Модель ОСИ / Модель OSI

Модель OSI

I. Введение

На протяжении двух десятилетий, количество и размер сетей значительно увеличились. Однако, большинство сетей были запущены на основе и с помощью совершенно разных аппаратных и программных платформ, что закончилось тем, что привело к несовместимости между множеством сетей и стало трудно налаживать связи между сетями, основанными на разных спецификациях.

Для решения этой проблемы, международная организация стандартов (ИСО, International Organization for Standardization), исследовала многочисленные структуры сетей. ИСО предоставилась возможность создать модель сети, которая поможет разработчикам запускать сети, способные к связи между собой и к работе в интероперабельности. В 1984 году она опубликовала модель OSI (Open Systems Interconnection).

II Понятие уровней

Обсуждение человеческих переговоров представляет пример использования уровней для анализа сегодняшнего предмета.

Когда к вам приходит идея и вы желаете поговорить с другим человеком, первым делом вы определяете как вы выразите эту идею, затем вы выбираете подходящий момент для разговора и, наконец, вы излагаете свою идею.

Прежде всего рожается идея (действие), затем представление идеи (язык), затем метод изложения (звук) и наконец результат идеи (действие).

Мы только что рассмотрели 4-уровневую систему.

Модель OSI включает 7 уровней

Уровень 7: прикладной уровень

Уровень 6: уровень представления

Уровень 5: сеансовый уровень

Уровень 4: транспортный уровень

Уровень 3: сетевой уровень

Уровень 2: канальный уровень

Уровень 1: физический уровень

Организация по уровням, разделение сети на 7 уровней представляет следующие преимущества:

• Она позволяет разделить связь по сети на более маленькие и простые элементы.

• Она унифицирует элементы сети чтобы разрешить развитие и многоконструкторную поддержку.

• Она позволяет сетям с разными типами оборудования и ПО взаимодействовать между собой.

• Она задерживает изменения, внесенные в назначенный уровень, от других уровней, что обеспечивает более быстрое развитие.

• Она разделяет связь в сети на более мелкие элементы, что позволяет легче их понимать.

III Уровни

-Уровень 7, прикладной. Это уровень наиболее простой для использования, он обеспечивает сетевые службы приложениям (почтовым, smtp, http, etc). Он не обеспечивает службы других уровней OSI. Чтобы помочь вам подумать ваш браузер.

-уровень 6, представления. Занимается редактированием данных, при необходимости шифрует их и сжимает данные, например редактирует тексты, изображения, видео. Он удостоверяется, что служебная информация для прикладного уровня одной системы читаема на прикладном уровне другой системы. Файловые форматы (.txt, .doc, .html, etc...)

-уровень5, сеансовый: как показывает его название, он устанавливает сеансы связи. Он открывает, управляет и закрывает сессии между двумя взаимодействующими системами (приложениями). Он занимается так же безопасностью, аутентификацией. Диалоги, переговоры, пароли.

-уровень 4, транспортный. Обеспечивает передачу из конца в конец (используя обычно UDP, TCP/IP). Поддержка некоторого качества передачи, в частности визави, надежность и оптимизация использования ресурсов. Транспортный уровень устанавливает и подгоняет виртуальные цепи, обеспечивать обслуживание. Качество обслуживания и надежность (исправление ошибок и контроль за потоком данных)

-уровень 3, сетевой. Сложный уровень, который обеспечивает подключаемость и выбор пути между объектами двух систем, которые могут находиться в сетях, географически удаленных (управление IP, ICMP). Выбор пути, направление, адрессация (пакеты).

-уровень 2, канальный. Обеспечивает передачу информации непосредственно между 2 или более смежными системами. Он занимается физической адресацией (скорее чем программной), топологией сети доступом в сети, извещением об ошибках, обеспечение упорядоченности кадров и контроль потока. кадры и МАК адресация.

-уровень 1, физический. Физический уровень определяет электрическую, механическую, процедурную и функциональную спецификацию, позволяющую активировать, поддерживать и деактивировать физическую связь между крайними системами. Характеристики, такие как уровень напряжения, синхронизация скачков напряжения, физическая скорость, максимальное расстояние передачи, физические подключения и другие подобные атрибуты определены на физическом уровне. Сигнал и медиа, биты и кабель.

IV. Инкапсуляция

Когда 2 объекта взаимодействуют, говорят о связи равный с равным. Это значит что уровень n источника взаимодействует с уровнем n приемника.

Чтобы смочь взаимодействовать между уровнями и между объектами сети, модель OSI использует принцип инкапсуляции.

Этот процесс обуславливает и готовит данные, добавляя к ним информацию, относящуюся к протоколу перед передачей по сети. Так, спускаясь по уровням модели OSI, данные получают заголовки, хвосты и другую информацию.

Рассмотрим пример передачи данных от источника к приемнику.

Когда уровень отправителя получает данные, он инкапсулирует их со своей информацией, затем передает на нижний уровень.

Как мы видим на схеме, данные, которые посланы одним компьютером пересекают прикладной уровень, далее уровень представления, далее сеансовый и другие уровни (+ добавляются заголовки), и так далее. Прибыв на физический уровень, данные посылаются на носитель. Обратный механизм связывает уровень назначения или принимающий уровень с нижним уровнем, быстро обрабатывает касающуюся его информацию (заголовок), далее передает оставшуюся информацию на уровень выше.

V. Протокол

Как вы узнали в первой главе, двоичные цифры или биты (установленные цифры 0 и 1) представляют самый элементарный уровень информации. Эти биты группируются в байты, килобайты, мегабайты, гигабайты.

Информация, которая циркулирует по сети называется данными, пакетами или пакетами данных. Пакет данных представляет собой единицу данных, группированных логически, которые перемещаются между компьютерами. Этот пакет включает информационный источник, так же как другие необходимые элементы для установления надежной связи с единицей назначения.

Чтобы пакеты данных могли отправляться от компьютера-источника к компьютеру-приемнику, важно чтобы все единицы сети были связаны единым языком или протоколом.

Протокол содержит набор правил, которые увеличивают эффективность связи внутри сети.

Вот несколько примеров:

• Ассамблея, форма правил разговора позволяет сотням депутатов, которые все хотят говорить, выразиться в порядке очереди и донести свои идеи упорядоченно.

• На автомагистрали надо нужно показывать, с помощью сигнала, что тебе надо повернуть на лево, иначе на дороге будет хаос.

• Когда пилотируется самолет, пилоты послушны четким правилам чтобы связываться от аппарата с аппаратом или с аппарат потеряет контроль. (?)

• Отвечая по телефону, вы говорите Алло и человек который звонит говорит Алоло, это как вас там… и Дале продолшжение.

Вот техническое определение протокола передачи данных:

-протокол это набор правил, или соглашений, который определяет формат передачи данных. Уровень n одного компьютера взаимодействует с уровнем n другого компьютера. Правила и соглашения используются тогда когда это связь коллективная называется протоколом уровня n.

Протоколы контролирую большинство аспектов коммуникации:

• как сконструирована физическая сеть

• как компьютеры подключаются к сети

• как данные обрабатываются для передачи

• как данные передаются

• как обрабатываются ошибки

Эти правила создаются и поддерживаются большинством различных организаций. Среди них: Институт электрической и электронной инженерии, американский национальный институт стандартов, ассоциация телекоммуникационной индустрии, альянс электронной индустрии и международный телекоммуникационный союз, так же известный как консультативный комитет по телефонии и телеграфии.

VI. Вывод

Модель OSI это структура сети описывающая нормы, обеспечивающие совместимость и взаимодействие между разными типами технологий сетей. Инкапсуляция это процесс нормализации данных, который содержит добавление заголовков, определенных протоколом перед чем эти данные будут отправлены по сети.

3