Протоколи прикладного рівня

Протоколи, орієнтовані на додатки.

Три верхніх рівні еталонної моделі OSI — сеансовий, представницький і прикладний — визначають протоколи, орієнтовані на додатки. Протоколи цих рівнів забезпечують прикла­дні процеси користувачів засобами обміну інформацією з іншими (віддаленими) приклад­ними процесами, необхідними для розподіленої обробки інформації. Протоколи верхніх рі­внів встановлюють стандартні для комп'ютерної мережі процедури виконання прикладних функцій. Призначення кожного з цих рівнів і виконувані ними функції розглядалися нами в рамках еталонної моделі OSI. Слід зазначити, що сеансовий рівень тісно пов'язаний з транспортним рівнем і готує для нього інформацію, необхідну для успішної організації транспортного з'єднання. Зокрема на цьому рівні здійснюється організація і логічне підклю­чення пристроїв (портів) до процесів. Нижче наведено основні функції сеансового рівня.

• Визначення місця (адреси), де виконується запитувана функція або де розташовуються запитувані дані.

• Встановлення зв'язку з вузлом, де розташована запитувана функція або дані. Одержання згоди на встановлення.

• Перевірка необхідних ресурсів (буферів) для обміну.

• Перевірка програмного забезпечення.

• Обмін інформацією про протоколи, які будуть використовуватися в процесі взаємодії.

У свою чергу, служби і протоколи прикладного рівня є основою для створення мереже­вого програмного забезпечення і насамперед — мережевих операційних систем.

Слід підкреслити, що в обов'язки різноманітних елементів прикладного рівня входить не забезпечення спеціальних прикладних служб, а створення засобів, за допомогою яких орга­нізується відкритий доступ до відповідних служб. Крім того, відносна незалежність прикла­дного рівня від інших рівнів еталонної моделі OSI дозволяє створювати універсальні мере­жеві програмні продукти.

Структурна організація об'єкта прикладного рівня

Об'єкт прикладного рівня (рис. 9) містить загальні елементи прикладної служби і де­кілька спеціальних елементів прикладної служби. Загальний елемент прикладної служби за­безпечує виконання функцій, властивих усьому прикладному рівню.

Так, елемент служби керування асоціацією відповідає тільки за встановлення і звільнен­ня логічного з'єднання (асоціації) між двома спеціальними елементами прикладної служби, а елемент служби віддаленого опрацювання — за ініціювання операцій у віддаленому спе­ціальному елементі прикладної служби і одержання від нього результатів операцій.

Спеціальний елемент прикладної служби орієнтований на виконання конкретних, влас­тивих тільки йому функцій (служб). До спеціальних елементів прикладної служби відно­сяться елементи:

• передачі, доступу і керування файлами, (дозволяє користувачам працювати з віддалени­ми файловими системами і передавати файли від однієї системи до іншої);

• передачі й опрацювання завдань, (дозволяє формувати керуючу послідовність для управління віддаленими завданнями);

• віртуального термінала, (забезпечує ефективний і гнучкий доступ термінала до комп'ю­терної мережі);

• опрацювання повідомлень.

Рис. 9. Структурна організація об'єкта прикладного рівня, де: СЕПС — спеціальний еле­мент прикладної служби; ТДПР — точка доступу представницького рівня.

Елементи прикладної служби функціонують відповідно до однойменних стандартних протоколів.

Так, протокол передачі, доступу і керування файлом (File Transfer, Access and Manage­ment — FT AM) і відповідна йому прикладна служба визначається стандартом ISO 8571 Міжнародної організації стандартів. Стандартизація забезпечує взаємодію користувачів файлових систем у процесі передачі, доступу або керування інформацією, що зберігається, так, ніби файли зберігаються в цих системах. Користувачем файлових систем виступає при­кладний процес, званий процес-клієнт. Процес, за допомогою якого організується доступ до віддаленого накопичувача файлів (файл-сервера), дістав назву процес файл-сервер. Поста­чальником засобів, через які процес-клієнт одержує доступ до віддаленого накопичувача файлів, є спеціальний елемент прикладної служби передачі, доступу і керування файлом. Робота з файлами здійснюється із залученням трьох взаємодіючих об'єктів: контролера, об'єкта-джерела і об'єкта-приймача. Основні функції керування доступом і передачею файлів бере на себе контролер, який, відповідно до заданого протоколу, координує і передачу ін­формації між об'єктом-джерелом і об'єктом-приймачем і керує нею. Для забезпечення різ­них режимів роботи служби, виконувані нею функцій розбито на класи:

• передачі (забезпечує пересилку файлів або їх частин між системами);

• керування (забезпечує керування віртуальним файлосховищем за допомогою мережі не­ залежних підтверджуваних обмінів);

• передачі і керування (є комбінацією перших двох класів);

• доступу (дозволяє процесу-клієнту виконувати послідовність операцій, необхідних при доступі до файл-серверу);

• необмежений клас, який залишає вибір функціональних блоків за розробником приклад­них програм.

З огляду на велику кількість програмних продуктів для керування файлами, стандартом визначена модель віртуального сховища файлів, яка має використовуватися для опису фай­лів і їх атрибутів. Усі служби і протокол передачі, доступу і керування файлом орієнтовані на взаємодію з віртуальним сховищем файлів. У процесі роботи з реальною системою збе­реження даних установлюється відповідність елементів між нею і віртуальним файлосховищем. Це є частиною процесу створення так званого робочого оточення, яке створюється службою і протоколом передачі, доступу і керування файлом. Робоче оточення дозволяє процесам ідентифікувати один одного, визначати необхідний файл, встановлювати атрибу­ти файла, підключати керування файлом, а також задавати режими і фази роботи служби передачі, доступу і керування файлом.

Документом ISO/DIS 8831 визначена служба передачі й опрацювання завдань, що забез­печує розподілену обробку завдань у комп'ютерних мережах, які відповідають Еталонній моделі OSI. Разом з однойменним протоколом ця служба визначає правила взаємодії відда­лених прикладних елементів різних відкритих систем. Елементи служби взаємодіють між собою за допомогою обміну протокольними блоками даних, названого в даному випадку специфікацією роботи.

Специфікація роботи містить керуючу частину специфікації і документи. До керуючої частини специфікації роботи включені поля з потрібною інформацією для виконання зада­ної операції. Документ є інформаційною частиною специфікації роботи, яка визначає взає­модію між постачальником служби передачі й опрацювання завдань і користувачем цієї служби. Концептуальна взаємодія між постачальником і користувачем служби передачі й опрацювання завдань визначається її примітивами. Служба забезпечує: ввід завдання, отри­маного від користувача; формування запитів виконання завдань; доставку документів одер­жувачам; контроль документів тощо.

Для можливого підключення різних терміналів до комп'ютерної мережі була розроблена концепція віртуального термінала. Віртуальний термінал — це гіпотетичний термінал, який поєднує в собі характерні властивості певного класу пристроїв (терміналів). Віртуальний термінал реалізується за допомогою спеціального елемента прикладної служби, визначено­го в документі ISO/DIS 9040. 2 Міжнародної організації стандартів. При цьому кінцева сто­рона (користувач мережі) перетворює кінцеву інформацію свого термінала на формат вірту­ального термінала для передачі в комп'ютерну мережу. Правила перетворення задаються за допомогою протоколу віртуального термінала (Virtual Terminal Protocol — VTP), викладе­ного в документі ISO/DIS 9041.2. Стандарт визначає алгоритм взаємодії протокольних мо­дулів для забезпечення базисного класу служби віртуального термінала. Стандарт визначає такі основні функції протоколу віртуального термінала: встановлення і завершення асоціа­ції віртуального термінала, узгодження, керування діалогом, передача даних, керування до­ставкою, опрацювання помилок. Крім того, стандарт специфікує: набори процедур для орі­єнтованої на з'єднання передачі даних і керуючої інформації; синхронний і асинхронний режими роботи; засоби узгодження процедур і параметрів служби, а також формати і пра­вила формування блоків даних.

Контрольні питання.

1. Поняття відкритої системи.

2. Що представляє собою процес, взаємодія процесів.

3. Узагальнена структура рівня еталонної моделі ОSІ, взаємодія рівнів.

4. Причини представлення еталонної моделі ОSІ у виді 7 рівнів.

5. Призначення й основні функції кожного з рівнів еталонної моделі ОSІ.

6. Коротка характеристика основних методів доступу у локальних комп'ютерних мережах.

7. Методи доступу в мережах з шинною топологією.

8. Методи доступу в кільцевих локальних мережах.

9. Способи захисту від помилок у комп'ютерних мережах.

10. Асинхронна і синхронна передача даних.

11. Маршрутизація в мережах передачі даних.

12. Протоколи мереж комутації пакетів.

13. Транспортні протоколи.

14. Типи мережевих з'єднань і класів транспортних протоколів.

15. Протоколи прикладного рівня.

Рекомендована література:

1. Оглтри Терри. Модернизация и ремонт сетей, 2-е издание. - М.: Вильямс, 2001.

2. Кулаков Ю.О., Луцький Г.М. Комп'ютерні мережі. Підручник/За ред. Ю.С. Ковтанюка -2003.

3. Кеннет, Грег. Основы сетей Windows.: Пер. с англ. — М.: Диалектика, 1999.

4. Спортак Марк А. и др. Компьютерные сети. Книга 2: Networking Essentials. Энциклопедия пользователя: Пер. с англ./Марк А. Спортак и др. — К.: Издательство «ДиаСофт», 1999.

5. Закер К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

6. Новиков Ю. В., Кондратенко С. В. — Локальные сети:архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Издательство ЭКОМ, 2001.