Модель OSI – сетевая семиуровневая модель для чайников с примерами, расшифровка, канальный, физический, прикладной, сеансовый

Модель Open System Interconnection (OSI) — это набор стандартов, которые позволяют сетевым устройствам взаимодействовать друг с другом. Его также называют стеком протоколов. Его цель — обеспечить, чтобы независимо от производителя или типа (компьютер, сервер, коммутатор, концентратор, даже браузер, отображающий html-страницу) различные сетевые устройства следовали одним и тем же правилам обработки данных и обмена информацией.

Сетевые устройства различаются по своей функциональности и «близости» к конечному пользователю — человеку или приложению. Таким образом, модель OSI описывает 7 уровней связи, каждый из которых имеет различные протоколы, нераспределенные доли данных и устройства. Давайте рассмотрим, как работает 7-уровневая модель OSI на примерах.Эталонная модель

Сетевые уровни модели OSI

Физический

Она отвечает за физическую передачу данных между устройствами на большие и малые расстояния. В нем описываются типы сигналов и то, как они обрабатываются различными средствами передачи: проводами (витая пара и коаксиал), оптическим волокном, радио (wi-fi и bluetooth), инфракрасным излучением. Единицами данных на этом уровне являются биты, которые преобразуются в электрические импульсы, свет, радиоволны и т.д. Здесь же записаны типы разъемов и распиновка контактов.

Устройства, работающие на физическом уровне модели OSI: повторители сигналов, концентраторы. Это наименее интеллектуальные устройства, предназначенные для усиления или подачи сигнала без анализа или модификации.Типы кабелей

Канальный

Находясь над физическим уровнем, он должен «забросить» правильно сформированные данные в среду передачи, предварительно получив их от вышележащего уровня. На приемном конце протоколы канального уровня «извлекают» данные с физического уровня, проверяют полученные данные на наличие ошибок и затем пересылают их по стеку протоколов.

Для выполнения процедур проверки отправляемые данные должны быть, во-первых, сегментированы на части (кадры), а во-вторых, дополнены служебной информацией (заголовками).

Укажите идентификатор компьютера

Здесь также впервые используется понятие «адрес». Это MAC-адрес (Media Access Control) — шестибайтовый идентификатор сетевого устройства, который необходим для указания в кадрах отправителя и получателя передачи данных в пределах одного локального сегмента.

Устройства: мост, коммутатор. Их основное отличие от «нижних» устройств заключается в том, что они ведут таблицы MAC-адресов на своих портах и отправляют/фильтруют трафик только в нужные пункты назначения.

Сетевой

Соединяет целые сети. Решает глобальные логистические задачи передачи данных между различными сегментами больших сетей: маршрутизация, фильтрация, оптимизация и контроль качества.

Единицей передаваемых данных является пакет. Она распределяет узлы и сети, присваивая им 4-байтовые номера IP-адресов (Internet Protocol), расположенные иерархически, что позволяет гибко и логически взаимно видеть сегменты сети.

Это также отражает обычные символические имена узлов, когда протоколы сетевого уровня отвечают за присвоение IP-адресов. Устройствами, работающими на этом уровне модели OSI, являются маршрутизаторы (шлюзы). Они используют первые три уровня стека протоколов, соединяют различные сети между собой, направляют пакеты из одной в другую, выбирая маршруты в соответствии с определенными правилами, ведут статистику передачи и обеспечивают защиту с помощью таблиц фильтров.

Транспортный

Транспорт в данном случае означает логический (поскольку физический отвечает за физическую фазу стека): установление соединения с противоположным узлом на соответствующем уровне, подтверждение доставки полученных данных, контроль качества. Именно так работает TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей). Отправляемый фрагмент данных — это блок или сегмент.

UDP (User Datagram Protocol) используется для передачи наборов данных.

Адрес — десятичный номер виртуального программного порта на конкретной рабочей станции или сервере.

Что делать, если закончилось хранилище iCloud?

Уровни модели

Сеансовый

Контролирует процесс отправки с точки зрения доступа пользователей. Ограничивает продолжительность соединения (сессии) между одним узлом и другим узлом, контролирует права доступа, синхронизирует начало и конец обмена.

Представительский

Информация, полученная снизу — сессия — должна быть правильно представлена конечному пользователю или приложению. Корректное декодирование, декодирование данных, если браузер сохранил ваш трафик — эти операции выполняются на предпоследнем этапе.

Прикладной

Прикладной или прикладной уровень. Просмотр веб-страниц с помощью браузера, получение и отправка электронной почты, удаленный доступ к другим узлам сети — вершина сетевой модели OSI.

Пример работы сетевой модели

В качестве живого примера возьмем принцип стека протоколов. Пусть пользователь компьютера отправит картинку и подпись другу с помощью мгновенного обмена сообщениями. Давайте пройдемся по слоям модели:

  • На прикладном уровне формируется сообщение: помимо изображения и текста, в пакет добавляется информация об адресе сервера сообщений (символическое имя www.xxxxx.com преобразуется в десятичный IP-адрес специальным протоколом), идентификатор получателя на этом сервере и, возможно, какая-то другая служебная информация.
  • Изображение может быть сжато, если его размер велик для мессенджера и его конфигурации.
  • На основе сеанса отслеживается логическое соединение пользователя с сервером и его состояние. Он также контролирует процесс передачи данных после его начала и отслеживает сессию.
  • Во время транспортировки данные делятся на блоки. На транспортный уровень добавляются служебные поля с контрольными суммами, опциями управления ошибками и т.д. Из одного изображения можно создать несколько блоков.
  • На сетевом уровне блоки обернуты в служебные поля, содержащие адрес узла-отправителя и IP-адрес сервера сообщений. Эта информация позволяет IP-пакетам достигать сервера, возможно, через полмира.
  • В канале передачи данных данные IP-пакета упаковываются в кадры, к которым добавляются служебные поля, в частности MAC-адреса. В поле отправителя вводится адрес вашей собственной сетевой карты, а в поле получателя — MAC-код шлюза по умолчанию, найденный в настройках вашей сети (маловероятно, что компьютер находится в одной сети с сервером, поэтому MAC-код неизвестен, а шлюз по умолчанию известен, например, из домашнего маршрутизатора).
  • На физической стороне биты кадра преобразуются в радиоволны и поступают на домашний маршрутизатор по протоколу Wi-Fi.
  • Там данные поднимаются по стеку протоколов на третий уровень стека маршрутизаторов, где пакеты пересылаются на маршрутизаторы поставщика услуг. И так далее, пока на сервере сообщений, на самом высоком уровне, сообщение и изображение в их оригинальном формате не окажутся сначала на личном дисковом пространстве отправителя, а затем получателя. Затем аналогичный поток данных начинается для получателя сообщения, когда получатель выходит в Интернет и устанавливает сеанс связи с сервером.

Как правильно хранить данные в течение длительного времени

Оцените статью
Silverkomp.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector