OSI înseamnă Open Systems Interconnection , unde deschis înseamnă a spune neproprietar. Este o arhitectură cu 7 straturi, fiecare strat având o funcționalitate specifică de realizat. Toate aceste 7 straturi lucrează în colaborare pentru a transmite datele de la o persoană la alta pe tot globul. Modelul de referință OSI a fost dezvoltat de ISO – „Organizația Internațională pentru Standardizare „, în anul 1984.

Modelul OSI oferă a fundament teoretic pentru înțelegere comunicare în rețea . Cu toate acestea, de obicei nu este implementat direct în întregime în lumea reală hardware de rețea sau software . In schimb, protocoale specifice și tehnologii sunt adesea concepute pe baza principiilor evidențiate în Modelul OSI pentru a facilita transmisia eficientă a datelor și operațiunile de rețea.

Condiție preliminară: Bazele rețelelor de calculatoare

forma completă ide

• Ce este modelul OSI?
• Care sunt cele 7 straturi ale modelului OSI?
• Stratul fizic – Stratul 1
• Stratul de rețea – Stratul 3
• Stratul de transport – Stratul 4
• Strat de sesiune – Stratul 5
• Stratul de prezentare – Stratul 6
• Stratul de aplicare – Stratul 7
• Avantajele modelului OSI
• Modelul OSI pe scurt
• Model OSI vs TCP/IP

Ce este modelul OSI?

Modelul OSI, creat în 1984 de ISO , este un cadru de referință care explică procesul de transmitere a datelor între computere. Este împărțit în șapte straturi care lucrează împreună a efectua de specialitate funcții de rețea , permițând o abordare mai sistematică a rețelelor.

Care sunt cele 7 straturi ale modelului OSI?

Modelul OSI constă din șapte straturi de abstractizare aranjate într-o ordine de sus în jos:

1. Strat fizic
2. Stratul de rețea
4. Stratul de transport
5. Stratul de sesiune
6. Stratul de prezentare
7. Strat de aplicație

Stratul fizic – Stratul 1

Cel mai de jos strat al modelului de referință OSI este stratul fizic. Este responsabil pentru conexiunea fizică reală dintre dispozitive. Stratul fizic conține informații sub formă de biți. Este responsabil pentru transmiterea de biți individuali de la un nod la altul. Când primește date, acest strat va primi semnalul primit și îl va converti în 0 și 1 și le va trimite la stratul Data Link, care va pune din nou cadrul împreună.

Funcțiile stratului fizic

• Sincronizare biți: Stratul fizic asigură sincronizarea biților prin furnizarea unui ceas. Acest ceas controlează atât emițătorul, cât și receptorul, oferind astfel sincronizare la nivel de biți.
• Controlul ratei de biți: Stratul fizic definește, de asemenea, rata de transmisie, adică numărul de biți trimiși pe secundă.
• Topologii fizice: Stratul fizic specifică modul în care diferitele dispozitive/noduri sunt aranjate într-o rețea, adică topologia magistrală, stea sau rețea.
• Mod de transmisie: Stratul fizic definește, de asemenea, modul în care datele circulă între cele două dispozitive conectate. Diferitele moduri de transmisie posibile sunt Simplex, half-duplex și full-duplex.

Notă:

1. Hub-ul, repetitorul, modemul și cablurile sunt dispozitive de nivel fizic.
2. Stratul de rețea, Stratul de legătură de date și Stratul fizic sunt, de asemenea, cunoscute ca Straturi inferioare sau Straturi hardware .

Adresa mac .
Stratul de legătură de date este împărțit în două substraturi:

1. Control acces media (MAC)

Pachetul primit de la stratul de rețea este împărțit în continuare în cadre în funcție de dimensiunea cadrului NIC (Placă de interfață de rețea). DLL încapsulează, de asemenea, adresa MAC a expeditorului și a destinatarului în antet.

Adresa MAC a receptorului se obține prin plasarea unui ARP (Address Resolution Protocol) cerere pe fir care întreabă Cine are acea adresă IP? iar gazda de destinație va răspunde cu adresa sa MAC.

Funcțiile stratului de legătură de date

• Încadrare: Încadrarea este o funcție a stratului de legătură de date. Oferă o modalitate pentru un expeditor de a transmite un set de biți care sunt semnificativi pentru receptor. Acest lucru poate fi realizat prin atașarea unor modele speciale de biți la începutul și la sfârșitul cadrului.
• Adresare fizică: După crearea cadrelor, stratul de legătură de date adaugă adrese fizice ( adrese MAC ) a expeditorului și/sau destinatarului în antetul fiecărui cadru.
• Controlul erorilor: Stratul de legătură de date oferă mecanismul de control al erorilor prin care detectează și retransmite cadrele deteriorate sau pierdute.
• Controlul debitului: Rata de date trebuie să fie constantă pe ambele părți, altfel datele pot fi corupte, astfel, controlul fluxului coordonează cantitatea de date care pot fi trimise înainte de a primi o confirmare.
• Controlul accesului: Atunci când un singur canal de comunicație este partajat de mai multe dispozitive, substratul MAC al stratului de legătură de date ajută la determinarea dispozitivului care deține controlul asupra canalului la un moment dat.

Notă:

1. Pachetul din stratul de legătură de date este denumit Cadru.
2. Stratul Data Link este gestionat de NIC (Network Interface Card) și driverele de dispozitiv ale mașinilor gazdă.
3. Switch & Bridge sunt dispozitive Data Link Layer.

Stratul de rețea – Stratul 3

Stratul de rețea funcționează pentru transmiterea datelor de la o gazdă la alta situată în rețele diferite. De asemenea, se ocupă de rutarea pachetelor, adică de selectarea celei mai scurte căi de transmitere a pachetului, din numărul de rute disponibile. Emițătorului și destinatarului adresa IP e sunt plasate în antet de către stratul de rețea.

exemplu format json

Funcțiile stratului de rețea

• rutare: Protocoalele stratului de rețea determină care rută este potrivită de la sursă la destinație. Această funcție a stratului de rețea este cunoscută sub numele de rutare.
• Adresare logică: Pentru a identifica în mod unic fiecare dispozitiv inter-rețea, stratul de rețea definește o schemă de adresare. Adresele IP ale expeditorului și receptorului sunt plasate în antet de nivelul de rețea. O astfel de adresă distinge fiecare dispozitiv în mod unic și universal.

Notă:

1. Segmentul din stratul de rețea este denumit Pachet .
2. Stratul de rețea este implementat de dispozitive de rețea, cum ar fi routere și comutatoare.

Stratul de transport – Stratul 4

Stratul de transport oferă servicii stratului de aplicație și preia servicii de la nivelul de rețea. Datele din stratul de transport sunt denumite Segmente . Este responsabil pentru livrarea de la capăt la capăt a mesajului complet. Stratul de transport oferă, de asemenea, confirmarea transmisiei de date cu succes și retransmite datele dacă este găsită o eroare.

De partea expeditorului: Stratul de transport primește datele formatate de la straturile superioare, efectuează Segmentarea , și, de asemenea, implemente Controlul fluxului și al erorilor pentru a asigura transmiterea corectă a datelor. De asemenea, adaugă Sursă și Destinație numarul portului s în antetul său și transmite datele segmentate către Stratul de rețea.

Notă: Expeditorul trebuie să cunoască numărul portului asociat cu aplicația destinatarului.

În general, acest număr de port de destinație este configurat, fie implicit, fie manual. De exemplu, atunci când o aplicație web solicită un server web, în ​​mod obișnuit folosește numărul portului 80, deoarece acesta este portul implicit alocat aplicațiilor web. Multe aplicații au porturi implicite atribuite.

De partea receptorului: Transport Layer citește numărul portului din antetul său și transmite datele pe care le-a primit la aplicația respectivă. De asemenea, efectuează secvențierea și reasamblarea datelor segmentate.

Funcțiile stratului de transport

• Segmentare și reasamblare: Acest strat acceptă mesajul din stratul (sesiune) și descompune mesajul în unități mai mici. Fiecare dintre segmentele produse are asociat un antet. Stratul de transport de la stația de destinație reasambla mesajul.
• Adresarea punctului de service: Pentru a livra mesajul către procesul corect, antetul stratului de transport include un tip de adresă numită adresă punct de serviciu sau adresă port. Astfel, prin specificarea acestei adrese, stratul de transport se asigură că mesajul este livrat la procesul corect.

Servicii furnizate de Stratul de transport

1. Serviciu orientat spre conexiune
2. Serviciu fără conexiune

1. Serviciu orientat spre conexiune: Este un proces în trei faze care include

• Stabilirea conexiunii
• Transfer de date
• Încetarea/deconectarea

În acest tip de transmisie, dispozitivul de recepție trimite o confirmare, înapoi la sursă, după ce un pachet sau un grup de pachete este primit. Acest tip de transmisie este fiabil și sigur.

2. Serviciu fără conexiune: Este un proces într-o singură fază și include transferul de date. În acest tip de transmisie, receptorul nu confirmă primirea unui pachet. Această abordare permite o comunicare mult mai rapidă între dispozitive. Serviciul orientat spre conexiune este mai fiabil decât Serviciul fără conexiune.

Notă:

1. Datele din Stratul de transport sunt numite Segmente .
2. Stratul de transport este operat de sistemul de operare. Este o parte a sistemului de operare și comunică cu Stratul de aplicație prin apeluri de sistem.
3. Stratul de transport se numește ca Inima OSI model.
4. Utilizarea dispozitivului sau a protocolului: TCP, UDP NetBIOS, PPTP

Strat de sesiune – Stratul 5

Acest nivel este responsabil pentru stabilirea conexiunii, întreținerea sesiunilor și autentificarea și, de asemenea, asigură securitatea.

Funcțiile stratului de sesiune

• Stabilirea, întreținerea și încheierea sesiunii: Stratul permite celor două procese să stabilească, să utilizeze și să încheie o conexiune.
• Sincronizare: Acest strat permite unui proces să adauge puncte de control care sunt considerate puncte de sincronizare în date. Aceste puncte de sincronizare ajută la identificarea erorii, astfel încât datele să fie resincronizate corect, iar capetele mesajelor să nu fie tăiate prematur și să fie evitată pierderea datelor.
• Controler de dialog: Stratul de sesiune permite două sisteme să înceapă comunicarea între ele în semi-duplex sau full-duplex.

Notă:

1. Toate cele 3 straturi de mai jos (inclusiv Session Layer) sunt integrate ca un singur strat în TCP/IP model ca strat de aplicație.
2. Implementarea acestor 3 straturi se face chiar de aplicația de rețea. Acestea sunt cunoscute și ca Straturi superioare sau Straturi de software.
3. Utilizarea dispozitivului sau a protocolului: NetBIOS, PPTP.

De exemplu:-

Să luăm în considerare un scenariu în care un utilizator dorește să trimită un mesaj prin intermediul unei aplicații Messenger care rulează în browserul său. The Mesager aici acționează ca strat de aplicație care oferă utilizatorului o interfață pentru a crea datele. Acest mesaj sau așa-numitul Date este comprimat, opțional criptat (dacă datele sunt sensibile) și convertiți în biți (0 și 1) pentru a putea fi transmis.

Comunicare în stratul de sesiune

Stratul de prezentare – Stratul 6

Stratul de prezentare se mai numește și Stratul de traducere . Datele din stratul de aplicație sunt extrase aici și manipulate conform formatului necesar pentru a fi transmise prin rețea.

descărca youtube cu vlc

Funcțiile stratului de prezentare

• Traducere: De exemplu, ASCII la EBCDIC .
• Criptare/Decriptare: Criptarea datelor traduce datele într-o altă formă sau cod. Datele criptate sunt cunoscute ca text cifrat, iar datele decriptate sunt cunoscute ca text simplu. O valoare cheie este utilizată atât pentru criptarea, cât și pentru decriptarea datelor.
• Comprimare: Reduce numărul de biți care trebuie transmiși în rețea.

Notă: Utilizarea dispozitivului sau a protocolului: JPEG, MPEG, GIF

Stratul de aplicare – Stratul 7

În partea de sus a stivei de straturi OSI Reference Model, găsim stratul Application care este implementat de aplicațiile de rețea. Aceste aplicații produc datele pentru a fi transferate prin rețea. Acest strat servește și ca o fereastră pentru serviciile aplicației pentru a accesa rețeaua și pentru afișarea informațiilor primite către utilizator.

Exemplu : Aplicație – Browsere, Skype Messenger etc.

Notă: 1. Stratul aplicației se mai numește și Stratul desktop.

2. Utilizarea dispozitivului sau a protocolului: SMTP

Funcțiile stratului de aplicație

Principalele funcții ale stratului de aplicație sunt prezentate mai jos.

• Terminal virtual de rețea (NVT) : permite unui utilizator să se conecteze la o gazdă la distanță.
• Acces și gestionare a transferului de fișiere (FTAM): Această aplicație permite unui utilizator
  accesați fișiere dintr-o gazdă la distanță, preluați fișiere dintr-o gazdă la distanță și gestionați sau
  controlați fișierele de la un computer la distanță.
• Servicii de corespondență: Furnizați serviciul de e-mail.
• Servicii de director: Această aplicație oferă surse de baze de date distribuite
  și acces pentru informații globale despre diverse obiecte și servicii.

Notă: Modelul OSI acționează ca un model de referință și nu este implementat pe Internet din cauza invenției sale târzii. Modelul curent utilizat este modelul TCP/IP.

Să ne uităm la asta cu un exemplu:

Luffy îi trimite un e-mail prietenului său Zoro.

Pasul 1: Luffy interacționează cu aplicația de e-mail cum ar fi Gmail , perspectiva , etc. Își scrie e-mailul pentru a-l trimite. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 7: Stratul de aplicare )

Pasul 2: Aplicația de e-mail se pregătește pentru transmiterea datelor, cum ar fi criptarea datelor și formatarea acestora pentru transmitere. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 6: Stratul de prezentare )

Pasul 3: Există o conexiune stabilită între emițător și destinatar pe internet. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 5: Stratul sesiune )

Pasul 4: Datele de e-mail sunt împărțite în segmente mai mici. Acesta adaugă un număr de secvență și informații de verificare a erorilor pentru a menține fiabilitatea informațiilor. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 4: Stratul de transport )

Pasul 5: Adresarea pachetelor se face pentru a găsi cea mai bună rută de transfer. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 3: Stratul de rețea )

unix vs windows

Pasul 6: Pachetele de date sunt încapsulate în cadre, apoi adresa MAC este adăugată pentru dispozitivele locale și apoi verifică erorile utilizând detectarea erorilor. (Acest lucru se întâmplă în Stratul 2: Stratul de legătură de date )

Pasul 7: În cele din urmă, cadrele sunt transmise sub formă de semnale electrice/optice pe un mediu de rețea fizic, cum ar fi cablul ethernet sau WiFi.

După ce e-mailul ajunge la destinatar, adică Zoro, procesul va inversa și va decripta conținutul e-mailului. În cele din urmă, e-mailul va fi afișat pe clientul de e-mail al lui Zoro.

Avantajele modelului OSI

Modelul OSI definește comunicarea unui sistem de calcul în 7 straturi diferite. Avantajele sale includ:

• Împarte comunicarea în rețea în 7 straturi, ceea ce face mai ușor de înțeles și de depanat.
• Standardizează comunicațiile de rețea, deoarece fiecare strat are funcții și protocoale fixe.
• Diagnosticarea problemelor de rețea este mai ușoară cu Modelul OSI .
• Este mai ușor de îmbunătățit cu progrese, deoarece fiecare strat poate primi actualizări separat.

Model OSI – Arhitectura stratului

Model OSI vs TCP/IP

Câteva diferențe cheie între modelul OSI și Model TCP/IP sunt:

1. Modelul TCP/IP este format din 4 straturi, dar modelul OSI are 7 straturi. Straturile 5, 6, 7 ale modelului OSI sunt combinate în stratul de aplicație al modelului TCP/IP și Straturile OSI 1 și 2 sunt combinate în Straturile de acces la rețea ale protocolului TCP/IP.
2. Modelul TCP/IP este mai vechi decât modelul OSI, prin urmare este un protocol de bază care definește modul în care ar trebui să fie transferate datele online.
3. În comparație cu modelul OSI, modelul TCP/IP are limite de strat mai puțin stricte.
4. Toate straturile modelului TCP/IP sunt necesare pentru transmiterea datelor, dar în modelul OSI, unele aplicații pot sări peste anumite straturi. Doar straturile 1, 2 și 3 ale modelului OSI sunt necesare pentru transmiterea datelor.

Știați?

Protocolul TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) a fost creat de Agenția pentru Proiecte Avansate de Cercetare (ARPA) a Departamentului Apărării din SUA în anii 1970.

Am discutat despre Ce este modelul OSI?, Ce sunt straturile modelului OSI, Cum circulă datele în cele 7 straturi ale modelului OSI și diferențele dintre protocolul TCP/IP și protocolul OSI.

Ce este modelul OSI? – Întrebări frecvente

Se mai folosește stratul OSI?

Da cel Modelul OSI este încă folosit de profesioniști în rețele pentru a înțelege mai bine căile și procesele de abstractizare a datelor.

Care este cel mai înalt strat al modelului OSI?

Stratul 7 sau Strat de aplicație este cel mai înalt strat al modelului OSI.

Ce este stratul 8?

Stratul 8 nu există de fapt în modelul OSI, dar este adesea folosit în glumă pentru a se referi la utilizatorul final. De exemplu: a eroarea de nivel 8 ar fi o eroare a utilizatorului.