Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Сетевая модель OSI

osi_tizer.jpgМодель OSI (Open System Interconnection) – это семиуровневая сетевая иерархия, которую разработала Международная организация по стандартам (ISO). Данная эталонная модель также иногда называется стеком OSI.

Сетевая модель определяет взаимодействие сетевых протоколов. Последние, в свою очередь, определяют то, как различные программы будут обмениваться данными.

Приведем наглядный пример. Когда вы открываете страничку в сети Интернет, сервер, на котором эта страница находится, по протоколу HTTP в ваш браузер пересылает данные (гипертекстовый документ). Благодаря указанному протоколу ваш браузер, получив эти данные, знает, каким образом их нужно обработать. Он их успешно обрабатывает и показывает вам запрошенную страницу.

По сути, в OSI входят две различные модели:

  • горизонтальная на базе протоколов, с помощью которой обеспечивается взаимодействие программ и процессов на различных машинах. Двум программам в данной модели необходим общий протокол обмена данными;

  • osi.jpg

    вертикальная на основе услуг, которые обеспечиваются соседними уровнями друг другу на одной машине. Обмен данными между соседними уровнями производится с помощью интерфейсов API.

Уровни OSI

Как уже сказано выше, модель OSI включает семь уровней. Их отсчет принято вести с нижнего:

  • 1-й – физический;

  • 2-й – канальный;

  • 3-й – сетевой;

  • 4-й – транспортный;

  • 5-й – сеансовый;

  • 6-й – представления;

  • 7-й – прикладной.

1.jpg


Данный уровень получает от канального уровня пакеты данных и преобразует их в оптические либо электрические сигналы, которые соответствуют 0 и 1 бинарного потока. Затем через среду передачи производится посылка этих сигналов на приемный узел.

На данном уровне определяются свойства (механические и оптические/электрические) среды передачи, зависящие от:

  • типа кабелей и разъемов;

  • разводки контактов в разъемах;

  • схемы кодирования сигналов для значений 0 и 1.

2.jpg


Канальным уровнем (КУ) обеспечиваются создание, передача и прием кадров данных. Этим уровнем обслуживаются запросы от вышестоящего (сетевого) уровня, а для приема-передачи пакетов используется сервис физического уровня. Согласно спецификациям канальный уровень делится на следующие подуровни:

  • LLC – управление логическим каналом (обслуживание сетевого уровня);

  • MAC – управление доступом к среде (доступ к физической среде).

Пример. В вашем компьютере (ноутбуке) есть сетевая карта либо какой-либо иной адаптер. Для взаимодействия с этой картой (адаптером) существует драйвер, который представляет собой некоторую программу (верхний подуровень КУ), посредством которой возможна связь с нижними уровнями, если точнее, то с микропроцессором (нижний подуровень КУ).

3.jpg


Отвечает за разделение пользователей на группы. На сетевом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Данным уровнем обеспечивается прозрачная передача пакетов на транспортный уровень.

4.jpg


На этом уровне потоки информации разделяются на достаточно маленькие фрагменты для их последующей передачи на сетевой уровень.

Транспортный уровень отвечает за надежность передачи-приема данных. Это можно проиллюстрировать на простом примере. Например, посредством использования веб-камеры вы общаетесь с партнером. Каковы будут в данном случае требования относительно надежности доставки каждого передаваемого бита изображения? Очевидно, что они не завышенные, так как даже если те же пару бит и пропадут, вы вряд ли это заметите.

Совсем другое дело при пересылке, например, через электронную почту архивов данных и программ. В данном случае уже важна 100-процентная надежность, ведь если те же пару бит потеряются в таком случае, вы после скачивания архива к себе на компьютер разархивировать данные уже не сможете.

Еще пример: на сервер отправляется пароль, в пути потерялся один бит. Результат – вид пароля потерялся, значение изменилось.

5.jpg


Задача данного уровня – организовать сеансы обмена между оконечными машинами. Обычно протоколы этого уровня являются составной частью функций трех верхних уровней OSI.

Пример. При организации аудио- и видеоконференций именно на данном уровне устанавливается, каким кодеком сигнал будет кодироваться. При этом данный кодек должен быть на обоих устройствах.

6.jpg


Данный уровень отвечает за возможность диалога между приложениями на различных машинах. Им обеспечивается преобразование (кодирование, компрессия) данных прикладного уровня в поток данных для транспортного уровня. Обычно протоколы уровня представления являются составной частью функций трех верхних уровней OSI.

Поясним на примере: видимые вами на экране изображения (картинки) при пересылке файла передаются маленькими порциями единиц и ноликов (битов). Когда вы посредством электронной почты посылаете другу фотографию, протокол прикладного уровня (для передачи-приема почты это SMPT) отправляет данное фото на нижний уровень, то есть на уровень представления. На нем происходит преобразование фотографии в вид, удобный для более низких уровней, к примеру в биты (1 и 0). Точно так же ваш друг будет получать высланное фото в виде 1 и 0, и именно на уровне представления произойдет преобразование их в полноценную фотографию, например, в JPEG.

7.jpg


Это самый верхний уровень OSI. Он отвечает за доступ (осуществляет связь) приложений в сеть. Задачи прикладного уровня: перенос файлов, обмен почтовыми сообщениями и управление сетью.

Этот уровень также называют уровнем приложений.
Автор: , «ПРОФКОН»