Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
необходимости модифицировать на каждом уровне передаваемые сообщения
применительно только к функциям, реализуемым на этом уровне. При передаче
данных между уровнями каждый из уровней добавляет некоторую служебную
информацию (заголовок и концевик для данных, которые поступили от
верхнего уровня управления), адресованную другим одноименным уровням
управления в сети и не рассматриваемую уровнями с другими названиями. На
каждом этапе число передаваемых данных возрастает. И каждый более низкий
уровень рассматривает всю информацию, поступившую от более высокого
уровня, как данные. Чем больше создается уровней управления, тем гибче
управление, но тем больше аппаратные затраты и время обработки. Гибкость
организации и простота реализации достигаются за счет того, что обмен
данными допускается только между объектами одного уровня.
• Большинство сетевых устройств имеют в своем составе реализацию от
одного до N уровней управления.
• Границы между уровнями располагаются таким образом, чтобы взаимовлияние
смежных уровней было минимальным и изменения внутри одного уровня не
требовали перестройки других, т. е. работа уровня N не зависит от
функционирования верхних и нижних уровней управления.
443
КОММУНИКАЦИОННЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ И СИСТЕМЫ НА ИХ ОСНОВЕ
С появлением необходимости объединения разнотипных ЭВМ возникла острая
потребность в разработке некоторой идеологической концепции, которая
позволила бы установить универсальные правила взаимодействия разнотипных
машин. Таким образом, для того чтобы машина смогла войти в сеть, ее
аппаратное и программное обеспечение должно удовлетворять некоторому
набору универсальных соглашений, точное выполнение которых гарантирует
возможность взаимодействия различных машин.
По линии Международной организации по стандартизации ISO (International
Standart Organization) принята в 1977 г. и рекомендована 7-уровневая
модель OSI (Open System Interconnection).
Модули расположены по уровням 1-7. Первый нижний уровень взаимодействует
с передающей средой, а седьмой верхний - отвечает за общение с
пользователем. OSI содержит следующие уровни (рис. 5.1):
1) физический уровень;
2) канальный уровень;
3) сетевой уровень;
4) транспортный уровень;
5) сеансовый уровень;
6) представительский уровень;
7) пользовательский (прикладной) уровень.
Физический уровень осуществляет управление физическим каналом связи
(подключение, поддержание и разрыв физического соединения), параметрами
физического канала связи и формированием электрических сигналов,
представляющих передаваемые данные. Уровень контролирует передачу потока
битов, в виде которого передаются данные, через среду передачи.
Обеспечивает восстановление канала при отказах электрической цепи.
Уровень определяет: I
• параметры физической среды передачи;
• механизм кодирования битов; , h
Станция А Станция В
444
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
• механизм передачи данных и способ синхронизации битов в канале;
• физическую топологию сети (шина, кольцо, звезда, сетка);
• тип соединения: точка с точкой (point to point) или многоточечное
(multipoint);
• параметры аналоговых и цифровых сигналов (уровни напряжений, фронты
сигналов, амплитуды сигналов, фазы, частоты);
• тип кабеля и способ передачи по нему (baseband - один канал в кабеле,
broadband -несколько передающих каналов в одном кабеле);
• тип мультиплексирования в канале связи: частотное, временное,
статистическое временное;
• тип передачи (асинхронная или синхронная, дуплексная или
полудуплексная). Канальный уровень обеспечивает управление каналом связи
и передачу данных по
физическому уровню, формирует кадры данных, следит за порядком
подключения станций к сети.
Уровень определяет:
• логическую топологию сети;
• тип доступа (конкуренция, передача маркера, опрос и т. д.);
• передачу кадров по физическому пути;
• организацию битов в логические группы (или кадры - frames);
• синхронизацию передачи (указывает начало и конец кадра);
• синхронизацию кадра (определяет расположение и размер полей в кадре);
• обнаружение ошибок передачи кадров (потеря кадра, ошибка в заголовке, в
контрольной сумме) и повторяет передачу кадра с ошибкой;
• разбивку длинного сообщения по кадрам, нумерацию кадров и контроль
корректности обмена нумерованными кадрами;
• гарантирует, что ни один кадр не пропадет;
• адресует кадры к нужной машине, производит идентификацию (адресацию)
станций в рамках одной сети;
• максимизирует пропускную способность сети.
Сетевой уровень управляет передачей данных через сеть, осуществляет выбор
маршрута передачи и его реализацию. Уровень обеспечивает установление,
поддержание и разъединение логических (виртуальных) сетевых соединений
между двумя пользователями, не информируя их о том, по каким физическим
линиям идет их обмен. Сетевой уровень в отличие от канального описывает
методы передачи информации между независимыми сетями через коммутаторы,
адресацию сетевого уровня и алгоритмы маршрутизации. Уровень
