Ρύζι. 12.1.
Η διαίρεση του συνόλου (στοίβας) πρωτοκόλλων δικτύου σε επίπεδα σχετίζεται με μια προσπάθεια ενοποίησης υλικού και λογισμικού. Υποτίθεται ότι κάθε επίπεδο αντιστοιχεί σε ένα ορισμένο λειτουργικό πρόγραμμαμε αυστηρά καθορισμένες διεπαφές εισόδου και εξόδου. Οι μορφές δεδομένων σε ένα δεδομένο επίπεδο μοντέλου πρέπει να είναι πανομοιότυπες για τον αποστολέα και τον παραλήπτη. Φυσική στρώσηΤα τοπικά δίκτυα ορίζονται από έγγραφα, για παράδειγμα Ethernet II, IEEE 802.3, κ.λπ. Τα μοντέλα ISO ταιριάζουν περισσότερο με το δίκτυο X.25, αν και αυτό το πρωτόκολλο είναι πλέον ξεπερασμένο.
Φυσική στρώσηΤο X.25 ορίζει ένα πρότυπο για την επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών και μεταγωγέων δικτύου (X.21), καθώς και για διαδικασίες ανταλλαγής πακέτων μεταξύ υπολογιστών. Το X.21 χαρακτηρίζει ορισμένες πτυχές της δημιουργίας δημόσιων δικτύων δεδομένων. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το πρότυπο X.25 εμφανίστηκε πριν από τις συστάσεις της ITU-T και η εμπειρία της εφαρμογής του ελήφθη υπόψη κατά τη σύνταξη των τελευταίων συστάσεων. Το φυσικό επίπεδο μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί πρωτόκολλα X.21bis, RS232, Ethernet ή V.35.
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένωνκαθορίζει τον τρόπο μεταφοράς πληροφοριών από τον υπολογιστή στον μεταγωγέα πακέτων (HDLC - High Data Link Communication, διαδικασία ελέγχου προσανατολισμένη στα bit), σε αυτό το επίπεδο διορθώνονται τα σφάλματα που εμφανίζονται σε φυσικό επίπεδο.
Επίπεδο δικτύουορίζει την αλληλεπίδραση διαφόρων τμημάτων του υποδικτύου, τις μορφές πακέτων, τις διαδικασίες αναμετάδοσης πακέτων και τυποποιεί το σχήμα διευθύνσεων και δρομολόγησης.
Στρώμα μεταφοράςκαθορίζει την αξιοπιστία της μετάδοσης δεδομένων μέσω ενός σχήματος από σημείο σε σημείο, εξαλείφοντας τις ανησυχίες του επιπέδου συνεδρίας για τη διασφάλιση αξιόπιστης και αποτελεσματικής μετάδοσης δεδομένων.
Επίπεδο συνεδρίαςπεριγράφει πώς το πρωτόκολλο λογισμικό πρέπει να μεριμνήσει για την επιβολή οποιουδήποτε προγράμματα εφαρμογής. Οργανώνει αμφίδρομη αλληλεπίδραση αντικειμένων δικτύου και τον απαραίτητο συγχρονισμό διαδικασιών.
Επίπεδο παρουσίασηςπαρέχει στρώμα εφαρμογήςτυπικές υπηρεσίες (συμπίεση πληροφοριών, υποστήριξη για πρωτόκολλα ελέγχου ASN .1 (Abstract Syntax Notation 1) κ.λπ.).
Επίπεδο εφαρμογήςείναι το μόνο που μπορεί να χρειάζονται οι χρήστες δικτύων όπως το X.400.
Το διεθνές πρότυπο ορίζει δύο τύπους πλαισίων στη διαδικασία HDLC:
Ρύζι. 12.2.
Η σημαία F = 01111110 ορίζει τα όρια του πλαισίου, FCS - άθροισμα ελέγχου. Πεδίο πληροφορίεςμπορεί να είναι ένα μεταβλητό μήκος πολλαπλάσιο των οκτώ bit. Τρεις κατηγορίες πλαισίων ορίζονται για το HDLC: πληροφοριακό (I), διαχείριση (S - εποπτικό) και μη αριθμημένο (U - χωρίς αρίθμηση). Μορφή πεδίου έλεγχοςΤο πλαίσιο I φαίνεται στο Σχ. 12.3.
Ρύζι. 12.3.
N(S)Και N(R)είναι πεδία αριθμού πλαισίου, N(S) είναι ο αριθμός του τρέχοντος πλαισίου και N(R) είναι ο επόμενος αριθμός πλαισίου που αναμένει να λάβει ο αποστολέας του τρέχοντος πλαισίου. Εάν οι αναμενόμενοι και οι ληφθέντες αριθμοί δεν ταιριάζουν, παρουσιάζεται σφάλμα. Εάν χρησιμοποιείται αρίθμηση πλαισίου modulo 8, τότε ο μέγιστος αριθμός πλαισίων που δεν έχουν λάβει επιβεβαίωση δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 7 και το μέγεθος των πεδίων N(S) και N(R) είναι ίσο με τρία bit. Αυτό ισχύει επίσης για τα πλαίσια S. Τα καρέ I-, S- και U μπορούν να έχουν κανονικές (ένα byte) και εκτεταμένες (2 byte) μορφές. Το λιγότερο σημαντικό bit (1) βρίσκεται στα αριστερά. Πεδίο P/F- σημαία "poll/end of poll". Το πλαίσιο πληροφοριών (I) περιέχει το πεδίο πληροφορίες(βλ. Εικ. 12.2). Η μορφή του πλαισίου S φαίνεται στην Εικ. 12.4.
Ρύζι. 12.4.
Για την έκδοση ενός byte του πλαισίου S, το πεδίο S ακολουθείται αμέσως από το πεδίο P/F. Πεδίο μικρόκαθορίζει τον τύπο του πλαισίου ελέγχου (βλ
χαρακτηριστική σύνθετη αντίστασηκαι άλλοι. Στο ίδιο επίπεδο προσδιορίζονται τα χαρακτηριστικά ηλεκτρικά σήματα, μεταδίδοντας διακριτές πληροφορίες, όπως η απότομη κλίση των άκρων του παλμού, τα επίπεδα τάσης ή ρεύματος του εκπεμπόμενου σήματος, τύπος κωδικοποίησης, ταχύτητα μετάδοσης σήματος. Επιπλέον, εδώ τυποποιούνται οι τύποι των συνδέσμων και ο σκοπός κάθε επαφής.Φυσική στρώση:
- μετάδοση bits από πάνω φυσικά κανάλια ;
- σχηματισμός ηλεκτρικά σήματα ;
- κωδικοποίηση πληροφοριών·
- συγχρονισμός ;
- διαμόρφωση
Εφαρμόζεται σε υλικό.
Λειτουργίες σωματικό επίπεδουλοποιείται σε όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο. Λειτουργίες στην πλευρά του υπολογιστή σωματικό επίπεδοπραγματοποιούνται προσαρμογέα δικτύουή σειριακή θύρα.
Παράδειγμα πρωτοκόλλου σωματικό επίπεδομπορεί να είναι η προδιαγραφή τεχνολογίας Ethernet 10Base-T, η οποία καθορίζει το καλώδιο που χρησιμοποιείται ως μη θωρακισμένο συνεστραμμένο ζευγάρικατηγορίας 3 με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 100 Ohms, υποδοχή RJ-45, μέγιστο μήκος φυσικού τμήματος 100 μέτρα, Κωδικός Μάντσεστεργια την αναπαράσταση δεδομένων στο καλώδιο, καθώς και ορισμένων άλλων χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος και ηλεκτρικά σήματα.
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
Επί σωματικό επίπεδοτα bit απλά αποστέλλονται. Αυτό δεν λαμβάνει υπόψη ότι σε εκείνα τα δίκτυα στα οποία οι γραμμές επικοινωνίας χρησιμοποιούνται (κοινόχρηστες) εναλλάξ από πολλά ζεύγη υπολογιστών που αλληλεπιδρούν, το φυσικό μέσο μετάδοσης μπορεί να είναι κατειλημμένο. Επομένως, ένα από τα καθήκοντα στρώμα συνδέσμου (Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων) είναι ένας έλεγχος διαθεσιμότητα μέσου μετάδοσης. Άλλο έργο στρώμα συνδέσμου- εφαρμογή μηχανισμών εντοπισμός και διόρθωση σφαλμάτων. Για να το κάνετε αυτό σε επίπεδο συνδέσμου- τα bit ομαδοποιούνται σε σύνολα που ονομάζονται προσωπικό ( πλαίσια). Επίπεδο σύνδεσης δεδομένωνεξασφαλίζει τη σωστή μετάδοση κάθε καρέ τοποθετώντας μια ειδική ακολουθία bit στην αρχή και στο τέλος κάθε καρέ για να το επισημάνετε και επίσης υπολογίζει άθροισμα ελέγχου, επεξεργάζεται όλα τα byte του πλαισίου με συγκεκριμένο τρόπο και προσθέτει άθροισμα ελέγχουστο πλαίσιο. Όταν το πλαίσιο φτάσει στο δίκτυο, ο δέκτης υπολογίζει ξανά άθροισμα ελέγχουέλαβε δεδομένα και συγκρίνει το αποτέλεσμα με άθροισμα ελέγχουαπό το πλαίσιο. Εάν ταιριάζουν, το πλαίσιο θεωρείται σωστό και αποδεκτό. Αν αθροίσματα ελέγχουδεν ταιριάζουν, καταγράφεται σφάλμα. Επίπεδο σύνδεσης δεδομένωνμπορεί όχι μόνο να εντοπίσει σφάλματα, αλλά και να τα διορθώσει με την αναμετάδοση κατεστραμμένων πλαισίων. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η συνάρτηση διόρθωσης σφαλμάτων για στρώμα συνδέσμουείναι προαιρετικό, επομένως ορισμένα πρωτόκολλα σε αυτό το επίπεδο δεν το διαθέτουν, όπως το Ethernet και το frame relay.
Συναρτήσεις επιπέδου σύνδεσης
Αξιόπιστη παράδοση πακέτου:
- Μεταξύ δύο γειτονικών σταθμών σε ένα δίκτυο με αυθαίρετη τοπολογία.
- Μεταξύ οποιωνδήποτε σταθμών σε ένα δίκτυο με τυπική τοπολογία:
- Έλεγχος διαθεσιμότητας κοινόχρηστο περιβάλλον;
- επιλογή πλαισίων από τη ροή δεδομένων που φτάνουν μέσω του δικτύου. σχηματισμός πλαισίων κατά την αποστολή δεδομένων.
- καταμέτρηση και έλεγχος άθροισμα ελέγχου.
Εφαρμόζεται σε λογισμικό και υλικό.
Στα πρακτικά στρώμα συνδέσμου, χρησιμοποιείται σε τοπικά δίκτυα, καθορίζεται μια ορισμένη δομή συνδέσεων μεταξύ υπολογιστών και μέθοδοι αντιμετώπισής τους. Αν και στρώμα συνδέσμουκαι διασφαλίζει την παράδοση πλαισίου μεταξύ δύο οποιωνδήποτε κόμβων του τοπικού δικτύου, αυτό το κάνει μόνο σε ένα δίκτυο με ένα συγκεκριμένο τοπολογία σύνδεσης, ακριβώς την τοπολογία για την οποία σχεδιάστηκε. Τέτοιες τυπικές τοπολογίες που υποστηρίζονται από πρωτόκολλα στρώμα συνδέσμουΤα τοπικά δίκτυα περιλαμβάνουν "κοινό λεωφορείο", "ring" και "star", καθώς και δομές που προέρχονται από αυτά χρησιμοποιώντας γέφυρες και διακόπτες. Παραδείγματα πρωτοκόλλων στρώμα συνδέσμουΤα πρωτόκολλα είναι Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.
Πρωτόκολλα σε τοπικά δίκτυα στρώμα συνδέσμουχρησιμοποιείται από υπολογιστές, γέφυρες, διακόπτες και δρομολογητές. Λειτουργίες σε υπολογιστές στρώμα συνδέσμουυλοποιούνται με κοινές προσπάθειες προσαρμογείς δικτύου και τους οδηγούς τους.
Σε παγκόσμια δίκτυα, τα οποία σπάνια έχουν κανονική τοπολογία, στρώμα συνδέσμουσυχνά παρέχει ανταλλαγή μηνυμάτωνμόνο μεταξύ δύο γειτονικών υπολογιστών που συνδέονται με μεμονωμένη γραμμή επικοινωνίας. Παραδείγματα πρωτοκόλλων από σημείο σε σημείο (όπως ονομάζονται συχνά τέτοια πρωτόκολλα) είναι τα ευρέως χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα PPP και LAP-B. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι εγκαταστάσεις του επιπέδου δικτύου χρησιμοποιούνται για την παράδοση μηνυμάτων μεταξύ των τερματικών κόμβων σε ολόκληρο το δίκτυο. Έτσι είναι οργανωμένα τα δίκτυα X.25. Μερικές φορές σε παγκόσμια δίκτυα λειτουργίες στρώμα συνδέσμουείναι δύσκολο να απομονωθούν στην καθαρή τους μορφή, αφού στο ίδιο πρωτόκολλο συνδυάζονται με λειτουργίες επιπέδου δικτύου. Παραδείγματα αυτής της προσέγγισης είναι τα πρωτόκολλα τεχνολογίας ATM και frame relay.
Γενικά στρώμα συνδέσμουείναι ένα πολύ ισχυρό σύνολο λειτουργιών για προώθηση μηνυμάτωνμεταξύ κόμβων δικτύου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, πρωτόκολλα στρώμα συνδέσμουαποδεικνύονται αυτάρκη οχήματα και, στη συνέχεια, τα πρωτόκολλα ή οι εφαρμογές σε επίπεδο εφαρμογής μπορούν να λειτουργήσουν απευθείας πάνω τους, χωρίς να περιλαμβάνουν μέσα του δικτύου και τα επίπεδα μεταφοράς. Για παράδειγμα, υπάρχει μια υλοποίηση πρωτόκολλο ελέγχουΔίκτυο SNMP απευθείας μέσω Ethernet, αν και από προεπιλογή αυτό το πρωτόκολλο εκτελείται πρωτόκολλο δικτύου Πρωτόκολλο μεταφοράς IP και UDP. Φυσικά, η χρήση μιας τέτοιας εφαρμογής θα είναι περιορισμένη - δεν είναι κατάλληλη για σύνθετα δίκτυα διαφορετικών τεχνολογιών, για παράδειγμα, Ethernet και X.25, ακόμη και για ένα δίκτυο στο οποίο το Ethernet χρησιμοποιείται σε όλα τα τμήματα, αλλά υπάρχουν βρόχοι - διαμορφωμένες συνδέσεις μεταξύ τμημάτων. Αλλά σε ένα δίκτυο Ethernet δύο τμημάτων που συνδέεται με μια γέφυρα, η υλοποίηση του SNMP τελείωσε στρώμα συνδέσμουθα είναι πλήρως λειτουργικό.
Ωστόσο, για να εξασφαλιστεί η ποιότητα Μεταφοράμηνύματα σε δίκτυα οποιασδήποτε τοπολογίας και τεχνολογικής λειτουργίας στρώμα συνδέσμουαποδεικνύεται ανεπαρκής, άρα
Το Physical layer ασχολείται με τη μετάδοση bit μέσω φυσικών καναλιών επικοινωνίας, όπως ομοαξονικό καλώδιο, καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους, καλώδιο οπτικών ινών ή ψηφιακό εδαφικό κύκλωμα. Αυτό το επίπεδο σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά των φυσικών μέσων μετάδοσης δεδομένων, όπως το εύρος ζώνης, η θόρυβος, η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση και άλλα. Στο ίδιο επίπεδο, προσδιορίζονται τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών σημάτων που μεταδίδουν διακριτές πληροφορίες, όπως η απότομη κλίση των ακμών παλμού, τα επίπεδα τάσης ή ρεύματος του εκπεμπόμενου σήματος, ο τύπος κωδικοποίησης και η ταχύτητα μετάδοσης του σήματος. Επιπλέον, εδώ τυποποιούνται οι τύποι των συνδέσμων και ο σκοπός κάθε επαφής.
Φυσική στρώση:
μετάδοση bits μέσω φυσικών καναλιών.
παραγωγή ηλεκτρικών σημάτων.
κωδικοποίηση πληροφοριών·
συγχρονισμός;
διαμόρφωση.
Εφαρμόζεται σε υλικό.
Οι λειτουργίες φυσικού επιπέδου υλοποιούνται σε όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο. Στην πλευρά του υπολογιστή, οι λειτουργίες του φυσικού επιπέδου εκτελούνται από τον προσαρμογέα δικτύου ή τη σειριακή θύρα.
Ένα παράδειγμα πρωτοκόλλου φυσικού στρώματος είναι η προδιαγραφή τεχνολογίας 10Base-T Ethernet, η οποία ορίζει το καλώδιο που χρησιμοποιείται ως μη θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος κατηγορίας 3 με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 100 Ohms, υποδοχή RJ-45, μέγιστο μήκος φυσικού τμήματος 100 μέτρα. Κώδικας Manchester για την αναπαράσταση δεδομένων στο καλώδιο, καθώς και ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος και τα ηλεκτρικά σήματα.
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
Το φυσικό επίπεδο απλώς μεταφέρει bits. Αυτό δεν λαμβάνει υπόψη ότι σε εκείνα τα δίκτυα στα οποία οι γραμμές επικοινωνίας χρησιμοποιούνται (κοινόχρηστες) εναλλάξ από πολλά ζεύγη υπολογιστών που αλληλεπιδρούν, το φυσικό μέσο μετάδοσης μπορεί να είναι κατειλημμένο. Επομένως, μία από τις εργασίες του επιπέδου σύνδεσης δεδομένων είναι να ελέγξει τη διαθεσιμότητα του μέσου μετάδοσης. Μια άλλη εργασία του επιπέδου σύνδεσης είναι η υλοποίηση μηχανισμών ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων. Για να γίνει αυτό, στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, τα bit ομαδοποιούνται σε σύνολα που ονομάζονται πλαίσια. Το επίπεδο σύνδεσης διασφαλίζει ότι κάθε πλαίσιο μεταδίδεται σωστά τοποθετώντας μια ειδική ακολουθία δυαδικών ψηφίων στην αρχή και το τέλος κάθε πλαισίου για να το διακρίνει, και επίσης υπολογίζει ένα άθροισμα ελέγχου επεξεργάζοντας όλα τα byte του πλαισίου με συγκεκριμένο τρόπο και προσθέτει το άθροισμα ελέγχου στο πλαίσιο.
Συναρτήσεις επιπέδου σύνδεσης
Αξιόπιστη παράδοση πακέτου:
Μεταξύ δύο γειτονικών σταθμών σε ένα δίκτυο με αυθαίρετη τοπολογία.
Μεταξύ οποιωνδήποτε σταθμών σε ένα δίκτυο με τυπική τοπολογία:
έλεγχος της διαθεσιμότητας του κοινόχρηστου περιβάλλοντος·
επιλογή πλαισίων από τη ροή δεδομένων που φτάνουν μέσω του δικτύου. σχηματισμός πλαισίων κατά την αποστολή δεδομένων.
υπολογισμός και επαλήθευση του αθροίσματος ελέγχου.
Εφαρμόζεται σε λογισμικό και υλικό.
Επίπεδο δικτύου
Το επίπεδο δικτύου χρησιμεύει για να σχηματίσει ένα ενοποιημένο σύστημα μεταφοράς που ενώνει πολλά δίκτυα και αυτά τα δίκτυα μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικές αρχές για τη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ των τελικών κόμβων και να έχουν μια αυθαίρετη δομή σύνδεσης.
Εντός του δικτύου, η παράδοση δεδομένων διασφαλίζεται από το κατάλληλο επίπεδο σύνδεσης, αλλά η παράδοση δεδομένων μεταξύ δικτύων διαχειρίζεται το επίπεδο δικτύου, το οποίο υποστηρίζει τη δυνατότητα σωστής επιλογής της διαδρομής μετάδοσης μηνυμάτων ακόμη και όταν η δομή των συνδέσεων μεταξύ των δικτύων στοιχείων έχει χαρακτήρα διαφορετικό από αυτό που υιοθετείται στα πρωτόκολλα του επιπέδου σύνδεσης.
Τα δίκτυα συνδέονται μεταξύ τους με ειδικές συσκευές που ονομάζονται δρομολογητές. Ένας δρομολογητής είναι μια συσκευή που συλλέγει πληροφορίες σχετικά με την τοπολογία των συνδέσεων εργασίας στο διαδίκτυο και προωθεί πακέτα επιπέδου δικτύου στο δίκτυο προορισμού. Για να μεταδώσετε ένα μήνυμα από έναν αποστολέα που βρίσκεται σε ένα δίκτυο σε έναν παραλήπτη που βρίσκεται σε άλλο δίκτυο, πρέπει να πραγματοποιείτε μια σειρά από μεταφορές μεταξύ δικτύων ή άλματα (από τη λέξη hop - jump), κάθε φορά επιλέγοντας την κατάλληλη διαδρομή. Έτσι, μια διαδρομή είναι μια ακολουθία δρομολογητών μέσω των οποίων διέρχεται ένα πακέτο.
Επίπεδο δικτύου - παράδοση πακέτων:
μεταξύ οποιωνδήποτε δύο κόμβων δικτύου με αυθαίρετη τοπολογία.
μεταξύ δύο οποιωνδήποτε δικτύων σε ένα σύνθετο δίκτυο.
δίκτυο - μια συλλογή υπολογιστών που χρησιμοποιούν μια ενιαία τεχνολογία δικτύου για την ανταλλαγή δεδομένων.
διαδρομή - η ακολουθία με την οποία ένα πακέτο διέρχεται από δρομολογητές σε ένα σύνθετο δίκτυο.
Στρώμα μεταφοράς
Κατά τη διαδρομή από τον αποστολέα στον παραλήπτη, τα πακέτα ενδέχεται να καταστραφούν ή να χαθούν. Ενώ ορισμένες εφαρμογές έχουν το δικό τους χειρισμό σφαλμάτων, υπάρχουν άλλες που προτιμούν να αντιμετωπίσουν μια αξιόπιστη σύνδεση αμέσως. Το επίπεδο μεταφοράς παρέχει εφαρμογές ή ανώτερα στρώματα της στοίβας - εφαρμογή και συνεδρία - με τη μεταφορά δεδομένων με τον βαθμό αξιοπιστίας που απαιτούν. Το μοντέλο OSI ορίζει πέντε κατηγορίες υπηρεσιών που παρέχονται από το επίπεδο μεταφοράς. Αυτοί οι τύποι υπηρεσιών διακρίνονται από την ποιότητα των παρεχόμενων υπηρεσιών: επείγουσα ανάγκη, δυνατότητα επαναφοράς των διακοπτόμενων επικοινωνιών, διαθεσιμότητα μέσων για την πολυπλεξία πολλαπλών συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών πρωτοκόλλων εφαρμογών μέσω ενός κοινού πρωτοκόλλου μεταφοράς και το σημαντικότερο, η ικανότητα εντοπισμού και διορθώσει τα σφάλματα μετάδοσης, όπως παραμόρφωση, απώλεια και αντιγραφή πακέτων.
Η επιλογή της κλάσης υπηρεσίας επιπέδου μεταφοράς καθορίζεται, αφενός, από τον βαθμό στον οποίο το πρόβλημα της διασφάλισης αξιοπιστίας επιλύεται από τις εφαρμογές και τα πρωτόκολλα υψηλότερων επιπέδων από το επίπεδο μεταφοράς και, αφετέρου, εξαρτάται από το πώς αξιόπιστο το σύστημα μεταφοράς δεδομένων στο δίκτυο παρέχεται από τα επίπεδα που βρίσκονται κάτω από τη μεταφορά - δίκτυο, κανάλι και φυσικό. Επίπεδο μεταφοράς - διασφάλιση της παράδοσης πληροφοριών με την απαιτούμενη ποιότητα μεταξύ οποιωνδήποτε κόμβων δικτύου:
διάσπαση ενός μηνύματος σε επίπεδο συνεδρίας σε πακέτα και αρίθμησή τους.
προσωρινή αποθήκευση των ληφθέντων πακέτων.
οργάνωση εισερχόμενων πακέτων·
αντιμετώπιση διαδικασιών αίτησης·
έλεγχος ροής.
Κατά κανόνα, όλα τα πρωτόκολλα, ξεκινώντας από το επίπεδο μεταφοράς και πάνω, υλοποιούνται από λογισμικό των τελικών κόμβων του δικτύου - εξαρτημάτων των λειτουργικών συστημάτων δικτύου τους. Παραδείγματα πρωτοκόλλων μεταφοράς περιλαμβάνουν τα πρωτόκολλα TCP και UDP της στοίβας TCP/IP και το πρωτόκολλο SPX της στοίβας Novell.
Τα πρωτόκολλα των τεσσάρων κατώτερων επιπέδων ονομάζονται γενικά μεταφορά δικτύου ή υποσύστημα μεταφοράς, καθώς λύνουν πλήρως το πρόβλημα της μεταφοράς μηνυμάτων με δεδομένο επίπεδο ποιότητας σε σύνθετα δίκτυα με αυθαίρετες τοπολογίες και διάφορες τεχνολογίες. Τα υπόλοιπα τρία ανώτερα επίπεδα λύνουν το πρόβλημα παροχής υπηρεσιών εφαρμογών με βάση το υπάρχον υποσύστημα μεταφορών.
Επίπεδο συνεδρίας
Το επίπεδο περιόδου λειτουργίας παρέχει έλεγχο διαλόγου: καταγράφει ποιο μέρος είναι ενεργό αυτήν τη στιγμή και παρέχει εργαλεία συγχρονισμού. Τα τελευταία σας επιτρέπουν να εισάγετε σημεία ελέγχου σε μεγάλες μεταφορές, ώστε σε περίπτωση αποτυχίας να μπορείτε να επιστρέψετε στο τελευταίο σημείο ελέγχου αντί να ξεκινήσετε από την αρχή. Στην πράξη, λίγες εφαρμογές χρησιμοποιούν το επίπεδο συνόδου και σπάνια υλοποιείται ως ξεχωριστά πρωτόκολλα, αν και οι λειτουργίες αυτού του επιπέδου συχνά συνδυάζονται με τις λειτουργίες του επιπέδου εφαρμογής και υλοποιούνται σε ένα μόνο πρωτόκολλο.
Επίπεδο συνεδρίας - διαχείριση του διαλόγου των αντικειμένων επιπέδου εφαρμογής:
καθιέρωση της μεθόδου ανταλλαγής μηνυμάτων (full-duplex ή half-duplex)·
συγχρονισμός μηνυμάτων.
οργάνωση «σημείων ελέγχου» διαλόγου.
Αντιπροσωπευτικό επίπεδο
Το επίπεδο παρουσίασης ασχολείται με τη μορφή παρουσίασης των πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, χωρίς να αλλάζει το περιεχόμενό τους. Λόγω του επιπέδου παρουσίασης, οι πληροφορίες που μεταδίδονται από το επίπεδο εφαρμογής ενός συστήματος είναι πάντα κατανοητές στο επίπεδο εφαρμογής ενός άλλου συστήματος. Με τη βοήθεια αυτού του επιπέδου, τα πρωτόκολλα του επιπέδου εφαρμογής μπορούν να ξεπεράσουν συντακτικές διαφορές στην αναπαράσταση δεδομένων ή διαφορές στους κώδικες χαρακτήρων, όπως οι κώδικες ASCII και EBCDIC. Σε αυτό το επίπεδο, μπορεί να πραγματοποιηθεί κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση δεδομένων, χάρη στην οποία διασφαλίζεται το απόρρητο της ανταλλαγής δεδομένων για όλες τις υπηρεσίες εφαρμογών ταυτόχρονα. Ένα παράδειγμα τέτοιου πρωτοκόλλου είναι το πρωτόκολλο Secure Socket Layer (SSL), το οποίο παρέχει ασφαλή ανταλλαγή μηνυμάτων για πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής στη στοίβα TCP/IP.
Επίπεδο παρουσίασης - συντονίζει την παρουσίαση (σύνταξη) δεδομένων κατά την αλληλεπίδραση δύο διαδικασιών εφαρμογής:
μετατροπή δεδομένων από εξωτερική μορφήστο εσωτερικό?
κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση δεδομένων.
Επίπεδο εφαρμογής
Το επίπεδο εφαρμογής είναι στην πραγματικότητα απλώς ένα σύνολο από διάφορα πρωτόκολλα που επιτρέπουν στους χρήστες του δικτύου να έχουν πρόσβαση σε κοινόχρηστους πόρους, όπως αρχεία, εκτυπωτές ή ιστοσελίδες υπερκειμένου, και να συνεργάζονται, όπως μέσω του πρωτοκόλλου email. Η μονάδα δεδομένων στην οποία λειτουργεί το επίπεδο εφαρμογής συνήθως ονομάζεται μήνυμα.
Επίπεδο εφαρμογής - ένα σύνολο από όλες τις υπηρεσίες δικτύου που παρέχει το σύστημα στον τελικό χρήστη:
ταυτοποίηση, έλεγχος δικαιωμάτων πρόσβασης·
υπηρεσία εκτύπωσης και αρχείων, αλληλογραφία, απομακρυσμένη πρόσβαση...
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές υπηρεσίες επιπέδου εφαρμογής. Ας δώσουμε ως παράδειγμα τουλάχιστον μερικές από τις πιο κοινές υλοποιήσεις υπηρεσιών αρχείων: NCP στο λειτουργικό σύστημα Novell NetWare, SMB σε Microsoft Windows NT, NFS, FTP και TFTP περιλαμβάνονται στη στοίβα TCP/IP.