Что такое модель OSI? Объяснение модели взаимосвязи открытых систем

Как ваш компьютер общается с Интернетом?

Когда вы просматриваете веб-сайт в Интернете, ваш браузер отображает веб-страницу на экране, чтобы вы могли взаимодействовать с ней. Но то, что происходит за кулисами, совершенно незаметно для пользователей

Модель OSI определяет, как два компьютера взаимодействуют друг с другом по сети. Модель определяет несколько протоколов, позволяющих передавать информацию в виде пакетов между двумя системами

В этой статье мы подробно рассмотрим, что на самом деле представляет собой модель OSI, а также подробное описание каждого уровня модели

Что такое модель OSI?

‘Модель OSI’ означает Open Systems Interconnection Модель. Модель OSI была введена Международной организацией по стандартизации (ISO)

ISO – это многонациональная организация, которая отвечает за установление глобальных стандартов. Каждый потенциальный международный стандарт проходит шесть этапов, которые определяют его жизнеспособность в реальном мире

Модель облегчает процесс создания сети между двумя системами. Модель OSI позволяет двум компьютерам взаимодействовать друг с другом без знания базовой архитектуры машины. Поскольку протоколы, определенные в этой модели, непогрешимы и используются во всем мире, эта модель является глобальной основой для цифровой связи через Интернет

Модель взаимосвязи открытых систем имеет несколько уровней, каждый из которых отвечает за перемещение информации по сети. Например, физический уровень обеспечивает правильную передачу данных на следующий уровень, который является уровнем канала передачи данных. Аналогично, уровень Data Link передает информацию на следующий уровень и так далее

Уровни модели OSI

Хотя уровни модели OSI отличаются друг от друга и обрабатывают различные этапы передачи данных, они так или иначе связаны между собой

Во время разработки модели разработчики обнаружили в процессах связанные функции и сгруппировали их в общие уровни. Модель OSI содержит семь уровней, каждый из которых управляет определенным этапом процесса передачи данных

1. Физический уровень

Физический уровень является первым и, вероятно, самым важным в модели OSI. Этот уровень отвечает за передачу данных по физической среде. Функции, необходимые для осуществления передачи, также определены на этом уровне

На машину отправителя данные поступают с уровня Data Link. Пакет передается на машину получателя через среду передачи данных. Затем физический уровень приемника интерпретирует пакет и отправляет его на канальный уровень для дальнейшей обработки

Физический уровень охватывает следующие аспекты передачи данных

1. Интерфейс и среда передачи (Wi-Fi или кабели Ethernet).
2. Поток битов (данные, которые необходимо передать).
3. Скорость передачи данных.
4. Режим передачи.
5. Битовая синхронизация.

 

2. Уровень канала передачи данных

Физический уровень передает данные непосредственно на другую машину

Канальный уровень выполняет задачу по отправке данных на конкретную машину в той же сети, этот процесс известен как физическая адресация. На этом уровне данные, отправленные физическим уровнем, также интерпретируются и преобразуются в управляемые единицы, известные как кадры

На канальном уровне MAC-адреса ( Media Access Control ) идентифицируют, какая система запросила информацию из сети, состоящей из нескольких систем. Этот уровень отвечает за следующие функции

1. Кадрирование
2. Физическая адресация.
3. Поток данных.
4. Контроль ошибок.
5. Контроль доступа.

3. Сетевой уровень

Уровень Data Link контролирует передачу данных на машину в той же сети. Сетевой уровень, напротив, отвечает за передачу пакета отправителя получателю в разных сетях. Если две системы находятся в одной сети, то уровень Data Link позаботится о передаче данных, и сетевой уровень не требуется

Сетевой уровень обрабатывает пакеты данных независимо друг от друга. Систему не волнует порядок или взаимосвязь между этими пакетами

Сетевой уровень включает в себя следующие обязанности

1. Логическая адресация : Поскольку два устройства находятся в разных сетях, логические адреса имеют решающее значение для передачи данных.
2. Маршрутизация : Пакет отправляется на устройства в сети, известные как маршрутизаторы. Эти устройства пересылают или маршрутизируют пакет данных в систему, которая запросила информацию.

4. Транспортный уровень

Сетевой уровень передает данные от одной системы к другой. Но на компьютере также выполняются различные программы, и каждая программа может запрашивать информацию у других систем. Как же ваша система узнает, какой пакет принадлежит какой программе?

Входим в транспортный уровень. Этот уровень отвечает за доставку информации от процесса к процессу. Система сегментирует пакеты данных, поступающие на этот уровень, на различные блоки, а затем собирает их в соответствии с порядковым номером

Транспортный уровень выполняет следующие функции в модели OSI

1. Адресация точек обслуживания (доставка пакетов к нужной программе).
2. Сегментация и повторная сборка.
3. Управление потоком.
4. Контроль ошибок.

.

Похожие: Общие термины домашней сети и их значение

5. Сеансовый уровень

Когда две системы обмениваются данными, они не выполняют быструю передачу, а затем сразу же разъединяются. Системы вступают в диалог и выполняют необходимую передачу. Сеансовый уровень отвечает за инициирование общего сеанса между двумя или более системами для обеспечения успешной передачи данных

Этот уровень также отвечает за синхронизацию и контрольные точки. Например, когда вы загружаете файл документа, содержащий 1000 страниц, уровень сеанса добавляет контрольную точку через каждые 100 страниц для поддержания эффективной передачи данных

Если передача не удается на странице 554, то вместо того, чтобы начать загрузку с самого начала, передача возобновляется с последней контрольной точки, т.е. со страницы 500

Сеансовый уровень включает в себя две функции: Диалоговое управление, которое отвечает за создание сеанса, и Синхронизация

6. Уровень представления

Пакет данных достиг конечного пункта назначения. Что теперь? Как программа будет интерпретировать сообщение? Уровень представления заботится о переводе сообщения, синтаксисе и семантике доставленного пакета

Этот уровень состоит из функций, которые выполняют процесс распознавания того, какая часть данных важна, а какая нет. В модели Presentation layer имеет следующие обязанности

1. Перевод : Два компьютера или программы обмениваются информацией в виде строк. А система преобразует данные в потоки битов для лучшего понимания.
2. Шифрование : Для обеспечения конфиденциальности при общении уровень представления шифрует и расшифровывает данные, которые необходимо отправить.
3. Сжатие : Для эффективной передачи данных информация часто сжимается, чтобы уменьшить количество битов в потоке.

7. Прикладной уровень

Наконец, уровень приложений отвечает за предоставление пользовательских интерфейсов для различных сетевых служб. Интернет-браузер, почтовая платформа или графический инструмент управления базами данных являются примерами программного обеспечения, образующего этот уровень

Прикладной уровень предоставляет пользователю следующие услуги

1. Сетевой виртуальный терминал : NVT – это программное обеспечение, которое эмулирует работу физического терминала. Пользователи могут подключаться к NVT и управлять удаленным хостом из своей системы.
2. Почтовые услуги.
3. Передача и управление файлами.
4. Службы каталогов.

 

Как работает Интернет?

Интернет также использует модель OSI в своей работе. Когда вы запрашиваете пакет от сервера, данные проходят через каждый уровень модели. Модель OSI стала фундаментальной основой массивной сети систем, которой является Интернет

Во время работы в Интернете в фоновом режиме в вашей системе работает множество служб. Протоколы управления сетью, такие как DHCP, отвечают за обеспечение молниеносной работы пользователей в Интернете