OSI referencia modell. Az OSI modell egyszerű! 7 szintes modell

Amelynek fejlesztése nem kapcsolódott az OSI modellhez.

Az OSI modell rétegei

A modell 7, egymás felett elhelyezkedő szintből áll. A rétegek interfészeken keresztül (függőlegesen) kölcsönhatásba lépnek egymással, és protokollokon keresztül (vízszintesen) egy másik rendszer párhuzamos rétegével léphetnek kapcsolatba. Minden szint csak a szomszédaival léphet kapcsolatba, és csak neki rendelt funkciókat hajthat végre. További részletek az ábrán láthatók.

OSI modell
Adattípus	Szint	Funkciók
Adat	7. Alkalmazási réteg	Hozzáférés az online szolgáltatásokhoz
	6. Bemutató réteg	Adatok ábrázolása és kódolása
	5. Session réteg	Munkamenet menedzsment
Szegmensek	4. Szállítás	Közvetlen kommunikáció a végpontok és a megbízhatóság között
Csomagok	3. Hálózatos	Útvonal-meghatározás és logikai címzés
Személyzet	2. Csatorna	Fizikai címzés
bitek	1. Fizikai réteg	Média, jelek és bináris adatok kezelése

Pályázat (Application) szint (eng. alkalmazási réteg)

A modell legfelső szintje biztosítja a felhasználói alkalmazások interakcióját a hálózattal. Ez a réteg lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy olyan hálózati szolgáltatásokat használjanak, mint például a fájlok és adatbázisok távoli elérése, az e-mailek továbbítása. Feladata továbbá a szolgáltatási információk továbbítása, információkkal látja el az alkalmazásokat a hibákról, és kéréseket generál bemutató réteg. Példa: HTTP , POP3 , SMTP , FTP , XMPP , OSCAR , BitTorrent , MODBUS , SIP

Vezető (bemutató réteg) bemutató réteg)

Ez a réteg felelős a protokollkonverzióért és az adatok kódolásáért/dekódolásáért. Az alkalmazási rétegtől kapott alkalmazáskéréseket a hálózaton keresztüli továbbításhoz szükséges formátumba, a hálózatról érkező adatokat pedig az alkalmazások számára érthető formátumba konvertálja. Ezen a szinten elvégezhető az adatok tömörítése/kitömörítése vagy kódolása/dekódolása, valamint a kérések átirányítása egy másik hálózati erőforrásra, ha azokat nem lehet helyben feldolgozni.

Az OSI referenciamodell 6. rétege (ábrázolásai) általában egy köztes protokoll a szomszédos rétegekből származó információk konvertálására. Ez lehetővé teszi a kommunikációt a különböző számítógépes rendszereken lévő alkalmazások között az alkalmazások számára átlátható módon. A megjelenítési réteg formázást és kódátalakítást biztosít. A kód formázása annak biztosítására szolgál, hogy az alkalmazás számára értelmes információkat kapjon a feldolgozáshoz. Ha szükséges, ez a réteg képes az egyik adatformátumból a másikba lefordítani. A megjelenítési réteg nem csak az adatok formátumával és megjelenítésével foglalkozik, hanem a programok által használt adatstruktúrákkal is. Így a 6. réteg biztosítja az adatok rendszerezését az átvitel során.

Hogy megértsük, hogyan működik ez, képzeljük el, hogy két rendszer létezik. Az egyik az EBCDIC Extended Binary Information Interchange Code-ot, például az IBM mainframe-et használja az adatok megjelenítésére, a másik pedig az amerikai szabványos ASCII információcsere kódot (a legtöbb számítógépgyártó használja). Ha ennek a két rendszernek információt kell cserélnie, akkor egy prezentációs rétegre van szükség az átalakítás végrehajtásához és a két különböző formátum közötti fordításhoz.

A prezentáció szintjén végrehajtott másik funkció az adattitkosítás, amelyet olyan esetekben használnak, amikor meg kell védeni a továbbított információkat az illetéktelen címzettek általi fogadástól. A feladat végrehajtásához a nézetszintű folyamatoknak és kódoknak adatátalakításokat kell végrehajtaniuk. Ezen a szinten vannak más szubrutinok is, amelyek szövegeket tömörítenek, és grafikus képeket bitfolyamokká alakítanak át, így azok továbbíthatók a hálózaton.

A prezentációs szintű szabványok a grafikák megjelenítési módját is meghatározzák. Erre a célra a PICT formátum, egy olyan képformátum, amely a QuickDraw grafikák átvitelére szolgál a Macintosh és PowerPC számítógépeken futó programok között. Egy másik megjelenítési formátum a címkézett TIFF képfájl formátum, amelyet általában nagy felbontású bitképekhez használnak. A következő, grafikához használható prezentációs szintű szabvány a Joint Photography Expert Group által kifejlesztett szabvány; a mindennapi használatban ezt a szabványt egyszerűen JPEG-nek nevezik.

A prezentációs szintű szabványoknak van egy másik csoportja is, amely meghatározza a hangok és filmek megjelenítését. Ide tartozik a Cinematography Expert Group által kifejlesztett Musical Instrument Digital Interface (MIDI) a zene digitális megjelenítésére, az MPEG szabvány, amely videók CD-re történő tömörítésére és kódolására, digitális tárolására és 1,5 Mbps-os átvitelére szolgál. /s, valamint a QuickTime szabvány, amely leírja a Macintosh és PowerPC számítógépeken futó programok audio- és videoelemeit.

A munkamenet réteg munkamenet réteg)

A modell 5. szintje felelős a kommunikációs munkamenet fenntartásáért, lehetővé téve az alkalmazások egymás közötti hosszú távú interakcióját. A réteg kezeli a munkamenet létrehozását/lezárását, az információcserét, a feladatok szinkronizálását, az adatátviteli jogosultság meghatározását és a munkamenet karbantartását az alkalmazás inaktivitási időszakaiban. Az átviteli szinkronizálást az adatfolyamban elhelyezett ellenőrző pontok biztosítják, ahonnan az interakció megszakadása esetén a folyamat folytatódik.

A szállítási réteg szállítóréteg)

A modell 4. szintjét úgy tervezték, hogy az adatokat hiba, veszteség és duplikáció nélkül szállítsa a továbbítás sorrendjében. Ugyanakkor nem mindegy, hogy milyen adatokat, honnan és hova továbbítanak, vagyis magát az átviteli mechanizmust biztosítja. Az adatblokkokat töredékekre osztja, amelyek mérete a protokolltól függ, a rövideket egyesíti, a hosszúakat pedig felosztja. Példa: TCP, UDP.

A szállítási réteg protokolljainak számos osztálya létezik, kezdve a csak alapvető szállítási funkciókat biztosító protokolloktól (például nyugtázás nélküli adatátviteli funkciók) az olyan protokollokig, amelyek biztosítják, hogy több adatcsomag a megfelelő sorrendben kerüljön a célállomásra, több adat multiplexelése. streameket, adatfolyam-vezérlő mechanizmust biztosítanak és garantálják a fogadott adatok érvényességét.

Egyes hálózati rétegbeli protokollok, az úgynevezett kapcsolat nélküli protokollok, nem garantálják, hogy az adatok abban a sorrendben jutnak el a célállomásra, ahogyan azokat a forráseszköz küldte. Egyes szállítási rétegek ezt úgy kezelik, hogy a megfelelő sorrendben gyűjtik az adatokat, mielőtt átadnák azokat a munkamenetrétegnek. Az adatok multiplexelése (multiplexelése) azt jelenti, hogy a szállítási réteg képes egyidejűleg több adatfolyamot feldolgozni (az adatfolyamok különböző alkalmazásokból származhatnak) két rendszer között. Az áramlásvezérlő mechanizmus egy olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi az egyik rendszerből a másikba átvitt adatok mennyiségének szabályozását. A szállítási réteg protokolljai gyakran adattovábbítás-vezérlés funkciót töltenek be, ami arra kényszeríti az adatokat fogadó rendszert, hogy visszaigazolást küldjön a küldő oldalnak az adat vételéről.

A protokollok működését a kapcsolat létrehozásával egy hagyományos telefon példáján írhatja le. Az ebbe az osztályba tartozó protokollok az adatátvitelt a csomagok forrástól a célig terjedő útvonalának meghívásával vagy beállításával kezdik. Ezt követően elindul a soros adatátvitel, majd az átvitel végén a kapcsolat megszakad.

A kapcsolat nélküli protokollok, amelyek minden csomagban teljes címinformációt tartalmaznak, a levelezőrendszerhez hasonlóan működnek. Minden levél vagy csomag tartalmazza a feladó és a címzett címét. Ezután minden egyes köztes postahivatal vagy hálózati eszköz beolvassa a címadatokat, és döntést hoz az adattovábbításról. Egy levelet vagy adatcsomagot az egyik közbenső eszközről a másikra továbbítanak mindaddig, amíg az meg nem érkezik a címzetthez. A kapcsolat nélküli protokollok nem garantálják, hogy az információ a küldés sorrendjében érkezzen meg a címzetthez. A szállítási protokollok felelősek az adatok megfelelő sorrendbe állításáért kapcsolat nélküli hálózati protokollok használatakor.

A hálózati réteg hálózati réteg)

Az OSI hálózati modell 3. rétege az adatátviteli útvonal meghatározására szolgál. Felelős a logikai címek és nevek fizikai címekre fordításáért, a legrövidebb útvonalak meghatározásáért, a kapcsolásért és az útválasztásért, a hálózati problémák és torlódások figyeléséért. Egy hálózati eszköz, például egy útválasztó, ezen a szinten működik.

A hálózati réteg protokolljai az adatokat egy forrásból egy célba irányítják.

Link réteg adatkapcsolati réteg)

Ezt a réteget úgy tervezték, hogy biztosítsa a hálózatok interakcióját a fizikai rétegben és az esetlegesen előforduló hibákat. A fizikai rétegről kapott adatokat keretekbe csomagolja, ellenőrzi az integritást, szükség esetén kijavítja a hibákat (ismételt kérést küld a sérült keretre), és elküldi a hálózati rétegnek. A kapcsolati réteg kölcsönhatásba léphet egy vagy több fizikai réteggel, vezérelve és kezelve ezt az interakciót. Az IEEE 802 specifikáció ezt a szintet 2 alszintre osztja – a MAC (Media Access Control) a megosztott fizikai adathordozóhoz való hozzáférést szabályozza, az LLC (Logical Link Control) pedig hálózati szintű szolgáltatást biztosít.

A programozásban ez a szint jelenti a hálózati kártya meghajtót, az operációs rendszerekben van egy programozási felület a csatorna és a hálózati szintek egymás közötti interakciójához, ez nem egy új szint, hanem egyszerűen egy modell megvalósítása egy adott operációs rendszerhez . Példák ilyen interfészekre: ODI , NDIS

A fizikai réteg fizikai réteg)

A modell legalsó szintje közvetlenül az adatáramlás átvitelére szolgál. Elvégzi az elektromos vagy optikai jelek kábelre vagy rádiós sugárzásra történő továbbítását, és ennek megfelelően azok vételét és adatbitekké alakítását a digitális jelek kódolási módszereinek megfelelően. Más szavakkal, interfészt biztosít egy hálózati szolgáltató és egy hálózati eszköz között.

OSI modell és valós protokollok

A hétrétegű OSI modell elméleti jellegű, és számos hiányosságot tartalmaz. Voltak kísérletek pontosan az OSI-modell szerint hálózatokat építeni, de az így létrejött hálózatok drágák, megbízhatatlanok és kényelmetlenek voltak. A meglévő hálózatokban használt valós hálózati protokollok kénytelenek eltérni tőle, nem szándékolt képességeket biztosítva, így ezek egy részének az OSI rétegekhez kötése némileg önkényes: egyes protokollok az OSI modell több rétegét foglalják el, a megbízhatósági funkciók több rétegben valósulnak meg. az OSI modellről.

Az OSI fő hibája egy rosszul átgondolt szállítóréteg. Rajta az OSI lehetővé teszi az alkalmazások közötti adatcserét (bemutatjuk a koncepciót kikötő- alkalmazásazonosító, azonban egyszerű (UDP típusú) datagramok cseréjének lehetősége az OSI-ban nincs biztosítva - a szállítási rétegnek kapcsolatokat kell kialakítania, biztosítania kell a kézbesítést, vezérelnie kell a folyamot stb. (TCP típusú). A valódi protokollok megvalósítják ezt a lehetőséget.

TCP/IP család

A TCP / IP család három szállítási protokollal rendelkezik: a TCP, amely teljes mértékben OSI-kompatibilis, az adatok fogadásának ellenőrzését biztosítja, az UDP, amely csak egy port jelenlétében felel meg a szállítási rétegnek, adatgram-cserét biztosít az alkalmazások között, nem garantálja az adatok átvételét és az SCTP-t, amelyet a TCP néhány hiányosságának kiküszöbölésére terveztek, és amelybe néhány újítás került. (A TCP/IP családban mintegy kétszáz további protokoll található, ezek közül a legismertebb az ICMP szolgáltatási protokoll, amelyet belsőleg a működés biztosítására használnak; a többi szintén nem szállítási protokoll.)

IPX/SPX család

Az IPX/SPX családban a portok (az úgynevezett "socket" vagy "socket") megjelennek az IPX hálózati réteg protokolljában, lehetővé téve a datagramok cseréjét az alkalmazások között (az operációs rendszer a socketek egy részét lefoglalja magának). Az SPX protokoll pedig kiegészíti az IPX-et az összes többi szállítási réteg képességével, teljes összhangban az OSI-val.

A gazdagép címéhez az IPX egy négybájtos (routerek által kiosztott) hálózati számból és a hálózati adapter MAC-címéből képzett azonosítót használ.

DOD modell

Egy egyszerűsített négyrétegű OSI-modellt használó TCP/IP protokollverem.

Címzés IPv6-ban

A cél- és forráscímek az IPv6-ban 128 bit vagy 16 bájt hosszúak. A 6-os verzió a 4-es verzió speciális címtípusait a következő címtípusokra általánosítja:

• Az Unicast egy egyéni cím. Egyetlen csomópontot határoz meg – számítógép vagy útválasztó portját. A csomagot a legrövidebb úton kell eljuttatni a csomóponthoz.
• A fürt a fürt címe. Olyan gazdagépek csoportját jelöli, amelyek közös címelőtaggal rendelkeznek (például ugyanahhoz a fizikai hálózathoz kapcsolódnak). A csomagot a legrövidebb úton kell irányítani egy csomópontcsoporthoz, majd csak a csoport egyik tagjához (például a legközelebbi csomóponthoz) kell eljuttatni.
• A csoportos küldés a gazdagépek címe, esetleg különböző fizikai hálózatokon. A csomag másolatait lehetőség szerint hardveres multicast vagy broadcast képességekkel kell eljuttatni a készlet minden csomópontjához.

Az IPv4-hez hasonlóan az IPv6-címeket is osztályokba osztják a cím legjelentősebb néhány bitjének értéke alapján.

Az osztályok többsége későbbi használatra van fenntartva. A gyakorlati felhasználás szempontjából legérdekesebb az internetszolgáltatóknak szánt osztály, az ún Szolgáltató által hozzárendelt Unicast.

Ennek az osztálynak a címe a következő szerkezettel rendelkezik:

Minden internetszolgáltatóhoz egyedi azonosító van hozzárendelve, amely megcímkézi az összes általa támogatott hálózatot. Ezután a szolgáltató egyedi azonosítókat rendel előfizetőihez, és mindkét azonosítót használja az előfizetői címek blokkjának hozzárendelésekor. Az előfizető maga rendel egyedi azonosítókat alhálózataihoz és e hálózatok csomópontjaihoz.

Az előfizető az IPv4-ben használt alhálózati technikát használhatja az alhálózati azonosító mező további felosztására kisebb mezőkre.

A leírt séma az IPv6 címzési sémát közelíti a területi hálózatokban, például telefonhálózatokban vagy X.25 hálózatokban használthoz. A címmezők hierarchiája lehetővé teszi, hogy a gerinchálózati útválasztók csak a cím magasabb részeivel dolgozzanak, így a kevésbé jelentős mezők feldolgozását az előfizetői útválasztókra bízza.

Legalább 6 bájtot le kell foglalni a host ID mező alatt, hogy a LAN MAC-címeket közvetlenül IP-címekben lehessen használni.

A címzési séma IPv4-es verziójával való kompatibilitás érdekében az IPv6-nak van egy címosztálya, amelynek a cím magasabb rendű bitjei 0000 0000. Ennek az osztálycímnek az alsó 4 bájtjának tartalmaznia kell egy IPv4-címet. A címek mindkét verzióját támogató útválasztóknak biztosítaniuk kell a fordítást, amikor az IPv4-címzést támogató hálózatról olyan hálózatra adnak át csomagot, amely támogatja az IPv6-címzést, és fordítva.

Kritika

A hétrétegű OSI modellt egyes szakértők bírálták. Különösen a klasszikus UNIX könyvben. Rendszeradminisztrátori útmutató" Németh Évi és másoktól a következőket írják:

... Miközben az ISO bizottságok a szabványaikról vitatkoztak, a hálózatépítés egész koncepciója megváltozott a hátuk mögött, és a TCP / IP protokollt világszerte bevezették. …
…
Így, amikor az ISO-protokollokat végre bevezették, számos probléma merült fel:
Ezek a protokollok olyan koncepciókon alapultak, amelyeknek nincs értelme a mai hálózatokban.
Előírásaik egyes esetekben hiányosak voltak.
Funkciójukat tekintve rosszabbak voltak, mint más protokollok.
A több réteg jelenléte miatt ezek a protokollok lassúak és nehezen megvalósíthatók.
…
… Ma már e protokollok legbuzgóbb támogatói is elismerik, hogy az OSI fokozatosan afelé halad, hogy kis lábjegyzetté váljon a számítógéptörténet lapjain.

A nyílt rendszerek interakciójának OSI (Open System Interconnection) modellje a hálózati berendezések egymás közötti interakciójára vonatkozó szabványok összessége. Protokollveremnek is nevezik. Úgy tervezték, hogy a különféle hálózati objektumok – a gyártótól és a típustól függetlenül (számítógép, szerver, switch, hub és még egy html oldalt megjelenítő böngésző is) – megfeleljenek a követelményeknek. egységes munkaszabályokat adatokkal, és sikeresen lebonyolíthatja az információcserét.

A hálózati eszközök funkciójukban és „közelségükben” különböznek a végfelhasználóhoz – egy személyhez vagy egy alkalmazáshoz. Ezért az OSI-modell 7 interakciós szintet ír le, amelyek mindegyikének saját protokollja, oszthatatlan adatrészei és eszközei vannak. Elemezzük példákkal a hétrétegű OSI modell működési elvét.

Az OSI modell hálózati rétegei

Fizikai

Felelős az eszközök közötti fizikai adatátvitelért nagy és rövid távolságokon. Leírja jeltípusok és feldolgozásuk módszerei különböző átviteli médiákhoz: vezetékek (csavart érpár és koaxiális), optikai szál, rádiókapcsolat (wi-fi és bluetooth), infravörös csatorna. Az adategységek ezen a szinten az elektromos impulzusokká, fénnyé, rádióhullámokká stb. átalakított bitek. Valamint itt rögzítésre kerül a csatlakozók típusa, azok kivezetése.

Az OSI Model (OSI Model) fizikai rétegén működő eszközök: jelismétlők, koncentrátorok (hubok). Ezek a legkevésbé "intelligens" eszközök, amelyeknek a feladata a jel felerősítése vagy felosztása minden elemzés és módosítás nélkül.

csatornázott

Mivel a fizikai felett van, a helyesen formázott adatokat „le kell süllyesztenie”. átviteli közeg, miután korábban elvitte őket a legfelső szintről. A fogadó oldalon a link-layer protokollok információt "emelnek" a fizikából, ellenőrzik, hogy a fogadott hibás-e, és továbbadják a protokoll veremben.

Az ellenőrzési eljárások megvalósításához egyrészt szükséges az átvitelhez szükséges adatokat részekre (keretekre) szegmentálni, másrészt szolgáltatásinformációkkal (fejlécekkel) kiegészíteni.

Szintén itt bukkan fel először a cím fogalma. Itt ez a MAC (English Media Access Control) cím – egy hat bájtos hálózati eszközazonosító, amely a keretekben címzettként és feladóként jelöli meg, amikor adatot továbbít ugyanazon a helyi szegmensen belül.

Eszközök: hálózati híd (híd), switch. Elsődleges különbségük az "alsó" eszközökhöz képest a MAC-címtáblázatok karbantartása a portjaikhoz és a forgalom csak a szükséges irányú elosztása/szűrése.

hálózat

Teljes hálózatokat köt össze. dönt globális logisztikai kihívások a nagy hálózatok különböző szegmensei közötti adatátvitelről: útválasztás, szűrés, optimalizálás és minőségellenőrzés.

A továbbított információ egysége a csomagok. A csomópontok és hálózatok címzése 4 bájtos számok – IP (angol Internet Protokoll) címek – hozzárendelésével történik, hierarchikusan rendezve, és lehetővé teszi a hálózati szegmensek kölcsönös logikai láthatóságának rugalmas konfigurálását.

Vannak ismerősök is szimbolikus csomópontnevek, amelyeket hálózati rétegbeli protokollok képeznek le IP-címekre. Az OSI modell ezen emeletén működő eszközök útválasztók (routerek, átjárók). A protokollverem mindhárom első szintjét önmagukban megvalósítva egyesítik a különböző hálózatokat, átirányítják a csomagokat egyikről a másikra, meghatározott szabályok szerint választva útvonalukat, átviteli statisztikákat vezetnek, és szűrőtáblákon keresztül biztosítják a biztonságot.

Szállítás

A szállítás ebben az esetben logikusnak tekinthető (hiszen a verem 1 szakasza felelős a fizikaiért): megfelelő szintű kapcsolat létrehozása a másik csomóponttal, a kapott adatok kézbesítésének megerősítése, minőségének ellenőrzése. Így működik a TCP (Transmission Control Protocol) protokoll. Az információ továbbított része egy blokk vagy szegmens.

A streaming tömbök (datagramok) átviteléhez az UDP (User Datagram Protocol) protokollt használják.

Cím – egy adott munkaállomás vagy szerver virtuális szoftverportjának decimális száma.

ülés

Kezeli az átviteli folyamatot a felhasználói hozzáférés szempontjából. Korlátozza az egyik csomópont kapcsolódási (munkamenet) idejét, szabályozza a hozzáférési jogokat, szinkronizálja a csere elejét és végét.

Végrehajtó

Az alulról – a munkamenetről – kapott adatokat helyesen kell bemutatni a végfelhasználónak vagy az alkalmazásnak. Helyes dekódolás, adatok kitömörítése, ha a böngésző mentette a forgalmát - ezeket a műveleteket az utolsó előtti lépésben hajtják végre.

Alkalmazott

Alkalmazás vagy alkalmazási réteg. A böngészőben való böngészés, e-mailek fogadása és küldése, más hálózati csomópontok elérése távoli eléréssel az OSI hálózati modelljének csúcsa.

Példa a hálózati modell működésére

Vegyünk egy élő példát a protokollverem elvére. Hagyja, hogy a számítógép-felhasználó küldjön egy fényképet egy barátjának aláírásával a messengerben. Lefelé haladva a modell szintjein:

• Az alkalmazottonüzenet keletkezik: a fotón és a szövegen kívül az üzenetszerver címére vonatkozó információk is bekerülnek a csomagba (a www.xxxxx.com szimbolikus név egy speciális protokoll segítségével decimális IP-címmé alakul), a címzett azonosító ezen a szerveren, és esetleg más szolgáltatási információ.
• A reprezentatív- egy fotó tömöríthető, ha a mérete a messenger és a beállításai szempontjából nagy.
• ülés nyomon követni a felhasználó logikai kapcsolatát a szerverrel, állapotát. Ők fogják irányítani az adatátviteli folyamatot is annak megkezdése után, nyomon követve a munkamenetet.
• A szállítás az adatok blokkokra vannak osztva. A szállítási réteg szolgáltatásmezői ellenőrző összegekkel, hibakezelési opciókkal stb. Egy fotóból több blokk is lehet.
• A hálózat- a blokkokat szolgáltatásinformációkkal burkolják, amelyek többek között a küldő gazdagép címét és az üzenetszerver IP-címét tartalmazzák. Ez az információ teszi lehetővé, hogy az IP-csomagok elérjék a szervert, esetleg az egész világon.
• A csatorna, az IP-csomagadatokat keretekbe csomagolják szolgáltatásmezők, különösen MAC-címek hozzáadásával. A küldő mezőbe a saját hálózati kártya címe kerül, a címzett mezőbe pedig az alapértelmezett átjáró MAC-ja, ismét a saját hálózati beállításokból (nem valószínű, hogy a számítógép egy hálózaton van a szerver, illetve a MAC ismeretlen, és az alapértelmezett átjáró, például az otthoni útválasztó ismert).
• A fizikai- a keretek bitjei rádióhullámokká alakulnak, és a wi-fi protokollon keresztül jutnak el az otthoni útválasztóhoz.
• Ott az információ a protokoll verem mentén már a router verem 3. szintjéig emelkedik, majd csomagtovábbítás az ISP útválasztókhoz. És így tovább, amíg a messenger szerveren a legmagasabb szinten az üzenet és a fénykép eredeti formájában a feladó személyes lemezterületére, majd a címzettre kerül. És akkor egy hasonló információs út kezdődik már az üzenet címzettjéhez, amikor az internetre lép, és munkamenetet létesít a szerverrel.

Ez a cikk a hivatkozásnak szól hálózati hétrétegű OSI modell. Itt megtalálja a választ arra a kérdésre, hogy a rendszergazdáknak miért kell megérteniük ezt a hálózati modellt, a modell mind a 7 szintjét figyelembe veszik, valamint elsajátíthatja a TCP / IP modell alapjait is, amely alapjaira épült. az OSI referenciamodell.

Amikor elkezdtem különböző informatikai technológiákkal foglalkozni, ezen a területen kezdtem el dolgozni, természetesen nem tudtam semmilyen modellről, nem is gondoltam rá, de egy tapasztaltabb szakember azt tanácsolta, hogy tanuljak, ill. inkább értsd meg ezt a modellt, hozzátéve, hogy " ha megérti az interakció összes elvét, sokkal könnyebb lesz a hálózat kezelése, konfigurálása, valamint mindenféle hálózati és egyéb probléma megoldása". Természetesen engedelmeskedtem neki, és elkezdtem lapátolni a könyveket, az internetet és más információforrásokat, miközben a meglévő hálózaton ellenőriztem, hogy mindez igaz-e a valóságban.

A modern világban a hálózati infrastruktúra fejlettsége olyan magas szintet ért el, hogy kis hálózat kiépítése nélkül egy vállalkozás ( beleértve és kicsi) nem fog tudni egyszerűen normálisan létezni, ezért a rendszergazdákra egyre nagyobb a kereslet. És bármilyen hálózat minőségi felépítéséhez és konfigurálásához a rendszergazdának meg kell értenie az OSI referenciamodell alapelveit, csak azért, hogy megtanulja megérteni a hálózati alkalmazások interakcióját, és általában a hálózati adatátvitel alapelveit. hogy ezt az anyagot még a kezdő rendszergazdák számára is hozzáférhető módon mutassuk be.

OSI hálózati modell (nyílt rendszerek összekapcsolásának alapvető referenciamodellje) a számítógépek, alkalmazások és egyéb eszközök hálózaton belüli interakciójának absztrakt modellje. Röviden ennek a modellnek az a lényege, hogy az ISO szervezet ( Nemzetközi Szabványügyi Szervezet) kidolgozott egy szabványt a hálózati működéshez, hogy mindenki számíthasson rá, és minden hálózat kompatibilitása és interakciója megvolt. Az egyik legnépszerűbb, világszerte használt hálózati interakciós protokoll a TCP / IP, amely referenciamodellre épül.

Nos, menjünk közvetlenül ennek a modellnek a szintjeihez, és először ismerkedjünk meg a modell általános képével a szintjei összefüggésében.

Most beszéljünk részletesebben az egyes szintekről, a referenciamodell szintjeit fentről lefelé szokás leírni, ezen az úton történik az interakció, egy számítógépen felülről lefelé, és azon a számítógépen, ahol az adatok alulról felfelé érkezik, azaz. az adatok egymás után haladnak át minden szinten.

A hálózati modell szintjeinek leírása

Alkalmazási réteg (7) (alkalmazási réteg) a hálózaton átvinni kívánt adatok kiindulópontja és egyben végpontja. Ez a réteg felelős az alkalmazások hálózaton keresztüli interakciójáért, azaz. Az alkalmazások ezen a szinten kommunikálnak. Ez a legmagasabb szint, és erre emlékeznie kell a felmerülő problémák megoldása során.

HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNETés mások. Más szóval, az 1-es alkalmazás kérelmet küld a 2-es alkalmazásnak ezekkel a protokollokkal, és ahhoz, hogy megtudja, hogy az 1-es alkalmazás kérelmet küldött a 2-es alkalmazásnak, kapcsolatnak kell lennie közöttük, és ezért a protokoll felelős. kapcsolat.

Bemutató réteg (6)- ez a réteg felelős az adatok kódolásáért, hogy aztán a hálózaton keresztül továbbítható legyen, és ennek megfelelően visszakonvertálja, hogy az alkalmazás megértse ezeket az adatokat. E szint után a többi szint adatai azonosak lesznek, pl. nem számít, milyen adatokról van szó, legyen szó Word dokumentumról vagy e-mail üzenetről.

A következő protokollok működnek ezen a szinten: RDP, LPP, NDRés mások.

Munkamenet réteg (5)– felelős az adatátvitelek közötti munkamenet fenntartásáért, pl. a munkamenet időtartama a továbbított adatoktól függően eltérő, ezért azt fenn kell tartani vagy meg kell szüntetni.

A következő protokollok működnek ezen a szinten: ASP, L2TP, PPTPés mások.

Szállítási réteg (4)- Felelős az adattovábbítás megbízhatóságáért. Ezenkívül az adatokat szegmensekre bontja, és újra összeállítja, mivel az adatok különböző méretűek. Két jól ismert ilyen szintű protokoll létezik – ezek TCP és UDP. A TCP protokoll garanciát ad arra, hogy az adatok teljes terjedelmében megtörténik, de az UDP protokoll ezt nem garantálja, ezért ezeket eltérő célokra használják fel.

Hálózati réteg (3)- célja annak meghatározása, hogy az adatok milyen úton haladjanak. A routerek ezen a szinten működnek. Feladata még: logikai címek és nevek lefordítása fizikaira, rövid útvonal meghatározása, kapcsolás és útválasztás, valamint a hálózati problémák figyelése. Ezen a szinten működik. IP protokollés útválasztási protokollok, mint pl RIP, OSPF.

Linkréteg (2)- fizikai szinten interakciót biztosít, ezen a szinten határozzák meg MAC címek hálózati eszközök, itt is figyelik és javítják a hibákat, pl. kérje újra a sérült keretet.

Fizikai réteg (1)- ez közvetlenül az összes keret elektromos impulzusokká történő átalakítása és fordítva. Más szóval, az adatok fizikai továbbítása. Dolgozzon ezen a szinten koncentrátorok.

Ennek a modellnek a szemszögéből nézve így néz ki az egész adatátviteli folyamat. Ez egy referencia és szabványosított, ezért más hálózati technológiák és modellek is alapulnak rajta, különösen a TCP / IP modell.

TCP IP modell

TCP/IP modell kicsit eltér az OSI modelltől, hogy pontosabbak legyünk, ebben a modellben az OSI modell néhány rétegét kombinálták, és itt csak 4 van belőlük:

• Alkalmazott;
• Szállítás;
• Hálózat;
• Csatorna.

A képen látható a két modell közötti különbség, és az is látható, hogy milyen szinteken működnek a jól ismert protokollok.

Az OSI hálózati modellről és konkrétan a hálózaton lévő számítógépek interakciójáról sokáig lehet beszélni és nem fog egy cikkbe beleférni, és kicsit érthetetlen is lesz, ezért itt megpróbáltam bemutatni, mivel voltak, ennek a modellnek az alapja és az összes szint leírása. A lényeg az, hogy megértsük, hogy mindez valóban igaz, és a hálózaton keresztül elküldött fájl csak átmegy " hatalmas» útvonalat, mielőtt eljutna a végfelhasználóhoz, de ez olyan gyorsan történik, hogy észre sem veszi, nagyrészt a fejlett hálózati technológiáknak köszönhetően.

Remélem, mindez segít megérteni a hálózatok interakcióját.

Ebben a cikkben meg fogjuk érteni, mi az OSI hálózati modell, milyen szintekből áll, és milyen funkciókat lát el. Tehát a beszélgetés tárgya a szabványok interakciójának bizonyos modellje, amelyek meghatározzák az adatcsere sorrendjét és a programokat.

Az OSI Open Systems Interconnection rövidítése az Open Systems Interconnection Model rövidítése. A különféle rendszerek kompatibilitási problémájának megoldására a szabványügyi szervezet 1983-ban kiadta az OSI modellreferenciát. Leírja a nyílt rendszerek felépítését, követelményeiket és interakcióikat.

A nyílt rendszer olyan nyílt specifikációk szerint összeállított rendszer, amely mindenki számára elérhető, és bizonyos szabványoknak is megfelel. Például a Windows operációs rendszert nyitott rendszernek tekintik, mert az internet működését leíró nyílt specifikációkra épül, de a rendszer kezdeti kódjai zártak.

Előnye, hogy lehetőség van különböző gyártók készülékeiből hálózatot kiépíteni, szükség esetén annak egyes alkatrészeit cserélni. Könnyen egyesíthet több hálózatot egyetlen egésszé.

Az általunk vizsgált modell szerint szükséges, hogy a számítógépes hálózatok hét szintből álljanak. Mivel a modell nem ír le egyedi szabványok által meghatározott protokollokat, nem hálózati architektúra.

Sajnos gyakorlati szempontból a nyílt rendszerek interakciós modellje nem alkalmazható. Különlegessége a hálózati interakció elméleti kérdéseinek elsajátításában rejlik. Ezért ezt a modellt egyszerű nyelvként használják a különböző típusú hálózatok felépítésének leírására.

Modell szintekOSI

Az alapstruktúra egy 7 szintből álló rendszer. Felmerül a kérdés, hogy mi a felelős a hét szakaszért, és miért van szüksége a modellnek ennyi szintre? Mindegyik felelős a hálózati üzenet küldésének egy bizonyos szakaszáért, és tartalmaz egy bizonyos szemantikai terhelést is. A lépéseket egymástól elkülönítve hajtják végre, és nem igényelnek fokozott ellenőrzést a felhasználó részéről. Hát nem kényelmes?

A rendszer alsó szakaszai az elsőtől a harmadikig kezelik az adatok hálózaton keresztüli fizikai szállítását, ezeket médiarétegeknek nevezzük.

A többi szint segíti az adatok pontos szállítását a hálózaton lévő számítógépek között, ezeket host gépeknek nevezzük.

Az alkalmazás a felhasználóhoz legközelebbi szint. Különbsége a többitől, hogy nem nyújt szolgáltatásokat más szintre. Szolgáltatásokat biztosít olyan alkalmazási folyamatok számára, amelyek kívül esnek a modell hatókörén, például adatbázis-átvitel, hang stb.

Ez a szakasz viszonylag egyszerűbben van elrendezve, mint a többi, mivel az egyeseken és nullákon kívül nincs benne más mérési rendszer, ez a szint nem elemzi az információkat, ezért ez a legalacsonyabb szint. Elsősorban információátadást végez. A fő terhelési paraméter a bit.

A fizikai réteg fő célja a nulla és egy adatátviteli közegen keresztül továbbított jelként való megjelenítése.

Például van egy bizonyos kommunikációs csatorna (CS), egy üzenet küldése, egy feladó és ennek megfelelően a címzett. A CS-nek megvannak a maga sajátosságai:

• Sávszélesség, bit/s-ban mérve, vagyis mennyi adatot tudunk átvinni egységnyi idő alatt.
• Késleltetés, mennyi időbe telik, mire az üzenet eljut a feladóhoz a címzetthez.
• A hibák száma, ha a hibák gyakran előfordulnak, akkor a protokolloknak biztosítaniuk kell a hibajavítást. És ha ritkák, akkor magasabb szinteken, például szállítási szinten javíthatók.

Információtovábbítási csatornaként a következőket használják:

• Kábelek: telefon, koaxiális, sodrott érpár, optikai.
• Vezeték nélküli technológiák, például rádióhullámok, infravörös sugárzás.
• Műholdas CS
• Vezeték nélküli optikát vagy lézert ritkán használnak az alacsony sebesség és a nagy mennyiségű interferencia miatt.

Az optikai kábelekben nagyon ritka a hiba, mivel a fény terjedését nehéz befolyásolni. A rézkábelekben előfordulnak hibák, de ritkán, vezeték nélküli környezetben pedig nagyon gyakran.

A következő állomás, amelyet az információ felkeres, emlékeztetni fogja a szokásokat. Nevezetesen, az IP-címet összehasonlítják az átviteli közeggel való kompatibilitás szempontjából. A rendszer hiányosságait is azonosítja és kijavítja. A további műveletek kényelme érdekében a biteket keretekbe - keretekbe csoportosítjuk.

A kapcsolati réteg célja az üzenetek továbbítása a CS - kereteken keresztül.

Feladatokadat link

• Keresse meg, hol kezdődik és hol végződik az üzenet a bitfolyamban
• Az információ küldésekor fellépő hibák észlelése és javítása
• A címzéshez tudnia kell, hogy melyik számítógépre küldjön információt, mert egy megosztott környezetben alapvetően több számítógép csatlakozik
• Konzisztens hozzáférést biztosít a megosztott környezethez, hogy egyidejűleg az információkat egyetlen számítógép továbbítsa.

A hibákat az adatkapcsolati réteg észleli és javítja. Ha észleli, az adatszolgáltatás helyességét ellenőrzi, ha hibás, akkor a keretet eldobja.

A hibajavításhoz speciális kódok használata szükséges, amelyek redundáns információkat adnak a továbbított adatokhoz.

Adatok újraküldése, a hibaészlelési módszerrel együtt használatos. Ha hibát észlel egy keretben, a rendszer elveti, és a küldő újra elküldi a keretet.

Hibák észlelése és javítása

A gyakorlat megmutatta a következő módszerek hatékonyságát, ha megbízható (vezetékes) adatátviteli közeget használnak, és ritkán fordulnak elő hibák, akkor jobb, ha azokat a legfelső szinten javítják ki. Ha gyakran fordulnak elő hibák a CS-ben, akkor a hibákat azonnal ki kell javítani a kapcsolat szintjén.

A számítógépben ennek a szakasznak a funkcióit hálózati adapterek és illesztőprogramok hajtják végre. Rajtuk keresztül, és van egy közvetlen adatcsere.

A kapcsolati rétegben használt protokollok egy része HDLC, amely busztopológiát használ, mások pedig.

(NHÁLÓZAT)

A színpad az információelosztás folyamatához hasonlít. Például az összes felhasználó csoportokra van osztva, és az adatcsomagok IP-címek szerint különböznek egymástól, amelyek 32 bitből állnak. Ebben az esetben az útválasztók munkájának köszönhetően minden hálózati különbség megszűnt. Ez az úgynevezett logikai útválasztási folyamat.

A fő feladat különböző kapcsolati szintű hálózati technológiákra épülő kompozit hálózatok létrehozása: Ethernet, MPLS. A hálózati réteg az Internet "gerince".

A hálózati réteg célja

Etherneten és Wi-Fi-n keresztül tudunk információkat átvinni egyik számítógépről a másikra, akkor miért van szükség még egy rétegre? A link réteg (CL) technológiának két problémája van, egyrészt a CL technológiák eltérnek egymástól, másrészt van egy méretezési korlát.

Mik a különbségek a linkréteg-technológiák között?

Eltérő szolgáltatási szint, bizonyos szintek garantálják az üzenetek kézbesítését és a szükséges sorrendet. A Wi-Fi csak az üzenet kézbesítését garantálja, nem.

Különböző címzés, méret, hierarchia szerint. A hálózati technológiák támogathatják a műsorszórást, pl. lehetőség van információ küldésére a hálózat összes számítógépére.

A maximális keretméret (MTU) eltérhet például az Internet 1500-ban és a Wi-Fi 2300-ban. Hogyan lehet ezeket a különbségeket hálózati szinten kialkudni?

Más típusú szolgáltatást is nyújthat, például a Wi-Fi-ről érkező képkockákat a rendszer visszaigazolással fogadja, Etherneten pedig nyugtázás nélkül.

A címzésbeli különbségek egyeztetése érdekében hálózati szinten olyan globális címeket vezetnek be, amelyek nem függenek a kapcsolati réteg meghatározott technológiáinak (ARP for ) címeitől.

A töredezettség az adatok átvitelére szolgál több különböző keretmérettel rendelkező hálózaton. Vegyünk egy példát, az első számítógép adatokat továbbít a másodiknak, 4 köztes hálózaton keresztül, amelyeket 3 útválasztó egyesít. Minden hálózatnak más-más MTU-ja van.

A számítógép elkészítette az első keretet és továbbította a routernek, a router elemezte a keret méretét, és rájött, hogy a 2-es hálózaton nem lehet teljesen továbbítani, mert az mtu2 túl kicsi.

A router az adatokat 3 részre osztja és külön továbbítja.

A következő útválasztó egyetlen nagy csomagba egyesíti az adatokat, meghatározza a méretét és összehasonlítja a hálózati mtu 3-mal. És látja, hogy egy MTU3 csomagot nem lehet teljes egészében továbbítani (MTU3 nagyobb, mint MTU2, de kisebb, mint MTU1), és a router felosztja a csomag 2 részre, és elküldi a következő útválasztónak.

Az utolsó útválasztó egyesíti a csomagot, és elküldi a teljes csomagot a címzettnek. A töredezettség a hálózatok aggregálásával foglalkozik, és rejtve van a küldő és a fogadó elől.

Hogyan oldható meg a skálázhatósági probléma a hálózati rétegben?

A munka nem egyedi címekkel történik, mint a hivatkozás szintjén, hanem címblokkokkal. Azokat a csomagokat, amelyeknek az elérési útja nem ismert, a rendszer eldobja, nem pedig visszaküldi az összes portra. És jelentős különbség a csatornától, a hálózati szintű eszközök közötti több kapcsolat lehetősége, és ezek a kapcsolatok aktívak lesznek.

Hálózati rétegfeladatok:

• Különböző technológiákkal épített hálózatok kombinálása;
• Minőségi szolgáltatást nyújtani;
• Útválasztás, útkeresés az információ feladójától a címzettig, közbenső hálózati csomópontokon keresztül.

útvonalválasztás

Keressen módot a hálózatok közötti csomag küldésére tranzit csomópontokon – útválasztókon keresztül. Nézzünk egy példát az útválasztásra. A rendszer 5 routerből és két számítógépből áll. Hogyan lehet adatokat átvinni egyik számítógépről a másikra?

Legközelebb más módon is elküldheti az adatokat.

Az egyik útválasztó meghibásodása esetén semmi szörnyű nem történik, megtalálhatja a meghibásodott útválasztót.

Az ebben a szakaszban használt protokollok a következők: Internet protokoll IP; IPX, szükséges a csomagok hálózatokban történő továbbításához stb.

(SZÁLLÍTÁS)

A következő feladat van, egy kompozit hálózatra csatlakozó számítógépre érkezik egy csomag, sok hálózati alkalmazás (böngésző, skype, mail) fut a gépen, meg kell értenünk, hogy melyik alkalmazásnak kell ezt a csomagot átvinnie. A hálózati alkalmazások interakcióját a szállítási réteg kezeli.

Szállítási rétegfeladatok

Adatok küldése a különböző gazdagépeken lévő folyamatok között. A címzés megadásakor tudnia kell, hogy melyik folyamatra szánják ezt vagy azt a csomagot. Az információtovábbítás megbízhatóságának biztosítása.

Interakciós modellnyitott rendszer

A gazdagépek olyan eszközök, amelyeken hasznos felhasználói programok és hálózati berendezések, például kapcsolók, útválasztók működnek.

A szállítási réteg sajátossága, hogy egy számítógép közvetlen kölcsönhatása a másik számítógépen lévő szállítási réteggel, más szinteken pedig a láncszemek mentén halad az interakció.

Ez a réteg végpontok közötti kapcsolatot biztosít két kölcsönhatásban lévő gazdagép között. Ez a réteg független a hálózattól, lehetővé teszi a hálózati interakció részleteinek elrejtését az alkalmazásfejlesztők elől.

A szállítási szintű címzéshez portokat használnak, ezek 1-től 65535-ig terjedő számok. A portok így íródnak: 192.168.1.3:80 (IP-cím és port).

Szállítási réteg jellemzői

Nagyobb megbízhatóságot biztosít, ellentétben az adatátvitelre használt hálózattal. Megbízható kommunikációs csatornákat használnak, ezekben a CS-ekben ritkán fordulnak elő hibák, így olcsón megbízható hálózatot lehet építeni, a hibákat pedig programozottan ki lehet javítani a gazdagépeken.

A szállítási réteg garantálja az adatok kézbesítését, a címzetttől kapott visszaigazolást használja fel, ha a visszaigazolás nem érkezik meg, a transport ismét elküldi az adatvisszaigazolást. Üzenetkövetési garancia.

munkamenet réteg (ÜLÉS)

A munkamenet (session) hálózati interakciók összessége, amelyek egyetlen feladat megoldását célozzák.

Mára a hálózatépítés bonyolultabbá vált, és nem egyszerű kérdésekből és válaszokból áll, mint régen. Például betölt egy weboldalt, hogy a böngészőben megjelenjen, először le kell tölteni magát a weboldal szövegét (.html), egy stílusfájlt (.css), amely leírja a weboldal design elemeit, letölteni a képeket. Így a weboldal betöltésének elvégzéséhez több, különálló hálózati műveletet kell megvalósítani.

A munkamenet határozza meg, hogy mi lesz az információátvitel 2 alkalmazási folyamat között: félduplex (egyenkénti adatátvitel és -vétel); vagy duplex (információ egyidejű adása és vétele).

Bemutató réteg(BEMUTATÁS)

Funkciók - az alkalmazási folyamatok között átadott adatok kívánt formában történő megjelenítése.

Ennek a szintnek a leírásához használja a hálózat automatikus fordítását különböző nyelvekről. Például tárcsáz egy telefonszámot, beszél oroszul, a hálózat automatikusan lefordítja a franciát, továbbítja az információkat Spanyolországba, ahol egy személy felveszi a telefont, és spanyolul hallja a kérdését. Ezt a feladatot még nem hajtották végre.

A hálózaton keresztül küldött adatok védelme érdekében titkosítást alkalmaznak: biztonságos socket réteg, valamint szállítási réteg biztonság, ezek a technológiák lehetővé teszik a hálózaton keresztül küldött adatok titkosítását.

Az alkalmazási rétegbeli protokollok TSL/SSL-t használnak, és a végén található s segítségével azonosíthatók. Például https, ftps és mások. Ha azt látja a böngészőben, hogy https protokollt és zárat használ, ez azt jelenti, hogy az adatok titkosítással védettek a hálózaton keresztül.

(ALKALMAZÁS)

Szükséges a hálózati alkalmazások közötti interakcióhoz, például web, e-mail, skype stb.

Valójában ez egy olyan specifikáció, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy belépjen az oldalakra, hogy megtalálja a számára szükséges információkat. Egyszerűen fogalmazva, egy alkalmazás feladata, hogy hozzáférést biztosítson a hálózati szolgáltatásokhoz. Ennek a szintnek a tartalma nagyon sokrétű.

FunkciókAlkalmazás:

• Problémamegoldás, fájlok küldése; munka- és rendszermenedzsment;
• Felhasználók azonosítása bejelentkezési nevük, e-mail címük, jelszavaik, elektronikus aláírásuk alapján;
• Más alkalmazási folyamatokhoz való kapcsolódást kér;

Videó a modell minden szintjérőlOSI

Következtetés

A problémák OSI hálózati modellekkel történő elemzése segít gyorsan megtalálni és kijavítani őket. Nem csoda, hogy a hiányosságok feltárására alkalmas, összetett lépcsős eszközzel rendelkező programtervezeten a munka meglehetősen hosszú ideig zajlott. Ez a modell valójában egy etalon. Valójában egy időben más protokollok létrehozásán is dolgoztak vele. Például, . Ma már elég gyakran használják őket.

Nézzük meg az osi referenciamodell szintjeinek célját ebben a cikkben, a modell hét szintjének mindegyikének részletes leírásával.

A számítógépes hálózatokban a hálózati interakció elvének megszervezése meglehetősen összetett és nehéz feladat, ezért ennek a feladatnak a megvalósításához a jól ismert és univerzális megközelítés - dekompozíció - alkalmazása mellett döntöttünk.

Bomlás- ez egy tudományos módszer, amely egy összetett feladat több egyszerűbb feladatra - egymáshoz kapcsolódó sorozatokra (modulokra) történő felosztását alkalmazza.

Réteges megközelítés:

• minden modul külön csoportokra van osztva és szintek szerint rendezve, ezáltal hierarchia jön létre;
• az azonos szintű modulok feladataik ellátására csak a közvetlenül szomszédos alsó szint moduljainak küldenek kéréseket;
• be van kapcsolva a beágyazás elve - a szint szolgáltatást nyújt, elrejtve a megvalósítás részleteit más szintek elől.

A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO, 1946-ban alakult) azt a feladatot kapta, hogy olyan univerzális modellt hozzon létre, amely világosan körülhatárolja és meghatározza a rendszerek közötti interakció különböző szintjeit, megnevezett szintekkel, és minden szintnek sajátos feladatát adva. Ezt a modellt nevezték el nyílt rendszerek interakciós modellje(Open System Interconnection, OSI) ill ISO/OSI modell .

A nyílt rendszerek összekapcsolásának referenciamodelljét (osi hétszintű modell) 1977-ben vezették be.

A modell jóváhagyása után az interakciós problémát hét konkrét problémára bontották (bontották), amelyek mindegyike a többitől függetlenül megoldható.

Az OSI referenciamodell rétegei egy vertikális struktúra, ahol az összes hálózati funkció hét szint között van felosztva. Külön meg kell jegyezni, hogy minden ilyen szintnek szigorúan leírt műveletek, berendezések és protokollok felelnek meg.

A szintek közötti interakció a következőképpen szerveződik:

• függőlegesen - egyetlen számítógépen belül és csak a szomszédos szintekkel.
• vízszintesen - logikai interakció szerveződik - egy másik számítógép azonos szintjével a kommunikációs csatorna másik végén (vagyis az egyik számítógép hálózati szintje kölcsönhatásba lép a másik számítógép hálózati szintjével).

Mivel a hétszintű osi-modell szigorú alárendelt struktúrából áll, minden magasabb szint az alsó szint funkcióit használja, és felismeri, hogy az adatfolyamot milyen formában és milyen módon (vagyis milyen interfészen keresztül) kell eljuttatni hozzá.

Nézzük meg, hogyan szerveződik az üzenetek továbbítása számítógépes hálózaton az OSI modellnek megfelelően. Az alkalmazási réteg az alkalmazások szintje, vagyis ez a szint jelenik meg a felhasználó számára a használt operációs rendszer és az adatok küldésére használt programok formájában. A legelején az alkalmazási réteg alkotja az üzenetet, majd az átkerül a reprezentatív rétegbe, vagyis lemegy az OSI modellre. A reprezentatív réteg pedig elemzi az alkalmazási réteg fejlécét, végrehajtja a szükséges műveleteket, és hozzáadja szolgáltatási információit az üzenet elejéhez, reprezentatív rétegfejléc formájában a célcsomópont reprezentatív rétegéhez. Ezután az üzenet lefelé halad, leereszkedik a session rétegre, és az viszont hozzáadja szolgáltatási adatait is, fejléc formájában az üzenet elején, és a folyamat addig folytatódik, amíg el nem éri a fizikai réteget.

Megjegyzendő, hogy amellett, hogy a szolgáltatási információkat fejléc formájában az üzenet elején adják hozzá, a szintek szolgáltatási információkat is hozzáadhatnak az üzenet végéhez, amelyet "trailernek" neveznek.

Amikor az üzenet elérte a fizikai réteget, az üzenet már teljesen meg van formálva a kommunikációs csatornán keresztül a célcsomóponthoz való továbbításhoz, azaz tartalmazza az összes OSI modell szintjein hozzáadott szolgáltatási információt.

Az OSI modellben az alkalmazási, prezentációs és munkameneti rétegekben használt adat kifejezésen kívül az OSI modell más rétegeiben más kifejezéseket is használnak, így azonnal meg lehet határozni, hogy az OSI modell melyik rétegén. feldolgozás történik.

Az ISO szabványokban az adatok egy bizonyos részének jelölésére, amellyel az OSI-modell különböző szintű protokolljai működnek, egy közös nevet használnak - protokoll adategységet (Protocol Data Unit, PDU). Bizonyos szintű adatblokkok megjelölésére gyakran használnak speciális neveket: keret (frame), csomag (csomag), szegmens (szegmens).

Fizikai rétegfunkciók

• ezen a szinten a csatlakozótípusok és a tűkiosztások szabványosítva vannak;
• meghatározza a "0" és az "1" ábrázolását;
• interfész a hálózati hordozó és egy hálózati eszköz között (elektromos vagy optikai jeleket továbbít kábelre vagy rádiós levegőre, fogadja és adatbitekké alakítja);
• a fizikai réteg funkciói a hálózathoz csatlakoztatott összes eszközben megvalósulnak;
• fizikai réteg berendezései: hubok;
• Példák a fizikai réteghez kapcsolódó hálózati interfészekre: RS-232C, RJ-11, RJ-45, AUI csatlakozók, BNC.

Linkréteg-funkciók

• a Fizikai réteg nulla és egy bitjei keretekbe vannak rendezve - "keret". A keret egy olyan adat, amelynek független logikai értéke van;
• az átviteli közeghez való hozzáférés megszervezése;
• adatátviteli hibák feldolgozása;
• meghatározza a csomópontok közötti kapcsolatok szerkezetét és megszólításuk módjait;
• adatkapcsolati rétegen működő berendezések: kapcsolók, hidak;
• példák a kapcsolati réteghez kapcsolódó protokollokra: Ethernet, Token Ring, FDDI, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Max, X.25, FrameRelay, ATM.

LAN esetén a kapcsolati réteg két alrétegre van osztva:

• LLC (LogicalLinkControl) - felelős a kommunikációs csatorna kialakításáért és az adatüzenetek hibamentes küldéséért és fogadásáért;
• MAC (MediaAccessControl) - biztosítja a hálózati adapterek megosztott hozzáférését a fizikai réteghez, kerethatárok meghatározását, célcímek felismerését (például hozzáférést egy közös buszhoz).

Hálózati réteg funkciók

• A következő funkciókat látja el:
• az adatátviteli útvonal meghatározása;
• a legrövidebb útvonal meghatározása;
• problémák és torlódások figyelése a hálózatban.
• Feladatokat old meg:
• üzenetek továbbítása nem szabványos szerkezetű hivatkozásokon keresztül;
• a különböző technológiák harmonizációja;
• a címzés egyszerűsítése nagy hálózatokban;
• akadályok létrehozása a hálózatok közötti nem kívánt forgalom előtt.
• Hálózati szinten működő berendezés: router.
• A hálózati réteg protokolljainak típusai:
• hálózati protokollok (csomagok továbbítása a hálózaton keresztül: , ICMP);
• útválasztási protokollok: RIP, OSPF;
• címfeloldó protokollok (ARP).

Az osi modell szállítási rétegfüggvényei

• biztosítja az alkalmazások (illetve alkalmazás és munkamenet rétegek) adatátvitelét a szükséges fokú megbízhatósággal, kompenzálja az alacsonyabb szintek megbízhatóságának hiányosságait;
• multiplexelés és demultiplexelés, azaz. csomagok összegyűjtése és szétszerelése;
• a protokollokat pont-pont interakcióra tervezték;
• ettől a szinttől kezdve a protokollokat a hálózat végcsomópontjainak szoftverei - hálózati operációs rendszerük komponensei - valósítják meg;
• példák: TCP, UDP protokollok.

Session Layer Functions

• kommunikációs munkamenet fenntartása, lehetővé téve az alkalmazások számára, hogy hosszú ideig kommunikáljanak egymással;
• munkamenet létrehozása/befejezése;
• információcsere;
• feladatszinkronizálás;
• az adattovábbításhoz való jog meghatározása;
• a munkamenet fenntartása az alkalmazás inaktivitási időszakaiban.
• az átvitel szinkronizálását ellenőrző pontok elhelyezésével biztosítják az adatfolyamban, ahonnan a folyamat meghibásodás esetén folytatódik.

Bemutatási funkciók

• a protokoll átalakításért és az adatok kódolásáért/dekódolásáért felelős. Az alkalmazási rétegtől kapott alkalmazási kéréseket a hálózaton keresztüli átvitelhez, a hálózatról kapott adatokat pedig az alkalmazások számára érthető formátumba konvertálják;
• lehetséges megvalósítás:
• adatok tömörítése/kitömörítése vagy kódolása/dekódolása;
• a kérések átirányítása egy másik hálózati erőforrásra, ha azokat nem lehet helyileg feldolgozni.
• példa: SSL protokoll(titkos üzenetküldést biztosít a TCP/IP alkalmazási réteg protokolljaihoz).

Az osi modell alkalmazási réteg funkciói

• különböző protokollok halmaza, amelyek segítségével a hálózati felhasználók hozzáférhetnek a megosztott erőforrásokhoz, megszervezik a közös munkát;
• interakciót biztosít a hálózat és a felhasználó között;
• lehetővé teszi a felhasználói alkalmazások számára, hogy hozzáférjenek a hálózati szolgáltatásokhoz, például adatbázis-lekérdezéskezelőhöz, fájlhozzáféréshez, e-mail-továbbításhoz;
• felelős a szolgáltatási információk továbbításáért;
• hibainformációkkal látja el az alkalmazásokat;
• példa: HTTP, POP3, SNMP, FTP.

A hétszintű osi modell hálózatfüggő és hálózatfüggetlen rétegei

Funkciójuk szerint az OSI modell hét rétege két csoportba sorolható:

• olyan csoport, amelyben a szintek a számítógépes hálózat konkrét műszaki megvalósításától függenek. A fizikai, a kapcsolati és a hálózati réteg hálózatfüggő, más szóval ezek a rétegek elválaszthatatlanul kapcsolódnak az adott hálózati berendezéshez.
• olyan csoport, amelyben a szintek főként az alkalmazásokkal való munkára koncentrálnak. Session, prezentáció és alkalmazás szintek - a használt alkalmazásokra összpontosítanak, és gyakorlatilag nem függenek attól, hogy egy számítógépes hálózatban milyen hálózati berendezést használnak, azaz hálózatfüggetlenek.