Сетезависимые уровни модели osi. Сетезависимые и сетенезависимые уровни

Сетезависимые и сетенезависимые уровни

Функции всех уровней модели OSI могут быть отнесены к одной из 2-ух групп: или к функциям, зависящим от определенной технической реализации сети, или к функциям, нацеленным на работу с приложениями.

Три нижних уровня — физический, канальный и сетевой — являются сетезависимыми, то есть протоколы этих уровней тесновато соединены с технической реализацией сети и используемым коммуникационным оборудованием. К примеру, переход на оборудование FDDI значит полную смену протоколов физического и канального уровней во всех узлах сети.

Три верхних уровня — прикладной, представительный и сеансовый — нацелены на приложения и не много зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют какие бы то ни было конфигурации в топологии сети, подмена оборудования либо переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet на скоростную технологию l00VG-AnyLAN не востребует никаких конфигураций в программных средствах, реализующих функции прикладного, представительного и сеансового уровней.

Транспортный уровень является промежным, он прячет все детали функционирования нижних уровней от верхних. Это дозволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств конкретной транспортировки сообщений. На рис. 1.28 показаны уровни модели OSI, на которых работают разные элементы сети. Комп с установленной на нем сетевой ОС взаимодействует с остальным компом с помощью протоколов всех 7 уровней. Это взаимодействие компы осуществляют опосредовано через разные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать или лишь на физическом уровне (повторитель), или на физическом и канальном (мост), или на физическом, канальном и сетевом, время от времени захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор). На рис. 1.29 показано соответствие функций разных коммуникационных устройств уровням модели OSI.

Рис. 1.28. Сетезависимые и сетенезависимые уровни модели OSI

Рис.1.29. Соответствие функций разных устройств сети уровням модели OSI

Модель OSI представляет хотя и чрезвычайно важную, но лишь одну из почти всех моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут различаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, службами, поддерживаемыми на верхних уровнях, и иными параметрами.

1.3.4. Понятие «открытая система»

Модель OSI, как это следует из ее наименования (Open System Interconnection), обрисовывает связи открытых систем. Что же такое открытая система?

В широком смысле открытой системой может быть названа неважно какая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, остальные аппаратные и программные продукты), которая построена в согласовании с открытыми спецификациями.

Напомним, что под термином «спецификация» (в вычислительной технике) соображают формализованное описание аппаратных либо программных компонентов, методов их функционирования, взаимодействия с иными компонентами, критерий эксплуатации, ограничений и особенных черт. Понятно, что не всякая спецификация является эталоном. В свою очередь, под открытыми спецификациями понимаются размещенные, общедоступные спецификации, надлежащие эталонам и принятые в итоге заслуги согласия опосля всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами.

Использование при разработке систем открытых спецификаций дозволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем разные аппаратные либо программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из товаров различных производителей.

Для настоящих систем полная открытость является недосягаемым эталоном. Как правило, даже в системах, именуемых открытыми, этому определению соответствуют только некие части, поддерживающие наружные интерфейсы. К примеру, открытость семейства операционных систем Unix заключается, не считая всего остального, в наличии стандартизованного программного интерфейса меж ядром и приложениями, что дозволяет просто переносить приложения из среды одной версии Unix в среду иной версии. Еще одним примером частичной открытости является применение в довольно закрытой операционной системе Novell NetWare открытого интерфейса Open Driver Interface (ODI) для включения в систему драйверов сетевых адаптеров независящих производителей. Чем больше открытых спецификаций применено при разработке системы, тем наиболее открытой она является.

Модель OSI касается лишь 1-го нюанса открытости, а конкретно открытости средств взаимодействия устройств, связанных в вычислительную сеть. Тут под открытой системой понимается сетевое устройство, готовое взаимодействовать с иными сетевыми устройствами с внедрением обычных правил, определяющих формат, содержание и значение принимаемых и отправляемых сообщений.

Читайте также  Роутер и точка доступа разница. Что Такое Точка Доступа WiFi Интернета и Чем Отличается От Роутера?

Если две сети построены с соблюдением принципов открытости, то это дает последующие преимущества:

  • возможность построения сети из аппаратных и программных средств разных производителей, придерживающихся 1-го и того же стандарта;
  • возможность безболезненной подмены отдельных компонентов сети иными, наиболее совершенными, что дозволяет сети развиваться с минимальными затратами;
  • возможность легкого сопряжения одной сети с другой;
  • простота освоения и обслуживания сети.

Ярким примером открытой системы является интернациональная сеть Internet. Эта сеть развивалась в полном согласовании с требованиями, предъявляемыми к открытым системам. В разработке ее стандартов воспринимали роль тыщи специалистов-пользователей данной для нас сети из разных институтов, научных организаций и фирм-производителей вычислительной аппаратуры и программного обеспечения, работающих в различных странах. Само заглавие стандартов, определяющих работу сети Internet — Request For Comments (RFC), что можно перевести как «запрос на комментарии», — указывает гласный и открытый нрав принимаемых стандартов. В итоге сеть Internet смогла объединить в для себя самое различное оборудование и программное обеспечение большого числа сетей, разбросанных по всему миру.

Статьи к прочтению:

Easy AVR 2016 02 07Аппаратные и программные средства AVR


Похожие статьи:

Курс "Компьютерные сети"” width=”700″ height=”394″ src=”about:blank” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen data-rocket-lazyload=”fitvidscompatible” data-lazy-src=”https://www.youtube.com/embed/Tt8BTkxz_Vc?feature=oembed”>

Сетевая модель OSI и ее 7 уровней: обзор с примерами от Бородача

Всем привет, и с вами опять Бородач! У нас очередной курс «Для самых маленьких», и побеседуем мы про модель OSI. Почти все системные админы и молодые IT инженеры что-то слышали про это, но боялись спросить. Сходу скажу, что хоть какой спец, программер, инженер либо админ, работающий с сетями и вебом, должен на зубок знать всё то, о чем я расскажу ниже. Статья подойдет как для профессионалов, так и для чайников.

OSI модель, либо модель стека протоколов TCP/IP, либо модель открытых систем, либо модель сетевого взаимодействия – это ядро, на котором управляется и взаимодействует неважно какая современная сеть и присоединенные к ней устройства. Потому её лучше знать всем тем, кто работает в «сетевой» промышленности. Без данных познаний даже в том же программировании будет довольно тяжело.

Модели OSI разрешают взаимодействовать устройствам в компьютерной сети по определенным правилам и протоколам. Ежели раскрыть расшифровку аббревиатуры термина, то получится британская надпись: «Open Systems Interconnection Basic Reference Model», – что дословно можно перевести как: «Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем». В модели существует 7 уровней, которые употребляются для передачи инфы от 1-го устройства к другому.

Уровни

Представим для себя, что у нас есть два компа. Один принадлежит Василию, а 2-ой Диме. Они подключены к одной сети. Василий выслал письмо впрямую к Диме. Сейчас встает вопросец – а как сейчас это письмо передать по сетевому кабелю? Как мы можем вспомнить комп может осознавать лишь одну информацию – нулей (0) и единиц (1).

Также и по кабелю мы не можем передать информацию в обыкновенном буквенном виде. И то ежели письмо содержит лишь буковкы. Тогда встает вопросец о том, чтоб как-то перевести данное письмо на 2-ое устройство. Конкретно для этих целей и нужна эталонная модель OSI с 7 уровнями.

При отправке письма информация проходит 7 стадий от верхнего к нижнему уровню, чтоб перевести его в обыденные биты. Дальше эти биты передаются по кабелю к компу Димы. И уже его устройство делает обратный процесс – перевод битов в понятное для человека письмо.

При этом почаще всего употребляются протоколы TCP/IP. Когда вы будете читать всякую информацию по данной теме, глядеть таблицы, то помните, что на данный момент употребляются конкретно протоколы модели TCP/IP. Те же протоколы, которые описаны в таблицах, есть, но они уже издавна устарели и являются просто ознакомительной информацией.

Давайте взглянем на все уровни OSI 7, и для вас станет незначительно понятнее, о чем я говорю:

  • Уровень 7 – Прикладной – application.
  • Уровень 6 – Представительский – presentation.
  • Уровень 5 – Сеансовый – session.
  • Уровень 4 – Транспортный – transport.
  • Уровень 3 – Сетевой –
  • Уровень 2 – Канальный – data link.
  • Уровень 1 – Физический – physical layer.

Нумерация идет сверху вниз от высочайшего до низшего уровня: от седьмого прикладного уровня до первого – физического.

ПРИМЕЧАНИЕ! Для профессионалов я советую выписать и уяснить все уровни в подходящем порядке. Также необходимо уяснить и английские наименования, так как они нередко встречаются в книжках и на иностранных порталах, посвященных данной тематике.

Каждый уровень выполняет определенные цели для перевода инфы из 1-го вида в иной. Также вы сможете созидать, что информация передается в разном виде. Практически у каждого уровня есть собственный PDU (protocol data unit) либо единица измерения информационных данных. К примеру, на физическом (самом низком уровне) – это обыденные биты либо последовательность нулей и единиц, которые уже можно передавать по кабелю.

Читайте также  Kb4023057 windows 10 что это. KB4023057 что это за программа

Почти каждый сетевой уровень оперирует своими протоколами данных. Можно поглядеть примерную последовательность перехода инфы от 1-го вида PDU в другой:

  1. С седьмого по 5-ый уровень – идет операция с данными.
  2. Далее на транспортном уровне данные переводятся в сегменты либо дейтаграммы.
  3. На сетевом уровне они переводятся в пакеты.
  4. Далее идет перевод в кадры либо фреймы.
  5. Ну и в самом конце вся информация переводится в обыденные биты.

Также, исходя из таблицы, вы сможете увидеть два названия:

  • Media Layers (нижние уровни) – почаще всего уже употребляются в коммутаторах, маршрутизаторах, хабах – где идет задачка передачи инфы по кабелю.
  • Host Layers (верхние уровни) – употребляются уже на самих устройствах: телефонах, планшетах, компах, ноутбуках и т.д.

Это примерное разделение всех уровней на две градации.  Самые достойные внимания из уровней – это как раз класс «Media Layers», так как ими почаще всего и оперируют сетевые инженеры. И они же за их отвечают головой.

ПРИМЕЧАНИЕ! Вы сможете поглядеть в таблицу на протоколы модели OSI, и для вас станет приблизительно понятен уровень взаимодействия данных при передаче и приеме.

Принцип работы

Для удобства представления работы 7-ми уровней модели OSI давайте поглядим на картину ниже.

У нас есть два компа, которые на определенном уровне могут взаимодействовать лишь по протоколам. Можно огласить – это определенные вид данных, который понятен компам на выделенном уровне. К примеру, на физическом уровне модели OSI употребляются протоколы, а данные передаются битами. На том же канальном уровне модели OSI информация передается кадрами используя свои протоколы.

Но для перевода инфы от 1-го уровня к другому употребляются особые службы. Также обратите внимание, что на транспортном уровне данные в первый раз разбиваются на сегменты. Каждый сектор имеет «нумерованную» метку. Данная метка нужна, чтоб 2-ое принимающее устройство сообразило – в каком порядке склеивать эти сегменты, чтоб получить нужные данные. Дальше на остальных уровнях идет разбиение на пакеты, кадры и в самом конце на биты. Пакеты, кадры также имеют свои очередные метки.

Немножко поподробнее о том, каким образом идет перевод инфы с 1-го уровня на иной. Советую прям вникнуть в эту информацию, так как это необходимо для осознания всей сущности модели OSI. Ежели что-то будет непонятно, то прочтите её ещё раз либо сможете спросить меня какие-то аспекты ниже в комментах. Чтоб было наглядно понятнее, давайте поглядим на картину ниже – здесь представлена схема перевода инфы к различному виду по всем уровням сетевой модели OSI.

  1. Первые 3 верхних уровня: прикладной, представительский и сеансовый – оперируют данными практически в чистом виде. Потому про их говорить нет смысла. Но я напишу о их пару строк в самом конце статьи.
  2. Далее на транспортном уровне OSI с помощью служб данные перебегают в Сегменты (Дейтаграммы). Поглядите пристально как это происходит. Идет разбиение на несколько частей. Каждому сектору приписывается заголовок, которые нужен для того, чтоб знать в каком порядке необходимо соединять данные сегменты в будущем. Можно огласить, что сектор – это фрагмент данных с заголовком.
  3. На этом шаге из транспортного уровня сегменты переводятся в пакеты. Это происходит довольно просто – каждому сегменты, приписывается собственный заголовок пакета. Наверняка, вы уже увидели, что наша информация растет в размерах. Как раз из-за дописания заголовков. В итоге пакеты имеют больший размер чем сегменты.
  4. Далее информация из пакетов перебегает на нижележащий канальный уровень. И так давайте перечислим все то, что у нас здесь есть:
    1. Сегменты – данные с заголовком сегмента.
    2. Заголовок пакета, который размещен выше сегмента.
    3. Заголовок кадра, который приписывается пакету.
    4. Подсчитывается контрольная сумма и приписывается каждой доле инфы. Она нужна для того, чтоб принимающая информация сообразила, что получила подходящую информацию. В общем для проверки. Ежели контрольная сумма будет неверной, то принимающий комп может запросить повторную отправку данных.
  5. Ну и в самом конце все кадры будут переведены в биты и высланы по кабелю.
Читайте также  Как зайти через безопасный режим. Входим в «Безопасный режим» в Windows 7

Весь этот процесс запаковки данных именуется инкапсуляцией данных. Когда информация дойдет до принимающего компа начнется обратный процесс – декапсуляции данных, которая проходит по той же схеме, лишь в обратно порядке.

Уровень 1 – Физический

Физический либо 1-ый уровень – является самым низшим уровнем, так как передаваемая информация имеет вид нулей и единиц. При этом могут употребляться разные протоколы, от которых зависит вид этих самых нулей и единиц. На данном уровне может определяться топология сетей и передача данных по ним.

Разделяют два вида передачи битовых потоков:

  • Дуплексная – когда устройство может сразу принимать и отправлять данные. К примеру, во время игры, когда приложению необходимо повсевременно получать и отправлять информацию. По-другому ещё именуется – двунаправленная передача.
  • Полудуплексная – когда устройство может лишь принимать, или отправлять данные. Можно сопоставить с потоком. Ещё именуют – однонаправленная передача данных.

На физическом уровне на данный момент употребляют несколько сред. При кабельном подключении употребляют витую пару либо оптоволокно. Коаксиальный кабель употребляется, но пореже. Есть ещё беспроводная среда, в которой употребляются радиоволны: 802.11 Wi-Fi, Bluetooth, DSL, GSM и т.д.

Тут необходимо определять не лишь среду, но и тип подключения (портов), а также дальность, на которую можно передать информацию при использовании кабельной либо беспроводной среды.

Советую почитать про среды физического уровня отдельно:

Уровень 2 – Канальный

Данный уровень в семиуровневой модели является одним из самых основных, так как здесь возникает адресация. Чтоб знать, куда необходимо передавать информацию в сети, которая может состоять из сотки устройств – необходимо употреблять адреса. На канальном уровне употребляются MAC-адреса.

Также этот уровень умеет связывать два устройства с помощью последовательности команд. С помощью команд можно запросить повторную отправку данных, ежели они пришли не в том виде, либо контрольная сумма не прошла на определенном кадре. Конкретно на канальном уровне почаще всего работают коммутаторы, так как адресация меж устройствами идет конкретно с помощью таблицы коммутации, в которой содержатся MAC-адреса присоединенных устройств.

Советую наиболее тщательно прочитать про коммутатор в данной нам статье.

Уровень 3 – Сетевой уровень

Сетевой уровень работает с протоколами, которые употребляют IP адресацию. К таковым устройствам относят практически все оборудование, но почаще в пример приводят роутеры (маршрутизаторы). Есть, естественно, и коммутаторы, которые работают на данном уровне.

Сетевой уровень решает важную задачку передачи пакетов подходящему узлу. К примеру, отдаленный комп может находиться в иной сабсети либо вообщем в иной сети. Тогда для отправки пакетов и определяется лучший путь до конечного узла.

Обязательно читаем подробную статью про роутер.

Уровень 4 – Транспортный

Транспортный уровень – дозволяет впрямую обмениваться данными меж 2-мя узлами. К примеру, протокол TCP употребляется для передачи точной информации: рисунки, тексты, файлы. UDP же почаще всего употребляются в потоках: видео, аудио, онлайн-игры и т.д.

При этом нередко употребляется сквозное соединение, когда данные отправляются впрямую. Также транспортный уровень 1-ый, который взаимодействует с прямыми данными и сеансовым уровнем.

Например, для связи устройств в канальном уровне употребляется физическая топология сетей. На сетевом уровне логическая топология. А вот на данном уровне идет ровная связь «узел-узел». К примеру, ежели вы входите на некий веб-сайт, то вы впрямую связываетесь с определённым сервером через DNS либо IP адрес.

Уровень 5 – Сеансовый

Окончательно переводит сегменты либо дейтаграммы в уже понятные компу данные. Также на этом шаге может быть разрыв прямой связи меж отправляющим либо передающим компьютером.

Уровень 6 – Представительский

Окончательно переводит информацию к определенному виду данных, уже понятному для человека. Один из примеров – это шифровка текста. Когда данные приходят в шифровке ASCII, а их необходимо перевести в UTF-8 либо в иной вид.

Уровень 7 – Прикладной уровень

Уровень, который представляет данные в презентабельном для человека виде. Конкретно этот уровень также обменивается информацией впрямую с юзером. Один из нередко встречаемых протоколов на крайнем уровне – это протокол HTTPS, которые дозволяет представлять и читать данные в браузере.

Видео