Модели на OSI и мрежови протоколи

Мрежовият модел на OSI е референтен модел за взаимно свързване на отворени системи; на английски звучи като Основен референтен модел за взаимосвързаност на отворени системи. Неговата цел в обобщен поглед върху мрежовите инструменти.

Тоест, моделът OSI е обобщен стандарт за разработчици на софтуер, благодарение на който всеки компютър може по същия начин да дешифрира данните, предадени от друг компютър. За да стане ясно, ще дам пример за живот. Известно е, че пчелите виждат всичко около себе си на сутрешната виолетова светлина. Тоест очите и пчелите ни възприемат една и съща картина по напълно различни начини и това, което виждат насекомите, може да бъде незабележимо за човешкото зрение.

Същият е случаят с компютрите - ако един разработчик напише приложение на който и да е език за програмиране, който неговият собствен компютър разбира, но не е достъпен за никой друг, тогава на друго устройство няма да можете да прочетете документа, създаден от това приложение. Затова ние измислихме идеята да следваме един набор от правила, разбираеми за всички, при писането на заявления.

OSI слоеве

За по-голяма яснота процесът на мрежова работа обикновено е разделен на 7 нива, всяко от които има своя собствена група протоколи.

Мрежовият протокол е правилата и техническите процедури, които позволяват на компютрите в мрежата да се свързват и обменят данни.

Група протоколи, обединени от една крайна цел, се нарича протоколен стек.

Има няколко протокола за изпълнение на различни задачи, които участват в поддържането на системи, като стека TCP / IP. Нека разгледаме отблизо как информацията от един компютър се изпраща по локалната мрежа към друг компютър.

Задачи на компютъра SENDER:

  • Вземете данни от приложението
  • Начупете ги на малки опаковки, ако са с голям обем
  • Подгответе се за предаване, т.е. посочете маршрута, който да следвате, кодирайте и прекодирайте в мрежов формат.

Задачи на компютъра на ПОЛУЧАТЕЛЯ:

  • Приемайте пакети данни
  • Премахнете сервизна информация от него
  • Копирайте данните в клипборда
  • След пълно получаване на всички пакети, оформете оригиналния блок с данни от тях
  • Дайте го на приложението

За да се извършат правилно всички тези операции, е необходим един набор от правила, т.е. референтният модел на OSI.

модел osi

Да се ​​върнем към OSI слоевете. Прието е да се броят в обратен ред и в горната част на таблицата са мрежови приложения, а в долната - физическият носител на предаване на информация. Докато данните преминават надолу от компютъра директно към мрежовия кабел, протоколите на различни слоеве постепенно ги трансформират в подготовка за физическо предаване.

Нека ги разгледаме по-отблизо.

7. Приложен слой

Неговата задача е да вземе данни от мрежовото приложение и да ги изпрати на 6-то ниво.

6. Представителен слой

Превежда тези данни в един универсален език. Факт е, че всеки компютърен процесор има свой собствен формат за обработка на данни, но те трябва да влязат в мрежата в един универсален формат - това прави презентационният слой.

5. Сесиен слой

Той има много задачи.

  1. Установете сесия за комуникация с получателя. Софтуерът предупреждава приемащия компютър, че данните ще му бъдат изпратени.
  2. Разпознаването и защитата на имена се извършва тук:
    • идентификация - разпознаване на име
    • удостоверяване - проверка на парола
    • регистрация - възлагане на правомощия
  3. Прилагането на коя страна извършва трансфера на информация и колко време ще отнеме.
  4. Подреждане на контролни точки в общия поток от данни, така че в случай на загуба на част да е лесно да се установи коя част е загубена и трябва да бъде изпратена отново.
  5. Сегментирането е разбивка на голям блок на малки пакети.

4. Транспортен слой

Осигурява приложения с необходимата степен на защита при доставяне на съобщения. Има две групи протоколи:

  • Протоколи, които са ориентирани към връзката - те проследяват доставката на данни и, ако е необходимо, изискват повторно изпращане при неуспех. Това е TCP - протоколът за управление на предаването.
  • Без връзка (UDP) - те просто изпращат блокове и вече не проследяват доставката им.

3. Мрежов слой

Осигурява предаване на пакет от край до край чрез изчисляване на маршрута му. На това ниво, в пакети, IP адресите на подателя и получателя се добавят към цялата предишна информация, генерирана от други нива. От този момент нататък пакетът данни се нарича самият ПАКЕТ, който има IP адреси (IP протоколът е протокол за работа в интернет).

2. Слой за връзка с данни

Тук пакетът се предава в рамките на един кабел, т.е. една локална мрежа. Работи само до граничния рутер на една LAN. Към получения пакет, слоят за връзка добавя своя заглавка - MAC адресите на подателя и получателя и в тази форма блокът с данни вече се нарича FRAME.

рамка в референтния модел

Когато се предава извън една локална мрежа, на пакета се присвоява MAC не на хоста (компютъра), а на рутера на другата мрежа. Следователно се появява въпросът за сивия и бял IP, който беше обсъден в статията, към която беше връзката по-горе. Сивото е адрес в рамките на една локална мрежа, който не се използва извън нея. Уайт е уникален адрес в целия глобален интернет.

Когато пакет пристигне на граничния маршрутизатор, IP пакетът се заменя с IP на този рутер и цялата локална мрежа отива към глобалния, т.е. Интернет, под един единствен IP адрес. Ако адресът е бял, тогава частта от данните с IP адреса не се променя.

Мрежов ip адрес

1. Физически слой (транспортен слой)

Отговаря за преобразуването на двоична информация във физически сигнал, който се изпраща към физическия канал за предаване на данни. Ако е кабел, тогава сигналът е електрически, ако е мрежа от оптични влакна, тогава е оптичен сигнал. Това преобразуване се извършва с помощта на мрежов адаптер.

Протоколни стекове

TCP / IP е стек от протоколи, който контролира предаването на данни както в локалната мрежа, така и в глобалната Интернет. Този стек съдържа 4 слоя, т.е. според референтния модел на OSI, всеки от тях комбинира няколко слоя.

  1. Приложен (според OSI - приложен, презентация и сесия)

    Следните протоколи отговарят за това ниво:

    • TELNET - сесия за отдалечена комуникация като команден ред
    • FTP - Протокол за прехвърляне на файлове
    • SMTP - Протокол за прехвърляне на поща
    • POP3 и IMAP - получаване на поща
    • HTTP - работа с хипертекстови документи
  2. Транспортът (според OSI същото) е TCP и UDP, вече описани по-горе.
  3. Интернет (според OSI - мрежа) е IP протокол
  4. Мрежов интерфейсен слой (OSI - канал и физически) Драйверите на мрежовия адаптер са отговорни за работата на този слой.

Терминология на блока данни

  • Поток - данните, които се експлоатират на ниво приложение
  • Дейтаграмата е блок от данни на изхода от UPD, т.е. който няма гарантирана доставка.
  • Сегмент - блок, гарантиран за доставка на изхода от протокола TCP
  • Пакетът е блок от данни, изведени от IP протокола. тъй като на това ниво все още не е гарантирано за доставка, може да се нарече и дейтаграма.
  • Рамката е блок с присвоени MAC адреси.