Система osi для чайников: Модель OSI 7 уровней — для чайников с примерами
Содержание
Сетевая модель OSI – 7 уровней эталонной модели взаимодействия компьютеров | Info-Comp.ru
Данный материал посвящен эталонной сетевой семиуровневой модели OSI. Здесь Вы найдете ответ на вопрос для чего системным администраторам необходимо понимать данную сетевую модель, будут рассмотрены все 7 уровней модели, а также Вы узнаете основы модели TCP/IP, которая и была построена на основе эталонной модели OSI.
Когда я начал увлекаться различными IT технологиями, стал работать в этой сфере, я, конечно же, не знал не о какой модели, даже не задумывался об этом, но мне более опытный специалист посоветовал изучить, точнее, просто понять эту модель, добавив что «если будешь понимать все принципы взаимодействия, то будет намного проще управлять, конфигурировать сеть и решать всевозможные сетевые и другие проблемы». Я его, конечно же, послушался и стал лопатить книги, Интернет и другие источники информации, одновременно с этим проверять на существующей сети, правда ли это все так на самом деле.
В современном мире развитие сетевой инфраструктуры достигло такого высокого уровня, что без построения, даже маленькой сети, предприятие (в т.ч. и маленькое) не сможет просто на всего нормально существовать, поэтому системные администраторы становятся, все более востребованы. А для качественного построения и конфигурирования любой сети, системный администратор должен понимать принципы эталонной модели OSI, как раз, для того чтобы Вы научились понимать взаимодействие сетевых приложений, да и вообще принципы сетевой передачи данных, я попытаюсь изложить этот материал доступно даже для начинающих админов.
Сетевая модель OSI (open systems interconnection basic reference model) – это абстрактная модель взаимодействия компьютеров, приложений и других устройств в сети. Если вкратце, суть данной модели состоит в том, что организация ISO (International Organization for Standardization) разработала стандарт работы сети, для того чтобы все смогли опираться на него, и происходило совместимость всех сетей и взаимодействие между ними.
Один из самых популярных протоколов взаимодействия сети, который применяется во всем мире, это TCP/IP он и построен на базе эталонной модели.
Ну, давайте перейдем непосредственно к самим уровням этой модели, и для начала ознакомитесь с общей картиной этой модели в разрезе ее уровней.
Теперь поговорим поподробней о каждом уровне, принято описывать уровни эталонной модели сверху в низ, именно по этому пути, и происходит взаимодействие, на одном компьютере сверху вниз, а на компьютере где идет прием данных снизу вверх, т.е. данные проходят каждый уровень последовательно.
Описание уровней сетевой модели
Уровень приложений (7) (прикладной уровень) – это отправная и в то же время конечная точка данных, которые Вы хотите передать по сети. Этот уровень отвечает за взаимодействие приложений по сети, т.е. на этом уровне общаются приложения. Это самый верхний уровень и необходимо помнить это, при решении возникающих проблем.
На этом уровне работают такие протоколы как: HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET и другие.
Другими словами приложение 1 посылает запрос приложению 2 по средствам этих протоколов, и для того чтобы узнать, что приложение 1 послало запрос именно приложению 2, между ними должна быть связь, вот именно протокол и отвечает за эту связь.
Уровень представления (6) – этот уровень отвечает за кодирование данных, для того чтобы их потом можно было передать по сети и соответственно преобразует их обратно, для того чтобы приложение понимало эти данные. После этого уровня данные для других уровней становятся одинаковыми, т.е. без разницы, что это за данные, будь то документ word или сообщение электронной почты.
На этом уровне работают такие протоколы как: RDP, LPP, NDR и другие.
Сеансовый уровень (5) – отвечает за поддержание сеанса между передачей данных, т.е. продолжительность сеанса отличается, в зависимости от передаваемых данных, поэтому его необходимо поддерживать или прекращать.
На этом уровне работают следующие протоколы: ASP, L2TP, PPTP и другие.
Транспортный уровень (4) – отвечает за надежность передачи данных. Он также разбивает данные на сегменты и собирает их обратно, так как данные бывают разного размера. Существует два известных протокола этого уровня — это TCP и UDP. TCP протокол дает гарантию на то, что данные будут доставлены в полном объеме, а протокол UDP этого не гарантирует, именно поэтому их используют для разных целей.
Сетевой уровень (3) – он предназначен для определения пути, по которому должны пройти данные. На этом уровне работают маршрутизаторы. Также он отвечает за: трансляцию логических адресов и имён в физические, определение короткого маршрута, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок в сети. Именно на этом уровне работает протокол IP и протоколы маршрутизации, например RIP, OSPF.
Канальный уровень (2) – он обеспечивает взаимодействие на физическом уровне, на этом уровне определяются MAC адреса сетевых устройств, также здесь ведется контроль ошибок и их исправление, т.
е. посылает повторный запрос поврежденного кадра.
Физический уровень (1) – это уже непосредственно преобразование всех кадров в электрические импульсы и обратно. Другими словами физическая передача данных. На этом уровне работают концентраторы.
Вот так выглядит весь процесс передачи данных с точки зрения этой модели. Она является эталонной и стандартизированной и поэтому на ней основаны другие сетевые технологии и модели в частности модель TCP/IP.
Модель TCP IP
Модель TCP/IP немного отличается от модели OSI, если говорить конкретней в данной модели объединили некоторые уровни модели OSI и их здесь всего 4:
- Прикладной;
- Транспортный;
- Сетевой;
- Канальный.
На картинке представлено отличие двух моделей, а также еще раз показано на каких уровнях работают всем известные протоколы.
Говорить о сетевой модели OSI и конкретно про взаимодействие компьютеров в сети можно долго и в рамках одной статьи это не уместить, да и будет немного не понятно, поэтому здесь я попытался представить как бы основу этой модели и описание всех уровней.
Главное понимать, что все это действительно так и файл, который Вы отправили по сети проходит просто «огромный» путь, перед тем как попасть к конечному пользователю, но это происходит на столько быстро, что Вы этого не замечаете, во многом благодаря развитым сетевым технологиям.
Надеюсь все это, Вам поможет понимать взаимодействие сетей.
Модель И Стек Протоколов TCP/IP Для Чайников — 4 Уровня
Название стека протоколов TCP/IP было выбрано в честь самых популярных уровней Сетевого и Транспортного. Стек протоколов делали для глобальных сетей, чтобы: соединить компьютеры между собой, и телефонные линии связи методом “Точка-Точка”.
При появлении современных технологий сетей, Ethernet, спутниковых технологий, адаптировать TCP IP для этих технологий оказалось не просто. Выяснилось, что стека протоколов недостаточно необходима модель, которая будет говорить о том, как люди должны создавать сети на основе разных технологий, чтобы в этих сетях мог действовать стек протоколов tcp ip.
Содержание
Всего 4 уровня Модели TCP/IP
На рисунке модель представлена рядом с моделью открытых систем (OSI), у этих моделей функции большинства уровней одинаковы.
Нижний уровень сетевых интерфейсов это интерфейс который обеспечивает связь с разными сетевыми технологиями, например очень популярными сейчас Ethernet, Wi-Fi и остальными подобными, но и со стареющими технологиями DSL для передачи данных через модем.
Уровень Интернет аналогичен сетевому уровню в OSI. Это уровень необходим для того, чтобы найти маршрут в составной сети, объединяющей сети созданные на основе других технологий. Передавая данные используем протоколы ip.
Объединяет процессы происходящие между 2-мя абсолютно разными компьютерами (ноутбуками). В стеке TCP/IP существуют 2 протокола, tcp необходимый для передачи данных гарантируя доставку и udp который передаёт данные с большой скоростью, но к сожалению, не гарантируя доставку.
Объединил в себе функции аж три уровня модели OSI, видно по картинке.
В модели TCP IP считается, если приложению нужны какие-либо функции уровня представления или сеансового, то оно должно их само реализовывать. На практике это оправдано.
Здесь находятся определенные протоколы необходимые для решения тех или иных задач. HTTP нужен для веб, SMTP для передачи почты, DNS для назначения ip адресам человеко понятных url доменных имен, FTP для передачи файлов. На самом деле протоколов в прикладном уровне большое количество.
Автор Э. Таненбаум в книге Компьютерные сети, объединил достоинства двух моделей OSI и TCP/IP. Именно такая модель, изображенная на картинке, применяется на практике.
Сравнение моделей OSI и TCP/IP
Достоинства модели открытых систем в хорошей теоретической проработке, именно в это модели разделено понятие интерфейса и реализации. В модели tcp|ip такого не было, сетевой уровень предоставлял транспортному, сервис отправить ip пакет, при вызове нужной функции пользователь должен был передать туда ссылку на полностью сформированный ip пакет, это было неудобно.
Достоинства модели tcp стек протоколов, которые широко используются на практике и лежат в основе интернет. К сожалению, модель TCP IP теоретически проработана не очень хорошо и не пригодна для описания, каких либо сетей, кроме тех в которых работает стек протоколов tcp.
Где применяют
Модель взаимодействия открытых систем часто используют для описания работы различных сетей, например Fiber Channel, SS7)
Заключение
Стек протоколов TCP/IP популярный в современное время набор сетевых протоколов, такой стек является фундаментом интернет. Модель TCP/IP это defacto стандарт на организацию сети. Модель описывает, как нужно строить сети, для работы стека протоколов TCP/IP.
Рекомендую почитать статью про модель OSI для полного понимания.
уровней в модели OSI компьютерной сети
Модель OSI (взаимодействие открытых систем) разбивает различные аспекты компьютерной сети на семь отдельных уровней. Каждый последующий слой обволакивает слой под ним, скрывая его детали от уровней выше.
Модель OSI сама по себе не является сетевым стандартом в том же смысле, что Ethernet и TCP/IP. Скорее, модель OSI представляет собой структуру, в которую могут вписываться различные сетевые стандарты. Модель OSI определяет, какие аспекты работы сети могут быть рассмотрены различными сетевыми стандартами. Таким образом, в некотором смысле модель OSI является своего рода стандартом стандарта.
Первые три слоя иногда называют нижними слоями. Они касаются механизма передачи информации с одного компьютера на другой по сети. Слои 4–7 иногда называют верхними слоями. Они касаются того, как приложения связаны с сетью через интерфейсы прикладного программирования.
Уровень 1: физический уровень
Нижним уровнем модели OSI является физический уровень. В нем рассматриваются физические характеристики сети, такие как типы кабелей, используемых для подключения устройств, типы используемых разъемов, допустимая длина кабелей и т. д. Например, стандарт Ethernet для кабелей 100BaseT определяет электрические характеристики кабелей с витой парой, размер и форму разъемов, максимальную длину кабелей и т. д.
Другой аспект физического уровня заключается в том, что он определяет электрические характеристики сигналов, используемых для передачи данных по кабелям от одного узла сети к другому. Физический уровень не определяет никакого конкретного значения для этих сигналов, кроме основных двоичных значений 0 и 1. Более высокие уровни модели OSI должны присваивать значения битам, передаваемым на физическом уровне.
Одним из типов устройств физического уровня, обычно используемых в сетях, является повторитель . Повторитель используется для регенерации сигналов, когда вам нужно превысить длину кабеля, разрешенную стандартом физического уровня, или когда вам нужно перераспределить сигнал с одного кабеля на два или более кабелей.
Концентратор 10BaseT старого образца также является устройством физического уровня. Технически концентратор представляет собой многопортовый повторитель , потому что его цель — регенерировать каждый сигнал, полученный на любом порту, на всех других портах концентратора. Повторители и концентраторы не проверяют содержимое сигналов, которые они регенерируют. В противном случае они работали бы на канальном уровне, а не на физическом уровне.
Уровень 2: Канальный уровень
Канальный уровень — это самый нижний уровень, на котором значение присваивается битам, передаваемым по сети. Протоколы канала передачи данных учитывают такие вещи, как размер каждого пакета данных, которые должны быть отправлены, средства адресации каждого пакета, чтобы он был доставлен предполагаемому получателю, и способ гарантировать, что два или более узла не попытаются передавать данные по сети одновременно.
Канальный уровень также обеспечивает базовое обнаружение и исправление ошибок, чтобы гарантировать, что отправляемые данные совпадают с полученными данными.
Если возникает неисправимая ошибка, стандарт канала передачи данных должен указывать, как узел должен быть проинформирован об ошибке, чтобы он мог повторно передать данные.
На канальном уровне каждое устройство в сети имеет адрес, известный как адрес управления доступом к среде , MAC-адрес или . Это фактический аппаратный адрес, назначенный устройству на заводе.
Вы можете увидеть MAC-адрес сетевого адаптера компьютера, открыв командное окно и выполнив команду ipconfig /all.
Уровень 3: сетевой уровень
Сетевой уровень выполняет задачу маршрутизации сетевых сообщений с одного компьютера на другой. Двумя наиболее популярными протоколами уровня 3 являются IP (который обычно используется в паре с TCP) и IPX (обычно в паре с SPX для использования в сетях Novell и Windows).
Одной из важных функций сетевого уровня является логическая адресация . Каждое сетевое устройство имеет физический адрес, называемый MAC-адресом , , который назначается устройству на заводе.
Когда вы покупаете сетевую карту для установки в компьютер, MAC-адрес этой карты изменить нельзя. Но что, если вы хотите использовать другую схему адресации для обращения к компьютерам и другим устройствам в вашей сети? Вот тут-то и появляется концепция логической адресации; логический адрес дает сетевому устройству место, где к нему можно получить доступ в сети — с помощью назначенного вами адреса.
Логические адреса создаются и используются протоколами сетевого уровня, такими как IP или IPX. Протокол сетевого уровня преобразует логические адреса в MAC-адреса. Например, если вы используете IP в качестве протокола сетевого уровня, устройствам в сети назначаются IP-адреса, например 207.120.67.30. Поскольку протокол IP должен использовать протокол канального уровня для фактической отправки пакетов на устройства, IP должен знать, как преобразовать IP-адрес устройства в правильный MAC-адрес для устройства. Вы можете использовать команду ipconfig, чтобы увидеть IP-адрес вашего компьютера.
Другой важной функцией сетевого уровня является маршрутизация — поиск подходящего пути в сети. Маршрутизация вступает в игру, когда компьютеру в одной сети необходимо отправить пакет на компьютер в другой сети. В этом случае устройство сетевого уровня, называемое маршрутизатором , пересылает пакет в сеть назначения. Важной особенностью маршрутизаторов является то, что их можно использовать для соединения сетей, использующих разные протоколы уровня 2. Например, маршрутизатор можно использовать для подключения локальной сети, использующей Ethernet, к глобальной сети, работающей на другом наборе низкоуровневых протоколов, таких как T1.
Уровень 4: Транспортный уровень
Транспортный уровень — это базовый уровень, на котором один сетевой компьютер взаимодействует с другим сетевым компьютером. На транспортном уровне вы найдете один из самых популярных сетевых протоколов: TCP. Основная цель транспортного уровня — обеспечить надежное и безошибочное перемещение пакетов по сети.
Транспортный уровень делает это, устанавливая соединения между сетевыми устройствами, подтверждая получение пакетов и повторно отправляя пакеты, которые не были получены или повреждены при их поступлении.
Во многих случаях протокол транспортного уровня делит большие сообщения на более мелкие пакеты, которые можно эффективно отправлять по сети. Протокол транспортного уровня повторно собирает сообщение на принимающей стороне, обеспечивая получение всех пакетов, содержащихся в одной передаче, и отсутствие потери данных.
Уровень 5: Сеансовый уровень
Сеансовый уровень устанавливает сеансов (экземпляров связи и обмена данными) между сетевыми узлами. Перед передачей данных по сети должен быть установлен сеанс. Сеансовый уровень гарантирует, что эти сеансы правильно установлены и поддерживаются.
Уровень 6: Уровень представления
Уровень представления отвечает за преобразование данных, отправляемых по сети, из одного типа представления в другой.
Например, уровень представления может применять сложные методы сжатия, поэтому для представления информации при ее передаче по сети требуется меньше байтов данных. На другом конце передачи транспортный уровень распаковывает данные.
Уровень представления также может шифровать данные перед их передачей, а затем расшифровывать их на другом конце, используя сложную технику шифрования.
Уровень 7: Прикладной уровень
Высший уровень модели OSI, прикладной уровень, имеет дело с методами, которые прикладные программы используют для связи с сетью. Название этого уровня немного сбивает с толку, поскольку прикладные программы (например, Excel или Word) на самом деле не являются частью уровня. Скорее прикладной уровень представляет собой уровень, на котором прикладные программы взаимодействуют с сетью, используя программные интерфейсы для запроса сетевых услуг. Одним из наиболее часто используемых протоколов прикладного уровня является HTTP, что означает протокол передачи гипертекста.
HTTP является основой всемирной паутины.
Основы сети: семь уровней эталонной модели OSI
Обновлено: 26 марта 2016 г.
TCP/IP для чайников рет государственное учреждение, о котором вы слышите только в романах Тома Клэнси. То, что это действительно означает в мире сетей, — это взаимодействие открытых систем, как в эталонной модели взаимодействия открытых систем, нежно известной как модель
OSI.
Модель OSI разбивает различные аспекты компьютерной сети на семь отдельных уровней. Эти слои чем-то похожи на слои луковицы: каждый последующий слой обволакивает слой под ним, скрывая его детали от уровней выше. Модель OSI также подобна луковице в том смысле, что если вы начнете чистить ее, чтобы заглянуть внутрь, то обязательно прослезитесь.
Модель OSI не является сетевым стандартом в том же смысле, в каком Ethernet и TCP/IP являются сетевыми стандартами. Скорее, модель OSI представляет собой структуру, в которую могут вписываться различные сетевые стандарты.
Модель OSI определяет, какие аспекты работы сети могут регулироваться различными сетевыми стандартами. Таким образом, в некотором смысле модель OSI является своего рода эталоном стандартов.
| Слой | Имя | Описание |
|---|---|---|
| 1 | Физический | Определяет расположение кабелей и устройств, таких как повторители и концентраторы. |
| 2 | Канал передачи данных | Предоставляет MAC-адреса для уникальной идентификации сетевых узлов и средство для отправки данных по физическому уровню в виде пакеты. Мосты и коммутаторы являются устройствами уровня 2. |
| 3 | Сеть | Управляет маршрутизацией данных между сегментами сети. |
| 4 | Транспорт | Обеспечивает надежную доставку пакетов. |
| 5 | Сессия | Устанавливает сеансы между сетевыми приложениями.
|