- Что такое модель OSI
- Объяснение модели OSI: 7 уровней OSI
- OSI против модели TCP/IP
Что такое модель OSI
Модель взаимодействия открытых систем (OSI) описывает семь уровней, которые компьютерные системы используют для взаимодействия по сети. Это была первая стандартная модель сетевых коммуникаций, принятая всеми крупными компьютерными и телекоммуникационными компаниями в начале 1980-х годов.
Современный Интернет основан не на OSI, а на более простой модели TCP/IP. Тем не менее, семиуровневая модель OSI по-прежнему широко используется, поскольку она помогает визуализировать и сообщать о том, как работают сети, а также помогает изолировать и устранять сетевые проблемы.
OSI был представлен в 1983 году представителями крупнейших компьютерных и телекоммуникационных компаний и принят ISO в качестве международного стандарта в 1984 году.
Мы опишем уровни OSI «сверху вниз», начиная с уровня приложения, который непосредственно обслуживает конечного пользователя, и заканчивая физическим уровнем.
7. Прикладной уровень
Уровень приложений используется программным обеспечением конечного пользователя, таким как веб-браузеры и почтовые клиенты. Он предоставляет протоколы, которые позволяют программному обеспечению отправлять и получать информацию, а также предоставлять значимые данные пользователям. Несколькими примерами протоколов прикладного уровня являются протокол передачи гипертекста (HTTP), протокол передачи файлов (FTP), протокол почтового отделения (POP), простой протокол передачи почты (SMTP) и система доменных имен (DNS).
6. Уровень представления
Уровень представления готовит данные для уровня приложения. Он определяет, как два устройства должны кодировать, шифровать и сжимать данные, чтобы они были правильно получены на другом конце. Уровень представления принимает любые данные, передаваемые уровнем приложения, и подготавливает их для передачи через сеансовый уровень.
5. Сеансовый уровень
Сеансовый уровень создает каналы связи, называемые сеансами, между устройствами. Он отвечает за открытие сеансов, обеспечение их открытости и работоспособности во время передачи данных и закрытие их после завершения связи. Уровень сеанса также может устанавливать контрольные точки во время передачи данных: если сеанс прерывается, устройства могут возобновить передачу данных с последней контрольной точки.
4. Транспортный уровень
Транспортный уровень принимает данные, переданные на сеансовом уровне, и разбивает их на «сегменты» на передающей стороне. Он отвечает за повторную сборку сегментов на принимающей стороне, превращая их обратно в данные, которые могут использоваться сеансовым уровнем. Транспортный уровень осуществляет контроль потока, отправляя данные со скоростью, соответствующей скорости соединения принимающего устройства, и контроль ошибок, проверяя, были ли данные получены неправильно, и если нет, запрашивая их снова.
3. Сетевой уровень
Сетевой уровень выполняет две основные функции. Один из них — разбиение сегментов на сетевые пакеты и повторная сборка пакетов на принимающей стороне. Другой — маршрутизация пакетов путем обнаружения наилучшего пути в физической сети. Сетевой уровень использует сетевые адреса (обычно адреса Интернет-протокола) для маршрутизации пакетов к узлу назначения.
2. Уровень канала передачи данных
Уровень канала передачи данных устанавливает и разрывает соединение между двумя физически соединенными узлами в сети. Он разбивает пакеты на кадры и отправляет их от источника к месту назначения. Этот уровень состоит из двух частей — управления логическим каналом (LLC), который идентифицирует сетевые протоколы, выполняет проверку ошибок и синхронизирует кадры, и управления доступом к среде передачи (MAC), который использует MAC-адреса для подключения устройств и определяет разрешения на передачу и получение данных.
1. Физический уровень
Физический уровень отвечает за физическое кабельное или беспроводное соединение между сетевыми узлами. Он определяет разъем, электрический кабель или беспроводную технологию, соединяющую устройства, и отвечает за передачу необработанных данных, которые представляют собой просто серию нулей и единиц, одновременно обеспечивая контроль скорости передачи данных.
Преимущества модели OSI
Модель OSI помогает пользователям и операторам компьютерных сетей:
- Определите необходимое оборудование и программное обеспечение для построения сети.
- Поймите и сообщите о процессе, за которым следуют компоненты, взаимодействующие через сеть.
- Выполните устранение неполадок, определив, какой сетевой уровень вызывает проблему, и сосредоточив усилия на этом уровне.
Модель OSI помогает производителям сетевых устройств и поставщикам сетевого программного обеспечения:
- Создавайте устройства и программное обеспечение, которые могут взаимодействовать с продуктами любого другого поставщика, обеспечивая открытую совместимость.
- Определите, с какими частями сети должны работать их продукты.
- Сообщите пользователям, на каких сетевых уровнях работает их продукт — например, только на уровне приложения или по всему стеку.
Протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP) старше модели OSI и был создан Министерством обороны США (DoD). Ключевое различие между моделями заключается в том, что TCP/IP проще, объединяя несколько уровней OSI в один:
- Уровни OSI 5, 6, 7 объединены в один прикладной уровень в TCP/IP.
- Уровни OSI 1, 2 объединены в один уровень доступа к сети в TCP/IP, однако TCP/IP не берет на себя ответственность за функции упорядочения и подтверждения, оставляя их базовому транспортному уровню.
Другие важные различия:
- TCP/IP — это функциональная модель, предназначенная для решения конкретных задач связи и основанная на конкретных стандартных протоколах. OSI — это общая, независимая от протокола модель, предназначенная для описания всех форм сетевой связи.
- В TCP/IP большинство приложений используют все уровни, тогда как в простых приложениях OSI не используются все семь уровней. Только уровни 1, 2 и 3 являются обязательными для обеспечения любой передачи данных.
