Змістовий модуль 1 Основи інформатики та системне програмне

Змістовий модуль 1 Основи інформатики та системне програмне забезпечення. Лекція 2. Комп'ютерні мережі

Мета: викладення історії розвитку та характеристик комп’ютерних мереж. 1. Історія мереж. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Топології мережі. Адресація комп'ютерів. Локальні й глобальні мережі. Принцип передачі інформації. Модель ISO. Поняття протоколи, інтерфейси.

Історія мереж • В 1889 році підприємець із Канзас-Сити Элмон Строуджер запідозрив, що оператори місцевої телефонної станції перенаправляють вигідні замовлення його конкурентам, і найняв інженерів для розробки першого автоматичного телефонного комутатора. • В 1917 році компанія AT&T зробила першу спробу мультиплексування. Система A одночасно передавала чотири голосових телефонних дзвінка по одній парі проводів. В 1944 році AT&T створила систему L 1, що дозволяла одночасно передавати по коаксіальному кабелі 600 телефонних розмов. • В 1961 році AT&T початку використати в телефонії аналогоцифрове перетворення голосових сигналів. Кожна передана телефонна розмова перетворювала у восьми розрядний цифровий код із частотою 8 тис. перетворень у секунду. Розбивка на цифрові фрагменти дозволяло передавати по одній лінії зв'язку ще більше телефонних розмов. Система T 1, «тезко» нинішніх каналів передачі даних T 1, містила 24 телефонних каналу.

Продовження • В 1965 році Ларри Робертс, дослідник з лабораторії Линкольна в Массачусетсском технологічному інституті, уперше організував обмін пакетами даних між двома комп'ютерами. Чотирма роками пізніше з'явилася мережа з комутацією пакетів Arpanet. За короткий час були розроблені засоби для передачі файлів даних, електронної пошти й дистанційного входу в систему. В 1973 році Винтон Серф запропонував об'єднати Arpanet із двома іншими державними мережами. Так народилася мережа Internet. • В 1972 році Роберт Меткалф, дослідник з компанії Xerox, розробив стандарт організації локальних мереж за назвою Ethernet. • В 1974 році корпорація IBM обнародувала власну системну мережну архітектуру — System Network Architecture, а через два роки корпорація Digital Equipment випустила протокол DECnet.

Продовження • Розвиток глобальних комп'ютерних мереж в останні два десятиліття базувалося на цих же концепціях. Ті ж самі концепції з упором на швидкість використаються й у нових технологіях. • Канали T 1, які AT&T уперше запропонувала в 1961 році, зараз забезпечують швидкість передачі даних 1, 5 Мбит/з, а користувачі при бажанні можуть купувати тільки частина ємності каналу. • Волокно - оптичні мережі вперше були запропоновані Чарльзом Као й Джорджем Хокхамом в 1966 році. В 1970 році швидкість передачі даних у цих мережах досягла 90 Мбит/з, в 1984 -м — 500 Мбит/з, а на початку 90 -х — уже 1, 7 Гбит/с. • Відносно недорогі мережі frame relay забезпечують підключення користувачів на швидкостях від 56 Кбит/з до 1, 5 Мбит/з • Новітні версії локальних мереж, підтримують швидкість передачі даних 100 Гбит/с.

Продовження • Асинхронний режим передачі даних ATM ґрунтується на концепції невеликих пакетів фіксованого розміру, так званих осередках (cell). Така організація передачі запобігає повному захватові каналу даними одного типу. • Для того щоб скористатися такими швидкими мережами загального користування для корпоративних цілей, придумані віртуальні приватні мережі, у яких застосовуються шифрування й інші механізми безпеки для створення власної безпечної мережі. Таким чином, практично будь-яке підприємство може при необхідності побудувати власну глобальну мережу.

Які нові можливості давала підприємству обчислювальна мережа? • По-перше, у порівнянні централізованими системами (великі ЕОМ) мережі мають дуже важливу перевагу - здатність виконувати паралельні обчислення. • По-друге, ще одна дуже важлива перевага мережі - більше висока відмово стійкість - це здатність системи виконувати свою роботу при відмовах окремих елементів апаратури й неповної доступності даних. • По-третє, для багатьох підприємств характерний такий принцип функціонування: працівники підприємства працюють в різних будинках або навіть у різних містах, але, у той же час, розв'язувані ними завдання дуже тісно взаємозалежні, і в підсумку загальне завдання підприємства виконується спільно. Таким чином їхні обчислювальні засоби повинні бути об'єднані в єдину мережу. • Для користувачів, крім вище названих мережі дають можливість спільного використання даних і пристроїв.

Поділ локальних ресурсів кожного комп'ютера між всіма користувачами мережі - основна мета створення обчислювальної мережі • Основна причина розгортання мережі на підприємстві - поділ дорогих периферійних пристроїв - таких як, дискові масиви великої ємності, кольорові принтери, графобудівники, модеми, оптичні диски. У сучасній мережі користувач працює за своїм комп'ютером, часто не віддаючи собі звіту в тім, що при цьому він користується даними іншого потужного комп'ютера. • У користувача складається ілюзія, що ці ресурси підключені безпосередньо до його комп'ютера, тому що для їх використання йому потрібно зробити не набагато більше дій, чим при використанні своїх локальних ресурсів. Таку властивість називають прозорістю. • Всі комп'ютери підприємства з'єднані певним чином між собою. На всіх комп'ютерах установлена якась операційна система. На тих комп'ютерах, ресурси яких повинні бути доступні всім користувачам мережі, до операційних систем просто додають деякі модулі, які постійно очікують запитів, що надходять по мережі від інших комп'ютерів. Звичайно такі модулі називають програмними серверами. Такий комп'ютер називають сервером.

Продовження • На комп'ютерах, користувачі яких хочуть одержувати доступ до ресурсів інших комп'ютерів, також потрібно додати спеціальні програмні модулі, які виробляють запити на доступ до вилучених ресурсів і передавати їх по мережі на потрібний комп'ютер. Такі модулі називають програмними клієнтами (client), а відповідні ПК називають клієнтами, іноді робочими станціями. • Отже, така пари модулів "клієнт-сервер" забезпечує спільний доступ користувачів до певного типу ресурсів, наприклад до файлів. Отут важливо відзначити, що той самий комп'ютер може виступати в ролі й сервера й клієнта. • Вся інформація підприємства розташовується на сервері і тоді, менеджер цього підприємства, перебуваючи в будь-якій частині миру зможе передати запит клієнта на сервер і дуже оперативно одержати якісну відповідь. Для організації такого швидкого й надійного зв'язку в корпоративній мережі важлива наявність структурованої інформації на серверах підприємства і організації ефективного пошуку інформації.

Проблеми обчислювальних мереж • Складність, пов'язана із програмним забезпеченням - операційними системами й додатками. При розробці мережних додатків необхідно організовувати спільну роботу їхніх частин, що виконуються на різних комп'ютерах. Багато турбот доставляє забезпечення сумісності програмного забезпечення. • Надійність процесу передачі (транспортуванню) повідомлень по каналах зв'язку між комп'ютерами тобто як передавати дані без перекручування й тим більше без втрат. • Забезпечення продуктивності, щоб користувачеві не довелося наприкінці робочого дня одержати файл, що він запросив ранком, коли прийшов на роботу. • Забезпечення інформаційної безпеки. Цій проблемі присвячені цілі томи книг і наукові праці. Можна було б продовжувати цей список "за" й "проти" використання мереж, але головний доказ ефективності явне повсюдне на сьогоднішній день їхнє поширення.

Способи подання даних • В обчислювальній техніці дані представляються двійковим кодом, тобто одиницям і нулям відповідно до дискретних електричних сигналів. Подання даних у вигляді електричних сигналів називається кодуванням. • Існують різні способи кодування двійкових цифр "1" й "0“: потенційний спосіб (одиниця один рівень напруги, а нуль – інший); імпульсний спосіб ("0" й "1" як імпульси, певної частоти, які можуть бути різної або однієї полярності). • Існує ще один специфічний спосіб подання даних, який ніколи не використається усередині комп'ютера - модуляція. Тепер інформація – це синусоїдальний сигнал тієї частоти, яку добре передає наявна лінія зв'язку. Телефонні канали були розроблені для передачі голосу в аналоговій формі, тому вони погано підходять для безпосередньої передачі імпульсів. Модуляцію часто використають для передачі інформації в глобальних мережах, які використають аналогові лінії зв'язку.

Перетворення сигналу • Інформація при заходу в ПК перетворюється двійковий сигнал, а на виході - в відповідний електромагнітний сигнал. • В обчислювальних мережах це завдання вирішує певний клас устаткування. У локальних мережах це самі звичайні мережні адаптери, а в глобальних мережах - апаратури передачі даних, наприклад модеми. Модем від слів - модуляція - демодуляція. Вони виконують модуляцію й демодуляцію дискретних сигналів. Такого роду апаратура кодує й декодує кожен інформаційний біт, синхронізує передачу електромагнітних сигналів по лініях зв'язку, перевіряє правильність передачі по контрольній сумі й може виконувати деякі інші операції. • Мережні адаптери розраховані, як правило, на роботу з певним передавальним середовищем. Передавальне середовище - коаксіальний кабель, кручені пари, оптичне волокно й т. п.

Фізичний зв'язок - топологія мережі • Комп'ютери, підключені до мережі, часто називають станціями або вузлами мережі. • Потрібно чітко відчути різницю між фізичними й логічними зв'язками. Конфігурація фізичних зв'язків визначається електричними з'єднаннями комп'ютерів між собою. Вона цілком може відрізнятися від конфігурації логічних зв'язків. • Логічні зв'язки - це маршрути передачі даних між вузлами мережі. Вони утворяться за допомогою спеціальних настроювань спеціального комунікаційного устаткування. Таким чином, комп'ютери можуть бути зв'язані між собою кабелем одним образом, а передавати один одному інформацію з іншого принципу.

Повно зв`язана топологія • Ця топологія дозволить створити мережу, у якій кожен комп'ютер мережі зв'язаний з усіма іншими. Таке рішення досить таки логічно для ліквідації простоїв, але в реалізації цієї топології, мережа виявилася дуже громіздкої й неефективною. Використовується для небагатого числа комп'ютерів в мережі.

Коміркова топологія (mesh) • Якщо відняти із повно зв`язаної топології деякі зв'язки, то одержимо коміркову топологію. • У мережі в комірковій топології безпосередньо зв'язуються тільки ті комп'ютери, які інтенсивно "спілкуються" між собою. Коміркова топологія дозволяє з'єднання великої кількості комп'ютерів і часто використається для глобальних мереж.

Загальна шина • Всі комп'ютери підключаються до одного коаксіального кабелю. Топологія загальна шина має дуже істотні достоїнства: знижує вартість проводки, дозволяє підключати різні модулі мережі. Але, незважаючи на це, є дуже серйозний недолік - дуже низька надійність. Любий найменший дефект кабелю або не робочий стан якого-небудь із численних ПК - і ваша мережа повністю паралізована. Є ще й інші недоліки в цій топології: невисока продуктивність - у кожен момент часу тільки один комп'ютер може передавати дані в мережу.

Топологія зірка • Загальний пристрій, до якого підключаються всі комп'ютери, називають концентратором. • Концентратор направляє передану комп'ютером інформацію або одному, або всім комп'ютерам мережі. • У порівнянні з попередньої - загальною шиною, зірка може забезпечити істотно більшу надійність мережі. Це головне достоїнство цієї топології: при ушкодженні кабелю поза мережею виявиться тільки той комп'ютер, що з'єднаний цим кабелем з концентратором, і тільки при несправності самого концентратора може вийти з ладу вся мережа. • Мало того, концентратор здатний перевіряти вступну інформацію, тому при необхідності адміністратор мережі може заборонити передачу інформації, настроївши концентратор на блокування певних передач. Так що тут рівень захисту набагато вище, ніж у всіх попередніх топологіях.

Ієрархічна зірка • У мережах з більшою кількістю комп'ютерів іноді використають топологію - ієрархічна зірка. Це коли в мережі присутня кілька концентраторів, ієрархічно з'єднаних між собою зв'язками типу зірка. • У цей час ієрархічна зірка є найпоширенішим типом топології зв'язків, як у локальних, так і глобальних мережах.

Кільце • У мережах цієї топології дані передаються по кільцю від одного комп'ютера до іншого, як правило, в одному напрямку. Кожен комп'ютер перевіряє ці дані і якщо розпізнає їх як свої, то просто копіює їх собі у внутрішній буфер. Дані, зробивши один повний оберт, повертаються до вузла-джерела. Тому цей вузол одночасно перевіряє, чи одержав інформацію адресат чи ні. • Властивість вузла-джерела перевіряти інформацію на вірогідність доставки дуже вдало використають спеціально для тестування мережі й пошуку вузла, що приблизно вийшов з ладу, і не може приймати дані.

Лінії зв'язку та комутатори • В обчислювальних мережах використають як індивідуальні лінії між комп'ютерами, так і поділювані (shared) лінії зв'язку. • Поділювані лінії - це по суті одна лінія зв'язку, що поперемінно використається декількома комп'ютерами (ще говорять середовище поділюваних ліній зв'язку - shared media). • При використанні індивідуальних ліній зв'язку всі кінцеві вузли повинні мати по одному порту на кожну лінію зв'язку. У топології зірка всі кінцеві вузли мережі можуть підключатися індивідуальними лініями зв'язку до спеціального пристрою - комутатору. • Комутатори формують маршрут даних у мережі, що істотно спрощує завдання організації спільного використання ліній.

Адресація комп'ютерів До адреси вузла мережі пред'являють кілька вимог: • Адреса повинна унікально ідентифікувати комп'ютер у мережі будьякого масштабу. • Скільки б комп'ютерів не поєднувала мережа, кожний з них повинен мати не обов'язково єдиний, але обов'язково неповторну адресу. • В схемі призначення адреса повинна зводитися до мінімуму ручна праця адміністратора й імовірність дублювання адрес. • Адреса повинна мати ієрархічну структуру, зручну для побудови більших мереж. • Адреса повинна бути зручною для користувачів мережі, а це значить, що вона повинна складатися із символів, наприклад, Sеrver 3 або www. cisco. com • Адреса повинна бути по можливості компактною, щоб не перевантажувати пам'ять комунікаційних мережних адаптерів Одна схема адресація не зможе раціонально виконати всі ці вимоги. Саме тому на практиці звичайно використається відразу кілька схем адресації, так що комп'ютер одночасно може мати кілька адрес-імен.

Найпоширеніші схеми адресації вузлів • Апаратні (hardware) адреси. Ці адреси призначені для мережі невеликого або середнього розміру, тому вони не мають ієрархічної структури. Типовим представником адреси такого типу є адреса мережного адаптера. Таку адресу записують у вигляді двійкового або шістнадцятирічного значення, наприклад 0081005 е 24 а 8. • Символьні адреси або імена. Такі адреси необхідні для кращого запам'ятовування людьми, тому вони повинні нести якийсь зміст. Символьні адреси легко використати як у невеликих, так і великих мережах. Якщо це більша мережа, то символьне ім'я може мати складну ієрархічну структуру. Наприклад, адреса ftp@donetsk. uk. • Числові складені адреси – ІР адреси. Адреса ділиться на старшу частину - номер мережі, і молодшу - номер вузла. Такий розподіл дозволяє передавати повідомлення між мережами тільки на підставі номера мережі, а номер вузла використається тільки після доставки повідомлення в потрібну мережу.

Служба дозволу імен • За допомогою цієї служби проблема забезпечення точної відповідності між адресами різного типу вирішується як повністю централізованими, так і розподіленими засобами. • Якщо вибрати централізований підхід, то потрібно виділити в мережі один комп'ютер. Цей комп'ютер називають сервер імен, на ньому зберігається таблиця відповідності один одному імен різних типів, наприклад символьних імен і числових номерів. Всі інші комп'ютери звертаються до цього сервера імен. • Якщо ж використати розподілений підхід, то тут кожен комп'ютер сам вирішує завдання встановлення відповідності між іменами. Наприклад, якщо користувач указав для вузла призначення числовий номер, то перед початком передачі даних комп'ютер-відправник посилає всім комп'ютерам мережі повідомлення із проханням пізнати це числове ім'я. Всі комп'ютери, одержують це повідомлення, порівнюють заданий номер зі своїм власним. І якщо якийсь комп'ютер виявив збіг, то відправлення повідомлень по локальній мережі не відбувається. • Розподілений підхід використається тільки в невеликих локальних мережах. У великих мережах завжди намагаються використати централізований підхід. • Найбільш відомою службою централізованого дозволу імен є служба Domain Name System (DNS) мережі Internet.

Комунікаційні пристрої Мережі з однорідною структурою мають обмеження: • вони обмежені на довжину зв'язку між вузлами; • на кількість вузлів у мережі; • на інтенсивність трафика (потоку повідомлень). Для зняття цих обмежень почали використати спеціальні методи структуризації мережі й спеціальне структуроутворююче устаткування - повторювачі, концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори. Устаткування такого роду також називають комунікаційним, маючи на увазі, що за допомогою його окремі сегменти (ділянки, фрагменти) мережі взаємодіють між собою.

Повторювач фізично з'єднує різні сегменти кабелю локальної мережі та посилює сигнал. І робиться це з метою збільшення загальної довжини мережі. Повторювач передає сигнали, що приходять із одного сегмента мережі, в інші її сегменти. Повторювач, що має кілька портів і з'єднує кілька фізичних сегментів, часто називають концентратором (concentrator) або хабом (hub – основа). Термінатор зменшує сигнал.

Міст (bridge) Для логічної структуризації мережі використаються такі комунікаційні пристрої, як мости, комутатори, маршрутизатори й шлюзи. Міст (bridge) ділить середовище мережі на частині тобто логічні сегменти. Тим самим міст ізолює трафік однієї підмережі від трафіка інший мережі, підвищуючи загальну продуктивність передачі даних у мережі. Локалізація трафіка не тільки заощаджує пропускну здатність, але й зменшує можливість несанкціонованого доступу до даних.

Комутатор (switch, switching hub) • Комутатор за принципом обробки кадрів нічим не відрізняється від моста. Основна його відмінність від моста полягає в тому, що він свого роду є комунікаційним мультипроцесором, тому що кожен його порт оснащений спеціалізованим процесором, що обробляє кадри по алгоритму моста незалежно від процесорів інших портів. За рахунок цього загальна продуктивність комутатора звичайно набагато вище, ніж продуктивності традиційного моста, що має тільки один процесорний блок. • Можна сказати, так - комутатори - це мости нового покоління, які обробляють кадри в паралельному режимі. • Різні обмеження, пов'язані із застосуванням мостів і комутаторів привели до того, що в ряді комунікаційних пристроїв з'явився ще один тип устаткування.

Маршрутизатор (switch, switching hub) Маршрутизатори ще більш надійно й ще більш ефективно, ніж мости, ізолюють трафік окремих частин мережі друг від друга. Маршрутизатори утворять логічні сегменти за допомогою явної адресації, оскільки використають числові адреси. Маршрутизатори можуть працювати в мережі із замкнутими контурами, при цьому вони здійснюють вибір найбільш раціонального маршруту з декількох можливих.

Шлюз (gateway) • Крім перерахованих пристроїв окремі частини мережі може з'єднувати ще один пристрій - шлюз. • Основною причиною, по якій у мережі використають шлюз, є необхідність об'єднати мережі з різними типами системного й прикладного програмного забезпечення.

Локальні мережі Local Area Network (LAN) • Мережі комп'ютерів, зосереджених на невеликій території (звичайно в радіусі не більше 1 -2 км). У загальному випадку локальна мережа являє собою комунікаційну систему, що належить однієї організації. • Оскільки в локальні мережі мають короткі відстані між комп'ютерами, то раціональніше використати відносно дорогі, але високоякісні лінії зв'язку. Такі лінії виправдають витрати оскільки дозволять простими методами передачі даних досягти високих швидкостей обміну даними по 100 Мбит/с. У виді цього, послуги локальної мережі, які досить відрізняються своєю розмаїтістю, звичайно відразу передбачають режим роботи on-line (режим реального часу).

Глобальні мережі - Wide Area Network (WAN) Мережа, що поєднує територіально розосереджені комп'ютери, які можуть перебувати в різних містах і навіть країнах. Багато глобальних мереж будуються на основі телефонних і телеграфних каналів загального призначення. Але такі лінії мають істотно нижче швидкості, тому й послуги глобальної мережі звичайно не передбачають передачу файлів у реальному часі, а наприклад з використанням електронної пошти.

Міські мережі (або мережі мегаполісів) Metropolitan Area Network (MAN) Ці мережі з'явилися порівняно недавно. Вони розроблені для обслуговування території великого міста - мегаполіса. Відрізняються ці мережі за: • Довжиною, якістю і способом прокладки ліній зв'язку; • Складністю методів передачі й устаткування; • Швидкістю обміну даними; • Розмаїтістю послуг; • Оперативністю виконання запитів; • . . . Розрізняють мережі відділів, корпоративні, студентські (кампусові) мережі.

Зближення локальних і глобальних мереж • Усе почалося з початком використання нової технології - оптичної цифровий (не модульованої) передачі даних. За рахунок нових мережних технологій й, відповідно, нового обладнання, розрахованого на більше якісні лінії зв'язку, швидкості передачі даних у вже існуючих комерційних глобальних мережах нового покоління наближаються до традиційних швидкостей локальних мереж і навіть перевершують їх. Автоматично виникла можливість роботи служб у режимі on-line у глобальній мережі. Найбільш яскравий приклад - гіпертекстова інформаційна служба World Wide Web , що стала основним постачальником інформації в мережі Internet. Її інтерактивні можливості перевершили можливості багатьох аналогічних служб локальних мереж, тепер уже розроблювачі локальних мереж запозичать цю службу в глобальних мереж. • Зараз процес переносу служб і технологій із глобальних мереж у локальні перетворився в масовий рух, і навіть придбав спеціальний термін - intranet-технології (intra - внутрішній).

Принцип передачі інформації. Модель ISO (Open System Interconnection Reference Model) • Відповідно до моделі OSI виділяють сім рівнів взаємодії двох ПК в мережі. Модель OSI описує взаємодію двох мережних комп'ютерів. Передача даних від одного комп'ютера до іншого починається із сьомого рівня; дані передаються з рівня на рівень. При прийомі дані передаються нагору від першого рівня. • 7 -й - прикладний (Application), • 6 -й - представницький (Presentation), • 5 -й - сеансовий (Session), • 4 -й - транспортний (Transport), • 3 -й - мережний (Network), • 2 -й - канальний (Data Link) • 1 -й - фізичний (Physical)

Фізичний та канальний рівні зв'язку • На фізичному рівні просто пересилаються біти й нічого більше. І зовсім не враховується, хто передає інформацію, кому її потрібно передати, коли, і чи зайнятий канал зв'язку або вільний й інші проблеми, які виникають у розподілених лініях зв'язку. • Канальний рівень по-перше, перевіряє доступність середовища передачі, по-друге, реалізує механізми виявлення й корекції помилок. Для роботи на канальному рівні біти групуються в набори. Ці набори називаються кадрами (frame). Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру. Для цього канальний рівень використається метод підрахунку контрольної суми. Крім цього канальний рівень може виправляти ці помилки за рахунок повторної передачі кадрів. З канальним рівнем звичайно зв'язані наступні мережні пристрої: мости; інтелектуальні концентратори; комутатори… • Отже, якщо на фізичному рівні одиниця інформації - біти, то на канальному рівні - кадри.

Мережний та транспортний рівні зв'язку • Мережний служить для утворення єдиної транспортної системи, що поєднує кілька мереж. При цьому ці мережі можуть використати абсолютно різні принципи передачі інформації й бути організованими зовсім довільно за структурою. Доставкою даних між мережами займається мережний рівень. Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, названими маршрутизаторами. Маршрутизатор - це пристрій, що збирає інформацію про топологію між мережних з'єднань. • На шляху відправника до одержувача пакети інформації, які сформував мережний рівень, можуть бути перекручені або загублені. Транспортний рівень забезпечує додаткам або верхнім рівням прикладному й сеансовому рівням моделі OSI - передачу даних з тим ступенем надійності, що їм потрібно.

Сеансовий, представницький та прикладний рівні зв'язку • Сеансовий рівень працює з діалогом мережі (сесіями), він забезпечує його керування: фіксує, яка сторона мережних "переговорів" є активною в даний момент. Сеансовий рівень відповідає за організацію й підтримку з'єднань між сесіями, адміністрування й безпека мережі. • Представницький рівень відповідає за можливість діалогу між додатками на різних машинах. Цей рівень забезпечує перетворення даних (кодування, компресія й т. п. ) прикладного рівня в потік інформації для транспортного рівня. • Прикладний рівень – це набір різноманітних програмних засобів, за допомогою яких користувачі мережі одержують доступ до поділюваних ресурсів, таким як файли, принтери або гіпертекстові Web-сторінки, а також організують свою спільну роботу, наприклад, за допомогою протоколу електронної пошти. Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень, називається повідомленням (message). Прикладний рівень відповідає за доступ додатків у мережу. Завданнями цього рівня є копіювання файлів, обмін поштовими повідомленнями й керування мережею.

Поняття протоколи, інтерфейси • Формалізовані правила, які визначають, у якій послідовності й у якому форматі повинні обмінюватися повідомленнями мережні компоненти, що належать одному рівню, але в різних вузлах, називаються протоколом. Кожен рівень має свій власний протокол, що може змінюватися незалежно від протоколу іншого рівня. Найбільш популярні протоколи: TCP/IP, IPX/SPX, Net. BIOS/SMB, DECnet, SNA й OSI. Протокол TCP/IP використається вже багато років у мережах підприємств й організацій різних країн, і за ці роки увібрав у себе велику кількість протоколів прикладного рівня. До них ставляться добре відомі протоколи, як протокол пересилання файлів FTP, емуляції термінала telnet; поштовий протокол SMTP, використовуваний в електронній пошті мережі Internet, гіпертекстові сервісні служби WWW і багато хто інших. • Взаємодія один з одним сусідніх рівнів в одному вузлі виконується за допомогою певних правил і стандартизованих форматів повідомлень. Ці правила називають інтерфейсом.