На самом деле вы не можете наблюдать, как реальные пакеты перемещаются по реальной сети, как вы можете наблюдать, как компоненты автомобиля собираются вместе на конвейере. В таких ситуациях может помочь модель.

Сложные понятия, такие как функционирование сети, трудно объяснить и понять. По этой причине многоуровневая модель используется для модуляции операций сети в управляемые уровни.

Многоуровневая модель для описания сетевых протоколов и операций обеспечивает следующие преимущества.

• Упрощение разработки протоколов, поскольку протоколы, работающие на определенном уровне, определяют формат обрабатываемых данных и интерфейс верхних и нижних уровней.
• Стимулирование конкуренции, так как продукты разных поставщиков могут взаимодействовать друг с другом.
• Предотвращение влияния изменений технологий или функций одного уровня на другие уровни (верхние и нижние).
• Общий язык для описания функций сетевого взаимодействия.

Как показано на рисунке, существуют две многоуровневые модели, которые используются для описания сетевых операций:

• Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)
• Эталонная модель TCP/IP

Модель OSI определяет широкий список функций и сервисов, реализуемых на каждом уровне. Эталонная модель обеспечивает единообразное применение всех сетевых протоколов и сервисов, описывая то, что необходимо сделать на определенном уровне, но не предписывая конкретные способы выполнения.

Кроме того, она описывает взаимодействие каждого уровня с вышестоящими и нижестоящими уровнями. Рассматриваемые в рамках этого курса протоколы TCP/IP соотносятся как с моделью OSI, так и с моделью TCP/IP. В таблице приведены подробные сведения о каждом уровне модели. Функциональные возможности каждого уровня и связь между уровнями станут более понятны по мере подробного рассмотрения протоколов в этом курсе.

Уровень модели OSIОписание7 - ПриложениеУровень приложения содержит протоколы, используемые для связи между процессами.6 - Представление Уровень представления обеспечивает общее представление данных, передаваемых между службами прикладного уровня.5 - СеансовыйУровень предоставляет службы для уровня представления для организации сеанса связи и управлять обменом данным.4 - ТранспортныйТранспортный уровень определяет сервисы для сегментации, передачи и соборки сообщения из отдельных передач между конечными устройствами.3 - Сетевой уровень предоставляет услуги для обмена отдельными фрагментами данных по сети между оконечными устройствами.2 - КанальныйПротоколы канального уровня описывают методы для обмена кадрами данных между устройствами через общую среду1 - Физический протоколы физического уровня описывают механические, электрические, функциональные и процедурные средства для активации, обслуживания и деактивации физического для передачи битов на сетевое устройство и от него.

Уровни модели OSI	Описание
7 - Прикладной уровень	Уровень приложений содержит протоколы для обмена данными между процессами.
6 - Уровень представления	Уровень представления обеспечивает общее представление данных, передаваемых между службами уровня приложений.
5 - Сеансовый уровень	Сеансовый уровень предоставляет услуги уровню представления для организации его диалога и управления обменом данными.
4 - Транспортный уровень	Транспортный уровень определяет службы для сегментирования, передачи и повторной сборки данных для индивидуальной связи между конечными устройствами.
3 - Сетевой уровень	Сетевой уровень предоставляет функции для обмена отдельными частями данных по сети между указанными оконечными устройствами.
2 - Канальный уровень	Протоколы канального уровня описывают способы обмена кадрами данных при обмене данными между устройствами по общей среде передачи данных.
1 - Физический уровень	Протоколы физического уровня описывают механические, электрические, функциональные и процедурные средства для активации, поддержания и деактивации физических соединений для передачи бит к и от сетевого устройства.

Примечание: Если уровни модели TCP/IP обозначаются только по названию, то 7 уровней модели OSI часто обозначаются по номеру. Например, физический уровень упоминается как уровень 1 модели OSI, уровень канала передачи данных - уровень 2 и так далее.

Протокольная модель сетевого взаимодействия TCP/IP была создана в начале 70-х годов и иногда называется моделью сети Интернет. Протокольная модель соответствует структуре определенного набора протоколов. TCP/IP является протокольной моделью, поскольку в ней описываются функции, которые выполняются на каждом уровне протоколов, входящих в набор протоколов TCP/IP. TCP/IP также используется в качестве эталонной модели. В таблице приведены сведения о каждом уровне модели OSI.

TCP/IP Уровень моделиОписание4 -ПрикладнойПредставляет данные для пользователя, плюс кодирование и управление диалогом.3 - ТранспортныйПоддерживает связь между различными устройствами в различных сетях.2 - МежсетевойОпределяет лучший путь через сеть.1 - Сетевой доступ Контролирует аппаратные устройства и среду передачи данных, составляющую сеть.

Уровни модели TCP/IP	Описание
4 - Прикладной уровень	Представляет данные пользователю, а также обеспечивает кодирование и управление диалоговыми окнами.
3 - Транспортный уровень	Поддерживает связь между различными устройствами в разных сетях.
2 - Межсетевой уровень	Определяет наилучший путь через сеть.
1 - Уровень сетевого доступа	Управляет устройствами и средcтвами подключения, формирующими сеть.

Стандарт протоколов TCP/IP рассматривается на общедоступном форуме и определяется в общедоступных документах RFC. RFC создан сетевыми инженерами и отправляется другим членам IETF для комментариев.

Набор протоколов TCP/IP может быть описан с точки зрения эталонной модели OSI. В модели OSI уровень доступа к сети и прикладной уровень модели TCP/IP дополнительно подразделяются для описания отдельных функций, которые реализуются на этих уровнях.

На уровне доступа к сети набор протоколов TCP/IP не определяет список протоколов, используемых для передачи по физическому средству подключения; он описывает только передачу с сетевого уровня физическим сетевым протоколам. Уровни 1 и 2 модели OSI описывают процедуры доступа к средствам подключения и физическим средствам отправки данных по сети.

Данное упражнение по моделированию — первый шаг на пути к пониманию принципов работы пакета проколов TCP/IP и его взаимосвязи с моделью OSI. Режим моделирования позволяет просматривать содержимое пересылаемых по сети данных на каждом из уровней.

По мере продвижения данных по сети они разбиваются на более мелкие фрагменты и идентифицируются таким образом, чтобы их можно было воссоединить по прибытию в пункт назначения. Каждый фрагмент получает собственное имя (единица данных протокола — PDU) и ассоциируется с конкретным уровнем моделей TCP/IP и OSI. Назначенное имя называется блоком данных протокола (PDU). Режим моделирования программы Packet Tracer позволяет просматривать все уровни и относящиеся к ним PDU. Ниже описана последовательность шагов пользователя для запроса веб-страницы с веб-сервера с помощью установленного на клиентском ПК веб-браузера.

Хотя большая часть показанной на экране информации будет подробнее рассмотрена далее, это даст вам возможность ознакомиться с возможностями программы Packet Tracer, а также наглядно рассмотреть процесс инкапсуляции.