Model Модель Osi: що це таке і для чого використовується

У цій статті ми спробуємо детально визначити, що таке модель OSI. Незважаючи на те, що мережева модель, що використовується в локальних мережах, теоретично не збігається з цією моделлю зв'язку, вони мають багато власних характеристик. Крім того, ми повинні мати на увазі, що це залежить від різних мережевих топологій, що застосовуються особливо в ділових умовах та великих компаніях. Модель OSI має на увазі те, що ми стандартизовано розуміємо різні рівні спілкування.

Зміст індексу

В даний час ми завжди створюємо стандартизовані моделі для різних аспектів нашого середовища. Це ми бачимо більш гостро в телекомунікаційних протоколах між машинами. Стандартизація необхідна для середовища, в якому існує велика кількість мереж і типів машин, підключених до них, не кажучи вже про велику кількість операторів зв'язку, які існують на ринку.

Прикладом цього є модель, запропонована ISO, що було ключовим для досягнення саме розвитку цих комунікацій серед безлічі елементів, які по суті абсолютно відрізняються один від одного. Давайте тепер детально розберемо його основні моменти.

Що таке модель OSI

Модель OSI була розроблена ще в 1984 році організацією ISO (Міжнародна організація зі стандартизації). Цей стандарт переслідував амбітну мету керувати взаємозв'язком системи різного походження, щоб це могло обмінюватися інформацією без будь-яких перешкод через протоколи, з якими вони діяли по-своєму, відповідно до виробника.

Модель OSI складається з 7 шарів або рівнів абстракції. Кожен з цих рівнів матиме власні функції, щоб разом вони змогли досягти своєї остаточної мети. Саме такий поділ на рівні дає можливість взаємодії різних протоколів шляхом концентрації конкретних функцій на кожному рівні роботи.

Інша річ, яку слід пам’ятати, - це те, що модель OSI - це не визначення топології чи самої мережевої моделі. Він також не вказує і не визначає протоколи, що використовуються у зв'язку, оскільки вони реалізовані незалежно від цієї моделі. Що насправді робить OSI - це визначити їх функціональність для досягнення стандарту.

Рівні, з яких складається модель OSI:

Види послуг

Модель OSI встановлює два основних види послуг, які існують для телекомунікацій:

• При підключенні: спочатку необхідно встановити з'єднання через ланцюг для обміну інформацією. Одним із типів зв'язку з підключенням є телефон, як мобільний, так і стаціонарний. Немає з'єднання: для надсилання чи отримання інформації не потрібно встановлювати ланцюг. Повідомлення надсилається з адресою призначення, і воно надійде якомога швидше, але не обов’язково замовляється. Типовим прикладом є надсилання електронних листів.

Поняття та термінологія, що використовується в моделі OSI

Щоб говорити про OSI, ми також повинні знати різні терміни, безпосередньо пов'язані з цим. Якби їх не було, ми б зрозуміли багато понять моделі.

Система

Це фізичний елемент, де застосовується модель. Це сукупність фізичних машин різного типу, які, пов'язані між собою, здатні передавати інформацію

Модель

Модель допомагає визначити структуру разом із низкою функцій, які виконуватиме телекомунікаційна система. Модель не дає визначення способу реалізації телекомунікаційної мережі, а лише визначає, якою має бути стандартна процедура обміну інформацією.

Рівень

Це сукупність специфічних функцій для полегшення спілкування, згрупованих в сутність, яка, в свою чергу, пов'язана як з нижчим, так і з вищим рівнем.

Взаємодія між рівнями називається примітивом і може бути запитом, відповіддю, запитом чи підтвердженням. Кожен рівень має такі характеристики:

• Кожен рівень призначений для виконання конкретних функцій. Коли нам потрібно реалізувати певні функції в мережі, ми застосуємо рівень, який відповідає цим функціям. Кожен з цих рівнів пов'язаний з попереднім та наступним рівнями за шкалою абстракції. Отримує дані з нижчого рівня та надає їх на вищий рівень Кожен рівень містить послуги, які не залежать від практичної реалізації. Обмеження повинні встановлюватися для кожного рівня, якщо вони забезпечують потік інформації між кожним

Функція або алгоритм

Це набір інструкцій, які пов'язані між собою, завдяки чому через вхідні стимули (аргументи) виробляються певні результати (виходи).

Шари OSI

Основна операція

Тепер ми повинні поговорити про сім рівнів, встановлених стандартом зв'язку OSI. Кожен з цих рівнів матиме свої функції та протоколи, які працюватимуть для зв'язку з іншими рівнями.

Протоколи кожного рівня спілкуються зі своїми колегами або однолітками, тобто власним протоколом, розташованим на іншому кінці зв'язку. Таким чином, інші протоколи інших рівнів не матимуть впливу.

Для встановлення інформаційного потоку машина-джерело передає інформацію, яка буде відходити від самого поверхневого шару до фізичного рівня. Тоді в машині призначення потік досягне цього фізичного шару і підніметься до самого поверхневого шару, який існує.

Крім того, кожен рівень працює незалежно від інших, якщо потрібно знати дію інших рівнів. Таким чином кожен може змінюватися, не впливаючи на інші. Наприклад, якщо ми хочемо додати фізичне обладнання або мережеву карту, це вплине лише на рівень, який контролює ці пристрої.

Рівні можна розділити на дві групи: ті, що орієнтовані на мережу та ті, що орієнтовані на додатки.

Мережеві орієнтовані рівні OSI

Ці рівні відповідають за управління фізичною секцією з'єднання, наприклад встановленням зв'язку, маршрутизацією його та відправленням

Шар 1: Фізика

Цей рівень стосується безпосередньо фізичних елементів з'єднання. Він керує процедурами на електронному рівні, щоб нитка бітів інформації переходила від передавача до приймача без будь-яких змін.

• Визначає фізичне середовище передачі: кабелі з витою парою, коаксіальний кабель, хвилі та волоконна оптика Управління електричними сигналами та передає бітовий потік Визначає характеристики матеріалів, таких як роз'єми та рівні напруги

Деякі стандарти, пов'язані з цим рівнем, є: ISO 2110, EIA-232, V.35, X.24, V24, V.28

2 рівень: посилання даних

Цей рівень відповідає за забезпечення функціональних засобів для налагодження зв'язку фізичних елементів. Він стосується фізичної маршрутизації даних, доступу до середовища та особливо виявлення помилок у передачі.

Цей шар будує бітові кадри з інформацією, а також іншими елементами, щоб контролювати правильність передачі. Типовим елементом, який виконує функції цього шару, є комутатор або також маршрутизатор, який відповідає за отримання та передачу даних від передавача до приймача

Найвідоміші протоколи цього посилання - це IEEE 802 для підключення до локальної мережі та IEEE 802.11 для підключення Wi-Fi.

3 шар: Червоний

Цей рівень відповідає за ідентифікацію маршрутизації між двома або більше підключеними мережами. Цей рівень дозволить даних надходити від передавача до приймача, маючи можливість здійснити необхідну комутацію та маршрутизацію для надходження повідомлення. Завдяки цьому необхідно, щоб цей шар знав топологію мережі, в якій він працює.

Найвідоміший протокол, який робить це - IP. Ми також знаходимо такі, як IPX, APPLETALK або ISO 9542.

4 рівень: Транспорт

Цей рівень відповідає за транспортування даних, знайдених у пакеті передачі, від джерела до пункту призначення. Це робиться незалежно від типу мережі, яку виявив нижчий рівень. Інформаційний блок або PDU, який раніше бачили, ми також називаємо його Datagram, якщо він працює з протоколом UPD, орієнтованим на бездротове відправлення, або Segment, якщо він працює з протоколом TCP, орієнтованим на з'єднання.

Цей шар працює з логічними портами, такими як 80, 443 тощо. Крім того, це основний рівень, де має бути забезпечена достатня якість, щоб передача повідомлення здійснювалася коректно та з вимогами користувача.

Рівні OSI, орієнтовані на додатки

Ці рівні безпосередньо працюють з програмами, які вимагають послуг нижчого рівня. Він відповідає за адаптацію інформації, щоб вона була зрозумілою з точки зору користувача, через інтерфейс та формат.

Шар 5: сесія

Через цей рівень зв'язок між машинами, які передають інформацію, можна контролювати та підтримувати активними. Це забезпечить, що після встановлення з'єднання воно буде підтримуватися до завершення передачі.

Він буде нести відповідальність за відображення адреси сеансу, яку вводить користувач, щоб передати їх транспортним адресам, з якими працює нижчий рівень.

Шар 6: Презентація

Як випливає з назви, цей шар відповідає за представлення переданої інформації. Це забезпечить зрозумілість даних, які доходять до користувачів, незважаючи на різні протоколи, що використовуються як у приймачі, так і в передавачі. Вони переводять рядок символів у щось зрозуміле, так би мовити.

Цей шар не працює з маршрутизацією повідомлень або посиланнями, але відповідає за роботу з корисним вмістом, який ми хочемо побачити.

Шар 7: Застосування

Це останній рівень, який відповідає за те, щоб дозволити користувачам виконувати дії та команди у власних програмах, таких як кнопка для надсилання електронної пошти або програма для надсилання файлів за допомогою FTP. Це також дозволяє зв’язок між рештою нижніх шарів.

Прикладом рівня додатків може бути протокол SMTP для надсилання електронної пошти, програми передачі файлів FTP тощо.

Суб'єкти даних у моделі OSI

Це елемент, який обробляє інформацію у відкритій системі, щоб застосувати її до певних функцій. У цьому випадку вона спробує обробити інформацію для її обміну між машинами. Процес складається з:

• Точка доступу до сервісу (SAP): місце, де кожен рівень знаходить послуги рівня трохи нижче Інтерфейсного блоку даних (СІН): блок інформації, який один рівень передає нижньому рівню Одиниця даних протокол (N-PDU): інформаційні пакети, які несуть інформацію, яка призначена для надсилання по мережі. Ця інформація буде розділена і складена із заголовка, який містить керуючу інформацію. Цією інформацією обмінюються між двома суб'єктами, які належать до одного рівня в різних місцях. Блок даних служб (SDU): кожен СІН складається з інформаційного поля для управління інтерфейсом (ICI) та іншого поля з інформацією з мережевою інформацією (SDU). SD-рівень n-рівня представляє PDU рівня n + 1, таким чином n + 1-PDU = n-SDU

Графічно це можна представити таким чином:

Процес передачі даних в моделі OSI

Давайте тепер подивимося, як шари моделі OSI працюють при передачі даних.

1. Рівень програми отримає повідомлення від користувача. Повідомлення розташоване на рівні програми. Цей шар додає до нього заголовок ICI, щоб сформувати PDU рівня додатка, і він перейменований на IDU. Тепер переходимо до наступного шару Повідомлення тепер знаходиться в презентаційному шарі. Цей шар додає до нього власний заголовок, і він переноситься на наступний рівень. Повідомлення зараз знаходиться в сесійному шарі, і попередня процедура повторюється знову. Потім фізичні шари надсилаються у фізичні шари, пакет буде належним чином адресований одержувачу. Коли повідомлення надійде до приймача, кожен шар видаляє заголовок, який його затверджений шар розмістив для передачі в повідомленні. Тепер повідомлення доходить до рівня програми призначення, який буде доставлений до користувач зрозуміло

На цьому закінчується наша стаття про модель OSI

Ми також рекомендуємо:

Якщо ви хочете сказати нам про будь-яке питання, напишіть це у коментарях