3단계 AIS 아키텍처 및 개방형 시스템 아키텍처 참조 모델. 컴퓨터 네트워크 아키텍처

"시스템"의 개념은 두 가지입니다. 한편, 일반적인 정의에 따르면 시스템은 상호 작용하는 요소(구성 요소), 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 집합입니다. 반면에, 시스템은 더 복잡한 다른 시스템의 구성 요소 역할을 할 수 있으며, 이는 다시 다음 수준의 시스템 구성 요소가 될 수 있습니다.

이와 관련하여 시스템과 도구의 아키텍처에 대한 개념을 이를 사용하는 사람의 관점에서 외부 설명(참조 모델)으로 명확히 할 필요가 있습니다. 따라서 개방형 시스템의 아키텍처는 다음과 같은 측면에서 외부 외관과 각 구성 요소에 대한 계층적 설명으로 드러납니다.

• 사용자(사용자 인터페이스),
• 시스템 디자이너(디자인 환경),
• 응용 프로그래머(시스템 및 도구/프로그래밍 환경),
• 시스템 프로그래머(컴퓨터 아키텍처),
• 하드웨어 개발자(하드웨어 인터페이스).

개방형 시스템 아키텍처에 대해 제안된 관점은 위에서 언급한 개방성의 일반적인 속성을 포괄적으로 구현해야 한다는 요구에서 나온 것이며 G. Myers에 따라 수용된 컴퓨터 아키텍처 개념을 확장한 것입니다.

예를 들어, 사용자 인터페이스(위의 모든 그룹의 관점에 따름), 데이터 처리 도구, 데이터 표시 및 저장 도구, 통신 도구라는 네 가지 영역의 구성 요소로 구성된 데이터 처리 시스템의 아키텍처 표현을 고려하십시오. 이 표현에는 시스템이 표현하는 환경, 애플리케이션 구성 요소가 의존하는 운영 환경(시스템), 하드웨어라는 세 가지 수준의 설명을 사용해야 합니다. 이러한 각 수준은 편의상 두 개의 하위 수준으로 구분됩니다(표 참조).

데이터 처리 시스템 아키텍처 표현의 계층 구조

최종 사용자 환경 수준은 입력 및 출력 설명(양식 및 보고서 생성기), 도메인 정보 모델 설계 언어(4GL 언어), 유틸리티 및 라이브러리 프로그램 기능, 원격 정보 교환 서비스 시 통신 환경의 응용 계층으로 특징지어집니다. 필수입니다. 동일한 수준에서 프로그래밍 언어 및 시스템, 명령 언어(운영 체제 셸), DBMS 쿼리 언어, 세션 수준 및 대표적인 통신 환경 등 애플리케이션 환경(툴킷)이 정의됩니다.

운영 체제 수준에서는 처리 프로세스 구성, 데이터 저장 환경에 대한 액세스, 창 인터페이스 및 통신 환경의 전송 계층 기능을 구현하는 운영 환경의 구성 요소가 제공됩니다. 운영 체제의 하위 하위 수준은 커널, 파일 시스템, 하드웨어 제어 드라이버 및 통신 환경의 네트워크 계층입니다.

하드웨어 수준에서는 컴퓨터 개발자에게 친숙한 하드웨어 아키텍처의 구성 요소를 쉽게 볼 수 있습니다.

• 프로세서 명령 시스템(프로세서),
• 기억 조직,
• 입출력 구성 등

다음 형식의 물리적 구현도 포함됩니다.

• 시스템 버스,
• 대용량 메모리 버스,
• 주변 장치 인터페이스,
• 데이터 전송 수준,
• 스토리지 환경의 물리적 계층.

개방형 데이터 처리 시스템의 아키텍처에 대해 제시된 관점은 정보 교환을 위해 데이터 네트워크에 포함된 단일 머신 구현을 나타냅니다. 분산 데이터 처리 시스템뿐만 아니라 기능이 분리된 다중 프로세서 시스템에도 쉽게 일반화될 수 있음은 분명합니다. 시스템을 구성하는 구성 요소가 여기에서 명확하게 강조되어 있으므로 지정된 각 수준에서 이러한 구성 요소의 상호 작용 인터페이스와 수준 간의 상호 작용 인터페이스를 모두 고려할 수 있습니다.

이러한 인터페이스에 대한 설명과 구현은 해당 시스템 내에서만 고려할 수 있습니다. 그러면 개방성의 속성은 외부 수준에서만 나타납니다. 그러나 개방형 시스템 이데올로기의 중요성은 주어진 목적을 위한 전체 시스템 클래스 또는 전체 개방형 시스템 집합에 대해 기능적으로 관련된 구성 요소 그룹 내에서 인터페이스를 통합하는 방법론적 경로를 열어준다는 것입니다.

이러한 구성요소의 인터페이스 표준(사실상 또는 공식적으로 채택됨)은 시장에 출시된 대량 제품의 모습을 결정합니다. 이러한 표준의 범위는 정보화 프로세스에 참여하는 다양한 그룹(사용자, 시스템 설계자, 소프트웨어 공급업체 및 장비 공급업체)의 이익을 조정하는 주제입니다.

위에서 우리는 데이터 처리 기술을 구현하는 개방형 시스템 아키텍처의 예를 고려했습니다. 텍스트 처리, 이미지 처리, 음성 처리, 컴퓨터 그래픽 등 모든 종류의 정보 기술에 대한 개방형 시스템을 비슷하게 상상할 수 있습니다. 다양한 정보 표현을 결합하는 멀티미디어 기술을 위한 개방형 시스템 접근 방식을 개발하는 것이 특히 중요합니다. 알려진 바와 같이, 이 작업은 관심 있는 기업, 학술 기관 및 국제 표준화 기관으로 구성된 다양한 협회 및 컨소시엄에 의해 해외에서 수행됩니다. 불행하게도 이러한 작업에 대한 러시아 전문가들은 여전히 ​​기껏해야 관찰자 역할을 하고 있습니다.

복잡한 개체에 할당된 작업을 결정하고 해당 개체가 가져야 하는 주요 특성과 매개변수를 강조하기 위해 해당 개체의 일반 모델이 생성됩니다. 컴퓨터 네트워크의 일반 모델은 네트워크 전체의 특성과 주요 구성 요소의 특성 및 기능을 결정합니다.

컴퓨터 네트워크 아키텍처- 일반 모델에 대한 설명.____

다양한 컴퓨터 네트워크 제조업체와 네트워크 소프트웨어 제품으로 인해 서로 다른 아키텍처의 네트워크를 결합하는 문제가 제기되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 MOS에서는 개방형 시스템 아키텍처 모델.

개방형 시스템- 허용된 표준에 따라 다른 시스템과 상호 작용하는 시스템입니다.

제안된 개방형 시스템 아키텍처 모델은 제조업체가 호환 가능한 네트워크 장비를 개발하는 기초 역할을 합니다. 이 모델은 개별 요소를 만질 수 있는 일종의 육체가 아닙니다. 이 모델은 상호 운용 가능한 네트워크 소프트웨어 제품에 대한 표준 구축에 대한 가장 일반적인 권장 사항을 나타냅니다. 이러한 권장 사항은 컴퓨터 네트워크의 하드웨어와 소프트웨어 모두에서 구현되어야 합니다.

현재 OSI(Open Systems Interconnection) 모델은 가장 널리 사용되는 네트워크 아키텍처 모델입니다. 모델은 특정 솔루션이 아닌 일반적인 기능을 고려하므로 모든 실제 네트워크가 이를 정확하게 따르는 것은 아닙니다. 개방형 시스템 상호작용 모델은 7개 수준으로 구성됩니다(그림 6.15).

레벨 7 - 적용된- 최종 사용자 애플리케이션 프로세스에 대한 지원을 제공합니다. 이 수준은 특정 컴퓨터 네트워크에서 구현되는 적용 작업의 범위를 결정합니다. 또한 사용자 애플리케이션에 필요한 모든 서비스 요소가 포함되어 있습니다. 네트워크 운영 체제의 일부 작업은 애플리케이션 계층으로 이전될 수 있습니다.

레벨 6 - 대표- 모델의 데이터 구문을 정의합니다. 데이터 프레젠테이션. 이는 특정 시스템에서 허용되는 코드 및 형식으로 데이터 표시를 보장합니다. 일부 시스템에서는 이 수준이 응용 프로그램 수준과 결합될 수 있습니다.

레벨 5 - 세션- 통신 네트워크를 통해 두 가입자 간의 통신 세션 설정 및 유지 관리를 구현합니다. 응용 프로그램에서 정의한 모드로 데이터 교환을 허용하거나, 교환 모드를 선택하는 기능을 제공합니다. 세션 계층은 통신 세션을 유지하고 종료합니다.

상위 3개 레벨은 공통 이름으로 통합됩니다. 프로세스또는 신청 절차. 이러한 수준은 응용 시스템으로서 컴퓨터 네트워크의 기능적 특징을 결정합니다.

4레벨- 전송 - 프로세스와 네트워크 간의 인터페이스를 제공합니다. 프로세스 간에 논리 채널을 설정하고 이러한 채널을 통해 프로세스 간에 교환되는 정보 패킷의 전송을 보장합니다. 전송 계층에 의해 설정된 논리 채널을 호출합니다. 운송 채널.

비닐 봉투- 네트워크 가입자가 서로 전송하는 바이트 그룹입니다.

3단계 - 네트워크- 인터페이스를 정의합니다. 데이터 단말 장비패킷 교환 네트워크를 사용하는 사용자입니다. 또한 통신 네트워크에서 패킷 라우팅과 네트워크 간 통신을 담당하며 인터네트워킹을 구현합니다.

쌀. 6.16. OSI 모델의 계층별 메시지 처리

메모. 통신 공학에서는 데이터 터미널 장비라는 용어가 사용됩니다. 이는 데이터 처리 시스템(컴퓨터, 터미널, 특수 장비)의 통신 채널에 연결된 모든 장비를 정의합니다.

2단계 - 채널- 데이터 링크 수준 - 정보 채널을 통해 정보를 전송하는 프로세스를 구현합니다. 정보 채널은 물리적 채널로 연결된 두 컴퓨터 사이에 설정되는 논리적 채널입니다. 데이터 링크 계층은 정보 패킷이 포함된 프레임 형태로 데이터 흐름을 제어하고, 전송 오류를 감지하며, 오류나 데이터 손실이 발생할 경우 정보 복구 알고리즘을 구현합니다.

레벨 1 - 물리적- 통신 채널에서 필요한 모든 절차를 수행합니다. 주요 임무는 데이터 전송 장비와 이에 연결된 통신 채널을 제어하는 ​​것입니다.

정보가 애플리케이션 프로세스에서 네트워크로 전송되면 개방형 시스템 상호 작용 모델 수준에 따라 처리됩니다(그림 6.16). 이 처리의 의미는 각 수준이 프로세스 정보에 자신의 수준을 추가한다는 것입니다. 제목- 메시지 주소 지정 및 일부 제어 기능에 필요한 서비스 정보. 헤더 외에도 링크 계층은 통신 네트워크에서 메시지가 올바르게 수신되었는지 확인하는 데 사용되는 제어 시퀀스인 트레일러도 추가합니다.

물리 계층은 헤더를 추가하지 않습니다. 헤더와 트레일러로 구성된 메시지는 통신 네트워크로 들어가 컴퓨터 네트워크의 가입자 컴퓨터에 도착합니다. 메시지를 수신하는 각 구독자 컴퓨터는 주소를 해독하고 메시지가 해당 메시지인지 여부를 확인합니다.

동시에 가입자 컴퓨터에서는 개방형 시스템 상호 작용 모델 수준에 따라 헤더를 읽고 잘라내는 역 프로세스가 발생합니다. 각 수준은 자체 헤더에만 응답합니다. 상위 수준의 헤더는 하위 수준에서 인식되거나 변경되지 않습니다. 하위 수준에 "투명"합니다. 따라서 OSI 모델의 수준을 거치면서 정보는 최종적으로 해당 프로세스에 도달합니다.

주목!개방형 시스템 상호 작용 모델의 각 수준은 자체 헤더에만 응답합니다.

메모. 그림에서. 그림 6.16은 모델의 계층을 통한 데이터 흐름을 보여줍니다. 각 레벨에는 자체 제목(3)이 추가됩니다.

7단계 BOS 모델의 주요 장점은 무엇입니까? 시스템을 개발하고 개선하는 과정에서 개별 구성 요소를 변경해야 할 필요성이 발생합니다. 때로는 이로 인해 다른 구성 요소를 변경해야 하므로 시스템 업그레이드 프로세스가 상당히 복잡해지고 복잡해집니다.

여기서 7레벨 모델의 장점이 발휘됩니다. 인터페이스가 수준 간에 고유하게 정의된 경우 수준 중 하나를 변경해도 다른 수준을 변경할 필요가 없습니다. 따라서 레벨이 서로 상대적으로 독립되어 있습니다.

실제 컴퓨터 네트워크에서 BOS 모델 수준의 구현과 관련하여 한 가지 더 언급할 필요가 있습니다. 모델 수준에서 설명하는 기능은 하드웨어나 프로그램 형식으로 구현되어야 합니다.

물리 계층 기능은 항상 하드웨어에서 구현됩니다. 이는 어댑터, 데이터 전송 멀티플렉서, 네트워크 카드 등입니다.

나머지 레벨의 기능은 소프트웨어 모듈(드라이버)의 형태로 구현됩니다.

"시스템"의 개념은 두 가지입니다. 한편, 일반적인 정의에 따르면 시스템은 상호 작용하는 요소(구성 요소), 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 집합입니다. 반면에, 시스템은 더 복잡한 다른 시스템의 구성 요소 역할을 할 수 있으며, 이는 다시 다음 수준의 시스템 구성 요소가 될 수 있습니다.

이와 관련하여 시스템과 도구의 아키텍처에 대한 개념을 이를 사용하는 사람의 관점에서 외부 설명(참조 모델)으로 명확히 할 필요가 있습니다. 따라서 개방형 시스템의 아키텍처는 다음과 같은 측면에서 외부 외관과 각 구성 요소에 대한 계층적 설명으로 드러납니다.

사용자(사용자 인터페이스),

시스템 디자이너(디자인 환경),

응용 프로그래머(시스템 및 도구/프로그래밍 환경),

시스템 프로그래머(컴퓨터 아키텍처),

하드웨어 개발자(하드웨어 인터페이스).

개방형 시스템 아키텍처에 대해 제안된 관점은 위에서 언급한 개방성의 일반적인 속성을 포괄적으로 구현해야 한다는 요구에서 나온 것이며 G. Myers에 따라 수용된 컴퓨터 아키텍처 개념을 확장한 것입니다.

예를 들어, 사용자 인터페이스(위의 모든 그룹의 관점에 따름), 데이터 처리 도구, 데이터 표시 및 저장 도구, 통신 도구라는 네 가지 영역의 구성 요소로 구성된 데이터 처리 시스템의 아키텍처 표현을 고려하십시오. 이 표현에는 시스템이 표현하는 환경, 애플리케이션 구성 요소가 의존하는 운영 환경(시스템), 하드웨어라는 세 가지 수준의 설명을 사용해야 합니다. 각 수준은 편의상 두 개의 하위 수준으로 구분됩니다(표 1 참조).

1 번 테이블

데이터 처리 시스템 아키텍처 표현의 계층 구조

최종 사용자 환경 수준은 입력 및 출력 설명(양식 및 보고서 생성기), 도메인 정보 모델 설계 언어(4GL 언어), 유틸리티 및 라이브러리 프로그램 기능, 원격 정보 교환 서비스 시 통신 환경의 응용 계층으로 특징지어집니다. 필수입니다. 동일한 수준에서 프로그래밍 언어 및 시스템, 명령 언어(운영 체제 셸), DBMS 쿼리 언어, 세션 수준 및 대표적인 통신 환경 등 애플리케이션 프로그래밍 환경(툴킷)이 정의됩니다.

운영 체제 수준에서는 처리 프로세스 구성, 데이터 저장 환경에 대한 액세스, 창 인터페이스 및 통신 환경의 전송 계층 기능을 구현하는 운영 환경의 구성 요소가 제공됩니다. 운영 체제의 하위 하위 수준은 커널, 파일 시스템, 하드웨어 제어 드라이버 및 통신 환경의 네트워크 계층입니다.

하드웨어 수준에서는 컴퓨터 개발자에게 친숙한 하드웨어 아키텍처의 구성 요소를 쉽게 볼 수 있습니다.

프로세서 명령 시스템(프로세서),

기억 조직,

입출력 구성 등

다음 형식의 물리적 구현도 포함됩니다.

시스템 버스,

대용량 메모리 버스,

주변 장치 인터페이스,

데이터 전송 수준,

스토리지 환경의 물리적 계층.

개방형 데이터 처리 시스템의 아키텍처에 대해 제시된 관점은 정보 교환을 위해 데이터 네트워크에 포함된 단일 머신 구현을 나타냅니다. 분산 데이터 처리 시스템뿐만 아니라 기능이 분리된 다중 프로세서 시스템에도 쉽게 일반화될 수 있음은 분명합니다. 시스템을 구성하는 구성 요소가 여기에서 명확하게 강조되어 있으므로 지정된 각 수준에서 이러한 구성 요소의 상호 작용 인터페이스와 수준 간의 상호 작용 인터페이스를 모두 고려할 수 있습니다.

이러한 인터페이스에 대한 설명과 구현은 해당 시스템 내에서만 고려할 수 있습니다. 그러면 개방성의 속성은 외부 수준에서만 나타납니다. 그러나 개방형 시스템 이데올로기의 중요성은 주어진 목적을 위한 전체 시스템 클래스 또는 전체 개방형 시스템 집합에 대해 기능적으로 관련된 구성 요소 그룹 내에서 인터페이스를 통합하는 방법론적 경로를 열어준다는 것입니다.

이러한 구성요소의 인터페이스 표준(사실상 또는 공식적으로 채택됨)은 시장에 출시된 대량 제품의 모습을 결정합니다. 이러한 표준의 범위는 정보화 프로세스에 참여하는 다양한 그룹(사용자, 시스템 설계자, 소프트웨어 공급업체 및 장비 공급업체)의 이익을 조정하는 주제입니다.

위에서 우리는 데이터 처리 기술을 구현하는 개방형 시스템 아키텍처의 예를 고려했습니다. 텍스트 처리, 이미지 처리, 음성 처리, 컴퓨터 그래픽 등 모든 종류의 정보 기술에 대한 개방형 시스템을 비슷하게 상상할 수 있습니다. 다양한 정보 표현을 결합하는 멀티미디어 기술을 위한 개방형 시스템 접근 방식을 개발하는 것이 특히 중요합니다. 알려진 바와 같이, 이 작업은 관심 있는 기업, 학술 기관 및 국제 표준화 기관으로 구성된 다양한 협회 및 컨소시엄에 의해 해외에서 수행됩니다. 불행하게도 이러한 작업에 대한 러시아 전문가들은 여전히 ​​기껏해야 관찰자 역할을 하고 있습니다.

네트워크 모델. OSI 참조 모델

컴퓨터 네트워크의 일반 모델은 네트워크 전체의 특성과 주요 구성 요소의 특성 및 기능을 결정합니다.

컴퓨터 네트워크 아키텍처일반 모델에 대한 설명입니다. 다양한 컴퓨터 네트워크 제조업체와 네트워크 소프트웨어 제품으로 인해 서로 다른 아키텍처의 네트워크를 결합하는 문제가 제기되었습니다.

1980년대 초. ISO(국제 표준화 기구)는 공급업체가 상호 운용 가능한 네트워크 구현을 만드는 데 도움이 될 수 있는 네트워크 모델을 만들 필요성을 인식했습니다. 1984년에 출시된 OSI 참조 모델은 이러한 요구를 충족했으며 빠르게 컴퓨터 간 메시지 전송을 위한 기본 아키텍처 모델이 되었습니다. 흔히 개방형 시스템 아키텍처 모델이라고 합니다.

개방형 시스템은 허용된 표준에 따라 다른 시스템과 상호 작용하는 시스템입니다. 개방형 시스템 상호 연결 모델은 제조업체가 상호 운용 가능한 네트워킹 장비를 개발할 수 있는 프레임워크를 제공합니다.

서로 다른 회로의 컴퓨터 간에 정보를 이동하는 것은 매우 어려운 작업입니다.

이 모델은 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 방법을 설정하고 네트워크 및 소프트웨어에서 사용되는 표준 프로토콜을 정의합니다. 이 모델은 호환 가능한 소프트웨어 제품을 구축하기 위한 가장 일반적인 권장 사항을 나타냅니다. 이러한 권장 사항은 컴퓨터 네트워크의 하드웨어와 소프트웨어 모두에서 구현되어야 합니다.

개방형 시스템 상호 운용성 모델시스템 자체는 서로 다른 기술적 수단으로 생성될 수 있지만 관련 표준의 공유 사용 덕분에 서로에게 개방된 시스템 간 데이터 전송 절차를 정의합니다. 현재 개방형 시스템 상호 연결 모델은 가장 널리 사용되는 네트워크 아키텍처 모델입니다. 특정 솔루션보다는 일반적인 기능을 고려하므로 모든 실제 네트워크가 이를 정확하게 따르는 것은 아닙니다. 개방형 시스템 상호작용 모델은 7개 레벨로 구성됩니다. 각 수준에서는 특정 네트워크 기능이 수행됩니다. 하위 계층(1 및 2)은 물리적 매체 및 관련 작업(예: 네트워크 어댑터 카드 및 케이블을 통해 데이터 비트 전송)을 정의합니다. 최상위 계층은 애플리케이션이 통신 서비스에 액세스하는 방법을 결정합니다. 레벨이 높을수록 해결되는 문제가 더 복잡해집니다. 네트워크로 전송되기 전에 데이터는 패킷으로 나누어집니다.

비닐 봉투네트워크 장치 간에 하나의 단위로 전송되는 정보의 단위입니다. 전송 측에서 패킷은 시스템의 모든 레벨을 위에서 아래로 순차적으로 통과합니다. 그런 다음 네트워크 케이블을 통해 수신자 컴퓨터로 전송되고 다시 모든 레벨을 역순으로 진행합니다.

12. osi 모델의 수준. 계층적 의사소통.

OSI 참조 모델은 네트워크 환경을 통해 컴퓨터 간에 정보를 이동하는 문제를 7개의 더 작은 문제로 나누어 더 쉽게 해결할 수 있도록 합니다. 이 7가지 문제는 각각 상대적으로 독립적이어서 외부 정보에 과도하게 의존하지 않고도 해결하기 쉽기 때문에 선택되었습니다. 7가지 문제 영역 각각은 모델 수준 중 하나를 사용하여 해결되었습니다. 대부분의 네트워크 장치는 7개 계층을 모두 구현합니다. 그러나 정보 흐름 모드에서 일부 네트워크 구현은 하나 이상의 레이어를 건너뜁니다.

OSI의 가장 낮은 두 계층은 하드웨어와 소프트웨어로 구현됩니다. 나머지 5개의 최고 수준은 일반적으로 소프트웨어로 구현됩니다. OSI 참조 모델은 정보가 네트워크 매체(예: 전선)를 통해 한 응용 프로그램(예: 스프레드시트 프로그램)에서 다른 컴퓨터에 있는 다른 응용 프로그램으로 이동하는 방법을 설명합니다. 왜냐하면 전송될 정보는 시스템 계층을 통해 아래로 이동하여 인간의 언어와 비슷하지 않고 컴퓨터가 이해하는 종류의 정보, 즉 "1"과 "0"과 비슷해집니다.

OSI 모델의 계층(아래에서 위로)과 일반 기능은 다음과 같이 고려될 수 있습니다.

SI 모델에서 서로 다른 대륙에 위치한 사용자 간에 데이터가 어떻게 교환되는지 살펴보겠습니다.

1.켜기 응용 수준사용자는 특별한 애플리케이션을 사용하여 문서(메시지, 그림 등)를 만듭니다.

애플리케이션 레이어- 사용자에게 가장 가까운 OSI 계층입니다. 다른 OSI 계층에 서비스를 제공하지 않는다는 점에서 다른 계층과 다릅니다. 그러나 OSI 모델의 범위를 벗어나는 애플리케이션 프로세스에 대해서는 이를 제공합니다. 이러한 응용 프로세스의 예로는 스프레드시트 프로그램, 워드 프로세싱 프로그램, 은행 터미널 프로그램 등이 있습니다. 애플리케이션 계층은 의도된 통신 파트너의 존재를 식별 및 설정하고 협력 애플리케이션 프로그램을 동기화하며 오류 해결 및 정보 무결성 관리를 위한 절차에 대한 합의를 설정합니다. 또한 애플리케이션 계층은 의도한 통신에 충분한 리소스를 사용할 수 있는지 여부를 결정합니다.

2.켜기 프레젠테이션 수준그의 컴퓨터 운영 체제는 생성된 데이터가 있는 위치(RAM, 하드 드라이브의 파일 등)를 기록하고 다음 레벨과의 상호 작용을 제공합니다.

대표수준한 시스템의 애플리케이션 계층에서 전송된 정보를 다른 시스템의 애플리케이션 계층에서 읽을 수 있도록 하는 역할을 담당합니다. 필요한 경우 대표 계층은 공통 정보 표현 형식을 사용하여 여러 정보 표현 형식 간을 변환합니다. 표현 계층은 실제 사용자 데이터의 형식과 표현뿐만 아니라 프로그램이 사용하는 데이터 구조에도 관련됩니다. 따라서 (필요한 경우) 실제 데이터 형식을 변환하는 것 외에도 대표 계층은 애플리케이션 계층에 대한 데이터 전송 구문을 협상합니다.

3.켜기 세션 수준사용자의 컴퓨터는 로컬 또는 글로벌 네트워크와 상호 작용합니다. 이 수준의 프로토콜은 "방송 중"에 대한 사용자의 권한을 확인하고 문서를 전송 계층 프로토콜로 전송합니다.

이름에서 알 수 있듯이 세션 계층은 애플리케이션 작업 간의 세션을 설정, 관리 및 종료합니다. 세션은 두 개 이상의 프레젠테이션 개체 간의 대화로 구성됩니다(세션 계층은 프레젠테이션 계층에 서비스를 제공한다는 점을 기억하세요). 세션 계층은 대표 계층의 객체 간 대화를 동기화하고 객체 간의 정보 교환을 관리합니다. 세션 계층은 대화(세션)에 대한 기본 규제 외에도 세션, 프레젠테이션 및 애플리케이션 계층에서 문제에 대한 정보, 서비스 클래스 및 예외 알림을 보내는 수단을 제공합니다. 세션 계층은 서로 다른 지리적 위치에 있을 수 있는 서로 다른 "서브넷"에 연결된 두 개의 최종 시스템 간의 연결 및 경로 선택을 제공하는 종단 간 계층입니다. 이 경우 "서브넷"은 기본적으로 독립 네트워크 케이블(세그먼트라고도 함)입니다. 왜냐하면 통신하려는 두 최종 시스템은 상당한 지리적 거리로 분리될 수 있으며 네트워크 계층은 라우팅 도메인입니다. 라우팅 프로토콜은 일련의 상호 연결된 서브넷을 통해 최적의 경로를 선택합니다. 기존 네트워크 계층 프로토콜은 이러한 경로를 따라 정보를 전송합니다.

4. .켜기 운송 수준문서는 사용 중인 네트워크에서 데이터가 전송되는 형식으로 변환됩니다. 예를 들어 작은 표준 크기의 가방으로자를 수 있습니다.

전송 계층세션 계층과 전송 계층 간의 경계는 애플리케이션 계층 프로토콜과 하위 계층 프로토콜 간의 경계로 표현될 수 있습니다. 애플리케이션, 프리젠테이션 및 세션 계층이 애플리케이션 문제를 처리하는 반면, 4개의 하위 계층은 데이터 전송 문제를 처리합니다. 전송 계층은 세부 사항을 조사해야 하는 상위 계층의 필요성을 완화하는 데이터 전송 서비스를 제공하려고 합니다. 특히 전송 계층은 인터네트워크를 통해 안정적인 데이터 전송을 수행하는 것과 같은 문제와 관련이 있습니다. 안정적인 서비스를 제공하는 데 있어 전송 계층은 가상 회선의 설정, 유지 및 순차적 종료, 전송 오류 감지 및 복구 시스템, 정보 흐름 제어(시스템이 다른 시스템의 데이터로 넘치지 않도록 방지)를 위한 메커니즘을 제공합니다.

5. 네트워크 계층네트워크의 데이터 이동 경로를 결정합니다. 따라서 예를 들어 전송 수준에서 데이터가 패킷으로 "절단"된 경우 네트워크 수준에서 각 패킷은 다른 패킷에 관계없이 전달되어야 하는 주소를 받아야 합니다.

네트워크 계층서로 다른 지리적 위치에 있을 수 있는 서로 다른 "서브넷"에 연결된 두 개의 최종 시스템 간의 연결 및 경로 선택을 제공하는 종단 간 계층입니다. 이 경우 "서브넷"은 기본적으로 독립 네트워크 케이블(세그먼트라고도 함)입니다. 왜냐하면 통신하려는 두 최종 시스템은 상당한 지리적 거리로 분리될 수 있으며 네트워크 계층은 라우팅 도메인입니다. 라우팅 프로토콜은 일련의 상호 연결된 서브넷을 통해 최적의 경로를 선택합니다. 기존 네트워크 계층 프로토콜은 이러한 경로를 따라 정보를 전송합니다.

6. 데이터링크 수준. 연결 수준네트워크 계층에서 수신한 데이터에 따라 물리 계층에서 순환하는 신호를 변조하기 위해 필요합니다. 예를 들어, 컴퓨터에서 이러한 기능은 네트워크 카드나 모뎀에 의해 수행됩니다.

데이터링크 계층(공식적으로 데이터 링크 계층이라고 함)은 물리적 채널을 통한 안정적인 데이터 전송을 보장합니다. 이 작업을 수행할 때 데이터 링크 계층은 물리적 주소 지정(네트워크 또는 논리적 주소 지정과 반대), 네트워크 토폴로지, 회선 규율(최종 시스템이 네트워크 링크를 사용하는 방법), 오류 알림, 데이터 블록 순서 지정 등의 문제를 처리합니다. 그리고 정보 흐름 제어.

7. 신체 수준.실제 데이터 전송은 물리 계층에서 발생합니다. . 문서도, 패킷도, 바이트도 없습니다. 비트, 즉 데이터 표현의 기본 단위만 있습니다. 문서 복원은 클라이언트 컴퓨터의 하위 수준에서 상위 수준으로 이동할 때 점진적으로 발생합니다.

물리적 계층 시설은 컴퓨터 외부에 있습니다. 로컬 네트워크에서는 네트워크 자체의 장비입니다. 전화 모뎀을 사용한 원격 통신의 경우 전화선, 전화 교환 장비 등이 있습니다.

물리층최종 시스템 간의 물리적 채널 활성화, 유지 관리 및 비활성화의 전기적, 기계적, 절차적 및 기능적 특성을 정의합니다. 물리적 계층 사양은 전압 레벨, 전압 타이밍, 물리적 정보 전송 속도, 최대 정보 전송 거리, 물리적 커넥터 및 기타 유사한 특성과 같은 특성을 정의합니다.

정보 수신자의 컴퓨터에서는 데이터를 비트 신호에서 문서로 변환하는 역과정이 발생합니다.

서버와 클라이언트의 서로 다른 프로토콜 계층은 서로 직접 통신하지 않고 물리 계층을 통해 통신합니다. 점차적으로 상위 수준에서 하위 수준으로 이동하면서 데이터는 지속적으로 변환되어 추가 데이터로 "무성해지며" 인접한 측면의 해당 수준의 프로토콜에 의해 분석됩니다. 이는 효과를 생성합니다. 가상레벨 간의 상호 작용.

이를 설명하기 위해 일반 우편을 사용하는 두 명의 통신원 간의 상호 작용에 대한 간단한 예를 생각해 보십시오. 정기적으로 서로 이메일을 주고받는다면 사용자(애플리케이션) 수준에서 그들 사이에 연결이 있다고 믿을 수 있습니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 이러한 연결을 가상이라고 부를 수 있습니다. . 각 통신원이 개인적으로 편지를 상대방에게 가져가서 자신의 손에 건네준다면 그것은 육체적인 일이 될 것입니다. 실제로 그는 그것을 우편함에 넣고 응답을 기다립니다.

지역 우편 서비스는 공공 우편함에서 편지를 모아 개인 우편함으로 배달합니다. 이것은 아래에 있는 또 다른 수준의 의사소통 모델입니다. 우리 편지가 다른 도시에 있는 수취인에게 도달하려면 우리 지역 우편 서비스와 그의 지역 우편 서비스 사이에 연결이 있어야 합니다. 그러나 이러한 서비스에는 물리적 연결이 없습니다. 들어오는 메일을 분류하여 연방 우편 서비스 수준으로 전송하는 것뿐입니다.

연방 우편국의 업무는 철도 부서의 우편 및 수하물 서비스와 같은 다음 단계의 서비스에 의존합니다. 그리고 이 서비스의 작업을 조사해야만 마침내 두 도시를 연결하는 철도 선로와 같은 물리적 연결의 징후를 찾을 수 있습니다.

이 예에서는 송신 지점과 수신 지점에 있는 유사한 서비스 간에 여러 가상 연결이 형성되었다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 직접적인 접촉 없이도 이러한 서비스는 서로 상호 작용합니다. 어떤 수준에서는 편지를 가방에 넣고 봉인하고 첨부 문서를 첨부하여 비슷한 수준의 다른 도시 어딘가에서 연구하고 확인합니다.

아래 표는 OSI 모델의 계층과 메일 전달 서비스 운영 간의 유사점을 제공합니다.

네트워크의 여러 컴퓨터가 서로 통신하려면 동일한 언어, 즉 동일한 프로토콜을 사용해야 합니다. 프로토콜은 네트워크에서 작동할 때 데이터를 교환하는 데 사용되는 "언어"입니다. 각각 다른 작업을 수행하는 많은 프로토콜이 있습니다. OSI 모델의 서로 다른 계층에서는 서로 다른 프로토콜이 사용됩니다.

이더넷대부분의 최신 근거리 통신망에서 사용되는 연결 계층 프로토콜입니다. 이더넷 프로토콜은 네트워크 전송 매체에 대한 통합 인터페이스를 제공하므로 운영 체제가 여러 네트워크 계층 프로토콜을 동시에 사용하여 데이터를 수신하고 전송할 수 있습니다. 토큰반지연결 수준에서 "클래식" 이더넷 프로토콜의 대안입니다.

네트워크 통신 채널을 통해 정보를 전송하려면 메시징(패킷) 프로토콜을 설치해야 합니다. 그러한 프로토콜이 여러 가지 있습니다. 가장 널리 사용되는 것은 다음과 같습니다. NetBEUI, IPX/ SPX, TCP/ IP. 프로토콜 넷뷰이그리고 IPX/ SPX- 로컬 네트워크에서 사용됩니다. 프로토콜 TCP/ IP글로벌 인터넷의 기본 프로토콜입니다.

규약TCP/ IP

1970년대에 시작된 이래로 TCP/IP 프로토콜 스택은 OSI 모델의 네트워크 및 전송 계층에서 데이터 전송 프로토콜에 대한 산업 표준으로 발전했습니다. 또한 스택에는 하단의 데이터 링크 레이어부터 상단의 애플리케이션 레이어까지 다양한 OSI 레이어에서 실행되는 다양한 프로토콜이 포함되어 있습니다.

운영 체제 작성자는 네트워크 프로토콜 스택을 단순화하여 일반 사용자가 더 쉽게 이해할 수 있도록 노력합니다. 예를 들어, Windows 워크스테이션에서 TCP/IP 프로토콜 설치는 단일 조건부 프로토콜을 선택하여 수행됩니다. 실제로 이 프로토콜은 TCP(전송 제어 프로토콜)와 IP(인터넷 프로토콜)가 두 가지인 전체 프로토콜 제품군을 지원합니다. 대표.

TCP/IP 계열의 각 프로토콜의 작동 원리와 해당 통신 서비스를 제공하기 위한 프로토콜 간의 상호 작용 메커니즘을 이해하는 것은 TCP/IP 네트워크의 유지 관리 및 문제 해결에 매우 중요한 것 같습니다.

TCP/IP가 대부분의 네트워크에서 사용되는 프로토콜 세트가 된 데에는 여러 가지 이유가 있으며, 그 중 가장 중요한 것은 이러한 프로토콜이 인터넷에서 사용된다는 것입니다. TCP/IP 프로토콜은 개인용 컴퓨터가 출현하기 전, 다른 제조업체의 컴퓨터 제품 간의 상호 운용성에 대해 거의 알려지지 않았던 초기 인터넷(당시 ARPANET이라고 함)을 지원하기 위해 설계되었습니다. 당시 인터넷은 다양한 유형의 컴퓨터로 구성된 네트워크였으며, 따라서 모든 컴퓨터에 공통적으로 필요한 프로토콜 세트였습니다. 네트워크 및 전송 계층 서버를 제공하는 다른 프로토콜 스택과 TCP/IP를 구별하는 주요 요소는 고유한 주소 지정 시스템입니다. TCP/IP 네트워크의 각 장치에는 해당 장치를 다른 시스템에 고유하게 식별하는 IP 주소(때로는 두 개 이상)가 할당됩니다.

주석: 개방형 시스템을 개념 및 이를 기반으로 하는 참조 모델 집합으로 방법론적으로 정당화합니다. OSI 모델.

2.1. 개방형 시스템의 방법론적 기초

정보 기술의 표준화 과정은 표준화의 대상, 방법 및 도구를 합리적으로 결정할 수 있는 방법론적 기반을 갖추어야 합니다. 동시에, 개념 정보 기술"는 다음과 같이 해석됩니다. 정보 기술정보의 검색 및 수집, 표시, 구성, 처리, 보안, 저장, 전송은 물론 정보 교환 및 관리를 다루는 소프트웨어, 하드웨어 및 통신 시스템과 도구의 사양, 설계 및 개발이 포함됩니다." 이러한 해석 통합된 방법론적 기반은 개방형 시스템을 위한 방법론적 기반의 형태로 구현됩니다.

방법론적으로 개방형 시스템 기반이를 기반으로 한 일련의 개념과 참조 모델로 구성됩니다.

• 개방형 시스템 구축을 위한 개념적 기초 및 원칙;
• 개방형 시스템 환경의 참조 모델(개방형 시스템 환경 참조 모델 - OSE RM)
• OSI RM(개방형 시스템 상호 연결 참조 모델);
• 표준화된 솔루션 공간에서 개방형 시스템을 생성하도록 설계된 IT/IS 프로필의 개발 및 사용을 위한 장치
• 프로필 분류;
• 소스 표준 및 프로필에 대한 IT 시스템의 적합성을 테스트하는 개념입니다.

가장 중요한 결과는 개방형 시스템 기반의 방법론 확립오늘은:

• 개방형 시스템의 전체적인 개발 및 표준화를 위한 전문 국제기구 시스템 구축;
• IT 분야의 가장 중요한 부분에 대한 참조 모델 및 해당 기본 사양을 개발하여 정보 기술 및 시스템(IT/IS) 생성을 위한 공간의 개념적, 기능적 기반을 형성할 수 있었습니다.
• 기본 사양 및/또는 프로필의 기능을 정의하는 복잡하고 다양한 분야의 개방형 IT/IS를 지정하고 문서화하기 위한 장치를 제공하는 프로필 개념의 개발 및 광범위한 사용
• IT/IS 분류 시스템이며 IT/IS 공간에서 프로파일을 체계적으로 식별하는 프로파일 분류법 개발
• IT/IS 구현이 구현하는 사양을 준수하기 위한 개념 및 방법론 개발.

방법론적 정보 기술 기반, 다양한 추상화 수준의 IT 사양으로 구성된 주요 부분은 계층적 접근 방식을 기반으로 형성되어 일부 다단계 모델을 사용하여 구조 분석을 용이하게 합니다.

쌀. 2.1.

이 모델은 이기종 소프트웨어, 하드웨어 및 통신 도구로 구성된 정보 시스템의 획득/개발, 구현, 운영 및 개발을 담당하는 IT 서비스 관리자 및 프로젝트 관리자를 대상으로 합니다. OSE 환경의 응용 프로그램에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 실시간 시스템(Real Time System - RTS) 및 임베디드 시스템(Embedded System - ES);
• 거래 처리 시스템(TPS);
• 데이터베이스 관리 시스템(데이터베이스 관리 시스템 - DBMS);
• 다양한 의사결정 지원 시스템(Decision Support System - DSS);
• 관리(Executive Information System - EIS) 및 생산(Enterprise Resource Planning - ERP) 목적을 위한 관리 정보 시스템;
• 지리정보시스템(GIS);
• 국제기구에서 권장하는 사양을 사용할 수 있는 기타 특수 시스템.

제조업체와 사용자의 관점에서 볼 때 OSE 환경은 다음과 같은 보안 응용 프로그램 시스템의 개발이나 획득, 운영 및 유지 관리를 규제하고 촉진하는 상당히 보편적인 기능 인프라입니다.

• 사용된 공급자 또는 사용자 플랫폼에서 실행됩니다.
• 모든 운영 체제를 사용하십시오.
• 데이터베이스 액세스 및 데이터 관리를 제공합니다.
• 공급자 네트워크와 현지 소비자 네트워크를 통해 데이터를 교환하고 상호 작용합니다.
• 공통 사용자-컴퓨터 인터페이스 시스템의 표준 인터페이스를 통해 사용자와 상호 작용합니다.

따라서 OSE 환경은 "표준 기능, 인터페이스, 데이터 형식, 교환 및 액세스 프로토콜을 통해 이식 가능하고 확장 가능하며 상호 운용 가능한 컴퓨터 응용 프로그램"을 지원합니다.

표준은 국제적, 국내적 또는 기타 공개적으로 이용 가능한 사양 및 계약일 수 있습니다. 이러한 표준과 사양은 OSE 기준을 충족하는 시스템과 시설을 구축하기 위해 컴퓨팅 및 통신 소프트웨어와 하드웨어의 모든 개발자, 공급업체, 사용자가 사용할 수 있습니다.

가지고 다닐 수 있는, 표준 플랫폼에서 구현되고 표준화된 프로그래밍 언어로 작성된 경우. 컴퓨팅 환경에 연결하고 표준 형식으로 데이터를 읽고 생성하며 다양한 컴퓨팅 환경에서 실행되는 표준 프로토콜에 따라 전송하는 표준 인터페이스에서 작동합니다.

OSE 애플리케이션 및 도구 확장 가능개인용 컴퓨터부터 강력한 서버, 병렬 컴퓨팅을 위한 로컬 시스템부터 대규모 GRID 시스템까지 다양한 플랫폼과 네트워크 구성의 환경에서. 사용자는 애플리케이션 프로그램의 실행 속도와 같은 간접적인 징후를 통해 모든 플랫폼의 컴퓨팅 리소스 양의 차이를 확인할 수 있지만 시스템 오류로는 확인할 수 없습니다.

OSE 애플리케이션 및 도구 서로 상호작용하다, 표준 프로토콜, 데이터 교환 형식, 정보의 목표 사용을 위한 협업 또는 분산 데이터 처리 시스템의 인터페이스를 사용하여 사용자에게 서비스를 제공하는 경우. 근거리 통신망이나 네트워크 조합(글로벌 네트워크 포함)을 통해 한 플랫폼에서 다른 플랫폼으로 정보를 전송하는 프로세스는 응용 프로그램과 사용자에게 완전히 투명해야 하며 사용 시 기술적인 어려움을 초래해서는 안 됩니다. 그러나 다른 플랫폼, 운영 체제, 데이터베이스, 프로그램 및 사용자의 위치는 사용되는 응용 프로그램에 중요하지 않습니다.

IEEE POSIX 1003.0 작업 그룹은 OSE 참조 모델(개방형 시스템 환경/참조 모델 - OSE/RM)을 개발했습니다. 이 모델은 JTC1 기술 보고서 ​​TR 14250(그림 2.2)에 국제적으로 설명되어 있습니다.

모델 설명에서는 두 가지 유형의 요소를 사용합니다.

• 논리적 객체, 애플리케이션 소프트웨어(ASW), 애플리케이션 플랫폼 및 외부 기능 환경을 포함합니다.
• 인터페이스, 응용 시스템 인터페이스와 외부 환경과의 교환 인터페이스를 포함합니다.

논리적 객체세 개의 클래스로 표현되고 인터페이스는 두 개로 표시됩니다. OSE 참조 모델의 맥락에서 응용 소프트웨어에는 프로그램 코드, 데이터, 문서, 테스트, 보조 및 교육 도구가 직접 포함됩니다(그림 2.3).

애플리케이션 플랫폼소프트웨어에서 사용하는 시스템 서비스를 구현하는 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소 집합으로 구성됩니다. 애플리케이션 플랫폼의 개념에는 특정 기능 구현이 포함되지 않습니다. 예를 들어, 플랫폼은 여러 애플리케이션에서 사용하는 프로세서부터 대규모 분산 시스템까지 다양할 수 있습니다.

외부 플랫폼 환경소프트웨어 및 애플리케이션 플랫폼 외부 요소(워크스테이션, 데이터 수집, 처리 및 전송을 위한 외부 주변 장치, 통신 인프라 개체, 다른 플랫폼의 서비스, 운영 체제 또는 네트워크 장치)로 구성됩니다.

애플리케이션 인터페이스(응용 프로그램 인터페이스 - API)는 소프트웨어와 응용 프로그램 플랫폼 간의 인터페이스입니다. API의 주요 기능은 소프트웨어 이식성을 지원하는 것입니다. API 분류는 판매되는 서비스 유형(사용자 컴퓨터 시스템의 상호 작용, 애플리케이션 간 정보 교환, 내부 시스템 서비스, 통신 서비스)에 따라 분류됩니다.

EEI(External Environment Interface)는 애플리케이션 플랫폼과 외부 환경 간, 그리고 동일한 플랫폼에서 실행되는 애플리케이션 프로그램 간 정보 전송을 제공합니다.

OSE/RM 참조 모델은 공급자-사용자 관계를 구현하고 관리합니다. 애플리케이션 플랫폼과 외부 환경의 논리적 개체는 서비스 제공자이고 소프트웨어는 사용자입니다. POSIX OSE 모델(그림 2.4)에서 정의한 일련의 API 및 EEI 인터페이스를 사용하여 상호 작용합니다.

EEI 인터페이스는 세 가지 인터페이스(CSI, HCI, ISI)의 조합으로, 각 인터페이스는 외부 장치에 의해 정의된 특성을 갖습니다(그림 2.5).

• 통신 서비스 인터페이스(통신 서비스 인터페이스 - CSI) - 외부 시스템과의 상호 작용을 구현하기 위한 서비스를 제공하는 인터페이스입니다. 상호 작용의 구현은 확립된 프로토콜을 사용하여 교환할 수 있는 프로토콜 및 데이터 형식의 표준화를 통해 수행됩니다.
• 인간-기계 인터페이스(Human Computer Interface - HCI) - 사용자와 소프트웨어 시스템 간의 물리적 상호 작용이 수행되는 인터페이스
• 정보 서비스 인터페이스(정보 서비스 인터페이스 - ISI) - 장기 데이터 저장을 위한 외부 메모리와의 상호 작용 경계입니다. 데이터 표현을 위한 형식 및 구문의 표준화를 통해 보장됩니다.

애플리케이션 플랫폼은 플랫폼에 대한 두 가지 주요 인터페이스를 통해 다양한 애플리케이션에 대한 서비스를 제공합니다.

OSE 환경은 특정 규칙, 구성 요소, 시스템 요소 인터페이스 방법(플러그 호환성), 소프트웨어 및 정보 시스템 개발에 대한 모듈식 접근 방식을 사용하여 소프트웨어의 기능을 보장합니다. 이 모델의 장점은 외부 환경을 특정 기능과 적절한 인터페이스가 있는 독립적인 요소로 분리하고 클라이언트-서버 아키텍처에 구축된 시스템을 설명하는 데 사용할 수 있다는 것입니다. 상대적인 단점은 필요한 모든 사양이 아직 국제 조화 표준 수준에서 제공되지 않는다는 것입니다.