Модель osi iso: The OpenNet Project: .

Содержание

Что такое модель OSI и какова ее функция

 

В следующей статье мы рассмотрим в общих чертах, что такое модель OSI и какова ее функция. Восток эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI, открытое системное взаимодействие) был выпущен в 1984 году и представлял собой описательную сетевую модель, созданную ISO (Международная организация по стандартизации). Модель OSI — не что иное, как стандарт протоколов связи. красный. Эти протоколы представляют собой правила связи, используемые для соединения двух или более компьютеров. Что делает модель OSI, так это группирует эти протоколы в определенные группы или уровни.

этот стандарт преследовали амбициозную цель соединения систем различного происхождения, чтобы они могли обмениваться информацией без каких-либо препятствий, из-за протоколов, с которыми они работали согласно их производителю. Модель OSI состоит из 7 слоев или уровней абстракции.. Каждый из этих уровней будет иметь свои функции, так что вместе они смогут достичь своей конечной цели. Именно это разделение на уровни делает возможным взаимодействие различных протоколов, концентрируя определенные функции на каждом уровне работы.

Как я сказал, каждый уровень модели OSI имеет определенную функцию и взаимодействует с уровнями выше и ниже.. Протоколы будут отвечать за общение между командами, так что кашель может взаимодействовать с другим, слой за слоем.

Следует помнить, что OSI — это теоретическая эталонная модель, то есть полезный стандарт для систем от разных производителей и/или компаний для оптимальной связи. Следует иметь в виду, что модель OSI не является определением топология ни сама сетевая модель. Что на самом деле делает OSI, так это определяет их функциональность для достижения стандарта.. Эта модель также не специфицирует и не определяет протоколы, используемые при обмене данными, поскольку они реализуются независимо.

Индекс

  • 1 7 уровней модели OSI
    • 1.1 Физический уровень (уровень 1)
    • 1.2 Канальный уровень (уровень 2)
    • 1.3 Чистый плащ (Уровень 3)
    • 1.4 Транспортный уровень (уровень 4)
    • 1.5 Сеансовый уровень (уровень 5)
    • 1.6 Уровень представления (уровень 6)
    • 1.7 Прикладной уровень (уровень 7)

Эта архитектура решает проблему электронной связи с помощью метода 7 слоев или уровней. Информация на высшем уровне Слой 7, где вы работаете с Данные приложений, и они инкапсулируются и трансформируются, пока не достигнут Слой 1, или более низкий уровень, который управляет чистые биты для передачи на физический носитель (электрические сигналы, радиоволны, импульсы света…).

Физический слой (

1 уровне)

Это самый нижний уровень модели OSI. заботится о топологии сети и глобальных подключениях оборудования к сети. Это относится как к физической среде, так и к способу передачи информации и сетей. Физический уровень или физический уровень (1 уровне) — это место, где выполняются преобразования последовательности битов для их передачи из одного места в другое.

Эта накидка Он отвечает за передачу битов информации через среду, используемую для передачи. Он также имеет дело с физическими свойствами и электрическими характеристиками различных компонентов. Кроме того, вы будете отвечать за механические аспекты соединений и клемм, включая интерпретацию электрических/электромагнитных сигналов.

Физический уровень (1 уровне) отвечает за физическое подключение оборудования к сети, как с точки зрения физическая среда (управляемые медиа и неуправляемые медиа), в средние характеристики (тип кабеля или его качество; тип стандартизированных разъемов и т. д. …) уже способ передачи информации.

Физический уровень получает поток битов и пытается отправить его по назначению, и в его обязанности не входит доставлять их без ошибок, так как эта ответственность ложится на канальный уровень. Физический уровень предоставляет услуги каналу передачи данных, с целью предоставления услуг сетевому уровню.

Больше информации

Канальный уровень (уровень 2)

Эта накидка имеет дело с физической адресацией, доступом к среде, обнаружением ошибок, упорядоченным распределением кадров и управлением потоком.. Он отвечает за надежную передачу информации по цепи передачи данных. этот слой получает запросы от сетевого уровня и использует услуги физического уровня.

Любая среда передачи должна обеспечивать безошибочную передачу, то есть надежную передачу данных по физическому каналу. Для достижения этой цели, надо монтировать информационные блоки(называемые кадры в этом слое), предоставьте им адрес канального уровня (MAC-адрес), управлять обнаружением или исправлением ошибок, а также управлять потоком данных между командами.. Следовательно, этот уровень должен создавать и распознавать ограничения кадров, а также решать проблемы, возникающие в результате ухудшения, потери или дублирования этих информационных блоков.

Вы также можете включить некоторые механизм регулирования дорожного движения, чтобы избежать насыщения приемника, который медленнее передатчика.

Лас- основные функции этого слоя являются: инициация, завершение и идентификация, сегментация и блокировка, синхронизация октетов и символов, разграничение и прозрачность кадров, контроль ошибок, управление потоком, восстановление после сбоев и управление ими, а также координация связи.

Больше информации

Чистый плащ (Уровень 3)

Это уровень или слой, обеспечивает подключение и выбор пути между двумя хост-системами, которые могут быть расположены в географически разных сетях. Единицы данных называются пакетами, и их можно разделить на маршрутизируемые протоколы и протоколы маршрутизации. Предлагает услуги на более высоком уровне (транспортный уровень) и поддерживается канальным уровнем, то есть использовать его функции.

Основная задача канального уровня состоит в том, чтобы принять передачу данных и преобразовать ее в безошибочную для сетевого уровня. . Он выполняет эту функцию, разбивая входные данные на кадры данных (что ты не замышляешь) и последовательную передачу кадров для обработки кадров состояния, которые он отправляет узлу назначения.

Чтобы выполнить свою задачу, может назначать уникальные сетевые адреса, соединять разные подсети, маршрутизировать пакеты, использовать контроль перегрузки и контроль ошибок.

Задача сетевого уровня состоит в том, чтобы доставлять данные от источника к месту назначения, даже если они не связаны напрямую. Маршрутизаторы работают на этом уровне, хотя в некоторых случаях они могут действовать как коммутатор уровня 2, в зависимости от назначенной ему функции. Что еще брандмауэры действуют в основном на этом уровне, чтобы отбросить машинные адреса.

Вот и сделано логическая адресация оконечного оборудования, которому присвоен IP-адрес.

Некоторые протоколы сетевого уровня: IP, OSPF, IS-IS, ICMP, ICMPv6, IGMP.

Больше информации

Транспортный уровень (уровень 4)

Эта накидка Он отвечает за безошибочную передачу данных с исходной машины на целевую машину., независимо от типа используемой физической сети.

Конечной целью транспортного уровня является обеспечивать эффективное и надежное обслуживание пользователей, которые обычно являются процессами прикладного уровня. Для достижения этой цели этот уровень использует услуги, предоставляемые сетевым уровнем. Аппаратное или программное обеспечение транспортного уровня, которое обрабатывает транспорт, называется транспортное предприятие.

Это первый уровень, который осуществляет сквозную связь., и это условие будет поддерживаться уже в верхних слоях.

Его основная функция заключается в том, чтобы принимать данные, присланные вышестоящими уровнями, разделять их на мелкие части (сегменты) при необходимости и передать их на сетевой уровень. В случае модели OSI также гарантируется, что они правильно поступают на другую сторону связи. Еще одна особенность, которую следует отметить, заключается в том, что должны изолировать верхние уровни от различных возможных реализаций сетевых технологий на нижних уровнях.

в этом слое для сеансового уровня предоставляются услуги соединения, которые в конечном итоге будут использоваться пользователями сети при отправке и получении пакетов. Интернет имеет два основных протокола на транспортном уровне: один без установления соединения (UDP) и один с установлением соединения (TCP). Эти службы будут связаны с используемым типом связи, который может различаться в зависимости от запроса, сделанного на транспортном уровне.

Больше информации

Сеансовый уровень (уровень 5)

Сеансовый уровень возникает как способ организации и синхронизации диалога и управления обменом данными. Его задачей является организация связи между обеими конечными системами. , поэтому его также называют коммуникационным уровнем. Сеанс обеспечивает обычную передачу данных, как это делает транспортный уровень, но также предоставляет расширенные услуги, полезные в некоторых приложениях.

Этот уровень отвечает за поддержание и контроль соединения, установленного между двумя компьютерами, которые передают данные любого типа. Что еще предоставляет механизмы для управления диалогом между приложениями конечных систем.

Восток Уровень 5 предлагает несколько услуг, которые имеют решающее значение для общения, как они есть:

  1. Диалоговое управление. Он может быть одновременным в обоих направлениях (полный дуплекс) или чередуются в обе стороны (полудуплекс)
  2. Групповое управление. Этим достигается то, что два сообщения не осуществляются одновременно.
  3. Восстановление (контрольно-пропускные пункты). Они служат для того, чтобы в случае прерывания передачи ее можно было возобновить с последней точки проверки, а не с начала.

Таким образом, Услуга, предоставляемая этим уровнем, заключается в возможности гарантировать, что при установленном сеансе между двумя машинами он может выполняться для операций, определенных от начала до конца, и возобновлять их в случае прерывания.. Во многих случаях услуги сеансового уровня частично или полностью расходуются.

На сеансовом уровне работают следующие протоколы: Протокол RPC (удаленный вызов процедур), SCP (Безопасная копия) и АСП (Протокол сеанса APPLE TALK).

Брандмауэры действуют на этом уровне, чтобы заблокировать доступ к портам компьютера.

Больше информации

Уровень представления (уровень 6)

Назначение уровня представления состоит в том, чтобы позаботьтесь о представлении информации, так что, хотя разные компьютеры могут иметь разные внутренние представления символов (ASCII, Юникод, EBCDIC), цифры, звук или изображения, данные поступают в узнаваемом виде. Данные передаются локально в стандартизированных форматах

Эта накидка первым работает больше над содержанием общения, чем над тем, как оно установлено. Он касается таких аспектов, как семантика и синтаксис передаваемых данных, поскольку разные компьютеры могут иметь разные способы их обработки.

Мы можем обобщить этот слой как тот, кто отвечает за обработку абстрактных структур данных и за выполнение преобразований представления данных, необходимых для правильной интерпретации одного и того же. Одним словом, это переводчик.

Уровень 6 выполняет три основные функции.. Эти функции: форматирование данных, шифрование данных и сжатие данных.

Больше информации

Прикладной уровень (уровень 7)

Этот уровень предлагает приложения (пользователь или нет) в возможность доступа к сервисам других уровней и определяет протоколы, используемые приложениями для обмена данными, например электронная почта (POP и SMTP), менеджеры баз данных или файловый сервер (Ftp). Протоколов столько же, сколько и разных приложений, поскольку постоянно разрабатываются новые приложения, количество протоколов постоянно растет.

На этом уровне устанавливается связь с другими уровнями и подготавливаются функции для приложений. Содержит приложения, видимые пользователю. Следует отметить, что пользователь обычно не взаимодействует непосредственно с прикладным уровнем. Обычно он взаимодействует с программами, которые, в свою очередь, взаимодействуют с прикладным уровнем.

Среди популярные универсальные протоколы включают в себя:

  1. http(Протокол передачи гипертекста) для доступа к веб-страницам.
  2. (FTPпротокол передачи файлов) для передачи файлов.
  3. SMTP (Простой протокол пересылки почты) для отправки и распространения электронных писем.
  4. ПОП (Протокол почтового отделения)/IMAP для получения электронной почты.
  5. SSH (Безопасный Шелл) в основном удаленный терминал.
  6. Telnet для доступа к удаленным компьютерам. Хотя он вышел из употребления из-за своей ненадежности, поскольку ключи передаются по сети в незашифрованном виде.

Больше информации

С намерением Для облегчения изучения и запоминания названий слоев, составляющих модель OSI, существует простое правило, заключающееся в запоминании их как мнемоники: ФЕРТСПА. Это на английском языке будет звучать похоже на Первый Спа (первый спа на испанском языке):

  • Fфизический
  • Eссылка на сайт
  • Red
  • Tтранспорт
  • Sсессия
  • Pпрезентация
  • Aприменение

Вкратце можно сказать, что Стек OSI — это модель, основанная на 7 слоях или уровнях абстракции.. Каждый из уровней имеет свои собственные функции, чтобы вместе определить стандарт связи, в котором могут взаимодействовать аппаратное обеспечение и различные протоколы.

Курс JSP & Servlets — Лекция: Модель OSI

Знакомство с OSI

Когда ARPA-сеть только разрабатывалась, очень хотелось сделать ее как можно более умной. Но чем сложнее сеть, тем сложнее ее развивать и поддерживать. В качестве решения было предложено разделить все функции сети на логические слои.

Модель функционирования сети называется сетевая модель базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI. Кратко — модель OSI (Open Systems Interconnection).

Всего в такой модели 7 уровней. Взаимодействие уровней жестко стандартизировано и сведено к минимуму. Нижний уровень понятия не имеет о наличии более высоких уровней и об их устройстве.

Самый нижний уровень умеет просто посылать биты. Даже не передавать, а именно посылать. Он понятия не имеет дойдут они или нет. Послал и забыл.

Более высокий уровень оперирует уже группами бит — кадрами, и немного знает об физическом устройстве сети, понимает MAC-адреса и тому подобное.

Следующий уровень — пакетный. Он еще более умный и умеет оперировать IP-адресами сети. И так далее.

Зачем это все нужно? Для максимизации гибкости.

Представь, что каждый уровень — это Java-интерфейс и у него может быть несколько различных реализаций. Так и тут. На физическим уровне вы можете пересылать биты по проводу, слать по воздуху (Wi-Fi), отправлять через спутник, а все остальные уровни даже знать об этом ничего не будут. И все будет работать, как и было задумано.

Стек протоколов OSI

Более детально стек протоколов ты можешь изучить на картинке ниже:

Но если вы не системный администратор, то такая детализация протоколов вам ни к чему. Более интересным может быть изучение стека протоколов TCP (Transmission Control Protocol)/IP (Internet Protocol).

Три верхних уровня в модели OSI, то есть уровень приложения, уровень представления и уровень сеанса, отдельно не различаются в модели TCP/IP, которая имеет только прикладной уровень над транспортным уровнем:

Распределение протоколов по уровням модели OSI

TCP/IPOSI
ПрикладнойПрикладнойHTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP
ПредставленияXDR, AFP, TLS, SSL
СеансовыйISO 8327 / CCITT X. 225, RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, ASP
ТранспортныйТранспортныйTCP, UDP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
СетевойСетевойIP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP
КанальныйКанальныйEthernet, Token ring, HDLC, PPP, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, SPB, MPLS, ARP/td>
Физическийэлектрические провода, радиосвязь, волоконно-оптические провода, инфракрасное излучение

Cтек протоколов TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

  • Прикладной уровень (Application Layer)
  • Транспортный уровень (Transport Layer)
  • Межсетевой уровень (Сетевой уровень) (Internet Layer)
  • Канальный уровень (Network Access Layer)

Протоколы этих уровней полностью реализуют все функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено все взаимодействие пользователей в IP-сетях.

Стек протоколов TCP/IP является независимым от физического оборудования благодаря чему, в частности, обеспечивается полностью прозрачное взаимодействие между проводными и беспроводными сетями.

На прикладном уровне (Application layer) работает большинство сетевых приложений.

Прикладной уровень

Для взаимодействия программ существуют высокоуровневые протоколы обмена информацией. Например, браузеры работают по протоколу HTTP, почта отправляется по протоколу SMTP, Телеграм работает по своему собственному зашифрованному протоколу.

Но приватные протоколы нам не очень интересны. Чаще всего ты будешь сталкиваться с массовыми протоколами, такими как ftp-клиент для протокола FTP (передача файлов), SSH (безопасное соединение с удаленной машиной), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.

Почти все эти протоколы работают поверх протокола TCP, хотя некоторые для ускорения работы работают по UDP (User Datagram Protocol). Но, что важно, у этих протоколов есть порты по умолчанию. Пример:

  • 20 FTP на TCP-порт 20 (для передачи данных) и 21 (для управляющих команд)
  • 22 – SSH
  • 23 – Telnet
  • 53 – запросы DNS
  • 80 – HTTP
  • 443 – HTTPS

Эти порты определены Агентством по выделению имён и уникальных параметров протоколов (IANA).

Есть еще несколько популярных протоколов прикладного уровня: Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня созданы для решения проблемы гарантированной доставки сообщений.

Сообщение (пакет данных) может быть послано и потеряно где-то в сети. В этом случае на плечи транспортного уровня ложится задача мониторинга таких ситуаций и повторной отсылки сообщения, если нужно.

Еще одна важная задача протокола транспортного уровня — это контроль за порядком прихода сообщений. Часто бывает так, что сообщения были посланы в одном порядке, а пришли в другом. И если собрать из таких кусочков изначально большое сообщение, то получится чепуха.

Чтобы такого не было, транспортный уровень или нумерует сообщения, или не отправляет новое, пока не получил подтверждение получения предыдущего.
Протоколы автоматической маршрутизации, логически представленные на этом уровне (поскольку работают поверх IP), на самом деле являются частью протоколов сетевого уровня.

Протокол TCP — “гарантированный” транспортный механизм с предварительным установлением соединения, который предоставляет приложению надежный поток данных, дает уверенность в безошибочности получаемых данных, перезапрашивает данные в случае потери и устраняет дублирование данных.

TCP позволяет регулировать нагрузку на сеть, а также уменьшать время ожидания данных при передаче на большие расстояния. Более того, TCP гарантирует, что полученные данные были отправлены точно в такой же последовательности. В этом его главное отличие от UDP.

Протокол UDP — это протокол передачи датаграмм без установления соединения. Также его называют протоколом “ненадежной” передачи, в смысле невозможности удостовериться в доставке сообщения адресату, а также возможного перемешивания пакетов. В приложениях, требующих гарантированной передачи данных, используется протокол TCP.

UDP обычно используется в таких приложениях, как потоковое видео и компьютерные игры, где допускается потеря пакетов, а повторный запрос затруднен или не оправдан, либо в приложениях вида запрос-ответ (например, запросы к DNS), где создание соединения занимает больше ресурсов, чем повторная отправка.

И TCP, и UDP используют для определения протокола верхнего уровня число, называемое портом.

Что такое модель OSI? Уровни модели OSI

Обзор

Модель OSI означает модель взаимодействия открытых систем. Модель OSI также известна как модель ISO-OSI, поскольку она была разработана ISO (Международной организацией по стандартизации). Это концептуальная эталонная модель, описывающая весь поток информации от одного компьютера к другому.

Модель OSI представляет собой 7-уровневую модель, поэтому она также известна как модель 7-уровневой архитектуры. Основная идея многоуровневой архитектуры состоит в том, чтобы разделить дизайн на более мелкие части. Большинство сетей организованы в виде ряда уровней, чтобы упростить проектирование.

Область применения

В статье рассматриваются такие темы, как:

  • Введение в модель OSI и уровни OSI.
  • Подробное обсуждение различных уровней OSI.
  • Преимущества и недостатки модели OSI.

Что такое модель OSI?

Open System Interconnection (OSI) — это эталонная модель, разработанная в 1984–19841984 годах Международной организацией по стандартизации, которая определяет, как информация из программного приложения одного компьютера передается через физический носитель в программное приложение другого компьютера.

Эталонную модель OSI можно представить как математическое задание из 7 вопросов, разделенных между 7 друзьями. Вместо одного человека, выполняющего всю задачу, у нас есть 7 друзей, каждый из которых отвечает на один вопрос, тем самым сокращая время на выполнение поставленной задачи. Каждый вопрос не зависит от другого, и, следовательно, каждый друг может независимо отвечать на вопросы. Более того, OSI должен был служить стандартом проектирования для обеспечения непрерывной глобальной связи между компьютерами, построенными на разных архитектурах. Следовательно, независимо от того, какой язык понимает каждый друг, будь то испанский или английский, указанный друг сможет понять вопрос, поскольку это математика.

По всему миру существует множество пользователей, и для обеспечения национальной и всемирной связи ISO разработала концептуальную модель, названную моделью OSI. Мы можем определить модель OSI как концептуальную эталонную модель, описывающую весь поток информации от одного компьютера к другому. Модель OSI представляет собой 7-уровневую модель, поэтому она также известна как модель 7-уровневой архитектуры.

На изображении ниже показано полное представление модели OSI.

Первые три уровня известны как программный уровень , а последние 3 уровня известны как аппаратный уровень . Транспортный уровень является сердцем модели OSI. Данные отправляются через физический уровень на прикладной уровень (на стороне отправителя). С другой стороны, данные принимаются через прикладной уровень на физический уровень (на стороне получателя).

Основная идея многоуровневой архитектуры состоит в том, чтобы разделить дизайн на более мелкие части. Большинство сетей организованы в виде ряда уровней, чтобы упростить проектирование. Преимущества этого многоуровневого разделения

Модель OSI обсуждается ниже:

  • Изменение на одном уровне не влияет на другие уровни.
  • Многоуровневая архитектура снижает сложность, разделяя задачу управляемым образом.
  • Многоуровневая архитектура обеспечивает абстракцию от других уровней.
  • Благодаря абстракции любой слой может быть изменен независимо.
  • Каждый слой можно изменять, тестировать и анализировать независимо.

Примечание:
Открытые системы — это системы, открытые для связи и обмена информацией по сетям.

7 уровней модели OSI

Как известно, модель OSI представляет собой многоуровневую структуру для проектирования сетевых систем, обеспечивающую связь между всеми типами компьютерных систем.

Прежде чем изучать различные уровни модели OSI, давайте сначала узнаем основные принципы разделения модели OSI:

  • Уровни следует создавать только там, где есть необходимость в абстракции.
  • Каждый уровень модели OSI должен формировать четко определенную структуру.
  • Каждый уровень должен быть определен с учетом стандартных протоколов ISO.
  • Граница слоя должна быть выбрана так, чтобы минимизировать поток информации через различные интерфейсы слоев.
  • Количество слоев не должно быть очень большим (чтобы отдельные функции не смешивались вместе), и количество слоев не должно быть очень маленьким (чтобы функции стали громоздкими).

Модель OSI разделена на 7 уровней. Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть базовый обзор различных уровней модели OSI.

Нижний уровень отвечает за все проблемы с передачей данных и также известен как аппаратный уровень. Уровни нижнего уровня модели OSI:

  1. Сетевой уровень
  2. Канальный уровень
  3. Физический уровень.
    Верхний уровень отвечает за все проблемы, связанные с приложением, и также известен как программный уровень. Уровни, присутствующие в верхнем уровне модели OSI:
  4. Прикладной уровень
  5. Уровень представления
  6. Сеансовый уровень
  7. Транспортный уровень.

Теперь давайте подробно обсудим различные уровни модели OSI.

1. Физический уровень

Физический уровень координирует функции, необходимые для передачи битового потока данных по физической среде. Физический уровень — это самый нижний уровень модели OSI. Основная работа физического уровня модели OSI заключается в активации, поддержании и деактивации физического соединения. Физический уровень также отвечает за передачу и прием неструктурированных необработанных данных по сети.

Данные на физическом уровне состоят из потока битов. Биты данных должны быть закодированы в виде сигналов для передачи. Теперь для передачи физический уровень устанавливает напряжения, скорость света (в случае оптоволоконного кабеля) и скорость передачи данных (количество битов, передаваемых в секунду).

Функции, предоставляемые физическим уровнем, следующие:

  • Физический уровень кодирует сигналы на стороне отправителя и декодирует сигналы на стороне получателя. Он также определяет тип используемой схемы кодирования (как 0 и 1 должны быть преобразованы в сигналы).
  • Он занимается синхронизацией отправителя и получателя, чтобы получатель и отправитель находились на одном уровне битов. (Их часы должны быть синхронизированы).
  • Физический уровень имеет дело с конфигурацией линии, т. е. с тем, как устройства подключаются через выделенный канал.
  • Он касается типа используемой топологии, например, кольцо, ячеистая сеть, шина, звезда, гибрид и т. д. Топология сети — это физическое и логическое расположение узлов и соединений в компьютерной сети.
  • Физический уровень также имеет дело с направлением и типом передачи между двумя или более устройствами. Режим передачи может быть симплексным, полудуплексным и дуплексным.

Примечание:

  • Симплекс:
    канал связи, передающий информацию только в одном направлении.
  • Полудуплекс :
    канал связи, который передает информацию в обоих направлениях, но по одному.
  • Полный дуплекс:
    канал связи, который отправляет информацию в обоих направлениях по сети одновременно.

Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть первичную передачу данных и работу физического уровня.

На физическом уровне используются следующие протоколы:

  • Цифровая абонентская линия.
  • Цифровая сеть с интеграцией служб.
  • Ethernet и т. д.

Различные устройства, используемые на физическом уровне:

  • Сетевые адаптеры,
  • Ступицы,
  • Кабели,
  • Повторители,
  • Модем и т. д.

2. Канальный уровень

Канальный уровень — это второй уровень модели OSI, который используется для передачи безошибочных кадров от одного узла к другому. Если два компьютерных узла находятся в одной сети, то канальный уровень обеспечивает соединение между двумя узлами. Основная работа уровня канала передачи данных заключается в преобразовании данных в форму кадров (подробности о кадрировании см. в подразделе ниже).

Физический уровень обеспечивает следующие функции:

  • Он обеспечивает надежную и эффективную связь между двумя или более устройствами.
  • Кадрирование :
    Фреймирование — это метод, при котором данные делятся на потоки битов (называемые кадрами ), получаемые с сетевого уровня. Наряду с преобразованием данных в кадры канальный уровень добавляет к кадрам заголовок и трейлер. Заголовок (присутствует в начале кадра) содержит аппаратный физический адрес источника и получателя. трейлер (присутствует в конце кадра) содержит биты обнаружения и исправления ошибок.
  • Канальный уровень также поддерживает управление потоком данных во время передачи. Предположим, что скорость передачи и поглощения данных изменяется, тогда происходит потеря данных, поэтому канальный уровень поддерживает управление потоком.
  • Как мы видели выше, канальный уровень добавляет биты обнаружения и исправления ошибок в конце кадров в виде трейлеров. Эти биты используются для обнаружения ошибок и повторной передачи поврежденных или потерянных данных для предотвращения любого дублирования.
  • Он также поддерживает контроль доступа. В ситуациях, когда два или более устройств подключены к одной и той же среде связи, протоколы канального уровня определяют устройство, которое может передавать данные.

Примечание:
Физический адрес также известен как MAC-адрес (управление доступом к среде). MAC-адрес — это уникальный адрес каждого компьютера, присутствующего на карте NIC.

Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть первичную передачу данных и работу канального уровня.

Различные протоколы, используемые на этом уровне:

  • PPP (протокол двухточечной связи),
  • Ретрансляция кадров,
  • ATM (протокол асинхронного режима передачи) и т. д.

Различные устройства, используемые на этом уровне:

  • Мосты,
  • Переключатели,
  • Карты NIC (сетевые интерфейсные карты) и т. д.

3. Сетевой уровень

Сетевой уровень — это третий уровень модели OSI, который обеспечивает связь между хостами разных сетей. Сетевой уровень делит данные, полученные от транспортного уровня, в виде пакетов . Сетевой уровень обеспечивает два способа связи, а именно — с установлением соединения и без установления соединения.

Примечание:

  • При связи , ориентированной на соединение , сеанс связи устанавливается до того, как будут переданы какие-либо полезные данные.

  • При связи без установления соединения данные могут передаваться без установления какого-либо соединения.

Функции, предоставляемые сетевым уровнем, следующие:

  • Логическая адресация:
    Сетевой уровень добавляет логический адрес, т. е. IP-адрес (адрес интернет-протокола), если пакет пересекает границу сети. Это помогает в правильной идентификации устройств в сети. Следовательно, сетевой уровень добавляет адрес источника и получателя в заголовок кадра.

  • Маршрутизация :
    Маршрутизация просто означает определение наилучшего (оптимального) пути из множества путей от источника к месту назначения. Таким образом, сетевой уровень должен выбрать наилучший путь маршрутизации для передачи данных.

  • Если к одному и тому же маршрутизатору подключено много устройств, происходит изменение отбрасывания пакетов, поскольку маршрутизатор может не справиться со всеми запросами. Таким образом, сетевой уровень также контролирует перегрузку в сети.

Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть первичную передачу данных и работу сетевого уровня.

Различные протоколы, используемые на этом уровне:

  • IPv4 (Интернет-протокол версии 4),
  • IPv6 (интернет-протокол версии 6),
  • ICMP (протокол управления сообщениями в Интернете),
  • IPSEC (IP-безопасность),
  • ARP (протокол разрешения адресов),
  • MPLS (многопротокольная коммутация по меткам) и т. д.

Различные устройства, используемые на этом уровне:

  • Маршрутизаторы,
  • Броутеры и т. д.

Примечание:
Сетевой уровень не гарантирует доставку пакетов к месту назначения. Гарантии надежности тоже нет.

4. Транспортный уровень

Транспортный уровень — это четвертый уровень модели OSI, отвечающий за процесс доставки данных. Основная цель транспортного уровня — поддерживать порядок, чтобы данные должны были быть получены в той же последовательности, в которой они были отправлены отправителем. Транспортный уровень предоставляет два типа услуг, а именно — ориентированные на соединение и без установления соединения.

Транспортный уровень обеспечивает следующие функции:

  • Транспортный уровень поддерживает порядок данных.
  • Он получает данные с верхнего уровня и преобразует их в более мелкие части, известные как сегментов .
  • Одной из основных задач транспортного уровня является добавление порта с адресацией (добавление номера порта в заголовок данных). Номер порта добавляется, чтобы данные могли быть отправлены только в соответствующий процесс.
  • Транспортный уровень на стороне получателя повторно собирает сегменты для формирования фактических данных.
  • Транспортный уровень также имеет дело с управлением потоком и контролем ошибок (обсуждается в разделе физического уровня).

Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть первичную передачу данных и работу транспортного уровня.

Различные протоколы, используемые на этом уровне:

  • TCP (протокол управления передачей),
  • UDP (протокол пользовательских дейтаграмм) и т. д.

Различные устройства, используемые на этом уровне:

  • Сегменты,
  • Балансировщики нагрузки/брандмауэры и т. д.

5. Сеансовый уровень

Сеансовый уровень — это пятый уровень модели OSI, основной целью которого является установление, управление и завершение соединения между приложениями.

Существуют в основном две функции, предоставляемые сеансовым уровнем: полудуплексный или полнодуплексный режим.

  • Сеансовый уровень также отвечает за добавление битов синхронизации или контрольных точек в поток данных. Эти контрольные точки помогают обнаруживать любые ошибки, которые могли возникнуть во время передачи данных. Таким образом, если между передачей произошла ошибка, то повторная передача будет происходить только с последней контрольной точки.

    • Примечание:
    Полудуплекс позволяет передавать сигналы в обоих направлениях, но не одновременно. С другой стороны, полнодуплексный режим позволяет передавать сигналы в обоих направлениях одновременно.

    Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть первичную передачу данных и работу сеансового уровня.

    Различные протоколы, используемые на этом уровне:

    • PAP (протокол аутентификации по паролю)
    • PPTP (протокол двухточечного туннелирования)
    • RPC (протокол удаленного вызова процедур)
    • RTCP (протокол управления транспортом в реальном времени) и т. д.

    Различные устройства, используемые на этом уровне:

    • Шлюз и т. д.

    6. Уровень представления

    Уровень представления — это шестой уровень модели OSI, который в основном концентрируется на синтаксисе и семантике информации, которой обмениваются системы. Основной целью уровня представления является преобразование данных из одного формата представления в другой формат, поскольку разные приложения могут использовать разные приложения.

    В основном уровень представления обеспечивает три функции. Они следующие:

    • Поскольку разные компьютерные системы используют разные системы кодирования, уровень представления должен преобразовывать данные в формат, зависящий от компьютера.
    • Уровень представления имеет дело с шифрованием и дешифрованием данных, чтобы данные можно было безопасно передавать.
    • Уровень представления также имеет дело со сжатием и расширением информации.

    Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть базовую передачу данных и работу уровня представления.

    Различные протоколы, используемые на этом уровне:

    • AFP (Apple Filing Protocol),
    • ICA (независимая вычислительная архитектура),
    • Основной протокол системы Citrix,
    • LPP (упрощенный протокол презентации),
    • NCP (основной протокол NetWare),
    • Отчет о недоставке (представление сетевых данных),
    • Токс-протокол и т. д.

    7. Уровень приложений

    Уровень приложений — это седьмой и последний уровень модели OSI, который в основном концентрируется на предоставлении услуг пользователям. Прикладной уровень содержит множество протоколов, которые используются пользователями для различных целей (подробности см. в списке, приведенном в конце этого раздела).

    Прикладные уровни позволяют пользователям получать доступ к файлам и обмениваться ими, получать доступ и отправлять электронные письма, получать доступ к веб-страницам (через всемирную паутину) и т. д.

    Обратитесь к изображению ниже, чтобы увидеть основную передачу данных и работу прикладного уровня.

    Различные протоколы, используемые на этом уровне:

    • DNS (система доменных имен),
    • SMTP (простой протокол передачи почты),
    • FTP (протокол передачи файлов),
    • POP (протокол почтового отделения),
    • HTTP (протокол передачи гипертекста) и т. д.

    Различные устройства, используемые на этом уровне:

    • ПК (персональный компьютер),
    • Телефоны,
    • серверов,
    • Межсетевые экраны и т. д.

    Преимущества модели OSI

    Давайте теперь обсудим различные преимущества модели OSI:

    • Используя модель OSI, разрабатываются различные другие многоуровневые модели (например, TCP/IP).
    • Используя модель OSI, мы можем увидеть общую картину передачи данных по сети.
    • Каждый уровень модели OSI обрабатывает определенную задачу; следовательно, их можно обрабатывать и тестировать отдельно.
    • Модель OSI показывает, как аппаратное и программное обеспечение работают вместе.
    • Модель OSI можно использовать для сравнения основных функциональных взаимосвязей в другой сети.
    • Модель OSI обеспечивает абстракцию, поэтому мы можем изменять любой уровень, не думая о других уровнях; следовательно, его можно легко использовать для включения новых технологий.

    Недостатки модели OSI

    Давайте теперь обсудим различные недостатки модели OSI:

    • Существуют некоторые дублирующие услуги, предоставляемые различными уровнями, например, управление потоком, контроль ошибок и т. д.
    • Модель OSI довольно сложна, медленна и затратна в реализации и использовании.
    • Модель OSI является теоретической, поэтому она не совсем подходит для практической передачи данных и связи.

    Вывод

    • Модель OSI означает модель взаимодействия открытых систем. Модель OSI также известна как модель ISO-OSI, поскольку модель OSI была разработана в соответствии со стандартом ISO (Международная организация по стандартизации).

    • Модель OSI — это концептуальная эталонная модель, описывающая весь поток информации от одного компьютера к другому. Модель OSI представляет собой 7-уровневую модель, поэтому она также известна как 7-уровневая архитектурная модель.

    • Основная идея многоуровневой архитектуры состоит в том, чтобы разделить дизайн на более мелкие части. Большинство сетей организованы в виде ряда уровней, чтобы упростить проектирование.

    • Каждый уровень модели OSI обрабатывает определенную задачу; следовательно, их можно обрабатывать и тестировать отдельно. Модель OSI показывает, как аппаратное и программное обеспечение работают вместе.

    • Модель OSI обеспечивает абстракцию, поэтому мы можем изменять любой уровень, не думая о других уровнях; следовательно, его можно легко использовать для включения новых технологий.

    • Модель OSI является теоретической, поэтому она не совсем подходит для практической передачи данных и связи. Это довольно сложно, медленно и дорого в реализации и использовании.

    7-уровневая модель OSI ISO — [краткий справочник]

    7-уровневая модель OSI — краткий справочник

    Содержание

    • Обзор
    • Семь уровней модели OSI
      • Прикладной уровень
      • Уровень представления
      • Сеансовый уровень
      • Транспортный уровень
      • Сетевой уровень
      • Канальный уровень
      • Физический уровень
    • Мнемоника для запоминания семи слоев
    • Блок протокольных данных (PDU)
    • Сводная таблица

    Обзор

    Представленная в 1977 году Международной организацией по стандартизации (ISO) модель OSI служит эталоном, описывающим, как данные из приложения на одном компьютере отправляются/получаются из другого приложения на другом компьютере. OSI (Open System Interconnection) Эталонная модель состоит из семи уровней, каждый из которых выполняет определенную коммуникационную функцию для обеспечения надежной передачи данных между компьютерами.

    Цель разделения платформы на семь уровней состоит в том, чтобы сделать разработку, управление и устранение неполадок сетевых приложений и оборудования более определенными и простыми. Каждый уровень работает независимо друг от друга, где каждый может выполнять свою собственную конкретную коммуникационную задачу независимо от других уровней. Самый верхний уровень модели OSI — это прикладной уровень, тогда как физический уровень — самый нижний.

    Если вы работаете или будете работать сетевым инженером, специалистом по сетевой безопасности, специалистом по маршрутизаторам, CCNA, CISSP или даже системным администратором, понимание модели OSI имеет решающее значение для эффективного выполнения работы. Эта статья предназначена для новичков с целью предоставления базовой информации без излишних технических подробностей в качестве высокоуровневого обзора 7-уровневой эталонной модели OSI.

    7-уровневая эталонная модель OSI
    Уровень 7 Приложение
    Слой 6 Презентация
    Уровень 5 Сессия
    Уровень 4 Транспорт
    Уровень 3 Сеть
    Уровень 2 Канал передачи данных
    Уровень 1 Физический

    Семь уровней модели OSI

    Уровень приложения

    Уровень приложения, самый верхний уровень модели OSI, служит интерфейсом для пользовательского приложения. Этот прикладной уровень, несмотря на свое название, не относится к «Microsoft Word» или любому другому пользовательскому программному обеспечению. Это относится к прикладным службам на устройстве, используемому для передачи файлов, электронной почты, сетевой печати, telnet, просмотра сетевых файлов и других сетевых служб.

    Уровень представления

    Шестой уровень, Уровень представления, отвечает за кодирование данных таким образом, чтобы их можно было понять на другом конце. Он преобразует данные из одного формата данных в другой, чтобы два устройства могли обмениваться данными. Это аналог человека перевод книги, написанной на английском языке на русский язык — сюжет (информация) тот же, но «подается» в понятном русскоязычному человеку формате. В компьютере таким переводом будет ASCII в EBCDIC и наоборот.

    Уровень представления обрабатывает:

    • Преобразование символьного кода, например, из ASCII в EBCDIC ( Американский стандартный код для обмена информацией в Расширенный двоично-десятичный код обмена )
    • Преобразование данных — например, порядок битов, CR-CR/LF, целое число с плавающей запятой
    • Сжатие данных — используется для уменьшения количества битов, которые необходимо передать
    • Шифрование данных — шифрует данные, например пароли

    Сеансовый уровень

    Сеансовый уровень, пятый уровень модели OSI, отвечает за создание, управление и завершение соединения между приложениями. Сеансы обеспечивают изоляцию данных для одного приложения из данных для другого.

    Транспортный уровень

    Этот четвертый уровень отвечает за управление потоком данных и обработку ошибок/повторную передачу для обеспечения надежной доставки сегментов. Другими словами, транспортные уровни обеспечивают доставку данных без ошибок, без потерь или дубликатов и в определенной последовательности.

    Номера портов TCP/IP используются на транспортном уровне, чтобы гарантировать, что данные доставляются правильному приложению для обработки. Например, порт 21 используется FTP (протокол передачи файлов), а порт 53 — DNS (система доменных имен).

    Сетевой уровень

    На этом третьем уровне, сетевом уровне, обрабатывается маршрутизация . Маршрутизация происходит, когда данные для устройства находятся в сети, отличной от отправляющего устройства. Именно здесь работают сетевые маршрутизаторы, обрабатывая передачу данных между различными сетями . Из-за этого маршрутизаторы часто называют устройствами уровня 3. Если данные отправляются и принимаются устройствами, которые находятся в той же сети (подсети) , маршрутизация не требуется.

    Канальный уровень

    Канальный уровень является вторым уровнем модели OSI и отвечает за обеспечение успешной передачи данных от одного устройства к другому в той же сети . Это достигается за счет управления потоком данных и ошибками данных. Этот уровень разделен на два подуровня:

    • Уровень управления доступом к среде (MAC) — определяет физический (он же аппаратный) адрес (6-байтовый «прошитый» MAC-адрес сетевого устройства) хостов.
    • Уровень управления логической связью (LLC) — управляет синхронизацией кадров, управлением потоком и проверкой ошибок (например, с использованием общего контроля избыточности (CRC)).

    Этот уровень использует MAC-адрес сетевого устройства для приема и пересылки данных. Поскольку большинство сетевых коммутаторов используют MAC-адреса, для перемещения данных в правильное место назначения их часто называют коммутаторами уровня 2.

    Физический уровень

    На этом первом уровне модели OSI создаются физические схемы. Этот уровень включает сетевые компоненты, такие как сетевые карты, повторители, концентраторы и любой компонент, который принимает данные (в виде нулей и единиц) и преобразует их в электрический, оптический или радиосигнал и наоборот.

    Сетевые кабели (например, витая пара, коаксиальные кабели, оптоволоконные кабели) или любая другая среда передачи, используемая для передачи сигнала (данных), считается уровнем 0, который включен в 7-уровневую модель OSI. Однако многие включают среду передачи как часть физического уровня, уровня 1 модели OSI.

    Мнемоника для запоминания семи уровней

    Существует несколько популярных мнемоник, которые помогают профессионалам и студентам запомнить семь уровней OSI в правильном порядке. Эти мнемоники берут первую букву имени каждого слоя, чтобы затем сформировать легко запоминающуюся фразу. Для модели OSI у нас есть следующие буквы: A, P, S, T, N, D, P. Эти буквы используются для формирования запоминающейся фразы.

    Например, начиная с прикладного уровня (уровень 7), следующие мнемоники обычно используются для помощи в запоминании уровней OSI в порядке от уровня 7 к уровню 1: eem T o N eed D ata P обработка.

  • A ll P ros S плеч T op N otch D гайка P шнурки

    • Альтернативно, начиная с физических слоев (слой 1), есть следующие мнемоники:

    • P Аренд D O N OT T Hrow S AUSAGE P Izza A 6. путь
    • P люди D on’t N eed T шланг S глупый P пакеты A в любом случае

    Блок данных протокола (PDU)

    Информация, обрабатываемая каждым уровнем, называется блоком данных протокола (PDU) . Он состоит из управляющей информации протокола, а также самих данных. Когда PDU проходит вниз (или вверх) по каждому уровню, каждый добавляет (или удаляет) свою собственную информацию о протоколе. На каждом уровне PDU имеет другое имя, отражающее его функцию. В соседней таблице показано имя PDU на каждом уровне.

    Имя БРП Уровень OSI
    Данные Приложение
    Данные Презентация
    Данные Сессия
    Сегменты Транспорт
    Пакеты Сеть
    Рамки Канал передачи данных
    Биты Физический

    Сводная таблица

    Физическая адресация

    Уровень OSI Функция Протоколы Сетевые компоненты
    Применение Служба пользовательских приложений — служит интерфейсом для пользовательских приложений для предоставления сетевых служб (таких как веб-браузер, FTP, электронная почта). DNS, NFS, DHCP, FTP, TFTP, POP3, SNMP, SMTP, Telnet, HTTP Шлюзы, брандмауэры, компьютеры, серверы, VoIP-телефоны, планшеты, смарт-телевизоры
    Презентация Преобразование данных — обрабатывает сжатие/распаковку и шифрование/дешифрование данных и переводит данные, если необходимо, чтобы принимающий компьютер мог их «читать» (например, ASCII по сравнению с EDCDIC). ASCII, EBCDIC, TIFF, JPEG, MPEG, MIDI Шлюзы, брандмауэры, компьютеры
    Сеанс Dialog Control — управляет созданием, управлением и завершением сеансов между приложениями. NFS, NetBIOS, SQL, RPC, сокеты Шлюзы, брандмауэры, компьютеры
    Транспорт Сквозная связь — создание, управление и завершение виртуальных каналов. Управляет управлением потоком данных и обработкой ошибок/повторной передачей для обеспечения надежной доставки сегментов. На этом уровне используется номер порта TCP/IP. TCP, UDP, SSL, SPX, NetBEUI Шлюзы, брандмауэры
    Сеть Маршрутизация — управляет маршрутизацией данных между компьютерами на двух разных сетей . IP-адрес используется на этом уровне. IPv4, IPv6, IPSec, ICMP, IPX, IGMP, BGP, RIP, OSPF, Маршрутизаторы, коммутаторы банкоматов
    Канал передачи данных — обеспечивает надежную передачу данных по физическому сетевому каналу. MAC-адреса используются на этом уровне. Этот уровень подразделяется на два подуровня: Управление доступом к среде и Управление логическим каналом . ARP, RARP, PPP, SLIP Мосты, модемы, сетевые карты, коммутаторы уровня 2, интеллектуальные концентраторы, кабельные тестеры
    Физический Передача мультимедиа, сигналов и двоичных данных. Отвечает за преобразование кадров с уровня канала передачи данных в биты (единицы и нули) и передачу их по проводам в виде электрических импульсов (или по воздуху для беспроводного соединения).

    Imacros | Все права защищены © 2021