Абстрактное моделирование проводится в два этапа.
Вначале разрабатываются базисные элементы открытых систем и некоторые основные решения, связанные с их организацией и функционированием. Это составляет эталонную модель ВОС, описанную в настоящем стандарте.
Далее в рамках эталонной модели разрабатывается подробное и точное описание функционирования открытой системы. Оно включает услуги и протоколы для ВОС, что является предметом рассмотрения других стандартов.
Следует подчеркнуть, что сама эталонная модель не содержит подробного и точного описания функционирования открытой системы и поэтому не определяет внешнего поведения реальных открытых систем и не рассматривает структуру конкретной реализации реальной открытой системы.
Специалисты, не знакомые с методом абстрактного моделирования, должны иметь в виду, что понятия, используемые при описании открытых систем, представляют собой абстракцию, несмотря на их видимое сходство с понятиями, обычно используемыми при описании реальных систем. Поэтому реальные открытые системы необязательно должны быть реализованы, как описано в эталонной модели.
В последующих разделах настоящего стандарта рассмотрены только те аспекты реальных систем и прикладных процессов, которые ограничиваются рамками функциональной среды ВОС. Их соотношение выдерживается в настоящем стандарте таким образом, как показано на черт. 2.
Основные элементы взаимосвязи открытых систем
Компоненты прикладных, процессов, относя- [ щиеся к вОС(прикладные логические объекты) [
Открытая Открытая система Л система В
Компоненты реальных, открытых систем, относящиеся
Черт. 2
5. ПОНЯТИЯ МНОГОУРОВНЕВОЙ АРХИТЕКТУРЫ
Введение
В разд. 5 вводятся архитектурные понятия, положенные в основу при разработке эталонной модели ВОС.
Вначале дается понятие многоуровневой архитектуры (услуги, логические объекты, пункты доступа к услугам, протоколы, соединения и т. д.). Затем для логических объектов, пунктов ДОСтупа к услугам и для соединений вводятся идентификаторы. После этого описываются пункты доступа к услугам, блоки данных, элементы операций внутри уровней, включая соединения, процедуры передачи данных и процедуры обработки ошибок. Вслед за этим вводятся аспекты маршрутизации и, наконец, рассмотрены аспекты административного управления.
В разд. 5 описаны принципы, необходимые при разработке эталонной модели ВОС. Однако не все из них используются на каждом уровне эталонной модели.
Четыре понятия являются базовыми по отношению к эталонной модели (см. черт. 2):
открытые системы;
прикладные логические объекты, которые существуют в функциональной среде ВОС;
соединения (п. 5.3), связывающие прикладные логические объекты и позволяющие им обмениваться информацией (примечание 1);
физическая среда для ВОС.
Примечания:
Базовая эталонная модель ВОС основана на предположении, что для передачи данных необходимо иметь соединение. В приложении 2 приведено дополнение, расширяющее модель в части способа передачи данных без использования соединения. Этот способ применяется при использовании ряда средств передачи данных (например, локальные сети, цифровая радиосвязь и т. д.), а также некоторых систем (например, распределенные измерительные и банковские системы).
В настоящем стандарте не рассмотрены вопросы защиты информации, которые также являются предметом рассмотрения второй части стандарта.
Принципы (разбиения на уровни
Те р м и н ы и их пояснения
(N)-подсистема — элемент иерархической структуры открытой системы, который непосредственно взаимодействует только с элементами смежного верхнего или смежного нижнего разделов этой открытой системы.
(N)-уровень — подраздел архитектуры ВОС, состоящий из подсистем одного и того же ранга (N).
(N)-логический объект — активный элемент внутри (N)-подсистемы.
Раноправные логические объекты — логические объекты внутри одного и того же уровня.
Подуровень — подраздел уровня.
(N)-услуга — функциональная возможность, предоставляемая (N)-уровнем и нижележащими уровнями (N-f-І)-логическим объектам на границе между (N)- и (N+1)-уровнями.
(Ы)-средство — часть (Ы)-услуги.
(N)-функция — составная часть операции (N)-логического объекта.
(N)-пункт доступа к услуге — пункт, через который (N)-логический объект предоставляет (М)-услугу (N+1)-логическому объекту.
(Й)-протокол — набор правил и форматов (семантических и синтаксических), определяющих процедуры связи (N)-логических объектов при выполнении (N)-функций.
Описание
Основным методом структурирования, используемым в эталонной модели ВОС, является разбиение на уровни. В соответствии с ним каждая открытая система рассматривается как система, логически состоящая из упорядоченного набора подсистем, для удобства представляемых в виде вертикальной последовательности, показанной на черт. 3. Смежные подсистемы взаимосвязаны через общую для них границу. Подсистемы одного и того же ранга (N) все вместе образуют (N)-уровень эталонной модели ВОС. (N)-подсистема состоит из одного или нескольких (N)-логических объектов. Логические объекты существуют в каждом уровне. Логические объекты одного и того же уровня называются равноправными логическими объектами. Следует отметить, что самый верхний уровень не имеет смежного (N+1)-уровня, а самый нижний уровень не имеет смежного (N—1)-уровня.
Организация уровней во взаимосвязанных открытых системах
Не все равноправные логические объекты могут быть связаны между собой и не для всех из них такая связь необходима. Иногда существуют условия, препятствующие этой связи. Например, объекты находятся в несвязанных открытых системах или они не поддерживают одинаковые подмножества протоколов.
Примечания:
Различие между типом некоторого объекта и его экземпляром является существенным в ВОС. Тип — это описание класса объектов, экземпляр данного типа — любой объект, который соответствует этому описанию. Экземпляры одного и того же типа составляют класс. Обращение к типу и его экземплярам проводится по именам. Имена типа и его экземпляров должны различаться.
В примере из области программирования для ЭВМ написание программы соответствует формированию типа объекта, а каждый вызов программы в ЭВМ для выполнения соответствует формированию экземпляра объекта. Таким образом, компилятор с ФОРТРАНА — это тип объекта, и каждый раз, когда копия этой программы вызывается для выполнения в процессор, она отображается в экземпляр объекта.
(N)-логический объект в контексте ВОС также имеет два аспекта: тип и множество экземпляров этого типа. Тип (N)-логического объекта определяется специальным набором функций (N)-уровня. А экземпляром этого типа (N)-логического объекта является его реализация в соответствующей открытой системе, выполняющая функции (N)-уровня, которые вызываются по имени типа для конкретной связи. Из этого следует, что тип (N)-логического объекта охватывает только свойства взаимосвязей между равноправными (N)-логическими объектами, а экземпляр (N)-логического объекта охватывает специфические динамические особенности действительного обмена информацией.
Важно отметить, что действительная связь во всех уровнях осуществляется только между экземплярами (N)-логических объектов. Действительное использование типа (N)-логического объекта осуществляется только во время установления соединения или его логического эквивалента во время процесса восстановления. Действительные соединения осуществляются только с экземплярами (N)-логических объектов, хотя может выдаваться запрос на соединение с произвольным экземпляром (N)-логического объекта заданного типа. В данном стандарте не запрещается возможность выполнения запроса на соединение с заданным (по имени) экземпляром равноправного (N)-логического объекта. Если экземпляру (N)-логического объекта известно имя связанного с ним равноправного (N)-логического объекта, то возможно установление еще одного соединения с тем же экземпляром (N)-логического объекта.
Предполагается, что в дальнейшем возникнет необходимость разделения уровня на более мелкие структуры, называемые подуровнями, а также распространения принципа уровневой организации на другие направления ВОС. Подуровень определяется как группа функций уровня, которую можно обойти. Обход всех подуровней данного уровня недопустим. Подуровень использует логические объекты и соединения своего уровня. Более точное определение и дополнительные характеристики подуровней подлежат дальнейшему изучению.
За исключением самого верхнего уровня каждый (N)-уровень предоставляет (N)-услуги логическим объектам (N +1) -уровня. Предполагается, что самый верхний уровень должен обобщать все возможные услуги, предоставляемые нижними уровнями.
Примечания:
Некоторые открытые системы не являются ни источником, ни приемником данных. Такие системы могут не содержать верхних уровней архитектуры (черт. 4 и 5).
В рамках (N)-услуг могут быть определены классы услуг. Точное определение термина «классы услуг» подлежит дальнейшему исследованию.
Каждая услуга, предоставляемая (N)-уровнем, может быть реализована путем выбора одного или нескольких (N)-средств,Связь (N+l)-40rH4ecKHX объектов через ретранслятор
Логический объект ретрансляции
(N) - уровень
Уровень
уровень
(N+1) -логические объекты
Лрикладной Представления Сеансовый
Транспортный Сетевой
Черт. 4
Связь через ретранслирующую открытую систему
Звена дан ныл
Физический —
EZ
Черт. 5
которые определяют атрибуты услуги. Если некоторый (N)-логический объект не имеет возможности полностью обеспечить услуги, запрашиваемые одним из (N4-1)-логических объектов, то он вызывает для взаимодействия с ним другие (N)-логические объекты для помощи в обслуживании запроса. С целью обеспечения такого взаимодействия (N)-логические объекты внутри любого уровня, за исключением самого нижнего, связываются посредством услуг, предоставляемых (N—1)-уровнем (черт. 6). Предполагается, что логические объекты самого нижнего уровня связываются непосредственно через физическую среду, соединяющую их.
Услуги (N)-уровня предоставляются (N+1)-уровню посредством (N)-функций, выполняемых внутри (N)-уровня, и услуг (N—1) -уровня.
(N)-логический объект некоторого уровня может предоставлять услуги одному или нескольким (N4-1)-логическим объекта
м
П
и использовать услуги одного или нескольких (N—1)-логических объектов. (N)-пункт доступа к услугам — это пункт, через который один из двух взаимодействующих логических объектов смежных уровней предоставляет услуги, а другой использует их (черт. 7).
(Связь N-f-І)-логических объектов (N-(-l)-ypoBHa через (М)-уровень
(Nd) - уровень
(Ah ^-логические
объекты
(N) - уровень
Черт. 6
Логические объекты, пункты доступа к услугам и идентификаторы
Имя
(N+1) -логический
объект
(N)- идентисрикатор оконечного пункта
соединения
(N) -пункт доступа
к услугам
(N)-адрес
(N)-логический
объект
(N) -логический
объект
Черт. 7
Взаимодействие между (N)-логическими объектами управляется одним или несколькими (N)-протоколами. Логические объекты и протоколы внутри уровня показаны на черт. 8.
Связь между равноправными логическими объектами
Термины и их пояснения
(N) -соединение — ассоциация, устанавливаемая (N)-уровнем между двумя или более (N-J-1)-логическими объектами с целью передачи данных.
(N)-оконечный пункт соединения — один из концов (N)-соединения внутри (N)-пункта доступа к услугам.(N) — протоколы взаимосвязи (М)-логических объектов
Многопунктовое соединение — соединение более, чем с двумя оконечными пунктами соединения.
Связанные (N)-логические объекты — (N)-логические объекты, между которыми установлено (N—1)-соединение.
(N)-ретранслятор — (М)-функция, посредством которой (N)-логический объект выполняет дальнейшую пересылку данных, полученных от одного связанного (N)-логического объекта, другому связанному (N)-логическому объекту.
(N)-источник данных — (N)-логический объект, который посылает (N—1)-сервисные блоки данных (п. 5.6.1.7) по (N— 1) -соединению.1
(М)-приемник данных — (N)-логический объект, который принимает (N—1)-сервисные блоки данных по (N—1)-соединению.*
(М)-передача данных — (Ы)-средство, которое передает (М)-сервисные блоки данных от одного (N+1)-логического объекта к другому или нескольким другим (N+1)-логическим объектам.*
(N)-дуплексная передача — (N)-передача данных одновременно в обоих направлениях.*
(N)-полудуплексная передача — (N)-передача данных в каждый момент времени в одном из двух направлений. Выбор направления осуществляется (N+1)-логическим объектом.*
(N)-симплексная передача — (М)-передача данных в одном заранее заданном направлении.*
(М)-обмен данными — (Ы)-функция, передающая (N)-протокольные блоки данных (п. 5.6.1.3) в соответствии с ^N)-протоколом по одному или нескольким (N—1)-соединениям.*
(N)-двусторонний одновременный обмен — (N)-обмен данными одновременно в обоих направлениях.
(N)-двусторонний поочередный обмен — (N)-обмен данными, при котором передача в одном направлении чередуется с передачей в другом направлении.
(N)-односторонний обмен — (N)-обмен данными в одном заранее заданном направлении.
Описание
