Багаторівнева модель OSI (ІТ в енергетиці)

1 Еталонна модель OSI

Переміщення інформації між комп'ютерами різних схем є надзвичайно складною завданням. На початку 1980 рр.. Міжнародна організація по стандартизації (ISO) визнала необхідність у створення моделі мережі, яка могла б допомогти постачальникам створювати реалізації взаємодіючих мереж. Цю потребу задовольняє еталонна модель "Взаємодія Відкритих Систем" (OSI), випущена в 1984 р.

Еталонна модель OSI швидко стала основною архітектурної моделлю для передачі межкомпьютерних повідомлень. Незважаючи на те, що були розроблені інші архітектурні моделі (в основному патентовані), більшість постачальників мереж, коли їм необхідно надати навчальну інформацію користувачам що поставляються ними виробів, посилаються на них як на вироби для мережі, відповідної еталонної моделі OSI. І дійсно, ця модель є найкращим засобом, що є в розпорядженні тих, хто сподівається вивчити технологію мереж.

Ієрархічна зв'язок

Еталонна модель OSI ділить проблему переміщення інформації між комп'ютерами через середовище мережі на сім менш великих, і, отже, більш легко нерозв'язних проблем. Кожна з цих семи проблем обрана тому, що вона відносно автономна, і, отже, її легше вирішити без надмірної опори на зовнішню інформацію.

Кожна із семи областей проблеми вирішувалася за допомогою одного з рівнів моделі. Більшість пристроїв мережі реалізує усі сім рівнів. Проте в режимі потоку інформації деякі реалізації мережі пропускають один або більше рівнів. Два найнижчих рівня OSI реалізуються апаратним та програмним забезпеченням; інші п'ять вищих рівнів, як правило, реалізуються програмним забезпеченням.

Довідкова модель OSI описує, яким чином інформація проробляє шлях через середовище мережі (наприклад, проводи) від однієї прикладної програми (наприклад, програми обробки великоформатних таблиць) до іншої прикладної програми, що знаходиться в іншому комп'ютері. Так як інформація, яка повинна бути відіслана, проходить вниз через рівні системи, у міру просування цього вона стає все менше схожою на людську мову і все більше схожою на ту інформацію, яку розуміють комп'ютери, а саме "одиниці" і "нулі".

Питання сумісності

Еталонна модель OSI не є реалізацією мережі. Вона лише визначає функції кожного рівня. У цьому відношенні вона нагадує план для будівництва корабля. Точно так ж, як для виконання фактичної роботи за планом можуть бути укладені контракти з будь-якою кількістю кораблебудівних компаній, що будь-яке число постачальників мережі можуть побудувати протокол реалізації за специфікацією протоколу. І якщо цей план не буде гранично зрозумілим, кораблі, побудовані різними компаніями, які користуються одним і тим же планом, хай трохи, але будуть відрізнятися один від одного. Прикладом самого незначного відмінності можуть бути цвяхи, забиті в різних місцях.

Чим пояснюється різниця в реалізаціях одного і того ж плану корабля (або специфікації протоколу)? Частково ця різниця викликана нездатністю будь-який специфікації врахувати всі можливі деталі реалізації. Крім того, різні люди, реалізують один і той же проект, завжди інтерпретують його дещо по-різному. І, нарешті, неминучі помилки реалізації призводять до того, що вироби різних реалізацій відрізняються виконанням. Цим пояснюється те, що реалізація протоколу Х одній компанії не завжди взаємодіє з реалізацією цього протоколу, здійсненої іншою компанією.

Рівні OSI

Після того, як стали зрозумілими основні особливості принципу поділу на рівні моделі OSI, можна приступити до обговорення кожного окремого рівня і його функцій. Кожен рівень має заздалегідь заданий набір функцій, які він повинен виконати для того, щоб зв'язок могла відбутися.

1) Прикладний рівень - це найближча до користувача рівень OSI. Він відрізняється від інших рівнів тим, що не забезпечує послуг жодному з інших рівнів OSI; проте він забезпечує ними прикладні процеси, що лежать за межами масштабу моделі OSI. Прикладами таких прикладних процесів можуть служити програми обробки великомасштабних таблиць, програми обробки слів, програми банківських терміналів і т.д.

Прикладної рівень ідентифікує і встановлює наявність передбачуваних партнерів для зв'язку, синхронізує спільно працюють прикладні програми, а також встановлює угоду про процедури усунення помилок і управління цілісністю інформації. Прикладної рівень також визначає, чи є в наявності досить ресурсів для передбачуваної зв'язку.

2) Представницький рівень відповідає за те, щоб інформація, посилають з прикладного рівня однієї системи, була читається для прикладного рівня іншого системи. При необхідності представницький рівень здійснює трансляцію між безліччю форматів представлення інформації шляхом використання загального формату представлення інформації.

Представницький рівень зайнятий не тільки форматом та поданням фактичних даних користувача, але також структурами даних, які використовують програми. Тому крім трансформації формату фактичних даних (якщо вона необхідна), представницький рівень погодить синтаксис передачі даних для прикладного рівня.

3) Сеансовий рівень. Як вказує його назва, сеансовий рівень встановлює, управляє і завершує сеанси взаємодії між прикладними завданнями. Сеанси складаються з діалогу між двома або більше об'єктами подання. Сеансовий рівень синхронізує діалог між об'єктами представницького рівня і управляє обміном інформації між ними. На додаток до основної регуляції діалогів (сеансів) сеансовий рівень надає засоби для відправки інформації, класу послуг і повідомлення у виняткових ситуаціях про проблеми сеансового, представницького і прикладного рівнів.

4) Транспортний рівень. Кордон між сеансовий і транспортним рівнями може бути представлена як межа між протоколами прикладного рівня і протоколами нижчих рівнів. У той час як прикладний, представницький і сеансовий рівні зайняті прикладними питаннями, чотири нижчих рівня вирішують проблеми транспортування даних.

Транспортний рівень намагається забезпечити послуги з транспортування даних, які рятують вищі верстви від необхідності вникати в її деталі. Зокрема, турботою транспортного рівня є вирішення таких питань, як виконання надійної транспортування даних через об'єднану мережу. Надаючи надійні послуги, транспортний рівень забезпечує механізми для встановлення, підтримки і упорядкованого завершення дії віртуальних каналів, систем виявлення і усунення несправностей транспортування та управління інформаційним потоком (з метою запобігання переповнення системи даними з іншої системи).

5) Мережний рівень - це комплексний рівень, що забезпечує можливість з'єднання і вибір маршруту між двома кінцевими системами, підключеними до різним "мережі", які можуть перебувати в різних географічних пунктах. У даному випадку "підмережа" - це по суті незалежний мережевий кабель (іноді званий сегментом).

Оскільки дві кінцеві системи, які бажають організувати зв'язок, може розділяти значне географічне відстань і безліч підмереж, мережевий рівень є доменом маршрутизації. Протоколи маршрутизації вибирають оптимальні маршрути через послідовність з'єднаних між собою підмереж. Традиційні протоколи мережевого рівня передають інформацію вздовж цих маршрутів.

6) Канальний рівень (формально званий інформаційно-канальним рівнем) забезпечує надійний транзит даних через фізичний канал. Виконуючи цю завдання, канальний рівень вирішує питання фізичної адресації (у протилежність мережний або логічної адресації), топології мережі, лінійної дисципліни (яким чином кінцевої системі використовувати мережевий канал), повідомлення про несправності, впорядкованої доставки блоків даних і управління потоком інформації.

7) Фізичний рівень визначає електротехнічні, механічні, процедурні та функціональні характеристики активації, підтримки і дезактивації фізичної каналу між кінцевими системами. Специфікації фізичного рівня визначають такі характеристики, як рівні напруг, синхронізацію зміни напруг, швидкість передачі фізичної інформації, максимальні відстані передачі інформації, фізичні з'єднувачі й інші аналогічні характеристики.

Найважливіші терміни та концепції

Наука про об'єднання мереж, як і інші науки, має свою власну термінологію і наукову базу. На жаль, з огляду на те, що наука про об'єднання мереж дуже молода, поки що не досягнуто єдину угоду про значення концепцій і термінів об'єднаних мереж. У міру подальшого вдосконалення індустрії об'єднаних мереж визначення і використання термінів будуть більш чіткими.

Адресація

Істотним компонентом будь-якої системи мережі є визначення місцезнаходження комп'ютерних систем. Існують різні схеми адресації, що використовуються для цієї мети, які залежать від використовуваного сімейства протоколів. Іншими словами, адресація AppleTalk відрізняється від адресації TCP/IP, яка в свою чергу відрізняється від адресації OSI, і т.д.

Двома важливими типами адрес є адреси канального рівня та адреси мережевого рівня. Адреса канального рівня (звані також фізичними або апаратними адресами), як правило, є унікальними для кожного мережевого з'єднання. У більшості локальних мереж (LAN) адреси канального рівня розміщені в схемі інтерфейсу; вони призначаються тією організацією, яка визначає стандарт протоколу, представлений цим інтерфейсом. Оскільки більшість комп'ютерних систем мають одне фізичне з'єднання з мережею, вони мають тільки одну адресу канального рівня. Роутери та інші системи, поєднані з безліччю фізичних мереж, можуть мати безліч адрес канального рівня.

Aдреса мережевого рівня, на відміну від адрес канального рівня (які зазвичай існують у межах плоского адресного простору), звичайно ієрархічні. Іншими словмі, вони схожі на поштові адреси, які описують місцезнаходження людини, вказуючи країну, штат, поштовий індекс, місто, вулицю, адреса на цій вулиці і, нарешті, ім'я. Хорошим прикладом однорівневої адресації є номерна система соціальної безпеки США, згідно з якою кожна людина має один унікальний номер, наданий йому службою безпеки.

Ієрархічні адреси роблять сортування адрес і повторний виклик легшими шляхом винятку великих блоків логічно схожих адрес в процесі послідовності операцій порівняння. Наприклад, можна виключити всі інші країни, якщо в адресі вказана країна "Ірландія". Легкість сортування і повторного виклику є причиною того, що роутери використовують адреси мережного рівня в якості базису маршрутизації.

Адреса мережевого рівня різняться в залежності від використовуваного сімейства протоколів, проте вони, як правило, використовують відповідні логічні розділи для знаходження комп'ютерних систем в об'єднаній мережі. Деякі з цих логічних розділів базуються на фізичні характеристики мережі (таких, як сегмент мережі, в якому знаходиться якась система); інші логічні розділи базуються на угрупованнях, що не мають фізичної базису (наприклад, "зона" AppleTalk).

Блоки даних, пакети та повідомлення

Після того, як за адресами встановили місце розташування комп'ютерних систем, може бути проведено обмін інформацією між двома або більше системами. У літературі з об'єднаним мереж спостерігається непослідовність у найменуванні логічно згрупованих блоків інформації, яка переміщається між комп'ютерними системами. "блок даних", "пакет", "блок даних протоколу "," PDU "," сегмент "," повідомлення "-- використовуються всі ці та інші терміни, залежно від примхи тих, хто пише специфікації протоколів.

В даній роботі термін "блок даних" (frame) означає блок інформації, джерелом і пунктом призначення якого є об'єкти канального рівня. Термін "пакет" (packet) означає блок інформації, у якого джерело і пункт призначення - об'єкти мережевого рівня. І нарешті, термін "повідомлення" (message) oбoзначает інформаційний блок, у якого об'єкти джерела і місця призначення знаходяться вище мережевого рівня. Термін "повідомлення" використовується також для позначення окремих інформаційних блоків нижчих рівнів, які мають спеціальну, добре сформульоване призначення.

2 Протоколи OSI

В Нині еталонна модель OSI є найвидатнішої в світі моделлю архітектури об'єднаних мереж. Вона також є найпопулярнішим засобом набуття знань про мережах. З іншого боку, у протоколів OSI був довгий період дозрівання. І хоча відомо про деякі реалізаціях OSI, протоколи OSI все ще не завоювали ту популярність, якою користуються багато патентовані протоколи (наприклад, DECnet і АppleTalk) і діючі стандарти (наприклад, протоколи Internet).

Основи технології

Об'єднання мереж OSI використовує унікальну термінологію.

End system (ES) - "Кінцева система" відноситься до будь-якого пристрою мережі, не займається маршрутизацією.

Intermediate system (IS) - "Проміжна система" відноситься до роутеру.

Area - "Область" означає групу суміжних мереж і підключених до них хостів; область призначається адміністратором мережі або інших аналогічних особою.

Domain - "Домен" являє собою набір з'єднаних областей. Домени маршрутизації забезпечують повну зв'язність з усіма кінцевими системами, що знаходяться в їх межах.

Доступ до середовища

Також, як і деякі інші сучасні 7-рівневі комплекти протоколів, комплект OSI включає в себе багато популярних сьогодні протоколи доступу до носія. Це дозволяє іншим комплектів протоколів існувати поряд з OSI в одному і тому ж носії. У OSI входять IEEE 802.2, IEEE 802.3, IEEE 802.5, FDDI, X.21, V.35, X.25 та інші.

Мережевий рівень

OSI пропонує послуги мережевого рівня як без встановлення з'єднання, так і орієнтовані на встановлення логічного з'єднання. Послуги без встановлення з'єднання описані в ISO 8473 (звичайно званому Connectionless Network Protocol - CLNP - Протокол мережі без встановлення з'єднання). Обслуговування, орієнтоване на встановлення логічного з'єднання (іноді зване Connection-Oriented Network Service - CONS) описується в ISO 8208 (X.25 Packet-Level Protocol - Протокол пакетного рівня X.25, іноді званий Connection-Mode Network Protocol - CMNP) та ISO 8878 (в якому описується, як користуватися ISO 8208, щоб забезпечити орієнтовані на встановлення логічного з'єднання послуги OSI). Додатковий документ ISO 8881 описує, як забезпечити роботу Протоколу пакетного рівня X.25 в локальних мережах IEEE 802. OSI також визначає декілька протоколів маршрутизації, які розглянуті нижче. На додаток до вже згадуваним специфікаціям протоколів і послуг, є інші документи, пов'язані з мережевим рівнем OSI, до числа яких входять:

ISO 8648

На цей документ звичайно посилаються як на "внутрішню організацію мережевого рівня" (internal organization of the network level - IONL). Він описує, яким чином можна розбити мережевий рівень на три окремих помітних один від одного підрівня, щоб забезпечити підтримку для різних типів підмереж.

ISO 8348

Цей документ зазвичай називають "визначення послуг мережі" (network service definition). Він описує орієнтовані на встановлення логічного з'єднання послуги та послуги без встановлення з'єднання, які забезпечує мережевий рівень OSI. Адресація мережного рівня також визначена в цьому документі. Визначення послуг у режимі без встановлення з'єднання та визначення адресації раніше були опубліковані окремим додатком до ISO 8348, а проте варіант ISO 8348 1993 року поєднувала всі додатки в окремий документ.

ISO TR 9575

Цей документ описує структуру, концепції і термінологію, використану в протоколах маршрутизації OSI.

ISO TR 9577

Цей документ описує, як відрізняти один від одного велика кількість протоколів мережевого рівня, що працюють в одній і тому ж середовищі. Це необхідно потіму, що на відміну від інших протоколів, протоколи мережного рівня OSI не розрізняються з допомогою будь-якого ідентифікатора (ID) протоколу або аналогічного поля канального рівня.

Послуги без встановлення з'єднання

Як видно з назви, CLNP є протоколом дейтаграм без встановлення з'єднання, який використовується для перенесення даних і покажчиків несправності. Він не містить засобів виявлення помилок і їх корекції, покладаючись на здатність транспортного рівня забезпечити відповідним чином ці послуги. Він містить тільки одну фазу, яка називається "передача інформації" (data transfer). Кожен виклик якогось примітиву послуг не залежить від усіх інших викликів, для чого необхідно, щоб вся адресна інформація повністю утримувалася у складі примітиву.

В той час як CLNP визначає діючий протокол, який виконує типові функції мережевого рівня, CLNS (Обслуговування мережі без встановлення з'єднання) описує послуги, що надаються транспортному рівню, в якому запит про передачу інформації реалізується доставкою, виконаної з найменшими витратами (best effort). Така доставка не гарантує, що дані не будуть втрачені, зіпсовані, що в них не буде порушений порядок, або що вони не будуть скопійовані. Обслуговування без встановлення з'єднання припускає, що при необхідності всі ці проблеми будуть усунені в транспортному рівні. CLNS НЕ забезпечує ніяких видів інформації про з'єднання або стані, і не виконує налаштування з'єднання. Оскільки CLNS забезпечує транспортні рівні інтерфейсом послуг, сполучаються з CLNP, протоколи CNLS і CLNP часто розглядаються разом.

Послуги з встановленням з'єднання  

Послуги мережі OSI з встановленням з'єднання визначаються ISO 8208 та ISO 8878. OSI використовує X.25 Racket-Level Protocol для переміщення даних і покажчиків помилок з встановленням з'єднання. Для об'єктів транспортного рівня передбачено 6 послуг (одна для підтримання зв'язку, інша для завершення з'єднання, і чотири для передачі даних). Послуги викликаються певною комбінацією з 4 примітив: запит (request), покажчик (indication), відповідь (response) та підтвердження (confirmation).

Адресація

Послуги мережі OSI надаються транспортному рівню через концептуальну точку на кордоні мережевого і транспортного рівнів, відому під назвою "точки доступу до послуг мережі "(network service access point - NSAP). Для кожного об'єкту транспортного рівня є одна NSAP.

Кожна NSAP може бути індивідуально адресована в об'єднаній глобальної мережі з допомогою адреси NSAP (неофіційно існує неточне назва - просто NSAP). Таким чином, будь-яка кінцева система OSI має, як правило, безліч адрес NSAP. Ці адреси зазвичай відрізняються тільки останнім байтом, званому n-selector.

Можливі випадки, коли корисно адресувати повідомлення мережного рівня системи в цілому, не пов'язуючи його з конкретним об'єктом транспортного рівня, наприклад, коли система бере участь в протоколах маршрутизації або при адресації до якої-небудь проміжної системі (до роутеру). Подібна адресація виконується через спеціальну адресу мережі, відомий під назвою network entity title (NET) (титул об'єкта мережі). Структурно NET ідентичний адресою NSAP, але він використовує спеціальне значення n-selector "00". Більшість кінцевих і проміжних систем мають тільки один NET, на відміну від роутерів IP, які зазвичай мають за однією адресою на кожен інтерфейс. Проте проміжна система, бере участь у кількох областях або доменах, має право виборa на володіння декількома NET.

Адреса NET і NSAP є ієрархічними адресами. Адресація до ієрархічних систем полегшує як управління (шляхом забезпечення декількох рівнів управління), так і маршрутизацію (шляхом кодування інформації про топологію мережі). Адреса NSAP спочатку розділяється на дві частини: початкова частина домену (initial domain part -- IDP) і спеціфічнaя частина домену (domain specific part - DSP). IDP далі ділиться на ідентифікатор формату і повноважень (authority and format identifier - AFI) і ідентифікатор вихідного домену (initial domain identifier - IDI).

AFI забезпечує інформацію про структуру та зміст полів IDI і DSP, у тому числі інформацію про те, чи є IDI ідентифікатором змінної довжини і використовує Чи DSP десяткову або двійкову систему числення. IDI визначає об'єкт, який може призначати різні значення частини DSP адреси.

DSP далі підрозділяється повноважним особою, відповідальною за її управління. Як правило, далі йде ідентифікатор іншого керуючого авторитету, ніж забезпечується подальший делегування управління адресою в подоргани управління. Далі йде інформація, яка використовується для маршрутизації, така, як домени маршрутизації, область (area) з доменом маршрутизації, ідентифікатор (ID) станції в межах цієї ділянки і селектор (selector) в межах цієї станції ..

Транспортний рівень

Як звичайно для мережного рівня OSI, oбеспечіваются послуги як без встановлення з'єднання, так і з встановленням з'єднання. Фактично є 5 протоколів транспортного рівня OSI з встановленням з'єднання: ТР0, ТР1, ТР2, ТР3 і ТР4. Всі вони, крім ТР4, працюють тільки з послугами мережі OSI з встановленням з'єднання. ТР4 працює з послугами мережі як з встановленням з'єднання, так і без встановлення з'єднання.

ТР0 є найпростішим протоколом транспортного рівня OSI, орієнтованим на встановлення логічного з'єднання. З набору класичних функцій протоколу транспортного рівня він виконує тільки сегментацію та повторне складання. Це означає, що ТР0 зверне увагу на протокольну інформаційну одиницю (protocol data unit - PDU) з найменшим максимальним розміром, який підтримується що лежать в основі підмережами, і розіб'є пакет транспортного рівня на менші частини, які не будуть занадто великі для передачі по мережі.

В додаток до сегментації і повторної збірці ТР1 забезпечує усунення базових помилок. Він нумерує все PDU і повторно відправляє ті, які не були підтверджені. ТР1 може також повторно ініціювати з'єднання в тому випадку, якщо має місце перевищення допустимого числа непідтверджених РDU.

ТР2 може мультиплексувати і демультіплексіровать потоки даних через окрему віртуальну ланцюг. Ця здатність робить ТР2 особливо корисною в загальнодоступних інформаційних мережах (PDN), де кожна віртуальна ланцюг піддається окремої завантаженні. Подібно ТР0 і ТР1, ТР2 також сегментує і знову збирає PDU.

ТР3 комбінує в собі характеристики ТР1 і ТР2.

ТР4 є самим популярним протоколом транспортного рівня OSI. ТР4 схожий на протокол ТСР з комплекту протоколів Internet; фактично, він базувався на ТСР. На додаток до характеристик ТР3, ТР4 забезпечує надійні послуги з транспортуванні. Його застосування передбачає мережа, до якої проблеми не виявляються.

Протоколи вищих рівнів

Основні протоколи вищих рівнів OSI:

Сеансовий рівень

Протоколи сеансового рівня OSI перетворять в сеанси потоки даних, що поставляються чотирма нижчими рівнями, шляхом реалізації різних керуючих механізмів. У число цих механізмів входить ведення обліку, управління діалогом (тобто визначення, хто і коли може говорити) і узгодження параметрів сеансу.

Управління діалогом сеансу реалізується шляхом використання маркера (token), володіння яким забезпечує право на зв'язок. Маркер можна запитувати, і кінцевим системам ES можуть бути присвоєні пріоритети, що забезпечують нерівноправне користування маркером.

Представницький рівень

Представницький рівень OSI, як правило, є просто прохідним протоколом для інформації з сусідніх рівнів. Хоча багато хто вважає, що Abstract Syntax Notation 1 (ASN.1) (Абстрактне уявлення синтаксису) є протоколом представницького рівня OSI, ASN.1 використовується для вираження форматів даних у незалежному від машини форматі. Це дозволяє здійснювати зв'язок між прикладними завданнями різних комп'ютерних систем способом, прозорим для цих прикладних задач.

Прикладної рівень

Прикладної рівень ОSI включає діючі протоколи прикладного рівня, а також елементи послуг прикладного рівня (application service elements - ASE). ASE забезпечують легку зв'язок протоколів прикладного рівня з нижчими рівнями. Трьома найбільш важливими ASE є Елемент послуг управління асоціацією (Association Control Service Element - ACSE), Елемент послуг отримання доступу до операцій віддаленого пристрою (Remote Operations Service Element - ROSE) і Елемент послуг надійної передачі (Reliable Transfer Service Element - RTSE). При підготовці до зв'язку між двома протоколами прикладного рівня ACSE об'єднує їх імена один з одним. ROSE реалізує родової (generic) механізм "запит/відповідь", що дозволяє доступ до операцій віддаленого пристрою способом, схожим на виклики процедури звернень до відокремленої мережі (remote procedure calls - RPC). RTSE сприяє надійної доставки, роблячи конструктивні елементи сеансового рівня легкими для використання. Найбільшої уваги заслуговують наступні п'ять протоколів прикладного рівня OSI:

Common Management Information Protocol (CMIP) - Протокол загальною інформацією управління -- протокол управління мережі OSI Також, як і SNMP і Net View, він забезпечує обмін керуючою інформацією між ES і станціями керування (які також є ES).

Directory Services (DS) - Послуги каталогів. Розроблена на основі специфікації Х.500 CITT, ця послуга надає можливості розподіленої бази анних, які корисні для ідентифікації та адресації вузлів вищих рівнею.

File Transfer, Access, and Management (FTAM) - Передача, доступ і керування файлами - Послуги з передачі файлів. На додаток до класичної передачі файлів, для якої FTAM забезпечує численні опції, FTAM також забезпечує средст доступу до розподілених файлів таким же чином, як це робить NetWare компанії Novell, Inc або Network File System (NFS) компанії Sun Microsystems, Inc.

Message Handling Systems (MHS) - Системи обробки повідомлень - забезпечує механізм, що лежить в основі транспортування даних для прикладних задач передачі повідомлень електронною поштою та інших завдань, що потребують послуг із зберігання та просування даних. Хоча вони й виконують аналогічні завдання, MHS не слід плутати з NetWare MHS компанії Novell.

Virtual Terminal Protocol (VTP) - Протокол віртуальних терміналів - забезпечує емуляцію терміналів. Іншими словами, він дозволяє комп'ютерній системі для віддаленій ES здаватися безпосередньо підключеним терміналом. За допомогою VTP користувач може, наприклад, виконувати дистанційні роботи на універсальних обчислювальних машинах.

3 Маршрутизація OSI

При сприяння Міжнародної Організації по стандартизації (ISO) вже розроблені або розробляються в даний час декілька протоколів маршрутизації. ISO посилається на Протокол Обміну Внутрідоменной маршрутизації Проміжних Систем (Intermediate System to Intermediate System Intra-Domain Routing Exchange Protocol (IS-IS)) як на ISO 10589. Рухової силою стандартизації ISO документа IS-IS був комітет Х.3S3.3 Американського Національного Інституту Стандартів (ANSI), що займається мережевим і транспортним рівнями. У числі інших протоколів ISO, пов'язаних з маршрутизацією, протоколи ISO 9542 (End System to Intermediate System, або ES-IS - Кінцева система-Проміжна Система) та ISO 10747 (IS-IS Inter-Domain Routing Protocol, або IDRP - Протокол междоменной маршрутизації проміжних систем).

IS-IS базується на роботі, яка була вперше виконана Digital Equipment Corporation при розробці Phase V DECnet. Хоча IS-IS призначався для маршрутизації в мережах протоколу CLNP ISO, згодом була розроблена одна з його версій для підтримки як мереж CLNP, так і мереж IP. На цю версію IS-IS звичайно посилаються як на Integrated IS-IS (інтегрований); її також називають Dual IS-IS (подвійний).

Термінологія

Об'єднані мережі OSI використовують унікальну термінологію. Термін "кінцева система "(end system - ES) відноситься до будь-якого вузла мережі, який не займається маршрутизацією; термін "проміжна система" (intermediate system-IS) відноситься до роутеру. На цих термінах базуються протоколи OSI ES-IS (який дозволяє ES і IS знаходити один одного) і IS-IS (який забезпечує маршрутизацію між IS). Нижче дається визначення деяких інших важливих термінів об'єднаних мереж OSI:

Area (Область) - Група суміжних мереж і підключених до них хостів, які визначаються як область адміністратором мережі або інших аналогічних особою.

Domain (Домен) - Набір з'єднаних областей. Домени маршрутизації забезпечують повну зв'язність з усіма кінцевими системами, що знаходяться в їх межах.

Level 1 routing - Маршрутизація в межах області Рівня 1.

Level 2 routing - Maршрутізація між областями Рівня 1.

З чисто технологічної точки зору IS-IS майже аналогічний протоколу маршрутизації OSPF (IP-мережі). Обидва протоколу є протоколами з вказівкою стану каналу. Обидва вони забезпечують різні характеристики, які не забезпечує RIP, в тому числі ієрархії маршрутизації (routing hierachies), дроблення шляхів (path splitting), забезпечення типу послуги (type-of-service -- TOS), посвідчення (authentication), підтримка декількох протоколів мережного рівня та підтримка (спільно з протоколом Integrated IS-IS) масок підмережі змінної довжини.

ES-IS  

ES-IS в більшій мірі є протоколом виявлення, ніж протоколом маршрутизації. Через ES-IS системи ES і IS дізнаються один про одного. Цей процес відомий як конфігурація (configuration). Оскільки конфігурація повинна мати місце раніше, ніж може розпочатися маршрутизація між ES, протокол ES-IS розглядається в першу чергу.

ES-IS розрізняє три різні типи підмереж:

Point-to-point subnetworks - двоточковим підмережі. Забезпечують безпосереднє з'єднання між двома системами. Більшість послідовних каналів глобальної мережі є двоточковим мережами.

Broadcast subnetworks - широкомовні підмережі. Направляють окреме фізичне повідомлення в усі вузли даної підмережі. Прикладами широкомовних підмереж є Ethernet і IEEE 802.3.

General-topology subnetworks - Підмережі із загальною топологією. Підтримують довільне число систем. Однак на відміну від широкомовних підмереж, величина витрат на передачу по якомусь маршруту n безпосередньо пов'язана з розмірами даної підмережі в підмережі із загальною топологією. Прикладом підмережі із загальною топологією є Х.25.

Інформація конфігурації передається через певні проміжки часу за допомогою повідомлень двох типів. Привітальні повідомлення ES (Es hello messages - ESHs) генеруються ES і відправляються в кожну IS даної підмережі. Вітальні повідомлення IS (IS hello messages - ISH) генеруються IS і відправляються всім ES даної підмережі. Ці привітальні повідомлення в основному призначені для перенесення адрес підмереж і адрес мережевого рівня тих систем, які генерують їх.

При можливості ES-IS намагається надіслати інформацію конфігурації одночасно в кілька систем. У широкомовних підмережах привітальні повідомлення ES-IS відправляються в усі IS за допомогою спеціальної многопунктовой адресації. IS відправляють вітальні повідомлення за спеціальним адресою многопунктовой адресації, визначеного для всіх кінцевих систем. Під час роботи в підмережі із загальною топологією ES-IS зазвичай не передає інформацію конфігурації через великі витрат на передачі многопунктовой адресації.

ES-IS переносить як адреси мережевого рівня, так і адреси підмереж. Адреса мережевого рівня OSI ідентифікують або точку доступу до послуг мережі (NSAP), яка являє собою інтерфейс між рівнями 3 і 4, або титул об'єкта мережі (NET), який є об'єктом мережного рівня в OSI IS. Адреса підмереж OSI (іноді звані адресами точки підключення підмережі - subnetwork point of attachment - SNPA) є точками, в яких ES або IS фізично підключена до який-небудь підмережі. Адреса SNPA унікальним чином ідентифікує кожну систему, підключену до даної підмережі. У мережі Ethernet, наприклад, SNPA є 48-бітовим адресою управління доступом до носія (МАС). Частина інформації конфігурації, яку передає ES-IS, являє собою відображення відповідності між NSAP і SNPA або між NET і SNPA.

IS-IS  

IS-IS є протоколом маршрутизації з зазначенням стану каналу. У цьому ролі він передає по мережі лавинної адресацією інформацію про стан каналу для побудови повної, послідовної картини топології мережі.

Ієрархія маршрутизації

Для спрощення схеми і роботи роутера IS-IS розрізняє IS рівнів 1 і 2. IS рівня 1 можуть взаємодіяти з іншими IS рівня 1, що знаходяться в тій же області. IS рівня 2 можуть взаємодіяти з IS інших областей. Тобто IS рівня 1 формують області рівня 1; IS рівня 2 здійснюють маршрутизацію між областями рівня 1.

IS рівня 2 формують стриженьвнутрідоменной маршрутизації. Іншими словами, IS рівня 2 можуть потрапити в інші IS рівня 2 шляхом перетину тільки IS рівня 2. Наявність такого стрижня спрощує схему, тому що в цьому випадку IS рівня 1 потрібно вміти тільки потрапляти в найближчий IS рівня 2. Протокол стрижневий маршрутизації може також вносити зміни, не надаючи впливу на протокол внутрішньообласної маршрутизації.

Сполучення між ES

Маршрутизація OSI виконується таким чином. Кожна ES належить конкретній області. ES виявляють найближчу IS шляхом прослуховування пакетів ISH. Якщо яка-небудь ES захоче відправити пакет в іншу ES, вона направляє пакет в одну з IS мережі, до якій вона безпосередньо підключена. Роутер переглядає адресу пункту призначення і просуває пакет по найкращому маршрутом. Якщо ES пункту призначення знаходиться в тій же підмережі, то місцева IS дізнається про це в результаті прослуховування ESH і відповідним чином просуне пакет. У цьому випадку IS може також забезпечити відправку повідомлення про переадресації (redirect - RD) в джерело пакету, щоб повідомити про доступність більш прямого шляху. Якщо адресою пункту призначення є яка-небудь ES іншої підмережі тій же області, то IS дізнається про точний маршрут і відповідним чином просуне пакет. Якщо адресою пункту призначення є яка-небудь ES іншій області, то IS рівня 1 відправляє цей пакет в у найближчу IS рівня 2. Просування пакету через IS рівня 2 продовжується до тих пір, поки він не досягне IS рівня 2 в області пункту призначення. У межах області пункту призначення IS просувають пакет по найкращого маршруту, поки не буде достігнутa ES пункту призначення.

Кожна IS генерує коректування, що визначає ES і IS, з якими вона сполучена, а також пов'язані з нею показники. Ця коректування відправляється в усі сусідні IS, які просувають її своїм сусідам, і т.д. (лавинна адресація). Номери послідовностей припиняють лавину адресацію і відрізняють старі коригування від нових. Оскільки кожна IS отримує коректування про стан каналу від всіх інших IS, то кожна IS може скласти повну базу даних усієї топології мережі. При зміні топології відправляються нові коректування.

Показники (метрики)

IS-IS використовує один обов'язковий, встановлений за умовчанням показник з максимальним значенням шляху 1024. Цей показник є довільним і звичайно призначається адміністратором мережі. Будь-який окремий канал може мати максимальне значення 64. Довжина шляхів обчислюється шляхом підсумовування значень каналів. Максимальні значення каналів встановлені на цих рівнях для забезпечення ступеня деталізації, щоб підтримувати різні типи каналів, одночасно забезпечуючи достатню ефективність алгоритму пошуку найліпший шляху, що використовується для розрахунку маршруту.

IS-IS також визначає три додаткових показника (витрати) як опції для тих адміністраторів, які відчувають в них необхідність. Витрати затримки (delay) відображають величину затримки в каналі. Витрати на витрати (ex