Часть XII

12.3. Семантика прикладного уровня

    Как уже отмечалось, процедуры реализации прикладных протоколов, с помощью которых и осуществляется взаимосвязь прикладных процессов, инкапсулируются в специальных компонентах прикладных процессов, называемых прикладными сущностями.

    В рассматриваемом нами стандарте описан рекурсивный модульный подход к построению прикладных сущностей.

    Приступим к более детальному изучению введенной выше системы понятий и основных особенностей концепции построения и организации функционирования процедур прикладного уровня.

    Прикладные процессы

    В эталонной модели OSI RM кооперативная работа открытых систем моделируется в терминах взаимодействия прикладных процессов этих систем. Прикладной процесс (AP) есть абстрактное представление набора ресурсов в рамках реальной открытой системы, которые используются для обработки информации в некотором приложении. При этом каждый прикладной процесс характеризуется своими функциональными возможностями по распределенной обработке информации. Собственно само взаимодействие систем реализуется посредством информационного обмена между активациями процессов, состав которых может динамически изменяться с течением времени. В частности, допускается одновременное существование нескольких активаций одного и того же процесса. Поэтому можно говорить, что в конкретный момент времени каждый прикладной процесс представлен в системе некоторым набором AP-активаций, в том числе, возможно, и пустым набором.

    Для обеспечения согласованности взаимодействия между AP-активациями необходимо, чтобы они обладали некоторой разделяемой ими общей информацией. Такая информация может быть следующих видов:

    a) информация, описывающая набор компонентов, из которых составляется общий процесс распределенной обработки информации;

    b) информация, описывающая процедуры, которые используются для реализации управления и координации общим процессом распределенной обработки информации.

    c) информация, представляющая текущее состояние каждой из AP-активаций.

    Прикладные сущности

    Все аспекты прикладного процесса, принадлежащие миру взаимосвязи OSIE, представляются в одной или нескольких его активных компонентах, называемых прикладными сущностями (AE). Каждая прикладная сущность представляет собой некоторую часть функциональных возможностей своего прикладного процесса, связанную с информационным обменом в рамках OSIE. Каждый прикладной процесс обладает некоторым непустым набором прикладных сущностей, при этом, не обязательно различных типов. Тип прикладной сущности или AE-тип определяет набор функциональных возможностей некоторого класса прикладных сущностей, а именно, реализуемый экземплярами класса сетевой сервис и сетевые протоколы.

    Понятие AE-активации или AEI отражает динамику использования функциональных возможностей прикладных сущностей при рассмотрении их как некоторых процедур, описывающих конкретный тип сетевого взаимодействия. Обмен информацией на прикладном уровне с целью поддержки некоторого сервиса осуществляется именно между AE-активациями.

    AE-активация является некоторой целостной частью AP-активации, выполняя конкретный вид функций AP-активации, связанных с OSI-коммуникацией. Следует заметить, что взаимодействующие AE-активации могут быть различных типов. В этом случае они должны включать компоненты или модули, обеспечивающие их совместимость для конкретного вида взаимодействия.

    Время жизни AE-активации контролируется AP-активацией, к которой прикрепляется AE-активация. Время жизни AP-активации может быть продолжительнее, чем время жизни любой соответствующей ей AE-активации.

    Прикладные сервисные объекты

    Понятие прикладного сервисного объекта или ASO вводятся для того, чтобы обеспечить структурированность построения прикладных сущностей. ASO является конфигурацией различных групп функций взаимосвязи прикладного уровня, каждая из которых соответствует отдельным протоколам и сервисам.

    Компонентами ASO могут быть не структурируемые далее группы функций взаимосвязи, называемые прикладными сервисными элементами или ASEs, подчиненными или дочерними ASOs, а также модули функций координации CF.

    В рассматриваемом стандарте определяются следующие виды конфигураций ASO:

    a) один элемент ASE или большее число ASEs и один модуль CF;

    b) один объект ASO или большее число ASOs и один модуль CF;

    c) один или большее число ASEs, один или большее число ASOs и один модуль CF;

    При этом каждый внутренний ASO также может обладать одной из приведенных выше конфигураций. ASEs и ASOs, входящие в состав ASO, могут быть одного типа или разных типов.

    ASO-активация (ASOI) представляет собой конкретное использование функциональных возможностей ASO. Поведение ASOI характеризуется:

    a) OSI-сервисом, который данная ASO-активация предоставляет пользователю сервиса, возможно, совместно с другими ASO-активациями-партнерами (peer(s));

    b) управляющей информацией (APCI), содержащейся в прикладных протокольных блоках данных (APDUs), которыми данная ASO-активация обменивается с другими ASO-активациями-партнерами;

    c) OSI-сервисом, который ASO-активация использует.

    Поведение ASO-активации описывается соответствующим ASO-типом. ASO-активация содержит информацию о состоянии самой активации и статусе ее взаимосвязи с другими ASO-активациями.

    Соотношение между AE и ASO следующее. Считается, что AE есть некоторый ASO, который не содержится ни в каком другом объекте ASO. Т.е. прикладная сущность определяется как самый внешний в структурной иерархии прикладной объект. Аналогично, AE-тип и AEI эквивалентны ASO-типу и ASOI, соответственно, для каждого ASO, который эквивалентен AE.

    В рамках ASO-активации могут протекать ASO-активации и/или ASE-активации, соответствующие дочерним компонентам исходного ASO. В любой момент времени может существовать ноль или большее число ASO-активации, соответствующих конкретному ASO-типу.

    Компонента CF некоторой ASO-активации определяет, каким образом организуется совместная работа подчиненных активаций (ASE-активаций и ASO-активаций).

    Время жизни ASO-активации определяется объемлющей AE-активацией. Время жизни самой AE-активации может быть продолжительнее, чем время жизни любой подчиненной ей активации.

    Прикладные сервисные элементы

    Прикладной сервисный элемент или ASE является неделимой компонентой ASO. ASE представляет группу функций взаимосвязи прикладного уровня, соответствующих отдельному протоколу или сервису.

    Функциональность ASE определяется ASE-типом. В частности, в описании типа определяется набор прикладных протокольных блоков данных (APDU) конкретного прикладного протокола, сервис которого предоставляется описываемым элементом ASE.

    ASE-активация (ASEI) представляет собой конкретное использование функциональных возможностей ASE. Поведение ASE-активации характеризуется:

    a) OSI-сервисом, который данная ASE-активация, возможно, совместно с другими ASE-активациями-партнерами (peer(s)) предоставляет пользователю данного OSI-сервиса;

    b) управляющей информацией (APCI), содержащейся в прикладных протокольных блоках данных, которыми данная ASE-активация обменивается с другими ASE-активациями-партнерами;

    d) требованиями к использованию необходимых услуг поставщика представительного сервиса, а также сервисов других ASO и ASE.

    ASE в качестве функциональной компоненты может встречаться на любом уровне в иерархической структуре прикладных сущностей.

    ASO-ассоциации

    ASO-ассоциация представляет собой некоторую абстрактную связь между взаимодействующими ASO-активациями (двумя или большим числом), с помощью которой осуществляется обмен блоками APDU между активациями.

    Это понятие эквивалентно понятию (N) ассоциация применительно к прикладному уровню модели OSI RM. ASO-ассоциация создается между ASO-активациями в процессе взаимодействия AE-активаций.

    Любая ASO-активация может в конкретный момент времени поддерживать более одной ASO-ассоциации, а может и не иметь их вообще. ASO-ассоциация может быть множественной, т.е. соединять несколько взаимодействующих ASO-активаций.

    Через ASO ассоциацию могут предоставляться услуги передачи блоков данных как в режиме с соединением, так и в режиме бес соединения.

    ASO-ассоциации могут быть установлены как явным способом, так и неявным.

    Для описания характеристик ASO-ассоциации используется понятие ASO-контекста.

    Все ASO-ассоциации, которые не являются прикладными ассоциациями (application-associations), по существу являются некоторыми виртуальными средствами, которые в конечно счете отображаются на нижележащие прикладные ассоциации. При этом несколько ASO-ассоциаций могут использовать одну и ту же прикладную ассоциация или одновременно, или в раздельные временные отрезки. Также одна ASO-ассоциация может использовать несколько прикладных ассоциаций. Ограничения на использование ASO-ассоциациями определяются в ASO-типе. Компонента CF является ответственной за координирование использования прикладной ассоциации между разделяющими ее ASO-ассоциациями.

    ASO-активации, участвующие а ASO-ассоциации, могут быть различных типов. Они должны разделять некоторую общую структуру данных, определяющую конфигурацию взаимодействующих ASO-активаций, что необходимо для управления их координацией.

    Для того, чтобы различать ASO-ассоциации в контексте взаимодействующих ASO-активаций, может потребоваться использование идентификаторов ASO-ассоциаций.

    Генерацией идентификаторов ASO-ассоциаций и манипулированием ими может заниматься компонента CF.

    ASO-контексты

    Взаимодействующие ASO-активации должны обладать некоторыми общими знаниями и следовать некоторым общим правилам поведения, с помощью которых и осуществляется управление их взаимодействием.

    Эти общие знания о взаимосвязи и правила взаимодействия называются ASO-контекстом.

    Таким образом, ASO-контекст определяет допустимое коллективное поведение ASO-активаций в процессе их информационного обмена посредством некоторой ASO-ассоциации. В частности, ASO-контекст включает набор согласованных функциональных элементов и сервисов, используемых и предоставляемых посредством использования конкретной ASO-ассоциации.

    ASO-ассоциация имеет только один ASO-контекст. Заметим, что в ASO-контекст могут входить правила (сервис), разрешающие изменение контекста во время жизни ASO-ассоциации, например, правила пересогласования абстрактного синтаксиса представления данных пользователя.

    В тех случаях, когда установление ASO-ассоциации осуществляется неявно, определение ASO-контекста, обеспечивающего согласованность условий взаимосвязи, определяется посредством предварительных соглашений, средств системного управления или посредством специальных прикладных протоколов.

    В случаях явного установления ASO-ассоциации, ASO-контекст может определяться посредством специальных переговоров между устанавливающими ассоциацию ASO-активациями в процессе фазы установления ASO-ассоциации. Такие переговоры могут выполняться, например, с помощью обменов списками идентификаторов допустимых для активаций ASO-контекстов (если эти контексты предварительно определены) или (в противном случае) с помощью обмена собственно описаниями ASO-контекстов. Согласование ASO-контекста будет заключаться в выборе из списка возможностей приемлемого для всех взаимодействующих ASO-активаций варианта.

    ASO-контексты определяются таким образом, чтобы обеспечить интероперабельность активаций, соответствующих ASE-типам и/или ASO-типам, при использовании поддерживающих OSI-сервисов.

    Прикладные ассоциации

    Прикладная ассоциация представляет собой частный случай ASO-ассоциации между двумя ASO-активациями, когда ASO-ассоциация управляет поочередным использованием сервиса представительного уровня (Presentation Service) для обмена информацией между данными активациями и координацией их работы.

    Таким образом, прикладные ассоциации самый реальный вид ассоциаций в прикладном уровне, на которые отображаются другие («более виртуальные») ASO-ассоциации. Принципиальное отличие прикладных ассоциаций от других видов ASO-ассоциаций состоит в том, что они непосредственно взаимодействуют с поставщиком сервиса представительного уровня и именно с их помощью обмениваются протокольными блоками данных APDU взаимодействующие ASE-активации.

    Заметим, что для передачи блоков APDU некоторого ASE через представительный сервис (с соединением или бес соединения) необходимо, чтобы для данного ASE был выбран хотя бы один абстрактный синтаксис для представления его протокольных блоков данных. Также для взаимодействующих ASO-активаций, использующих данный сервис, необходимо установление представительных контекстов (presentation-context) для каждого применяемого абстрактного синтаксиса.

    Под представительным контекстом в модели OSI RM понимается множество пар, таких, что первым элементом каждой пары является идентификатор некоторого абстрактного синтаксиса, а второй - идентификатор некоторого синтаксиса передачи (или правил кодирования).

    Если такая пара входит в представительный контекст некоторой ASO-активации, то это означает, что структуры прикладных данных и объемлющие их протокольные блоки данных данной активации (некоторой подчиненной ASE-активации) могут быть представлены средствами данного абстрактного синтаксиса. При этом в процессе передачи протокольных блоков данных, представленных в заданном абстрактном синтаксисе, могут применяться правила побитового кодирования (реально передаются потоки битовой информации) прикладных структур данных, включая кодирование типовой информации. Именно, такие правила кодирования и называются синтаксисом передачи.

    Знание представительного контекста дает возможность поставщику представительного сервиса автоматически подключать функции преобразования данных, обеспечивая тем самым возможность обмена информацией приложений, в которых данные имеют различные способы представления.

    Отметим еще некоторые свойства прикладных ассоциаций.

    Время жизни ASO-ассоциации может быть меньше, равно или больше времени жизни прикладной ассоциации.

    Каждая ASO-активация может поддерживать несколько прикладных ассоциаций, используемых последовательно или параллельно по времени для связи с одним или большим числом ASO-активаций.

    Для однозначной идентификации прикладной ассоциации в контексте двух взаимодействующих с ее использованием ASO-активацией также может применяться соответствующий идентификатор, обеспечивающий заодно ссылку на общую информацию состояния взаимосвязи для прикладной ассоциации.

    Прикладная ассоциация связана с единственным P-соединением. Она не распространяется на параллельные или последовательные поддерживающие P-соединения. Как раз это ограничение и отличает ее от ASO-ассоциаций и, вообще, от (N)-ассоциаций.

    Прикладные контексты

    Прикладной контекст является частным случаем ASO-контекста, который определяет допустимое коллективное поведение ASO-активаций в процессе их информационного обмена посредством некоторой ASO-ассоциации, когда эта ассоциация является прикладной ассоциацией.

    Прикладной контекст определяется таким образом, чтобы обеспечить интероперабельность активаций для соответствующих ASE-типов и/или ASO-типов, при использовании сервиса, предоставляемого представительным уровнем, и сервиса, предоставляемого сервисным элементом ACSE.

    Наименование ASO

    Введенный выше набор определений для именования и идентификации элементов прикладного уровня модели OSI RM расширяет построенный нами в предыдущей главе аппарат наименования и адресации элементов OSIE применительно к прикладному уровню. Не углубляясь в рассмотрение семантических свойств вновь введенных понятий, связанных с именованием элементов прикладного уровня, приведем итоговую таблицу 12.1, характеризующую назначение и области применимости этих понятий.

    Взаимодействие с представительным уровнем

    Рассмотрим основные аспекты взаимодействия с представительным уровнем.

    Для реализации информационного обмена прикладная ассоциация использует представительное соединение или представительный сервис бес соединения.

    Другие ASO-ассоциации используют для целей взаимосвязи базовые для них ASO-ассоциации, определяемые из иерархической структуры построения прикладных сущностей.

    Сущность AE прикрепляется к одной или большему числу точек доступа PSAP для того, чтобы эта сущность была адресуемой в OSI-окружении. Более точно, AE именуется посредством некоторого наименования (application-entity-title), AE-наименование связывается с выделенной для него PSAP для обеспечения возможности установления взаимосвязи с этой сущностью, эта связь наименования с PSAP записывается в Справочник (OSI Directory Facility).

    При запросе на установления P-соединения AE-активация-инициатор указывает P-сервису местоположение AE-партнера с помощью представительного адреса PSAP, соответствующей этому партнеру.

    Кроме этого, AE-активация может идентифицировать AE-партнеров способом, независимым от их представительного адреса. Для этого достаточно передать в процессе установления прикладной ассоциации AP-наименование и AE-наименование.

    Еще раз подчеркнем, что прикладная ассоциация связана только с единственным P-соединением. Этим она отличается от ASO-ассоциаций.