za globalne paketno komutirane komunikacije;

Frame relay omrežje, organizirano iz tehnologij X25 in ISDN.

Fizična plast

Fizična plast je zasnovana za povezovanje z s fizičnimi sredstvi povezave. Fizična povezljivost je zbirka fizičnih medijev, strojne opreme in programska orodja ki zagotavlja prenos signala med sistemi.

Fizično okolje je materialna snov, skozi katero se prenašajo signali. Fizično okolje je temelj, na katerem je zgrajena fizična povezanost. Eter, kovine, optično steklo in kremen se pogosto uporabljajo kot fizični medij.

Fizična plast je sestavljena iz srednjega priklopnega podsloja in podsloja za pretvorbo prenosa.

Prvi od njih zagotavlja vmesnik podatkovnega toka z uporabljenim fizičnim komunikacijskim kanalom. Drugi izvaja transformacije, povezane z uporabljenimi protokoli. Fizična plast zagotavlja fizični vmesnik s podatkovnim kanalom in opisuje tudi postopke za prenos signalov v in iz kanala. Ta raven določa električne, mehanske, funkcionalne in proceduralne parametre za fizična povezava v sistemih. Fizična plast sprejema podatkovne pakete iz zgornjega sloja povezave in jih pretvori v optične ali električne signale, ki ustrezajo 0 in 1 binarnega toka. Ti signali se pošljejo prek prenosnega medija do sprejemnega vozlišča. Mehanske in električne/optične lastnosti prenosnega medija so določene na fizični ravni in vključujejo:

Vrsta kablov in konektorjev;

Pinout v konektorjih;

Shema kodiranja signala za vrednosti 0 in 1.

Fizični sloj opravlja naslednje funkcije:

1. Vzpostavitev in prekinitev fizičnih povezav.

2. Zaporedni prenos in sprejem kode.

3. Po potrebi poslušanje kanalov.

4. Identifikacija kanalov.

5. Obveščanje o okvarah in okvarah.

Obveščanje o napakah in okvarah je posledica dejstva, da je na fizičnem nivoju zaznan določen razred dogodkov, ki ovirajo normalno delovanje omrežja (trčenje okvirjev, ki jih pošilja več sistemov hkrati, okvara kanala, izpad električne energije, izguba mehanski stik itd.). Vrste storitev, ki jih zagotavlja sloj podatkovne povezave, določajo protokoli fizičnega sloja. Poslušanje kanala je potrebno, kadar je na en kanal povezana skupina sistemov, vendar je dovoljeno samo enemu od njih oddajati signale hkrati. Zato vam poslušanje kanala omogoča, da ugotovite, ali je brezplačen za prenos. V nekaterih primerih je za jasnejšo opredelitev strukture fizični sloj razdeljen na več podnivojev. Na primer, fizični sloj brezžičnega omrežja je razdeljen na tri podravni (slika 1.14).

riž. 1.14. Fizična plast brezžičnega LAN

Funkcije fizičnega sloja se izvajajo v vseh napravah, povezanih v omrežje. Z računalniške strani funkcije fizičnega sloja izvaja omrežni adapter. Repetitorji so edina vrsta opreme, ki deluje samo na fizičnem nivoju.

Fizični sloj lahko zagotavlja asinhroni (serijski) in sinhroni (vzporedni) prenos, ki se uporablja za nekatere velike računalnike in mini računalnike. Na fizičnem nivoju mora biti definirana shema kodiranja, ki predstavlja binarne vrednosti za prenos po komunikacijskem kanalu. Številna lokalna omrežja uporabljajo Manchestersko kodiranje.

Primer protokola fizičnega sloja je specifikacija ethernetne tehnologije 10Base-T, ki opredeljuje kabel, ki se uporablja kot neoklopljeni kabel z sukanimi pari kategorije 3 s. valovna impedanca 100 Ohm, konektor RJ-45, maksimalna fizična dolžina segmenta 100 metrov, Manchesterska koda za predstavitev podatkov in druge značilnosti okolja in električnih signalov.

Nekatere najpogostejše specifikacije fizičnega sloja so:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24 / V.28 - mehanske / električne značilnosti neuravnoteženega serijskega vmesnika;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - Uravnoteženi serijski vmesnik, mehanske, električne in optične lastnosti;

Ethernet je omrežna tehnologija v skladu s standardom IEEE 802.3 za omrežja, ki uporabljajo topologijo vodila in skupni dostop s poslušanjem nosilca in zaznavanjem trkov;

Token ring je omrežna tehnologija IEEE 802.5, ki uporablja topologijo obroča in metodo prenosa žetona za dostop do obroča.

Referenčni model OSI je 7-slojna omrežna hierarhija, ki jo je ustvarila Mednarodna organizacija za standarde (ISO). Model, prikazan na sliki 1, ima 2 različna modela:

• horizontalni model, ki temelji na protokolu, ki izvaja interakcijo procesov in programske opreme na različnih strojih
• navpični model, ki temelji na storitvah, ki jih izvajajo sosednji sloji med seboj na istem stroju

Na vertikalni ravni se sosednje ravni izmenjujejo z informacijami z uporabo API-jev. Horizontalni model zahteva skupen protokol za izmenjavo informacij na eni ravni.

Slika 1

Model OSI opisuje samo sistemske komunikacijske metode, ki jih izvaja OS, programska oprema itd. Model ne vključuje metod interakcije s končnim uporabnikom. V idealnem primeru bi morale aplikacije dostopati do zgornje plasti modela OSI, v praksi pa imajo številni protokoli in programi metode za dostop do spodnjih slojev.

Fizični sloj

Na fizični ravni so podatki predstavljeni v obliki električnih ali optičnih signalov, ki ustrezajo 1 in 0 binarnega toka. Parametri prenosnega medija so določeni na fizični ravni:

• vrsta konektorjev in kablov
• razporeditev pinov v konektorjih
• vezje za kodiranje signala 0 in 1

Najpogostejše vrste specifikacij na tej ravni so:

• - neuravnoteženi parametri serijskega vmesnika
• - uravnoteženi parametri serijskega vmesnika
• IEEE 802.3 -
• IEEE 802.5 -

Na fizični ravni ne morete razumeti pomena podatkov, saj so predstavljeni v obliki bitov.

Povezovalni sloj

Ta kanal izvaja prenos in sprejem podatkovnih okvirjev. Plast izvaja zahteve omrežnega sloja in uporablja fizični sloj za prenos in sprejem. Specifikacije IEEE 802.x delijo to plast na dva podsloja, nadzor logične povezave (LLC) in nadzor dostopa do medijev (MAC). Najpogostejši protokoli na tej ravni so:

• IEEE 802.2 LLC in MAC
• Ethernet
• Token Ring

Na tej ravni izvaja tudi odkrivanje in popravljanje napak pri prenosu. Na sloju podatkovne povezave se paket postavi v podatkovno polje okvirja – enkapsulacija. Zaznavanje napak je možno z različnimi metodami. Na primer izvedba fiksnih meja okvirja ali kontrolne vsote.

Omrežna plast

Na tej ravni so uporabniki omrežja razdeljeni v skupine. Tu se izvaja usmerjanje paketov na podlagi naslovov MAC. Omrežna plast izvaja pregleden prenos paketov v transportni sloj. Na tej ravni se brišejo meje omrežij različnih tehnologij. delo na tej ravni. Primer delovanja omrežne plasti je prikazan na sliki 2. Najpogostejši protokoli so:

Risba - 2

Transportna plast

Na tej ravni so tokovi informacij razdeljeni v pakete za prenos na ravni omrežja. Najpogostejši protokoli na tej ravni so:

• TCP - protokol za nadzor prenosa

Raven seje

Na tej ravni poteka organizacija sej izmenjave informacij med terminalskimi stroji. Na tej ravni se določi aktivna stran in seja se sinhronizira. V praksi številni drugi protokoli plasti vključujejo funkcijo sloja seje.

Predstavitveni sloj

Na tej ravni se podatki izmenjujejo med programsko opremo v različnih operacijskih sistemih. Na tej ravni se izvede transformacija informacij (stiskanje itd.), da se tok informacij prenese na transportno plast. Protokole plasti uporabljajo tudi tisti, ki uporabljajo višje plasti modela OSI.

Raven aplikacije

Aplikacijski sloj izvaja dostop aplikacije do omrežja. Plast nadzoruje prenos datotek in upravljanje omrežja. Uporabljeni protokoli:

• FTP / TFTP - protokol za prenos datotek
• X 400 - e-pošta
• Telnet
• CMIP - Upravljanje informacij
• SNMP - upravljanje omrežja
• NFS - omrežni datotečni sistem
• FTAM - način dostopa do prenosa datotek

Omrežni model OSI(osnovni referenčni model za medsebojno povezovanje odprtih sistemov - osnovni referenčni model za medsebojno povezovanje odprtih sistemov, obr. EMVOS; 1978) - omrežni model sklada omrežnih protokolov OSI / ISO (GOST R ISO / IEC 7498-1-99).

Splošne značilnosti modela OSI

Zaradi dolgotrajnega razvoja protokolov OSI je trenutno glavni uporabljeni sklad protokolov TCP/IP, razvit pred sprejetjem modela OSI in zunaj njegove povezave z njim.

Do konca 70-ih let je na svetu že obstajalo veliko število lastniških skladov komunikacijskih protokolov, med katerimi lahko na primer poimenujemo tako priljubljene sklade, kot so DECnet, TCP / IP in SNA. Ta raznolikost načinov medsebojnega delovanja je v ospredje postavila problem nezdružljivosti med napravami, ki uporabljajo različne protokole. Eden od načinov reševanja tega problema je bil takrat viden kot splošen prehod na enoten protokolni sklad, ki je skupen vsem sistemom, ustvarjen ob upoštevanju pomanjkljivosti obstoječih skladov. Ta akademski pristop k ustvarjanju novega sklada se je začel z razvojem modela OSI in je trajal sedem let (1977 do 1984). Namen modela OSI je zagotoviti posplošeno predstavitev omrežnih orodij. Razvit je bil kot nekakšen univerzalni jezik za strokovnjake za omrežja, zato se imenuje referenčni model.V modelu OSI so komunikacijska orodja razdeljena na sedem slojev: aplikacija, predstavitev, seja, transport, omrežje, kanal in fizična... Vsaka plast obravnava zelo specifičen vidik interakcije omrežnih naprav.

Aplikacije lahko izvajajo svoje lastne komunikacijske protokole z uporabo večstopenjskega nabora sistemskih orodij za ta namen. Zato so programerji opremljeni z vmesnikom aplikacijskega programa (API). V skladu z idealno shemo modela OSI lahko aplikacija zahteva le najvišjo plast - aplikacijsko plast, v praksi pa številni skladi komunikacijskih protokolov omogočajo programerjem neposreden dostop do storitev ali storitev pod plastmi. Nekateri DBMS imajo na primer vgrajena orodja oddaljen dostop na datoteke. V tem primeru aplikacija z dostopom oddaljenih virov ne uporablja storitve sistemskih datotek; obide zgornje plasti modela OSI in se neposredno pogovarja s sistemskimi orodji, ki so odgovorna za prenos sporočil po omrežju, ki se nahajajo v spodnjih slojih modela OSI. Predpostavimo torej, da želi aplikacija vozlišča A sodelovati z aplikacijo vozlišča B. Da bi to naredila, aplikacija A zahteva aplikacijsko plast, na primer datotečno storitev. Na podlagi te zahteve programsko opremo aplikacijski sloj generira sporočilo v standardni obliki. Toda da bi te informacije dostavili na cilj, je treba rešiti še veliko nalog, za katere so odgovorne nižje ravni. Ko je sporočilo ustvarjeno, ga aplikacijski sloj usmeri navzdol po skladu do predstavitvenega sloja. Protokol predstavitvene plasti na podlagi informacij, pridobljenih iz glave sporočila sloja aplikacije, izvede zahtevana dejanja in sporočilu doda lastne storitvene informacije – glavo predstavitvene plasti, ki vsebuje navodila za protokol predstavitvene plasti ciljnega stroja. . Nastalo sporočilo se posreduje navzdol na sloj seje, ki pa doda svojo glavo itd. (Nekatere izvedbe protokola ne postavljajo informacij o storitvi samo na začetek sporočila kot glavo, ampak tudi na konec kot tako -imenovano trailer.) Končno sporočilo doseže nižjo, fizično plast, ki ga dejansko posreduje po komunikacijskih linijah do ciljnega stroja. Na tej točki je sporočilo "preraščeno" z glavami vseh nivojev.

Fizična plast postavi sporočilo na fizični izhodni vmesnik računalnika 1 in ta začne svoje "potovanje" po omrežju (do te točke se je sporočilo prenašalo iz ene plasti v drugo znotraj računalnika 1). Ko sporočilo prispe po omrežju na vhodni vmesnik računalnika 2, ga sprejme njegov fizični sloj in se zaporedno premika od plasti do sloja. Vsaka raven razčleni in obdela glavo svoje ravni, pri čemer izvede ustrezne funkcije, nato pa odstrani to glavo in posreduje sporočilo višji ravni. Kot je razvidno iz opisa, protokolarne entitete ene ravni med seboj ne komunicirajo neposredno, v to komunikacijo so vedno vključeni posredniki – sredstva protokolov nižjih nivojev. In samo fizične ravni različnih vozlišč delujejo neposredno.

Plasti modela OSI

V literaturi je najpogosteje začeti z opisovanjem slojev modela OSI na 7. sloju, imenovanem aplikacijski sloj, v katerem uporabniške aplikacije dostopajo do omrežja. Model OSI se konča s 1. plastjo - fizično, ki opredeljuje standarde, ki jih zahtevajo neodvisni proizvajalci za medije za prenos podatkov:

• vrsta prenosnega medija (bakreni kabel, optična vlakna, radio itd.),
• vrsta modulacije signala,
• ravni signalov logičnih diskretnih stanj (nič in ena).

Vsak protokol modela OSI mora delovati bodisi s protokoli svoje ravni bodisi s protokoli eno enoto nad in/ali pod njo. Interakcije s protokoli lastne ravni se imenujejo horizontalne, z ravnmi višje ali nižje pa vertikalne. Vsak protokol modela OSI lahko opravlja samo funkcije svojega sloja in ne more opravljati funkcij drugega sloja, kar se ne izvaja v protokolih alternativnih modelov.

Vsaka raven ima z določeno mero konvencionalnosti svoj operand - logično nedeljiv podatkovni element, ki ga je mogoče upravljati na ločeni ravni v okviru modela in uporabljenih protokolov: na fizični ravni je najmanjša enota bit, na ravni podatkovne povezave se informacije združujejo v okvirje, na ravni omrežja - v pakete (datagrame), na transportu - v segmente. Vsak del podatkov, ki je logično združen za prenos - okvir, paket, datagram - se šteje za sporočilo. Sporočila na splošno so operandi ravni seje, predstavitve in aplikacije.

Osnovne omrežne tehnologije vključujejo fizično in podatkovno plast.

Raven aplikacije

Aplikacijski sloj (aplikacijski sloj) - najvišja raven modela, ki zagotavlja interakcijo uporabniških aplikacij z omrežjem:

• Aplikacijam omogoča uporabo omrežnih storitev:
  • oddaljeni dostop do datotek in baz podatkov,
  • posredovanje elektronske pošte;
• je odgovoren za prenos informacij o storitvi;
• zagotavlja aplikacijam informacije o napakah;
• generira zahteve za predstavitveno plast.

Aplikacijski protokoli: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET in drugi.

Predstavitveni sloj

Predstavitvena plast zagotavlja pretvorbo protokola in kodiranje/dekodiranje podatkov. Zahteve aplikacij, prejete iz aplikacijskega sloja, se pretvorijo v format za prenos po omrežju na predstavitvenem sloju, podatki, prejeti iz omrežja, pa se pretvorijo v format aplikacije. Na tej ravni je mogoče izvesti stiskanje/dekompresijo ali šifriranje/dešifriranje ter preusmeritev zahtev na drugo omrežni virče jih ni mogoče obdelati lokalno.

Predstavitvena plast je običajno vmesni protokol za pretvorbo informacij iz sosednjih plasti. To omogoča izmenjavo aplikacij v heterogenih računalniških sistemih na aplikacijsko pregleden način. Predstavitvena plast zagotavlja oblikovanje in preoblikovanje kode. Oblikovanje kode se uporablja za zagotovitev, da aplikacija prejme informacije za obdelavo, ki so zanjo smiselne. Če je potrebno, lahko ta sloj prevede iz enega formata podatkov v drugega.

Predstavitvena plast se ne ukvarja samo s formati in predstavitvijo podatkov, temveč se ukvarja tudi s podatkovnimi strukturami, ki jih uporabljajo programi. Tako 6. sloj zagotavlja, da so podatki organizirani med prenosom.

Če želite razumeti, kako to deluje, si predstavljajte, da obstajata dva sistema. Eden uporablja razširjeno binarno kodo EBCDIC za predstavitev podatkov, na primer lahko je IBM-ov mainframe, drugi pa ameriški. standardna koda Izmenjava informacij ASCII (ki jo uporablja večina drugih proizvajalcev računalnikov). Če morata oba sistema izmenjati informacije, je potreben predstavitveni sloj, ki bo izvedel pretvorbo in prevedel med dvema različnima formatoma.

Druga funkcija, ki se izvaja na ravni predstavitve, je šifriranje podatkov, ki se uporablja, kadar je treba posredovane informacije zaščititi pred dostopom nepooblaščenih prejemnikov. Da bi rešili ta problem, morajo procesi in kode na ravni predstavitve izvajati transformacije podatkov. Na tej ravni obstajajo še druge rutine, ki stisnejo besedila in pretvarjajo grafične slike v bitne tokove, tako da jih je mogoče prenašati po omrežju.

Standardi na ravni predstavitve določajo tudi, kako predstavljati grafične slike... Za te namene je mogoče uporabiti format PICT - slikovni format, ki se uporablja za prenos grafike QuickDraw med programi.

Druga oblika predstavitve je označen format slikovne datoteke TIFF, ki se običajno uporablja za bitne slike z visoko ločljivostjo. Naslednji standard predstavitvene ravni, ki se lahko uporablja za grafiko, je standard, ki ga je razvila Skupna strokovna skupina za fotografijo; v vsakdanji uporabi se ta standard preprosto imenuje JPEG.

Obstaja še ena skupina standardov na ravni predstavitve, ki opredeljujejo predstavitev zvoka in filma. To vključuje digitalni vmesnik glasbenih inštrumentov (MIDI) za digitalno predstavitev glasbe, standard MPEG, ki ga je razvila skupina Cinematography Expert Group, ki se uporablja za stiskanje in kodiranje video posnetkov na CD-jih, digitalizacijo pomnilnika in prenos s hitrostmi do 1,5 Mbps, in QuickTime je standard, ki opisuje zvočne in video elemente za programe, ki se izvajajo na računalnikih Macintosh in PowerPC.

Protokoli predstavitvene plasti: AFP - Apple Filing 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 Asser / Packet Asser ...

Raven seje

Plast sej modela zagotavlja vzdrževanje komunikacijske seje, kar omogoča aplikacijam, da medsebojno delujejo dlje časa. Plast nadzira ustvarjanje/prekinitev seje, izmenjavo informacij, sinhronizacijo opravil, določanje pravice do prenosa podatkov in vzdrževanje seje v obdobjih neaktivnosti aplikacij.

Protokoli sloja seje: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Protokol za nadzor klicev za večpredstavnostno komunikacijo), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protoco]) ...

Transportna plast

Transportni sloj modela je zasnovan tako, da zagotavlja zanesljiv prenos podatkov od pošiljatelja do prejemnika. Hkrati se lahko raven zanesljivosti zelo razlikuje. Obstaja veliko razredov protokolov transportne plasti, ki segajo od protokolov, ki zagotavljajo samo osnovne transportne funkcije (na primer funkcije prenosa podatkov brez potrdila o prejemu), in konča s protokoli, ki zagotavljajo dostavo več podatkovnih paketov v pravilnem zaporedju do cilja. , multipleksirajo več tokov podatkov, zagotavljajo mehanizem za nadzor pretoka podatkov in zagotavljajo veljavnost prejetih podatkov. Na primer, UDP je omejen na spremljanje celovitosti podatkov znotraj enega samega datagrama in ne izključuje možnosti izgube celotnega paketa ali podvajanja paketov, kršitve vrstnega reda prejema podatkovnih paketov; TCP zagotavlja zanesljiv neprekinjen prenos podatkov, odpravlja izgubo ali nerednost ali podvajanje podatkov, lahko prerazporedi podatke, razbije velike kose podatkov na fragmente in obratno, zlepi fragmente v en paket.

Protokoli transportne plasti: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fibre Channel | Fibre Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protokol), NCP ( NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Omrežna plast

Omrežna plast (lang-en | omrežna plast) modela se uporablja za definiranje poti prenosa podatkov. Odgovoren za prevajanje logičnih naslovov in imen v fizične, določanje najkrajših poti, preklapljanje in usmerjanje, sledenje težavam in »zastojev« v omrežju.

Protokoli omrežne plasti usmerjajo podatke od vira do cilja. Naprave (usmerjevalniki), ki delujejo na tej ravni, se običajno imenujejo naprave tretje stopnje (glede na številko ravni v modelu OSI).

Protokoli omrežne plasti: IP / IPv4 / IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange), X.25 (delno implementiran na sloju 2), CLNP (omrežni protokol brez povezave), IPsec (Internet Protocol Security). Usmerjevalni protokoli - RIP (Protokol informacij o usmerjanju), OSPF (Najprej odpri najkrajšo pot).

Povezovalni sloj

Plast podatkovne povezave je zasnovana tako, da zagotavlja interakcijo omrežij na fizični plasti in nadzoruje napake, ki se lahko pojavijo. Podatke, ki jih prejme od fizičnega sloja, predstavi v bitih, zapakira v okvirje, preveri njihovo celovitost in po potrebi popravi napake (generira ponavljajočo se zahtevo za poškodovan okvir) in jih pošlje omrežnemu sloju. Povezovalna plast lahko sodeluje z enim ali več fizičnimi plastmi ter nadzoruje in upravlja to interakcijo.

Specifikacija IEEE 802 deli to plast na dva podsloja: MAC (Media Access Control) ureja dostop do skupnega fizičnega medija, LLC (logični nadzor povezave) zagotavlja storitve omrežne plasti.

Stikala, mostovi in ​​druge naprave delujejo na tej ravni. Te naprave naj bi uporabljale naslavljanje sloja 2 (po številki sloja v modelu OSI).

Protokoli povezovalnega sloja: ARCnet, ATM (način asinhronega prenosa), območno omrežje krmilnika (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), samodejno zaščitno preklapljanje Ethernet (EAPS), vmesnik za porazdeljene podatke (FDDI), Frame Relay, High-Level Nadzor podatkovne povezave (HDLC), IEEE 802.2 (zagotavlja funkcije LLC slojem IEEE 802 MAC), postopki dostopa do povezave, kanal D (LAPD), brezžični LAN IEEE 802.11, LocalTalk, preklapljanje večprotokolnih nalepk (MPLS), protokol od točke do točke (PPP), protokol od točke do točke preko Etherneta (PPPoE), StarLan, Token ring, enosmerno zaznavanje povezave (UDLD), x.25]], ARP.

V programiranju ta plast predstavlja gonilnik omrežne kartice, v operacijskih sistemih pa obstaja programski vmesnik za interakcijo kanalskih in omrežnih slojev med seboj. To ni nova raven, ampak preprosto izvedba modela, specifičnega za OS. Primeri takšnih vmesnikov: ODI, NDIS, UDI.

Fizični sloj

Fizična plast - spodnja plast modela, ki definira način prenosa podatkov, predstavljenih v binarni obliki, iz ene naprave (računalnika) v drugo. Pri sestavljanju tovrstnih metod sodelujejo različne organizacije, med drugim: Inštitut elektrotehničnih in elektronskih inženirjev, Zveza elektronske industrije, Evropski inštitut za telekomunikacijske standarde in drugi. Prenašajo električne ali optične signale v kabelski ali radijski zrak in s tem njihov sprejem in pretvorbo v podatkovne bite v skladu z metodami kodiranja digitalnih signalov.

Na tej ravni delujejo tudi vozlišča]], repetitorji signalov in medijski pretvorniki.

Funkcije fizičnega sloja se izvajajo na vseh napravah, povezanih v omrežje. Na strani računalnika funkcije fizičnega sloja izvaja omrežni adapter ali serijska vrata. Fizični sloj vključuje fizične, električne in mehanske vmesnike med dvema sistemoma. Fizični sloj definira takšne vrste medijev za prenos podatkov, kot so optična vlakna, sukani par, koaksialni kabel, satelitski kanal za prenos podatkov itd. Standardne vrste omrežni vmesniki povezani s fizično plastjo so :)