Сетевая модель osi не имеет уровня
Модель OSI. 7 уровней сетевой модели OSI с примерами
Открытая сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection model) состоит из семи уровней. Что это за уровни, как устроена модель и какова ее роль при построении сетей — в статье.
Модель OSI является эталонной. Полное название модели выглядит как «Basic Reference Model Open Systems Interconnection model», где Basic Reference Model — это как раз некая образцовая модель. Вначале рассмотрим общую информацию, а потом перейдем к частным аспектам.
Принцип устройства сетевой модели
Сетевая модель OSI имеет семь уровней, иерархически расположенных от большего к меньшему. Cамым верхним является седьмой (прикладной), а самым нижним — первый (физический). Модель OSI разрабатывалась еще в 1970-х годах, чтобы описать архитектуру и принципы работы сетей передачи данных.
В процессе передачи данных всегда участвуют устройство-отправитель, устройство-получатель, а также сами данные, которые должны быть переданы и получены. С точки зрения рядового пользователя задача элементарна — нужно взять и отправить эти данные. Все, что происходит при отправке и приеме данных, детально описывает семиуровневая модель OSI.
На седьмом уровне информация представляется в виде данных, на первом — в виде бит. Процесс, когда информация отправляется и переходит из данных в биты, называется инкапсуляцией. Обратный процесс, когда информация, полученная в битах на первом уровне, переходит в данные на седьмом, называется декапсуляцией. На каждом из семи уровней информация представляется в виде блоков данных протокола — PDU (Protocol Data Unit).
Рассмотрим на примере: пользователь 1 отправляет картинку, которая обрабатывается на седьмом уровне в виде данных, данные должны пройти все уровни до самого нижнего (первого), где будут представлены как биты. Этот процесс называется инкапсуляцией. Компьютер пользователя 2 принимает биты, которые должны снова стать данными. Этот обратный процесс называется декапсуляция. Что происходит с информацией на каждом из семи уровней, как и где биты переходят в данные мы разберем в этой статье.
Первый, физический уровень (physical layer, L1)
Начнем с самого нижнего уровня. Он отвечает за обмен физическими сигналами между физическими устройствами, «железом». Компьютерное железо не понимает, что такое картинка или что на ней изображено, «железу» картинка понятна только в виде набора нулей и единиц, то есть бит.
Каждый уровень имеет свои PDU (Protocol Data Unit), представляемые в той форме, которая будет понятна на данном уровне и, возможно, на следующем до преобразования. Работа с чистыми данными происходит только на уровнях с пятого по седьмой.
Устройства физического уровня оперируют битами. Они передаются по кабелям (например, через оптоволокно) или без — например, через Bluetooth или IRDA, Wi-Fi, GSM, 4G и так далее.
Когда два пользователя находятся в одной сети, состоящей только из двух устройств, — это идеальный случай. Но что если этих устройств больше?
Второй уровень решает проблему адресации при передаче информации. Канальный уровень получает биты и превращает их в кадры (frame, также «фреймы»).
Задача здесь — сформировать кадры с адресом отправителя и получателя, после чего отправить их по сети.
У канального уровня есть два подуровня — это MAC и LLC. MAC (Media Access Control, контроль доступа к среде) отвечает за присвоение физических MAC-адресов, а LLC (Logical Link Control, контроль логической связи) занимается проверкой и исправлением данных, управляет их передачей. Для упрощения мы указываем LLC на втором уровне модели, но, если быть точными, LLC нельзя отнести полностью ни к первому, ни ко второму уровню — он между.
На втором уровне OSI работают коммутаторы, их задача — передать сформированные кадры от одного устройства к другому, используя в качестве адресов только физические MAC-адреса.
На канальном уровне активно используется протокол ARP (Address Resolution Protocol — протокол определения адреса). С помощью него 64-битные MAC-адреса сопоставляются с 32-битными IP-адресами и наоборот, тем самым обеспечивается инкапсуляция и декапсуляция данных.
Третий уровень, сетевой (network layer, L3)
На третьем уровне появляется новое понятие — маршрутизация.
Для этой задачи были созданы устройства третьего уровня — маршрутизаторы (их еще называют роутерами). Маршрутизаторы получают MAC-адрес от коммутаторов с предыдущего уровня и занимаются построением маршрута от одного устройства к другому с учетом всех потенциальных неполадок в сети.
Четвертый уровень, транспортный (transport layer, L4)
Все семь уровней модели OSI можно условно разделить на две группы:
- Media layers (уровни среды),
- Host layers (уровни хоста).
Уровни группы Media Layers (L1, L2, L3) занимаются передачей информации (по кабелю или беспроводной сети), используются сетевыми устройствами, такими как коммутаторы, маршрутизаторы и т.п. Уровни группы Host Layers (L4, L5, L6, L7) используются непосредственно на устройствах, будь то стационарные компьютеры или мобильные устройства.
Четвертый уровень — это посредник между Host Layers и Media Layers, относящийся скорее к первым, чем к последним. Его главной задачей является транспортировка пакетов.
Естественно, при транспортировке возможны потери, но некоторые типы данных более чувствительны к потерям, чем другие. Например, если в тексте потеряются гласные, то будет сложно понять смысл, а если из видеопотока пропадет пара кадров, то это практически никак не скажется на конечном пользователе. Поэтому при передаче данных, наиболее чувствительных к потерям на транспортном уровне, используется протокол TCP, контролирующий целостность доставленной информации.
Для мультимедийных файлов небольшие потери не так важны, гораздо критичнее будет задержка. Для передачи таких данных, наиболее чувствительных к задержкам, используется протокол UDP, позволяющий организовать связь без установки соединения.
При передаче по протоколу TCP данные делятся на сегменты. Сегмент — это часть пакета. Когда приходит пакет данных, который превышает пропускную способность сети, пакет делится на сегменты допустимого размера. Сегментация пакетов также требуется в ненадежных сетях, когда существует большая вероятность того, что большой пакет будет потерян.
При передаче данных по протоколу UDP пакеты данных делятся уже на датаграммы. Датаграмма (datagram) — это тоже часть пакета, но ее нельзя путать с сегментом.
Главное отличие датаграмм — в автономности. Каждая датаграмма содержит все необходимые заголовки, чтобы дойти до конечного адресата, поэтому они не зависят от сети, могут доставляться разными маршрутами и в разном порядке. При потере датаграмм или сегментов получаются «битые» куски данных, которые не получится корректно обработать.
Первые четыре уровня — специализация сетевых инженеров. С последними тремя они не так часто сталкиваются, потому что пятым, шестым и седьмым занимаются разработчики.
Базовая защита от DDoS в Selectel
Защищаем сервисы на уровнях L3, L4 бесплатно.
Подробнее
Пятый уровень, сеансовый (session layer, L5)
Пятый уровень оперирует чистыми данными. Помимо пятого, чистые данные используются также на шестом и седьмом уровне.
Сеансовый уровень отвечает за поддержку сеанса или сессии связи. Пятый уровень оказывает услугу следующему: управляет взаимодействием между приложениями, открывает возможности синхронизации задач, завершения сеанса, обмена информации.
Службы сеансового уровня зачастую применяются в средах приложений, требующих удаленного вызова процедур, т.е. чтобы запрашивать выполнение действий на удаленных компьютерах или независимых системах на одном устройстве (при наличии нескольких ОС).
Примером работы пятого уровня может служить видеозвонок по сети. Во время видеосвязи необходимо, чтобы два потока данных (аудио и видео) шли синхронно. Когда к разговору двоих человек прибавится третий — получится уже конференция. Задача пятого уровня — сделать так, чтобы собеседники могли понять, кто сейчас говорит.
Шестой уровень, представления данных (presentation layer, L6)
О задачах уровня представления вновь говорит его название. Шестой уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных.
Шестой уровень также занимается представлением картинок (в JPEG, GIF и т.д.), а также видео-аудио (в MPEG, QuickTime). А помимо этого → шифрованием данных, когда при передаче их необходимо защитить.
Седьмой уровень, прикладной (application layer)
Седьмой уровень иногда еще называют уровень приложений, но чтобы не запутаться можно использовать оригинальное название — application layer. Прикладной уровень — это то, с чем взаимодействуют пользователи, своего рода графический интерфейс всей модели OSI, с другими он взаимодействует по минимуму.
Все услуги, получаемые седьмым уровнем от других, используются для доставки данных до пользователя. Протоколам седьмого уровня не требуется обеспечивать маршрутизацию или гарантировать доставку данных, когда об этом уже позаботились предыдущие шесть. Задача седьмого уровня — использовать свои протоколы, чтобы пользователь увидел данные в понятном ему виде.
Критика модели OSI
Семиуровневая модель была принята в качестве стандарта ISO/IEC 7498, действующего по сей день, однако, модель имеет свои недостатки.
Среди основных недостатков говорят о неподходящем времени, плохой технологии, поздней имплементации, неудачной политике.
Первый недостаток — это неподходящее время. На разработку модели было потрачено неоправданно большое количество времени, но разработчики не уделили достаточное внимание существующим в то время стандартам. В связи с этим модель обвиняют в том, что она не отражает действительность. В таких утверждениях есть доля истины, ведь уже на момент появления OSI другие компании были больше готовы работать с получившей широкое распространение моделью TCP/IP.
Вторым недостатком называют плохую технологию. Как основной довод в пользу того, что OSI — это плохая технология, приводят распространенность стека TCP/IP. Протоколы OSI часто дублируют другу друга, функции распределены по уровням неравнозначно, а одни и те же задачи могут быть решены на разных уровнях. Даже изначальное описание архитектуры в распечатанном виде имеет толщину в один метр.
Разделение на семь уровней было скорее политическим, чем техническим.
При построении сетей в реальности иногда можно обойтись без уровней 5 и 6, также в редких случаях можно обойтись только первыми четырьмя уровнями.
Кроме того, в отличие от TCP/IP, OSI никогда не ассоциировалась с UNIX. Добиться широкого распространения OSI не получилось потому, что она проектировалась как закрытая модель, продвигаемая Европейскими телекоммуникационными компаниями и правительством США. Стек протоколов TCP/IP изначально был открыт для всех, что позволило ему набрать популярность среди сторонников открытого программного кода.
Даже несмотря на то, что основные проблемы архитектуры OSI были политическими, репутация была запятнана и модель не получила распространения. Тем не менее, в сетевых технологиях, при работе с коммутацией даже сегодня обычно используют модель OSI.
Вывод, роль модели OSI при построении сетей
В статье мы рассмотрели принципы построения сетевой модели OSI. На каждом из семи уровней модели выполняется своя задача. В действительности архитектура OSI сложнее, чем мы описали.
Существуют и другие уровни, например, восьмой — так называют самого пользователя.
Как мы упоминали выше, оригинальное описание всех принципов построения сетей в рамках этой модели, если его распечатать, будет иметь толщину в один метр. Но компании активно используют OSI как эталон. Мы перечислили только основную структуру словами, понятными начинающим.
Модель OSI служит инструментом при диагностике сетей. Если в сети что-то не работает, то гораздо проще определить уровень, на котором произошла неполадка, чем пытаться перестроить всю сеть заново.
Зная архитектуру сети, гораздо проще ее строить и диагностировать. Как нельзя построить дом, не зная его архитектуры, так невозможно построить сеть, не зная модели OSI. При проектировании важно учитывать все. Важно учесть взаимодействие каждого уровня с другими, насколько обеспечивается безопасность, шифрование данных внутри сети, какой прирост пользователей выдержит сеть без обрушения, будет ли возможно перенести сеть на другую машину и т.
д. Каждый из перечисленных критериев укладывается в функции одного из семи уровней.
Модель OSI | 7 уровней сетевой модели OSI
Модель OSI (или Open System Interconnection) характеризует взаимодействие сетевого оборудования. Иными словами, посредством неё общаются такие устройства, как ПК с сетевыми картами, коммутаторы, роутеры. В статье подробно разберём по порядку все уровни OSI.
Всего в модели сетевого взаимодействия выделяют 7 уровней:
Физический (Physical)
На самой нижней ступени модели OSI находится физический уровень. Он занимается непосредственно передачей информации. Здесь сигналы (радиосигналы, электрические, оптические) уходят от отправителя к получателю. На текущем уровне речь идёт о кабелях, радиоэфире, кодировании нулей и единиц и др. Сигнал первого уровня – это группа напряжений различной амплитуды, волн либо радиочастот.
Один из основных стандартов среди технологий физического уровня – Ethernet.
Канальный уровень (Data Link)
После получения сигнала с предыдущего физического уровня, на следующем (канальном) уровне происходит проверка и исправление погрешностей передачи. Здесь появляются термины «фрейм» и «MAC-адрес». MAC адреса занимают 48 бит в шестнадцатиричном формате и могут записываться, например, таким образом: 00:26:57:00:1f:02.
Второй уровень более сложный, чем предыдущий, физический. В нём условно выделяют следующие подуровни управления:
- LLC (логическим каналом)
- MAC (доступом к среде)
Устройствами второго, канального, уровня считаются мосты и коммутаторы.
Бесплатный тестовый доступ к облаку на 30 днейПолучить
Сетевой уровень (Network)
Над канальным уровнем находится следующий – сетевой. На этой ступени вводятся понятия «маршрутизация» и «IP-адрес». Для трансформации MAC-адресов в IP применяется протокол ARP.
Здесь осуществляется маршрутизация трафика. Когда пользователь, к примеру, желает перейти на сайт и вводит его адрес, отправляется DNS-запрос. Ответом на него будет IP-адрес, который подставляется в пакет. Пакет данных – это новый термин, который появляется на 3-м сетевом уровне.
Устройствами здесь являются роутер или маршрутизатор.
Транспортный уровень (Transport)
Здесь происходит доставка информации по каналам внешней сети. Блоки данных в данном случае делятся на отдельные фрагменты, размеры которых будут зависеть от используемого протокола. Для транспортного уровня это TCP и UDP. Какой из них лучше использовать, зависит от типа передаваемых данных.
TCP (Transmission Control Protocol) – протокол, хорошо подходящий для передачи трафика, для которого любые потери пакетов чувствительны. Процесс передачи контролируется, благодаря чему потерянные пакеты будут обнаружены и запрошены повторно.
UDP (User Datagram Protocol) применяется, когда потеря нескольких пакетов не принципиальна. Например, при передаче видео, изображений.
Сеансовый уровень (Session)
Сеансовый уровень в ответе за организацию сеансов связи между приложениями на компьютерах. Он отвечает за создание и окончание сеанса, обмен данными, за синхронизацию и другие процессы.
К протоколам сеансового уровня, например, относятся X.225, ISO 8327, SMPP (через него отправляются СМС сообщения), PAP.
Уровень представления (Presentation)
На шестой ступени осуществляется преобразование форматов данных, например, сжатие и кодирование.
Уровень приложений (Application)
Верхний уровень модели, где располагаются сетевые службы, с которыми напрямую взаимодействуют пользователи. Данный уровень описывает взаимосвязь приложений на ПК и внешней сети. Сюда относятся протоколы для просмотра страниц в интернете (HTTPS, HTTP), для работы с почтовыми службами (SMTP, POP3), для передачи файлов (FTP, TFTP) и другие.
Когда осуществляется передача с верхнего на нижний, это именуется инкапсуляцией данных, а в обратном порядке – декапсуляцией.
vipnet
Объяснение модели OSI и как легко запомнить ее 7 уровней
Учебное пособие по эталонной модели сети Open Systems Interconnection и советы по запоминанию семи уровней
Кит Шоу
Соавтор, Сетевой мир |
ThinkstockМодель взаимодействия открытых систем (OSI) представляет собой концептуальную структуру, описывающую сетевые или телекоммуникационные системы как семь уровней, каждый из которых выполняет свою функцию.
Уровни помогают сетевым специалистам визуализировать то, что происходит в их сетях, и могут помочь сетевым администраторам сузить круг проблем (это физическая проблема или что-то связанное с приложением?), а также программистам (при разработке приложения, какие другие слои, с которыми нужно работать?).
Поставщики технических средств, продающие новые продукты, часто обращаются к модели OSI, чтобы помочь клиентам понять, с каким уровнем работают их продукты или работают ли они «по всему стеку».
7 уровней модели OSI
Уровни: Уровень 1 — физический; Уровень 2 — канал передачи данных; Уровень 3 — сеть; Уровень 4 — Транспорт; Уровень 5 — сеанс; Уровень 6 — Представление; Уровень 7 — Приложение.
Так было не всегда. Задуманные в 1970-х годах, когда компьютерные сети только начинали развиваться, две отдельные модели были объединены в 1983 году и опубликованы в 1984 году, чтобы создать модель OSI, с которой сегодня знакомо большинство людей. Большинство описаний модели OSI идут сверху вниз, а числа идут от уровня 7 вниз к уровню 1. Уровни и то, что они представляют, следующие:
Уровень 7 — Приложение
Уровень приложения в модели OSI — это уровень, который является «ближайшим к конечному пользователю». Он получает информацию непосредственно от пользователей и отображает поступающие данные пользователю.
Как ни странно, сами приложения не находятся на прикладном уровне. Вместо этого уровень облегчает связь через нижние уровни, чтобы установить соединения с приложениями на другом конце. Веб-браузеры (Google Chrome, Firefox, Safari и т. д.), TelNet и FTP – примеры средств связи , основанных на уровне 7.
Уровень 6 — представление
Уровень представления представляет собой область, независимую от представления данных на прикладном уровне. В общем, это подготовка или перевод формата приложения в сетевой формат или из сетевого форматирования в формат приложения. Другими словами, уровень «представляет» данные для приложения или сети. Хорошим примером этого является шифрование и дешифрование данных для безопасной передачи; это происходит на уровне 6.
Уровень 5 — Сеанс
Когда двум компьютерам или другим сетевым устройствам необходимо общаться друг с другом, необходимо создать сеанс, и это делается на сеансовом уровне . Функции на этом уровне включают настройку, координацию (например, как долго система должна ждать ответа) и завершение между приложениями на каждом конце сеанса.
Уровень 4 – Транспортный
Транспортный уровень занимается координацией передачи данных между конечными системами и хостами. Сколько данных отправлять, с какой скоростью, куда они идут и т. д. Наиболее известным примером транспортного уровня является протокол управления передачей (TCP), который построен поверх интернет-протокола (IP), широко известного как TCP. /IP. Номера портов TCP и UDP работают на уровне 4, а IP-адреса работают на уровне 3, сетевом уровне.
Уровень 3 — Сеть
Здесь, на сетевом уровне, вы найдете большую часть функций маршрутизатора, которые важны и нравятся большинству сетевых профессионалов. В самом общем смысле этот уровень отвечает за пересылку пакетов, включая маршрутизацию через разные маршрутизаторы. Возможно, вы знаете, что ваш компьютер в Бостоне хочет подключиться к серверу в Калифорнии, но есть миллионы разных путей. Маршрутизаторы на этом уровне помогают сделать это эффективно.
Уровень 2 — Канал передачи данных
Канальный уровень обеспечивает передачу данных между узлами (между двумя напрямую подключенными узлами), а также обрабатывает исправление ошибок на физическом уровне.
Здесь также существуют два подуровня — уровень управления доступом к среде (MAC) и уровень управления логическим каналом (LLC). В сетевом мире большинство коммутаторов работают на уровне 2. Но не все так просто. Некоторые коммутаторы также работают на уровне 3, чтобы поддерживать виртуальные локальные сети, которые могут охватывать более одной подсети коммутатора, что требует возможностей маршрутизации.
Уровень 1 — физический
В нижней части нашей модели OSI находится физический уровень, который представляет электрическое и физическое представление системы. Это может включать в себя все, от типа кабеля, радиочастотного канала (как в сети Wi-Fi), а также расположения контактов, напряжения и других физических требований. Когда возникает проблема с сетью, многие специалисты по сетевым технологиям сразу же обращаются к физическому уровню, чтобы проверить, правильно ли подключены все кабели и, например, что вилка питания не отсоединена от маршрутизатора, коммутатора или компьютера.
Зачем вам нужно знать 7 уровней OSI
Большинству специалистов в области ИТ, вероятно, потребуется знать о различных уровнях, когда они собираются получать сертификаты, подобно тому, как студенту, изучающему гражданское право, необходимо узнать о трех филиалах США правительство. После этого вы узнаете о модели OSI, когда поставщики рассказывают, с какими уровнями работают их продукты.
В сообщении Quora, на вопрос о цели модели OSI, Викрам Кумар ответил так:
«Цель эталонной модели OSI — направлять поставщиков и разработчиков, чтобы продукты цифровой связи и программные продукты, которые они создают, взаимодействовали, и облегчить четкое сравнение средств коммуникации».
Хотя некоторые люди могут возразить, что модель OSI устарела (из-за своей концептуальной природы) и менее важна, чем четыре уровня модели TCP/IP, Кумар говорит, что «трудно читать о сетевых технологиях сегодня, не видя ссылок». с моделью OSI и ее уровнями, потому что структура модели помогает вести обсуждение протоколов и сопоставлять различные технологии».
Если вы можете понять модель OSI и ее уровни, вы также сможете понять, какие протоколы и устройства могут взаимодействовать друг с другом при разработке и объяснении новых технологий.
Модель OSI остается актуальной
В сообщении на GeeksforGeeks участник Вабхав Билотиа приводит несколько причин, по которым модель OSI остается актуальной, особенно когда речь идет о безопасности и определении возможных технических рисков и уязвимостей.
Например, поняв различные уровни, группы безопасности предприятия могут идентифицировать и классифицировать физический доступ, где находятся данные, и предоставить список приложений, которые сотрудники используют для доступа к данным и ресурсам.
«Знание того, где хранится большая часть данных вашей компании, локально или в облачных сервисах, поможет определить вашу политику информационной безопасности», — пишет Bilotia. «Вы можете инвестировать в правильные решения, которые обеспечивают видимость данных на соответствующих уровнях OSI, когда у вас есть эти знания».
Кроме того, модель OSI можно использовать для понимания миграции облачной инфраструктуры, особенно когда речь идет о защите данных в облаке.
А поскольку эта модель существует так давно и понятна очень многим, единый словарь и термины помогают специалистам по сетевым технологиям быстро понять компоненты сетевой системы. «Хотя эта парадигма не реализована напрямую в современных сетях TCP/IP, это полезная концептуальная модель для связывания нескольких технологий друг с другом и реализации соответствующей технологии надлежащим образом», — пишет Билотиа. Мы не могли не согласиться.
Как запомнить слои модели OSI 7 — 8 мнемонических приемов
Если вам нужно запомнить слои для колледжа или сертификационного экзамена, вот несколько предложений, которые помогут запомнить их по порядку. Первая буква каждого слова совпадает с первой буквой уровня OSI.
От приложения к физическому (от уровня 7 до уровня 1):
Кажется, что всем людям нужна обработка данных
Все специалисты ищут Первоклассные пончики
Пингвин сказал, что никто не пьет пепси
Священник увидел, как две монахини отжимаются
От физического к прикладному (от уровня 1 до уровня 7):
Пожалуйста, не выбрасывайте пиццу с колбасой
Пью! Мертвые черепашки-ниндзя пахнут особенно ужасно
Людям не нужно видеть Паулу Абдул
Питу больше не нужно продавать соленья
Кит Шоу был редактором Network World и автором колонки Cool Tools.
Сейчас он внештатный писатель и редактор из Вустера, штат Массачусетс.0102
Связанный:
- Сеть
Кит Шоу — цифровой журналист и создатель контента, более 20 лет освещающий вопросы технологий. В настоящее время он ведет шоу «Сегодня в технологиях» Foundry.
Copyright © 2022 IDG Communications, Inc.
10 самых влиятельных компаний в области корпоративных сетей 2022 г.
уровней модели OSI — GeeksforGeeks
OSI расшифровывается как Open Systems Interconnection . Он был разработан ISO — « Международная организация по стандартизации » в 1984 году. Это 7-уровневая архитектура, каждый уровень которой выполняет определенные функции. Все эти 7 уровней работают совместно для передачи данных от одного человека к другому по всему миру.
Предварительные требования: основы компьютерных сетей
1.
Физический уровень (уровень 1): Самый нижний уровень эталонной модели OSI — физический уровень. Он отвечает за реальное физическое соединение между устройствами. Физический уровень содержит информацию в виде бит. Он отвечает за передачу отдельных битов от одного узла к другому. При получении данных этот уровень получит полученный сигнал, преобразует его в 0 и 1 и отправит их на уровень канала передачи данных, который снова соберет кадр.
Функции физического уровня следующие:
- Синхронизация битов: Физический уровень обеспечивает синхронизацию битов, предоставляя часы. Эти часы контролируют как отправителя, так и получателя, тем самым обеспечивая синхронизацию на уровне битов.
- Контроль скорости передачи: Физический уровень также определяет скорость передачи, т. е. количество битов, отправляемых в секунду.
- Физические топологии: Физический уровень определяет способ расположения различных устройств/узлов в сети, т.
е. шинную, звездообразную или ячеистую топологию. - Режим передачи: Физический уровень также определяет способ передачи данных между двумя подключенными устройствами. Возможны различные режимы передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.
* Концентратор, повторитель, модем, кабели являются устройствами физического уровня. ** Сетевой уровень, канальный уровень и физический уровень также известны как нижних уровней или аппаратных уровней .
2. Канальный уровень (DLL) (уровень 2):
Канальный уровень отвечает за доставку сообщения от узла к узлу. Основная функция этого уровня — обеспечить безошибочную передачу данных от одного узла к другому через физический уровень. Когда пакет поступает в сеть, DLL несет ответственность за его передачу на хост с использованием его MAC-адреса.
Уровень канала передачи данных разделен на два подуровня:
- Управление логическим каналом (LLC)
- Управление доступом к среде (MAC)
Пакет, полученный с сетевого уровня, далее делится на кадры в зависимости от размера кадра сетевой карты ( сетевая карта).
DLL также инкапсулирует MAC-адреса отправителя и получателя в заголовке.
MAC-адрес получателя получается путем отправки запроса ARP (протокол разрешения адресов) на провод с вопросом «У кого есть этот IP-адрес?» и хост-получатель ответит своим MAC-адресом.
Функции уровня канала передачи данных:
- Кадрирование: Кадрирование — это функция уровня канала передачи данных. Он предоставляет отправителю возможность передать набор битов, которые имеют значение для получателя. Этого можно добиться, прикрепив к началу и концу кадра специальные битовые комбинации.
- Физическая адресация: После создания кадров канальный уровень добавляет физические адреса (MAC-адреса) отправителя и/или получателя в заголовок каждого кадра.
- Контроль ошибок: Канальный уровень обеспечивает механизм контроля ошибок, в котором он обнаруживает и повторно передает поврежденные или потерянные кадры.
- Управление потоком: Скорость передачи данных должна быть постоянной с обеих сторон, иначе данные могут быть повреждены, поэтому управление потоком координирует количество данных, которые могут быть отправлены, до получения подтверждения.
- Контроль доступа: Когда один канал связи совместно используется несколькими устройствами, подуровень MAC уровня канала передачи данных помогает определить, какое устройство имеет контроль над каналом в данный момент времени.
* Пакет на уровне канала передачи данных называется кадром . ** Канальный уровень управляется сетевой картой (сетевой интерфейсной картой) и драйверами устройств хост-компьютеров. *** Коммутаторы и мосты — это устройства канального уровня.
3. Сетевой уровень (уровень 3):
Сетевой уровень работает для передачи данных от одного хоста к другому, расположенному в разных сетях. Он также заботится о маршрутизации пакетов, т. е. о выборе кратчайшего пути для передачи пакета из числа доступных маршрутов. IP-адреса отправителя и получателя размещаются в заголовке на сетевом уровне.
Функции сетевого уровня:
- Маршрутизация: Протоколы сетевого уровня определяют, какой маршрут подходит от источника к месту назначения.
Эта функция сетевого уровня известна как маршрутизация. - Логическая адресация: Чтобы однозначно идентифицировать каждое устройство в объединенной сети, сетевой уровень определяет схему адресации. IP-адреса отправителя и получателя размещаются в заголовке на сетевом уровне. Такой адрес однозначно и универсально отличает каждое устройство.
* Сегмент на сетевом уровне называется пакетом .
** Сетевой уровень реализуется сетевыми устройствами, такими как маршрутизаторы.
4. Транспортный уровень (уровень 4):
Транспортный уровень предоставляет услуги прикладному уровню и получает услуги от сетевого уровня. Данные на транспортном уровне называются сегментами . Он отвечает за сквозную доставку всего сообщения. Транспортный уровень также обеспечивает подтверждение успешной передачи данных и повторную передачу данных в случае обнаружения ошибки.
На стороне отправителя: Транспортный уровень получает форматированные данные от верхних уровней, выполняет Сегментация , а также реализует Контроль потока и ошибок для обеспечения правильной передачи данных.
Он также добавляет номера портов источника и назначения в свой заголовок и пересылает сегментированные данные на сетевой уровень.
Примечание: Отправителю необходимо знать номер порта, связанный с приложением получателя.
Как правило, этот номер порта назначения настраивается либо по умолчанию, либо вручную. Например, когда веб-приложение отправляет запрос веб-серверу, оно обычно использует порт с номером 80, так как это порт по умолчанию, назначенный веб-приложениям. Многим приложениям назначены порты по умолчанию.
На стороне получателя: Транспортный уровень считывает номер порта из своего заголовка и пересылает полученные данные соответствующему приложению. Он также выполняет секвенирование и повторную сборку сегментированных данных.
Транспортный уровень выполняет следующие функции:
- Сегментация и повторная сборка: Этот уровень принимает сообщение от (сеансового) уровня и разбивает сообщение на более мелкие части.
Каждый из созданных сегментов имеет связанный с ним заголовок. Транспортный уровень на станции назначения повторно собирает сообщение. - Адресация точки обслуживания: Для доставки сообщения нужному процессу заголовок транспортного уровня включает тип адреса, называемый адресом точки обслуживания или адресом порта. Таким образом, указывая этот адрес, транспортный уровень гарантирует, что сообщение будет доставлено правильному процессу.
Услуги, предоставляемые транспортным уровнем:
A. Услуга, ориентированная на подключение: Это трехэтапный процесс, который включает
— Установление соединения
— Передача данных
— Завершение/разъединение
В этом типе передачи принимающее устройство отправляет подтверждение обратно к источнику после получения пакета или группы пакетов. Этот тип передачи надежен и безопасен.
B. Услуга без установления соединения: Это одноэтапный процесс, включающий передачу данных.
В этом типе передачи получатель не подтверждает получение пакета. Такой подход обеспечивает гораздо более быструю связь между устройствами. Служба с установлением соединения более надежна, чем Служба без установления соединения.
* Данные на транспортном уровне называются сегментами .
** Транспортный уровень управляется операционной системой. Он является частью ОС и взаимодействует с прикладным уровнем посредством системных вызовов.
Транспортный уровень называется моделью Heart of OSI .
5. Сеансовый уровень (Уровень 5):
Этот уровень отвечает за установление соединения, обслуживание сеансов, аутентификацию, а также обеспечивает безопасность.
Функции уровня сеанса:
- Установление, обслуживание и завершение сеанса: Уровень позволяет двум процессам устанавливать, использовать и завершать соединение.
- Синхронизация: Этот уровень позволяет процессу добавлять в данные контрольные точки, которые считаются точками синхронизации.
Эти точки синхронизации помогают идентифицировать ошибку, чтобы данные повторно синхронизировались должным образом, а концы сообщений не обрезались преждевременно, а потери данных не было. - Dialog Controller: Сеансовый уровень позволяет двум системам устанавливать связь друг с другом в полудуплексном или дуплексном режиме.
**Все нижеприведенные 3 уровня (включая сеансовый уровень) интегрированы как один уровень в модель TCP/IP как «прикладной уровень».
**Эти 3 уровня реализуются самим сетевым приложением. Они также известны как верхних уровней или уровней программного обеспечения .
Сценарий:
Давайте рассмотрим сценарий, в котором пользователь хочет отправить сообщение через некоторое приложение Messenger, работающее в его браузере. «Мессенджер» здесь действует как прикладной уровень, который предоставляет пользователю интерфейс для создания данных. Это сообщение или так называемые данные сжимаются, шифруются (если есть защищенные данные) и преобразуются в биты (0 и 1), чтобы их можно было передать.
6. Уровень представления (уровень 6):
Уровень представления также называется 9-м уровнем.0029 Слой перевода . Здесь извлекаются данные прикладного уровня и обрабатываются в соответствии с требуемым форматом для передачи по сети.
Функции уровня представления:
- Преобразование: Например, ASCII в EBCDIC.
- Шифрование/дешифрование: Шифрование данных переводит данные в другую форму или код. Зашифрованные данные известны как зашифрованный текст, а расшифрованные данные известны как обычный текст. Значение ключа используется как для шифрования, так и для расшифровки данных.
- Сжатие: Уменьшает количество битов, которые необходимо передать по сети.
7. Уровень приложений (уровень 7):
На самом верху стека уровней эталонной модели OSI находится уровень приложений, который реализуется сетевыми приложениями.
Эти приложения производят данные, которые необходимо передавать по сети. Этот уровень также служит окном для доступа прикладных служб к сети и для отображения полученной информации пользователю.
Пример: приложение — браузеры, Skype Messenger и т. д.
**Прикладной уровень также называется уровнем рабочего стола.
Функции уровня приложений:
- Виртуальная терминала сети
- Доступ к трансферу и управлению FTAM
- Mail Services
- Служба каталогов A
OSI модели ACTS ACTS
OSI модели . не реализован в Интернете из-за его позднего изобретения. В настоящее время используется модель TCP/IP.
Краткая информация о модели OSI
Обобщенная модель OSI (табличная форма)
Эта статья написана Kundana Thiyari и Harshita Pandey . Если вам нравится GeeksforGeeks и вы хотите внести свой вклад, вы также можете написать статью с помощью write.
Видео-курс
