Что это osi: Модель OSI 7 уровней — для чайников с примерами

Содержание

Модель OSI — это… Что такое Модель OSI?

Сеансовый уровень (англ. Session layer)

5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Транспортный уровень (англ. Transport layer)

4-й уровень модели предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: UDP.

Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных.

Некоторые протоколы сетевого уровня, называемые протоколами без установки соединения, не гарантируют, что данные доставляются по назначению в том порядке, в котором они были посланы устройством-источником. Некоторые транспортные уровни справляются с этим, собирая данные в нужной последовательности до передачи их на сеансовый уровень. Мультиплексирование (multiplexing) данных означает, что транспортный уровень способен одновременно обрабатывать несколько потоков данных (потоки могут поступать и от различных приложений) между двумя системами. Механизм управления потоком данных — это механизм, позволяющий регулировать количество данных, передаваемых от одной системы к другой. Протоколы транспортного уровня часто имеют функцию контроля доставки данных, заставляя принимающую данные систему отправлять подтверждения передающей стороне о приеме данных.

Сетевой уровень (англ. Network layer)

3-й уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него.

Описать работу протоколов с установкой соединения можно на примере работы обычного телефона. Протоколы этого класса начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения, которые посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете, работают аналогично почтовой системе. Каждое письмо или пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждый промежуточный почтамт или сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена. За установку данных в соответствующем порядке при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

Канальный уровень (англ. Data Link layer)

Этот уровень 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 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. Примеры таких интерфейсов: ODI,

Физический уровень (англ. Physical layer)

Самый нижний уровень модели 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 передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RJ-45, разъемы BNC.

Модель OSI и реальные протоколы

Семиуровневая модель OSI является теоретической, и содержит ряд недоработок. Были попытки строить сети в точном соответствии с моделью OSI, но созданные таким образом сети были дорогими, ненадёжными и неудобными в эксплуатации. Реальные сетевые протоколы, используемые в существующих сетях, вынуждены отклоняться от неё, обеспечивая непредусмотренные возможности, поэтому привязка некоторых из них к уровням OSI является несколько условной: некоторые протоколы занимают несколько уровней модели OSI, функции обеспечения надёжности реализованы на нескольких уровнях модели OSI.

Основная недоработка OSI — непродуманный транспортный уровень. На нём OSI позволяет обмен данными между приложениями (вводя понятие порта — идентификатора приложения), однако, возможность обмена простыми датаграммами (по типу UDP) в OSI не предусмотрена — транспортный уровень должен образовывать соединения, обеспечивать доставку, управлять потоком и т. п. (по типу TCP). Реальные же протоколы реализуют такую возможность.

Семейство TCP/IP

Семейство TCP/IP имеет три транспортных протокола: TCP, полностью соответствующий OSI, обеспечивающий проверку получения данных, UDP, отвечающий транспортному уровню только наличием порта, обеспечивающий обмен датаграммами между приложениями, не гарантирующий получения данных и ICMP, используемый для внутренних нужд обеспечения работы; остальные также не являются транспортными протоколами.)

Семейство IPX/SPX

В семействе IPX/SPX порты (называемые «сокеты» или «гнёзда») появляются в протоколе сетевого уровня IPX, обеспечивая обмен датаграммами между приложениями (операционная система резервирует часть сокетов для себя). Протокол SPX, в свою очередь, дополняет IPX всеми остальными возможностями транспортного уровня в полном соответствии с OSI.

В качестве адреса хоста IPX использует идентификатор, образованный из четырёхбайтного номера сети (назначаемого маршрутизаторами) и MAC-адреса сетевого адаптера.

Модель DOD

Стек протоколов TCP/IP, использующий упрощённую четырёхуровневую модель OSI.

См. также

Источники

  • Александр Филимонов Построение мультисервисных сетей Ethernet, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
  • Руководство по технологиям объединенных сетей //cisco systems , 4-е издание, Вильямс 2005 ISBN 584590787X

Интернет, которого не было / Хабр

От переводчика: Это перевод статьи OSI: The Internet that wasn’t Эндрю Л. Рассела (Andrew L. Russell), изначально опубликованной в журнале IEEE Spectrum.

Как TCP/IP превзошёл стандарты Open Systems Interconnection, став протоколом для глобальных компьютерных сетей.


Если бы всё пошло по плану, Интернет который мы знаем никогда бы не возник. Этот план, разработанный 35 лет назад, предполагал создание целостного набора стандартов для компьютерных сетей Open Systems Interconnection, OSI.

Его создатели были обособленной группой представителей компьютерной индустрии из Соединённого Королевства, Франции и Соединённых Штатов Америки. Они представляли себе законченную, открытую и многослойную систему, которая позволила бы пользователям по всему миру легко обмениваться данными и тем самым открыть новые возможности для развития сотрудничества и коммерции.


Фото: INRIA
Просто подключите: Исследователь Юбер Зиммерман (Hubert Zimmerman) [слева — прим. автора] рассказывает о компьютерных сетях представителям французской власти на встрече в 1974 году. Зиммерман впоследствии будет играть ключевую роль в развитии стандартов OSI.


В то время, их видение представлялось единственно правильным. Тысячи инженеров и законодателей по всему миру оказались вовлечены в процесс становления стандартов OSI. Скоро у них была поддержка всех заинтересованных сторон: производителей компьютеров, телефонных компаний, регуляторов, национальных правительств, агентств по международным стандартам, академических исследователей, даже министерства обороны США [U.S. Department of Defence]. К середине 1980-х мировое признание OSI было очевидно.

Однако, к началу 1990-х проект практически заглох, столкнувшись с дешёвой и гибкой, хоть и менее полной, альтернативой: стеком Интернет состоявшим из Transmission Control Protocol и Internet Protocol. Когда позиции OSI ослабли, один из ведущих сторонников Интернета, Эйнар Стефруд (Einar Stefferud), с удовлетворением произнёс: «OSI это красивая мечта, а TCP/IP — уже реальность!» («OSI is a beautiful dream, and TCP/IP is living it!»).


Фото: INRIA
1961: Пол Баран (Paul Baran) в Rand Corp. начинает разработку своей концепции «коммутации блоков сообщений» как способа передачи данных по компьютерным сетям.

Что же случилось с «красивой мечтой»? В то время как триумфальная история Интернета хорошо задокументирована его создателями и историками с ними работавшими, OSI был позабыт всеми, за исключением лишь горстки ветеранов войны стандартов Internet-OSI. Чтобы понять причину, нам нужно окунуться в раннюю историю компьютерных сетей, время, когда досадные проблемы цифрового единства и глобальной связности будоражили умы учёных-информатиков, инженеров из телекоммуникационных компаний, законотворцев и правление корпораций. А чтобы лучше понять эту историю, вам придётся на время откинуть всё то, что вы уже знаете об Интернете. Попробуйте представить, если можете, что Интернет никогда не существовал.

История начинается в 1960-х. Воздвигается Берлинская Стена. Движение за свободу слова (Free Speech Movement) расцветает в Беркли. Солдаты США сражаются во Вьетнаме. А системы взаимосвязи цифровых компьютеров находятся ещё в младенчестве и подвергаются интенсивным широкопрофильным исследованиям, с десятками (а скоро — сотнями) людей в академических кругах, промышленности и правительстве занятых в крупных исследовательских проектах.


1965: Дональд В. Дэвис (Donald W. Davies), работая независимо от Барана, разрабатывает свою сеть с «коммутацией пакетов» (packet-switching).

Наиболее многообещающие из всех исследовательских проектов включали новый подход к передаче данных, называемый коммутацией пакетов. Изобретённый независимо Полом Бараном (Paul Baran) в Rand Corp. в Соединённых Штатах и Дональдом Дэвисом (Donald Davies) в Национальной Физической Лаборатории в Англии, способ коммутации пакетов предусматривал разбиение сообщений на отдельные блоки, или пакеты, которые могли быть маршрутизированы независимо по множеству доступных сетевых каналов. Компьютер на принимающей стороне собирал бы пакеты обратно в изначальную форму. Баран и Дэвис оба верили, что коммутация пакетов может быть более надёжной и эффективной, чем коммутация каналов, старая технология, используемая в телефонных системах, требующая выделенного канала для каждого подключения.

Исследователи, финансируемые Агентством по передовым исследованиям (Advanced Research Projects Agency, ARPA) министерства обороны США, создали первую сеть с коммутацией пакетов, названную ARPANET, в 1969 году. Вскоре другие организации, в частности компьютерный гигант IBM и ряд телефонных монополистов в Европе, начали вынашивать амбициозные планы по созданию сетей с коммутацией пакетов. Рассматривая возможность цифрового единства между компьютерами и связью, эти компании всё же больше заботились об удержании уровня доходов, получаемых от их существующего бизнеса. В результате, IBM и телефонные монополии предпочитали чтобы коммутация пакетов полагалась на «виртуальные цепи» (“virtual circuits”) — конструкция, копирующая технические и организационные методы систем с коммутацией каналов.


1969: ARPANET, первая сеть с коммутацией пакетов, создана в Соединённых Штатах.

1970: Оценочная прибыль на рынке компьютерных сетей США: US $46 миллионов.

1971: Во Франции запущен проект сети с коммутацией пакетов Cyclades.

При таком числе идей от заинтересованных сторон, все сходились на необходимости для коммутации пакетов некоторой формы международной стандартизации. Первые попытки начались в 1972 году, когда была сформирована Международная Рабочая Группа по Сетям (Inter­national Network Working Group, INWG). Винт Серф (Vint Cerf) был её первым председателем; другими активными участниками были Алекс МакКинзи (Alex McKenzie) в Соединённых Штатах, Дональд Дэвис и Роджер Сканлбёри (Roger Scantlebury) в Англии, а также Луи Пузан (Luis Pouzin) и Юбер Зиммерманн (Hubert Zimmermann) во Франции.

Задачей INWG было продвижение идеи коммутации пакетов на основе «датаграм», разработанной Пузаном. Как он мне объяснил во время нашей встречи в Париже в 2012 году, «Суть датаграм в отсутствии соединения. Это означает, что не создаётся никаких взаимоотношений между отправителем и получателем. Они независимы друг от друга, как фотоны». Это было радикальным предложением, в особенности при сравнении с виртуальными соединениями, предпочитаемыми IBM и телеком-инженерами.

INWG регулярно собиралась и обменивалась техническими статьями с целью приведения разработок в соответствие с идеей датаграм, в особенности транспортного протокола — ключевого механизма обмена пакетами между сетями различных типов. После нескольких лет дебатов и дискуссий, группа, наконец, достигла соглашения в 1975 году, и Серф с Пузаном отправили документацию по своему протоколу в международную организацию по надзору за телекоммуникационными стандартами, Международный Консультативный Комитет Телеграфии и Телефонии (International Telegraph and Telephone Consultative Commitee, известный по своему французскому акрониму, CCITT).


1972: собирается International Network Working Group (INWG) для разработки международного стандарта сетей с коммутацией пакетов, включая [слева направо — прим.автора] Луи Пузана, Винта Серфа, Алекса МакКинзи, ­Юбера Зиммермана и Дональда Дэвиса.

Комитет, в котором преобладали телеком-инженеры, отверг предложение INWG как слишком рискованное и не обкатанное. Серф с коллегами были очень разочарованы. Пузан, лидер Cyclades, французского исследовательского проекта по пакетным сетям, саркастически заметил, что CCITT «не против коммутации пакетов, если она выглядит также как коммутация каналов». И когда Пузан на конференциях жаловался на тактику «заламывания рук» со стороны «государственных монополий», все понимали, что он говорит о французском регуляторе [CCITT]. Французским бюрократам не нравилась искренность их соотечественника, что привело к постепенному истощению государственного финансирования Cyclades с 1975 по 1978 годы, после чего Пузан покинул проект.


1974: Винт Серф и Роберт Кан (Robert Kahn) публикуют статью “A Protocol for Packet Network Intercommunication,” [Протокол для взаимодействия пакетных сетей — прим. переводчика] в журнале IEEE Transactions on Communications.

Со своей стороны, Серф был настолько обескуражен этим опытом создания международных стандартов, что к концу 1975 года он покинул пост председателя INWG. Он также покинул кафедру в Стэнфорде и принял предложение Роберта Кана работать в ARPA. Серф и Кан уже успели развить разработку Пузана и опубликовали детали своей «программы управления передачей» годом ранее в IEEE Transactions on Communications. Эта разработка стала техническим фундаментом «Интернета», термина который позже был принят для обозначения сети сетей, использовавшей стек TCP/IP ARPA. В последующие годы эти двое руководили разработкой протоколов Интернета в подконтрольной им среде: небольшом сообществе подрядчиков ARPA.

Уход Серфа ознаменовал перелом в INWG. В то время как Серф и подрядчики ARPA в итоге формировали костяк Интернет в восьмидесятые, многие из оставшихся ветеранов INWG перегруппировались и присоединились к международному альянсу, который формировался под знаменем OSI, и два этих лагеря стали враждовать.

OSI был разработан комитетом, но одного этого факта недостаточно, чтобы похоронить проект — в конце концов, многие успешные стандарты начинают подобным образом. Однако это важно для понимания того, что произошло дальше.

В 1977 году, представители британской компьютерной промышленности предложили создание нового комитета по стандартам, посвящённого сетям с коммутацией пакетов, в рамках Международной Организации по Стандартизации (International Organization for Standardization, ISO), независимой негосударственной ассоциации созданной после Второй Мировой Войны. В отличии от CCITT, ISO не занималась исключительно телекоммуникациями: широта охвата тем включала технический комитет TC1 занятый стандартами на резьбу шурупов и TC17, работавший со сталью. Также, в отличии от CCITT, ISO уже имела в своём составе комитеты по компьютерным стандартам и могла быть более восприимчива к идеям датаграм без соединений.

Британское предложение, получившее поддержку представителей из США и Франции, призывало к созданию «сетевых стандартов необходимых для открытого взаимодействия». Эти стандарты, по мнению британцев, могли бы предложить альтернативу «замкнутым ‘закрытым’ системам» традиционных компьютеров, разработанных «без учёта возможности их совместной работы». Концепция открытого взаимодействия была как стратегической, так и технической, и говорила об их желании создать конкуренцию лидерам рынка, конкретно IBM и телекоммуникационным монополиям.


Многоуровневый подход: Референсная модель OSI (слева) разделяет связь между компьютерами на семь уровней, от физики на первом до приложений на седьмом. Хоть и менее строго, подход TCP/IP также может быть представлен в виде уровней, как показано справа.

Как и ожидалось, ISO согласилась с предложением британцев и назначила эксперта по базам данных из США Чарльза Бакмэна (Charles Bachman) главой комитета. Весьма уважаемый в околокомпьютерных кругах, Бакмэн получил четырьмя годами ранее престижную Премию Тьюринга за свою работу над системой управления базами данных Integrated Data Store.

Когда я брал интервью у Бакмэна в 2011 году, он описал то «архитектурное видение», которое он привнёс в OSI, то видение было вдохновлено его работой с базами данных вообще и архитектурой IBM Systems Network Architecture в частности. Он начал с определения референсной модели, которая разделяла различные задачи связи между компьютерами на множество уровней. На пример, физическая среда передачи (такая как медные кабели) попадает в первый уровень, транспортные протоколы для перемещения данных попадают в четвёртый уровень, а приложения (такие как электронная почта и передача файлов) находятся на седьмом уровне. После утверждения архитектуры на основе уровней, можно было приступать к разработке конкретных протоколов.

1974: IBM запускает сеть с коммутацией пакетов названную Systems Network Architecture.

1975: INWG направляет предложение в CCITT, комитет его отвергает. Серф покидает свой пост в INWG.

1976: CCITT публикует Рекомендацию X.25, стандарт пакетной коммутации, использующий «виртуальные цепи».

Разработка Бакмэна в значительной мере отличалась от Systems Network Architecture: тогда как IBM создавала архитектуру терминал-компьютер, Бакмэн соединял равноправные компьютеры. Этот подход сделал проект весьма привлекательным для таких компаний как General Motors, ведущего сторонника OSI в восьмидесятые годы. GM имела десятки заводов и сотни поставщиков, использующих смесь малосовместимых программных и аппаратных систем. Схема Бакмэна позволила бы объединить компьютеры и сети различных проприетарных типов — если они следовали стандартам OSI.

Многоуровневая референсная модель OSI давала также и важную организационную возможность: модульность. То есть деление на уровни позволило разделить работу над протоколами между комитетами. Явно, модель Бакмэна была лишь началом. Чтобы стать международным стандартом, каждое предложение должно было пройти через четыре стадии, начиная с рабочего черновика, далее черновика предлагаемого международного стандарта, потом черновика международного стандарта и, наконец, международного стандарта. Создание консенсуса вокруг референсной модели OSI и связанных с ней стандартов потребовало экстраординарного числа пленарных заседаний и собраний комитетов.

Первое пленарное заседание OSI продлилось три дня, с 28 февраля по 2 марта 1978 года. Собралось множество делегатов из десяти стран и наблюдатели из четырёх международных организаций. У всех участвовавших были свои рыночные интересы и готовые наработки. При этом, у делегатов из одной страны могли быть совершенно разные цели. Многие из собравшихся были ветеранами INWG, сохранившими осторожный оптимизм в отношении возможности вырвать будущее сетей из лап IBM и телекоммуникационных монополий, которые, вполне очевидно, планировали доминировать на новом рынке.


1977: Комитет ISO по взаимодействию открытых систем Open Systems Interconnection сформирован во главе с Чарльзом Бакмэном [слева]; среди других активных участников Юбер Зиммерман [по центру] и Джон Дэй (John Day) [справа].

1980: Министерство обороны США публикует «Стандарты Интернет Протокола и Протокола Управления Передачей» (“Standards for the Internet Protocol and Transmission Control Protocol”).

Одновременно, представители IBM, возглавляемые Джозефом Де Блэзи (Joseph De Blasi), весьма способным директором по стандартам в компании, мастерски направляли дискуссию, удерживая развитие OSI в рамках деловых интересов IBM. Информатик Джон Дэй, разрабатывавший протоколы для ARPANET, был ключевым членом делегации США. В своей книге 2008 года Паттерны в Архитектуре Сетей (Patterns in Network Architecture, изд. Prentice Hall), Дэй вспоминает, что представители IBM со знанием дела вмешивались в споры между делегатами «боровшимися за кусок пирога… IBM вертела ими как хотела. Это было завораживающее зрелище».

Несмотря на палки, вставляемые в колёса, лидерство Бакмэна двигало OSI по рискованному пути от замысла к реальности. Бакмэн и Юбер Зиммерман (ветеран Cyclades и INWG) добились альянса с телекоммуникационными инженерами из CCITT. Но это партнёрство с трудом преодолевало фундаментальную несовместимость их взглядов. Зиммерман и его коллеги от информатики, вдохновлённые конструкцией датаграм Пузана, боролись за протоколы без установления соединения, тогда как профессионалы от телекоммуникаций настаивали на виртуальных цепях. Вместо разрешения спора, они согласились включить оба варианта в рамках OSI, тем самым увеличивая его размеры и сложность.

Этот непростой альянс информатиков и связистов опубликовал международный стандарт на референсную модель OSI в 1984 году. Вскоре последовали отдельные стандарты OSI на транспортные протоколы, электронную почту, электронные справочники, управление сетью и многие другие функции. OSI начинал проявлять признаки своей неотвратимости. Ведущие компьютерные компании, такие как Digital Equipment Corp., Honeywell, и IBM, были к тому времени очень заинтересованы в OSI, наравне с Европейски Экономическим Сообществом (European Economic Community), правительствами стран Европы, Северной Америки и Азии.

Даже правительство США — ведущий спонсор протоколов Интернета, несовместимых с OSI — присоединилось к популярному проекту. Министерство обороны официально приняло заключение из рекомендаций Национального Исследовательского Совета (National Research Council) 1985 года о переходе от TCP/IP к OSI. Одновременно, министерство по торговле (Department of Commerce) издало в 1988 году мандат, предписывающий использование стандартов OSI на всех компьютерах, закупаемых правительством США после августа 1990 года.

Хотя такие указы и выглядят как работа передёргивающих бюрократов, следует вспомнить что в восьмидесятых годах Интернет был всего лишь исследовательской сетью: сеть быстро росла, но её администраторы не допускали коммерческий трафик или сторонних провайдеров на финансируемую правительством магистраль вплоть до 1992 года. Для компаний и других крупных организаций, желавших обмениваться данными между различными типами компьютеров или сетей, OSI оставался единственным вариантом.

January 1983: Требование министерства обороны США (U.S. Department of Defense) использовать TCP/IP в ARPANET отмечает “Рождение Интернета.”

May 1983: ISO публикует международный стандарт «ISO 7498: Базовая Референсная Модель Взаимосвязи Открытых Систем» (The Basic Reference Model for Open Systems Interconnection).

1985: Национальный Исследовательский Совет США (U.S. National Research Council) рекомендует мин.обороны постепенную миграцию от TCP/IP к OSI.

1988: Доход на рынке компьютерной связи США: 4.9 миллиарда долларов.

На этом, конечно, история не заканчивается. К концу восьмидесятых годов, негодование по поводу медленного развития OSI достигло критической отметки. В ходе собрания в Европе в 1989 году, защитник OSI Браэн Капентер (Brian Carpenter) выступил с речью озаглавленной «OSI уже опоздал?» («Is OSI Too Late»). Тот раз, как он вспоминает в своих недавних мемуарах, «был единственным случаем в моей жизни» когда он удостоился «стоячей овации на технической конференции». Двумя годами позже, французский эксперт по сетям и бывший член INWG, Пузан, в эссе озаглавленном «Десять лет OSI — Зрелость или Младенчество?» («Ten Years of OSI—Maturity or Infancy?») обозначил растущую неопределённость: «Правительственные и корпоративные нормативы постоянно рекомендуют OSI в качестве основного решения. Однако, гораздо проще и быстрее внедрить однородную сеть на базе проприетарных архитектур или объединить разнородные системы используя продукты на базе TCP». Даже для сторонников OSI, Интернет выглядел всё более привлекательно.

Ощущение обречённости усугублялось, прогресс замедлился и в середине девяностых, красивая мечта OSI наконец закончилась. Фатальным недостатком процесса, как бы иронично это не звучало, была приверженность к открытости. Формальные правила международной стандартизации давали любой заинтересованной стороне право участвовать в разработке, что приводило к общей напряжённости, несовместимости взглядов и давало путь подрывной деятельности.

Первый председатель OSI, Бакмэн, ожидал этих проблем с самого начала. В своей речи на конференции в 1978 году, он выказал обеспокоенность шансами OSI на успех: «[Стоящая перед нами] организационная задача велика. Технические проблемы больше, чем что-либо ранее известное в информационных системах. А политические проблемы заставят попотеть самого хитроумного государственного деятеля. Можете ли вы себе представить попытку привести в обозримом будущем к соглашению представителей десятка ведущих конкурирующих компьютерных корпораций, и десятка телефонных компаний, и PTT [государтсвенные телекоммуникационные монополии — прим.автора], и технических экспертов из десяти различных государств?»

1988: U.S. Department of Commerce предписывает правительственным организациям закупать только соответствующие OSI продукты.

1989: В то время как OSI начинает разваливаться, информатик Браэн Капентер выступает с речью «OSI уже опоздал?» завершающейся овацией.

1991: Тим Бёнес-Ли объявляет о публичном выпуске приложения WorldWideWeb.

1992: U.S. National Science Foundation пересматривает политику в отношении допуска коммерческого трафика в Интернете.

Несмотря на усилия Бакмэна и других людей, груз организационных проблем не спадал. Сотни инженеров присутствовали на встречах различных комитетов и рабочих групп OSI, а бюрократические процедуры, используемые для структурирования дискуссии, не давали быстро создавать стандарты. Спорили обо всём: даже о тривиальных нюансах языка (например, о разнице между оборотами «вы подчинитесь» и «вам следует подчиниться»). Гораздо более сложные вопросы разделяли экспертов от информатики и телекоммуникаций, чьи технические и бизнес-планы конфликтовали. Таким образом, открытость и модульность — ключевые принципы координации проекта — стали причиной краха OSI.

В тоже время, Интернет процветал. При достаточном финансировании со стороны правительства США, Серф и Кан со своими коллегами были защищены от сил международной политики и экономики. ARPA и Агентство по связи для обороны (Defence Communications Agency) ускорили внедрение Интернета в начале восьмидесятых годов, финансируя учёных для внедрения протоколов Интернет в популярных операционных системах, таких как вариант Unix от Университета Калифорнии, Беркли. Тогда, первого января 1983 года, ARPA прекратила поддержку межузлового протокола ARPANET, тем самым вынудив подрядчиков использовать TCP/IP, если они желали оставаться на связи; этот день известен как «день рождения Интернета».


Фото: Джон Дэй (John Day)

Что в имени?: В ходе заседания в июле 1986 годе в Newport, R.I., представители из Франции, Германии, Соединённого Королевства и США рассматривали вопрос работы референсной модели OSI с критическими функциями именования и адресации в сети.

Таким образом, пока многие пользователи ещё ждали, что OSI станет решением для глобального объединения сетей, всё большее число людей начинало использовать TCP/IP как практичное, пусть и временное, средство сетевого взаимодействия.

Инженеры, которые присоединялись к Интернет-сообществу в 1980-е часто не понимали OSI, высмеивая её ошибочную монструозность созданную ничего не смыслящими европейскими бюрократами. Инженер Маршал Роуз (Marshall Rose) писал в своём учебнике 1990 года, что «Сообщество Интернета очень старается игнорировать сообщество OSI. Вообще говоря, технологии OSI уродливы в сравнении с технологиями Интернет.»

К сожалению, негативный настрой Интернет-сообщества также приводил к отвержению хороших технических идей OSI. Классическим примером является «дворцовый переворот» в 1992 году. Хотя они и были далеки от уровня формальности той бюрократии, что создавала OSI, Интернет регулировали Совет по делам Интернета (Internet Activities Board) и Инженерный совет Интернета (Internet Engineering Task Force, IETF), которые отвечали за управление развитием стандартов. Именно такая работа проходила в 1992 году в Кэмбридже. Несколько лидеров, занятых пересмотром маршрутизации и ограничений адресации, не предусмотренных ранее при разработке TCP и IP, рекомендовали сообществу если не внедрить, то хотя бы рассмотреть некоторые технические протоколы, разработанные в рамках OSI. Сотни присутствовавших Интернет-инженеров рьяно выразили свой протест, а затем изгнали лидеров за такую ересь.

1992: В ходе «дворцового переворота, Интернет-инженеры отвергли ISO ConnectionLess Network Protocol, предложенный в качестве альтернативы IP версии 4.

1996: Интернет-сообщество разрабатывает IP версии 6.

2013: По IPv6 передаётся примерно 1 процент глобального Интернет трафика.

Хотя Серф и Кан не разрабатывали TCP/IP для применения в бизнесе, десятилетия государственной поддержки их исследований создали важное коммерческое преимущество: протоколы Интернет могли применяться бесплатно. Для сравнения, чтобы использовать стандарты OSI, компании, разрабатывавшие и продававшие сетевое оборудование, должны были приобретать у соответствующей группы ISO бумажные копии, по одной копии за раз. Марк Левийон (Mark Levilion), инженер французского подразделения IBM, в 2012 году сказал мне в ходе интервью об отходе индустрии от OSI к TCP/IP следующее: „С одной стороны, есть что-то что бесплатно, доступно и его нужно просто загрузить. А с другой, гораздо более проработанный проект, гораздо более завершённый, более сложный, но дорогой. Будучи директором по ИТ, что бы вы выбрали?“

К середине девяностых, Интернет стал стандартом де-факто для глобальной компьютерной сети. Поступив жестоко с создателями OSI, приверженцы Интернета перехватили идею „открытости“ и объявили её своей. Сегодня, они то и дело выступают за свободу „открытого Интернета“ от авторитарных правительств, регулирования и монополистов.

В свете успеха гибкого подхода Интернета, OSI часто описывают как негативный пример бюрократизированной „предупредительной стандартизации“ на незрелом переменчивом рынке. Акцент на недостатках, однако, упускает многие успехи, сделанные OSI: фокусирование внимания на последних достижениях техники сделало её источником ценного опыта (включая решение ряда серьёзных проблем) для поколения сетевых инженеров, которые позднее основали свои компании, были советниками при правительствах и преподавали в университетах по всему миру.

За гранью этих упрощённых понятий „успеха“ и „неудач“, история OSI содержит важные уроки, который следует усвоить инженерам, регуляторам и пользователям Интернета. Возможно, важнейшим из этих уроков является противоречивость понятия „открытости“. OSI выявила глубокое несоответствие между идеалистическими представлениями об открытости и политико-экономическими реалиями мировой сетевой индустрии. И крах OSI наступил потому, что не удалось примирить разнородные желания всех заинтересованных сторон. Что, в таком случае, это означает для жизнеспособности открытого Интернета?

Хотите узнать больше?


Эта статья является логическим продолжением статьи “‘Rough Consensus and Running Code’ and the Internet-OSI Standards War” 2006 года того же автора, опубликованной в IEEE Annals of the History of Computing. Атор подробнее рассматривает эти и другие темы в своей книге Open Standards and the Digital Age: History, Ideology, and Networks (Cambridge University Press, 2014).

В работе Джанет Эбэйт (Janet Abbate) Inventing the Internet (MIT Press, 1999) даётся прекрасное расмотрение событий, приведших Интернет к тому виду, который мы имеем сейчас.

Статья “INWG and the Conception of the Internet: An Eyewitness Account” Алекса МакКинзи, опубликованная в январском выпуске IEEE Annals of the History of Computing 2011 года, основана на документах сохранённых МакКинзи после его работы в International Networking Working Group, которые сейчас находятся в архиве института Чарльза Бэбиджа Университета Минесоты (Минеаполис).

Онлайн-книга Entrepreneurial Capitalism and Innovation: A History of Computer Communications, 1968–1988 Джеймса Пелки (James Pelkey) основана на интервью и документах, собранных им в конце 1980-х и начале девяностых, времени когда казалось, что OSI будет доминировать в будущих сетях. Проект Пелки также описан в блоге Музея Истории Компьютеров в посте посвящённом сорокалетию Ethernet.

Урок 1. Краткое описание модели OSI

 

Что такое модель OSI

Чтобы понять как работает сама сеть необходимо в первую очередь знать Эталонную Модель Взаимодействия OSI (Open System Interconnected). Модель состоит из 7 уровней. Каждый уровень описывает определенные действия и протоколы, которые необходимы для корректного функционирования сети. Таким образом, мы можем создать различные сетевые устройства, которые будут выполнять работу (следовать сетевому протоколу) конкретного уровня модели OSI, не заботясь о том, что происходит на других уровнях. Иными словами, одно устройство будет кодировать и преобразовывать передаваемые данные в нужный формат, а другое — будет передавать эти же данные по сети.
Кроме того, такой “раздельный” подход модели позволяет оборудованию разных производителей взаимодействовать друг с другом.


Чтобы лучше понять такой подход рассмотрим простой пример. У каждого имеется компьютер. Чтобы пользоваться интернетом в первую очередь необходимо иметь сетевую карту (которая по умолчанию уже стоит на всех PC/ноутбуках), а также модем, который по кабелю подключен к провайдеру.
Так вот, компьютер выполняет одни действия, например показ изображений, видео, печатание текста.
Сетевая карта выполняет другие действия — подключение к модему и передачу данных.
А модем выполняет свои действия — взаимодействие с провайдером.


Каждое из этих устройств работает на определенном уровне модели OSI и выполняет только те действия, которые предписаны ей уровнем (сетевым протоколом) и не больше и не меньше.


Почему не создать универсальное устройство, которое будет работать на всех уровнях?

Теоретически это можно сделать, но такое устройство будет очень дорогим и нестабильным в плане функциональности. Чем больше устройство поддерживает функций, тем чаще оно ломается. Кроме того, во многих случаях эффективнее использовать узкоспециализированное устройство.


Однако существуют устройства, которые поддерживают функции нескольких уровней OSI.


Так как же выглядит модель OSI?

 


Структура модели OSI

Вот как выглядит модель

 

Прикладной уровень — описывает пользовательские программы/приложения, которые в большинстве случаев взаимодействуют с пользователем. Например, сетевая игра World Of Tanks, Skype работают на прикладном уровне. Они предоставляют пользователю удобный интерфейс, с помощью которого он общается по сети с другими участниками.


Представительный уровень — все полученные данные преобразуются в определенные формат, код, форму, которые понятны самому компьютеру и остальным уровням. Например, играя в World Of Tanks нам необходимо преобразовать звук, картинки, видео и действия игрока в удобную для компьютера форму, код/сигнал.


Сеансовый уровень — на этом уровне устанавливается и поддерживается диалог с другим компьютером или сервером.


Транспортный уровень — здесь обеспечивается надежное взаимодействие твоего компьютера с другим компьютером. Если по каким-то причинам связь кратковременно оборвется или уменьшится скорость передачи данных, то этот уровень обеспечит нормальное функционирование и восстановление диалога с удаленным узлом. Кроме того, с помощью транспортного уровня обеспечивается многокальная связь с различными удаленными устройствами. Например, играя в тот же World Of Tanks ты сможешь просматривать почту на mail.ru, а также общаться по Skype. Все 3 приложения работают на прикладном уровне и именно транспортный уровень позволяет одновременную работу всех трех приложений.


Сетевой уровень — на этом уровне происходит поиск оптимального маршрута (маршрутизация) к удаленному устройству на основе его сетевого адреса — IP адреса. Зная адрес удаленного узла сетевой уровень найдет получателя среди множества других в бесконечном пространстве сети Internet.


Канальный уровень — на этом уровне обеспечивается взаимодействие 2-х разных сетевых устройств друг с другом. Например, твой компьютер подключен к модему, модем же подключается к сетевому оборудованию провайдера. Компьютер общается с модемом, используя один “язык” (технологию), в то время, как модем общается с провайдером на другом “языке”. Чтобы преобразовать данные в такой язык, понятный противоположному узлу и используется канальный уровень.


Зачем создавать столько разных технологий взаимодействий на канальном уровне? Не проще ли создать одну технологию и подключить компьютер к провайдеру напрямую?

Теоретически можно, но не всегда это возможно. Технологии канального уровня создавались исходя из возможностей устройств и самой сети. К тому же, разные технологии имеют различные возможности, такие как скорость передачи, максимальное расстояние передачи, задержки сигнала и другие. Поэтому и используются различные технологии и канальный уровень.


Физический уровень — это уровень представляет собой среду распространения сигнала. В качестве среды передачи может выступать электрический и оптический кабели, радио и спутниковые антенны. На этом уровне и происходит преобразование сигнала в соответствующую форму для передачи по физической среде.
На первый взгляд все выглядит сложно, поэтому рассмотрим работу модели на примере общения 2-х пользователей по Skype

 

Когда Алиса пишет сообщение Кате, то ее данные дробятся на блоки и  передаются от верхнего прикладного уровня вниз на физический уровень. При этом каждый уровень добавляет свою служебную информацию в поступающие блоки данных от вышестоящего уровня. Данный процесс называется инкапсуляцией. На каждом уровне эти блоки данных имеют разные названия, как показано на рисунке

Когда переданные Алисой сообщения достигнут компьютера Катя, то произойдет обратный процесс — данные с нижнего физического уровня будут передаваться на верхний прикладной уровень, чтобы Катя увидела полученные сообщения. На этот раз на каждом уровне ранее добавленная служебная информация будет удаляться и на прикладном уровне все блоки соберутся в единый поток данных. Данный процесс называется декапсуляцией.

 

То же самое происходит, когда Катя передает данные Алисе.

Предлагаю рассмотреть весь процесс на представленной ниже анимации:

 

Как видишь универсальным устройством, работающим на всех уровнях является в нашем случае компьютер.
Однако модель OSI является лишь теоретической моделью, попыткой стандартизировать взаимодействие сетевых устройств с помощью создания своего рода стека протоколов для каждого уровня.

 

 

Комментарии для сайта Cackle

Эталонная модель OSI — это… Что такое Эталонная модель OSI?

Сеансовый уровень (англ. Session layer)

5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Транспортный уровень (англ. Transport layer)

4-й уровень модели предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: UDP.

Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных.

Некоторые протоколы сетевого уровня, называемые протоколами без установки соединения, не гарантируют, что данные доставляются по назначению в том порядке, в котором они были посланы устройством-источником. Некоторые транспортные уровни справляются с этим, собирая данные в нужной последовательности до передачи их на сеансовый уровень. Мультиплексирование (multiplexing) данных означает, что транспортный уровень способен одновременно обрабатывать несколько потоков данных (потоки могут поступать и от различных приложений) между двумя системами. Механизм управления потоком данных — это механизм, позволяющий регулировать количество данных, передаваемых от одной системы к другой. Протоколы транспортного уровня часто имеют функцию контроля доставки данных, заставляя принимающую данные систему отправлять подтверждения передающей стороне о приеме данных.

Сетевой уровень (англ. Network layer)

3-й уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю и могут быть разделены на два класса: протоколы с установкой соединения и без него.

Описать работу протоколов с установкой соединения можно на примере работы обычного телефона. Протоколы этого класса начинают передачу данных с вызова или установки маршрута следования пакетов от источника к получателю. После чего начинают последовательную передачу данных и затем по окончании передачи разрывают связь.

Протоколы без установки соединения, которые посылают данные, содержащие полную адресную информацию в каждом пакете, работают аналогично почтовой системе. Каждое письмо или пакет содержит адрес отправителя и получателя. Далее каждый промежуточный почтамт или сетевое устройство считывает адресную информацию и принимает решение о маршрутизации данных. Письмо или пакет данных передается от одного промежуточного устройства к другому до тех пор, пока не будет доставлено получателю. Протоколы без установки соединения не гарантируют поступление информации получателю в том порядке, в котором она была отправлена. За установку данных в соответствующем порядке при использовании сетевых протоколов без установки соединения отвечают транспортные протоколы.

Канальный уровень (англ. Data Link layer)

Этот уровень 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 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. Примеры таких интерфейсов: ODI,

Физический уровень (англ. Physical layer)

Самый нижний уровень модели 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 передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232C, RJ-45, разъемы BNC.

Модель OSI и реальные протоколы

Семиуровневая модель OSI является теоретической, и содержит ряд недоработок. Были попытки строить сети в точном соответствии с моделью OSI, но созданные таким образом сети были дорогими, ненадёжными и неудобными в эксплуатации. Реальные сетевые протоколы, используемые в существующих сетях, вынуждены отклоняться от неё, обеспечивая непредусмотренные возможности, поэтому привязка некоторых из них к уровням OSI является несколько условной: некоторые протоколы занимают несколько уровней модели OSI, функции обеспечения надёжности реализованы на нескольких уровнях модели OSI.

Основная недоработка OSI — непродуманный транспортный уровень. На нём OSI позволяет обмен данными между приложениями (вводя понятие порта — идентификатора приложения), однако, возможность обмена простыми датаграммами (по типу UDP) в OSI не предусмотрена — транспортный уровень должен образовывать соединения, обеспечивать доставку, управлять потоком и т. п. (по типу TCP). Реальные же протоколы реализуют такую возможность.

Семейство TCP/IP

Семейство TCP/IP имеет три транспортных протокола: TCP, полностью соответствующий OSI, обеспечивающий проверку получения данных, UDP, отвечающий транспортному уровню только наличием порта, обеспечивающий обмен датаграммами между приложениями, не гарантирующий получения данных и ICMP, используемый для внутренних нужд обеспечения работы; остальные также не являются транспортными протоколами.)

Семейство IPX/SPX

В семействе IPX/SPX порты (называемые «сокеты» или «гнёзда») появляются в протоколе сетевого уровня IPX, обеспечивая обмен датаграммами между приложениями (операционная система резервирует часть сокетов для себя). Протокол SPX, в свою очередь, дополняет IPX всеми остальными возможностями транспортного уровня в полном соответствии с OSI.

В качестве адреса хоста IPX использует идентификатор, образованный из четырёхбайтного номера сети (назначаемого маршрутизаторами) и MAC-адреса сетевого адаптера.

Модель DOD

Стек протоколов TCP/IP, использующий упрощённую четырёхуровневую модель OSI.

См. также

Источники

  • Александр Филимонов Построение мультисервисных сетей Ethernet, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
  • Руководство по технологиям объединенных сетей //cisco systems , 4-е издание, Вильямс 2005 ISBN 584590787X

Что такое сетевая модель OSI — 7 уровней

Автор Исхаков Максим На чтение 6 мин. Просмотров 1.2k. Опубликовано Обновлено

Модель OSI является концептуальной моделью, созданной международной организацией по стандартизации, которая позволяет различным системам связи общаться с использованием стандартных протоколов. Простым языком, OSI обеспечивает стандарт для различных компьютерных систем, чтобы иметь возможность общаться друг с другом.

Модели OSI можно рассматривать как универсальный язык для компьютерных сетей. Он основан на концепции разделения коммуникационной системы на семь абстрактных слоев, каждый из которых укладывается на последний.
Каждый уровень модели OSI выполняет определенную работу и взаимодействует со слоями выше и ниже себя. DDoS-атаки нацелены на определенные уровни сетевого подключения. Уровень приложений атакует целевой уровень 7 и уровень протокола атакует целевые уровни 3 и 4.

Почему модели OSI имеет значение

Несмотря на то, что современный интернет не строго соответствует модели OSI (он более точно соответствует более простому набору интернет-протоколов), модель OSI по-прежнему очень полезна для устранения неполадок сети. Будь то один человек, который не может получить свой порт в интернете, или веб-сайт не работает для тысяч пользователей, модель OSI может решить проблему и изолировать ее источник. Если проблему можно сузить до одного конкретного слоя модели, можно избежать большого количества ненужной работы.

Семь уровней абстракции модели OSI можно определить следующим образом, сверху вниз:

7. Прикладной уровень

Это единственный слой, который напрямую взаимодействует с данными пользователя. Программные приложения, такие как веб-браузеры и почтовые клиенты, используют уровень приложений для инициирования связи. Однако следует четко указать, что клиентские программные приложения не являются частью прикладного уровня. Скорее, прикладной уровень отвечает за протоколы и обработку данных, на которые опирается программное обеспечение для представления значимых данных пользователю. Протоколы прикладного уровня включают HTTP, а также SMTP – один из протоколов, который обеспечивает связь по электронной почте.

6. Уровень представления

Этот уровень в первую очередь отвечает за подготовку данных, чтобы они могли использоваться прикладным уровнем. Другими словами, уровень 6 делает данные презентабельными для приложений. Уровень представления данных отвечает за перевод, шифрование и сжатие данных.

Два взаимодействующих устройства могут использовать разные методы кодирования, поэтому уровень 6 отвечает за преобразование входящих данных в синтаксис, понятный прикладному уровню принимающего устройства.
Если устройства обмениваются данными через зашифрованное соединение, уровень 6 отвечает за добавление шифрования на стороне отправителя, а также за декодирование шифрования на стороне получателя, чтобы он мог представить уровень приложения с незашифрованными, читаемыми данными.

Наконец, уровень представления также отвечает за сжатие данных, получаемых от прикладного уровня, перед их доставкой на уровень Это помогает повысить скорость и эффективность связи за счет минимизации объема передаваемых данных.

5. Сеансовый уровень

Этот слой ответственен за открытие и закрытие связи между двумя устройствами. Время между открытием и закрытием связи называется сеансом. Уровень сеанса гарантирует, что сеанс остается открытым достаточно долго для передачи всех обмениваемых данных, а затем быстро закрывает сеанс, чтобы избежать потери ресурсов.
Уровень сеанса также синхронизирует передачу данных с контрольными точками. Например, при передаче файла размером 100 мегабайт слой сеанса может устанавливать контрольную точку каждые 5 мегабайт. В случае отключения или сбоя после передачи 52 мегабайт сеанс может быть возобновлен с последней контрольной точки, что означает, что необходимо передать еще 50 мегабайт данных. Без контрольно-пропускных пунктов вся передача должна была бы начаться с нуля.

4. Транспортный уровень

Уровень 4 ответственен за сквозную связь между этими двумя устройствами. Это включает в себя получение данных из слоя сеанса и разбиение их на куски, называемые сегментами, перед отправкой на уровень 3. Транспортный уровень на принимающем устройстве отвечает за повторную сборку сегментов в данные, которые может использовать слой сеанса.
Транспортный уровень отвечает за управление потоком и контроль ошибок. Управление потоком определяет оптимальную скорость передачи, чтобы гарантировать, что отправитель с быстрым соединением не перегружает получателя с медленным соединением. Транспортный уровень выполняет контроль ошибок на принимающей стороне, гарантируя, что полученные данные завершены, и запрашивая повторную передачу, если это не так.

3. Сетевой уровень

Сетевой уровень отвечает за облегчение передачи данных между двумя различными сетями. Если два взаимодействующих устройства находятся в одной сети, то сетевой уровень не нужен. Сетевой уровень разбивает сегменты транспортного уровня на более мелкие блоки, называемые пакетами, на устройстве отправителя и повторно собирает эти пакеты на принимающем устройстве. Сетевой уровень также находит наилучший физический путь, по которому данные достигают места назначения. Это называется маршрутизацией.

2. Уровень канала передачи данных

Очень похож на уровень сети, за исключением того, что 2 уровень облегчает передачу данных между двумя устройствами в той же сети. Данный канальный уровень принимает пакеты от сетевого уровня и делит их на более мелкие части, называемые фреймами. Как и сетевой уровень, уровень канала передачи данных также отвечает за управление потоками и управление ошибками во внутрисетевой связи (транспортный уровень выполняет только управление потоками и управление ошибками для межсетевой связи).

1. Физический уровень

Этот уровень включает физическое оборудование, участвующее в передаче данных, такое как кабели и коммутаторы. Это также слой, на котором данные преобразуются в битовый поток, представляющий собой строку 1s и 0s. Физический уровень обоих устройств должен также согласовать соглашение о сигнале так, чтобы 1s можно было отличить от 0s на обоих устройствах.

Потоки данных через модель OSI

Для того чтобы считываемая человеком информация передавалась по сети с одного устройства на другое, данные должны перемещаться вниз по семи уровням модели OSI на передающем устройстве, а затем вверх по семи слоям на принимающей стороне.
Например, кто-то хочет отправить письмо подруге. Отправитель составляет свое сообщение в приложении электронной почты на своем ноутбуке, а затем нажимает “отправить”. Его почтовое приложение передаст сообщение электронной почты на уровень приложения, который выберет протокол (SMTP) и передаст данные на уровень представления. Затем данные сжимаются и попадают на уровень сеанса, который инициализирует сеанс связи.

Затем данные попадут на транспортный уровень отправителя, где они будут сегментированы, затем эти сегменты будут разбиты на пакеты на сетевом уровне, которые будут разбиты еще дальше на фреймы на уровне канала передачи данных. Этот уровень доставит их на физический уровень, который преобразует данные в битовый поток 1s и 0s и отправит его через физический носитель, такой как кабель.
Как только компьютер получателя получит битовый поток через физический носитель (например, wifi), данные будут проходить через ту же серию слоев на его устройстве, но в обратном порядке. Сначала физический уровень преобразует битовый поток из 1s и 0s в кадры, которые передаются на уровень канала передачи данных. Уровень канала передачи данных затем соберет кадры в пакеты для сетевого уровня. Сетевой уровень тогда сделает сегменты из пакетов для транспортного уровня, который соберет сегменты в одну часть данных.

Дальше данные поступают на уровень сеанса получателя, который передает данные на уровень представления, а затем завершает сеанс связи. Далее слой представления удаляет сжатие и передает необработанные данные на уровень приложения. Затем прикладной уровень будет передавать данные, читаемые человеком, вместе с почтовым программным обеспечением получателя, что позволит читать электронную почту отправителя на экране ноутбука.

На видео: Модель OSI и стек протоколов TCP IP. Основы Ethernet.

Основы интернета, часть 1. Семь уровней модели OSI. Принцип работы эталонной модели

Здравствуйте, уважаемые посетители моего скромного блога для начинающих вебразработчиков и web мастеров ZametkiNaPolyah.ru. Продолжим сегодня рубрику Заметки о хостингах и доменах. И поговорю я сегодня о том, что такое интернет. А точнее о его основах. Поговорим, о том, где есть начало интернета и где его конец, которых кстати и нет. Попытаемся разобраться с основами основ. Познакомимся с эталонной моделью или как ее еще называют модель OSI, так же вы можете встретить такое название, семиуровневая модель. Также, я постараюсь на пальцах объяснить как работает эталонная модель. Сразу скажу, что мопед не мой. Ну то есть, пример, того как работает модель OSI, приведенный в данной статье был придуман на курсах Microsoft.

И так, данная статья довольно поверхностная и если вам знакомы термины написанные выше, то можете смело пропускать данную публикацию, ничего нового для себя вы в ней не найдете, хотя можете и прочитать, а может быть даже и поправить автора.

Основы интернета. Как устроен интернет. Что такое эталонная модель(модель OSI)

Содержание статьи:

Начнем по порядку, для тех, кто еще не знает, синяя буковка е на рабочем столе – это не есть интернет, ровным счетом, как и красный овал, лиса, обхватывающая земной шар или синий компас, все выше перечисленное – не интернет. Давайте разберемся, что такое интернет. Не секрет, что в современном мире практически все компьютеры объединены в одну большую сеть, у которой нет начала и нет конца. Эта сеть и есть интернет(можно называть сеть TCP/IP, ровным счетом, как и любую локальную сеть).

Теперь давайте разберемся, как общаются компьютеры внутри сети интернет, то есть как передаются данные между компьютеры внутри сети(любой не только интернет). Для этого мы должны познакомиться с таким понятием как, семиуровневая модель, ее еще называют эталонной моделью или модель OSI. Эту модель придумали ученные, поэтому она называется эталонной и никому не нужна. Эта модель была разработана для облегчения и разделения труда инженеров и программистов, чтобы людям было понятно, на каком уровне и с каким оборудованием они работают. Как вы уже поняли, модель OSI состоит из семи уровней. Самый наверное популярный вопрос, это сколько уровней в эталонной модели(модели OSI), если вы знаете, что этих уровней семь, то больше ничего знать и не надо.

И так на рисунке мы видим название всех семи уровней, нумерация уровней эталонной модели происходит сверху вниз, то есть в самом низу у нас первый уровень, а на верху, седьмой уровень. Сразу скажу, что три нижних уровня, а именно: физический, канальный и сетевой – это ни что иное, как система сотовой связи. Если я не ничего не перепутал, у вас сейчас открыт браузер, и перед тем как попасть на эту страницу вы сделали запрос, между тем как вы нажали по ссылке и у вас на мониторе появилась эта страница прошло несколько этапов, о которых вы даже не догадываетесь. На каждом уровне модели OSI сидят программисты, более того, каждый уровень обслуживают различные инженеры. Давайте разберемся, что происходит на каждом уровне модели OSI.

Семь уровней модели OSI: прикладной, представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический.

В данном разделе мы вкратце поговорим о том, что происходит на каждом из семи уровней модели OSI.

Седьмой уровень модели OSI — прикладной уровень

И начнем мы с верхнего уровня модели OSI – прикладной уровень или как его еще называют – Application. На прикладном уровне взаимодействуют приложения, фактически, когда вы пишите HTML страницы или создаете сайты вы работаете на седьмом уровне эталонной модели. На прикладном уровне данные передаются по протоколам HTTP, FTP, SMPT, POP3, IRC, в зависимости от типов данных. Если мы хотим передавать файлы больших размеров, то целесообразнее использовать FTP протокол(FileZilla бесплатный FTP клиент), для передачи электронных писем используется SMPT, POP3, IMAP4 протоколы и так далее.

Шестой уровень эталонной модели — представительный уровень

Чуть ниже, представительный уровень – это шестой уровень модели OSI. По английски звучит как Presentation. С прикладного уровня данные приходят на представительный и там с ними что-то происходит. Например, на шестом уровне данные конвертируются(преобразуются в удобный для дальнейшей передачи формат).

Пятый уровень модели OSI — сеансовый уровень

Пятым уровнем эталонной модели является сеансовый уровень или иначе Session. На этом уровне происходит шифрование передаваемых данных.

Четвертый уровень эталонной модели — транспортный уровень

Четвертый уровень модели OSI – транспортный уровень(transport), на котором данные разбиваются на небольшие фрагменты, которые называются пакеты, для отправки этих самых данных.

Третий уровень модели OSI — сетевой уровень

На третьем уровне эталонной модели, то есть на сетевом уровне(Network), происходит маршрутизация пакетов, на которые были разбиты данные в транспортном уровне. Ну кто видел карту должен себе это все дело представлять, маршрутизатор  составляет специальные таблицы, по которым и определяет, по какому пути и через какие узлы будет проходить тот или иной пакет. Представьте, что вам надо попасть из Воронежа в Саратов, что вы сделаете, возьмете карту и на ней отметите маршрут, а так же объездные пути, если по первоначальному маршруту проезд будет невозможен. Примерно по такому же принципу происходит маршрутизация пакетов на сетевом уровне.

Второй уровень эталонной модели — канальный уровень

Второй уровень модели OSI является канальный уровень(Data-Link), который предназначен для контроля ошибок при передаче данных и преобразования данных. Если данные поступают снизу, то есть с физического уровня, то в канальном уровне электрический сигнал преобразует в кадры или пакеты, если данные приходят с сетевого уровня, то пакеты преобразуются в электрические сигналы.

Первый уровень модели OSI — физический уровень

И наконец, первый уровень эталонной модели – физический уровень(Physical). Физический уровень это среда передачи данных, будь-то провода, эфир и прочее. Этот уровень предназначен для непосредственной передачи данных.

Что такое протокол для чего используются протоколы в эталонной модели

Конечно, каждый уровень обслуживает специальный персонал. То есть, например, программисту, работающему на седьмом уровне, не стоит задумываться о том, что происходит на четвертом уровне, более того он и не должен задумываться об этом. То есть, программист на седьмом уровне работает с абстрактными данными, у него есть задача – создать электронный каталог автомобилей, для их продажи. Вот он и говорит, что вот эта переменная – автомобиль, а вот эта переменная – пользователь, вот этот посетитель выставил на продажу автомобиль, а вот этот пользователь его купил, а как вы знаете любой компьютер «разговаривает» на языке единичек и ноликов и если программист на седьмом уровне модели OSI будет задумываться о том, куда пишутся нолики и единички он просто никогда в жизни не напишет этот каталог.

Но ведь все, что содержится в каталоге, как и сам каталог, это нолики и единички и поэтому это всё спускается по уровням вниз. И на четвертом уровне для программиста это уже не автомобиль или покупатель, а единички и нолики.

На рисунке в скобках, рядом с каждым уровнем написаны английские буковки. Эти буковки – протоколы. В сфере IT, протоколы аналогичны протоколам в жизни, то есть, протоколы регламентируют и стандартизируют процессы передачи данных. Например, какой бит отвечает за начало пакета, какой бит или комбинация является окончанием пакета. Какая последовательность бит используется для раскодирования сообщения и так далее. Еще протоколы нужны для того, чтобы различные машины, различных производителей и с различными операционными системами, да к тому же с различными браузерами понимали друг друга. Понятно, что на каждом уровне различные протоколы. И на каждом уровне все четко знают где и что происходит.

Пример того, как работает эталонная модель. Принцип работы модели OSI.

Перед тем как продолжить написание статьи, я хочу отправить привет Билу Гейтсу и его компании мелких и мягких. Так как именно на курсах майкрасофта был придуман пример того, как работает модель OSI.

Теперь давайте на пальцах разберемся, как работает эталонная модель. Начиная с того как мы нажали по ссылке и заканчивая тем, как сервер(в качестве локального сервера можно использовать Denwer) выдает ответ на наше действие. Представим, что у нас есть две компании, Угл и Андекс. И директор компании Угл решил сделать подарок директору компании Андекс. Но вот незадача, директор Угла не знает ничего про директора Андекс, он знает только, что есть такой директор. Поэтому директор фирмы Угл вызывает своего заместителя и говорит ему: «Вот подарок для директора Андекс, упакуйте, оформите и доставьте ему». Затем этот заместитель попросил своего помощника узнать, где находится офис Андекс.

После этого подарок отправляется на упаковку, в упаковочный отдел. После того как подарок был упакован, его надо транспортировать по адресу, этим занимается служба доставки, следовательно надо позвонить в службу по перевозкам и договориться о доставки подарка. Как только будет оговорена доставка, посылка попадает непосредственно к перевозчику.  Перевозчик приезжает в компанию Андекс, в которой в обратном порядке происходит распаковка подарка. Действия те же самые, но наоборот. Транспортировка, распаковка, затем подарок попадает в руки заместителя директора Андекс, который доставляет его директору Андекс.

Примерно так и работает семиуровневая модель. Аналогичные действия происходят между моментом, когда вы написали URL-адрес в адресную строку браузера и ответам сервера на этот запрос.

На этом всё, спасибо за внимание, надеюсь, что был хоть чем-то полезен и до скорых встреч на страницах блога для начинающих вебразработчиков и вебмастеров ZametkiNaPolyah.ru 

Как работает модель OSI 🚩 сетевая модель это модель 🚩 Подключение

   Начну с определения, как это принято. Модель OSI — это теоретическая идеальная модель передачи данных по сети. Это означает, что на практике вы никогда не встретите точного совпадения с этой моделью, это эталон, которого придерживаются разработчики сетевых программ и производители сетевого оборудования с целью поддержки совместимости своих продуктов. Можно сравнить это с представлениями людей об идеальном человеке — нигде не встретишь, но все знают, к чему нужно стремиться. 

   Сразу хочу обозначить один ньюанс — то, что передаётся по сети в пределах модели OSI, я буду называть данными, что не совсем корректно, но чтобы не путать начинающего читателя терминами, я пошёл на компромис с совестью.

   Ниже представлена наиболее известная и наиболее понятная схема модели OSI. В статье будут ещё рисунки, но первый предлагаю считать основным:

   Таблица состоит из двух колонок, на первоначальном этапе нас интересует лишь правая. Читать таблицу будем снизу вверх (а как иначе :)). На самом деле это не моя прихоть, а делаю так для удобства усвоения информации — от простого к сложному. Поехали!

   В правой части вышеозначенной таблицы снизу вверх показн путь данных, передаваемых по сети (например, от вашего домашнего роутера до вашего комьютера). Уточнение — если читать уровни OSI снизу вверх, то это будет путь данных на принимающей стороне, если сверху вниз, то наоборот — отправляющей. Надеюсь, пока понятно. Чтобы развеять окончательно сомнения, вот вам ещё схемка для наглядности:

   Чтобы проследить путь данных и происходящие с ними изменения по уровням, достаточно представить, как они движутся вдоль синей линии на схеме, сначала продвигаясь сверху вниз по уровням OSI от первого компьютера, затем снизу вверх ко второму. Теперь более детально разберём каждый из уровней.

1) Физический (phisical) — к нему относится так называемая «среда передачи данных», т.е. провода, оптический кабель, радиоволна (в случае безпроводных соединений) и подобные. Например, если ваш компьютер подключен к интернету по кабелю, то за качество передачи данных на первом, физическом уровне, отвечают провода, контакты на конце провода, контакты разъёма сетевой карты вашего компьютера, а также внутренние электрические схемы на платах компьютера. У сетевых инженеров есть понятие «проблема с физикой» — это означает, что специалист усмотрел виновником «непередачи» данных устройство физического уровня, например где-то оборван сетевой кабель, или низкий уровень сигнала.

2) Канальный (datalink) — тут уже намного интереснее. Для понимания канального уровня нам придётся сначала усвоить понятие MAC-адреса, поскольку именно он будет главным действующим лицом в этой главе :).  MAC-адрес ещё называют «физическим адресом», «аппаратным адресом». Представляет он собой набор из 12-и символов  в шестнадцатиричной системе исчисления, разделённые на 6 октетов тире или двоеточием, например 08:00:27:b4:88:c1. Нужен он для однозначной идентификации сетевого устройства в сети. Теоритически, MAC-адрес является глобально уникальным, т.е. нигде в мире такого адреса быть не может и он «зашивается» в сетевое устройство на стадии производства. Однако, есть несложные способы его сменить на произвольный, да к тому же некоторые недобросовестные и малоизвестные производители не гнушаются тем, что клепают например, партию из 5000 сетевых карт с ровно одним и тем же MAC`ом. Соответственно, если как минимум два таких «брата-акробата» появятся в одной локальной сети, начнутся конфликты и проблемы.

   Итак, на канальном уровне данные обрабатываются сетевым устройством, которое интересует лишь одно — наш пресловутый MAC-адрес, т.е. его интересует адресат доставки. К устройствам канального уровня относятся например, свитчи (они же коммутаторы) — они держат в своей памяти MAC-адреса сетевых устройств, с которыми у них есть непосредственная, прямая связь и при получении данных на свой принимающий порт сверяют MAC-адреса в данных с  MAC-адресами, имеющимися в памяти. Если есть совпадения, то данные передаются адресату, остальные попросту игнорируются.

3) Сетевой (network) — «священный» уровень, понимание принципа функционирования которого большей частью и делает сетевого инженера таковым. Здесь уже железной рукой правит «IP-адрес», здесь он — основа основ. Благодаря ниличию IP-адреса становится возможным передача данных между компьютерами, не входящими в одну локальную сеть. Передача данных между разными локальными сетями называется маршрутизацией, а устройства, позволяющие это делать — маршрутизаторами (они же роутеры, хотя в последние годы понятие роутера сильно извратилось).

   Итак, IP-адрес — если не вдаваться в детали, то это некий набор 12 цифр в десятеричной («обычной») системе исчисления, разделённые на 4 октета, разделённых точкой, который присваиватеся сетевому устройству при подключении к сети. Тут нужно немного углубиться: например, многим известен адрес из ряда 192.168.1.23. Вполне очевидно, что тут никак не 12 цифр. Однако, если написать адрес в полном формате, всё становится на свои места — 192.168.001.023. Ещё глубже копать не будем на данном этапе, поскольку IP-адресация — это отдельная тема для рассказа и показа.

4) Транспортный уровень (transport) — как следует из названия, нужен именно для доставки и отправки данных до адресата. Проведя аналогию с нашей многострадальной почтой, то IP-адрес это собственно адрес доставки или получения, а транспортный протокол — это почтальон, который умеет читать и знает, как доставить письмо. Протоколы бывают разные, для разных целей, но смысл у них один — доставка. 

Транспортный уровень последний, который по большому счёту интересует сетевых инженеров, системных администраторов. Если все 4 нижних уровня отработали как надо, но данные не дошли до пункта назначения, значит проблему нужно искать уже в программном обеспечении конкретного компьютера. Протоколы так называемых верхних уровней сильно волнуют программистов и иногда всё же системных администраторов (если он занимается обслуживанием серверов, например) . Поэтому дальше я опишу назначение этих уровней вскользь. К тому же, если посмотреть на ситуацию объективно, чаще всего на практике функции сразу нескольких верхних уровней модели OSI берёт на себя одно приложение или служба, и невозможно однозначно сказать, куда её отнести.

5) Сеансовый (session) — управляет открытием, закрытием сеанса передачи данных, проверяет права доступа, контролиует синхронизацию начала и окончания передачи. Например, если вы качаете какой-нибудь файл из интернета, то ваш браузер (или через что вы там скачиваете) отправляет запрос серверу, на котором находится файл. На этом моменте включаются сеансовые протоколы, которые и обеспечивают успешное скачивание файла, после чего по идее автоматически выключаютя, хотя есть варианты.

6) Представительский (presentation) — подготавливает данные к обработке конечным приложением. Например, если это текстовый файл, то нужно проверить кодировку (чтобы не получилось «крякозябров»), возможно распаковать из архива…. но тут как-раз явно прослеживается то, о чём я писал ранее — очень тяжело отделить, где заканчивается представительский уровень, а где начинается следующий:

7) Прикладной (Приложения (application)) — как видно из названия, уровень приложений, которые пользуются полученными данными и мы видим результат трудов всех уровней модели OSI. Например, вы читаете этот текст, потому что его открыл в верной кодировке, нужным шрифтом и т.д. ваш браузер.

   И вот теперь, когда у нас есть хотя бы общее понимание технологии процесса, считаю необходимым поведать о том, что такое биты, кадры, пакеты, блоки и данные. Если помните, в начале статьи я просил вас не обращать внимание на левую колонку в основной таблице. Итак, настало её время! Сейчас мы пробежимся снова по всем уровням модели OSI и узрим, как простые биты (нули и единицы) превращаются в данные. Идти будем так же снизу вверх, дабы не нарушать последовательности усвоения материала.

   На физическом уровне мы имеем сигнал. Он может быть электрическим, оптическим, радиоволновым и т.п. Пока что это даже не биты, но сетевое устройство анализирует получаемый сигнал и преобразует его в нули е единицы. Этот процесс называется «аппаратное преобразование». Дальше, уже внутри сетевого устройства, биты объединяются в байты (в одном байте восемь бит), обрабатываются и передаются на канальный уровень.

   На канальном уровне мы имеем так называемый кадр. Если грубо, то это пачка байт, от 64 до 1518-и в одной пачке, из которых коммутатор читатет заголовок, в котором записаны MAC-адреса получателя и отправителя, а также техническая информация. Увидев совпадения MAC-адреса в заголовке и в своей таблице коммутации (памяти), коммутатор передаёт кадры с такими совпадениями устройству назначения

   На сетевом уровне ко всему этому добру ещё добавляются IP-адреса получателя и отправителя, которые извлекаются всё из того же заголовка и называется это  пакет.

   На транпортном уровне пакет адресуется соответствующему протоколу, код которому указан в служебной информации заголовка и отдаётся на обслуживание протоколам верхних уровней, для которых уже это и есть полноценные данные, т.е. информация в удобоваримой, пригодной для использования приложениями форме.

   На схеме ниже это будет видно более наглядно:

  Это очень грубое объяснение принципа модели OSI, я постарался отобразить лишь что актуально на данный момент и с чем рядовой начинающий IT-специалист врядли встретися — например, устаревшие или экзотические протоколы сетевого, или транспортного уровней. Так что яндекс вам в помощь :).

уровней модели OSI, объяснение

  • Home
  • Testing

      • Back
      • Agile Testing
      • BugZilla
      • Cucumber
      • Database Testing
      • 000
      • JTL Testing
      • JUnit
      • LoadRunner
      • Ручное тестирование
      • Мобильное тестирование
      • Mantis
      • Почтальон
      • QTP
      • Назад
      • Центр качества (ALM)
      • RPA 9000 Testing SAPI
      • Управление
      • TestLink
  • SAP

      • Назад
      • ABAP
      • 900 03 APO
      • Новичок
      • Basis
      • BODS
      • BI
      • BPC
      • CO
      • Назад
      • CRM
      • Crystal Reports
      • MMO
      • HAN
      • Назад
      • PI / PO
      • PP
      • SD
      • SAPUI5
      • Безопасность
      • Менеджер решений
      • Successfactors
      • SAP Tutorials

  • Web
  • AngularJS
  • ASP.Net
  • C
  • C #
  • C ++
  • CodeIgniter
  • СУБД
  • JavaScript
  • Назад
  • Java
  • JSP
  • Kotlin
  • Linux
  • Linux
  • Kotlin
  • Linux
  • js
  • Perl
  • Назад
  • PHP
  • PL / SQL
  • PostgreSQL
  • Python
  • ReactJS
  • Ruby & Rails
  • Scala
  • SQL
  • 000
  • SQL
  • 000 0003 SQL 000 0003 SQL 000
  • UML
  • VB.Net
  • VBScript
  • Веб-службы
  • WPF
  • Обязательно учите!

      • Назад
      • Бухгалтерский учет
      • Алгоритмы
      • Android
      • Блокчейн
      • Business Analyst
      • Создание веб-сайта
      • CCNA
      • Облачные вычисления
      • 0003 COBOL
      • 000 Compiler
          9000 Встроенный
        • 000 9000 Compiler
        • Ethical Hacking
        • Учебники по Excel
        • Программирование на Go
        • IoT
        • ITIL
        • Jenkins
        • MIS
        • Сети
        • Операционная система
        • 0003
        • Назад
        • Управление проектами Обзоры
        • Salesforce
        • SEO
        • Разработка программного обеспечения
        • VB A
    • Big Data

        • Назад
        • AWS
        • BigData
        • Cassandra
        • Cognos
        • Хранилище данных
        • 0003
        • HBOps
        • 0003
        • HBOps
        • 0003
        • MicroStrategy
        • MongoDB
    .

    TCP / IP и модель OSI: в чем разница?

    • На главную
    • Тестирование

        • Назад
        • Гибкое тестирование
        • BugZilla
        • Cucumber
        • Тестирование базы данных
        • Тестирование ETL
        • 0003
        • Jmeter
        • Загрузка Jmeter
        • Jmeter Backing
        • Ручное тестирование
        • Мобильное тестирование
        • Mantis
        • Почтальон
        • QTP
        • Назад
        • Центр качества (ALM)
        • RPA
        • SAP Testing
        • Selenium
      • SAP

          • Назад
          • ABAP
          • APO
          • Начало er
          • Basis
          • BODS
          • BI
          • BPC
          • CO
          • Назад
          • CRM
          • Crystal Reports
          • FICO
          • Pay4
          • HR
          • Назад
          • PI / PO
          • PP
          • SD
          • SAPUI5
          • Безопасность
          • Менеджер решений
          • Successfactors
          • SAP Tutorials
      • Назад

        Web

          • Angular

            Web

              • ASP.Net
              • C
              • C #
              • C ++
              • CodeIgniter
              • СУБД
              • JavaScript
              • Назад
              • Java
              • JSP
              • Kotlin
              • Linux
              • Linux
              • Kotlin
              • Linux
              • js
              • Perl
              • Назад
              • PHP
              • PL / SQL
              • PostgreSQL
              • Python
              • ReactJS
              • Ruby & Rails
              • Scala
              • SQL
              • 000
              • SQL
              • 000 0003 SQL 000 0003 SQL 000
              • UML
              • VB.Net
              • VBScript
              • Веб-службы
              • WPF
          • Обязательно учите!

              • Назад
              • Бухгалтерский учет
              • Алгоритмы
              • Android
              • Блокчейн
              • Business Analyst
              • Создание веб-сайта
              • CCNA
              • Облачные вычисления
              • 0003 COBOL
              • 000 Compiler
                  9000 Встроенный
                • 000 9000 Compiler
                • Ethical Hacking
                • Учебники по Excel
                • Программирование на Go
                • IoT
                • ITIL
                • Jenkins
                • MIS
                • Сети
                • Операционная система
                • 0003
                • Назад
                • Управление проектами Обзоры
                • Salesforce
                • SEO
                • Разработка программного обеспечения
                • VB A
            • Big Data

                • Назад
                • AWS
                • BigData
                • Cassandra
                • Cognos
                • Хранилище данных
                • 0003
                • HBOps
                • 0003
                • HBOps
                • MicroStrategy
                • Пн
            .

            Что такое модель OSI?

            OSI Модель
            Модель OSI — это теоретическая семиуровневая модель работы сетей. Модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) — это теоретическая модель сети, которая объединяет сетевые функции в семь уровней (физический уровень, уровень канала передачи данных, сетевой уровень, транспортный уровень, уровень сеанса, уровень представления и уровень приложений) и определяет интерфейсы связи. между уровнями модели OSI и между конечными точками сети с использованием набора протоколов на основе модели OSI.
            • Модель OSI — это способ размышления о том, как сети «работают»
            • ТЕОРИЯ : Модель OSI — это теоретическая модель
              • Модель OSI — это не технология.
              • Модель OSI не является протоколом.
              • Модель OSI — это не программа или программное обеспечение.
            • СЛОИ :
              • Модель OSI разделяет функции сетевой связи на семь уровней
              • Функции уровня не указаны и должны быть прозрачными для других уровней.
              • Layer Communications (как слои взаимодействуют друг с другом) указаны в модели
              • Поведение слоя должно быть невидимым, другие слои

            Модель OSI была разработана как ISO разработала собственный набор сетевых протоколов (ISO OSI Protocol Suite). Модель OSI всегда находится в центре любых обсуждений сети и сети, а иногда и устранения неполадок компьютера.Модель OSI настолько часто используется в качестве ориентира, что вам действительно следует изучить семь уровней модели OSI и узнать, как модель OSI объясняет этот многоуровневый подход к сети. Инженеры, работающие над сетевой проблемой, часто говорят: «Ну, это проблема уровня канала передачи данных», явно имея в виду уровень канала передачи данных модели OSI и, более конкретно, физическое сетевое соединение, а не сетевое программное обеспечение или приложения. Уровни модели OSI — это , настолько хорошо известный , что они обозначаются по номеру: «Ну, похоже, у нас здесь проблема уровня 2».Если вы не знаете модель OSI, у вас будут большие трудности в качестве сетевого инженера или даже в общении с одним из них.

            Международная организация по стандартизации (ISO) разработала теоретическую модель того, как сети должны вести себя и как они собираются вместе. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых стандартов (OSI). «Модель ISO OSI» была разработана, потому что казалось, что IBM собиралась запатентовать дизайн своих сетей SNA, чтобы никто другой не мог использовать модель дизайна IBM для сетей.Модель ISO OSI сегодня используется во всей индустрии сетей, Интернета и телекоммуникаций для описания различных сетевых проблем. Модель OSI также может использоваться в учебной или обучающей среде, где новичок может использовать ее в качестве ориентира, чтобы узнать, как взаимодействуют различные технологии, где они находятся, какие функции они выполняют и как каждый протокол взаимодействует с другими протоколами.

            Пока не беспокойтесь о запоминании модели OSI, вы будете сталкиваться с моделью OSI сети снова и снова во всех руководствах на этом сайте (включая этот учебник по модели OSI) — все они ссылаются на эту Учебник по модели OSI всякий раз, когда они используют эти термины, вы будете видеть его так часто, что можете запомнить его, не пытаясь…

            << Что такое модель OSI? | INDEX | OSI Семь слоев модели >>


            Добавьте эту страницу в закладки и ПОДЕЛИТЬСЯ:

            .Модель OSI

            — Практическая работа в сети .net

            Эта статья является частью серии о перемещении пакетов — обо всем, что происходит, чтобы получить пакет отсюда туда. Используйте поля навигации для просмотра остальных статей.

            Путешествие пакетов

            Модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) объясняет все отдельные функции, которые необходимы для работы Интернета.

            Это набор из семи независимых функций , которые объединяются для достижения конечной цели коммуникации компьютера с компьютером.

            Подобно автомобилю, он состоит из независимых функций, которые объединяются для достижения конечной цели движения вперед: аккумулятор питает электронику, генератор перезаряжает аккумулятор, двигатель вращает карданный вал, ось передает вращение карданного вала двигателю. колеса и так далее и так далее.

            Каждая отдельная часть может быть заменена или обработана независимо, и пока каждая отдельная часть функционирует должным образом, автомобиль движется вперед.

            Модель OSI разделена на семь различных уровней, каждый из которых выполняет очень специфическую функцию .В сочетании друг с другом каждая функция способствует полноценной передаче данных от компьютера к компьютеру.

            В оставшейся части этой статьи мы рассмотрим каждый из отдельных уровней модели OSI и их индивидуальную ответственность.

            OSI, уровень 1 — физический

            Физический уровень модели OSI отвечает за передачу битов — единиц и нулей, составляющих весь компьютерный код.

            Этот уровень представляет собой физическую среду, по которой передается трафик между двумя узлами.Примером может служить кабель Ethernet или последовательный кабель. Но не слишком увлекайтесь словом «физический» — этот уровень был назван в 1970-х годах, задолго до того, как беспроводная связь в сети стала концепцией. Таким образом, Wi-Fi, несмотря на то, что он не имеет физического, ощутимого присутствия, также считается протоколом уровня 1.

            Проще говоря, Уровень 1 — это все, что передает единицы и нули между двумя узлами .

            Фактический формат данных на «проводе» может варьироваться в зависимости от носителя.В случае Ethernet биты передаются в виде электрических импульсов. В случае Wi-Fi биты передаются в виде радиоволн. В случае волокна биты передаются в виде световых импульсов.

            Помимо физического кабеля, на этом уровне также работают повторители и концентраторы.

            Повторитель просто ретранслирует сигнал от одного носителя к другому, позволяя последовательно соединять вместе несколько кабелей и увеличивая диапазон, в котором сигнал может проходить за пределами ограничения одного кабеля.Они обычно используются в крупных развертываниях Wi-Fi, где одна сеть Wi-Fi «повторяется» во множестве точек доступа для покрытия большего диапазона.

            Концентратор — это просто многопортовый повторитель. Если четыре устройства подключены к одному концентратору, все, что отправлено одним устройством, повторяется на три других.

            OSI, уровень 2 — канал передачи данных

            Уровень канала передачи данных модели OSI отвечает за взаимодействие с физическим уровнем. Фактически, уровень 2 отвечает за размещение единиц и нулей на проводе и извлечение единиц и нулей из провода.

            Сетевая интерфейсная карта (NIC), к которой вы подключаете провод Ethernet, выполняет функции уровня 2. Он принимает сигналы от провода и передает сигналы по проводу.

            Ваша сетевая карта WiFi работает точно так же, принимая и передавая радиоволны, которые затем интерпретируются как последовательность нулей и единиц.

            Уровень 2 затем сгруппирует эти единицы и нули в блоки, известные как кадры.

            На уровне 2 существует система адресации, известная как адрес управления доступом к среде передачи или MAC-адрес. MAC-адрес однозначно идентифицирует каждый отдельный сетевой адаптер . Каждый сетевой адаптер предварительно настроен производителем с MAC-адресом; фактически, его иногда называют записанным адресом (BIA).

            Помимо вашей сетевой карты, на этом уровне также работает коммутатор. Основная задача коммутатора — обеспечить связь внутри сетей (эта идея будет расширена в одной из следующих статей этой серии).

            Общая функция уровня звена данных — доставлять пакеты от одной сетевой карты к другой.Или, другими словами, роль Уровня 2 состоит в том, чтобы доставлять пакеты от перехода к переходу .

            OSI, уровень 3 — сеть

            Сетевой уровень модели OSI отвечает за доставку пакетов от конца до конца .

            Он делает это с помощью другой схемы адресации, которая может логически идентифицировать каждый узел, подключенный к Интернету. Эта схема адресации известна как адрес Интернет-протокола или IP-адрес.

            Это считается логичным, поскольку IP-адрес не является постоянным идентификатором компьютера.В отличие от MAC-адреса, который считается физическим адресом, производитель не записывает IP-адрес в компьютерное оборудование.

            Маршрутизаторы

            — это сетевые устройства, которые работают на уровне 3 модели OSI. Основная обязанность маршрутизатора — обеспечить связь между сетями . Таким образом, маршрутизатор создает границу между двумя сетями. Для связи с любым устройством, не находящимся непосредственно в вашей сети, необходимо использовать маршрутизатор.

            Модель OSI

            — Уровень 2 vs.Слой 3

            Взаимодействие и различие между уровнем 2 и уровнем 3 имеет решающее значение для понимания того, как данные передаются между двумя компьютерами. Например, если у нас уже есть уникальная схема адресации L2 на каждой сетевой карте (например, MAC-адреса), зачем нам нужна еще одна схема адресации на L3 (например, IP-адреса)? Или наоборот?

            Ответ состоит в том, что обе схемы адресации выполняют разные функции:

            • Уровень 2 использует MAC-адресов и отвечает за доставку пакетов от перехода к переходу .
            • Уровень 3 использует IP-адресов и отвечает за доставку пакетов от до конца .

            Когда у компьютера есть данные для отправки, он инкапсулирует их в IP-заголовок, который будет включать в себя такую ​​информацию, как IP-адреса источника и назначения двух «концов» связи.

            IP-заголовок и данные затем инкапсулируются в заголовок MAC-адреса, который будет включать в себя такую ​​информацию, как MAC-адрес источника и назначения текущего «перехода» на пути к конечному пункту назначения.

            Вот иллюстрация, чтобы понять это:

            Уведомление между каждым маршрутизатором, заголовок MAC-адреса удаляется и восстанавливается, чтобы передать его на следующий переход. Заголовок IP, сгенерированный первым компьютером, удаляется только последним компьютером, следовательно, заголовок IP обрабатывал «сквозную» доставку, а каждый из четырех различных заголовков MAC, задействованных в этой анимации, обрабатывал «переход к переходу». » Доставка.

            OSI, уровень 4 — транспорт

            Транспортный уровень модели OSI отвечает за различение сетевых потоков.

            В любой момент времени на компьютере пользователя может быть открыт Интернет-браузер, пока транслируется музыка, пока запущено приложение для обмена сообщениями или чата. Каждое из этих приложений отправляет и получает данные из Интернета, и все эти данные поступают в виде единиц и нулей на сетевой адаптер этого компьютера.

            Что-то должно существовать, чтобы различать, какие единицы и 0 принадлежат мессенджеру, браузеру или потоковой музыке. Это «нечто» — слой 4:

            Уровень 4 выполняет это с помощью схемы адресации, известной как номера портов .

            В частности, существуют два метода различения сетевых потоков. Они известны как протокол управления передачей (TCP) или протокол дейтаграмм пользователя (UDP).

            И TCP, и UDP имеют 65 536 номеров портов (каждый), а уникальный поток приложения идентифицируется как портом источника, так и портом назначения (в сочетании с их IP-адресами источника и назначения).

            TCP и UDP используют разные стратегии в том, как передаются потоки данных, и их различие и внутренняя работа интересны и важны, но, к сожалению, они выходят за рамки этой серии статей.Они станут темой будущей статьи или серии.

            Подводя итог, если уровень 2 отвечает за доставку перехода к узлу , а уровень 3 отвечает за доставку от конца до конца , можно сказать, что Уровень 4 отвечает за обслуживание для обслуживания доставки .

            OSI, уровни 5, 6 и 7

            Уровни сеанса, представления и приложения модели OSI обрабатывают заключительные шаги перед тем, как данные, передаваемые по сети (чему способствуют уровни 1–4), отображаются конечному пользователю.

            С чисто инженерной точки зрения разница между уровнями 5, 6 и 7 не имеет особого значения. Фактически, существует еще одна популярная модель связи в Интернете, известная как модель TCP / IP, которая группирует эти три уровня в один общий уровень.

            Различие стало бы более значительным, если бы вы занимались разработкой программного обеспечения. Но поскольку это не является основной темой данной серии статей, мы не будем углубляться в различия между этими уровнями.

            Многие сетевые инженеры называют эти уровни просто L5-7, L5 + или L7. В оставшейся части этой серии мы сделаем то же самое.

            Инкапсуляция и декапсуляция

            Последний пункт, который нам нужно обсудить, прежде чем мы перейдем от модели OSI, — это Encapsulation и Decapsulation . Эти термины относятся к , как данные перемещаются по слоям сверху вниз при отправке и снизу вверх при получении .

            По мере передачи данных от уровня к уровню каждый уровень добавляет информацию, необходимую для достижения своей цели, прежде чем полная дейтаграмма будет преобразована в единицы и нули и отправлена ​​по сети.Например:

            • Уровень 4 добавит заголовок TCP, который будет включать порт источника и назначения
            • Уровень 3 добавит IP-заголовок, который будет включать IP-адрес источника и назначения
            • Уровень 2 добавит заголовок Ethernet, который будет включать MAC-адрес источника и назначения

            На принимающей стороне каждый уровень удаляет заголовок из данных и передает его обратно вверх по стеку на уровни приложений. Вот весь процесс в действии:

            Обратите внимание, что это только пример.Заголовок, который будет добавлен, будет зависеть от основного протокола связи. Например, вместо этого можно добавить заголовок UDP на уровне 4 или заголовок IPv6 на уровне 3.

            В любом случае важно понимать, что, когда данные передаются по сети, они передаются вниз по стеку, и каждый уровень добавляет свой собственный заголовок, чтобы помочь ему в достижении своей цели. На принимающей стороне заголовки удаляются по одному, слой за уровнем, поскольку данные отправляются обратно на уровень приложения.

            В этой статье различные сетевые функции распределяются по разным уровням модели OSI. Хотя модель OSI важна для понимания того, как пакеты перемещаются по сети, сама по себе модель OSI не является строгим требованием, так как это концептуальная модель — не каждый протокол идеально вписывается в один уровень модели OSI.

            Серия NavigationKey Players >>.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *