Har du precis börjat arbeta som nätverksadministratör? Vill du inte bli förvirrad? Vår artikel kommer att vara användbar för dig. Har du hört hur en testad administratör talar om nätverksproblem och nämner några nivåer? Har du någonsin blivit tillfrågad på jobbet vilka nivåer som skyddas och fungerar om du använder en gammal brandvägg? För att förstå grunderna i informationssäkerhet måste du förstå principen för hierarkin för OSI -modellen. Låt oss försöka se möjligheterna hos denna modell.
En sysadmin som respekterar sig själv bör vara väl insatt i nätverksuttryck
Översatt från engelska - den grundläggande referensmodellen för interaktion mellan öppna system. Mer exakt, nätverksmodellen för OSI / ISO -nätverksprotokollstacken. Introducerades 1984 som en konceptuell ram som delade upp processen för att skicka data på World Wide Web i sju enkla steg. Det är inte det mest populära, eftersom utvecklingen av OSI -specifikationen försenades. TCP / IP -protokollstacken är mer kostnadseffektiv och anses vara den vanliga modellen som används. Du har dock en enorm chans att stöta på OSI -modellen som systemadministratör eller inom IT -området.
Många specifikationer och tekniker har skapats för nätverksenheter. Det är lätt att bli förvirrad med en sådan sort. Det är modellen för interaktion mellan öppna system som hjälper nätverksenheter att förstå varandra med hjälp av olika kommunikationsmetoder. Observera att OSI är mest användbart för mjukvaru- och hårdvarutillverkare som designar kompatibla produkter.
Fråga, vad är fördelen för dig? Att känna till modellen på flera nivåer ger dig möjlighet att kommunicera fritt med anställda i IT-företag. Att diskutera nätverksproblem kommer inte längre att vara deprimerande tristess. Och när du lär dig att förstå i vilket skede felet inträffade, kan du enkelt hitta orsakerna och avsevärt minska utbudet av ditt arbete.
OSI -lager
Modellen innehåller sju förenklade steg:
- Fysisk.
- Kanal.
- Nätverk.
- Transport.
- Session.
- Verkställande.
- Applicerad.
Varför underlättar nedbrytning i steg livet? Var och en av nivåerna motsvarar ett visst steg för att skicka ett nätverksmeddelande. Alla steg är sekventiella, vilket innebär att funktionerna utförs oberoende, det finns inget behov av information om arbetet på föregående nivå. Den enda nödvändiga komponenten är hur data från föregående steg tas emot och hur informationen skickas till nästa steg.
Låt oss gå vidare till direkt bekantskap med nivåerna.
Fysiskt lager
Huvuduppgiften för det första steget är överföring av bitar genom fysiska kommunikationskanaler. Fysiska kommunikationskanaler är enheter som är utformade för att överföra och ta emot informationssignaler. Till exempel optisk fiber, koaxialkabel eller tvinnat par. Överföringen kan också utföras trådlöst. Det första steget kännetecknas av dataöverföringsmediet: anti-interferens, bandbredd, karakteristisk impedans. Kvaliteterna hos de elektriska slutsignalerna (typ av kodning, spänningsnivåer och signalöverföringshastighet) är också inställda och anslutna till vanliga typer av kontakter, kontaktanslutningar tilldelas.
Det fysiska stadiets funktioner utförs absolut på varje enhet som är ansluten till nätverket. Till exempel implementerar ett nätverkskort dessa funktioner från datorsidan. Du kanske redan har stött på det första stegets protokoll: RS-232, DSL och 10Base-T, som bestämmer kommunikationskanalens fysiska egenskaper.
Länk lager
I det andra steget associeras enhetens abstrakta adress med den fysiska anordningen och överföringsmediets tillgänglighet kontrolleras. Bitar formas till uppsättningar - ramar. Länkskiktets huvuduppgift är att identifiera och korrigera fel. För korrekt överföring, före och efter ramen, infogas specialiserade bitsekvenser och den beräknade kontrollsummen läggs till. När ramen når destinationen beräknas kontrollsummen för de redan ankomna data igen, om den matchar kontrollsummen i ramen känns ramen igen som korrekt. I annat fall visas ett fel som kan korrigeras genom överföring av information.
Kanalstadiet gör det möjligt att överföra information tack vare länkens speciella struktur. I synnerhet fungerar bussar, broar, switchar genom protokoll på länknivå. De andra stegspecifikationerna inkluderar Ethernet, Token Ring och PPP. Funktionerna för kanalsteget i datorn utförs av nätverkskort och deras drivrutiner.
Nätverkslager
I standardsituationer räcker inte kanalstegets funktioner för att överföra information av hög kvalitet. Specifikationerna för det andra steget kan bara överföra data mellan noder med samma topologi, till exempel ett träd. Det behövs ett tredje steg. Det är nödvändigt att bilda ett enhetligt transportsystem med en grenad struktur för flera nät med en godtycklig struktur och som skiljer sig åt i metod för dataöverföring.
Med andra ord behandlar det tredje steget internetprotokollet och fungerar som en router: att hitta den bästa vägen för information. En router är en enhet som samlar in data om sammankopplingens struktur och vidarebefordrar paket till destinationsnätverket (transitöverföringar - humle). Om du stöter på ett fel i IP -adressen är detta ett problem på nätverksnivå. Det tredje stegets protokoll är uppdelade i nätverk, routing eller adressupplösning: ICMP, IPSec, ARP och BGP.
Transportskikt
För att data ska nå applikationer och de övre nivåerna i stapeln krävs ett fjärde steg. Det ger den nödvändiga graden av tillförlitlighet för överföring av information. Det finns fem klasser av tjänster under transportstadiet. Deras skillnad ligger i brådskan, möjligheten att återställa den avbrutna kommunikationen, förmågan att upptäcka och korrigera överföringsfel. Till exempel paketförlust eller dubblering.
Hur väljer jag tjänsteklassen för transportstadiet? När kvaliteten på kommunikationskanaler är hög kommer en lätt tjänst att vara ett lämpligt val. Om kommunikationskanaler i början fungerar osäkert, är det lämpligt att ta till en utvecklad tjänst som ger maximala möjligheter att hitta och lösa problem (kontroll av dataöverföring, leveransstopp). Steg 4 -specifikationer: TCP och UDP för TCP / IP -stacken, SPX för Novell -stacken.
Föreningen mellan de fyra första nivåerna kallas transportdelsystemet. Det ger helt den valda kvalitetsnivån.
Sessionsnivå
Det femte steget hjälper till att reglera dialoger. Det är omöjligt för samtalspartnern att avbryta varandra eller tala synkront. Sessionskiktet kommer ihåg den aktiva sidan vid ett visst ögonblick och synkroniserar information, koordinerar och underhåller anslutningar mellan enheter. Dess funktioner gör att du kan återvända till en kontrollpunkt under en lång överföring och inte börja om. I det femte steget kan du också avsluta anslutningen när utbytet av information är slutfört. Sessionsnivåspecifikationer: NetBIOS.
Representativ nivå
Det sjätte steget är involverat i att omvandla data till ett universellt igenkännligt format utan att ändra innehållet. Eftersom olika enheter använder olika format gör informationen som behandlas på representativ nivå det möjligt för systemen att förstå varandra och övervinna syntaktiska och kodskillnader. Dessutom blir det i sjätte steget möjligt att kryptera och dekryptera data, vilket säkerställer sekretess. Exempel på protokoll: ASCII och MIDI, SSL.
Ansökningsnivå
Det sjunde steget på vår lista och det första om programmet skickar data över nätverket. Består av en uppsättning specifikationer genom vilka användaren, webbsidor. Till exempel, när du skickar meddelanden via post, är det på applikationsnivå som ett bekvämt protokoll väljs. Sammansättningen av specifikationerna för sjunde etappen är mycket varierande. Till exempel SMTP och HTTP, FTP, TFTP eller SMB.
Du kanske hör någonstans om ISO -modellens åttonde nivå. Officiellt finns det inte, men en komisk åttonde etapp har dykt upp bland IT -arbetare. Allt på grund av det faktum att problem kan uppstå genom användarens fel, och som du vet är en person på toppen av evolutionen, så åttonde nivån dök upp.
Efter att ha tittat på OSI -modellen kunde du förstå nätverkets komplexa struktur och nu förstår du essensen i ditt arbete. Det är ganska enkelt när processen bryts ner!
OSI har sju lager. I fig. 1.5 visar en modell för interaktion mellan två enheter: källnod(källa) och destinationsnod(destination). Den uppsättning regler som utbyter data mellan programvara och hårdvara på samma nivå kallas ett protokoll. En uppsättning protokoll kallas en protokollstack och definieras av en specifik standard. Interaktionen mellan nivåerna bestäms av standarden gränssnitt.
Ris. 1.5.
Interaktionen mellan respektive nivåer är virtuell, med undantag för det fysiska lagret, där data utbyts över kablar som ansluter datorer. I fig. 1.5 ger också exempel på protokoll som styr interaktionen mellan noder i olika lager av OSI -modellen. Interaktionen mellan nivåerna med varandra inom noden sker genom mellannivån gränssnitt och varje nedre lager tillhandahåller tjänster till det högre.
Virtuellt utbyte mellan motsvarande nivåer av noder A och B (fig. 1.6) sker med vissa informationsenheter. De tre övre nivåerna är meddelanden eller data, på transportnivå - segment, på nätverksnivå - paket (paket), på datalänknivå - ramar (ram) och på det fysiska - en sekvens av bitar.
För varje nätverksteknik det finns egna protokoll och egna tekniska medel, varav några har symbolerna som visas i fig. 1.5. Dessa beteckningar introducerades av Cisco och blev allmänt accepterade. Bland de tekniska medlen för det fysiska lagret bör det noteras kablar, kontakter, repeaters, multiport repeaters eller nav, sändtagare till exempel omvandlare av elektriska signaler till optiska och vice versa. På datalänknivån är det broar, växlar... På nätverksnivå - routrar... Nätverkskort eller adaptrar (Network Interface Card - NIC) fungerar både på kanalen och i det fysiska lagret, vilket beror på nätverksteknik och dataöverföringsmedium.
Ris. 1.6.
Vid överföring av data från en källa till en destinationsnod passerar de överförda data som förbereds på applikationsnivån sekventiellt från det översta applikationsskiktet 7 i informationskällnoden till det lägsta - Fysiskt lager 1, sedan överförs det över det fysiska mediet till destinationsnod, där den sekventiellt passerar från det nedre lagret 1 till nivå 7.
Det översta, Applikationsskikt 7 fungerar med den vanligaste dataenheten - ett meddelande. Detta lager implementerar kontrollen av delad nätverksåtkomst, dataflöde, nättjänster, t.ex. FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP och så vidare.
Presentationslager 6ändrar formen av datapresentation. Exempelvis konverteras data som överförs från lager 7 till det vanliga ASCII -formatet. När data tas emot sker den motsatta processen. Nivå 6 krypterar och komprimerar också data.
Sessionskikt 5 upprättar en kommunikationssession mellan två slutnoder (datorer), bestämmer vilken dator som är sändaren och vilken mottagare och ställer in sändningstiden för sändarsidan.
Transportskikt 4 delar upp ett stort meddelande i informationskällans nod i delar, samtidigt som man lägger till en rubrik och formar segment en viss volym och korta meddelanden kan kombineras till ett segment. Vid destinationsnoden sker omvänd process. Segmentrubriken innehåller portnummer källa och destination, som adresserar de övre applikationslagertjänsterna för att bearbeta detta segment. Förutom, transportlager säkerställer pålitlig paketleverans. När förluster och fel upptäcks på denna nivå genereras en begäran om vidarebefordran och protokollet används TCP... När det inte finns något behov av att verifiera att det levererade meddelandet är korrekt används ett enklare och snabbare användardatagramprotokoll. UDP).
Nätverkslager 3 adresserar ett meddelande genom att ange vilken dataenhet som ska överföras (paket) logiska nätverksadresser destinationsnod och källnod ( IP -adresser), bestämmer rutt vart skickas datapaket, översätter logiska nätverksadresser till fysiska, och på den mottagande sidan - fysiska adresser till logiskt. Nätverk logiska adresserägs av användare.
Datalänk 2 formulär från paket kadrer data (ramar). På denna nivå, fysiska adresser enhetsavsändare och mottagare av data. Till exempel, fysisk adress enheter kan registreras på ROM på datorns nätverkskort. På samma nivå läggs den överförda informationen till check summa bestäms av algoritmen cyklisk kod... På den mottagande sidan kontrollsumma identifiera och, om möjligt, korrigera fel.
Fysiskt lager 1 utför sändningen av bitströmmen över motsvarande fysiska medium (elektrisk eller optisk kabel, radiokanal) genom lämpligt gränssnitt. På denna nivå utförs datakodning och synkronisering av överförda informationsbitar.
Protokollen för de tre övre skikten är nätverksoberoende, de nedre tre skikten är nätverksberoende. Anslutningen mellan de tre övre och tre nedre nivåerna sker på transportnivå.
En viktig process vid överföring av data är inkapsling(inkapsling) data. Det överförda meddelandet, genererat av applikationen, passerar de tre övre nätverksoberoende skikten och kommer fram till transportlager, där den är uppdelad i delar och varje del är inkapslad (placerad) i ett datasegment (fig. 1.7). Segmenthuvudet innehåller numret på applikationslagerprotokollet som meddelandet utarbetades med, och numret på protokollet som kommer att behandla detta segment.
Ris. 1.7.
På nätverksnivå inkapslas segmentet plastpåse datahuvud ( rubrik) som bland annat innehåller nätverks (logiska) adresser till avsändaren av information (källa) - Källadress ( SA) och mottagaren (destination) - Destinationsadress ( DA). I den här kursen är dessa IP -adresser.
Vid datalänkskiktet är paketet inkapslat i ram eller ram data vars rubrik innehåller fysiska adresser sändaren och mottagarenheten och annan information. Dessutom lägger denna nivå till trailer(släpvagn) för en ram som innehåller information som är nödvändig för att kontrollera att den mottagna informationen är korrekt. Således inramas data med rubriker med serviceinformation, d.v.s. inkapsling data.
Namnet på informationsenheter på varje nivå, deras storlek och andra inkapslingsparametrar ställs in enligt protokolldataenheten ( PDU). Så, på de tre översta nivåerna är detta meddelande (data), på transportnivå 4 - segmentet, på nätverksnivå 3 - paket (paket), vid Länk lager 2 - ram, på fysiskt lager 1 - bitsekvens.
Förutom OSI-modellen med sju lager används TCP / IP-modellen med fyra lager i praktiken (figur 1.8).
Ris. 1.8.
Ansökningsnivå TCP / IP-modellen sammanfaller i namn med OSI-modellnamnet, men har en mycket bredare funktion eftersom den täcker de tre nätverksoberoende skikten (applikation, presentation och session). Transportskikt båda modellerna är desamma i namn och funktion. Nätverkslagret för OSI -modellen motsvarar gatewayen ( Internet) lager i TCP / IP -modellen och de två nedre skikten (kanal och fysisk) representeras av det kombinerade nätverksåtkomstskiktet ( Nätverkstillgång).
Ris. 1.9.
Således, Transportskikt, som säkerställer tillförlitlig dataöverföring, fungerar endast vid ändnoderna, vilket minskar latensen överföring av meddelandenöver hela nätverket från en ändnod till en annan. I det här exemplet (figur 1.9) körs IP på alla noder i nätverket, och TCP / IP -protokollstacken körs bara på slutnoder.
Kort sammanfattning
- Ett telekommunikationsnät bildas av en uppsättning abonnenter och kommunikationsnoder anslutna med kommunikationslinjer (kanaler).
- Skilja på nätverk: kretsomkopplad när telekommunikationsnoder fungerar som switchar och paket (meddelande) växlade, när telekommunikationsnoder fungerar som routrar.
- Om du vill skapa en rutt i ett grenat nätverk måste du ange källadresserna och mottagare av meddelandet... Skilj mellan fysiskt och logiska adresser.
- Dataöverföringsnät med paketbyteär indelade i lokala och globala.
- IP-nätverk är datagram när det inte finns någon föranslutning av slutnoder och ingen bekräftelse på mottagande av meddelanden.
- Hög tillförlitlighet tillhandahålls av
För att göra det lättare att förstå driften av alla nätverksenheter som anges i artikeln Nätverksenheter, angående lagren i OSI -nätverksreferensmodellen, har jag gjort schematiska ritningar med små kommentarer.
Låt oss börja med att återkalla lagren i OSI -nätverksreferensmodellen och datakapsling.
Se hur data överförs mellan två anslutna datorer. Samtidigt kommer jag att markera nätverkskortets arbete på datorer, tk. det är hon som är nätverksenheten, och datorn är det i princip inte. (Alla bilder är klickbara - för att förstora bilden, klicka på den.)
En applikation på PC1 skickar data till en annan applikation på en annan PC2. Från och med det övre lagret (applikationsskiktet) dirigeras data till nätverkskortet vid datalänkskiktet. På den konverterar nätverkskortet ramarna till bitar och skickar dem till det fysiska mediet (till exempel en tvinnad kabel). En signal kommer in på andra sidan kabeln, och PC2 -nätverkskortet tar emot dessa signaler, känner igen dem som bitar och bildar ramar av dem. Data (som finns i ramarna) dekapslas till översta nivån, och när den når applikationsnivån tar motsvarande program på PC2 emot den.
Repeater. Koncentrator.
Repeteraren och navet fungerar på samma lager, så de skildras på samma sätt som OSI -nätverksmodellen. För att underlätta att representera nätverksenheter kommer vi att visa dem mellan våra datorer.
En repeater och ett nav för en enhet i det första (fysiska) lagret. De tar emot signalen, känner igen den och vidarebefordrar signalen till alla aktiva portar.
Nätverksbro. Växla.
Nätverksbryggan och omkopplaren fungerar också på samma nivå (kanal) och visas på samma sätt.
Båda enheterna är redan på den andra nivån, därför, förutom att de känner igen signalen (som hubbar på den första nivån), dekapslar de den (signalen) till ramar. Den andra nivån jämför kontrollsummen för släpvagnsramen. Mottagarens MAC -adress lärs sedan ut från ramrubriken och dess närvaro i den växlade tabellen kontrolleras. Om adressen är närvarande, inkapslas ramen tillbaka i bitar och skickas (redan som en signal) till motsvarande port. Om adressen inte hittas sker processen med att söka efter denna adress i de anslutna nätverken.
Router.
Som du kan se är routern (eller routern) en enhet på tredje nivå. Så här fungerar en router ungefär: En signal kommer till porten och routern känner igen den. Den igenkända signalen (bitar) bildar ramar (ramar). Kontrollsumman i trailern och mottagarens MAC -adress kontrolleras. Om alla kontroller lyckas bildar ramarna ett paket. På den tredje nivån undersöker routern pakethuvudet. Den innehåller destinationens (mottagarens) IP -adress. Baserat på IP -adressen och sin egen routingtabell väljer routern den bästa rutten för paketen att nå destinationen. Efter att ha valt vägen, inkapslar routern paketet i ramar och sedan i bitar och skickar dem som signaler till lämplig port (markerad i routningstabellen).
Slutsats
Sammanfattningsvis har jag kombinerat alla enheter i en bild.
Nu har du tillräckligt med kunskap för att avgöra vilka enheter och hur de fungerar. Om du fortfarande har frågor, fråga mig och inom en snar framtid hjälper du eller jag eller andra användare säkert.
För en enhetlig presentation av data i nätverk med heterogena enheter och programvara har International Standardization Organization (ISO) utvecklat en grundläggande kommunikationsmodell för öppna system OSI (Open System Interconnection). Denna modell beskriver regler och procedurer för överföring av data i olika nätverksmiljöer vid upprättande av en kommunikationssession. Modellens huvudelement är lager, applikationsprocesser och fysisk anslutning. I fig. 1.10 visar grundmodellens struktur.
Varje lager av OSI -modellen utför en specifik uppgift i processen att överföra data över nätverket. Grundmodellen är grunden för utvecklingen av nätverksprotokoll. OSI delar upp kommunikationsfunktioner i ett nätverk i sju lager, som var och en tjänar en annan del av de öppna systemets sammankopplingsprocess.
OSI-modellen beskriver endast systemkommunikation, inte slutanvändarprogram. Applikationer implementerar sina egna kommunikationsprotokoll genom att komma åt systemverktyg.
Ris. 1.10. OSI -modell
Om en applikation kan ta över funktionerna i vissa övre lager i OSI -modellen, får den åtkomst till systemverktygen som utför funktionerna för de återstående nedre lagren av OSI -modellen för datautbyte.
OSI Model Layer Interaction
OSI -modellen kan kategoriseras i två olika modeller, som visas i fig. 1.11:
En horisontell protokollbaserad modell som tillhandahåller en mekanism för interaktion mellan program och processer på olika maskiner;
En vertikal modell baserad på tjänster som tillhandahålls av intilliggande lager till varandra på samma maskin.
Varje nivå på den sändande datorn interagerar med samma nivå på den mottagande datorn som om den vore direkt ansluten. En sådan länk kallas en logisk eller virtuell länk. I verkligheten sker kommunikation mellan angränsande nivåer på samma dator.
Så informationen på den sändande datorn måste passera alla nivåer. Sedan överförs den via det fysiska mediet till den mottagande datorn och passerar igen genom alla lager tills den når samma nivå från vilken den skickades från den sändande datorn.
I den horisontella modellen kräver de två programmen ett gemensamt protokoll för att utbyta data. I den vertikala modellen kommunicerar angränsande lager med API: er (Application Programming Interface).
Ris. 1.11. Schemat för interaktion mellan datorer i den grundläggande referensmodellen OSI
Data delas upp i paket innan de skickas till nätverket. Ett paket är en informationsenhet som överförs mellan stationer i ett nätverk.
När du skickar data går paketet sekventiellt genom alla lager i programvaran. På varje nivå läggs kontrollinformation för denna nivå (rubrik) till paketet, vilket är nödvändigt för framgångsrik överföring av data över nätverket, som visas i fig. 1.12, där Zag är pakethuvudet, är Kon slutet av paketet.
På den mottagande sidan går paketet genom alla lager i omvänd ordning. Vid varje lager läser protokollet för detta lager paketinformationen och tar sedan bort informationen som läggs till paketet på samma nivå av sändarsidan och skickar paketet till nästa lager. När paketet når applikationsskiktet kommer all kontrollinformation att tas bort från paketet och data återgå till sin ursprungliga form.
Ris. 1.12. Formationen av paketet för varje nivå i modellen med sju nivåer
Varje nivå i modellen fyller sin funktion. Ju högre nivå, desto svårare löser det problemet.
Det är bekvämt att tänka på de enskilda lagren av OSI -modellen som grupper av program som är utformade för att utföra specifika funktioner. Ett lager är till exempel ansvarigt för att säkerställa konvertering av data från ASCII till EBCDIC och innehåller de program som behövs för att utföra denna uppgift.
Varje lager tillhandahåller en tjänst till det högre lagret, i sin tur begär tjänsten från det nedre lagret. De övre lagren begär service på nästan samma sätt: som regel är det ett krav att dirigera vissa data från ett nätverk till ett annat. Det praktiska genomförandet av principerna för datatilldelning tilldelas de lägre nivåerna. I fig. 1.13 ger en kort beskrivning av funktionerna på alla nivåer.
Ris. 1.13. OSI modelllager funktioner
Den övervägda modellen definierar interaktionen mellan öppna system från olika tillverkare i samma nätverk. Därför utför hon samordnande åtgärder för dem på:
Interaktion mellan tillämpade processer;
Datapresentationsformulär;
Enhetlig datalagring;
Nätverksresurshantering;
Datasäkerhet och informationsskydd;
Diagnostik av program och tekniska medel.
Appliceringsskikt
Applikationsskiktet ger applikationsprocesser tillgång till interaktionsområdet, är den övre (sjunde) nivån och ligger i direkt anslutning till applikationsprocesserna.
I verkligheten är applikationsskiktet en samling olika protokoll som tillåter nätverksanvändare att få tillgång till delade resurser som filer, skrivare eller hypertextwebbsidor och organisera deras samarbete, till exempel att använda e-postprotokollet. Applikationstjänstspecifika element tillhandahåller en tjänst för specifika applikationsprogram som filöverföring och terminalemuleringsprogram. Om till exempel ett program behöver skicka filer, används filöverförings-, åtkomst- och hanteringsprotokollet FTAM (File Transfer, Access och Management). I OSI -modellen skickar ett program som måste utföra en specifik uppgift (till exempel uppdatera en databas på en dator) specifika data som ett datagram till applikationsskiktet. En av huvuduppgifterna för detta lager är att bestämma hur en applikations begäran ska hanteras, med andra ord vilken typ av begäran en given begäran ska acceptera.
Den dataenhet som applikationsskiktet fungerar på kallas vanligtvis ett meddelande.
Programskiktet utför följande funktioner:
1. Utföra olika typer av arbete.
Filöverföring;
Arbetsledning;
Systemhantering etc.
2. Identifiering av användare med deras lösenord, adresser, elektroniska signaturer;
3. Bestämning av fungerande prenumeranter och möjlighet till tillgång till nya ansökningsprocesser;
4. Fastställande av tillräckliga resurser.
5. Organisation av förfrågningar om anslutning till andra ansökningsprocesser;
6. Överföring av ansökningar till representativ nivå för de nödvändiga metoderna för att beskriva information;
7. Urval av förfaranden för den planerade processdialogen.
8. Hantering av data som utbyts av applikationsprocesser och synkronisering av interaktion mellan applikationsprocesser;
9. Bestämning av tjänstens kvalitet (leveranstid för datablock, tillåten felprocent).
10. Avtal om felkorrigering och datavalidering;
11. Förhandling av begränsningar som läggs på syntax (teckenuppsättningar, datastruktur).
Dessa funktioner definierar de typer av tjänster som applikationsskiktet tillhandahåller applikationsprocesser. Dessutom överför applikationsskiktet till applikationsprocesserna tjänsten som tillhandahålls av de fysiska, kanal-, nätverks-, transport-, session- och presentationslagren.
På applikationsnivå är det nödvändigt att förse användarna med den behandlade informationen. System och användarprogramvara kan hantera detta.
Applikationsskiktet är ansvarigt för åtkomst till applikationerna i nätverket. Uppgifterna för detta lager är filöverföring, e-postutbyte och nätverkshantering.
De vanligaste protokollen i de tre övre skikten är:
FTP (File Transfer Protocol) protokoll för filöverföring;
TFTP (Trivial File Transfer Protocol) är det enklaste filöverföringsprotokollet;
X.400 e -post;
Telnet -arbete med en fjärrterminal;
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) är ett enkelt e -postutbytesprotokoll;
CMIP (Common Management Information Protocol) allmänt informationshanteringsprotokoll;
SLIP (Serial Line IP) IP för seriella linjer. Seriellt tecken-för-tecken dataöverföringsprotokoll;
SNMP (Simple Network Management Protocol) är ett enkelt nätverkshanteringsprotokoll;
FTAM (File Transfer, Access, and Management) är ett protokoll för filöverföring, åtkomst och hantering.
Presentationslager
Funktionerna på denna nivå är presentationen av data som överförs mellan ansökningsprocesser i önskad form.
Detta lager säkerställer att informationen som överförs av applikationsskiktet kommer att förstås av applikationsskiktet i ett annat system. Vid behov konverterar presentationslagret vid tidpunkten för informationsöverföring dataformaten till ett visst allmänt presentationsformat, och vid mottagningstillfället utför följaktligen den omvända transformationen. På så sätt kan applikationslager övervinna exempelvis syntaktiska skillnader i datapresentation. Denna situation kan uppstå på ett LAN med heterogena datorer (IBM PC och Macintosh) som behöver kommunicera. Så inom databaser bör information presenteras i form av bokstäver och siffror, och ofta i form av en grafisk bild. Du måste bearbeta dessa data, till exempel som flyttal.
Den allmänna presentationen av data är baserad på ASN.1 -systemet förenat för alla nivåer i modellen. Detta system tjänar till att beskriva filstrukturen och låter dig också lösa problemet med datakryptering. På denna nivå kan datakryptering och dekryptering utföras, tack vare vilket sekretessen för datautbyte säkerställs för alla applikationstjänster samtidigt. Ett exempel på ett sådant protokoll är Secure Socket Layer (SSL), som tillhandahåller säkra meddelanden för applikationslagerprotokollen i TCP / IP -stacken. Detta skikt tillhandahåller datakonvertering (kodning, komprimering, etc.) av applikationsskiktet till en informationsström för transportskiktet.
Den representativa nivån utför följande huvudfunktioner:
1. Generering av förfrågningar för att upprätta sessioner av interaktion mellan ansökningsprocesser.
2. Samordning av datapresentation mellan ansökningsprocesser.
3. Implementering av datapresentationsformulär.
4. Presentation av grafiskt material (ritningar, bilder, diagram).
5. Klassificering av uppgifter.
6. Överföring av förfrågningar om att avsluta sessioner.
Presentationslagerprotokoll är vanligtvis en del av protokollen för de tre översta lagren av modellen.
Session lager
Sessionskiktet är det lager som definierar proceduren för att genomföra sessioner mellan användare eller applikationsprocesser.
Sessionskiktet ger kontroll över konversationen för att spela in vilken sida som är aktiv för närvarande, och ger också ett sätt att synkronisera. Det senare gör att brytpunkter kan sättas in i långa passningar så att du vid ett misslyckande kan gå tillbaka till den sista brytpunkten istället för att börja om. I praktiken är det få applikationer som använder sessionskiktet, och det implementeras sällan.
Sessionskiktet hanterar överföringen av information mellan ansökningsprocesser, koordinerar mottagning, överföring och utfärdande av en kommunikationssession. Dessutom innehåller sessionskiktet dessutom funktioner för lösenordshantering, dialoghantering, synkronisering och avbrott av kommunikation i överföringssessionen efter misslyckande på grund av fel i de nedre lagren. Funktionerna i detta lager är att samordna kommunikationen mellan två applikationer som körs på olika arbetsstationer. Detta sker i form av en välstrukturerad dialog. Dessa funktioner inkluderar att skapa en session, styra överföring och mottagning av meddelandepaket under en session och avsluta en session.
På sessionsnivå bestäms vad överföringen kommer att vara mellan två ansökningsprocesser:
Halv duplex (processer kommer att överföra och ta emot data i tur och ordning);
Duplex (processer överför data och tar emot dem samtidigt).
I halv duplexläge utfärdar sessionskiktet en datatoken till processen som startar överföringen. När det är dags för den andra processen att svara skickas en datatoken till den. Sessionskiktet tillåter överföring endast till den sida som har datatoken.
Sessionskiktet har följande funktioner:
1. Etablering och avslutning på sessionsnivå för en koppling mellan interagerande system.
2. Utföra normalt och brådskande datautbyte mellan ansökningsprocesser.
3. Hantering av interaktion mellan tillämpade processer.
4. Synkronisering av sessionsanslutningar.
5. Meddelande om ansökningsprocesser om exceptionella situationer.
6. Upprätta etiketter i ansökningsprocessen som tillåter, efter ett fel eller fel, att återställa dess körning från närmaste etikett.
7. Avbryt vid behov ansökningsprocessen och korrekt återupptagande.
8. Avslutande av sessionen utan förlust av data.
9. Skicka speciella meddelanden om sessionens gång.
Sessionskiktet är ansvarigt för att organisera datautbytespass mellan slutmaskiner. Session-nivå protokoll är vanligtvis en del av protokollen för de tre översta lagren av modellen.
Transportskikt
Transportskiktet är utformat för överföring av paket över ett kommunikationsnätverk. På transportnivå delas paket i block.
På vägen från avsändare till mottagare kan paket vara förvrängda eller gå förlorade. Vissa applikationer har sina egna felhanteringsfunktioner, men det finns andra som föredrar att hantera en pålitlig anslutning direkt. Transportlagrets uppgift är att säkerställa att applikationer eller modellens övre lager (applikation och session) överför data med den tillförlitlighet som krävs. OSI -modellen definierar fem klasser av tjänster som tillhandahålls av transportskiktet. Dessa typer av tjänster kännetecknas av kvaliteten på de tjänster som tillhandahålls: brådskande, möjligheten att återställa en avbruten anslutning, tillgången på multiplexfunktioner för flera anslutningar mellan olika applikationsprotokoll genom ett gemensamt transportprotokoll, och viktigast av allt, förmågan att upptäcka och korrigera överföringsfel som distorsion, förlust och kopiering av paket.
Transportskiktet definierar adressering av fysiska enheter (system, deras delar) i nätverket. Detta lager garanterar leverans av informationsblock till adressaterna och styr denna leverans. Dess huvudsakliga uppgift är att tillhandahålla effektiva, bekväma och pålitliga former för informationsöverföring mellan system. När mer än ett paket bearbetas styr transportskiktet ordningen i vilka paketen passerar. Om en kopia av ett tidigare mottaget meddelande passerar, känner detta lager igen detta och ignorerar meddelandet.
Transportskiktets funktioner inkluderar:
1. Hantering av överföring över nätverket och säkerställa integriteten hos datablock.
2. Upptäckt av fel, delvis eliminering och rapportering av okorrigerade fel.
3. Återställning av överföring efter fel och funktionsstörningar.
4. Konsolidering eller uppdelning av datablock.
5. Beviljande av prioriteringar vid överföring av block (normalt eller brådskande).
6. Bekräftelse på överföring.
7. Eliminering av block vid blockeringar i nätverket.
Från och med transportskiktet implementeras alla överliggande protokoll med mjukvara, vanligtvis ingår i nätverksoperativsystemet.
De vanligaste transportlagerprotokollen inkluderar:
TCP (Transmission Control Protocol) TCP / IP stack transmission control protocol;
UDP (User Datagram Protocol) TCP / IP stackens anpassade datagramprotokoll;
NCP (NetWare Core Protocol) är grundprotokollet för NetWare -nätverk;
SPX (Sekventerat paket eXchange) Sekvenserat paketutbyte av Novell -stacken;
TP4 (Transmission Protocol) är ett klass 4 -överföringsprotokoll.
Nätverkslager
Nätverkslagret tillhandahåller läggning av kanaler som ansluter abonnent- och administrativa system via kommunikationsnätet, valet av rutt för det snabbaste och mest pålitliga sättet.
Nätverkslagret upprättar kommunikation i ett datornätverk mellan två system och tillhandahåller virtuella kanaler mellan dem. En virtuell eller logisk kanal är en sådan funktion av nätverkskomponenter som skapar en illusion av att lägga den nödvändiga vägen mellan de interagerande komponenterna. Dessutom rapporterar nätverksskiktet fel till transportskiktet. Nätverkslagermeddelanden kallas vanligtvis paket. Bitar av data läggs i dem. Nätverkslagret ansvarar för deras adressering och leverans.
Att placera den bästa vägen för dataöverföring kallas routing, och dess lösning är nätverkslagrets huvuduppgift. Detta problem förvärras av det faktum att den kortaste vägen inte alltid är den bästa. Kriteriet för att välja en rutt är ofta tidpunkten för dataöverföring längs den rutten. det beror på kommunikationskanalernas bandbredd och trafikintensiteten, som kan förändras över tiden. Vissa routingsalgoritmer försöker anpassa sig till förändringar i belastning, medan andra fattar beslut baserade på medelvärden över tid. Ruttval kan utföras enligt andra kriterier, till exempel överföringssäkerhet.
Länklagerprotokollet säkerställer leverans av data mellan alla noder endast i ett nätverk med en lämplig typisk topologi. Detta är en mycket allvarlig begränsning som inte tillåter att bygga nätverk med en utvecklad struktur, till exempel nätverk som kombinerar flera företagsnät till ett enda nätverk, eller mycket pålitliga nätverk där det finns redundanta anslutningar mellan noder.
Inom nätverket regleras sålunda dataleverans av länklagret, men nätverksskiktet är ansvarigt för leverans av data mellan nätverk. Vid leverans av paket på nätverksnivå används begreppet nätverksnummer. I det här fallet består mottagarens adress av ett nätverksnummer och ett datornummer i det nätverket.
Nätverk är sammankopplade med speciella enheter som kallas routrar. En router är en enhet som samlar in information om topologin för samtrafik och, baserat på den, vidarebefordrar nätverkslagerpaketen till målnätverket. För att överföra ett meddelande från en avsändare i ett nätverk till en mottagare i ett annat nätverk måste du göra ett antal hopp mellan nätverken, varje gång du väljer en lämplig rutt. Således är en rutt en sekvens av routrar genom vilka ett paket färdas.
Nätverksskiktet är ansvarigt för att dela upp användare i grupper och dirigera paket baserat på översättning av MAC -adresser till nätverksadresser. Nätverkslagret ger också transparent överföring av paket till transportskiktet.
Nätverkslagret utför funktionerna:
1. Skapande av nätverksanslutningar och identifiering av deras portar.
2. Upptäckt och korrigering av fel som uppstår under överföring via kommunikationsnätet.
3. Paketflödeskontroll.
4. Organisation (beställning) av paketsekvenser.
5. Routing och switch.
6. Segmentering och konsolidering av paket.
På nätverkslagret definieras två typer av protokoll. Den första typen avser definitionen av regler för överföring av paket med data från slutnoder från en nod till en router och mellan routrar. Detta är de protokoll som vanligtvis refereras till när man pratar om nätverkslagerprotokoll. En annan typ av protokoll, kallad routing informationsutbytesprotokoll, kallas dock ofta som nätverkslagret. Med hjälp av dessa protokoll samlar routrar information om topologin för samtrafik.
Nätverkslagerprotokoll implementeras av operativsystemets mjukvarumoduler, samt programvara och hårdvara för routrar.
De vanligaste protokollen på nätverksnivå är:
IP (Internet Protocol) Internet Protocol, ett nätverksprotokoll för TCP / IP -stacken som tillhandahåller adress- och routningsinformation;
IPX (Internetwork Packet Exchange) är ett internetbaserat paketutbytesprotokoll för adressering och routning av paket i Novell -nätverk;
X.25 är en internationell standard för global paketväxlad kommunikation (detta protokoll implementeras delvis i lager 2);
CLNP (Connection Less Network Protocol) är ett anslutningsfritt nätverksprotokoll.
Data länk
Informationsenheten för länklagret är ramar. Ramar är en logiskt organiserad struktur i vilken data kan placeras. Länklagrets uppgift är att överföra ramar från nätverkslagret till det fysiska lagret.
Vid det fysiska lagret överförs bitar helt enkelt. Detta tar inte hänsyn till att i vissa nätverk, där kommunikationslinjer växelvis används av flera par interagerande datorer, kan det fysiska överföringsmediet vara upptaget. Därför är en av länklagrets uppgifter att kontrollera tillgängligheten för överföringsmediet. En annan uppgift för datalänkskiktet är att implementera mekanismer för feldetektering och korrigering.
Länkskiktet säkerställer att varje ram överförs korrekt genom att placera en särskild sekvens av bitar i början och slutet av varje ram för att markera den, och beräknar också en kontrollsumma genom att summera alla bytes i en ram på ett specifikt sätt och lägga till kontrollsummen till ramen. När en ram anländer beräknar mottagaren kontrollsummen för de mottagna data igen och jämför resultatet med kontrollsummen från ramen. Om de matchar anses ramen vara korrekt och accepterad. Om kontrollsummorna inte matchar registreras ett fel.
Länkskiktets uppgift är att ta paket som kommer från nätverkslagret och förbereda dem för överföring och placera dem i en ram av lämplig storlek. Detta lager krävs för att bestämma var blocket börjar och slutar, samt för att upptäcka överföringsfel.
På samma nivå bestäms reglerna för användning av det fysiska lagret av nätverksnoder. Den elektriska representationen av data i LAN (databitar, datakodningsmetoder och markörer) känns igen på denna och endast på denna nivå. Det är här fel upptäcks och korrigeras (genom begäran om vidarebefordran).
Länkskiktet tillhandahåller skapande, överföring och mottagning av dataramar. Detta lager serverar nätverkslagerförfrågningar och använder den fysiska lagertjänsten för att ta emot och överföra paket. IEEE 802.X -specifikationer delar upp datalänkskiktet i två underlager:
LLC (Logical Link Control) är en logisk länkkontroll. Underunderlaget LLC tillhandahåller nätverkslagertjänster och är associerat med att skicka och ta emot användarmeddelanden.
MAC (Media Assess Control) mediaåtkomstkontroll. MAC -underlagret reglerar åtkomst till det delade fysiska mediet (tokenöverföring eller kollision eller kollisionsdetektering) och styr åtkomsten till kommunikationskanalen. LLC -underlagret är över MAC -underlagret.
Länkskiktet definierar mediaåtkomst och överföringskontroll genom en datalänkprocedur.
Med stora storlekar av överförda datablock delar länkskiktet dem i ramar och sänder ramarna i form av sekvenser.
Vid mottagande av ramar bildar lagret de överförda datablocken från dem. Storleken på datablocket beror på överföringsmetoden, kvaliteten på kanalen över vilken den överförs.
I lokala nätverk används länklagerprotokoll av datorer, broar, switchar och routrar. I datorer implementeras länklagerfunktioner gemensamt av nätverkskort och deras drivrutiner.
Länkskiktet kan utföra följande typer av funktioner:
1. Organisation (etablering, hantering, avslutning) av kanalanslutningar och identifiering av deras hamnar.
2. Organisation och överföring av personal.
3. Upptäckt och korrigering av fel.
4. Dataflödeskontroll.
5. Säkerställa öppenhet för logiska kanaler (överföring av data som kodas på något sätt).
De vanligaste länklagerprotokollen inkluderar:
HDLC (High Level Data Link Control) datalänkkontrollprotokoll på hög nivå för seriella anslutningar;
IEEE 802.2 LLC (typ I och typ II) tillhandahåller MAC för 802.x -miljöer;
Ethernet -nätverksteknik enligt IEEE 802.3 -standarden för nätverk som använder en busstopologi och delad åtkomst med operatörslyssning och kollisionsdetektering;
Token ring -nätverksteknik enligt IEEE 802.5 -standarden, med användning av en ringtopologi och en token -passeringsmetod för åtkomst till ringen;
FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) är en IEEE 802.6 -nätverksteknik som använder fiberoptiska medier;
X.25 är en internationell standard för global paketväxlad kommunikation;
Ramrelänätverk, organiserat från X25- och ISDN -teknik.
Fysiskt lager
Det fysiska lagret är utformat för att ansluta till anslutningens fysiska medel. Fysisk anslutning är samlingen av fysiska medier, hårdvara och programvara som överför signaler mellan system.
Den fysiska miljön är en materiell substans genom vilken signaler överförs. Den fysiska miljön är grunden på vilken fysisk anslutning byggs. Eter, metaller, optiskt glas och kvarts används ofta som ett fysiskt medium.
Det fysiska lagret består av ett mellanlagringsdubblager och ett överföringsomvandlingsunderlag.
Den första av dem tillhandahåller gränssnittet för dataströmmen med den använda fysiska kommunikationskanalen. Den andra utför transformationer relaterade till de tillämpade protokollen. Det fysiska lagret tillhandahåller ett fysiskt gränssnitt till datakanalen och beskriver också procedurerna för överföring av signaler till och från kanalen. Denna nivå definierar de elektriska, mekaniska, funktionella och procedurparametrarna för fysisk kommunikation i system. Det fysiska lagret tar emot datapaket från det övre länklagret och omvandlar dem till optiska eller elektriska signaler som motsvarar 0 och 1 i den binära strömmen. Dessa signaler sänds genom överföringsmediet till den mottagande noden. Transmissionsmediets mekaniska och elektriska / optiska egenskaper bestäms på den fysiska nivån och inkluderar:
Typ av kablar och kontakter;
Pinout i kontakter;
Signalkodningsschema för värden 0 och 1.
Det fysiska lagret utför följande funktioner:
1. Etablering och frånkoppling av fysiska anslutningar.
2. Överföring och mottagning av sekventiell kod.
3. Lyssna vid behov på kanaler.
4. Identifiering av kanaler.
5. Meddelande om fel och fel.
Meddelande om fel och fel beror på att en viss klass av händelser detekteras på fysisk nivå som stör nätets normala drift (kollision av ramar som skickas av flera system samtidigt, kanalavbrott, strömavbrott, förlust av mekanisk kontakt, etc.). De typer av tjänster som tillhandahålls till datalänkskiktet bestäms av de fysiska lagerprotokollen. Att lyssna på en kanal är nödvändigt när en grupp system är anslutna till en kanal, men endast en av dem får sända signaler samtidigt. Därför kan du avgöra om den är gratis för överföring genom att lyssna på kanalen. I vissa fall, för en tydligare definition av strukturen, är det fysiska lagret indelat i flera undernivåer. Till exempel är det fysiska lagret i ett trådlöst nätverk uppdelat i tre undernivåer (figur 1.14).
Ris. 1.14. Fysiskt lager av trådlöst LAN
De fysiska lagerfunktionerna implementeras i alla enheter som är anslutna till nätverket. Från datasidan utförs de fysiska lagerfunktionerna av nätverkskortet. Repeterare är den enda typen av utrustning som bara fungerar i det fysiska lagret.
Det fysiska lagret kan tillhandahålla både asynkron (seriell) och synkron (parallell) överföring, som används för vissa stordatorer och minidatorer. I det fysiska skiktet måste ett kodningsschema definieras för att representera binära värden för överföring över en kommunikationskanal. Många lokala nätverk använder Manchester -kodning.
Ett exempel på ett fysiskt lager-protokoll är 10Base-T Ethernet-specifikationen, som definierar kabeln som ska användas som ett oskärmad tvinnat par i kategori 3 med en karakteristisk impedans på 100 ohm, en RJ-45-kontakt, en maximal längd på en fysisk segment på 100 meter, en Manchester -kod för datarepresentation och andra egenskaper, miljö och elektriska signaler.
Några av de vanligaste fysiska lagerspecifikationerna är:
EIA-RS-232-C, CCITT V.24 / V.28-mekaniska / elektriska egenskaper hos ett obalanserat seriellt gränssnitt;
EIA-RS-422/449, CCITT V.10-Balanserat seriellt gränssnitt Mekaniska, elektriska och optiska egenskaper;
Ethernet är en IEEE 802.3 -nätverksteknik för nätverk som använder en busstopologi och delad åtkomst med operatörslyssning och kollisionsdetektering;
Token ring är en IEEE 802.5 nätverksteknik som använder en ringtopologi och token -passeringsmetod för åtkomst till ringen.
I dagens artikel vill jag gå tillbaka till grunderna och prata om OSI -modeller för öppna system... Detta material kommer att vara användbart för nybörjare systemadministratörer och alla som är intresserade av att bygga datanätverk.
Alla komponenter i nätverket, från dataöverföringsmediet till utrustningen, fungerar och interagerar med varandra enligt en uppsättning regler som beskrivs i den s.k. öppna systeminteraktionsmodeller.
Öppna systeminteraktionsmodell OSI(Open System Interconnection) utvecklades av International Standards Organization (ISO).
Enligt OSI -modellen passerar data som överförs från källa till destination sju nivåer ... På varje nivå utförs en specifik uppgift, som i slutändan inte bara garanterar leverans av data till slutpunkten, utan också gör deras överföring oberoende av de medel som används för detta. Således uppnås kompatibilitet mellan nätverk med olika topologier och nätverksutrustning.
Att separera alla nätverksanläggningar i nivåer förenklar deras design och användning. Ju högre nivå, desto svårare löser det problemet. De tre första lagren av OSI -modellen ( fysisk, kanal, nätverk) är nära besläktade med nätverket och den nätverksutrustning som används. De tre senaste nivåerna ( session, presentationslager, tillämpad) implementeras med hjälp av operativsystemet och applikationsprogram. Transportskikt fungerar som en mellanhand mellan dessa två grupper.
Innan de skickas över nätverket delas data upp i paket , d.v.s. bitar av information organiserad på ett visst sätt så att de är begripliga för mottagande och sändande enheter. När du skickar data behandlas paketet sekventiellt med hjälp av alla lager i OSI -modellen, från applikation till fysisk. På varje nivå, kontrollinformation för den nivån (kallad pakethuvud ), vilket är nödvändigt för en framgångsrik överföring av data över nätverket.
Som ett resultat börjar detta nätverksmeddelande likna en mångsidig smörgås som borde vara "ätbar" för datorn som tog emot den. För att göra detta måste du följa vissa regler för utbyte av data mellan nätverksdatorer. Dessa regler heter protokoll .
På den mottagande sidan bearbetas paketet med alla lager av OSI -modellen i omvänd ordning, från fysisk till applikation. På varje nivå läser lämpligt medel, styrt av lagerprotokollet, paketinformationen, tar sedan bort informationen som läggs till paketet på samma nivå på sändarsidan och överför paketet med hjälp av nästa nivå. När paketet når applikationsskiktet kommer all kontrollinformation att tas bort från paketet och data återgå till sin ursprungliga form.
Låt oss nu titta närmare på hur varje lager av OSI -modellen fungerar:
Fysiskt lager
- den lägsta, bakom den är kommunikationskanalen genom vilken informationen överförs. Han deltar i organisationen av kommunikation, med hänsyn tagen till dataöverföringsmediets särdrag. Så den innehåller all information om dataöverföringsmediet: signalnivå och frekvens, förekomst av störningar, signaldämpningsnivå, kanalmotstånd, etc. Dessutom är det han som är ansvarig för att överföra informationsströmmen och transformera den i enlighet med befintliga kodningsmetoder. Det fysiska lagret tilldelas initialt nätverksutrustningen.
Det är värt att notera att det är med hjälp av det fysiska lagret som det trådbundna och trådlösa nätverket bestäms. I det första fallet används en kabel som ett fysiskt medium, i det andra, någon form av trådlös kommunikation, till exempel radiovågor eller infraröd strålning.
Länk lager utför den svåraste uppgiften - säkerställer garanterad dataöverföring med hjälp av fysiska lageralgoritmer och verifierar att mottagna data är korrekta.
Innan dataöverföring påbörjas bestäms tillgängligheten för dataöverföringskanalen. Information överförs av block som bär namnet kadrer , eller ramar ... Varje sådan ram levereras med en sekvens av bitar i slutet och början av blocket, och kompletteras också med en kontrollsumma. När ett sådant block tas emot i datalänkskiktet måste mottagaren kontrollera blockets integritet och jämföra den mottagna kontrollsumman med kontrollsummen som ingår i dess sammansättning. Om de matchar anses uppgifterna vara korrekta, annars registreras ett fel och en vidaresändning krävs. I vilket fall som helst skickas en signal till avsändaren med resultatet av operationen, och detta händer med varje ram. Sålunda är datalänkskiktets andra viktiga uppgift datavalidering.
Länkskiktet kan implementeras både i hårdvara (till exempel med switchar) och med hjälp av programvara (till exempel en nätverksadapterdrivrutin).
Nätverkslager är nödvändigt för att utföra arbete med dataöverföring med en preliminär bestämning av den optimala vägen för förflyttning av paket. Eftersom ett nätverk kan bestå av segment med olika topologier är nätverkslagrets huvuduppgift att bestämma den kortaste vägen, samtidigt som de logiska adresserna och namnen på nätverksenheter omvandlas till deras fysiska representation. Denna process kallas routing , och dess betydelse kan knappast överskattas. Med ett routingschema som ständigt uppdateras på grund av förekomsten av olika typer av "trängsel" i nätverket, utförs dataöverföring så snart som möjligt och med maximal hastighet.
Transportskikt används för att organisera tillförlitlig dataöverföring, vilket utesluter förlust av information, dess felaktighet eller dubblering. Samtidigt övervakas överensstämmelse med rätt sekvens vid överföring och mottagning av data, dela dem i mindre paket eller kombinera dem i större för att bevara informationens integritet.
Sessionsnivå ansvarig för att skapa, underhålla och underhålla en kommunikationssession under den tid som krävs för att slutföra överföringen av hela datamängden. Dessutom synkroniserar den överföringen av paket genom att kontrollera paketets leverans och integritet. I processen för dataöverföring skapas speciella kontrollpunkter. Om det uppstår ett fel under överföring och mottagning skickas de saknade paketen igen, med början från närmaste kontrollpunkt, vilket gör att du kan överföra hela datamängden så snart som möjligt, vilket ger en generellt god hastighet.
Presentationslager (eller, som det också kallas, representativ nivå ) är mellanliggande, är dess huvuduppgift att konvertera data från ett format för överföring över ett nätverk till ett format som är förståeligt till en högre nivå, och vice versa. Dessutom är han ansvarig för att konvertera data till ett enda format: när information överförs mellan två helt olika nätverk med olika dataformat, innan du behandlar dem, är det nödvändigt att föra dem till ett formulär som är förståeligt för både mottagaren och avsändaren. Det är på denna nivå som datakryptering och komprimeringsalgoritmer används.
Ansökningsnivå - den sista och högsta i OSI -modellen. Ansvarig för kommunikation av nätverket med användare - applikationer som kräver information från nätverkstjänster på alla nivåer. Med dess hjälp kan du ta reda på allt som hände under överföringen av data, samt information om fel som uppstod under överföringen. Dessutom säkerställer denna nivå driften av alla externa processer som utförs på grund av åtkomst till nätverket - databaser, e -postklienter, filhämtningshanterare etc.
På Internet hittade jag en bild där en okänd författare presenterade OSI -nätverksmodell i form av en hamburgare. Jag tycker att detta är en mycket minnesvärd bild. Om du plötsligt i någon situation (till exempel vid en arbetsintervju) behöver lista alla sju nivåer av OSI -modellen i rätt ordning från minnet - kom bara ihåg den här bilden, så hjälper det dig. För enkelhets skull har jag översatt namnen på nivåerna från engelska till ryska: Det är allt för idag. I nästa artikel kommer jag att fortsätta ämnet och prata om.
