Модель osi для чайников: Сетевая модель OSI — Википедия

Сетевая модель OSI — Википедия

В начале и середине 1970-х годов сеть в основном либо спонсировалась государством (NPL network в Великобритании, ARPANET в США, CYCLADES во Франции), либо разрабатывалась вендорами с использованием собственных стандартов, таких как IBM Systems Network Architecture и Digital Equipment Corporation DECnet. Общественные сети передачи данных только начинали появляться, и они использовали стандарт X.25 в конце 1970-х годов.

Экспериментальная система коммутации пакетов в Великобритании примерно в 1973-1975 годах выявила необходимость определения протоколов более высокого уровня.^[2] Публикация британского Национального вычислительного центра «Почему распределенные вычисления», появившаяся в результате больших исследований будущих конфигураций компьютерных систем,^[3] привела к тому, что Великобритания представила аргументы в пользу создания Международной комиссии по стандартам для охвата этой области на совещании ИСО в Сиднее в марте 1977 года. ^[4]

Начиная с 1977 года Международная организация по стандартизации (ИСО) проводила программу по разработке общих стандартов и методов сетевого взаимодействия. Аналогичный процесс развивался в Международном консультационном комитете по телеграфу и телефону (CCITT, от французского: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique). Оба органа разработали документы, определяющие схожие сетевые модели. Модель OSI была впервые определена в начальном виде в Вашингтоне, округ Колумбия, в феврале 1978 года Хьюбертом Циммерманом из Франции, а проект стандарта был опубликован ИСО в 1980 году.^[5]

Разработчикам модели пришлось столкнуться с конкурирующими приоритетами и интересами. Темпы технологических изменений обусловили необходимость определения стандартов, к которым новые системы могли бы сходиться, а не стандартизировать процедуры постфактум; это обратная сторона традиционного подхода к разработке стандартов^[6]. Хотя это и не был сам стандарт, он представлял собой основу, в которой можно было бы определить будущие стандарты. ^[7]

В 1983 году документы CCITT и ISO были объединены, чтобы сформировать базовую эталонную модель для соединения открытых систем, обычно называемой эталонной моделью OSI или просто моделью OSI. Он был опубликован в 1984 году как ISO, как стандарт ISO 7498, так и переименованный CCITT (сейчас называемый сектором стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи или МСЭ-Т) как стандарт X. 200.

OSI состояла из двух основных компонентов: абстрактной модели сети, называемой базовой эталонной моделью или семислойной моделью, и набора сетевых протоколов. OSI является крупным достижением в обучении сетевым концепциям. Она продвигает идею последовательной модели уровней протоколов, определяющей взаимодействие между сетевыми устройствами и программным обеспечением.

Концепция семислойной модели была разработана Чарльзом Бахманом в компании Honeywell Information Systems.^[8] Различные аспекты проектирования OSI эволюционировали из опыта работы с сетью NPL, ARPANET, CYCLADES, EIN и международной сетевой рабочей группой (IFIP WG6. 1). В этой модели сетевая система была разделена на слои. Внутри каждого слоя один или несколько объектов реализуют его функциональные возможности. Каждая сущность взаимодействовала только со слоем, находящимся непосредственно под ней, и предоставляла средства для использования слоем, находящимся над ней.

Документы по стандартам OSI доступны в МСЭ-т в виде рекомендаций серии X. 200.^[9] Некоторые спецификации протокола также были доступны в рамках серии ITU-T X. Эквивалентные стандарты ИСО и ИСО/МЭК для модели OSI были доступны в ИСО. Не все из них бесплатны.^[10]

OSI была отраслевой инициативой, направленной на то, чтобы заставить участников отрасли согласовать общие сетевые стандарты для обеспечения совместимости с несколькими поставщиками.^[11] Для больших сетей было обычным делом поддерживать несколько наборов сетевых протоколов, причем многие устройства не могли взаимодействовать с другими устройствами из-за отсутствия общих протоколов. В конце 1980-х и начале 1990-х годов инженеры, организации и страны разделились во мнении о том, какой стандарт, модель OSI или набор интернет-протоколов, приведет к созданию наилучших и наиболее надежных компьютерных сетей. ^[12] Однако, в то время как OSI разрабатывала свои сетевые стандарты в конце 1980-х годов, TCP/IP стал широко использоваться в сетях с несколькими поставщиками для работы в интернете.

Модель OSI до сих пор используется в качестве эталона для обучения и документации^[13]; однако протоколы OSI, изначально задуманные для этой модели, не получили популярности. Некоторые инженеры утверждают, что эталонная модель OSI все еще актуальна для облачных вычислений. Другие считают, что оригинальная модель OSI не соответствует современным сетевым протоколам, и вместо этого предлагают упрощенный подход.^[14]

Сетевая модель OSI, уровни сетевой модели OSI

Для того чтобы создавать новые (и модернизировать старые) компьютерные сети и при этом не сталкиваться с проблемами совместимости и взаимодействия различных сетевых устройств были разработаны специальные стандарты — сетевые модели. Существуют различные сетевые модели, но наиболее распространенными и общепризнанными считаются: сетевая модель OSI и сетевая модель TCP/IP. В основе этих моделей лежит принцип деления сети на уровни.

Эталонная модель OSI

Начальная стадия развития сетей LAN, MAN и WAN имела во многих отношениях хаотический характер. В начале 80-х годов XX века резко увеличились размеры сетей и их количество. По мере того как компании осознавали, что, используя сетевые технологии, они могут сэкономить значительные средства и повысить эффективность своей работы, они создавали новые сети и расширяли уже существовавшие с той же быстротой, с какой появлялись новые сетевые технологии и новое оборудование.

Однако к середине 80-х годов эти же компании стали испытывать трудности с расширением уже существующих сетей. Сетям, использовавшим различные спецификации и реализованным различными способами, стало все труднее осуществлять связь друг с другом. Компании, оказавшиеся в такой ситуации, первыми осознали, что необходимо отходить от использования фирменных (proprietary) сетевых систем.

Для решения проблемы несовместимости сетей и их неспособности осуществлять связь друг с другом международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization — ISO) разработала различные сетевые схемы, такие, как DECnet, системная сетевая архитектура (Systems Network Architecture — SNA) и стек протоколов TCP/IP. Целью создания таких схем была разработка некоторого общего для всех пользователей набора правил работы сетей. В результате этих исследований организация ISO разработала сетевую модель, которая смогла помочь производителям оборудования создавать сети, совместимые друг с другом и успешно взаимодействовавшие. Процесс подразделения сложной задачи сетевой коммуникации на отдельные более мелкие можно сравнить с процессом сборки автомобиля.

Процесс проектирования, изготовления деталей и сборки автомобиля, если его рассматривать как единое целое, является весьма сложным. Маловероятно, что нашелся бы специалист, который смог бы решить все требуемые задачи при сборке автомобиля: собрать машину из случайным образом подобранных деталей или, скажем,

при изготовлении конечного продукта непосредственно из железной руды. По этой причине проектированием автомобиля занимаются инженеры»проектировщики, инженеры-литейщики проектируют формы для литья деталей, а сборочные инженеры и техники занимаются сборкой узлов и автомобиля из готовых деталей.

Эталонная модель OSI (OSI reference model), обнародованная в 1984 году, была описательной схемой, созданной организацией ISO. Эта эталонная модель предоставила производителям оборудования набор стандартов, которые обеспечили большую совместимость и более эффективное взаимодействие различных сетевых технологий и оборудования, производимого многочисленными компаниями во всем мире.

Эталонная модель OSI является первичной моделью, используемой в качестве

основы для сетевых коммуникаций.

Хотя существуют и другие модели, большинство производителей оборудования и программного обеспечения ориентируются на эталонную модель OSI, особенно когда желают обучить пользователей работе с их продуктами. Эталонная модель OSI в настоящее время считается наилучшим доступным средством обучения пользователей принципам работы сетей и механизмам отправки и получения данных по сети.

Эталонная модель OSI определяет сетевые функции, выполняемые каждым ее уровнем. Что еще более важно, она является базой для понимания того, как информация передается по сети. Кроме того, модель OSI описывает, каким образом информация или пакеты данных перемещается от программ»приложений (таких, как электронные таблицы или текстовые процессоры) по сетевой передающей среде (такой, как провода) к другим программам»приложениям, работающим на другом компьютере этой сети, даже если отправитель и получатель используют разные виды передающих сред.

Уровни сетевой модели OSI (так же называемой эталонной моделью OSI)

Сетевая модель OSI содержит семь пронумерованных уровней, каждый из которых выполняет свои особые функции в сети.

• Уровень 7 — уровень приложений.
• Уровень 6 — уровень представления данных.
• Уровень 5 — сеансовый уровень.
• Уровень 4 — транспортный уровень.
• Уровень 3 — сетевой уровень.
• Уровень 2 — канальный уровень.
• Уровень 1 — физический уровень.

Схема уровней сетевой модели OSI

Такое разделение выполняемых сетью функций называется делением на уровни. Подразделение сети на семь уровней обеспечивает следующие преимущества:

• процесс сетевой коммуникации подразделяется на меньшие и более простые этапы;
• стандартизируются сетевые компоненты, что позволяет использовать и поддерживать в сети оборудование разных производителей;
• подразделение процесса обмена данными на уровни позволяет осуществлять связь между различными типами аппаратного и программного обеспечения;
• изменения на одном уровне не влияют на функционирование других уровней, что позволяет быстрее разрабатывать новые программные и аппаратные продукты;
• коммуникация в сети подразделяется на компоненты меньшего размера, что облегчает их изучение.

Уровни сетевой модели OSI и их функции

Для передачи пакетов данных по сети от отправителя получателю каждый уровень модели OSI должен выполнить свой набор функций. Ниже описаны эти функции.

Уровень 7: уровень приложений

Уровень приложений (application layer) является ближайшим к пользователю и предоставляет службы его приложениям. От других уровней он отличается тем, что не предоставляет служб другим уровням; вместо этого он предоставляет службы только приложениям, которые находятся вне рамок эталонной модели OSI. Примерами таких приложений могут служить электронные таблицы (например, программа Excel) или текстовые процессоры (например, программа Word). Уровень приложений определяет доступность партнеров по сеансу связи друг для друга, а также синхронизирует связь и устанавливает соглашение о процедурах восстановления данных в случае ошибок и процедурах контроля целостности данных. Примерами приложений седьмого уровня могут служить протоколы Telnet и HTTP.

Уровень 6: уровень представления данных

Задача уровня представления данных (presentation layer) состоит в том, чтобы информация уровня приложений, которую посылает одна система (отправитель), могла быть прочитана уровнем приложений другой системы (получателя). При необходимости уровень представления преобразует данные в один из многочисленных существующих форматов, который поддерживается обеими системами. Другой важной задачей этого уровня является шифрование и расшифровка данных. Типовыми графическими стандартами шестого уровня являются стандарты PICT, TIFF и JPEG. Примерами стандартов шестого уровня эталонной модели, описывающих формат представления звука и видео, являются стандарты MIDI и MPEG.

Уровень 5: сеансовый уровень

Как показывает само название этого уровня, сеансовый уровень (session layer) устанавливает сеанс связи между двумя рабочими станциями, управляет им и разрывает его. Сеансовый уровень предоставляет свои службы уровню представления данных. Он также синхронизирует диалог между уровнями представления двух систем и управляет обменом данными. Кроме своей основной постоянной функции — управления, уровень сеанса связи обеспечивает эффективную передачу данных, требуемый класс обслуживания и рассылку экстренных сообщений о наличии проблем на сеансовом уровне, уровне представления данных или уровне приложений. Примерами протоколов пятого уровня могут служить сетевая файловая система (Network File System — NFS), система X-Window и протокол сеанса AppleTalk (AppleTalk Session Protocol — ASP).

Уровень 4: транспортный уровень

Транспортный уровень (transport layer) сегментирует данные передающей станции и вновь собирает их в одно целое на принимающей стороне. Границу между транспортным уровнем и уровнем сеанса связи можно рассматривать как границу между протоколами приложений и протоколами передачи данных. В то время как уровни приложений, представления данных и сеанса связи занимаются аспектами коммуникаций, которые связаны с работой приложений, нижние четыре уровня решают вопросы транспортировки данных по сети. Транспортный уровень пытается обеспечить службу передачи данных таким образом, чтобы скрыть от верхних уровней детали процесса передачи данных. В частности, задачей транспортного уровня является обеспечение надежности передачи данных между двумя рабочими станциями.

При обеспечении службы связи транспортный уровень устанавливает, поддерживает и соответствующим образом ликвидирует виртуальные каналы. Для обеспечения надежности транспортной службы используются выявление ошибок при передаче и управление информационными потоками. Примерами протоколов четвертого уровня могут служить протокол управления передачей (Transmission Control Protocol — TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol — UDP) и протокол последовательного обмена пакетами (Sequenced Packet Exchange — SPX).

Уровень 3: сетевой уровень

Сетевой уровень (network layer) является комплексным уровнем, обеспечивающим выбор маршрута и соединение между собой двух рабочих станций, которые могут быть расположены в географически удаленных друг от друга сетях. Кроме того, сетевой уровень решает вопросы логической адресации. Примерами протоколов третьего уровня могут служить Internet»протокол (IP), протокол межсетевого пакетного обмена (Internetwork Packet Exchange — IPX) и протокол AppleTalk.

Уровень 2: канальный уровень

Канальный уровень (data link layer) обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу. При этом канальный уровень решает задачи физической (в противоположность логической) адресации, анализа сетевой топологии, доступа к сети, уведомления об ошибках, упорядоченной доставки фреймов и управления потоками.

Уровень 1: физический уровень

Физический уровень (physical layer) определяет электрические, процедурные и функциональные спецификации для активизации, поддержки и отключения физических каналов между конечными системами. Спецификациями физического уровня определяются уровни напряжений, синхронизация изменений напряжения, физическая скорость передачи данных, максимальная дальность передачи, физические соединения и другие аналогичные параметры.

P.S. Сетевая модель OSI не зря считается эталонной моделью, т.к. позволяет стандартизировать различные сетевые технологии, обеспечивает взаимодействие сетевых устройств и приложений разных уровней. Четкое понимание деления на уровни дает полное представление об организации работы компьютерных сетей. Если что-то непонятно сейчас, то нужно восполнить этот пробел сейчас, т.к. изучение более сложных вещей будет очень затруднено.

На практике используется более простая сетевая модель TCP/IP, которая имеет 4 уровня.

Физический и канальный уровни модели OSI

Просмотров: 14197 шт.

Физический уровень — самый нижний уровень сетевой модели OSI, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы…

*****

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие свойства среды сети передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передачи данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC.

Особенности физического уровня модели OSI удобно рассматривать с использованием следующего рисунка:

Можно выделить следующие подуровни:

Reconciliation — подуровень согласования. Служит для перевода команд МАС-уровня в соответствующие электрические сигналы физического уровня.
MII — Medium Independent Interface, независимый от среды интерфейс. Обеспечивает стандартный интерфейс между МАС-уровнем и физическим уровнем.
PCS — Physical Coding Sublayer, подуровень физического кодирования. Выполняет кодирование и декодирование последовательностей данных из одного представления в другое.
PMA — Physical Medium Attachment, подуровень подсоединения к физической среде. Преобразует данные в битовый поток последовательных электрических сигналов, и обратно. Кроме того, обеспечивает синхронизацию приема/передачи.
PMD — Physical Medium Dependent, подуровень связи с физической средой. Отвечает за передачу сигналов в физической среде (усиление сигнала, модуляция, формирование сигнала).
AN — Auto-negotiation, согласование скорости. Используется для автоматического выбора устройствами протокола взаимодействия.
MDI — Medium Dependent Interface, зависимый от среды интерфейс. Определяет различные виды коннекторов для разных физических сред и PMD-устройств.

Дополнительно можно почитать здесь .

Среда передачи данных

Средой передачи данных называется физическая среда, пригодная для прохождения сигнала. Чтобы компьютеры могли обмениваться кодированной информацией, среда должна обеспечить их физическое соединение друг с другом. Существует несколько видов сред, применяемых для соединения компьютеров:

• коаксиальный кабель;

• неэкранированная витая пара;

• экранированная витая пара;

• оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель был первым типом кабеля, использованным для соединения компьютеров в сеть. Кабель данного типа состоит из центрального медного проводника, покрытого пластиковым изолирующим материалом, который, в свою очередь, окружен медной сеткой и/или алюминиевой фольгой. Этот внешний проводник обеспечивает заземление и защиту центрального проводника от внешней электромагнитной интерференции. При прокладке сетей используются два типа кабеля — «Толстый коаксиальный кабель» (Thicknet) и «Тонкий коаксиальный кабель» (Thinnet). Максимальная длина сегмента лежит в диапазоне от 185 до 500 м в зависимости от типа кабеля.

Кабель типа «витая пара» (twisted pair), является одним из наиболее распространенных типов кабеля в настоящее время. Он состоит из нескольких пар медных проводов, покрытых пластиковой оболочкой. Провода, составляющие каждую пару, закручены вокруг друг друга, что обеспечивает защиту от взаимных наводок. Кабели данного типа делятся на два класса — «экранированная витая пара» («Shielded twisted pair») и «неэкранированная витая пара» («Unshielded twisted pair»). Отличие этих классов состоит в том, что экранированная витая пара является более защищенной от внешней электромагнитной интерференции, благодаря наличию дополнительного экрана из медной сетки и/или алюминиевой фольги, окружающего провода кабеля. Сети на основе «витой пары» в зависимости от категории кабеля обеспечивают передачу со скоростью от 10 Мбит/с – 1 Гбит/с. Длина сегмента кабеля не может превышать 100 м (до 100 Мбит/с) или 30 м (1 Гбит/с).

Оптоволоконные кабели представляют собой наиболее современную кабельную технологию, обеспечивающую высокую скорость передачи данных на большие расстояния, устойчивую к интерференции и прослушиванию. Оптоволоконный кабель состоит из центрального стеклянного или пластикового проводника, окруженного слоем стеклянного или пластикового покрытия и внешней защитной оболочкой. Передача данных осуществляется с помощью лазерного или светодиодного передатчика, посылающего однонаправленные световые импульсы через центральный проводник. Сигнал на другом конце принимается фотодиодным приемником, осуществляющим преобразование световых импульсов в электрические сигналы, которые могут обрабатываться компьютером. Скорость передачи для оптоволоконных сетей находится в диапазоне от 100 Мбит/c до 2 Гбит/с. Ограничение по длине сегмента составляет 2 км.

Канальный уровень

Канальный уровень (англ. Data Link layer) — уровень сетевой модели OSI, который предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

В программировании, к примеру, этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС.

Задача канального уровня — обеспечить взаимодействие устройств внутри локальной сети путем передачи специальных блоков данных, которые называются кадрами (frame). В процессе формирования они снабжаются служебной информацией (заголовком), необходимой для корректной доставки получателю, и, в соответствии с правилами доступа к среде передачи, отправляются на физический уровень.

При приеме данных с уровня PHY необходимо выделить кадры, предназначенные данному устройству, проверить их на отсутствие ошибок, и передать сервису или протоколу, которому они предназначались.

Нужно обратить внимание, что именно канальный уровень отправляет, принимает, и повторяет кадры в случае коллизии. Но определяет состояние разделяемой среды физический уровень. Поэтому процесс доступа (с необходимым уточнением) подробно описан в предыдущей главе.

Информационное взаимодействие на канальном уровне сетей стандарта Ethernet так же, как и на физическом, принято разделять на дополнительные подуровни, которые не были предусмотрены стандартом OSI-7.

LLC (Logical Link Control). Уровень управления логическим каналом;

MAC (Media Access Control). Уровень доступа к среде.

Подуровень MAC

В идеология множественного доступа к среде Ethernet передачу данных приходится реализовать по широковещательному принципу «каждый для всех» (broadcasting). Это не может не наложить отпечаток на процесс формирования и распознавания кадров. Рассмотрим строение кадра Ethernet DIX, как наиболее часто используемого для передачи IP трафика.

Для идентификации устройств используются 6-ти байтовые MAC-адреса, которые отправитель обязательно должен указать в передаваемом кадре. Старшие три байта представляют собой идентификатор производителя оборудования (Vendor codes), младше — индивидуальный идентификатор устройства.

За уникальность последних несет ответственность производитель оборудования. С идентификаторами производителя дело обстоит сложнее. Существует специальная организация в составе IEEE, которая ведет список вендоров, выделяя каждому из них свой диапазон адресов. Кстати, занести туда свою запись стоит совсем не дорого, всего US 50. Можно отметить, что создатели технологии Ethernet, Ксерокс и DEC, занимают первую и последнюю строчку списка соответственно.

Такой механизм существует для того, что бы физический адрес любого устройства был уникальным, и не возникло ситуации его случайного совпадения в одной локальной сети.

Нужно особо отметить, что на большинстве современных адаптеров можно программным путем установить любой адрес. Это представляет определенную угрозу работоспособности сети, и может быть причиной тяжелых «мистических» неисправностей.

MAC-адрес может быть записан в различной форме. Наиболее часто используется шестнадцатеричная, в которой пары байтов отделяются друг от друга символами «-» или «:». Например, сетевая карта Realtek, установленная в моем домашнем компьютере, имеет адрес 00:C0:DF:F7:A4:25.

МАС-адрес позволяет выполнять единичную (Unicast), групповую (Multicast) и широковещательную адресацию кадров (Broadcast).

Единичная адресация означает, что узел-источник направляет свое сообщение только одному получателю, адрес которого явно указывается.

В режиме групповой адресации кадр будет обработан теми станциями, которые имеют такой же Vendor Code, как и у отправителя. Признаком такой посылки является «1» в младшем бите старшего байта МАС-адреса (X1:XX:XX:XX:XX:XX). Такой формат достаточно удобен для «фирменного» взаимодействия устройств, но на практике используется достаточно редко.

Другое дело широковещательная посылка, в которой адрес получателя кодируется специальным значением FF-FF-FF-FF-FF-FF. Переданный пакет будет принят и обработан всеми станциями, которые находятся в локальной сети.

Для успешной доставки одного адреса назначения явно недостаточно. Нужна дополнительная служебная информация — длина поля данных, тип сетевого протокола и др.

• Преамбула (Preamble). Состоит из 8 байтов. Первые семь содержат одну и ту же циклическую последовательность битов (10101010), которая хорошо подходит для синхронизации приемопередатчиков. Последний (Start-of-frame-delimiter, SFD), 1 байт (10101011), служит меткой начала информационной части кадра. Это поле не учитывается при определении длины кадра и не рассчитывается в контрольной сумме.

• МАС-адрес получателя (Destination Address, DA).

• МАС-адрес отправителя (Source Address, SA). Первый бит всегда равен нулю.

• Поле длины либо тип данных (Length/Type, L/T). Два байта, которые содержат явное указание длины (в байтах) поля данных в кадре или указывают на тип данных. Ниже, в описании LLC будет показано, что возможно простое автоматическое распознавание разных типов кадров.

• Данные (Data). Полезная нагрузка кадра, данные верхних уровней OSI. Может иметь длину от 0 до 1500 байт.

• Для корректного распознавания коллизий необходим кадр не менее чем из 64 байт. Если поле данных менее 46 байт, то кадр дополняется полем заполнения (Padding).

• Контрольная сумма (Frame Check Sequence, FCS). 4 байта, которые содержит контрольную сумму всех информационных полей кадра. Вычисление выполняется по алгоритму CRC-32 отправителем и добавляется в кадр. После приема кадра в буфер, приемник выполняет аналогичный расчет. В случае расхождения результата вычислений, предполагается ошибка при передаче, и кадр уничтожается.

Подуровень LLC

Данный подуровень обеспечивает единый, независимый от используемого метода доступа, интерфейс с верхним (сетевым) уровнем. По сути, можно сказать, что на нем определяется логическая структура заголовка кадра Ethernet.

…

Сетевые адаптеры

Сетевые адаптеры преобразуют пакеты данных в сигналы для передачи по сети. В ходе изготовления фирмой-производителем каждому сетевому адаптеру присваивается физический адрес, который заносится в специальную микросхему, устанавливаемую на плате адаптера. В большинстве сетевых адаптеров МАС-адрес зашивается в ПЗУ. Когда адаптер инициализируется, этот адрес копируется в оперативную память компьютера. Поскольку МАС-адрес определяется сетевым адаптером, то при замене адаптера изменится и физический адрес компьютера; он будет соответствовать МАС-адресу нового сетевого адаптера.

Для примера можно представить себе гостиницу. Предположим далее, что комната 207 имеет замок, открывающийся ключом А, а комната 410 — замок, открывающийся ключом F. Принято решение поменять замки в комнатах 207 и 410. После замены ключ А будет открывать комнату 410, а ключ F— комнату 207. В этом примере замки играют роль сетевых адаптеров, а ключи — роль МАС-адресов. Если адаптеры поменять местами, то изменятся и МАС-адреса.

ЗЫ. продолжение следует..

——

Основы организации сетей

wiki

nag.ru

Сетевая модель OSI кратко — Железо

Сетевая модель OSI содержит семь пронумерованных уровней, каждый из которых выполняет свои особые функции в сети.

• Уровень 7 — уровень приложений.
• Уровень 6 — уровень представления данных.
• Уровень 5 — сеансовый уровень.
• Уровень 4 — транспортный уровень.
• Уровень 3 — сетевой уровень.
• Уровень 2 — канальный уровень.
• Уровень 1 — физический уровень.

Уровень 7: уровень приложений

Уровень приложений (application layer) является ближайшим к пользователю и предоставляет службы его приложениям. От других уровней он отличается тем, что не предоставляет служб другим уровням; вместо этого он предоставляет службы только приложениям, которые находятся вне рамок эталонной модели OSI. Примерами таких приложений могут служить электронные таблицы (например, программа Excel) или текстовые процессоры (например, программа Word). Уровень приложений определяет доступность партнеров по сеансу связи друг для друга, а также синхронизирует связь и устанавливает соглашение о процедурах восстановления данных в случае ошибок и процедурах контроля целостности данных. Примерами приложений седьмого уровня могут служить протоколы Telnet и HTTP.

Уровень 6: уровень представления данных

Задача уровня представления данных (presentation layer) состоит в том, чтобы информация уровня приложений, которую посылает одна система (отправитель), могла быть прочитана уровнем приложений другой системы (получателя). При необходимости уровень представления преобразует данные в один из многочисленных существующих форматов, который поддерживается обеими системами. Другой важной задачей этого уровня является шифрование и расшифровка данных. Типовыми графическими стандартами шестого уровня являются стандарты PICT, TIFF и JPEG. Примерами стандартов шестого уровня эталонной модели, описывающих формат представления звука и видео, являются стандарты MIDI и MPEG.

Уровень 5: сеансовый уровень

Как показывает само название этого уровня, сеансовый уровень (session layer) устанавливает сеанс связи между двумя рабочими станциями, управляет им и разрывает его. Сеансовый уровень предоставляет свои службы уровню представления данных. Он также синхронизирует диалог между уровнями представления двух систем и управляет обменом данными. Кроме своей основной постоянной функции — управления, уровень сеанса связи обеспечивает эффективную передачу данных, требуемый класс обслуживания и рассылку экстренных сообщений о наличии проблем на сеансовом уровне, уровне представления данных или уровне приложений. Примерами протоколов пятого уровня могут служить сетевая файловая система (Network File System — NFS), система X-Window и протокол сеанса AppleTalk (AppleTalk Session Protocol — ASP).

Уровень 4: транспортный уровень

Транспортный уровень (transport layer) сегментирует данные передающей станции и вновь собирает их в одно целое на принимающей стороне. Границу между транспортным уровнем и уровнем сеанса связи можно рассматривать как границу между протоколами приложений и протоколами передачи данных. В то время как уровни приложений, представления данных и сеанса связи занимаются аспектами коммуникаций, которые связаны с работой приложений, нижние четыре уровня решают вопросы транспортировки данных по сети. Транспортный уровень пытается обеспечить службу передачи данных таким образом, чтобы скрыть от верхних уровней детали процесса передачи данных. В частности, задачей транспортного уровня является обеспечение надежности передачи данных между двумя рабочими станциями.

При обеспечении службы связи транспортный уровень устанавливает, поддерживает и соответствующим образом ликвидирует виртуальные каналы. Для обеспечения надежности транспортной службы используются выявление ошибок при передаче и управление информационными потоками. Примерами протоколов четвертого уровня могут служить протокол управления передачей (Transmission Control Protocol — TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol — UDP) и протокол последовательного обмена пакетами (Sequenced Packet Exchange — SPX).

Уровень 3: сетевой уровень

Сетевой уровень (network layer) является комплексным уровнем, обеспечивающим выбор маршрута и соединение между собой двух рабочих станций, которые могут быть расположены в географически удаленных друг от друга сетях. Кроме того, сетевой уровень решает вопросы логической адресации. Примерами протоколов третьего уровня могут служить Internet»протокол (IP), протокол межсетевого пакетного обмена (Internetwork Packet Exchange — IPX) и протокол AppleTalk.

Уровень 2: канальный уровень

Канальный уровень (data link layer) обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу. При этом канальный уровень решает задачи физической (в противоположность логической) адресации, анализа сетевой топологии, доступа к сети, уведомления об ошибках, упорядоченной доставки фреймов и у

Основные функции уровней модели OSI

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 27Следующая ⇒

Каждый из семи уровней определяет перечень услуг, которые он предоставляет смежным уровням, реализуя определенный набор сетевых функций.

· Физический уровень — описывает принципы передачи сигналов, скорость передачи, спецификации каналов связи. Уровень реализуется аппаратными средствами (сетевой адаптер, порт концентратора, сетевой кабель).

5. Канальный уровень (data link layer) — решает две основные задачи – проверяет доступность среды передачи (может быть разделена между несколькими сетевыми узлами), а также обнаруживает и исправляет ошибки, возникающие в процессе передачи.

Канальный уровень часто разбивают на два подуровня:

Уровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC) обеспечивает:

· совместный доступ сетевых адаптеров к физическому уровню,

· определение границ кадров,

· распознавание адресов назначения кадров (эти адреса часто называют физическими, или MAC-адресами).

Уровень управления логической связью (Logical Link Control, LLC) отвечает:

· за установление канала связи,

· за безошибочную посылку и прием сообщений с данными.

3. Сетевой уровень — отвечает за буферизацию и маршрутизацию в сети. Маршрутизация – существенная функция при работе в глобальных сетях (с коммутацией пакетов), когда необходимо определить маршрут передачи пакета, выполнить перевод логических адресов узлов сети в физические.

В ЛВС между любой парой узлов есть прямой путь (маршрут), поэтому основная функция этого уровня сводится к буферизации пакетов.

4. Транспортный уровень — (transport layer) решает задачу надежной передачи сообщений в составной сети с помощью подтверждения доставки и повторной отправки пакетов. Скрывает различия между сетевыми сервисами с установлением соединения и без установления соединения, так что пользователи получают требуемое качество обслуживания независимо от нижележащего сетевого уровня. Этот уровень и все следующие реализуются программно.

5. Сеансовый уровень — (session layer) позволяет запоминать информацию о текущем состоянии сеанса связи и в случае разрыва соединения возобновлять сеанс с этого состояния.

6. Уровень представления

Его функция заключается в преобразовании сообщений, используемых прикладным уровнем, в некоторый общепринятый формат обмена данными между сетевыми компьютерами.

Целью преобразования сообщения является сжатие данных и их защита.

7. Прикладной уровень — (application layer) реализует интерфейс между остальными уровнями модели и пользовательскими приложениями.

Основная идея модели OSI заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на ряд отдельных легко обозримых задач.

Тема 5.2. Протокол

Операционная система управляет ресурсами компьютера, а сетевая операционная система обеспечивает управление аппаратными и программными ресурсами всей сети. Тем не менее, для передачи данных в сети нужен еще один компонент – протокол.

Протокол – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом. Отметим три основных момента, касающихся протоколов:

· Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет:

· различные цели;

· выполняет определенные задачи;

· обладает своими преимуществами и ограничениями.

· Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Основы сети

: семь уровней эталонной модели OSI

2. Программирование
3. Сеть
4. Основы сети: семь уровней эталонной модели OSI

OSI звучит как название сверхсекретного правительственного агентства, которое вы слышишь только в романах Тома Клэнси. На самом деле в мире сетевых технологий он представляет собой взаимодействие открытых систем, как в эталонной модели взаимодействия открытых систем, известной как модель OSI .

Модель OSI разбивает различные аспекты компьютерной сети на семь отдельных уровней. Эти слои похожи на слои луковицы: каждый последующий слой охватывает слой под ним, скрывая его детали от уровней выше. Модель OSI также похожа на лук в том смысле, что если вы начнете разбирать его, чтобы заглянуть внутрь, вы обязательно прослезитесь.

Модель OSI не является сетевым стандартом в том смысле, в котором Ethernet и TCP / IP являются сетевыми стандартами.Скорее, модель OSI — это структура, в которую могут вписаться различные сетевые стандарты. Модель OSI определяет, какие аспекты работы сети могут быть решены с помощью различных сетевых стандартов. Так что в некотором смысле модель OSI — это своего рода стандарт стандартов.

Семь уровней модели OSI

Слой	Имя	Описание
1	Физические	Управляет прокладкой кабелей и устройств, таких как повторители и концентраторы .
2	Канал передачи данных	Предоставляет MAC-адреса для уникальной идентификации сетевых узлов и средство для передачи данных через физический уровень в форме пакетов . Мосты и переключатели — это устройства уровня 2.
3	Сеть	Обрабатывает маршрутизацию данных по сегментам сети.
4	Транспорт	Обеспечивает надежную доставку пакетов.
5	Сессия	Устанавливает сеансы между сетевыми приложениями.
6	Презентация	Преобразует данные, чтобы системы, использующие разные форматы данных , могли обмениваться информацией.
7	Приложение	Разрешает приложениям запрашивать сетевые услуги.

Первые три уровня иногда называют нижними уровнями . Они имеют дело с механизмом передачи информации с одного компьютера на другой по сети. Слои с 4 по 7 иногда называют верхними слоями . Они касаются того, как прикладное программное обеспечение может быть связано с сетью через интерфейсы прикладного программирования.

Семь уровней модели OSI — это несколько идеализированное представление о том, как должны работать сетевые протоколы. В реальном мире реальные сетевые протоколы не полностью соответствуют модели OSI. Реальный мир всегда беспорядок, чем идеальный. Тем не менее, модель OSI дает удобную — если не полностью точную — концептуальную картину того, как работает сеть.

Основы сети

: Коммутация и модель OSI

2. Программирование
3. Сеть
4. Cisco
5. Основы сети: Коммутация и модель OSI

Автор Эдвард Тец

Как вы, возможно, знаете, коммутация подходит для Модель OSI на уровне 2.При коммутации и мостовом соединении на уровне 2 они работают с информацией MAC-адреса, содержащейся в кадрах Ethernet. Если вы спуститесь на уровень 1, устройство, такое как ретранслятор или концентратор, просто принимает электрический импульс на проводе и усиливает сигнал. Коммутатор, с другой стороны, считывает кадр Ethernet в память, восстанавливает его и повторно передает из порта назначения (или всех портов в случае широковещательного кадра).

Коммутаторы

поддерживают следующие три основных типа механизмов пересылки:

• Коммутация с промежуточным хранением: Процесс, с помощью которого коммутатор считывает весь кадр Ethernet в память перед его проверкой, в это время коммутатор определяет адрес назначения и принимает решение о пересылке.Этот тип коммутации дает два преимущества: коммутатор обеспечивает полный фрейм, и перед отправкой данных в сети не будет конфликтов. Недостатком является небольшая задержка пересылки данных.

• Сквозная коммутация: В этом процессе решение о пересылке принимается, как только считывается достаточный объем кадра, который может составлять всего 17 байтов данных после преамбулы. На основе этого большого количества данных коммутатор может определить разницу между Ethernet II и IEEE 802.3, IEEE 802.2 и типы кадров Ethernet_SNAP. После того, как это различие обнаружено, может начаться процесс пересылки кадра его адресату.

  В зависимости от типа кадра и использования списков контроля доступа (ACL), всего можно прочитать 54 байта данных. Это условие может значительно уменьшить задержку пересылки данных к месту назначения, поскольку без задержки с промежуточным хранением вы можете приблизиться к истинной скорости передачи данных. Проблема возникает, когда вы сталкиваетесь с конфликтом в сети для кадра данных, который частично пересылается, что делает работу по пересылке кадра бесполезной.

  Эта проблема устранена в сетях, которые полностью коммутируются, поскольку коллизии будут происходить только тогда, когда два или более устройства подключены к концентратору, который затем подключается к порту коммутатора. Устраняя концентраторы в вашей сети, вы устраняете коллизии.

• Коммутация без фрагментов: Этот процесс аналогичен сквозному, за исключением того, что решение о пересылке не принимается до тех пор, пока не будут прочитаны первые 64 байта кадра данных и не будут конфликтовать.После чтения 64 байтов у коммутатора будет достаточно данных для пересылки допустимого фрейма, поскольку Ethernet требует, чтобы фреймы были не менее 64 байтов.

  В полностью коммутируемой сети этот процесс не дает преимуществ перед сквозной коммутацией. Однако, если вероятность коллизий высока, этот процесс предпочтительнее сквозной коммутации, поскольку он предотвращает пересылку кадров, размер которых меньше минимального размера Ethernet. (Эти рамки незаконного размера называются рунтами .)

Оба метода коммутации, которые пересылают данные до того, как весь фрейм будет считан в коммутатор, имеют критический недостаток при работе с целостностью фрейма Ethernet.Последней частью данных является FCS или контрольная сумма кадра, которая используется для проверки того, что кадр Ethernet, поступивший на коммутатор, не был изменен или изменен из-за сетевой ошибки.

Поскольку коммутатор не считал весь кадр, коммутатор не может вычислить контрольную сумму или сравнить ее с FCS, найденным в конце кадра. Кадры с ошибочной контрольной суммой не должны пересылаться; но в этом случае большая часть коммутатора уже переадресована к тому моменту, когда коммутатор узнает, что контрольная сумма неверна.

Из-за скорости текущих коммутаторов вы, вероятно, обнаружите, что большинство коммутаторов на рынке, например коммутаторы Cisco, используют метод передачи данных с промежуточным хранением, потому что новые скорости перемещения данных внутри коммутатора перевешивают стоимость пересылки неверных данных.

Об авторе книги

Эдвард Тец работал с компьютерами в качестве торгового представителя, специалиста службы поддержки, инструктора и консультанта.Он имеет Cisco CCNA и множество других сертификатов, а также оказывал поддержку системам и локальным сетям как крупным, так и небольшим организациям. Эд является соавтором CompTIA A + Certification All-in-One For Dummies .

Модель OSI

, объяснение для чайников — обновление

2020 г.

«Кажется, всем нужна обработка данных.»

Хотя это и верно, это предложение не обязательно констатирует факт. Скорее, это простое мнемоническое устройство, созданное, чтобы помочь людям запомнить семь уровней модели взаимодействия открытых систем (OSI) — приложение, представление, сеанс, транспорт, сеть, канал передачи данных и физический.

Но что такое модель OSI и почему ее понимание важно для понимания того, как работают сложные компьютерные сети? Краткий ответ: модель OSI позволяет нам разговаривать друг с другом о том, что происходит в сети.

Придерживаясь структуры модели OSI, мы начнем с основ, а затем дадим более подробные объяснения каждого уровня, заканчивая более подробным рассмотрением одного из наиболее важных, но недооцененных слоев.

Объяснение модели OSI

Модель OSI, впервые задуманная в 1970-х годах и формализованная в 1984 году, не является набором жестких и быстрых правил, но дает общее представление о том, как работают сети, от физического оборудования до приложений конечных пользователей.Это также полезно, когда что-то идет не так, позволяя специалистам по сетевым операциям определять определенные уровни для устранения неполадок. Если кто-то говорит: «Ну, это проблема уровня 7», на самом деле они говорят, что проблема может быть в таком приложении, как веб-браузер.

Модель OSI состоит из двух основных компонентов: базовой эталонной модели и протоколов. Базовая эталонная модель — это просто еще один способ описания семислойной модели. В этой модели слой в вашей сети работает со слоями, расположенными непосредственно над и под ним, что означает, что инструменты уровня 4 работают напрямую с инструментами слоев 3 и 5.Протоколы позволяют каждому уровню на хосте связываться с соответствующим уровнем на другом хосте. Протоколы — одна из причин, по которой вы можете отправить электронное письмо из приложения уровня 7, такого как Outlook, со своего рабочего стола в Сиэтле кому-то, кто использует Gmail в Сингапуре.

Теперь, когда мы вкратце ознакомились с моделью OSI, давайте начнем очищать семислойную луковицу.

Уровни модели OSI

Хотя модель OSI построена сверху вниз, мы собираемся начать с нижнего уровня — уровня 1 — и продвигаться вверх.

Поскольку уровень 7 сложен и вездесущ, давайте рассмотрим его подробнее.

Уровень 7 модели OSI

Во многом именно здесь живет предприятие. Уровень 7 — это точка, на которой клиенты будут напрямую взаимодействовать с вашим бизнесом. Уровень приложений определяет компоненты связи, определяет доступность ресурсов и обеспечивает бесперебойную работу связи. Этот уровень обеспечивает доступ к сетевым ресурсам, поэтому вы, вероятно, узнаете его наиболее распространенные протоколы:

• Протокол передачи гипертекста (HTTP)
• Telnet
• Протокол передачи файлов (FTP)
• Простой протокол передачи почты (SMTP)

Интересно, что большинство решений по мониторингу сетевого трафика на самом деле не погружаются в уровень 7, вместо этого для анализа используются уровни 3 и 4.Проблема с этим подходом заключается в том, что вы теряете массу уникальных поведенческих данных, которые могут помочь во всем, от балансировки нагрузки до смягчения киберугроз.

Поскольку уровень 7 взаимодействует как с конечным пользователем (будь то программист или заказчик), так и с приложением, анализ трафика на этом уровне обеспечивает уровень детализации, которого нет на других уровнях. Думайте об этом как о подслушивании: с видимостью L2-L4 вы можете сказать, что два человека разговаривают друг с другом с обеих сторон здания.Благодаря видимости L7 вы знаете, кто каждый человек, в каких комнатах они находятся и что на самом деле говорят друг другу.

Однако все больше организаций и поставщиков начинают осознавать ценность прозрачности уровня 7 для анализа производительности и, тем более, для безопасности предприятия. Например, анализ трафика L7 в режиме реального времени дает командам безопасности возможность обнаруживать подозрительное поведение, такое как вредоносный трафик DDoS, и устранять угрозу, не затрагивая законных посетителей.

Полноценный анализ сетевого трафика продвигает этот процесс на новый уровень, добавляя поведенческую аналитику для обнаружения угроз и реагирования, о которой вы можете узнать в этом блоге.

Модель

osi объяснена для чайников Архив

• Около
• Контакт
• Заявление об ограничении ответственности
• Авторские права
• Подписаться
• Отправить статьи
• Форум
• Рука помощи
• Работа с частичной занятостью
• Обучение ПЛК
• Игра

Ищи:

Поиск

Facebook Twitter Youtube

• Дом
  • Все
  • Анимация
  • Основы
  • Формулы
  • Стандарты
  • Проект
  • Как это работает
• Измерение
  • Анализаторы
  • Поток
  • Давление
  • Уровень
  • Температура
  • Вибрация
  • Регулирующие клапаны
  • Калибровка
  • Коммутаторы
  • Электромагнитный клапан
• Контроль
  • Учебные пособия по ПЛК
  • Системы управления
  • Автоматизированная система безопасности (SIS)
  • Связь
  • Пожарная и газовая система
• — вопросы и ответы
  • Вопросы для интервью по КИП
  • Вопросы с несколькими вариантами ответов
  • Практические вопросы
  • Вопросы и ответы по электронике
  • Вопросы и ответы по электрике
• EE
  • Электроника
    • Вопросы и ответы по электронике
    • Основы электроники
    • Электронные устройства и схемы
    • Электроника Анимация
    • Цифровая электроника
  • Электрооборудование
    • Основы электротехники
    • Вопросы и ответы по электрике
    • Силовая электроника
    • Электрические машины
    • Электрическая анимация
    • Энергетические системы
    • Распределительное устройство и защита
    • Передача и распределение
• MCQ
  • Приборы
  • Электроника и измерения
  • Цифровая электроника
  • Электронные устройства и схемы
  • Системы управления
  • Аналоговая электроника
  • Микропроцессор
  • Электрические схемы
  • Электрические машины
  • Электрические схемы
  • Силовая электроника
  • Энергетические системы
  • Электромагнитное поле
• Подробнее
  • Инструменты
  • Форум
  • Учебники
  • Гостевые статьи
  • Проектирование КИП
  • Обычный
  • Программное обеспечение
  • Инструменты Excel
  • Монтаж и ввод в эксплуатацию
  • Основы процессов
  • Видео
  • Книги
• Курсы

Главное меню
Инструменты Inst

Ищи:

Поиск

Главная »Объяснение модели osi для чайников

osi модель для чайников Архив

С. Бхарадвадж Редди 14 июня 2016 г. 13 апреля 2018 г.

TCP / IP — это протокол связи для подключения хостов к Интернету, а OSI — это эталонная модель для связи между конечными пользователями в сети.Протокол управления передачей используется …

1 non-osi model1- osi models arabic1. osi model2 model osi3 преимущества osi model3 преимущества osi model3 way handshake osi model3. объясните эталонную модель TCP / IP с помощью схемы4 преимущества модели OSI4 уровня модели TCP IP4 уровня эталонной модели TCP / IP4 модели OSI4. vrstva osi modelu4g osi model5 преимущества модели osi5 capas del modelo osi5 capas del modelo tcp / ip5 lapisan dalam model osi layer5 layer osi model5 layer tcp ip reference model5 layer tcp / ip model5 layer tcp / ip model pdf5 sloj osi modela5-layer tcp / ip модель ppt5.чем похожи модели osi и tcp / ip 5. что такое tcp / ip model6 capa del modelo osi6. сравнить модель osi и модель tcp / ip6lowpan модель osi7 capas del modelo tcp / ip7 lapisan osi модель7 слойная модель osi акроним7 слойная модель osi аналогия7 слойная osi модель диаграмма7 слойная модель osi объяснена7-слойная модель osi для чайников7 слойная модель osi ppt7 слоев tcp ip модель7 модель osi Слой и грибовидная модель7 OSI model Layers7 OSI model pdf7 shtresat e modelit osi8 capas del modelo osi802.11n osi model802.1x osi model802.3 модель OSI 9 слоев модель OSI 9 слоев модель OSI рубашка 9 слоев модель OSI футболка акроним для модели TCP IP преимущества модели TCP IP по сравнению с OSIПрограмма ATMc для модели OSIПрограмма ATMc для модели OSIc программа для моделирования модели OSIc quoi le modele osic’est quoi model osicapa 0 modelo osicapa 1 modelo tcp ipcapa 2 modelo osicapa 2 modelo osi funcionescapa 2 modelo tcp ipcapa 3 modelo tcp ipcapa 4 modelo osicapa 5 modelo osicapa 5 modelo osi sesioncapa 6 modelo osicapa 6 modelo osi sesioncapa 6 modelo osicapa 6 modelo osi presentacioncapa 8 modelo Osi режим 8 modelo модель osicapas y modelo osic для моделей tcp / ipразличие ч / б OSI и tcp / ip-моделейразличие ч / б модели OSI и tcp / ipразличие между osi и tcp / ip modeldifferenza modello osi e tcp / ip Недостатки osi modeldispositivos y modelo osidod model vs tcp / ip modelejemplo capa 6 modelo osienkapsulacja w modelu osierror capa 8 modelo osietc.Здесь используются следующие протоколы: IPethernet и модель osiexplain tcp / ip в подробностях объясните 5-уровневую модель tcp / ip в деталях firewall y модель osi первые 3 уровня osi модель ftp функция osi уровня 1 модель 323 osi модель ICMPieee 802 y модель osiIGMPimportancia capa 8 modelo интернет-слой модель 4 уровня введение модели OSIIPXisc 9 уровней OSI modelisc

OSI model

Модель Open Systems Interconnection model ( OSI model ) является продуктом усилий по взаимодействию открытых систем в Международной организации по стандартизации.Это рецепт описания и стандартизации функций системы связи с точки зрения уровней абстракции. Подобные коммуникационные функции сгруппированы в логические уровни. Экземпляр уровня предоставляет услуги своим экземплярам верхнего уровня, получая услуги от уровня ниже.

Например, уровень, который обеспечивает безошибочную связь по сети, обеспечивает путь, необходимый для приложений, находящихся над ним, в то время как он вызывает следующий более низкий уровень для отправки и приема пакетов, составляющих содержимое этого пути.Два экземпляра на одном уровне соединяются горизонтальным соединением на этом уровне.

Обмен данными в модели OSI (пример с уровнями с 3 по 5)

История

Началась работа над многоуровневой моделью сетевой архитектуры, и Международная организация по стандартизации (ISO) приступила к разработке своей структурной архитектуры OSI. OSI состояла из двух основных компонентов: абстрактной модели сети, сети, называемой базовой эталонной моделью или семиуровневой моделью, и набора конкретных протоколов.

Концепция семиуровневой модели была предложена Чарльзом Бахманом, Honeywell Information Services. Различные аспекты дизайна OSI возникли из опыта работы с ARPANET, зарождающимся Интернетом, NPLNET, EIN, CYCLADES сетью и работой в IFIP WG6.1. Новый дизайн был задокументирован в ISO 7498 и различных дополнениях к нему. В этой модели сетевая система была разделена на уровни. Внутри каждого уровня одна или несколько сущностей реализуют его функциональные возможности. Каждая сущность напрямую взаимодействовала только со слоем, находящимся непосредственно под ней, и предоставляла средства для использования слою над ней.

Протоколы

позволяют объекту на одном хосте взаимодействовать с соответствующим объектом на том же уровне на другом хосте. Определения услуг абстрактно описывают функциональные возможности, предоставляемые (N) -уровню уровнем (N-1), где N был одним из семи уровней протоколов, работающих на локальном хосте.

Документы стандартов OSI доступны в ITU-T в виде рекомендаций серии X.200. ^[1] Некоторые спецификации протокола также были доступны как часть серии ITU-T X.Эквивалентные стандарты ISO и ISO / IEC для модели OSI доступны в ISO, но только некоторые из них бесплатны. ^[2]

Описание уровней OSI

Согласно рекомендации X.200, существует семь уровней, каждый из которых известен как N-слой. Объект N + 1 запрашивает услуги у объекта уровня N.

На каждом уровне два объекта (равноправные объекты N) взаимодействуют посредством протокола N, передавая блоки данных протокола (PDU).

Блок служебных данных (SDU) — это конкретный блок данных, который был передан с уровня OSI на нижний уровень и который нижний уровень еще не инкапсулирован в блок данных протокола (PDU).SDU — это набор данных, который отправляется пользователем услуг данного уровня и передается семантически неизменным пользователю однорангового сервиса.

PDU на любом заданном уровне, уровне N, является SDU уровня ниже, уровня N-1. Фактически SDU является «полезной нагрузкой» данного PDU. То есть процесс изменения SDU на PDU состоит из процесса инкапсуляции, выполняемого нижним уровнем. Все данные, содержащиеся в SDU, инкапсулируются в PDU. Уровень N-1 добавляет к SDU верхние или нижние колонтитулы или и то, и другое, преобразовывая его в PDU уровня N-1.Добавленные верхние или нижние колонтитулы являются частью процесса, используемого для получения данных из источника в место назначения.

Некоторые ортогональные аспекты, такие как управление и безопасность, затрагивают каждый уровень.

Услуги безопасности не относятся к определенному уровню: они могут быть связаны несколькими уровнями, как определено в Рекомендации МСЭ-Т X.800. ^[3]

Эти услуги нацелены на улучшение триады ЦРУ (конфиденциальность, целостность и доступность) передаваемых данных. Фактически доступность услуг связи определяется сетевым дизайном и / или протоколами управления сетью.Для защиты от отказа в обслуживании необходим соответствующий выбор.

Уровень 1: физический уровень

Физический уровень определяет электрические и физические характеристики устройств. В частности, он определяет взаимосвязь между устройством и средой передачи, например медным или оптическим кабелем. Это включает расположение контактов, напряжения, спецификации кабелей, концентраторы, повторители, сетевые адаптеры, адаптеры главной шины (HBA, используемые в сетях хранения данных) и многое другое.

Основные функции и услуги, выполняемые на физическом уровне:

• Установление и прекращение подключения к среде связи.
• Участие в процессе эффективного распределения коммуникационных ресурсов между несколькими пользователями. Например, разрешение конфликтов и управление потоком.
• Модуляция, или преобразование между представлением цифровых данных в пользовательском оборудовании и соответствующими сигналами, передаваемыми по каналу связи. Это сигналы, передаваемые по физическим кабелям (например, медным и оптоволоконным) или по радиоканалу.

Параллельные шины SCSI работают на этом уровне, хотя следует помнить, что логический протокол SCSI — это протокол транспортного уровня, который работает по этой шине.На этом уровне также находятся различные стандарты Ethernet физического уровня; Ethernet включает в себя как этот уровень, так и уровень канала передачи данных. То же самое относится к другим локальным сетям, таким как Token Ring, FDDI, ITU-T G.hn и IEEE 802.11, а также к персональным сетям, таким как Bluetooth и IEEE 802.15.4.

Уровень 2: уровень канала передачи данных

Уровень канала данных предоставляет функциональные и процедурные средства для передачи данных между сетевыми объектами, а также для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, которые могут возникать на физическом уровне.Первоначально этот уровень был предназначен для среды связи точка-точка и точка-многоточка, характерной для глобальных сред в телефонной системе. Архитектура локальной сети, которая включала в себя среду с множественным доступом с возможностью широковещательной передачи, была разработана независимо от работы ISO в IEEE Project 802. Работа IEEE предполагала подуровни и функции управления, которые не требуются для использования WAN. В современной практике только обнаружение ошибок, а не управление потоком с помощью скользящего окна, присутствует в протоколах передачи данных, таких как протокол точка-точка (PPP), а в локальных сетях — IEEE 802.2 Уровень LLC не используется для большинства протоколов в Ethernet, а в других локальных сетях его механизмы управления потоком и подтверждения используются редко. Управление потоком через скользящее окно и подтверждение используются на транспортном уровне такими протоколами, как TCP, но все еще используются в нишах, где X.25 предлагает преимущества в производительности.

Стандарт ITU-T G.hn, который обеспечивает высокоскоростную локальную сеть по существующим проводам (линии электропередач, телефонные линии и коаксиальные кабели), включает в себя полный уровень канала передачи данных, который обеспечивает как исправление ошибок, так и управление потоком с помощью выборочное повторение протокола скользящего окна.

Служба WAN и LAN упорядочивает биты с физического уровня в логические последовательности, называемые кадрами. Не все биты физического уровня обязательно входят в кадры, поскольку некоторые из этих битов предназначены исключительно для функций физического уровня. Например, каждый пятый бит битового потока FDDI не используется уровнем.

Архитектура протокола WAN

Протоколы канала передачи данных WAN, ориентированные на соединение, помимо кадрирования, обнаруживают и могут исправлять ошибки. Они также могут контролировать скорость передачи.На уровне канала передачи данных WAN может быть реализован механизм управления потоком данных и подтверждения со скользящим окном для обеспечения надежной доставки кадров; это справедливо для управления синхронным каналом передачи данных (SDLC) и HDLC, а также для производных от HDLC, таких как LAPB и LAPD.

Архитектура локальной сети IEEE 802

Практические ЛВС без установления соединения начались с спецификации Ethernet до IEEE, которая является предком IEEE 802.3. Этот уровень управляет взаимодействием устройств с общей средой, которая является функцией подуровня управления доступом к среде (MAC).Выше этого подуровня MAC находится независимый от среды подуровень IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC), который занимается адресацией и мультиплексированием в среде с множественным доступом.

Хотя IEEE 802.3 является доминирующим протоколом проводной локальной сети, а IEEE 802.11 — протоколом беспроводной локальной сети, устаревшие уровни MAC включают Token Ring и FDDI. Подуровень MAC обнаруживает, но не исправляет ошибки.

Уровень 3: сетевой уровень

Сетевой уровень предоставляет функциональные и процедурные средства передачи последовательностей данных переменной длины от исходного хоста в одной сети к целевому хосту в другой сети, сохраняя при этом качество обслуживания, запрошенное транспортным уровнем (в отличие от канала передачи данных). слой, который соединяет хосты в одной сети).Сетевой уровень выполняет функции сетевой маршрутизации, а также может выполнять фрагментацию и повторную сборку и сообщать об ошибках доставки. Маршрутизаторы работают на этом уровне, отправляя данные по расширенной сети и делая возможным Интернет. Это логическая схема адресации — значения выбирает сетевой инженер. Схема адресации не иерархическая.

Сетевой уровень можно разделить на три подуровня:

1. Доступ к подсети — учитывает протоколы, которые имеют дело с интерфейсом к сетям, такие как X.25;
2. Зависимая от подсети конвергенция — когда необходимо довести уровень транзитной сети до уровня сетей с обеих сторон
3. Конвергенция, не зависящая от подсети — обрабатывает передачу данных по нескольким сетям.

Примером этого последнего случая является CLNP или IPv7 ISO 8473. Он управляет передачей данных без установления соединения по одному шагу за раз, от конечной системы к входящему маршрутизатору, от маршрутизатора к маршрутизатору и от выходного маршрутизатора к конечной системе назначения. Он не отвечает за надежную доставку на следующий переход, а только за обнаружение ошибочных пакетов, чтобы они могли быть отброшены.В этой схеме IPv4 и IPv6 должны быть классифицированы с X.25 как протоколы доступа к подсети, поскольку они несут адреса интерфейсов, а не адреса узлов.

Ряд протоколов управления уровнями, функция, определенная в Приложении к управлению, ISO 7498/4, принадлежит сетевому уровню. К ним относятся протоколы маршрутизации, управление группами многоадресной рассылки, информация и ошибки сетевого уровня, а также назначение адресов сетевого уровня. Именно функция полезной нагрузки делает их принадлежащими сетевому уровню, а не протоколу, который их переносит.

Уровень 4: транспортный уровень

Транспортный уровень обеспечивает прозрачную передачу данных между конечными пользователями, обеспечивая надежные услуги передачи данных на верхние уровни. Транспортный уровень контролирует надежность данного канала посредством управления потоком, сегментации / десегментации и контроля ошибок. Некоторые протоколы ориентированы на состояние и соединение. Это означает, что транспортный уровень может отслеживать сегменты и повторно передавать те, которые не работают. Транспортный уровень также обеспечивает подтверждение успешной передачи данных и отправляет следующие данные, если ошибок не произошло.

OSI

определяет пять классов транспортных протоколов в режиме установления соединения в диапазоне от класса 0 (который также известен как TP0 и обеспечивает наименьшее количество функций) до класса 4 (TP4, разработанный для менее надежных сетей, подобных Интернету). Класс 0 не содержит средства восстановления после ошибок и был разработан для использования на сетевых уровнях, которые обеспечивают безошибочные соединения. Класс 4 наиболее близок к TCP, хотя TCP содержит такие функции, как плавное закрытие, которое OSI назначает сеансовому уровню. Кроме того, все классы протокола режима соединения OSI TP обеспечивают ускорение передачи данных и сохранение границ записей.Подробные характеристики классов TP0-4 приведены в следующей таблице: ^[4]

Возможно, простой способ визуализировать транспортный уровень — сравнить его с почтовым отделением, которое занимается отправкой и классификацией отправляемых почтовых отправлений и посылок.Однако помните, что почтовое отделение обрабатывает внешний почтовый конверт. Более высокие уровни могут иметь эквивалент двойных конвертов, таких как службы криптографического представления, которые могут быть прочитаны только адресатом. Грубо говоря, протоколы туннелирования работают на транспортном уровне, например, передают протоколы не-IP, такие как IBM SNA или Novell IPX, по IP-сети или сквозное шифрование с помощью IPsec. Хотя Generic Routing Encapsulation (GRE) может показаться протоколом сетевого уровня, если инкапсуляция полезной нагрузки происходит только в конечной точке, GRE становится ближе к транспортному протоколу, который использует заголовки IP, но содержит полные кадры или пакеты для доставки в конечную точку. конечная точка.L2TP передает кадры PPP внутри транспортного пакета.

Хотя протокол управления передачей (TCP) и протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) пакета Internet Protocol Suite не был разработан в соответствии с эталонной моделью OSI и не соответствует строго определению транспортного уровня OSI, он обычно классифицируется как протоколы уровня 4. в OSI.

Уровень 5: сеансовый уровень

Сеансовый уровень контролирует диалоги (соединения) между компьютерами. Он устанавливает, управляет и завершает соединения между локальным и удаленным приложением.Он обеспечивает работу в полнодуплексном, полудуплексном или симплексном режимах и устанавливает процедуры контрольной точки, отсрочки, завершения и перезапуска. Модель OSI сделала этот уровень ответственным за плавное закрытие сеансов, которое является свойством протокола управления передачей, а также за контрольные точки сеанса и восстановление, которые обычно не используются в Internet Protocol Suite. Сеансовый уровень обычно явно реализуется в прикладных средах, использующих удаленные вызовы процедур.

Уровень 6: уровень представления

Уровень представления устанавливает контекст между объектами прикладного уровня, в котором объекты более высокого уровня могут использовать другой синтаксис и семантику, если служба представления обеспечивает отображение между ними.Если отображение доступно, блоки данных службы представления инкапсулируются в блоки данных протокола сеанса и передаются вниз по стеку.

Этот уровень обеспечивает независимость от представления данных (например, от шифрования) за счет преобразования между форматами приложения и сетью. Уровень представления преобразует данные в форму, которую принимает приложение. Этот уровень форматирует и шифрует данные для отправки по сети. Иногда его называют синтаксическим слоем. ^[5]

В исходной структуре представления использовались основные правила кодирования Abstract Syntax Notation One (ASN.1) с такими возможностями, как преобразование текстового файла с кодировкой EBCDIC в файл с кодировкой ASCII или сериализацию объектов и других структур данных из и в XML.

Уровень 7: прикладной уровень

Уровень приложений — это уровень OSI, ближайший к конечному пользователю, что означает, что и уровень приложения OSI, и пользователь напрямую взаимодействуют с программным приложением. Этот уровень взаимодействует с программными приложениями, реализующими коммуникационный компонент. Такие прикладные программы выходят за рамки модели OSI.Функции прикладного уровня обычно включают в себя идентификацию партнеров по связи, определение доступности ресурсов и синхронизацию связи. При идентификации партнеров по связи прикладной уровень определяет идентичность и доступность партнеров по связи для приложения с данными для передачи. При определении доступности ресурсов прикладной уровень должен решить, существует ли достаточная сеть или запрошенная связь. При синхронизации связи все коммуникации между приложениями требуют взаимодействия, которое управляется на уровне приложений.Некоторые примеры реализаций на уровне приложений также включают:

• В стеке OSI:
• В стеке TCP / IP:

Межуровневые функции

Есть некоторые функции или службы, которые не привязаны к данному уровню, но они могут влиять на более чем один уровень. Примеры:

• служба безопасности (электросвязь) ^[3] , как определено в Рекомендации ITU-T X.800.
• функций управления, т. Е. Функций, которые позволяют настраивать, создавать экземпляры, контролировать, завершать обмен данными двух или более объектов: существует специальный протокол прикладного уровня, общий протокол информации управления (CMIP) и соответствующая ему служба, служба общей информации управления (CMIS ) им необходимо взаимодействовать с каждым слоем, чтобы иметь дело со своими экземплярами.
• MPLS работает на уровне модели OSI, который обычно считается лежащим между традиционными определениями уровня 2 (уровень канала передачи данных) и уровня 3 (сетевой уровень), и поэтому его часто называют протоколом «уровня 2.5». Он был разработан для предоставления единой службы передачи данных как для клиентов с коммутацией каналов, так и для клиентов с коммутацией пакетов, которые обеспечивают модель службы дейтаграмм. Его можно использовать для передачи множества различных видов трафика, включая IP-пакеты, а также собственные кадры ATM, SONET и Ethernet.
• ARP используется для преобразования адресов IPv4 (уровень 3 OSI) в MAC-адреса Ethernet (уровень 2 OSI).

Интерфейсы

Ни эталонная модель OSI, ни протоколы OSI не определяют никаких программных интерфейсов, кроме как намеренно абстрактных спецификаций услуг. Спецификации протокола точно определяют интерфейсы между разными компьютерами, но программные интерфейсы внутри компьютеров зависят от реализации.

Например, Winsock Microsoft Windows, сокеты Berkeley Unix и интерфейс транспортного уровня System V — это интерфейсы между приложениями (уровень 5 и выше) и транспортом (уровень 4).NDIS и ODI — это интерфейсы между медиа (уровень 2) и сетевым протоколом (уровень 3).

Стандарты интерфейса, за исключением физического уровня к носителю, являются приблизительной реализацией спецификаций службы OSI.

Примеры

Сравнение с TCP / IP

В модели Интернета TCP / IP протоколы намеренно не так жестко спроектированы в виде строгих уровней, как в модели OSI. ^[10] RFC 3439 содержит раздел, озаглавленный «Уровни, признанные опасными». Тем не менее, TCP / IP распознает четыре широких уровня функциональности, которые вытекают из области действия содержащихся в них протоколов, а именно: объем программного приложения, сквозное транспортное соединение, диапазон межсетевого взаимодействия и, наконец, объем прямые ссылки на другие узлы в локальной сети.

Несмотря на то, что концепция отличается от модели OSI, эти уровни, тем не менее, часто сравнивают со схемой многоуровневого OSI следующим образом: Уровень приложений Интернета включает в себя уровень приложений OSI, уровень представления и большую часть уровня сеанса.Его сквозной транспортный уровень включает функцию постепенного закрытия сеансового уровня OSI, а также транспортного уровня OSI. Уровень межсетевого взаимодействия (уровень Интернета) является подмножеством сетевого уровня OSI (см. Выше), в то время как канальный уровень включает в себя канал передачи данных OSI и физические уровни, а также части сетевого уровня OSI. Эти сравнения основаны на исходной модели протокола с семью уровнями, как определено в ISO 7498, а не на уточнениях в таких вещах, как внутренняя организация документа сетевого уровня.

Предположительно строгое одноуровневое многоуровневое распределение модели OSI, как это обычно описывается, не представляет противоречий в TCP / IP, поскольку допустимо, чтобы использование протокола не соответствовало иерархии, подразумеваемой в многоуровневой модели. Такие примеры существуют в некоторых протоколах маршрутизации (например, OSPF) или в описании протоколов туннелирования, которые обеспечивают канальный уровень для приложения, хотя протокол хоста туннеля вполне может быть транспортным или даже протоколом прикладного уровня сам по себе. .

См. Также

Список литературы

Внешние ссылки

.