За да се създават нови (и модернизират стари) компютърни мрежи и в същото време да не се сблъскват с проблемите на съвместимостта и взаимодействието на различни мрежови устройства, са разработени специални стандарти - мрежови модели. Има различни мрежови модели, но най-често срещаните и общоприети са: мрежовият модел OSI и. Тези модели се основават на принципа на разделяне на мрежата на слоеве.

Референтен модел на OSI

Първите дни на LAN, MAN и WAN бяха хаотични в много отношения. В началото на 80-те години на XX век размерът на мрежите и техният брой рязко се увеличават. Тъй като компаниите осъзнаха, че могат да спестят значителни пари и да подобрят ефективността чрез използване на мрежови технологии, те създадоха нови мрежи и разшириха съществуващите толкова бързо, колкото се появиха нови мрежови технологии и ново оборудване.

Въпреки това, до средата на 80-те години същите тези компании започват да изпитват трудности при разширяването на съществуващите си мрежи. Мрежите, използващи различни спецификации и реализирани по различни начини, откриват, че е все по-трудно да комуникират помежду си. Компаниите, попаднали в тази ситуация, първи осъзнаха, че е необходимо да се откажат от използването собственическимрежови системи.

За да се справи с проблема с мрежовата несъвместимост и невъзможността им да комуникират помежду си, Международната организация по стандартизация (ISO) е разработила различни мрежови схеми като DECnet, Системна мрежова архитектура (SNA) и TCP/IP. Целта на създаването на такива схеми беше да се разработи набор от правила за работа на мрежи, общи за всички потребители. В резултат на това изследване организацията ISO разработи мрежов модел, който би могъл да помогне на производителите на оборудване да създават мрежи, които са оперативно съвместими и оперативно съвместими. Процесът на подразделяне на сложна мрежова комуникационна задача на по-малки може да се сравни с процеса на сглобяване на автомобил.
Процесът на проектиране, производство на части и сглобяване на автомобил, като се разглежда като цяло, е много сложен. Малко вероятно е да има специалист, който да реши всички необходими задачи при сглобяването на автомобил: да сглоби кола от произволно избрани части или, да речем,
при производството на крайния продукт директно от желязна руда. Поради тази причина автомобилните дизайнери се занимават с проектирането на автомобила, дизайнерите, леярските инженери проектират форми за формоване на детайли, а монтажните инженери и техници се занимават със сглобяването на части и автомобила от готови части.

Референтен модел на OSI (OSI референтен модел), издадена през 1984 г., е описателна схема, създадена от ISO. Този референтен модел предостави на производителите на оборудване набор от стандарти, които гарантират по-голяма оперативна съвместимост и по-добра оперативна съвместимост между различни мрежови технологии и оборудване, произведени от множество компании по света.
Референтният модел на OSI е основният модел, използван като
основи за мрежови комуникации.
Докато съществуват други модели, повечето производители на хардуер и софтуер разчитат на референтния модел на OSI, особено когато искат да обучават потребителите за своите продукти. Референтният модел на OSI в момента се счита за най-добрия наличен инструмент за обучение на потребителите относно работата в мрежа и механизмите за изпращане и получаване на данни през мрежа.

Референтният модел на OSI дефинира мрежовите функции, изпълнявани от всеки от неговите слоеве. По-важното е, че това е основата за разбиране как информацията се движи по мрежата. В допълнение, моделът OSI описва как информацията или пакетите данни пътуват от програми „приложения (като електронни таблици или текстови процесори) през мрежова среда (като кабели) към други програми“, изпълнявани на друг компютър в тази мрежа. дори ако подателят и получателят използват различни видове медии за предаване.

Слоеве на мрежовия модел на OSI (наричан още референтен модел на OSI)

Мрежовият модел OSI съдържа седем номерирани слоя, всеки от които има своя специфична функция в мрежата.

• Ниво 7- приложен слой.
• Ниво 6- слой за представяне на данни.
• Ниво 5- ниво на сесия.
• Ниво 4- транспортен слой.
• Ниво 3- мрежов слой.
• Ниво 2- ниво на връзката.
• Ниво 1- физически слой.

Диаграма на слоя на мрежовия модел на OSI

Това разделяне на мрежовите функции се нарича наслояване. Подразделянето на мрежата на седем нива осигурява следните предимства:

• процесът на мрежова комуникация е разделен на по-малки и по-прости стъпки;
• мрежовите компоненти са стандартизирани, което прави възможно използването и поддръжката на оборудване от различни производители в мрежата;
• разделянето на процеса на обмен на данни на нива позволява комуникация между различни видове хардуер и софтуер;
• промените на едно ниво не засягат функционирането на други нива, което позволява по-бързо разработване на нови софтуерни и хардуерни продукти;
• Комуникацията в мрежата е разделена на по-малки компоненти, което ги прави по-лесни за научаване.

Слоеве на мрежовия модел на OSI и техните функции

Всеки слой от OSI модела трябва да изпълнява различен набор от функции, за да предава пакети данни по мрежата от подателя до получателя. Тези функции са описани по-долу.

Ниво 7: приложен слой

Приложен слойе най-близо до потребителя и предоставя услуги на неговите приложения. Той се различава от другите нива по това, че не предоставя услуги на други нива; вместо това той предоставя услуги само за приложения, които са извън обхвата на референтния модел на OSI. Примери за такива приложения са електронни таблици (като Excel) или текстови процесори (като Word). Приложният слой определя наличността на партньорите в сесията един към друг, а също така синхронизира комуникациите и установява споразумение относно процедурите за възстановяване на данни в случай на грешки и процедурите за контрол на целостта на данните. Примери за приложения от слой 7 са протоколи Telnetи HTTP.

Ниво 6: слой за презентация

Задача презентационен слойе, че информацията на приложния слой, която се изпраща от една система (подавател), може да бъде прочетена от приложния слой на друга система (получател). Ако е необходимо, слоят за презентация преобразува данните в един от многото съществуващи формати, които се поддържат и от двете системи. Друга важна задача на този слой е криптирането и декриптирането на данни. Типичните графични стандарти от ниво 6 са PICT, TIFF и JPEG. Примери за стандарти за шесто ниво на референтния модел, които описват формата за аудио и видео презентация, са стандартите MIDI и MPEG.

Ниво 5: ниво на сесия

Както подсказва името на това ниво, слой на сесиятаустановява, управлява и прекратява комуникационна сесия между две работни станции. Нивото на сесията предоставя своите услуги на нивото на презентация. Той също така синхронизира диалога между слоевете за представяне на двете системи и управлява обмена на данни. В допълнение към основната си постоянна функция - управление, сесийният слой осигурява ефективен трансфер на данни, необходимия клас на обслужване и разпространение на спешни съобщения за наличие на проблеми в слоя на сесията, слоя за презентация или слоя на приложението. Примерите за протоколи от Layer 5 включват мрежовата файлова система (NFS), X-Window System и AppleTalk Session Protocol (ASP).

Ниво 4: транспортен слой

Транспортен слойСегментира данните на предавателната станция и ги сглобява отново в едно цяло от страна на приема. Границата между транспортния слой и слоя на сесията може да се разглежда като граница между приложните протоколи и протоколите за трансфер на данни. Докато нивата на приложението, презентацията и сесията се занимават с комуникационните аспекти на приложението, долните четири нива се занимават с транспортирането на данни през мрежата. Транспортният слой се опитва да предостави услугата за трансфер на данни по начин, който скрива подробностите за трансфера на данни от по-високите слоеве. По-специално, задачата на транспортния слой е да осигури надеждността на предаването на данни между две работни станции.
Когато предоставя комуникационна услуга, транспортният слой установява, поддържа и подходящо завършва виртуални вериги. За да се гарантира надеждността на транспортната услуга, се използват откриване на грешки при предаване и управление на информационния поток. Примери за протоколи от слой 4 са протокол за управление на предаването (TCP), протокол за потребителска дейтаграма (UDP) и обмен на последователни пакети (SPX).

Слой 3: мрежов слой

Мрежов слойе интегриран слой, който осигурява избор на маршрут и връзка между две работни станции, които могат да бъдат разположени в географски отдалечени мрежи. Освен това мрежовият слой се занимава с логически проблеми с адресирането. Примери за протоколи от Layer 3 са Internet Protocol (IP), Internetwork Packet Exchange (IPX) и AppleTalk.

Слой 2: Слой за връзка

Слой за връзка за данниосигурява надеждно предаване на данни по физически канал. В този случай свързващият слой решава проблемите на физическото (за разлика от логическото) адресиране, анализа на мрежовата топология, достъпа до мрежата, уведомяването за грешки, подреденото доставяне на кадри и контрола на потока.

Ниво 1: физически слой

Физически слойдефинира електрически, процедурни и функционални спецификации за активиране, поддържане и деактивиране на физически връзки между крайните системи. Спецификациите на физическия слой определят нивата на напрежението, времето на промените в напрежението, физическата скорост на данни, максималното разстояние на предаване, физическите връзки и други подобни параметри.

P.S.Мрежовият модел OSI се счита за референтен модел по причина. позволява стандартизиране на различни мрежови технологии, осигурява взаимодействие между мрежови устройства и приложения на различни нива. Ясното разбиране на разделянето на нива дава пълно разбиране за организацията на работата на компютърните мрежи. Ако нещо не е ясно сега, тогава трябва да запълните тази празнина сега, т.к научаването на по-сложни неща ще бъде много трудно.
На практика се използва по-проста, която има 4 нива.

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 HTTP протокола 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.

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 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 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 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 др.

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 за потребителски 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).

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). Шофьорът е някакъв програма- горното подниво на нивото на канала, през което е възможно да се комуникира с долните нива, или по-скоро с микропроцесора ( желязо) Е долният подслой на слоя на връзката.

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.

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.

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.

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 ниво връзка. 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 различаващи се по метода на пренос на данни.

С други думи, третата стъпка обработва интернет протокола и действа като рутер: намира 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!

За да улесня разбирането на работата на всички мрежови устройства, изброени в статията Мрежови устройства, по отношение на слоевете на референтния модел на OSI мрежа, направих схематични чертежи с малки коментари.

Нека започнем, като си припомним слоевете на референтния модел на OSI мрежа и капсулирането на данни.

Вижте как се прехвърлят данни между два свързани компютъра. В същото време ще подчертая работата на мрежовата карта на компютрите, т.к. именно тя е мрежовото устройство, а компютърът по принцип не е. (Всички снимки могат да се щракнат - за да увеличите снимката, щракнете върху нея.)

Приложение на PC1 изпраща данни към друго приложение на друг PC2. Започвайки от горния слой (слой на приложението), данните се насочват към мрежовата карта в слоя за връзка за данни. На него мрежовата карта преобразува кадрите в битове и ги изпраща на физическия носител (например кабел с усукана двойка). От другата страна на кабела идва сигнал и мрежовата карта PC2 приема тези сигнали, като ги разпознава като битове и образува рамки от тях. Данните (съдържащи се в рамките) се декапсулират до най-горно ниво и когато достигнат нивото на приложението, съответната програма на PC2 ги получава.

Повторител. Концентратор.

Ретранслаторът и хъбът работят на едно и също ниво, така че те се изобразяват еднакво по отношение на мрежовия модел OSI. За удобство на представянето на мрежови устройства ще ги показваме между нашите компютри.

Повторител и хъб устройство на първия (физически) слой. Те приемат сигнала, разпознават го и препращат сигнала към всички активни портове.

Мрежов мост. Превключете.

Мрежовият мост и комутаторът също работят на едно и също ниво (канал) и са изобразени съответно по същия начин.

И двете устройства вече са на второ ниво, следователно, освен че разпознават сигнала (като концентратори на първо ниво), те го декапсулират (сигнала) в рамки. Второто ниво сравнява контролната сума на рамката на ремаркето (ремаркето). След това MAC адресът на приемника се научава от заглавката на рамката и се проверява присъствието му в превключваната таблица. Ако адресът е налице, тогава рамката се капсулира обратно в битове и се изпраща (вече като сигнал) към съответния порт. Ако адресът не бъде намерен, се извършва процесът на търсене на този адрес в свързаните мрежи.

рутер.

Както можете да видите, рутерът (или рутерът) е устройство от трето ниво. Ето как примерно работи рутерът: сигналът пристига на порта и рутерът го разпознава. Разпознатият сигнал (битове) образува кадри (фреймове). Проверява се контролната сума в трейлъра и MAC адреса на получателя. Ако всички проверки са успешни, кадрите образуват пакет. На третото ниво рутерът проверява заглавката на пакета. Той съдържа IP адреса на дестинацията (получателя). Въз основа на IP адреса и собствената си таблица за маршрутизиране, рутерът избира най-добрия маршрут за достигане на пакетите до местоназначението. След като избере пътя, рутерът капсулира пакета в рамки и след това в битове и ги изпраща като сигнали към съответния порт (избран в таблицата за маршрутизиране).

Заключение

В заключение, комбинирах всички устройства в една снимка.

Сега имате достатъчно знания, за да определите кои устройства и как работят. Ако все още имате въпроси, попитайте ме и в близко бъдеще вие ​​или аз или други потребители със сигурност ще помогнем.

В днешната статия искам да се върна към основите и да говоря за OSI модели за оперативна съвместимост на отворени системи... Този материал ще бъде полезен за начинаещи системни администратори и всички, които се интересуват от изграждане на компютърни мрежи.

Всички компоненти на мрежата, от средата за предаване на данни до оборудването, функционират и взаимодействат помежду си съгласно набор от правила, които са описани в т.нар. модели на взаимодействие с отворени системи.

Модел на взаимодействие с отворени системи OSI(Open System Interconnection) е разработен от Международната организация по стандартизация ISO (International Standards Organization).

Съгласно модела OSI данните, предавани от източник до местоназначение, преминават седем нива ... На всяко ниво се изпълнява конкретна задача, която в крайна сметка не само гарантира доставката на данни до крайната дестинация, но и прави предаването им независимо от средствата, използвани за това. Така се постига съвместимост между мрежи с различни топологии и мрежово оборудване.

Разделянето на всички мрежови съоръжения на нива опростява тяхното проектиране и използване. Колкото по-високо е нивото, толкова по-трудно решава проблема. Първите три слоя на модела OSI ( физически, канал, мрежа) са тясно свързани с мрежата и използваното мрежово оборудване. Последните три нива ( сесия, слой за презентация, приложен) се реализират с помощта на операционната система и приложните програми. Транспортен слойдейства като посредник между тези две групи.

Преди да бъдат изпратени по мрежата, данните се разделят на пакети , т.е. парчета информация, организирани по определен начин, така че да са разбираеми за приемащите и предаващите устройства. При изпращане на данни пакетът се обработва последователно посредством всички слоеве на OSI модела, от приложение до физически. На всяко ниво контролна информация от това ниво (нареч заглавка на пакета ), което е необходимо за успешното предаване на данни през мрежата.

В резултат на това това мрежово съобщение започва да прилича на многослоен сандвич, който трябва да бъде „ядлив“ за компютъра, който го е получил. За да направите това, трябва да се придържате към определени правила за обмен на данни между компютри в мрежа. Тези правила са наименувани протоколи .

От приемащата страна пакетът се обработва с помощта на всички слоеве на OSI модела в обратен ред, от физически към приложение. На всяко ниво подходящите средства, ръководени от протокола на слоя, четат информацията за пакета, след което премахват информацията, добавена към пакета на същото ниво от изпращащата страна, и предават пакета чрез следващото ниво. Когато пакетът достигне слоя на приложението, цялата контролна информация ще бъде премахната от пакета и данните ще се върнат в първоначалния си вид.

Сега нека разгледаме по-отблизо как работи всеки слой от OSI модела:

Физически слой - най-ниската, зад нея има комуникационен канал директно, през който се предава информация. Той участва в организацията на комуникацията, като отчита особеностите на средата за предаване на данни. И така, той съдържа цялата информация за средата за предаване на данни: ниво и честота на сигнала, наличие на смущения, ниво на затихване на сигнала, съпротивление на канала и т.н. Освен това той е този, който е отговорен за предаването на потока от информация и трансформирането му в съответствие със съществуващите методи за кодиране. Физическият слой първоначално се присвоява на мрежовото оборудване.
Струва си да се отбележи, че именно с помощта на физическия слой се определя кабелната и безжичната мрежа. В първия случай като физическа среда се използва кабел, във втория - всякакъв вид безжична комуникация, например радиовълни или инфрачервено лъчение.

Връзков слой изпълнява най-трудната задача - осигурява гарантирано предаване на данни с помощта на алгоритми на физическия слой и проверява коректността на получените данни.

Преди започване на предаване на данни се определя наличността на канала за предаване на данни. Информацията се предава от блокове, които носят името кадри , или рамки ... Всеки такъв кадър е снабден с поредица от битове в края и началото на блока и също така се допълва с контролна сума. Когато такъв блок бъде получен на слоя за връзка за данни, приемникът трябва да провери целостта на блока и да сравни получената контролна сума с контролната сума, включена в неговия състав. Ако съвпадат, данните се считат за верни, в противен случай се записва грешка и се изисква повторно предаване. Във всеки случай към подателя се изпраща сигнал с резултата от операцията и това се случва с всеки кадър. По този начин, втората важна задача на слоя на връзката за данни е валидирането на данните.

Връзковият слой може да бъде реализиран както в хардуер (например чрез превключватели), така и с помощта на софтуер (например драйвер за мрежов адаптер).

Мрежов слой е необходимо да се извърши работа по предаване на данни с предварително определяне на оптималния път за движение на пакети. Тъй като мрежата може да се състои от сегменти с различни топологии, основната задача на мрежовия слой е да определи най-краткия път, като същевременно преобразува логическите адреси и имена на мрежови устройства в тяхното физическо представяне. Този процес се нарича маршрутизиране , а значението му трудно може да бъде надценено. Имайки схема за маршрутизиране, която постоянно се актуализира поради появата на различни видове „задръствания“ в мрежата, прехвърлянето на данни се извършва възможно най-скоро и с максимална скорост.

Транспортен слой се използва за организиране на надеждно предаване на данни, което изключва загуба на информация, нейната некоректност или дублиране. В същото време се следи спазването на правилната последователност при предаване и получаване на данни, като се разделят на по-малки пакети или се комбинират в по-големи, за да се запази целостта на информацията.

Ниво на сесия отговаря за създаването, поддържането и поддържането на комуникационна сесия за времето, необходимо за завършване на прехвърлянето на цялото количество данни. В допълнение, той синхронизира предаването на пакети, като проверява доставката и целостта на пакета. В процеса на трансфер на данни се създават специални контролни точки. Ако възникне неизправност по време на предаване и приемане, липсващите пакети се изпращат отново, като се започне от най-близката контролна точка, което ви позволява да прехвърлите цялото количество данни възможно най-бързо, осигурявайки като цяло добра скорост.

Слой за презентация (или както се нарича още, представително ниво ) е междинен, основната му задача е да преобразува данни от формат за предаване по мрежа във формат, разбираем за по-високо ниво, и обратно. Освен това той отговаря за преобразуването на данни в един формат: когато информацията се прехвърля между две напълно различни мрежи с различни формати на данни, тогава преди да ги обработите, е необходимо да ги приведете до форма, която ще бъде разбираема и за получателя и подателят. Именно на това ниво се използват алгоритми за криптиране и компресиране на данни.

Ниво на приложение - последният и най-високият в модела OSI. Отговаря за комуникацията на мрежата с потребителите - приложения, които изискват информация от мрежови услуги от всички нива. С негова помощ можете да разберете всичко, което се е случило по време на прехвърлянето на данни, както и информация за грешки, възникнали по време на прехвърлянето. Освен това това ниво осигурява работата на всички външни процеси, осъществявани чрез достъп до мрежата - бази данни, пощенски клиенти, мениджъри за изтегляне на файлове и др.

В интернет намерих снимка, на която е представен неизвестен автор OSI мрежов моделпод формата на бургер. Мисля, че това е много запомнящо се изображение. Ако изведнъж в някаква ситуация (например на интервю при кандидатстване за работа) трябва да изброите всичките седем нива на модела OSI в правилния ред от паметта - просто запомнете тази снимка и тя ще ви помогне. За удобство преведох имената на нивата от английски на руски: Това е всичко за днес. В следващата статия ще продължа темата и ще говоря.