EMVOS'un yedi seviyesi vardır.
İşyeri ekipmanları otomatik sistemler tasarım ve yönetim.
Modern CAD sistemlerinde veri işleme araçları olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
İş istasyonlarını, sunucuları ve kişisel bilgisayarları kullanırlar. Süper bilgisayarlar da dahil olmak üzere büyük bilgisayarların kullanımı, pahalı olmaları ve performans-fiyat oranlarının sunuculara ve birçok iş istasyonuna göre önemli ölçüde düşük olması nedeniyle karakteristik değildir. İş istasyonları veya kişisel bilgisayarlar temelinde bir iş istasyonu oluşturulur.
İş istasyonu cihazlarının tipik bileşimi: bir veya daha fazla mikroişlemciye, diske, RAM'e, önbelleğe ve hizmet veren veri yollarına sahip bir bilgisayar
Cihazların karşılıklı iletişimi için; en az bir klavye, fare, ekran dahil olmak üzere giriş/çıkış cihazları; Ek olarak, iş istasyonunda bir yazıcı, tarayıcı, çizici (çizici) ve diğer bazı çevre aygıtları bulunabilir.
Amaca bağlı olarak tasarımcının iş istasyonları, teknoloji uzmanının iş istasyonları, proje yöneticisinin iş istasyonları vb. vardır. Çevresel aygıtların bileşimi ve bilgisayarın özellikleri açısından farklılık gösterebilirler. Tasarımcının iş istasyonları (grafik iş istasyonları) renkli tüplere sahip taramalı monitörler kullanır. Sayısallaştırıcılar, tarayıcılar, yazıcılar, çiziciler otomatik bir iş istasyonunun parçası olabilir veya yerel alan ağının bir parçası olarak birden fazla iş istasyonunun kullanıcıları tarafından paylaşılabilir.
Çevre birimleri.
Sayısallaştırıcılar ve tarayıcılar, mevcut belgelerden grafik bilgilerini CAD'e girmek için kullanılır. Sayısallaştırıcı manuel giriş için kullanılır. Bir çizim tahtasına benziyor; vizör ve düğme panelinin bulunduğu elektronik kart üzerinde bir imleç hareket ediyor. İmleç, elektronik karttaki iletkenlerden oluşan bir ızgarayla elektromanyetik bir bağlantıya sahiptir. Belirli bir imleç konumunda bir düğmeye bastığınızda, bu konumun koordinatlarına ilişkin bilgiler hafızaya kaydedilir. Bu sayede çizimlerin manuel olarak kesilmesi gerçekleştirilebilmektedir. Mevcut metin veya grafik belgelerden otomatik olarak bilgi girmek için düz yataklı veya broş tipi tarayıcılar kullanılır. Optik okuma yöntemi. Tarama kafası, fiber optik, kendi kendine odaklanan lensler ve fotoseller içerir. Farklı modellerde çözünürlük inç başına 300 ila 800 nokta arasında değişir (bu parametreye genellikle dpi denir). Okunan bilgiler bir raster formuna sahiptir, tarayıcı yazılımı bunu standart formatlardan birinde sunar, örneğin TIFF, GIF, PCX, JPEG ve daha ileri işlemler için vektörleştirme gerçekleştirebilir - grafik bilgilerini dönüştürebilir vektör formuörneğin DXF formatında. Bilgi çıktısı almak için yazıcılar ve çiziciler kullanılır. Bunlardan ilki, küçük formatlı belgeleri (A3, A4) almaya, ikincisi ise geniş formatlı ortama grafik bilgileri çıkarmaya odaklanmıştır. Yazıcıların ve çizicilerin tipik çözünürlüğü 300 dpi'dir ancak artık 720 dpi'ye yükseltilmiştir. Modern cihazlarda kontrol
Dahili mikroişlemciler tarafından gerçekleştirilir. A1 formatındaki tek renkli bir görüntünün tipik çıktı süresi 2...7 dakikadır, renkli bir görüntü için ise 2 kat daha uzundur.
Matematiksel yazılımın bileşenleri. CAD'de matematiksel modeller ve sayısal yöntemler için gereksinimler
MO analizi, tasarım prosedürlerini gerçekleştirmek için matematiksel modelleri, sayısal yöntemleri ve algoritmaları içerir. MO bileşenleri, hiyerarşik tasarım seviyelerinin her birine özgü temel bir matematiksel aparat tarafından belirlenir. Mikro düzeyde, tipik matematiksel modeller, sınır koşullarıyla birlikte kısmi diferansiyel denklemlerle temsil edilir. Dağıtılmış olarak adlandırılan bu modeller matematiksel fiziğin birçok denklemini içerir. Buradaki çalışmanın nesneleri alanlardır fiziksel büyüklükler Bina yapılarının veya mühendislik parçalarının mukavemetini analiz ederken, sıvı ortamdaki süreçleri incelerken, elektronik cihazlardaki parçacıkların konsantrasyonlarını ve akışlarını modellemek vb. için gereklidir. Birlikte incelenen farklı ortamların sayısı (parça sayısı, malzeme katmanları, fazlar) toplama durumu Pratikte kullanılan mikro düzey modellerde hesaplama zorlukları nedeniyle büyük olamaz. Çok bileşenli ortamlarda hesaplama maliyetlerini önemli ölçüde azaltmak, yalnızca belirli varsayımların benimsenmesine dayalı olarak modellemeye farklı bir yaklaşım uygulayarak mümkündür. Uzayın ayrıklaştırılmasıyla ifade edilen varsayım, makro düzeydeki modellere geçmemize olanak sağlar.
Toplu modeller olarak da adlandırılan makro düzey modeller, cebirsel ve sıradan diferansiyel denklem sistemleridir, çünkü buradaki tek bağımsız değişken zamandır. Bireysel bileşenlerin (parçaların) tanımının basitleştirilmesi, cihazlardaki, cihazlardaki, mekanik ünitelerdeki süreç modellerinin, birkaç bine ulaşabilen bileşen sayısının incelenmesini mümkün kılar. İncelenen sistemdeki bileşen sayısının belirli bir eşiği aşması durumunda sistem modelinin makro düzeydeki karmaşıklığı yine aşırı hale gelmektedir. Bu nedenle uygun varsayımları kabul ederek işlevsel-mantıksal düzeye geçerler. Bu seviyede, transfer fonksiyonlarının aparatı, analog (sürekli) süreçleri veya matematiksel mantık ve sonlu durum makinelerinin aparatını incelemek için kullanılır; eğer çalışmanın amacı ayrı bir süreçse, yani ayrı bir kümeye sahip bir süreç ise.
Son olarak, örnekleri imalat işletmeleri ve birlikleri, bilgisayar sistemleri ve ağları, sosyal sistemler ve diğer benzer nesneler olabilecek daha karmaşık nesneleri incelemek için kuyruk teorisi aparatının kullanıldığı diğer bazı yaklaşımların kullanılması mümkündür; örneğin Petri ağları. Bu modeller modellemenin sistem düzeyine aittir.
MO için temel gereksinimler yeterlilik, doğruluk ve verimlilik gereksinimleridir. Bir model her zaman bir nesnenin bazı özelliklerini yalnızca yaklaşık olarak yansıtır. Yeterlilik, modelin nesnenin belirtilen özelliklerini yansıtması durumunda ortaya çıkar.
Kabul edilebilir bir doğrulukla. Doğruluk, nesnenin aynı özelliklerinin tahminleri ile model arasındaki yazışma derecesi olarak anlaşılmaktadır. Maliyet etkinliği (hesaplama verimliliği), modelin uygulanması için gereken kaynakların maliyetiyle belirlenir. CAD matematiksel modeller kullandığından, aşağıda matematiksel modellerin özellikleriyle ilgili olacak ve verimlilik, bilgisayar zamanı ve belleğinin maliyetiyle karakterize edilecektir. Yeterlilik, yansıtılan özelliklerin ve Yeterlilik alanlarının bir listesiyle değerlendirilir. Yeterlilik bölgesi, parametre uzayında model hatalarının kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığı bölgedir.
Teknik desteğin yapısı. Teknik destek gereksinimleri.
CAD donanımı, otomatikleştirilmiş işlemleri gerçekleştirmek için kullanılan çeşitli teknik araçları (donanım) içerir.
Tasarım, yani bilgisayarlar, çevresel cihazlar, ağ ekipmanları ve ayrıca tasarımı destekleyen bazı yardımcı sistemlerin (örneğin ölçüm) ekipmanları.
CAD'de kullanılan teknik araçlar şunları sağlamalıdır:
1) uygun yazılımın mevcut olduğu tüm gerekli tasarım prosedürlerinin uygulanması;
2) tasarımcılar ve bilgisayarlar arasındaki etkileşim, etkileşimli çalışma modunun desteklenmesi;
3) ortak bir proje üzerinde çalışan ekip üyeleri arasındaki etkileşim. Bu gereksinimlerden ilki, CAD sisteminin yeterli performansa ve bellek kapasitesine sahip bilgisayar ve sistemlere sahip olması durumunda karşılanır. İkinci gereklilik kullanıcı arayüzü ile ilgilidir ve uygun veri giriş/çıkış araçlarının ve her şeyden önce CAD sistemine grafik bilgi alışverişi cihazlarının dahil edilmesiyle karşılanır. Üçüncü gereksinim, CAD donanımının bir bilgisayar ağına entegrasyonunu belirler.
Sonuç olarak CAD sisteminin genel yapısı, bir veri iletim ortamıyla birbirine bağlanan düğümlerden oluşan bir ağdır. Düğümler (istasyonlar
Veriler), genellikle otomatik iş istasyonları (AWS) veya iş istasyonları olarak adlandırılan tasarımcı iş istasyonlarıdır.
(WS - İş istasyonu), aynı zamanda büyük bilgisayarlar (ana bilgisayarlar), bireysel çevre birimleri ve ölçüm cihazları da olabilirler. Otomatik çalışma ortamında tasarımcının bilgisayarla arayüzünün bulunması gerekir. Bilgi işlem gücüne gelince, bir bilgisayar ağının çeşitli düğümleri arasında dağıtılabilir.
Veri iletim ortamı, iletişim hatları ve anahtarlama ekipmanından oluşan veri iletim kanalları ile temsil edilir.
Her düğümde, belirli tasarım çalışmalarını gerçekleştiren veri terminal ekipmanını (DTE) ve DTE'yi çevreye bağlamayı amaçlayan veri kanalı sonlandırma ekipmanını (DTE) seçebilirsiniz.
Veri aktarımı. Örneğin kişisel bir bilgisayar DTE olarak düşünülebilir ve bilgisayara takılan bir ağ kartı da ADC olarak düşünülebilir. Veri iletim kanalı, bir ADC ve bir iletişim hattı içeren iki yönlü bir veri alışverişi aracıdır. İletişim hattı, sinyalleri belirli bir yönde yaymak için kullanılan fiziksel ortamın bir parçasıdır; İletişim hatlarına örnek olarak koaksiyel kablo, bükümlü çift kablolar ve fiber optik iletişim hattı (FOCL) verilebilir. Tek yönlü veri aktarımı aracı olarak anlaşılan kanal (iletişim kanalı) kavramı yakından ilişkilidir. Bir iletişim kanalının bir örneği, radyo iletişimlerinde bir vericiye tahsis edilen bir frekans bandı olabilir. Belirli bir hatta, her biri kendi bilgisini ileten birkaç iletişim kanalı oluşturulabilir. Bu durumda hattın birkaç kanal arasında bölündüğünü söylüyorlar.
Açık sistem ara bağlantısı için referans modeli.
Bilgisayar ağlarıyla ilgili olarak, açıklık kavramının uygulanması, tarafından önerilen açık sistemler ara bağlantısı (OSIOC) için bir referans modelinin ortaya çıkmasına yol açtı. Uluslararası organizasyon standardizasyon (ISO - Uluslararası
Standart Organizasyon). Bu model açıklamaktadır genel prensipler etkileşimi sağlayan kurallar, anlaşmalar bilgi sistemleri ve protokoller denir. EMVOS'taki bir bilgi ağı, düzey adı verilen gruplara bölünmüş bir dizi işlev (protokol) olarak kabul edilir. Diğer seviyelerin araçlarını yeniden yapılandırmadan, bir seviyeyi uygulama araçlarında değişiklik yapılmasına olanak tanıyan seviyelere bölünmedir; bu, teknoloji geliştikçe araçların yükseltilmesinin maliyetini önemli ölçüde basitleştirir ve azaltır.
EMVOS'un yedi seviyesi vardır.
Fiziksel düzeyde bilgi elektriksel veya optik sinyaller şeklinde sunulur, sinyal şekilleri dönüştürülür, fiziksel veri iletim ortamının parametreleri seçilir ve bilgi fiziksel ortam aracılığıyla iletilir.
Veri bağlantı katmanında, komşu ağ düğümleri arasında, yani diğer ara düğümler olmadan doğrudan fiziksel bağlantılarla bağlanan düğümler arasında veri alışverişi yapılır. Bağlantı katmanı paketlerine genellikle çerçeve adı verildiğini unutmayın.
Ağ düzeyinde paketler, orijinal paketin içinden geçtiği ve paketlerin yönlendirildiği ara ağların kurallarına göre oluşturulur, yani paketlerin iletildiği yolların tanımı ve uygulanması.
Taşıma katmanı, uç noktalar arasındaki iletişimi sağlar (ara ağ bileşenleri aracılığıyla veri aktarımını sağlayan önceki ağ katmanından farklı olarak). Aktarım katmanı işlevleri arasında çoğullama ve çoğullama çözme (mesajların uç noktalarda paketler halinde birleştirilmesi ve ayrıştırılması) bulunur.
Oturum düzeyinde, iletişimin türü (çift yönlü veya yarı çift yönlü), görevlerin başlangıcı ve sonu, etkileşimde bulunan ortakların isteklerinin ve yanıtlarının alışverişinin sırası ve şekli belirlenir.
Temsili düzeyde veri sunum işlevleri (kodlama, biçimlendirme, yapılandırma) uygulanır.
Uygulama düzeyinde ağ üzerinden iletilecek veriler belirlenir ve mesaj olarak formatlanır.
Mesajların elektrikli iletişim sistemleri üzerinden iletilmesi probleminin çözülmesi, bu sistemlere bazı talepler getirmektedir. Bu gereksinimler iki gruba ayrılabilir: mesaj iletim sürecine ilişkin gereksinimler ve bu süreci yürüten teknik araçlara yönelik gereksinimler.
Elektriksel iletişim sistemlerinin teknik araçlarına yönelik gereksinimler arasında aşağıdakiler yer almaktadır. Öncelikle iletişim sisteminin yeteneklerini genişletme ve kullanılmayan yetenekleri ortadan kaldırma yeteneğine sahip olması gerekir. Bu yeteneğe sahip sistemlere açık denir. İkincisi, çeşitli sistemler iletişim, maliyetlerini ve işletimlerini azaltan standartlaştırılmış ve birleşik teknik cihazlara sahip olmalıdır. Üçüncüsü, çeşitli amaçlara yönelik iletişim sistemleri mesaj alışverişinde bulunabilmelidir.
Bu gereksinimler, iletişim sistemlerinin tasarlanması için birleşik bir ideoloji ihtiyacını doğurdu. Uluslararası Telefon ve Telgraf Danışma Komitesi, 1980'lerin başında Açık Sistemler Ara Bağlantı Referans Modelini (OSIRM) geliştirerek böyle bir ideolojiyi önerdi.
Bu modele uygun olarak, iletişim sistemlerinde mesajların iletilme süreci sırayla temelde farklı işlemlere bölünmüştür. Bu işlemlerin her biri kendi seviyesine atanır.
Seviyeler katı bir hiyerarşi ilkesine göre inşa edilmiştir: en üst seviyede bilginin kaynağı ve alıcısı - iletişim sisteminin kullanıcıları, alt seviyede - elektromanyetik dalgaların yayılma ortamı vardır. Üst düzey, alt düzeyin çalışmasını kontrol eder. Her seviyenin kendi teknik cihazı veya iletişim sisteminin organizasyon birimi, iletişim sisteminin işleyişini sağlayan bir kullanıcı veya yetkilisi vardır. Bazı iletişim sistemlerinde bu cihazların bir kısmı eksik olabilir veya belli bir seviyedeki tüm fonksiyonları yerine getiremeyebilir.
EMVOS'ta 7 seviye vardır: kullanıcı, temsilci, oturum, aktarım, ağ, kanal, fiziksel (Şekil 1.4). Çeşitli seviyelerde işlemler gerçekleştiren bir kullanıcı için fonların tamamına istasyon denir.
Kullanıcı düzeyinde, iletişim sistemi tarafından iletilen bilgilerin işlenmesi süreçleri meydana gelir. Bu seviyedeki işlevlerin uygulayıcısı teknik bir cihaz (bilgisayar) veya bir kişi olabilir.
Sunum seviyesi cihazlar, mesajları kullanıcıya uygun bir sunum formundan iletişim sistemine uygun bir sunum formuna veya tam tersi şekilde dönüştürür. Özellikle bu seviyede, mesajın en küçük hacmi kaplaması iletişim sistemi için her zaman uygun olduğundan bilgi sıkıştırması meydana gelir.
Oturum düzeyindeki cihazlar, iletilen mesajı hizmet bilgileriyle çerçeveler, böylece topolojik aktarım seçeneklerinin sayısı mümkün olduğu kadar fazla olur. En iyi seçeneğin seçimi daha düşük seviyelerdeki cihazlar tarafından gerçekleştirilir. Dolayısıyla bu katman iletişim oturumunun düzenlenmesinden sorumludur.
Taşıma katmanında bu mesajın gerekli iletişim ağlarının seçilmesi düzeyinde kullanıcıya taşınmasına karar verilir. Bunu yapmak için, ağ geçidi sorunu olarak adlandırılan ağlar arası mesaj adresleme sorunu ve çeşitli türdeki ağlar arasında mesaj aktarımı sorunu çözülür.
Ağ düzeyinde, bir mesajın kullanıcıya aynı iletişim ağı içerisinde en iyi şekilde iletilmesi sorunu çözülür. Bunu yapmak için alt ağ mesajının hareket yolu seçilir ve kullanıcıların ağ içi adreslenmesi sorunu çözülür.
Bağlantı katmanı cihazları, iletilen mesajları, yayılma sırasında sinyal parametrelerindeki değişikliklerin bir sonucu olarak ortaya çıkan bozulmalardan korur.
Fiziksel katman cihazları, iletilen mesajın sinyallere dönüştürülmesini ve alınan sinyale göre mesajın onarılmasını sağlar.
Aynı istasyonun bitişik seviyelerindeki cihazların etkileşimde bulunduğu kurallara arayüz denir.
Farklı istasyonlardaki aynı seviyedeki cihazların etkileşimde bulunduğu kurallara protokol denir.
Temel EMIOS, bilgi sistemlerinin etkileşimine ilişkin genel ilkeleri tanımlamak için ISO tarafından benimsenen bir modeldir. EMVOS, tüm uluslararası kuruluşlar tarafından bilgi ağı protokollerinin standartlaştırılmasının temeli olarak tanınmaktadır.
EMVOS'ta bir bilgi ağı, düzey adı verilen gruplara bölünmüş bir dizi işlev olarak kabul edilir. Seviyelere bölme, diğer seviyelerin araçlarını yeniden yapılandırmadan bir seviyeyi uygulama araçlarında değişiklik yapmanıza olanak tanır; bu, teknoloji geliştikçe araçları yükseltme maliyetini önemli ölçüde basitleştirir ve azaltır.
EMVOS yedi seviye içerir. Aşağıda sayıları, adları ve işlevleri bulunmaktadır.
7. seviye - uygulamalı (Uygulama): uygulama süreçlerini yönetmeye yönelik araçları içerir; bu süreçler, atanan görevleri tamamlamak ve birbirleriyle veri alışverişinde bulunmak için birleştirilebilir. Yani bu seviyede ağ üzerinden iletilecek veriler belirlenerek bloklar halinde derlenir. Bu seviye, örneğin, paketlerin posta kutularında alınması ve saklanması gibi uygulama programları arasındaki etkileşime yönelik araçları içerir.
Seviye 6 - temsili (Sunum): veri sunumunun işlevleri (kodlama, biçimlendirme, yapılandırma) uygulanır. Örneğin, bu seviyede iletim için ayrılan veriler EBCDIC kodundan ASCII vb.'ye dönüştürülür.
5. seviye - oturum (Oturum): ağdaki nesneler (istasyonlar) tarafından yürütülen diyaloğu düzenlemek ve senkronize etmek için tasarlanmıştır. Bu seviyede, iletişimin türü (çift yönlü veya yarı çift yönlü), görevlerin başlangıcı ve sonu, etkileşimdeki ortakların isteklerinin ve yanıtlarının alışverişinin sırası ve şekli belirlenir.
4. seviye - taşıma (Ulaşım): veri ağındaki uçtan uca kanalları yönetmek için tasarlanmıştır; bu katman, uç noktalar arasındaki iletişimi sağlar (ara ağ bileşenleri aracılığıyla veri iletimini sağlayan bir sonraki ağ katmanının aksine). Aktarım katmanının işlevleri arasında çoğullama ve çoğullama çözme (paketlerin birleştirilmesi ve ayrıştırılması), veri iletimindeki hataların tespit edilmesi ve ortadan kaldırılması ve sıralı hizmet seviyesinin (örneğin, sıralı iletim hızı ve güvenilirliği) uygulanması yer alır.
3. seviye - ağ (Ağ): bu seviyede paketler, orijinal paketin geçtiği ve paketlerin yönlendirildiği ara ağların kurallarına göre oluşturulur, yani. Paketlerin iletildiği yolların belirlenmesi ve uygulanması. Başka bir deyişle yönlendirme, mantıksal kanalların oluşumuna indirgenir. Mantıksal kanal, iki veya daha fazla ağ katmanı nesnesi arasında, bu nesneler arasında veri alışverişine izin veren sanal bir bağlantıdır. Mantıksal kanal kavramı mutlaka belirli bir şeye karşılık gelmez fiziksel bağlantı Bağlantı noktaları arasındaki veri hatları. Bu kavram, bağlantının fiziksel uygulamasından soyut olarak tanıtılmıştır. Ağ katmanının yönlendirme sonrasındaki bir diğer önemli işlevi de, tıkanıklığın ağı olumsuz etkilemesini önlemek için ağ üzerindeki yükü kontrol etmektir.
Seviye 2 - kanal (Bağlantı, veri bağlantı seviyesi): önceki ağ katmanının mantıksal nesneleri arasında veri alışverişi için hizmetler sağlar ve çerçevelerin oluşumu ve iletimi, bir sonraki fiziksel seviyede meydana gelen hataların tespiti ve düzeltilmesi ile ilgili işlevleri yerine getirir. Bir bağlantı katmanı paketine çerçeve adı verilir çünkü önceki katmanlardaki paket bir veya daha fazla çerçeveden oluşabilir.
Katman 1 - Fiziksel: bağlantı katmanı mantıksal varlıkları arasında mantıksal bağlantıların kurulması, sürdürülmesi ve serbest bırakılması için mekanik, elektriksel, işlevsel ve prosedürel araçlar sağlar; Veri bitlerinin fiziksel ortam üzerinden iletilmesi işlevlerini uygular. Bilginin elektriksel veya optik sinyaller şeklinde sunulduğu, sinyal şekli dönüşümlerinin yapıldığı ve fiziksel veri aktarım ortamının parametrelerinin seçiminin yapıldığı fiziksel düzeydedir.
Belirli durumlarda, adı geçen işlevlerin yalnızca bir kısmının uygulanmasına ihtiyaç duyulabilir, dolayısıyla ağdaki seviyelerin yalnızca bir kısmı bulunur. Böylece basit (dallanmayan) LAN'larda ağ ve taşıma katmanı olanaklarına gerek kalmaz. Aynı zamanda, bağlantı katmanı işlevlerinin karmaşıklığı, onu LAN'da iki alt seviyeye ayırmayı tavsiye eder: kanal erişim kontrolü (MAC - Orta Erişim Kontrolü) ve mantıksal bağlantı kontrolü (LLC - Mantıksal Bağlantı Kontrolü). LLC alt katmanı, MAC alt katmanının aksine, veri bağlantı katmanının iletim ortamının özellikleriyle ilgili olmayan bazı işlevlerini içerir.
Dallanmış ağlar üzerinden veri iletimi, veri bölümlerinin kapsüllenmesi/kapsülden çıkarılması kullanılarak gerçekleşir. Böylece taşıma katmanına gelen mesaj, başlıkları alan ve ağ katmanına iletilen bölümlere bölünür. Bir segmente genellikle taşıma katmanı paketi adı verilir. Ağ katmanı, ara ağlar aracılığıyla veri aktarımını düzenler. Bunu yapmak için, ağ tüm bölümlerin iletimini desteklemiyorsa, bölüm parçalara (paketlere) bölünebilir. Paket kendi ağ başlığıyla birlikte sağlanır (yani kapsülleme meydana gelir). Ara LAN düğümleri arasında iletim yapılırken paketlerin olası paket bölünmesiyle çerçeveler halinde kapsüllenmesi gerekir. Alıcı, bölümleri ayrıştırır ve orijinal mesajı yeniden oluşturur.
ağ protokolü bilgi değiştirme
Yukarıdaki telekomünikasyon hizmetleri listesi, halihazırda telekom operatörleri tarafından sağlanan hizmetlerin çeşitliliğini karakterize etmektedir. Bu hizmetleri sağlamak için kullanılan telekomünikasyon sistemlerinin listesi daha da büyüyebilir. Çoğu telekomünikasyon sistemi açık sistem yani her an yeni kullanıcıların ve sistemlerin eklenebileceği sistemler olarak değerlendirilebilir. İşte telekomünikasyon için başka bir temel tanım:
"Açık sistem" terimi, açık bir sistemin gereksinimlerini karşılayan diğer herhangi bir sistemle etkileşime girebilen bir sistemi ifade eder.
Bu “açık sistem gereksinimleri” hangi kriterlere göre oluşuyor? Bugün telekomünikasyon sistemleri pazarında bulunan çok çeşitli özel uygulamalardaki ortak noktayı vurgulamak için, açık bir sistemin (OSI - Açık Sistemler Bağlantısı) bir referans veya temel modelini önermek gerekliydi ve 1983'te bir referans modeli olarak Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO - Uluslararası Standartlar Örgütü), açık bir sistem tarafından uygulanan tüm süreçlerin karşılıklı olarak alt düzeylere bölündüğü yedi seviyeli bir modeli onayladı. Sayısı küçük olan katman, kendisine bitişik olan üst katmana servisler sağlar ve bu amaçla kendisine bitişik olan alt katmanın servislerini kullanır. En yüksek (7) seviye yalnızca hizmetleri tüketir, en düşük seviye (1) ise yalnızca hizmetleri sağlar.
Seviye 0 fiziksel ortamla yani sinyal vericiyle ilişkilendirilir ve OSI model şemasında resmi olarak yer almasa da birçok kaynakta sistem sınıflandırması için gerekli bir katman olarak bahsedilir. Bu seviye, telekomünikasyon sisteminin terminal cihazlarının bağlandığı sinyal yayılma ortamını karakterize eder: kablolar, radyo bağlantıları, optik hatlar, vb. Bu düzey hiçbir şeyi tanımlamaz, yalnızca ortamı belirtir. Bu nedenle bir telekomünikasyon sisteminin sınıflandırılması açısından önemli olmasına rağmen modele dahil edilmemiştir.
Seviye 1- fiziksel. Bir iletişim hattı üzerinden bilgi aktarımının fiziksel yönlerini karakterize eder: voltaj, frekans, iletim ortamının doğası vb. Modelin bu seviyesi, iletişimi ve bilgi akışının alınmasını ve iletilmesini sağlayan bilgi aktarım protokollerini karakterize eder. Hatasız mesaj iletimi arzu edilir ancak gerekli değildir.
Seviye 2- kanal. Bu seviyedeki model, veri bloklarının (çerçeveler veya bilgi paketleri) oluşumunu ve dağıtım ortamına erişimin kontrolünü açıklar. Bu durumda veri bloklarının birinci seviyede tanımlanan dağıtım ortamı üzerinden hatasız iletimi sağlanmalıdır. Bu model katmanının bir bit akışındaki çerçevenin başlangıcını ve bitişini tanımlaması gerekir. Bu düzey, hataların kontrol edilmesi ve düzeltilmesine yönelik prosedürler de dahil olmak üzere, fiziksel katman tarafından iletilen verilerden çerçeveler veya diziler oluşturmaya yönelik yöntemleri açıklar. Bu seviyede bir telekomünikasyon sistemi tanımlanırken bit dizileri, kodlama yöntemleri ve işaretleyiciler gibi unsurlarla çalışır. Doğrudan bağlı ağ elemanları arasındaki alanlardaki verilerin (paketlerin) doğru iletilmesinden sorumlu mekanizmaların da burada açıklanması gerekir. Karmaşıklığı nedeniyle bağlantı katmanı iki alt seviyeye ayrılmıştır: MAC (Orta Erişim Kontrolü) - Orta Erişim Kontrolü ve LLC (Mantıksal Bağlantı Kontrolü) - Mantıksal Bağlantı Kontrolü (kanal). MAC katmanı, telekomünikasyon ağının sistem erişimini ve kontrolünü kontrol eder. MAC katmanının üzerinde çalışan LLC katmanı, bilgi gönderme ve alma yöntemlerini tanımlar.
Seviye 3- ağ. Modelin bu seviyesi ağ yönlendirmeyi ve veri akışı kontrolünü açıklar. Üçüncü seviye, ağdaki herhangi iki nokta arasındaki iletişimi sağlamak için seviye 2'nin kendisine sağladığı yetenekleri kullanır. Bir ağda çok sayıda bağlantı veya birlikte çalışan birden çok ağ bulunabilir; bu da yönlendirme gerektirir; Verilerin gönderilmesi gereken yolun belirlenmesi. Bilgileri doğru şekilde yönlendirmek için veri paketlerine ağ adresleri eklenir. Ağ düzeyindeki standartlar, adreslerin belirlenmesine ilişkin kuralları ve sistemin adres bilgilerini işlemek için nasıl çalıştığını tanımlar. Bu seviyedeki telekomünikasyon ekipmanının temel işlevi, bilgiyi bir kaynaktan almak, paketlere dönüştürmek ve hedefe doğru şekilde iletmektir. Ağ katmanını çalıştırmanın temelde iki farklı yolu vardır. Birincisi sanal kanal yöntemidir. Bir çağrı sırasında (bir iletişim oturumunun başlangıcı) bir iletişim kanalının kurulması, bunun aracılığıyla bilgi iletilmesi ve iletimin tamamlanmasının ardından kanalın kapatılması (yok edilmesi) gerçeğinden oluşur. Paket iletimi, paketler farklı fiziksel yollardan gönderilse bile orijinal sıra korunarak gerçekleşir; sanal kanal dinamik olarak yeniden yönlendirilir. Bu durumda veri paketleri hedef adresi içermez çünkü iletişim kurulması sırasında belirlenir.
İkincisi datagram yöntemidir. Datagramlar bağımsızdır, iletimleri için gerekli tüm bilgileri içerirler. İlk yöntem bir sonraki katmana (katman 4) bozulmalardan (hatalardan) arınmış ve paketleri hedeflerine doğru şekilde ileten güvenilir bir veri iletim kanalı sağlarken, ikinci yöntem bir sonraki katmanın hataları çözmesini ve alıcıya teslimatı doğrulamasını gerektirir. istenilen varış noktası.
Seviye 4- ulaşım. Modelin bu seviyesinde ağ bilgisayarlarında çalışan işlemler arasında mesaj paketlerinin gönderilmesi düzenlenir ve uzaktaki işlemlerin etkileşimi sağlanır. Taşıma katmanı, birbiriyle etkileşim halinde olan iki kullanıcı işlemi arasında sürekli veri aktarımını destekler. Bu seviyede, üçüncü seviye tarafından tanımlanan rota boyunca geçen veri akışının uçtan uca izlenmesine yönelik kurallar belirlenir: veri bloklarının iletiminin doğruluğu, istenen hedefe teslimatın doğruluğu, bunların bütünlük, güvenlik, sıra, bloklardan (paketlerden) bilgileri eski görünümüne toplamak için algoritmalar. Taşıma katmanı, tüm yüksek seviyelerden veri aktarımının tüm ayrıntılarını ve sorunlarını gizler ve bu aktarımın spesifik teknik uygulamasına bakılmaksızın, üstündeki katmanın bilginin alınması ve iletilmesiyle standart etkileşimini sağlar.
Seviye 5- oturumlu. Modelin bu seviyesinin temel amacı, uzak süreçler arasındaki diyaloğu desteklemeye yönelik kuralları tanımlamaktır. Bu seviyede, kullanıcı etkileşimi koordine edilir: bağlantıların kurulması, anormal şekilde sonlandırılan oturumların geri yüklenmesi. Bu düzeyde, bilgisayar adları sayısal adreslere dönüştürülür ve bunun tersi de geçerlidir. Bu durumda yönetim, telekomünikasyon cihazlarının teknik parametreleriyle değil, ağdaki süreçlerle gerçekleşir.
Seviye 6- veri sunum düzeyi (veya temsili düzey). Bu düzey iletilen bilginin sözdizimi ve anlambilimiyle ilgilenir; burada iletişim kuran iki bilgisayar arasında, aktarılan bilgiyi alındıktan sonra nasıl temsil ettikleri ve anladıkları konusunda karşılıklı bir anlayış kurulur. Burada, örneğin metin bilgilerinin ve görüntülerin kod dönüştürmesi, sıkıştırma ve sıkıştırmayı açma, ağ dosya sistemleri (NFS) desteği, soyut veri yapıları vb. gibi görevler çözülür.
Seviye 7- uygulandı. Kullanıcı ile ağ arasında bir arayüz sağlayarak her türlü hizmeti insanların kullanımına sunar. Bu katmanda en az beş uygulama hizmeti uygulanır: dosya aktarımı, uzaktan terminal erişimi, elektronik mesajlaşma, dizin hizmeti ve ağ yönetimi. Bu seviyede model, iletilen ve işlenen bilginin kullanıcıya nasıl sunulduğunu açıklar.
OSI modelinin ana fikri, modelin her seviyesinde yalnızca birbiriyle ilişkili bir grup görevin tanımlanmasıdır, bu da karmaşık bir görevle sonuçlanır. ortak görev Bilgi aktarımı, analiz edilmesi daha kolay görevlere bölünmüştür.
Seviyeleri bağlamak için gerekli kurallara denir protokoller. İÇİNDE genel görünüm Veri aktarım protokolü aşağıdaki gibi sorunların çözülmesine olanak tanıyan bilgileri gerektirir:
1. Bilgi akışlarının senkronizasyonu;
2. Başlatma;
3. Engelleme;
4. Adresleme;
5. Hata tespiti;
6. Blokların numaralandırılması;
7. Veri akışı kontrolü;
8. Kurtarma yöntemleri;
9. Erişim izni.
Bireysel düzeydeki protokoller, bu görevlerin tamamının değil, yalnızca bir kısmının tanımlanmasını gerektirir.
Bu nedenle, açık sistem ara bağlantı referans modeli, standartların gelişimini paralelleştirmek için uygun bir araçtır. Yalnızca standartların oluşturulması ve birbirleriyle etkileşimi kavramını tanımlar ve bilginin çeşitli iletim, depolama ve işleme alanlarında standardizasyon için temel oluşturabilir.
Bilgisayar ağları.
Kitle iletişim odaklı bir dizi telekomünikasyon hizmetinin uygulanmasına izin veren bilgisayar ağları, halkla ilişkiler alanındaki uzmanların büyük ilgisini çekmektedir. Buna dayanarak, bilgisayar ağları teorisinin bir takım temel hükümlerini ele alacağız.
ISO 7498 standardı
Bu standardın “Bilgi İşlem Sistemleri - Açık Sistemler Ara Bağlantısı - Referans Modeli” olmak üzere üçlü bir başlığı bulunmaktadır. Genellikle kısaca Açık Sistemler Bağlantı Referans Modeli olarak anılır. Bu standardın 1983 yılında yayınlanması, birçok tanınmış telekomünikasyon şirketi ve standart kuruluşunun uzun yıllar süren çalışmasını özetlemektedir.
Bu belgenin altında yatan ana fikir, sistemler arasındaki bilgi etkileşimi sürecinin açıkça tanımlanmış işlevlere sahip seviyelere bölünmesidir.
Katmanlı bir etkileşim organizasyonunun avantajları, böyle bir organizasyonun seviye standartlarının bağımsız gelişimini, bilgi ve bilgisayar sistemlerinin donanım ve yazılım gelişiminin modülerliğini sağlaması ve böylece katkıda bulunmasıdır. teknik ilerleme bu alanda.
ISO 7498'e göre bilgi etkileşiminin yedi seviyesi (katmanı) vardır:
- Uygulama düzeyi
- Sunum katmanı
- Oturum düzeyi
- Taşıma katmanı
- Ağ katmanı
- Veri Bağlantı Katmanı
- Fiziksel katman
İki veya daha fazla sistemin bilgi etkileşimi bu nedenle bir dizi bilgi etkileşimleri seviye alt sistemleri ve yerel bilgi sisteminin her katmanı yalnızca uzak sistemin karşılık gelen katmanıyla etkileşime girer.
Protokol aynı seviyedeki nesnelerin etkileşimi için bir dizi algoritmadır (kurallar).
Arayüz belirli bir seviyedeki bir nesneyle etkileşimin gerçekleştirildiği bir dizi kuraldır.
Bir seviyedeki parçalanmış veri bloklarının başka bir seviyedeki veri bloklarına yerleştirilmesi işlemine ne ad verilir? kapsülleme.
Katmanlar, protokoller ve yığınların hiyerarşisi
Bir ağdaki düğümlerin etkileşimini düzenlemek için yeterli olan, hiyerarşik olarak organize edilmiş bir protokol kümesine iletişim protokolü yığınları denir.
İletişim protokolleri yazılımda veya donanımda uygulanabilir. Düşük seviyeli protokoller çoğunlukla yazılım ve donanımın bir kombinasyonu kullanılarak uygulanırken, yüksek seviyeli protokoller genellikle yalnızca yazılımda uygulanır.
Bir protokolü uygulayan bir yazılım modülüne genellikle kısaca protokol de denir. Bu durumda, resmi olarak tanımlanmış bir prosedür olan protokol ile bu prosedürü gerçekleştiren yazılım modülü olan protokol arasındaki ilişki, belirli bir sorunu çözmeye yönelik bir algoritma ile bu sorunu çözen bir program arasındaki ilişkiye benzer.
Aynı algoritma farklı verimlilik dereceleriyle programlanabilir. Benzer şekilde, bir protokolün birden fazla yazılım uygulama aracı olabilir. Buna dayanarak, protokolleri karşılaştırırken sadece çalışma mantığını değil aynı zamanda yazılım çözümlerinin kalitesini de dikkate almak gerekir. Ek olarak, ağdaki cihazlar arasındaki etkileşimin verimliliği, yığını oluşturan tüm protokol setinin kalitesinden, özellikle de işlevlerin çeşitli seviyelerdeki protokoller arasında ne kadar verimli bir şekilde dağıtıldığından ve aralarındaki arayüzlerin ne kadar iyi olduğundan etkilenir. tanımlandı.
Protokoller yalnızca bilgisayarlar tarafından değil aynı zamanda hub'lar, köprüler, anahtarlar, yönlendiriciler vb. gibi diğer ağ aygıtları tarafından da düzenlenir. Genel olarak, bir ağdaki bilgisayarlar doğrudan değil, çeşitli iletişim aygıtları aracılığıyla iletişim kurar. Cihazın türüne bağlı olarak, belirli bir dizi protokolü uygulayan belirli yerleşik araçlar gerektirir.
TCP/IP modelinin katmanları
İnternet katmanı
Tüm bu gereksinimler, bağlantısız ağlar arası katmana dayanan paket anahtarlamalı ağ modelinin seçilmesine yol açtı. İnternet katmanı veya ağlar arası katman olarak adlandırılan bu katman, tüm mimarinin temelini oluşturur. Amacı, her ana bilgisayarın bağımsız olarak bir hedefe (örneğin farklı bir ağ üzerinde) seyahat edecek herhangi bir ağa paket göndermesini sağlamaktır. Gönderildikleri sıraya göre ulaşamayabilirler. Sevk emri gerekiyorsa, daha yüksek seviyeler bu görevi yerine getirir. Bu katmanın internette mevcut olmasına rağmen "İnternet" kelimesinin burada orijinal anlamında kullanıldığını lütfen unutmayın.
Burada posta sistemiyle bir benzetme görebilirsiniz. Bir kişi, bir ülkedeki posta kutusuna birden fazla uluslararası mektup bırakabilir ve şans eseri bunların çoğu, diğer ülkelerdeki doğru adreslere teslim edilir. Mektupların yol boyunca birçok uluslararası posta geçidinden geçmesi muhtemeldir, ancak bu, muhabirler için bir sır olarak kalacaktır. Her ülkenin (yani her ağın) kendi pulları, kendi tercih ettiği zarf boyutları ve posta hizmeti kullanıcıları tarafından görülemeyen teslimat kuralları olabilir.
İnternet katmanı IP (İnternet Protokolü) adı verilen resmi bir paket formatını ve protokolü tanımlar. İnternet Protokolünün amacı IP paketlerini hedeflerine ulaştırmaktır. Buradaki ana hususlar paket güzergahının seçimi ve taşıma arterlerinin tıkanmasının önlenmesidir. Bu nedenle TCP/IP modelinin ağlar arası katmanının işlevsel olarak OSI modelinin ağ katmanına yakın olduğu ileri sürülebilir. Bu yazışma Şekil 2'de gösterilmektedir.
Taşıma katmanı
TCP/IP modelinin ağlar arası iletişim katmanının üzerinde yer alan katmana genellikle taşıma katmanı adı verilir. OSI modelinin taşıma katmanına benzer şekilde, ana bilgisayarları alan ve ileten eş varlıkların iletişim kurmasına izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Bu seviyede uçtan uca iki protokolün tanımlanması gerekir. Bunlardan ilki olan TCP (İletim Kontrol Protokolü), bir bayt akışının ağlar arası bir ağ üzerinde bir makineden diğer herhangi bir makineye hatasız olarak iletilmesine olanak tanıyan güvenilir, bağlantı odaklı bir protokoldür. Giriş bayt akışını bireysel mesajlara böler ve bunları ağlar arası katmana aktarır. Hedefte, alıcı TCP işlemi alınan mesajlardan bir çıktı akışı oluşturur. TCP aynı zamanda hızlı bir göndericinin yavaş bir alıcıyı bilgiyle boğmasını önlemek için akış kontrolü de uygular.
Bu katmandaki ikinci protokol olan UDP (Kullanıcı Veri Protokolü), TCP'nin seri akış kontrolünü kullanmayan ancak kendi akış kontrolünü sağlayan, güvenilir olmayan, bağlantısız bir protokoldür. Aynı zamanda tek seferlik istemci-sunucu isteklerinde ve ses ve video gibi hıza doğruluktan daha fazla değer veren uygulamalarda da yaygın olarak kullanılır. IP, TCP ve UDP protokolleri arasındaki ilişki Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.18. IP protokolünün oluşturulmasından bu yana protokol diğer birçok ağda da uygulanmıştır.
Uygulama katmanı
TCP/IP modelinde oturum katmanı veya sunum katmanı yoktur. Bu seviyeler kesinlikle gerekli olmadığından modele dahil edilmedi. OSI modeliyle ilgili deneyimler bu noktanın doğruluğunu kanıtlamıştır: çoğu uygulamanın bunlara çok az ihtiyacı vardır.
Taşıma seviyesinin üstünde bulunur uygulama katmanı. Tüm yüksek seviye protokolleri içerir. Daha eski protokoller, şemada gösterildiği gibi sanal terminal protokolünü (TELNET), dosya aktarım protokolünü (FTP) ve e-posta protokolünü (SMTP) içerir. Sanal Terminal Protokolü, kullanıcının uzak bir sunucuda oturum açmasına ve üzerinde çalışmasına olanak tanır. Dosya Aktarım Protokolü, bilgileri makineden makineye taşımanın etkili bir yolunu sağlar. E-posta başlangıçta bir tür dosya aktarımıydı ancak daha sonra bunun için özel bir protokol geliştirildi. Yıllar geçtikçe, ana bilgisayar adlarının ağ adreslerine çevrilmesine olanak tanıyan DNS (Etki Alanı Adı Hizmeti), NNTP (Ağ Haber Aktarım Protokolü), Dünya Çapında sayfalar oluşturmak için kullanılan bir protokol olan HTTP gibi birçok başka protokol eklenmiştir. Web ve diğerleri.
Ana bilgisayar ağı katmanı
TCP/IP referans modeli, ağlar arası katman altında neyin bulunduğunu ayrıntılı olarak açıklamaz. Bildirilen tek şey, ana bilgisayarın, ağ üzerinden IP paketleri göndermesine izin veren bir tür protokol kullanarak ağa bağlandığıdır. Bu protokol hiçbir şekilde tanımlanmamıştır ve ana bilgisayardan ana bilgisayara ve ağdan ağa değişiklik gösterebilir. TCP/IP modeliyle ilgili kitaplar ve makaleler bu konuyu nadiren tartışıyor.