Architektura sieci systemu Windows i model OSI

W tym artykule omówiono architekturę sieci systemu Windows i sposób implementacji sterowników sieciowych systemu Windows czterech warstw modelu OSI.

Aby uzyskać ogólne informacje na temat wszystkich siedmiu warstw modelu, zobacz model osi .

Systemy operacyjne Microsoft Windows używają architektury sieci opartej na siedmiowarstwowym modelu sieci opracowanym przez Międzynarodową Organizację Standaryzacji (ISO) w 1978 roku.

Model referencyjny połączeń między systemami otwartymi ISO (OSI) opisuje sieć jako "serię warstw protokołu z określonym zestawem funkcji przydzielonych do każdej warstwy. Każda warstwa oferuje określone usługi do wyższych warstw, jednocześnie chroniąc te warstwy przed szczegółami implementacji usług. Dobrze zdefiniowany interfejs między każdą parą sąsiednich warstw definiuje usługi oferowane przez niższą warstwę do wyższej i sposób uzyskiwania dostępu do tych usług.

Na poniższym diagramie przedstawiono model OSI.

Sterowniki sieciowe systemu Windows zaimplementowały cztery dolne warstwy modelu OSI.

Warstwa fizyczna

Warstwa fizyczna jest najniższą warstwą modelu OSI. Ta warstwa zarządza odbiorem i przesyłaniem nieprzetworzonego strumienia bitowego bez struktury na nośniku fizycznym. Opisuje on interfejsy elektryczne/optyczne, mechaniczne i funkcjonalne nośnika fizycznego. Warstwa fizyczna przenosi sygnały dla wszystkich wyższych warstw.

W systemie Windows karta interfejsu sieciowego (NIC) implementuje warstwę fizyczną, jej transceiver i nośnik, do którego jest dołączona karta sieciowa.

Warstwa łącza danych

Warstwa łącza danych wysyła ramkę między adresami fizycznymi i odpowiada za wykrywanie błędów oraz ich korygowanie, które występują w warstwie fizycznej.

Warstwa łącza danych jest dodatkowo podzielona przez Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) na dwie podwarstwowe: kontrolę dostępu do multimediów (MAC) i kontrolę łącza logicznego (LLC).

MAC

Podlayer MAC zarządza dostępem do warstwy fizycznej, sprawdza błędy ramek i zarządza rozpoznawaniem adresów odebranych ramek.

W architekturze sieci systemu Windows sublayer MAC jest implementowany w karcie sieciowej. Karta sieciowa jest kontrolowana przez sterownik urządzenia programowego o nazwie sterownik miniportu. System Windows obsługuje kilka odmian sterowników miniportów, w tym sterowników miniportu WDM, menedżerów połączeń miniportu (MCMs) i miniport sterowników pośrednich.

Sp. z o.o.

Sublayer LLC zapewnia wolny od błędów transfer ramek danych z jednego węzła do innego. Podwarstwa LLC ustanawia i kończy łącza logiczne, steruje przepływem ramek, sekwencjonowaniem ramek, potwierdza ramki oraz retransmituje niepotwierdzone ramki. Sublayer LLC używa potwierdzenia ramki i retransmisji, aby praktycznie bez błędów zapewnić transmisję przez łącze do wyższych warstw.

W systemie Windows sterownik oprogramowania znany jako sterownik protokołu implementuje podwarstwową LLC.

Warstwa sieci

Warstwa sieciowa kontroluje działanie podsieci. Ta warstwa określa ścieżkę fizyczną, którą powinny przyjąć dane, w oparciu o następujące elementy:

• Warunki sieciowe

• Priorytet usługi

• Inne czynniki, takie jak routing, kontrola ruchu, fragmentacja ramek i ponowne złożenie, mapowanie adresów logicznych na fizyczne i ewidencjonowanie użycia

Sterownik protokołu implementuje warstwę sieciową.

Warstwa transportu

Warstwa transportu zapewnia, że komunikaty są dostarczane bez błędów, w sekwencji i bez utraty ani duplikowania. Ta warstwa zwalnia protokoły wyższej warstwy z konieczności martwienia się o transfer danych z ich odpowiednikami.

Minimalna warstwa transportowa jest wymagana w stosach protokołów, które obejmują niezawodną sieć lub podwarstwę LLC, która zapewnia funkcję połączenia wirtualnego. Na przykład, ponieważ sterownik transportu NetBEUI dla systemu Windows jest zgodny z podwarstwą LLC zgodną z OSI, jego funkcje warstwy transportu są minimalne. Jeśli stos protokołu nie zawiera warstwy podrzędnej LLC, a warstwa sieciowa jest zawodna lub obsługuje datagramy (podobnie jak w przypadku warstwy IP protokołu TCP/IP lub warstwy IPX NWLink), warstwa transportu powinna zawierać sekwencjonowanie i potwierdzanie ramek, a także ponowne przesłanie niezaznaczonych ramek.

W architekturze sieci systemu Windows sterownik protokołu , czasami określany sterownik transportu, implementuje warstwę transportu.