logo

Model OSI

  • OSI oznacza Otwarte połączenie systemu to model referencyjny opisujący sposób przechowywania informacji z aplikacji w jednym komputer przechodzi przez nośnik fizyczny do aplikacji na innym komputerze.
  • OSI składa się z siedmiu warstw, a każda warstwa pełni określoną funkcję sieciową.
  • Model OSI został opracowany przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) w 1984 roku i obecnie jest uważany za model architektoniczny komunikacji między komputerami.
  • Model OSI dzieli całe zadanie na siedem mniejszych i łatwych do zarządzania zadań. Każdej warstwie przypisane jest określone zadanie.
  • Każda warstwa jest samodzielna, dzięki czemu zadania przypisane do każdej warstwy można wykonywać niezależnie.

Charakterystyka modelu OSI:

Model OSI
  • Model OSI dzieli się na dwie warstwy: warstwy górne i warstwy dolne.
  • Górna warstwa modelu OSI zajmuje się głównie zagadnieniami związanymi z aplikacją i są one zaimplementowane jedynie w oprogramowaniu. Warstwa aplikacji jest najbliżej użytkownika końcowego. Zarówno użytkownik końcowy, jak i warstwa aplikacji wchodzą w interakcję z aplikacjami. Górna warstwa odnosi się do warstwy znajdującej się tuż nad inną warstwą.
  • Dolna warstwa modelu OSI zajmuje się zagadnieniami transportu danych. Warstwa łącza danych i warstwa fizyczna są realizowane sprzętowo i programowo. Warstwa fizyczna jest najniższą warstwą modelu OSI i jest najbliżej ośrodka fizycznego. Warstwa fizyczna odpowiada głównie za umieszczenie informacji na nośniku fizycznym.

7 warstw modelu OSI

Istnieje siedem warstw OSI. Każda warstwa ma inne funkcje. Lista siedmiu warstw znajduje się poniżej:

  1. Warstwa fizyczna
  2. Warstwa łącza danych
  3. Warstwa sieci
  4. Warstwa transportowa
  5. Warstwa sesji
  6. Warstwa prezentacji
  7. Warstwa aplikacji
Model OSI

1) Warstwa fizyczna

Model OSI
  • Główną funkcjonalnością warstwy fizycznej jest przesyłanie poszczególnych bitów z jednego węzła do drugiego.
  • Jest to najniższa warstwa modelu OSI.
  • Ustanawia, utrzymuje i dezaktywuje połączenie fizyczne.
  • Określa specyfikacje mechaniczne, elektryczne i proceduralne interfejsu sieciowego.

Funkcje warstwy fizycznej:

    Konfiguracja linii:Definiuje sposób fizycznego połączenia dwóch lub większej liczby urządzeń.Transmisja danych :Określa tryb transmisji, niezależnie od tego, czy jest to tryb simpleksowy, półdupleksowy czy pełny dupleks pomiędzy dwoma urządzeniami w sieci. Topologia :Określa sposób rozmieszczenia urządzeń sieciowych.Sygnały:Określa rodzaj sygnału użytego do przesłania informacji.

2) Warstwa łącza danych

Model OSI
  • Warstwa ta odpowiada za bezbłędny transfer ramek danych.
  • Określa format danych w sieci.
  • Zapewnia niezawodną i wydajną komunikację pomiędzy dwoma lub większą liczbą urządzeń.
  • Odpowiada głównie za jednoznaczną identyfikację każdego urządzenia znajdującego się w sieci lokalnej.
  • Zawiera dwie podwarstwy:
      Warstwa kontroli łącza logicznego
      • Odpowiada za przesyłanie pakietów do warstwy sieciowej odbiorcy, który je odbiera.
      • Identyfikuje adres protokołu warstwy sieciowej z nagłówka.
      • Zapewnia również kontrolę przepływu.
  • Warstwa kontroli dostępu do multimediów
    • Warstwa kontroli dostępu do multimediów to łącze pomiędzy warstwą kontroli łącza logicznego a warstwą fizyczną sieci.
    • Służy do przesyłania pakietów w sieci.

Funkcje warstwy łącza danych

    Ramy:Warstwa łącza danych tłumaczy surowy strumień bitów fizycznych na pakiety zwane ramkami. Warstwa łącza danych dodaje nagłówek i zwiastun do ramki. Nagłówek dodawany do ramki zawiera miejsce docelowe sprzętu i adres źródłowy.
Model OSI
    Adresowanie fizyczne:Warstwa łącza danych dodaje do ramki nagłówek zawierający adres docelowy. Ramka jest przesyłana pod adres docelowy podany w nagłówku.Kontrola przepływu:Kontrola przepływu to główna funkcjonalność warstwy łącza danych. Jest to technika, dzięki której utrzymywana jest stała szybkość transmisji danych po obu stronach, co zapobiega uszkodzeniu danych. Zapewnia to, że stacja nadawcza, taka jak serwer o większej prędkości przetwarzania, nie przekroczy stacji odbiorczej o niższej prędkości przetwarzania.Kontrola błędów:Kontrolę błędów osiąga się poprzez dodanie obliczonej wartości CRC (Cyclic Redundancy Check), która jest umieszczana na naczepie warstwy łącza danych, która jest dodawana do ramki danych przed wysłaniem jej do warstwy fizycznej. Jeśli wydaje się, że wystąpił jakiś błąd, odbiornik wysyła potwierdzenie retransmisji uszkodzonych ramek.Kontrola dostępu:Kiedy do tego samego kanału komunikacyjnego podłączone są dwa lub więcej urządzeń, protokoły warstwy łącza danych służą do określenia, które urządzenie ma w danym momencie kontrolę nad łączem.

3) Warstwa sieciowa

Model OSI
  • Jest to warstwa 3, która zarządza adresowaniem urządzeń, śledzi lokalizację urządzeń w sieci.
  • Określa najlepszą ścieżkę przenoszenia danych ze źródła do miejsca docelowego na podstawie warunków sieciowych, priorytetu usługi i innych czynników.
  • Warstwa łącza danych jest odpowiedzialna za routing i przekazywanie pakietów.
  • Routery są urządzeniami warstwy 3, są określone w tej warstwie i wykorzystywane do świadczenia usług routingu w obrębie intersieci.
  • Protokoły używane do kierowania ruchu sieciowego nazywane są protokołami warstwy sieciowej. Przykładami protokołów są IP i IPv6.

Funkcje warstwy sieciowej:

    Współpraca z Internetem:Głównym zadaniem warstwy sieciowej jest połączenie międzysieciowe. Zapewnia logiczne połączenie pomiędzy różnymi urządzeniami.Adresowanie:Warstwa sieciowa dodaje adres źródłowy i docelowy do nagłówka ramki. Adresowanie służy do identyfikacji urządzenia w Internecie.Rozgromienie :Routing jest głównym składnikiem warstwy sieciowej i określa najlepszą optymalną ścieżkę spośród wielu ścieżek od źródła do miejsca docelowego.Pakowanie:Warstwa sieciowa odbiera pakiety z warstwy wyższej i konwertuje je na pakiety. Proces ten nazywany jest pakowaniem. Osiąga się to poprzez protokół internetowy (IP).

4) Warstwa transportowa

Model OSI
  • Warstwa transportowa to warstwa 4, która zapewnia przesyłanie wiadomości w kolejności, w jakiej zostały wysłane, i nie dochodzi do duplikowania danych.
  • Główną odpowiedzialnością warstwy transportowej jest całkowite przesłanie danych.
  • Otrzymuje dane z wyższej warstwy i konwertuje je na mniejsze jednostki zwane segmentami.
  • Warstwa ta może być nazwana warstwą kompleksową, ponieważ zapewnia połączenie punkt-punkt między źródłem a miejscem docelowym w celu niezawodnego dostarczania danych.

Dwa protokoły używane w tej warstwie to:

    Protokół kontroli transmisji
    • Jest to standardowy protokół umożliwiający systemom komunikację przez Internet.
    • Ustanawia i utrzymuje połączenie pomiędzy hostami.
    • Kiedy dane są przesyłane przez połączenie TCP, protokół TCP dzieli dane na mniejsze jednostki zwane segmentami. Każdy segment podróżuje przez Internet wieloma trasami i dociera do miejsca docelowego w różnej kolejności. Protokół kontroli transmisji porządkuje pakiety we właściwej kolejności po stronie odbiorczej.
    Protokół datagramów użytkownika
    • User Datagram Protocol to protokół warstwy transportowej.
    • Jest to protokół transportowy zawodny, ponieważ w tym przypadku odbiorca nie wysyła żadnego potwierdzenia odbioru pakietu, nadawca nie czeka na żadne potwierdzenie. Dlatego protokół jest zawodny.

Funkcje warstwy transportowej:

    Adresowanie punktów serwisowych:Komputery uruchamiają kilka programów jednocześnie, z tego powodu przesyłanie danych ze źródła do miejsca docelowego nie tylko z jednego komputera na drugi, ale także z jednego procesu do drugiego. Warstwa transportowa dodaje nagłówek zawierający adres znany jako adres punktu obsługi lub adres portu. Odpowiedzialność warstwy sieciowej polega na przesłaniu danych z jednego komputera na drugi, natomiast warstwa transportowa polega na przesłaniu komunikatu do odpowiedniego procesu.Segmentacja i ponowny montaż:Gdy warstwa transportowa odbiera wiadomość z warstwy wyższej, dzieli ją na wiele segmentów, a każdemu segmentowi przypisywany jest numer sekwencyjny, który jednoznacznie identyfikuje każdy segment. Kiedy wiadomość dotrze do miejsca docelowego, warstwa transportowa ponownie składa wiadomość w oparciu o ich numery sekwencyjne.Kontrola połączenia:Warstwa transportowa zapewnia dwie usługi: usługę połączeniową i usługę bezpołączeniową. Usługa bezpołączeniowa traktuje każdy segment jako indywidualny pakiet i wszystkie podróżują różnymi trasami, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Usługa zorientowana połączeniowo nawiązuje połączenie z warstwą transportową na maszynie docelowej przed dostarczeniem pakietów. W przypadku usługi zorientowanej połączeniowo wszystkie pakiety podróżują jedną trasą.Kontrola przepływu:Warstwa transportowa jest również odpowiedzialna za kontrolę przepływu, ale odbywa się to od końca do końca, a nie przez pojedyncze łącze.Kontrola błędów:Warstwa transportowa jest również odpowiedzialna za kontrolę błędów. Kontrola błędów odbywa się kompleksowo, a nie poprzez pojedyncze łącze. Warstwa transportowa nadawcy zapewnia, że ​​wiadomość dotrze do miejsca docelowego bez żadnych błędów.

5) Warstwa sesji

Model OSI
  • Jest to warstwa 3 w modelu OSI.
  • Warstwa sesji służy do nawiązywania, utrzymywania i synchronizowania interakcji pomiędzy komunikującymi się urządzeniami.

Funkcje warstwy Sesyjnej:

    Kontrola dialogu:Warstwa sesji działa jako kontroler dialogu, który tworzy dialog między dwoma procesami lub możemy powiedzieć, że umożliwia komunikację między dwoma procesami, która może odbywać się w trybie półdupleksu lub pełnego dupleksu.Synchronizacja:Warstwa sesji dodaje kilka punktów kontrolnych podczas transmisji danych w sekwencji. Jeśli w trakcie transmisji danych wystąpi błąd, transmisja odbędzie się ponownie od punktu kontrolnego. Proces ten nazywany jest synchronizacją i odzyskiwaniem.

6) Warstwa prezentacji

Model OSI
  • Warstwa prezentacji dotyczy głównie składni i semantyki informacji wymienianych pomiędzy dwoma systemami.
  • Pełni funkcję tłumacza danych dla sieci.
  • Warstwa ta jest częścią systemu operacyjnego, która konwertuje dane z jednego formatu prezentacji na inny format.
  • Warstwa prezentacji jest również nazywana warstwą składni.

Funkcje warstwy Prezentacja:

    Tłumaczenie:Procesy w dwóch systemach wymieniają informacje w postaci ciągów znaków, liczb i tak dalej. Różne komputery używają różnych metod kodowania, warstwa prezentacji obsługuje interoperacyjność pomiędzy różnymi metodami kodowania. Konwertuje dane z formatu zależnego od nadawcy na wspólny format i zmienia po stronie odbiorczej wspólny format na format zależny od odbiorcy.Szyfrowanie:Szyfrowanie jest potrzebne do zachowania prywatności. Szyfrowanie to proces przekształcania informacji przesłanych przez nadawcę w inną formę i wysyłania powstałej wiadomości przez sieć.Kompresja:Kompresja danych to proces kompresji danych, tj. zmniejszający liczbę przesyłanych bitów. Kompresja danych jest bardzo ważna w przypadku multimediów, takich jak tekst, dźwięk i wideo.

7) Warstwa aplikacji

Model OSI
  • Warstwa aplikacji służy jako okno umożliwiające użytkownikom i procesom aplikacji dostęp do usług sieciowych.
  • Zajmuje się takimi kwestiami, jak przejrzystość sieci, alokacja zasobów itp.
  • Warstwa aplikacji nie jest aplikacją, ale realizuje funkcje warstwy aplikacji.
  • Warstwa ta dostarcza usługi sieciowe użytkownikom końcowym.

Funkcje warstwy aplikacji:

    Przesyłanie, dostęp i zarządzanie plikami (FTAM):Warstwa aplikacji umożliwia użytkownikowi dostęp do plików na komputerze zdalnym, pobieranie plików z komputera i zarządzanie plikami na komputerze zdalnym.Usługi pocztowe:Warstwa aplikacji zapewnia możliwość przesyłania i przechowywania wiadomości e-mail.
  • Usługi katalogowe: aplikacja udostępnia rozproszone źródła baz danych i służy do dostarczania globalnych informacji o różnych obiektach.