Часть XII

12.1 Общие принципы организации и функционирования прикладного уровня

    Прикладной уровень является наивысшим уровнем в эталонной модели OSI RM и единственным средством доступа прикладных процессов к функциональной среде OSIE. Прикладной уровень не имеет границы взаимодействия с сущностями еще более высокого уровня. Поэтому прикладные процессы, заинтересованные в услугах прикладного уровня, должны включать в свой состав компоненты, представляющие свои процессы в мире взаимосвязи, т.е. компоненты, расположенные непосредственно в рамках самого прикладного уровня. Такие компоненты, называемые прикладными сущностями (Application Entities), строятся по модульному принципу. Они включают в свой состав часть прикладного процесса, реализующую процедуры взаимодействия с внешними объектами и называемую иногда элементом пользователя (User Element), а также набор так называемых прикладных сервисных элементов (Application Service Elements), через интерфейсы которых элемент пользователя получает доступ к необходимым сервисам OSIE.

    Набор прикладных сервисных элементов для конкретного распределенного приложения и определяет в основном прикладной контекст (Application Context) взаимосвязи этого взаимодействия, т.е. ту функциональность, которая необходима, чтобы обеспечивать взаимосвязь прикладных процессов.

    Совокупность средств, с помощью которых выполняются все элементы взаимодействия процессов, называется прикладной ассоциацией (Application Association). примерами таких элементов взаимодействия являются: идентификация и аутентификация прикладных процессов, согласование и установления прикладного контекста взаимосвязи, обмен прикладными блоками данных, управление режимами взаимосвязи, прекращение взаимосвязи и пр.

    Собственно взаимодействие прикладных процессов осуществляется посредством обмена прикладными протокольными блоками данных (Application Protocol Data Unit - APDU), при этом может использоваться одна или несколько прикладных ассоциаций.

    Различаются две категории прикладных сервисных элементов: общие и специальные.

    Общие прикладные сервисные элементы (Common Application Service Elements - CASE) обеспечивают услуги общесистемного характера, которые обычно используются большинством прикладных процессов. К ним относятся следующие сервисные элементы (элементы, представляющие реализации одноименных прикладных протоколов):

    - Сервисный элемент управления ассоциацией (Association control service element - ACSE) [X.217, X.227].

    - Сервисный элемент надежной передачи (Reliable transfer service element - RTSE) [X.218, X.228].

    - Сервисный элемент удаленной операции (Remote operations service element - ROSE) [X.219, X.229, X.881, X.882].

    - Сервисный элемент фиксации, параллельности и восстановления (Commitment, Concurrency and Recovery service element - CCRSE) [X.852].

    Специальные элементы прикладных услуг (Special Application Service Elements - SASE) ориентированы на удовлетворение требований узкоспециализированных применений. В их состав входят, например, сервисы передачи файлов, доступа к базам данных, передачи заданий, протокола виртуального терминала, банковских операций, регистрации заказов. Примерами стандартов специальных сервисных прикладных элементов являются:

    - Сервисный элемент передачи и управления файлами (File Transfer, Access and Management - FTAM) [ISO/IEC 8571:1989].

    - Сервисный элемент передачи и управления заданиями (Job Transfer and Management - JTM) [ISO/IEC 8831].

    - Сервисный элемент виртуального терминала (Virtual Terminal Service, Basic Class) [ISO/IEC 9040].

    - Сервисный элемент удаленного доступа к базам данных (Remote Database Access - RDA) [ISO/IEC 9579-1, ISO/IEC 9579-2].

    - Сервисный элемент распределенной обработки (Distributed Transaction Processing - TP) [X.861].

    - Сервисный элемент сетевого управления (Common management information service) [X.710].

    Прикладные сущности процессов в зависимости от семантики приложения могут содержать прикладные сервисные элементы обеих категорий.

    Для иллюстрации организации работы прикладного уровня рассмотрим простой пример, в котором для программы (program) пользователя (user) реализуется возможность доступа к сервису простой электронной почты, т.е. через свою программу пользователь может готовить и пересылать сообщения другому удаленному пользователю, используя специальный прикладной сервисный элемент системы обработки сообщений MHS (Message Handling System).

    Организация вычислительного процесса для данного приложения показана на рис. 12.1.

    Прикладной процесс (Application Process) программы пользователя в данном примере состоит из прикладной сущности (Application Entity), ответственной за реализацию функций взаимосвязи с другими пользователями, и из компоненты, реализующей взаимосвязь прикладного сервисного элемента с локальными ресурсами реальной открытой системы и называемой часто прикладным агентом (Application Agent).

    После того, как программа пользователя сформирует сообщение, включающее собственно текст сообщения и адрес получателя, оно передается прикладным процессом посредством локального пользовательского интерфейса своему агенту. Далее через внутренний интерфейс сообщение передается от агента прикладному сервисному элементу почтовой службы, который в нашем случае состоит из единственного специального сервисного элемента MHS, реализующего одноименный протокол.

    Далее сообщение, используя стек протоколов модели OSI с первого по шестой уровень (этот стек представлен на рисунке поставщиком представительного сервиса (presentation service provider)), передается в виде прикладного протокольного блока данных (APDU) конечной системе-адресату. При получении сообщения конечной системой оно через сервисный элемент MHS будет передано локальному агенту, который после анализа этого сообщения запишет его в локальную файловую систему (file storage), точнее в почтовый ящик (mail folder), и проинформирует программу пользователя-получателя о поступлении сообщения.

Рис. 12.1. Пример организации прикладного уровня для программы пользователя, использующей сервис электронной почты

    Мы рассмотрели общие принципы построения прикладного уровня модели OSI. Учитывая обширный спектр возможных приложений и, как следствие, спектр возможных прикладных контекстов взаимосвязи, основным технологическим принципом построения прикладных сущностей становится принцип модульности. Этот принцип поддерживает формирование функциональности прикладных сущностей посредством агрегирования в их составе стандартизованных функциональных групп, представленных в виде самостоятельных компонент или модулей. Как мы знаем, такой способ построения функциональности систем основывается на концепции профиля, рассмотренной нами в предыдущих главах. Поэтому аппарат профилей широко применяется при стандартизации сервисов и функций прикладного уровня.

    Отметим, что современная концепция построения функциональных компонент протоколов прикладного уровня развивает принципы модульности, допуская возможность конструирования прикладных сущностей процессов в виде иерархических, в общем случае построенных с использованием рекурсии, систем функциональных компонент. Такая концепция представлена в современной версии стандарта X.207.

    В этом стандарте определены система понятий, архитектурные принципы разработки и структуризации функций прикладных протоколов, категории идентифицируемых объектов, а также описан модульный подход к структуризации функциональности прикладного уровня.

    Рассмотрим концепции, изложенные в данном стандарте, подробнее. Но вначале вооружимся необходимой системой понятий.