Вопросы про модель OSI (Open System Interconnection) являются обязательным пунктом любого собеседования на работу в отрасли связи или IT. Хотя бы ради этого стоит знать, за что отвечает каждый из её семи уровней. Ну а если серьезно, ничто не описывает работу компьютерной сети так подробно и точно, как модель взаимодействия открытых систем.
Рассмотрим функции каждого из уровней модели, начиная с первого, физического. Но сначала важно вспомнить понятия «инкапсуляция» и «декапсуляция» , рассмотренные в одном из предыдущих постов. С точки зрения модели OSI, инкапсуляция происходит при передаче данных с седьмого уровня на первый . Обратная операция на принимающей стороне называется декапсуляцией.
Физический уровень отвечает за передачу информации в виде потока бит по физической среде (проводной или беспроводной). Важный момент – передаваемая информация никак не анализируется, потому что для кабеля или радиоволны это просто последовательность единиц и нулей.
Канальный уровень различает в потоке бит отдельные сообщения (кадры), ориентируясь на заголовки и концевики, которые добавляются в процессе инкапсуляции. Чтобы сообщение было передано нужному получателю, необходимо знать, как отличить его устройство от других устройств. Поэтому на канальном уровне существует понятие «физический адрес». Самый популярный пример – это MAC-адрес, который есть у всех наших компьютеров, смартфонов, планшетов и других устройств, используемых для обмена данными. Не стоит забывать, что при передаче по физической среде информация может исказиться. Поэтому обнаружение и коррекция ошибок является еще одной важной задачей канального уровня. Самые популярные технологии канального уровня – Wi-Fi и Ethernet– широко используются для построения локальных сетей в наших квартирах и офисах
Сетевой уровень предназначен для объединения локальных сетей в одну составную (или глобальную, например, Интернет). Для того, чтобы устройства, работающие на разных технологиях, могли без проблем «общаться», им нужно использовать одинаковый формат адреса. В глобальной сети используются глобальные адреса, и самый популярный из них – IP. Таким образом, наши устройства могут иметь разный тип физический адресации, но формат глобального адреса у них будет один. Наличие составной сети и принципы коммутации пакетов говорят о том, что данные могут передаваться разными путями. Процесс выбора оптимального пути называется маршрутизацией. Это еще одна функция сетевого уровня. Помимо протокола IP, используемого для передачи данных, здесь также действуют управляющие протоколы – ICMP, ARP и DHCP. Информация на сетевом уровне передается в виде пакетов.
Основная задача транспортного уровня - надежная доставка данных. При этом неважно, откуда и куда эти данные передаются. Основные протоколы транспортного уровня – TCP и UDP. Информация на транспортном уровне представляется в виде сегментов.
Задача сеансового уровня, как следует из его названия, состоит в установлении сеансов связи, управлении очередностью посылки данных и т.д. Однако, в реальных сетях этот уровень не используется.
Уровень представления отвечает за преобразование данных в вид, подходящий для передачи по сети, а также в формат, который будет понят приложением. Речь идет про кодирование/декодирование информации, ее сжатие и т.д. Всем нам хорошо знакомы форматы графических изображений JPEG и GIF. Они относятся к уровню представления и помогают превратить единицы и нули в изображение, который мы сможем открыть на компьютере в той или иной программе.
К прикладному уровню относятся все пользовательские приложения - электронная почта, web-страницы, трафик реального времени (аудио и видеосвязь), доступ к данным и многое другое, что мы можем найти в наших компьютерах.
Важно отметить, что каждому уровню модели OSI соответствует свой тип оборудования. Коммутаторы работают на физическом и канальном уровнях, маршрутизаторы – на физическом канальном и сетевом. Компьютер (хост) работает на всех уровнях.
Модель OSI показана на иллюстрации. Обратите внимание, что при инкапсуляции на транспортном уровне данные вкладываются в сегмент, затем этот сегмент целиком вкладывается в пакет (при этом сетевой уровень не воспринимает заголовок транспортного уровня, для него он – всего лишь часть данных). Пакет, в свою очередь, вкладывается в кадр на канальном уровне, а его заголовок тоже воспринимается как часть данных.
#сетевые технологии #модель OSI #osi #связь #интернет #телекоммуникации #инфокоммуникации #it #it-технологии