Всем привет! Продолжаем наш цикл статей о компьютерных сетях.
Компьютерные (вычислительные) сети от А до Я. ЛВС. Общие понятия и принципы. Статья первая
Сегодня поговорим о фундаментальном понятии, без которого невозможно разобраться, как устроена передача данных между устройствами — модели OSI. Название может отпугнуть, но не спешите закрывать статью. Уже через пару минут станет понятно, почему инженеры всего мира изучают OSI и как она помогает понять сети в целом. В 70-х и начале 80-х годов сети разных производителей работали по собственным правилам. Компьютеры IBM, DEC, Philips, Siemens и других компаний не понимали друг друга.
Представьте мир, где:
- WhatsApp общается только с WhatsApp,
- почта одной компании пишет только себе,
- интернет-провайдеры несовместимы между собой.
Именно в такой беспорядок рос ИТ-рынок.
Чтобы навести порядок, Международная организация по стандартизации (ISO) в 1984 году предложила эталонную модель OSI (Open Systems Interconnection) — модель взаимодействия открытых систем.
OSi не была создана под конкретную сеть.
Это — концепция, описывающая, как данные должны путешествовать от программы на одном компьютере к программе на другом через сеть.
Почему уровни?
Представьте, что вам нужно отправить подарок другу в другой город.
Кто-то:
- упакует коробку (данные),
- наклеит адрес (адресация),
- доставит на склад (маршрутизация),
- отправит транспортом (передача),
- донесёт до двери (доставка),
- и вручит в руки (приложение).
Если смешать всё в одну “операцию” — получится хаос.
Точно так же инженеры разделили работу с данными на 7 логических слоёв.
Каждый слой делает своё дело, не мешая другим.
1. Физический уровень (Physical Layer)
Здесь данные передаются в виде электрических сигналов, импульсов или оптических вспышек.
Этот уровень отвечает только за то, как бит перемещается по среде.
📌 Примеры:
- кабель Ethernet,
- разъёмы,
- радиоволны Wi-Fi.
🏠 Аналогия: дорога. Её качество влияет на скорость и ошибки.
2. Канальный уровень (Data Link Layer)
Обеспечивает передачу данных в пределах одной сети.
Здесь формируются фреймы (кадры), происходит проверка на ошибки, управление доступом к среде.
📌 Примеры:
- Ethernet,
- MAC-адреса,
- Wi-Fi-правила.
🏠 Аналогия: перекрёстки и светофоры — помогают избежать столкновений.
3. Сетевой уровень (Network Layer)
Отвечает за маршруты между сетями.
Именно здесь определяется, куда отправить данные, если получатель в другом сегменте.
📌 Примеры:
- IP-адресация,
- маршрутизаторы.
🏠 Аналогия: навигатор, который выбирает путь в другой город.
4. Транспортный уровень (Transport Layer)
Следит, чтобы все части данных дошли полностью и в правильном порядке.
Если что-то потерялось — переспросит.
📌 Примеры:
- сегментация,
- сборка сообщений.
🏠 Аналогия: курьер сверяет содержимое коробки по накладной.
5. Сеансовый уровень (Session Layer)
Создаёт устойчивое соединение между приложениями двух компьютеров.
Следит, чтобы стороны «разговаривали» до завершения диалога.
📌 Пример:
- видеозвонок,
- онлайн-конференция.
🏠 Аналогия: телефонный звонок — пока не положите трубку, связь есть.
6. Уровень представления (Presentation Layer)
Приводит данные к понятному виду:
- шифрует,
- сжимает,
- преобразует форматы.
📌 Примеры:
- JPEG, PNG,
- SSL/TLS.
🏠 Аналогия: переводчик, чтобы обе стороны понимали язык.
7. Прикладной уровень (Application Layer)
Это уровень, где взаимодействуют программы.
Браузеры, почтовые клиенты, мессенджеры — всё это тут.
🏠 Аналогия: конечный получатель, который открывает коробку дома.
Стоит подчеркнуть: модель OSI не диктует, как должны работать конкретные протоколы.
Она объясняет, где в процессе они находятся.
Именно поэтому инженеры в первую очередь мыслят:
физика- канальный- сетевой- транспорт- прикладной.
Это дисциплинирует.
Небольшой исторический факт
Работа над OSI началась в 1977 году, когда ISO совместно с Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии (CCITT) пытались стандартизировать принципы компьютерного взаимодействия.
В итоге в 1984 году была принята официальная спецификация модели — с тех пор OSI стала классическим учебным примером.
Модель OSI — это: универсальная схема взаимодействия устройств, метод структурированного анализа, отличный инструмент обучения, справочная модель для инженеров. Она объясняет, как данные проходят путь от приложения до физического сигнала и обратно.
И объясняет она, только теоретически. На практике современный интернет работает не по модели OSI. Реальные сети основаны на другом стеке — TCP/IP, который проще, компактнее и был создан для реального применения. Но: без OSI невозможно глубоко понять, что происходит под капотом - эталон мышления любого сетевого инженера.
Ну а что касается TCP/IP об этом в следующей статье...Следите за развитием темы. На этом все, спасибо за внимание.
Ставьте лайки, пишите комментарии, подписывайтесь на блог, буду регулярно размещать интересные материалы, которые возникают в процессе работы.
Всем добра!