OSI oznacza połączenie systemów otwartych , gdzie otwarte oznacza niezastrzeżone. Jest to architektura siedmiowarstwowa, w której każda warstwa ma określoną funkcjonalność do wykonania. Wszystkie te 7 warstw współpracują, aby przesyłać dane od jednej osoby do drugiej na całym świecie. Model referencyjny OSI został opracowany przez ISO – „Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna „, w roku 1984.

Model OSI zapewnia: podstawą teoretyczną dla zrozumienia komunikacja sieciowa . Jednak zwykle nie jest on bezpośrednio wdrażany w całości w świecie rzeczywistym sprzęt sieciowy Lub oprogramowanie . Zamiast, konkretne protokoły I technologie są często projektowane w oparciu o zasady określone w Model OSI w celu ułatwienia wydajnej transmisji danych i operacji sieciowych.

Warunek wstępny: Podstawy sieci komputerowych

• Co to jest model OSI?
• Jakie są 7 warstw modelu OSI?
• Warstwa fizyczna – Warstwa 1
• Warstwa sieciowa – warstwa 3
• Warstwa transportowa – warstwa 4
• Warstwa sesji – warstwa 5
• Warstwa prezentacji – warstwa 6
• Warstwa aplikacji – warstwa 7
• Zalety modelu OSI
• Model OSI w pigułce
• Model OSI a model TCP/IP

Co to jest model OSI?

Model OSI, stworzony w 1984 roku przez ISO , to środowisko odniesienia wyjaśniające proces przesyłania danych pomiędzy komputerami. Dzieli się na siedem współpracujących ze sobą warstw do wykonania specjalistycznych funkcje sieciowe , umożliwiając bardziej systematyczne podejście do tworzenia sieci kontaktów.

jak uzyskać dostęp do zdjęć w icloud

Jakie są 7 warstw modelu OSI?

Model OSI składa się z siedmiu warstw abstrakcji ułożonych w kolejności od góry do dołu:

1. Warstwa fizyczna
2. Warstwa sieci
4. Warstwa transportowa
5. Warstwa sesji
6. Warstwa prezentacji
7. Warstwa aplikacji

Warstwa fizyczna – Warstwa 1

Najniższą warstwą modelu referencyjnego OSI jest warstwa fizyczna. Odpowiada za faktyczne fizyczne połączenie pomiędzy urządzeniami. Warstwa fizyczna zawiera informacje w postaci bity. Odpowiada za przesyłanie poszczególnych bitów z jednego węzła do drugiego. Podczas odbierania danych warstwa ta odbierze odebrany sygnał, przekształci go w wartości 0 i 1 i wyśle ​​je do warstwy łącza danych, która ponownie złoży ramkę.

Funkcje warstwy fizycznej

• Synchronizacja bitów: Warstwa fizyczna zapewnia synchronizację bitów poprzez zapewnienie zegara. Zegar ten kontroluje zarówno nadawcę, jak i odbiorcę, zapewniając w ten sposób synchronizację na poziomie bitowym.
• Kontrola przepływności: Warstwa fizyczna określa również szybkość transmisji, czyli liczbę bitów wysyłanych na sekundę.
• Topologie fizyczne: Warstwa fizyczna określa sposób rozmieszczenia różnych urządzeń/węzłów w sieci, np. topologię magistrali, gwiazdy lub siatki.
• Tryb transmisji: Warstwa fizyczna określa również sposób przepływu danych pomiędzy dwoma podłączonymi urządzeniami. Możliwe są różne tryby transmisji: Simplex, half-duplex i full-duplex.

Notatka:

1. Koncentrator, wzmacniacz, modem i kable to urządzenia warstwy fizycznej.
2. Warstwa sieciowa, warstwa łącza danych i warstwa fizyczna są również znane jako Niższe warstwy Lub Warstwy sprzętowe .

Adres MAC .
Warstwa łącza danych jest podzielona na dwie podwarstwy:

1. Kontrola dostępu do multimediów (MAC)

Pakiet odebrany z warstwy sieciowej jest dalej dzielony na ramki w zależności od rozmiaru ramki karty NIC (karty interfejsu sieciowego). DLL hermetyzuje także adresy MAC nadawcy i odbiorcy w nagłówku.

Adres MAC Odbiorcy uzyskuje się poprzez umieszczenie ARP (protokół rozpoznawania adresów) żądanie na kablu z pytaniem Kto ma ten adres IP? a host docelowy odpowie, podając swój adres MAC.

Funkcje warstwy łącza danych

• Ramy: Ramkowanie jest funkcją warstwy łącza danych. Umożliwia nadawcy przesłanie zestawu bitów mających znaczenie dla odbiorcy. Można to osiągnąć poprzez dołączenie specjalnych wzorów bitowych na początku i na końcu ramki.
• Adresowanie fizyczne: Po utworzeniu ramek warstwa łącza danych dodaje adresy fizyczne ( Adresy MAC ) nadawcy i/lub odbiorcy w nagłówku każdej ramki.
• Kontrola błędów: Warstwa łącza danych zapewnia mechanizm kontroli błędów, w którym wykrywa i retransmituje uszkodzone lub utracone ramki.
• Kontrola przepływu: Szybkość transmisji danych musi być stała po obu stronach, w przeciwnym razie dane mogą zostać uszkodzone, dlatego kontrola przepływu koordynuje ilość danych, które można wysłać przed otrzymaniem potwierdzenia.
• Kontrola dostępu: Kiedy pojedynczy kanał komunikacyjny jest współdzielony przez wiele urządzeń, podwarstwa MAC warstwy łącza danych pomaga określić, które urządzenie ma kontrolę nad kanałem w danym momencie.

Notatka:

1. Pakiet w warstwie łącza danych nazywany jest Rama.
2. Warstwa łącza danych jest obsługiwana przez kartę sieciową (NIC) i sterowniki urządzeń hostów.
3. Switch i Bridge to urządzenia warstwy łącza danych.

Warstwa sieciowa – warstwa 3

Warstwa sieciowa polega na transmisji danych z jednego hosta na drugi, znajdujący się w różnych sieciach. Zajmuje się także routingiem pakietów, czyli wyborem najkrótszej ścieżki do przesłania pakietu z liczby dostępnych tras. Nadawcy i odbiorcy adres IP es są umieszczane w nagłówku przez warstwę sieciową.

Funkcje warstwy sieciowej

• Rozgromienie: Protokoły warstwy sieciowej określają, która trasa jest odpowiednia od źródła do miejsca docelowego. Ta funkcja warstwy sieci jest znana jako routing.
• Adresowanie logiczne: Aby jednoznacznie zidentyfikować każde urządzenie w sieci, warstwa sieciowa definiuje schemat adresowania. Adresy IP nadawcy i odbiorcy są umieszczane w nagłówku w warstwie sieciowej. Taki adres wyróżnia każde urządzenie w sposób niepowtarzalny i uniwersalny.

Notatka:

1. Segment w warstwie sieci to tzw Paczka .
2. Warstwa sieciowa jest realizowana przez urządzenia sieciowe, takie jak routery i przełączniki.

Warstwa transportowa – warstwa 4

Warstwa transportowa świadczy usługi warstwie aplikacji i pobiera usługi z warstwy sieciowej. Dane w warstwie transportowej to tzw Segmenty . Odpowiada za dostarczenie kompletnej wiadomości od początku do końca. Warstwa transportowa zapewnia również potwierdzenie pomyślnej transmisji danych i retransmisję danych w przypadku wykrycia błędu.

zablokować aplikację na Androida

Po stronie nadawcy: Warstwa transportowa odbiera sformatowane dane z warstw wyższych i wykonuje je Segmentacja , a także wdraża Kontrola przepływu i błędów aby zapewnić prawidłową transmisję danych. Dodaje także źródło i miejsce docelowe numer portu s w nagłówku i przekazuje posegmentowane dane do warstwy sieci.

Notatka: Nadawca musi znać numer portu powiązany z aplikacją odbiorcy.

Ogólnie rzecz biorąc, ten numer portu docelowego jest konfigurowany domyślnie lub ręcznie. Na przykład, gdy aplikacja internetowa żąda serwera WWW, zazwyczaj używa portu o numerze 80, ponieważ jest to domyślny port przypisany do aplikacji internetowych. Wiele aplikacji ma przypisane domyślne porty.

Po stronie odbiorcy: Warstwa transportowa odczytuje numer portu ze swojego nagłówka i przekazuje otrzymane dane do odpowiedniej aplikacji. Wykonuje również sekwencjonowanie i ponowne składanie segmentowanych danych.

Funkcje warstwy transportowej

• Segmentacja i ponowny montaż: Warstwa ta przyjmuje wiadomość z warstwy (sesyjnej) i dzieli ją na mniejsze jednostki. Z każdym utworzonym segmentem jest powiązany nagłówek. Warstwa transportowa na stacji docelowej ponownie składa wiadomość.
• Adresowanie punktów serwisowych: Aby dostarczyć wiadomość do prawidłowego procesu, nagłówek warstwy transportowej zawiera typ adresu zwany adresem punktu obsługi lub adresem portu. Zatem podając ten adres, warstwa transportowa upewnia się, że wiadomość zostanie dostarczona do prawidłowego procesu.

Usługi świadczone przez warstwę transportową

1. Usługa zorientowana na połączenie
2. Usługa bezpołączeniowa

1. Usługa zorientowana na połączenie: Jest to proces trójfazowy, który obejmuje

• Ustanowienie połączenia
• Transfer danych
• Zakończenie/rozłączenie

W tego typu transmisji urządzenie odbiorcze wysyła potwierdzenie z powrotem do źródła po odebraniu pakietu lub grupy pakietów. Ten rodzaj transmisji jest niezawodny i bezpieczny.

2. Usługa bezpołączeniowa: Jest to proces jednofazowy i obejmuje Transfer Danych. W tego typu transmisji odbiorca nie potwierdza odebrania pakietu. Takie podejście pozwala na znacznie szybszą komunikację pomiędzy urządzeniami. Usługa zorientowana na połączenie jest bardziej niezawodna niż usługa bezpołączeniowa.

Notatka:

1. Dane w warstwie transportowej nazywane są Segmenty .
2. Warstwa transportowa obsługiwana jest przez system operacyjny. Jest częścią systemu operacyjnego i komunikuje się z warstwą aplikacji za pomocą wywołań systemowych.
3. Warstwa transportowa nazywana jest tzw Serce OSI Model.
4. Zastosowanie urządzenia lub protokołu: TCP, UDP, NetBIOS, PPTP

Warstwa sesji – warstwa 5

Warstwa ta odpowiada za nawiązanie połączenia, utrzymanie sesji i uwierzytelnianie, a także zapewnia bezpieczeństwo.

Funkcje warstwy sesji

• Ustanawianie, utrzymywanie i kończenie sesji: Warstwa umożliwia dwóm procesom nawiązanie, użycie i zakończenie połączenia.
• Synchronizacja: Warstwa ta umożliwia procesowi dodanie punktów kontrolnych, które są uważane za punkty synchronizacji danych. Te punkty synchronizacji pomagają zidentyfikować błąd, dzięki czemu dane zostaną prawidłowo zsynchronizowane, a końce wiadomości nie zostaną przedwcześnie obcięte i uniknie się utraty danych.
• Kontroler dialogu: Warstwa sesji umożliwia dwóm systemom nawiązanie komunikacji ze sobą w trybie half-duplex lub full-duplex.

Notatka:

1. Wszystkie poniższe 3 warstwy (w tym warstwa sesji) są zintegrowane jako pojedyncza warstwa w pliku TCP/IP model jako warstwa aplikacji.
2. Implementacja tych 3 warstw odbywa się poprzez samą aplikację sieciową. Są one również znane jako Górne warstwy lub Warstwy oprogramowania.
3. Zastosowanie urządzenia lub protokołu: NetBIOS, PPTP.

Na przykład:-

gdzie znajdę ustawienia przeglądarki

Rozważmy scenariusz, w którym użytkownik chce wysłać wiadomość za pośrednictwem aplikacji Messenger działającej w jego przeglądarce. The Posłaniec pełni tutaj rolę warstwy aplikacji, która zapewnia użytkownikowi interfejs do tworzenia danych. Ta wiadomość lub tzw Dane jest kompresowany, opcjonalnie szyfrowany (jeśli dane są wrażliwe) i konwertowany na bity (0 i 1), aby można było je przesłać.

Komunikacja w warstwie sesji

Warstwa prezentacji – warstwa 6

Warstwa prezentacji nazywana jest również Warstwa tłumaczeniowa . Dane z warstwy aplikacji są tutaj wyodrębniane i przetwarzane zgodnie z formatem wymaganym do transmisji przez sieć.

Funkcje warstwy prezentacji

• Tłumaczenie: Na przykład, ASCII na EBCDIC .
• Szyfrowanie/odszyfrowywanie: Szyfrowanie danych przekłada dane na inną formę lub kod. Zaszyfrowane dane są znane jako tekst zaszyfrowany, a odszyfrowane dane są znane jako zwykły tekst. Wartość klucza służy do szyfrowania i deszyfrowania danych.
• Kompresja: Zmniejsza liczbę bitów, które należy przesłać w sieci.

Notatka: Użycie urządzenia lub protokołu: JPEG, MPEG, GIF

Warstwa aplikacji – warstwa 7

Na samym szczycie stosu warstw modelu referencyjnego OSI znajduje się warstwa aplikacji, która jest implementowana przez aplikacje sieciowe. Aplikacje te generują dane, które mają być przesyłane przez sieć. Warstwa ta służy również jako okno dostępu usług aplikacji do sieci i wyświetlania użytkownikowi otrzymanych informacji.

Przykład : Aplikacja – Przeglądarki, Skype'a Komunikator itp.

Notatka: 1. Warstwa aplikacji nazywana jest także warstwą pulpitu.

2. Zastosowanie urządzenia lub protokołu: SMTP

Funkcje warstwy aplikacji

Poniżej podano główne funkcje warstwy aplikacji.

• Wirtualny terminal sieciowy (NVT) : Umożliwia użytkownikowi zalogowanie się na zdalnym hoście.
• Dostęp do transferu plików i zarządzanie nimi (FTAM): Ta aplikacja umożliwia użytkownikowi
  uzyskiwać dostęp do plików na zdalnym hoście, pobierać pliki na zdalnym hoście i zarządzać lub
  kontrolować pliki z komputera zdalnego.
• Usługi pocztowe: Zapewnij usługę e-mail.
• Usługi katalogowe: Ta aplikacja udostępnia rozproszone źródła baz danych
  i dostęp do globalnych informacji o różnych obiektach i usługach.

Notatka: Model OSI pełni funkcję modelu referencyjnego i nie jest wdrażany w Internecie ze względu na późne wynalezienie. Aktualnie używanym modelem jest model TCP/IP.

Spójrzmy na to na przykładzie:

Luffy wysyła e-mail do swojego przyjaciela Zoro.

Krok 1: Luffy współpracuje z aplikacją pocztową np Gmaila , perspektywy itp. Pisze swój e-mail do wysłania. (Dzieje się to w Warstwa 7: Warstwa aplikacji )

Krok 2: Aplikacja pocztowa przygotowuje się do transmisji danych, np. szyfrując dane i formatując je do transmisji. (Dzieje się to w Warstwa 6: Warstwa prezentacji )

Krok 3: W Internecie nawiązywane jest połączenie między nadawcą a odbiorcą. (Dzieje się to w Warstwa 5: Warstwa sesji )

Krok 4: Dane e-mailowe są podzielone na mniejsze segmenty. Dodaje numer kolejny i informacje dotyczące sprawdzania błędów, aby zachować wiarygodność informacji. (Dzieje się to w Warstwa 4: Warstwa transportowa )

Krok 5: Adresowanie pakietów odbywa się w celu znalezienia najlepszej trasy transferu. (Dzieje się to w Warstwa 3: Warstwa sieciowa )

Krok 6: Pakiety danych są kapsułkowane w ramki, następnie dodawany jest adres MAC dla urządzeń lokalnych, a następnie sprawdzane jest pod kątem błędów za pomocą funkcji wykrywania błędów. (Dzieje się to w Warstwa 2: Warstwa łącza danych )

Krok 7: Wreszcie ramki są przesyłane w postaci sygnałów elektrycznych/optycznych za pośrednictwem fizycznego medium sieciowego, takiego jak kabel Ethernet lub Wi-Fi.

algorytm r

Gdy wiadomość dotrze do odbiorcy, czyli Zoro, proces zostanie odwrócony i odszyfruje treść wiadomości. Wreszcie wiadomość e-mail zostanie wyświetlona w kliencie pocztowym Zoro.

Zalety modelu OSI

Model OSI definiuje komunikację systemu komputerowego w 7 różnych warstwach. Jego zalety to:

• Dzieli komunikację sieciową na 7 warstw, co ułatwia zrozumienie i rozwiązywanie problemów.
• Standaryzuje komunikację sieciową, ponieważ każda warstwa ma ustalone funkcje i protokoły.
• Diagnozowanie problemów z siecią jest łatwiejsze dzięki Model OSI .
• Łatwiej jest ulepszać dzięki udoskonaleniom, ponieważ każda warstwa może otrzymywać aktualizacje osobno.

Model OSI – architektura warstwowa

Model OSI a model TCP/IP

Niektóre kluczowe różnice między modelem OSI a modelem Model TCP/IP Czy:

1. Model TCP/IP składa się z 4 warstw, natomiast model OSI ma 7 warstw. Warstwy 5,6,7 modelu OSI są połączone w warstwę aplikacji modelu TCP/IP I Warstwy 1 i 2 OSI są połączone w warstwy dostępu do sieci protokołu TCP/IP.
2. Model TCP/IP jest starszy od modelu OSI, dlatego jest podstawowym protokołem, który określa, w jaki sposób dane powinny być przesyłane online.
3. W porównaniu z modelem OSI, model TCP/IP ma mniej rygorystyczne granice warstw.
4. Do transmisji danych potrzebne są wszystkie warstwy modelu TCP/IP, ale w modelu OSI niektóre aplikacje mogą pomijać pewne warstwy. Do transmisji danych potrzebne są jedynie warstwy 1,2 i 3 modelu OSI.

Czy wiedziałeś?

Protokół TCP/IP (Protokół kontroli transferu/protokół internetowy) został stworzony przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych (ARPA) Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych w latach 70. XX wieku.

Omówiliśmy: Czym jest model OSI?, Czym są warstwy modelu OSI, Jak przepływają dane w 7 warstwach modelu OSI oraz różnice między protokołem TCP/IP a protokołem OSI.

Co to jest model OSI? – Często zadawane pytania

Czy warstwa OSI jest nadal używana?

Tak Model OSI jest nadal używany przez specjaliści od sieci aby lepiej zrozumieć ścieżki i procesy abstrakcji danych.

Jaka jest najwyższa warstwa modelu OSI?

Warstwa 7 lub Warstwa aplikacji Jest najwyższa warstwa modelu OSI.

Co to jest warstwa 8?

Warstwa 8 tak naprawdę nie istnieje w modelu OSI, ale często jest żartobliwie używana w odniesieniu do użytkownika końcowego. Na przykład: błąd warstwy 8 byłby błędem użytkownika.