Теоретический раздел. 
Проектирование локальной вычислительной сети для железнодорожного вокзала

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI

Для обеспечения обмена данными между компьютерными сетями были разработаны международные стандарты многоуровневых протоколов, известные как эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI (OpenSystemInterconnection).

Сетевая модель OSI (англ. opensystemsinterconnectionbasicreference model? базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокр. ЭМВОС; 1978 год) — сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO (ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498−1-99). В связи с затянувшейся разработкой протоколов OSI, в настоящее время основным используемым стеком протоколов является TCP/IP, разработанный ещё до принятия модели OSI и вне связи с ней.

Основная задача такой модели — упрощение и облегчение обмена информацией при использовании различных программных и аппаратных средств.

Эталонная модель определяет семь функциональных уровней, каждый из которых соответствует отдельной физической или логической части компьютерной сети и поддерживает работу высших уровней:

• ? физический уровень описывает физическую среду сети (медные провода, оптическое волокно, космические спутники и т. п.). Этот уровень получает данные без разделения на кадры, есть только последовательность битов. В зависимости от типа сети этот поток данных может быть параллельным или последовательным, а передача информации в канале связи — дуплексной (одновременно в обоих направлениях), полудуплексной (поочередно в двух направлениях), симплексной (в одном направлении). На этом уровне для усиления сигнала устанавливают повторители (repeater), которые обеспечивают интерфейс между компьютерами сети и средой передачи дискретных сигналов, для чего определяются начало и конец кадра, а также формируются и принимаются сигналы определенной физической природы;
• ? канальный уровень преобразует поток битов физического уровня на кадры (фреймы) или пакеты, содержащие адресную информацию. На этом уровне проверяется также корректность передачи данных, в случае необходимости передаются повторно;
• ? сетевой уровень обеспечивает передачу сетевых пакетов информации между узлами сети, при этом решаются задачи выбора маршрута из числа возможных, осуществляется управление входным потоком и буферизация пакетов. Для выбора оптимального пути доставки информации используются маршрутизаторы;
• ? транспортный уровень отвечает за доставку сообщений логическими адресами протокола и разбивает информацию на пакеты меньшего размера при передаче, а также собирает сообщения из пакетов во время приема. На этом уровне происходит согласование различных сетевых уровней с помощью шлюзов (для сетей различных типов) и мостов (для однотипных сетей);
• ? сеансовый уровень обеспечивает организацию сеансов связи между объектами высшего уровня с передачей информации в полном объеме.
• ? прикладной уровень отвечает за передачу информации от пользователя к любому сетевому ресурсу, которому она нужна. Сообщение, передаваемое сетью, попадает в модель OSI, проходит к физическому уровню, пересылается на другую рабочую станцию, ??передается от физического уровня в обратном направлении достижения приложения другой рабочей станции через ее прикладной уровень.

Каждый уровень базовой модели OSI обслуживает уровни, расположенные выше, и пользуется услугами нижних уровней. Данные проходят в направлении вниз от источника данных (от седьмого уровня к первому) и в направлении вверх от приемника данных (от первого уровня к седьмому уровню). Пользовательские данные передаются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет, достигнут последний уровень.