Този модел е разработен през далечната 1984 г. от Международната организация по стандартизация (ISO), а в оригинала се нарича Open Systems Interconnection, OSI.
Моделът на взаимодействие с отворени системи (всъщност - моделът на мрежово взаимодействие) е стандарт за проектиране на мрежови комуникации и предполага многопластов подход към изграждането на мрежи.
Всяко ниво на модела обслужва различни етапи от процеса на взаимодействие. Чрез разделяне на слоеве, мрежовият модел OSI улеснява съвместната работа на хардуера и софтуера. Моделът OSI разделя мрежовите функции на седем слоя: приложение, презентация, сесия, транспорт, мрежа, връзка за данни и физически.
- Физически слой(Физически слой) – определя начина, по който компютрите са физически свързани в мрежата. Функциите на средствата, свързани с този слой, са побитово преобразуване на цифрови данни в сигнали, предавани по физическа среда (например по кабел), както и реалното предаване на сигнали.
- Връзков слой(Слой за връзка с данни) - отговаря за организирането на трансфер на данни между абонатите през физическия слой, поради което на това ниво са предвидени средства за адресиране, които позволяват недвусмислено идентифициране на подателя и получателя в целия набор от абонати, свързани към общата комуникационна линия. Функциите на този слой включват също подреждането на предаване с цел паралелно използване на една комуникационна линия от няколко двойки абонати. В допълнение, средствата на слоя на връзката осигуряват проверка на грешки, които могат да възникнат, когато данните се предават от физическия слой.
- Мрежов слой(Мрежов слой) - осигурява доставка на данни между компютрите в мрежата, което е обединение на различни физически мрежи. Това ниво предполага наличието на средства за логическо адресиране, които позволяват недвусмислено идентифициране на компютър във взаимосвързаната мрежа. Една от основните функции, изпълнявани от това ниво, е целенасоченото предаване на данни към конкретен получател.
- Транспортен слой(Транспортен слой) – осъществява прехвърлянето на данни между две програми, работещи на различни компютри, като същевременно гарантира, че няма загуба и дублиране на информация, които могат да възникнат в резултат на грешки при предаване на по-ниски слоеве. Ако данните, предавани през транспортния слой, са фрагментирани, тогава средствата на този слой гарантират, че фрагментите са сглобени в правилния ред.
- Ниво на сесия (или сесия).(Сесионен слой) – Позволява на две програми да поддържат непрекъснато взаимодействие през мрежата, наречено сесия (сесия) или сесия. Този слой управлява установяването на сесия, обмена на информация и прекратяването на сесията. Той също така отговаря за идентификацията, като по този начин позволява само на определени абонати да участват в сесията и предоставя услуги за сигурност за рационализиране на достъпа до информацията за сесията.
- Слой за презентация(Презентационен слой) - извършва междинно преобразуване на данните на изходящо съобщение в общ формат, който се осигурява посредством по-ниски нива, както и обратно преобразуване на входящите данни от общ формат във формат, който е разбираем за програма за получаване.
- Ниво на приложение(Слой на приложението) - Осигурява мрежови функции на високо ниво, като прехвърляне на файлове, имейл съобщения и др.
OSI модел на разбираем език
Моделът OSI е съкращение от английското Open System Interconnection, тоест модела на взаимно свързване на отворени системи. Отворените системи могат да се разбират като мрежово оборудване (компютри с мрежови карти, комутатори, рутери).
Мрежовият модел OSI е план (или комуникационен план за действие) за мрежови устройства. OSI също така играе роля в създаването на нови мрежови протоколи, тъй като служи като ориентир за оперативна съвместимост.
OSI се състои от 7 блока (слоя). Всеки блок изпълнява своя собствена уникална роля в свързването в мрежа на различни мрежови устройства.
7 слоя на модела OSI: 1 - физически, 2 - канал, 3 - мрежа, 4 - транспорт, 5 - сесия, 6 - изгледи, 7 - приложения.
Всяко ниво на модела има собствен набор от мрежови протоколи (стандарти за пренос на данни), с помощта на които устройствата в мрежата обменят данни.
Не забравяйте, че колкото по-сложно е едно мрежово устройство, толкова повече възможности предоставя, но също така заема повече нива и в резултат на това работи по-бавно.
Мрежови модели. Част 1. OSI.
Определено е по-добре да започнете с теория и след това плавно да преминете към практиката. Затова първо ще разгледаме мрежовия модел (теоретичен модел) и след това ще отворим завесата за това как теоретичният мрежов модел се вписва в мрежовата инфраструктура (мрежово оборудване, потребителски компютри, кабели, радиовълни и т.н.).
Така, мрежов моделе модел за взаимодействие на мрежови протоколи. А протоколите от своя страна са стандарти, които определят как различните програми ще обменят данни.
Позволете ми да обясня с пример: когато отваряте която и да е страница в Интернет, сървърът (където се намира страницата, която се отваря) изпраща данни (хипертекстов документ) към вашия браузър чрез HTTP протокол. Благодарение на протокола HTTP, вашият браузър, получавайки данни от сървъра, знае как да ги обработва и успешно ги обработва, показвайки ви исканата страница.
Ако все още не сте наясно какво представлява една страница в Интернет, тогава ще обясня накратко: всеки текст на уеб страница е затворен в специални тагове, които казват на браузъра какъв размер на текста да използва, неговия цвят, местоположение на страницата (вляво, вдясно или в центъра). Това се отнася не само за текст, но и за картини, форми, активни елементи и цялото съдържание като цяло, т.е. какво има на страницата. Браузърът, откривайки тагове, действа според техните инструкции и ви показва обработените данни, които са затворени в тези тагове. Вие сами можете да видите етикетите на тази страница (и този текст между етикетите), за това отидете в менюто на вашия браузър и изберете - преглед на изходния код.
Нека не се разсейваме много, "Мрежов модел" е необходима тема за тези, които искат да станат специалисти. Тази статия се състои от 3 части и за вас се опитах да напиша не скучно, разбираемо и кратко. За повече подробности или за допълнителни разяснения, отпишете се в коментарите в долната част на страницата и със сигурност ще ви помогна.
Ние, както и в Cisco Networking Academy, ще разгледаме два мрежови модела: модела OSI и модела TCP / IP (понякога наричан DOD) и в същото време ще ги сравним.
Референтен модел на OSI мрежа
OSI е съкращение от Open System Interconnection. На руски звучи така: Мрежов модел на взаимодействие на отворени системи (референтен модел). Този модел може спокойно да се нарече стандарт. Това е моделът, който производителите на мрежови устройства следват при разработването на нови продукти.
Мрежовият модел OSI се състои от 7 слоя и е обичайно да се започне броенето отдолу.
Нека ги изброим:
7. Приложен слой
6. Презентационен или презентационен слой
5. Слой за сесия
4. Транспортен слой
3. Мрежов слой
2. Слой за връзка за данни
1. Физически слой
Както бе споменато по-горе, мрежовият модел е модел за взаимодействие на мрежови протоколи (стандарти), така че на всяко ниво има свои собствени протоколи. Да изброим скучния им процес (и няма какво да се прави), така че нека анализираме всичко с пример, защото усвояването на материала в примери е много по-високо;)
Ниво на приложение
Приложният слой или приложният слой е най-горният слой на модела. Той свързва потребителските приложения с мрежата. Всички сме запознати с тези приложения: сърфиране в мрежата (HTTP), изпращане и получаване на поща (SMTP, POP3), получаване и получаване на файлове (FTP, TFTP), отдалечен достъп (Telnet) и др.
Представително ниво
Слоят за презентация или слой за презентация - той преобразува данните в подходящ формат. Използвайки пример, е по-лесно да се разбере: тези снимки (всички изображения), които виждате на екрана, се предават при прехвърляне на файл под формата на малки части от единици и нули (битове). Така че, когато изпратите снимка на приятеля си по имейл, протоколът на SMTP Application Layer изпраща снимката към долния слой, т.е. до ниво презентация. Където вашата снимка се преобразува в удобна форма на данни за по-ниски нива, например в битове (единици и нули).
По абсолютно същия начин, когато вашият приятел започне да получава вашата снимка, тя ще дойде при него под формата на едни и същи единици и нули, а нивото на представителство е това, което преобразува битовете в пълноценна снимка, например, JPEG.
Ето как работи този слой с протоколи (стандарти) на изображения (JPEG, GIF, PNG, TIFF), кодиране (ASCII, EBDIC), музика и видео (MPEG) и т.н.
Ниво на сесия
Слой за сесия или слой на сесията - както подсказва името, той организира комуникационна сесия между компютрите. Добър пример би бил аудио и видео конферентна връзка, на това ниво се установява с кой кодек ще бъде кодиран сигналът и този кодек трябва да присъства и на двете машини. Друг пример е протоколът SMPP (Short message peer-to-peer protocol), който се използва за изпращане на SMS и USSD заявки, добре познати за нас. Един последен пример: PAP (Password Authentication Protocol) е старомоден протокол за изпращане на потребителско име и парола до сървър без криптиране.
Няма да казвам нищо повече за нивото на сесията, иначе ще се задълбочим в скучните характеристики на протоколите. И ако те (функции) ви интересуват, пишете ми писма или оставете съобщение в коментарите с молба да разкриете темата по-подробно и новата статия няма да ви накара да чакате дълго;)
Транспортен слой
Транспортен слой – този слой осигурява надеждността на предаването на данни от подателя до получателя. Всъщност всичко е много просто, например, вие общувате с помощта на уеб камера с вашия приятел или учител. Има ли нужда от надеждна доставка на всеки бит от предаденото изображение? Разбира се, не, ако се изгубят няколко бита от поточно видео, дори няма да забележите това, дори картината няма да се промени (може би цветът на един пиксел от 900 000 пиксела ще се промени, който ще мига със скорост от 24 кадъра за секунда).
И сега нека дадем пример: приятел ви изпраща (например по пощата) важна информация или програма в архива. Вие изтегляте този архив на вашия компютър. Тук е необходима 100% надеждност, т.к ако се загубят няколко бита при изтегляне на архива, не можете да го разархивирате, т.е. извлечете необходимите данни. Или си представете, че изпращате парола до сървъра и един бит се губи по пътя - паролата вече ще загуби външния си вид и стойността ще се промени.
Така, когато гледаме видеоклипове в интернет, понякога виждаме артефакти, забавяния, шум и т.н. И когато четем текста от уеб страница - загубата (или намаляването) на буквите не е допустима, а когато изтегляме програми - всичко също върви без грешки.
На това ниво ще разгранича два протокола: UDP и TCP. Протоколът на потребителските дейтаграми (UDP) предава данни без установяване на връзка, не потвърждава доставката на данни и не прави повторен опит. TCP (Transmission Control Protocol), който установява връзка преди предаването, потвърждава доставката на данни, прави повторен опит, ако е необходимо, гарантира целостта и правилната последователност на изтеглените данни.
Затова за музика, видео, видеоконференции и разговори използваме UDP (прехвърляме данни без проверка и без забавяне), а за текст, програми, пароли, архиви и т.н. - TCP (предаване на данни с потвърждение за получаване, изразходва се повече време).
Мрежов слой
Мрежов слой – този слой определя пътя, през който ще се прехвърлят данните. И, между другото, това е третото ниво на мрежовия модел OSI и има устройства, които се наричат устройства от трето ниво - рутери.
Всички сме чували за IP адреса и това прави интернет протоколът (IP). IP адресът е логически адрес в мрежа.
Има много протоколи на това ниво и ние ще анализираме всички тези протоколи по-подробно по-късно, в отделни статии и с примери. Сега ще изброя само няколко популярни.
Както всички са чували за IP адреса и командата ping - това е ICMP протоколът.
Самите рутери (с които ще работим в бъдеще) използват протоколите на този слой за маршрутизиране на пакети (RIP, EIGRP, OSPF).
Цялата втора част от курса CCNA (Exploration 2) е за маршрутизиране.
Връзков слой
Слой за връзка за данни - нужен ни е за взаимодействието на мрежите на физическия слой. Вероятно всеки е чувал за MAC адреса, така че това е физически адрес. Устройства на слоя на връзката - комутатори, концентратори и др.
IEEE (Институтът на инженерите по електротехника и електроника) дефинира слоя на връзката в два подслоя: LLC и MAC.
LLC - Logical Link Control, предназначен да взаимодейства с горния слой.
MAC е съкращение от Media Access Control, предназначено да взаимодейства с долния слой.
Нека обясня с пример: вашият компютър (лаптоп, комуникатор) има мрежова карта (или някакъв друг адаптер) и така има драйвер за взаимодействие с него (с картата). Драйверът е някакъв вид програма - горното подниво на нивото на връзката за данни, чрез което е възможно да се комуникира с по-ниските нива, или по-скоро с микропроцесора (хардуера) - долното подниво на нивото на връзката за данни.
Има много типични представители на това ниво. PPP (Point-to-Point) е протокол за директно свързване на два компютъра. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – стандартът предава данни на разстояние от 200 километра. CDP (Cisco Discovery Protocol) е собствен (собствен) протокол, собственост на Cisco Systems, с който можете да откривате съседни устройства и да получавате информация за тези устройства.
Цялата трета част от курса CCNA (Exploration 3) е за устройства от второ ниво.
Физически слой
Физическият слой е най-ниският слой, който директно прехвърля потока от данни. Всички добре познаваме протоколите: Bluetooth, IRDA (инфрачервена комуникация), медни проводници (усукана двойка, телефонна линия), Wi-Fi и т.н.
Потърсете повече подробности и спецификации в следващите статии и в курса на CCNA. Цялата първа част от курса CCNA (Exploration 1) е посветена на модела OSI.
Заключение
Така че ние анализирахме мрежовия модел на OSI. В следващата част ще преминем към модела TCP/IP Networking, той е по-малък и протоколите са същите. За успешно преминаване на CCNA тестовете е необходимо да се направи сравнение и да се идентифицират разликите, което ще се направи.
След известно размишление реших да пусна тук статия от сайта за мрежови проблеми. За да запазите всичко на едно място.
И здравейте отново, скъпи приятели, днес ще разберем какво представлява моделът на мрежата OSI, защо всъщност е предназначен.
Както вероятно вече разбирате, съвременните мрежи са много, много сложни, в тях протичат много различни процеси, извършват се стотици действия. За да се опрости процесът на описание на това разнообразие от мрежови функции (и което е още по-важно за опростяване на процеса на по-нататъшно развитие на тези функции), бяха направени опити за структурирането им. В резултат на структурирането всички функции, изпълнявани от компютърната мрежа, са разделени на няколко нива, всяко от които отговаря само за определен, високоспециализиран набор от задачи. Тук мрежовият модел може да се сравни със структурата на една компания. Компанията е разделена на отдели. Всеки отдел изпълнява свои собствени функции, но по време на работа контактува с други отдели.
Разделяне на функции с помощта на мрежов модел
Мрежовият модел OSI е проектиран по такъв начин, че по-високите слоеве на мрежовия модел използват по-ниските слоеве на мрежовия модел за прехвърляне на своята информация. Правилата, по които слоевете на модела комуникират, се наричат мрежови протоколи. Мрежов протокол от определено ниво на модела може да комуникира или с протоколи от собствено ниво, или с протоколи от съседни нива. Тук отново може да се направи аналогия с работата на една фирма. Компанията винаги има ясно установена йерархия, макар и не толкова строга, както при мрежовия модел. Служителите от едно ниво на йерархията изпълняват задачи, получени от служители от по-високо ниво на йерархията.
Взаимодействие между слоевете на мрежовия модел на OSI
Всяко устройство, работещо в мрежата, може да бъде представено като система, работеща на съответните слоеве на OSI модела. Освен това това устройство може да използва в своята работа както всички нива на модела OSI, така и само някои от по-ниските му нива. Обикновено, когато се каже, че дадено устройство работи на определено ниво на модела, се разбира, че то работи на дадено ниво на мрежовия модел и на всички нива под него.
Работа на някои слоеве на мрежовия модел OSI
Когато две различни мрежови устройства комуникират помежду си, те използват протоколите на едни и същи слоеве на мрежовия модел, докато процесът на взаимодействие включва както протоколите на слоя, на който се осъществява взаимодействието, така и необходимите протоколи на всички по-ниски слоеве, тъй като те се използват за трансфер на данни, получени от горните нива.
Комуникация на две системи от гледна точка на OSI модела
При прехвърляне на информация от горното ниво на мрежовия модел към долното ниво на мрежовия модел, към тази полезна информация се добавя някаква служебна информация, наречена заглавие (на 2-ро ниво се добавя не само заглавката, но и трейлъра ). Този процес на добавяне на информация за услугата се нарича капсулиране. При получаване (предаване на информация от долното ниво към горното) тази служебна информация се отделя и се получават първоначалните данни. Този процес се нарича декапсулиране. В основата си този процес е много подобен на процеса на изпращане на писмо по пощата. Представете си, че искате да изпратите имейл на вашия приятел. Пишете писмо - това е полезна информация. Когато го изпращате по пощата, го опаковате в плик, като изписвате адреса на получателя, тоест добавяте малко заглавие към полезната информация. Това по същество е капсулиране. След като получи писмото ви, вашият приятел го декапсулира – тоест отваря плика и изважда полезна информация от него – вашето писмо.
Демонстрация на принципа на капсулиране
Моделът OSI разделя всички функции, изпълнявани по време на взаимодействието на системите, на 7 слоя: Физически - 1, Връзка за данни -2, Мрежа - 3, Транспорт - 4, Сесия -5, Представител (Представяне) -6 и Приложен (Приложение) - 7.
Отворени слоеве на модел на взаимодействие на системите
Нека разгледаме накратко предназначението на всяко от нивата на модела за взаимодействие на отворените системи.
Приложният слой е точката, през която приложенията комуникират с мрежата (входна точка към OSI модела). С помощта на този слой на OSI модела се изпълняват следните задачи: управление на мрежата, управление на заетостта на системата, управление на прехвърляне на файлове, идентификация на потребителя по техните пароли. Примери за протоколи от това ниво са: HTTP, SMTP, RDP и др. Много често протоколите на ниво приложение изпълняват функциите както на протоколите за презентация, така и на ниво сесия едновременно.
Това ниво е отговорно за формата на представяне на данните. Грубо казано, той преобразува данните, получени от слоя на приложението, във формат, подходящ за предаване по мрежата (е, и съответно извършва обратната операция, преобразувайки информацията, получена от мрежата, във формат, подходящ за обработка от приложения).
На това ниво се осъществява установяването, поддържането и управлението на комуникационна сесия между две системи. Именно това ниво е отговорно за поддържането на комуникацията между системите за целия период от време, през който се осъществява тяхното взаимодействие.
Протоколите на този слой на мрежовия модел OSI са отговорни за прехвърлянето на данни от една система към друга. На това ниво големите блокове данни се разделят на по-малки блокове, подходящи за обработка от мрежовия слой (много малки блокове данни се комбинират в по-големи), тези блокове са подходящо маркирани за тяхното последващо възстановяване от страна на приема. Също така, когато се използват съответните протоколи, този слой е в състояние да осигури контрол върху доставката на пакети на мрежовия слой. Блокът от данни, който се оперира върху даден слой, обикновено се нарича сегмент. Примери за протоколи на този слой са: TCP, UDP, SPX, ATP и др.
Този слой е отговорен за маршрутизирането (определяне на оптималните маршрути от една система към друга) блокове от данни на този слой. Блок от данни на това ниво обикновено се нарича пакет. Също така, това ниво е отговорно за логическото адресиране на системите (същите тези IP адреси), въз основа на които се извършва маршрутизирането. Протоколите от това ниво включват: IP, IPX и т.н., устройствата, работещи на това ниво, са рутери.
Този слой е отговорен за физическото адресиране на мрежовите устройства (MAC адреси), контрола на достъпа до медиите и корекцията на грешки, направени от физическия слой. Блокът от данни, използван в слоя за връзка за данни, обикновено се нарича рамка. Това ниво включва следните устройства: ключове (не всички), мостове и др. Типична технология, използваща този слой, е Ethernet.
Предава оптични или електрически импулси върху избраната предавателна среда. Устройствата от това ниво включват всички видове повторители и концентратори.
Самият модел на OSI не е практическа реализация, той само предполага определен набор от правила за взаимодействието на компонентите на системата. Практически пример за внедряване на стека от мрежови протоколи е стекът от протоколи TCP / IP (както и други по-рядко срещани стекове от протоколи).
Основната задача, решавана при създаването на компютърни мрежи, е да се осигури съвместимост на оборудването по отношение на електрическите и механичните характеристики и да се осигури съвместимост на информационната поддръжка (програми и данни) по отношение на системата за кодиране и формата на данните. Решението на този проблем принадлежи към областта на стандартизацията. Един пример за решаване на този проблем е т.нар Модел за взаимно свързване на отворени системи OSI(Модел на отворени системни връзки).
Според OSI модела архитектурата на компютърните мрежи трябва да се разглежда на различни нива (общият брой нива е до седем). Прилага се най-горното ниво. На това ниво потребителят взаимодейства с компютърната система. Най-ниското ниво е физическо. Осигурява обмен на сигнали между устройствата. Обменът на данни в комуникационните системи става чрез преместването им от горното ниво на долното, след това транспортирането и накрая обратното възпроизвеждане на компютъра на клиента в резултат на преместването от по-ниско ниво на по-горно.
Слоевете на OSI модела (отдолу нагоре) и техните общи функции могат да се видят по следния начин:
Помислете как моделът SI обменя данни между потребители, разположени на различни континенти.
1. На ниво приложение, използвайки специални приложения, потребителят създава документ (съобщение, картина и т.н.).
2. На ниво презентация операционната система на неговия компютър записва къде се намират създадените данни (в RAM, във файл на твърд диск и т.н.), и осигурява взаимодействие със следващото ниво.
3. На ниво сесия компютърът на потребителя взаимодейства с локалната или глобалната мрежа. Протоколите на този слой проверяват правата на потребителя да „излиза в ефир“ и прехвърлят документа към протоколите на транспортния слой.
4. На транспортно ниво документът се преобразува във формата, в която се предполага, че пренася данни в използваната мрежа. Например, може да се нареже на малки торбички със стандартен размер.
5. Мрежовият слой определя маршрута на движение на данни в мрежата. Така например, ако на транспортно ниво данните бяха „нарязани“ на пакети, то на мрежово ниво всеки пакет трябва да получи адрес, на който трябва да бъде доставен, независимо от другите пакети.
6. Свързващият слой (Link layer) е необходим за модулиране на сигналите, циркулиращи във физическия слой, в съответствие с данните, получени от мрежовия слой. Например в компютър тези функции се изпълняват от мрежова карта или модем.
7. Истинският трансфер на данни се осъществява на физическо ниво. Няма документи, няма пакети, дори байтове - само битове, тоест елементарни единици за представяне на данни. Възстановяването на документа от тях ще става постепенно, при преминаване от долното към горното ниво на компютъра на клиента.
Физическият слой означава, че лежи извън компютъра. В локалните мрежи това е оборудването на самата мрежа. За отдалечена комуникация с помощта на телефонни модеми това са телефонни линии, комутационно оборудване на телефонни централи и др.
На компютъра на получателя на информацията се извършва обратният процес на преобразуване на данни от битови сигнали в документ.
Различните протоколни слоеве на сървъра и клиента не взаимодействат директно помежду си, но взаимодействат чрез физическия слой. Постепенно преминавайки от горното ниво към долното, данните непрекъснато се трансформират, „обрастват“ с допълнителни данни, които се анализират от протоколите на съответните нива от съседната страна. Това създава ефекта виртуаленвзаимодействие на нивата едно с друго.
За да илюстрирате казаното, разгледайте прост пример за взаимодействие между двама кореспонденти, използващи обикновена поща. Ако редовно си изпращат писма и съответно ги получават, тогава може да вярват, че има връзка между тях на ниво потребител (приложение). Това обаче не е съвсем вярно. Такава връзка може да се нарече виртуална. . Би било физическо, ако всеки от кореспондентите лично вземе писмото на другия и го предаде в собствените си ръце. В реалния живот той го хвърля в пощенската кутия и чака отговор.
Местните пощенски служби са отговорни за събирането на писма от обществени пощенски кутии и доставката на кореспонденция до частни пощенски кутии. Това е друго ниво на комуникационния модел, което се намира по-долу. За да може нашето писмо да достигне до адресат в друг град, трябва да има връзка между нашата местна пощенска служба и нейната местна пощенска служба. Тези услуги обаче нямат физическа връзка - те само сортират получената пощенска кореспонденция и я прехвърлят на нивото на федералната пощенска служба.
Федералната пощенска служба в своята работа разчита на услуги от следващо ниво, например на пощенската и багажна служба на железопътния отдел. И едва след като разгледаме работата на тази услуга, най-накрая ще открием признаци на физическа връзка, например железопътна линия, свързваща два града.
Важно е да се обърне внимание на факта, че в нашия пример бяха формирани няколко виртуални връзки между подобни услуги, разположени в точките на изпращане и получаване. Без да влизат в пряк контакт, тези услуги взаимодействат помежду си. На някакво ниво писмата се слагат в чанти, чантите се запечатват, към тях се прикачват придружаващи документи, които се изучават и проверяват на подобно ниво някъде в друг град.
Таблицата по-долу предоставя аналогия между слоевете на OSI модела и операциите на обикновените услуги за препращане на поща.
Модел на взаимодействие с отворени системи
Предаването и обработката на данни в обширна мрежа е КОМПЛЕКС NIM ИЗПОЛЗВА много и разнообразно оборудванепроцес, изискващ формализиране и стандартизиране на следнотопроцедури:
управление на ресурсите и контрол на компютри и телевизионни системикомуникации;
установяване и прекъсване на връзката;
контрол на връзката;
маршрутизиране, договаряне, трансформацияи предаване на данни;
КОНТРОЛ на коректността на превода;
корекции на грешки и др.
Използването на стандартизирани протоколии загарантиране, че мрежите се разбират помежду си, когато взаимодействат.Горните задачи се решават чрез използване на система от протоколи и стандарти, които определят процедурите за взаимодействиеефектите на мрежовите елементи при установяване на комуникация и предаване на данни.
Протоколът е набор от правила и метод за взаимодействиеефекти на обекти от компютърна мрежа, регулиращи оснпроцедури, алгоритми и формати на взаимодействие, които осигуряваткоректност на координация, преобразуване и предаване на данни в мрежата.Изпълнението на протоколните процедури се контролира от спецграма, по-рядко хардуер.
Международна Организация по Стандартизация(ISO - Международна - национална организация за стандартизация ) разработи система от стандартs протоколи модел на взаимодействие на отворени системи (Отворена системна връзка - OSI ), който също се нарича препраткаседемстепенен модел на отворени системи.
Отворена система - система, достъпна за взаимодействие с другтези системи в съответствие с разработените стандарти.
OSI модел съдържа общи препоръки за изграждане наподаръци на съвместим мрежов софтуерен продукт и служи като основавой за разработчиците на съвместимо мрежово оборудване. Тези повторнопрепоръките трябва да се прилагат както в технически, така и всофтуер за компютърни мрежи. За да се гарантира товаред контролни функции и протоколи на компютърната мрежавъвеждат се функционални нива. Като цяло мрежата включваседем функционални нива .
Обикновено нивата на приложение и представяне на данни могат да бъдатпренасят до функциите за взаимодействие с приложението и по-нискитенива – към комуникационни функции.
Ниво на приложение регламентира процеса на управление на срокаlami мрежа и приложни процеси, които са източникътmi и потребителите на информация, предавана в мрежата. Отговаря за стартирането на потребителски програми, тяхното изпълнение, въвеждане-извеждане на данни,управление на терминали, мрежова администрация. Нана това ниво се използват технологии, които са добавкавърху инфраструктурата за предаване на данни: електронна поща, телевизионни и видеоконференции, отдалечен достъп до ресурси, работа в интернетне.
Слой за презентация интерпретира и преобразува данни,предавани по мрежата във форма, удобна за процесите на приложение.
Съгласете се за формати за представяне на данни, синтаксис, превод и интерпретация на програми от различни езици. Много функции от тованивата са включени на ниво приложение, следователно,неговите протоколи не са получили развитие и в много мрежи от практикатаизобщо не се използват.
Ниво на сесия осигуряване на организацията и провеждането на сесиятакомуникация между процесите на приложението, като инициализациядаване и поддържане на сесия между мрежови абонати, управление нарядкост и начини на предаване на данни. Много функции от тованиво по отношение на установяване на връзка и поддържане на подреден обмен на данни се изпълняват на транспортно ниво, следователно Протоколите на сесийния слой са с ограничена употреба.
Транспортен слой - отговарящ за управлението на сегментиранетоem данни (сегмент - блок данни на транспортния слой) и ПРЕЗтрансфер (транспорт) на данни от източника до потребителя. Това ниво оптимизира използването на предоставяните услугисвързани на мрежово ниво, по отношение на осигуряването на максимална пропускателна способностникаква способност при минимални разходи. Транспортни протоколиВторото ниво (сегментиране и дейтаграма) са много широко развити и се използват интензивно в практиката. Сегментиращи каналиТе разделят оригиналното съобщение на блокове от данни - сегменти. Операционна система-новата функция на такива протоколи на транспортния слой еосигуряване на доставката на тези сегменти до местоназначението и възстановяване на съобщението. Протоколите на дейтаграмите не се сегментират скомуникация и я изпратете в едно парче, което се нарича "дей-таграм".
Мрежов слой . Целта на този слой е да контролира логическия канал за предаване на данни в мрежата (адресиране и маршрутизиране на данни, превключване на канали, съобщения, пакети и мултиплексиране). На това ниво се реализира основната телекомуникационна функция на мрежите, която се състои в осигуряване на комуникацията на своите потребители. Всеки потребител на мрежата задължително използва протоколите на този слой и има свой собствен уникален мрежов адрес, използван от протоколите на мрежовия слой. На ТОВА ниво предаване данните за получаване се разделят на пакети. За да бъде доставен пакетътна всеки хост, на този хост трябва да бъде присвоен мрежов адрес, известен на предавателя.
Връзков слой. Формиране и управление на физически канал за предаване на данни между обекти на мрежовия слой, осигуряващ прозрачност на физическите връзки, контрол и коригиране на грешки при предаване.
Физически слой отговаря за установяване, поддържане и прекратяване на връзки към физическия канал на мрежата. На това ниво се определя набор от сигнали, които се обменят между системите, параметрите на тези сигнали са временни, електрически и последователността на формиране на тези сигнали при извършване на процедурата за пренос на данни.
Току-що започнахте да работите като мрежов администратор? Не искате да бъдете объркани? Нашата статия ще ви бъде полезна. Чували ли сте как изпитан във времето администратор говори за проблеми с мрежата и споменава някои нива? Някога питали ли са ви на работа кои нива са защитени и работят, ако използвате стара защитна стена? За да разберете основите на информационната сигурност, трябва да разберете принципа на йерархията на модела OSI. Нека се опитаме да видим възможностите на този модел.
Един уважаващ себе си системен администратор трябва да е добре запознат с термините за работа в мрежа
В превод от английски - основният референтен модел за взаимодействие на отворени системи. По-точно, мрежовият модел на стека от мрежови протоколи OSI / ISO. Въведена през 1984 г. като концептуална рамка, която разделя процеса на изпращане на данни в World Wide Web на седем прости стъпки. Не е най-популярният, тъй като разработването на спецификацията на OSI беше забавено. Протоколният стек TCP / IP е по-добър и се счита за използвания масов модел. Въпреки това, имате огромен шанс да срещнете модела OSI като системен администратор или в ИТ сферата.
Създадени са много спецификации и технологии за мрежови устройства. Лесно е да се объркате с такова разнообразие. Това е моделът на взаимодействие на отворени системи, който помага на мрежовите устройства да се разбират помежду си, използвайки различни методи за комуникация. Имайте предвид, че OSI е най-полезен за производителите на софтуер и хардуер, които проектират оперативно съвместими продукти.
Попитайте каква е ползата за вас? Познаването на многостепенния модел ще ви даде възможност да общувате свободно със служители на ИТ компаниите, обсъждането на мрежови проблеми вече няма да бъде депресираща скука. И когато се научите да разбирате на какъв етап е възникнал неуспехът, можете лесно да намерите причините и значително да намалите обхвата на вашата работа.
OSI слоеве
Моделът съдържа седем опростени стъпки:
- Физически.
- канал.
- мрежа.
- Транспорт.
- Сесия.
- Изпълнителна власт.
- Приложено.
Защо разлагането на стъпки улеснява живота? Всяко от нивата съответства на определен етап от изпращане на мрежово съобщение. Всички стъпки са последователни, което означава, че функциите се изпълняват независимо, няма нужда от информация за работата на предишното ниво. Единственият необходим компонент е как се получават данните от предишната стъпка и как информацията се изпраща към следващата стъпка.
Да преминем към директно запознаване с нивата.
Физически слой
Основната задача на първия етап е прехвърлянето на битове през физически комуникационни канали. Физическите комуникационни канали са устройства, предназначени да предават и приемат информационни сигнали. Например оптично влакно, коаксиален кабел или усукана двойка. Прехвърлянето може да стане и безжично. Първият етап се характеризира със среда за предаване на данни: защита срещу смущения, честотна лента, характерен импеданс. Качествата на електрическите крайни сигнали (вид на кодиране, нива на напрежение и скорост на предаване на сигнала) също се задават и свързват към стандартни типове съединители, задават се контактни връзки.
Функциите на физическото ниво се изпълняват абсолютно на всяко устройство, свързано към мрежата. Например мрежов адаптер изпълнява тези функции от страна на компютъра. Може би вече сте се сблъсквали с протоколите за първа стъпка: RS-232, DSL и 10Base-T, които определят физическите характеристики на комуникационния канал.
Връзков слой
На втория етап абстрактният адрес на устройството се свързва с физическото устройство и се проверява наличността на предавателната среда. Битовете се оформят в комплекти – рамки. Основната задача на слоя на връзката е да идентифицира и коригира грешките. За правилно предаване преди и след кадъра се вмъкват специализирани битови последователности и се добавя изчислената контролна сума. Когато рамката достигне дестинацията, контролната сума на вече пристигналите данни се изчислява отново, ако съвпада с контролната сума в рамката, рамката се разпознава като правилна. В противен случай се появява грешка, която може да бъде коригирана чрез повторно предаване на информация.
Етапът на канала дава възможност за прехвърляне на информация, благодарение на специалната структура на връзките. По-специално, шини, мостове, комутатори работят чрез протоколите на нивото на връзката. Спецификациите на втората стъпка включват Ethernet, Token Ring и PPP. Функциите на каналния етап в компютъра се изпълняват от мрежови адаптери и техните драйвери.
Мрежов слой
В стандартни ситуации функциите на етапа на канала не са достатъчни за висококачествен трансфер на информация. Спецификациите на втората стъпка могат да прехвърлят данни само между възли със същата топология, например дърво. Има нужда от трети етап. Необходимо е да се формира единна транспортна система с разклонена структура за няколко мрежи с произволна структура и различни по метода на пренос на данни.
С други думи, третата стъпка обработва интернет протокола и действа като рутер: намиране на най-добрия път за информация. Рутерът е устройство, което събира данни за структурата на междусистемните връзки и препраща пакети към мрежата на местоназначението (транзитни предавания - хопове). Ако срещнете грешка в IP адреса, това е проблем на мрежово ниво. Протоколите от третия етап са разделени на разделяне на мрежи, маршрутизиране или адрес: ICMP, IPSec, ARP и BGP.
Транспортен слой
За да достигнат данните до приложенията и горните нива на стека, е необходим четвърти етап. Той осигурява необходимата степен на надеждност на предаването на информация. Има пет класа услуги на етапа на транспорта. Тяхната разлика е в спешността, възможността за възстановяване на прекъснатата комуникация, способността за откриване и коригиране на грешки при предаването. Например загуба на пакети или дублиране.
Как да изберем клас транспортни услуги? Когато качеството на комуникационните канали е високо, лека услуга ще бъде адекватен избор. Ако комуникационните канали в самото начало работят несигурно, препоръчително е да се прибегне до разработена услуга, която ще предостави максимални възможности за намиране и решаване на проблеми (контрол на доставката на данни, изчакване на доставка). Спецификации на етап 4: TCP и UDP стек TCP / IP, SPX стек Novell.
Обединението на първите четири нива се нарича транспортна подсистема. Той напълно осигурява избраното ниво на качество.
Ниво на сесия
Петият етап помага при регулирането на диалозите. Невъзможно е събеседниците да се прекъсват един друг или да говорят синхронно. Слоят на сесията запомня активната страна в определен момент и синхронизира информацията, координирайки и поддържайки връзките между устройствата. Неговите функции ви позволяват да се върнете към контролна точка по време на дълъг трансфер и да не започвате отначало. Също така на петия етап можете да прекратите връзката, когато обменът на информация приключи. Спецификации на ниво сесия: NetBIOS.
Представително ниво
Шестият етап включва трансформиране на данните в универсален разпознаваем формат без промяна на съдържанието. Тъй като различните устройства използват различни формати, информацията, обработена на представително ниво, дава възможност на системите да се разбират взаимно, преодолявайки синтактични и кодови различия. Освен това на шестия етап става възможно криптирането и декриптирането на данни, което гарантира секретност. Примери за протоколи: ASCII и MIDI, SSL.
Ниво на приложение
Седмият етап в нашия списък и първият, ако програмата изпраща данни по мрежата. Състои се от набор от спецификации, чрез които потребителят, уеб страници. Например, когато изпращате съобщения по пощата, на ниво приложение се избира удобен протокол. Съставът на спецификациите за седмия етап е много разнообразен. Например SMTP и HTTP, FTP, TFTP или SMB.
Може да чуете някъде за осмото ниво на ISO модела. Официално не съществува, но сред ИТ работниците се появи комичен осми етап. Всичко се дължи на факта, че проблемите могат да възникнат по вина на потребителя, а както знаете, човек е на върха на еволюцията, така че се появи осмото ниво.
След като разгледахте модела OSI, вие успяхте да разберете сложната структура на мрежата и сега разбирате същността на вашата работа. Става доста просто, когато процесът е разбит!
