Функционирование OSI

На первый взгляд, все эти уровни OSI - просто какой-то лабиринт. Однако на самом деле все не так страшно, более того, разделение всех сетевых средств по уровням упрощает их разработку и применение. Ведь на самом нижнем уровне сеть представляет собой просто множество проводов, по которым бегают электрические сигналы. Эти сигналы представляют собой импульсы, соответствующие 0 и 1 передаваемого информационного кода. Электрическими импульсами занимаются специалисты-электронщики, которым более привычны такие понятия, как «частота», «уровень сигнала», «форма импульса» и т.д. Информационным же кодом занимаются математики, которым больше нравится представлять передаваемый сигнал в виде последовательности единичек и ноликов (1 и 0), бегущим по проводам.

Поскольку задачи каждого уровня весьма специфичны и взаимосвязаны друг с другом, то разработчики сетевых технологий должны согласовывать свои технические решения. Для этого они создали средства межуровневого интерфейса. Таким образом, программные средства, решая задачи на своем уровне, полученные результаты передают средствам на других уровнях, пользуясь набором интерфейсов, т.е. специальных программ-посредников, входящих в определенную библиотеку. В конечном итоге, результатом работы всех этих программ должно стать электронное послание, содержащее все те данные, которые необходимы программам-получателям этого послания, чтобы они могли корректно обработать сообщение.

С этой целью сообщение, пересылаемое по сети, составляется из набора заголовков и собственно передаваемых данных. Заголовки содержат всего лишь служебную информацию, необходимую для обработки передаваемых данных, которые, в сущности, и составляют «полезную нагрузку» сообщения. Эти заголовки имеют структуру, напоминающую те данные, которые хранятся в памяти компьютера, т.е. это набор слов двоичных данных, расположенных в определенной последовательности, позволяющей как-то отличить все эти слова друг от друга. Эти слова называются полями и, подобно переменным программы, поля могут иметь различную длину, или разрядность; каждый разряд поля определяет бит передаваемой информации, т.е. имеет значение 1 или 0. Отдельные поля называют флагами, если они фиксируют определенное состояние электронного сообщения или режим его обработки.

Итак, сообщения, передаваемые по сети, имеют заголовки и данные. Когда средства какого-то уровня хотят переслать в передаваемом сообщении свою информацию, они добавляют в сообщение свой заголовок. Чтобы получивший сообщение компьютер не запутался во всем этом, в начале всего сообщения ставится еще один заголовок, который просто фиксирует структуру всего послания - его размер, число и положение заголовков и другую информацию. Иногда внутрь сообщения одного уровня помещается сообщение другого уровня, тогда говорят, что одно сообщение инкапсулировано в другое.

В результате все это послание начинает напоминать многослойный бутерброд, и главное требование ко всем компьютерным кулинарам - чтобы бутерброд был съедобным для получившего его компьютера. Вот тут-то и возникает понятие протокола, который, в сущности, и определяет, что и как следует поместить в подготавливаемое сообщение, чтобы оно было понятно получателю. Так что приступим к знакомству с протоколами Интернета, и начнем с важнейшего вопроса - как компьютеры могут находить друг друга при общении в сети, разбросанной по всему земному шару.