El modelo de referencia de la interacción de los sistemas OSI abiertos tiene. Modelo de referencia OSI

Para coordinar la operación de los dispositivos de red de diferentes fabricantesAsegurar la interacción de la red que use un entorno de propagación de señales diferente creó un modelo de interacción de referencia sistemas abiertos (BRE). El modelo de referencia se basa en un principio jerárquico. Cada nivel proporciona el servicio al nivel superior y utiliza los servicios del nivel inferior.

El procesamiento de datos comienza con un nivel de aplicación. Después de eso, los datos pasan a través de todos los niveles del modelo de referencia, y a través de la capa física se envían al canal de comunicación. Se produce el procesamiento inverso de los datos.

Se introducen dos conceptos en el modelo de referencia OSI: protocolo y interfaz.

El protocolo es un conjunto de normas sobre la base de las cuales interactúan los niveles de varios sistemas abiertos.

La interfaz es una combinación de medios y métodos de interacción entre los elementos del sistema abierto.

El protocolo determina las reglas para la interacción de los módulos de un nivel en diferentes nodos, y la interfaz - módulos de niveles adyacentes en un nodo.

En total, hay siete niveles del modelo de referencia OSI. Vale la pena señalar que menos niveles se utilizan en las pilas reales. Por ejemplo, el TCP / IP popular utiliza solo cuatro niveles. ¿Porqué es eso? Explica un poco más tarde. Y ahora consideran cada uno de los siete niveles por separado.

Niveles modelo OSI:

• Nivel físico. Determina el tipo de medio de transferencia de datos, características físicas y eléctricas de las interfaces, la vista de la señal. Este nivel está tratando con bits de información. Ejemplos de protocolos de capa física: Ethernet, RDSI, Wi-Fi.
• Nivel de canal. Responsable del acceso al medio de transmisión, corrección de errores, transferencia de datos confiable. En la recepción Los datos obtenidos de la capa física se envasan en los marcos después de lo cual se verifica su integridad. Si no hay errores, los datos se transmiten al nivel de red. Si hay errores, el marco se descarta y se forma una solicitud de re-transmisión. El nivel del canal se divide en dos subniveles: Mac (Control de acceso a los medios) y LLC (Control de enlace local). MAC regula el acceso a un entorno físico compartido. LLC proporciona mantenimiento a nivel de red. Los interruptores operan en el canal. Ejemplos de protocolos: Ethernet, PPP.
• Nivel de red. Sus principales tareas están enrutando: determinar la ruta de transferencia de datos óptima, dirección lógica de los nodos. Además, este nivel puede asignarse tareas para solucionar problemas de red (protocolo ICMP). Nivel de red funciona con paquetes. Ejemplos de protocolos: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• Nivel de transporte. Diseñado para entregar datos sin errores, pérdidas y duplicaciones en la secuencia a medida que se transmitían. Realiza a través del control de la transmisión de datos del remitente al destinatario. Ejemplos de protocolos: TCP, UDP.
• Nivel de sesión. Gestiona la creación / mantenimiento / finalización de la sesión de comunicación. Ejemplos de protocolos: L2TP, RTCP.
• Nivel representativo. Realiza la transformación de datos a la forma deseada, cifrado / codificación, compresión.
• Nivel aplicado. Lleva a cabo la interacción entre el usuario y la red. Interactuar con las aplicaciones en el lado del cliente. Ejemplos de protocolos: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

Después de explorar el modelo de referencia, considere la pila de protocolo TCP / IP.

El modelo TCP / IP define cuatro niveles. Como se puede ver en la figura anterior, un nivel de TCP / IP puede corresponder a varios niveles del modelo OSI.

Niveles modelo TCP / IP:

• Nivel de interfaz de red. Cumple con los dos niveles más bajos del modelo OSI: canal y físico. Basado en esto, está claro que este nivel determina las características del medio de transmisión (vapor torcido, fibra óptica, radio-vellón), la vista de la señal, el método de codificación, acceso al medio de transmisión, corrección de errores, física direccionamiento (direcciones MAC). El modelo TCP / IP tiene un protocolo ÉTRNET y sus derivados (Ethernet rápido, Gigabit Ethernet) en este nivel.
• El nivel de firewall. Corresponde a la capa de red del modelo OSI. Toma todas sus funciones: enrutamiento, direccionamiento lógico (direcciones IP). En este nivel, funciona el protocolo IP.
• Nivel de transporte. Corresponde al nivel de transporte del modelo OSI. Responsable de la entrega de paquetes de la fuente al destinatario. En este nivel, se involucran dos protocolos: TCP y UDP. TCP es más confiable que la UDP al crear una pre-conexión, las solicitudes de retransmisión cuando se producen errores. Sin embargo, al mismo tiempo, TCP es más lento que UDP.
• Nivel aplicado. Su principal tarea es interactuar con las solicitudes y procesos en los hosts. Ejemplos de protocolos: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

La encapsulación es el método de empaquetar un paquete de datos en el que los encabezados de servicio independientes del paquete son abstractos de los encabezados de los niveles más bajos por inclusión en los niveles superiores.

Considere en un ejemplo específico. Permita que queramos obtener de la computadora al sitio. Para hacer esto, nuestra computadora debe preparar una solicitud HTTP para recibir un servidor web de recursos en el que nos necesita la página del sitio. A nivel de aplicación a datos (datos), el navegador agrega un encabezado HTTP. A continuación, se agrega un encabezado TCP a nuestro paquete a nuestro paquete que contiene los números de puerto del remitente y del destinatario (80 puertos para HTTP). El nivel de red está formado por un título IP que contiene las direcciones IP del remitente y el destinatario. Inmediatamente antes de la transferencia, se agrega un encabezado de éTRET en el nivel de canal, que contiene las direcciones físicas (MAC) del remitente y el destinatario. Después de todos estos procedimientos, el paquete en forma de bits de información se transmite a través de la red. El procedimiento inverso ocurre en la recepción. El servidor web en cada nivel verá el encabezado correspondiente. Si el cheque ha pasado correctamente, el título se descarta y el paquete va al nivel superior. De lo contrario, todo el paquete se descartó.

Este modelo fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Normas, ISO, y el original se llama Interconexión de sistemas abiertos, OSI.
Modelo de interacción de sistemas abiertos (de hecho, un modelo de interacción de red) es un estándar para el diseño de las comunicaciones de la red e implica un enfoque de nivel para la construcción de redes.
Cada nivel del modelo sirve las diversas etapas del proceso de interacción. Al dividir en niveles, el modelo de red OSI simplifica la operación conjunta de equipos y software. El modelo OSI comparte las funciones de la red para siete niveles: Aplicado, Nivel de Presentación, Sesión, Transporte, Red, Canal y Físico.

• Nivel físico (Capa física): determina el método de conexión física de las computadoras en la red. Las funciones de los fondos relacionados con este nivel son la conversión batida de datos digitales en las señales transmitidas a través del entorno físico (por ejemplo, por cable), así como la transmisión de señales.
• Nivel de canal (Capa de enlace de datos): responsable de organizar la transferencia de datos entre los suscriptores a través de la capa física, por lo tanto, a este nivel, se proporcionan herramientas de adicción, lo que permite identificar inequívocamente al remitente y destinatario en todo el conjunto de suscriptores conectados a las líneas de comunicación generales. La función de este nivel también incluye el ordenamiento de la transmisión para paralelar una línea de comunicación con varios pares de suscriptores. Además, los canales de la capa del canal proporcionan verificaciones de errores que pueden ocurrir cuando la transmisión de datos por nivel físico.
• Nivel de red (Capa de red): proporciona la entrega de datos entre las computadoras de la red, que es una unión de varias redes físicas. Este nivel asume la presencia de una herramienta de direccionamiento lógica, lo que permite identificar inequívocamente la computadora en la red combinada. Una de las funciones principales realizadas por los medios de este nivel es la transmisión de datos específicos a un destinatario específico.
• Nivel de transporte (Capa de transporte): implementa la transferencia de datos entre dos programas que operan en diferentes computadorasAl proporcionar la falta de pérdidas y la duplicación de información que puede resultar de los errores de los niveles más bajos. Si los datos transmitidos a través del nivel de transporte están expuestos a la fragmentación, los medios de este nivel aseguran el ensamblaje de fragmentos en el orden correcto.
• Nivel de sesión (o sesión) Capa de sesión: permite que dos programas mantengan la interacción de la red a largo plazo, llamada sesión (sesión) o sesión. Este nivel controla el establecimiento de sesión, el intercambio de información y el final de la sesión. También es responsable de la identificación, lo que permite a ciertos suscriptores participar en la sesión y garantizar el trabajo de los servicios de seguridad para simplificar el acceso a la información de la sesión.
• Nivel de presentación (Capa de presentación) - Transformación provisional de los datos de mensajes salientes en un formato común que proporciona los niveles más bajos, así como la conversión inversa de los datos entrantes de un formato general a un formato que está claro por el programa de recepción.
• Nivel aplicado (Capa de aplicación): proporciona funciones de interacción de red de alto nivel, como la transferencia de archivos, enviando mensajes email etc.

Modelo OSI en lenguaje simple

El modelo OSI es una abreviatura de la interconexión del sistema abierto del sistema, es decir, un modelo de interacción del sistema abierto. Bajo sistemas abiertos, puede entender el equipo de red (computadoras con tarjetas de red, interruptores, enrutadores).
El modelo de red OSI es un esquema de trabajo (o plan de intercambio de datos) para dispositivos de red. OSI también desempeña un papel en la creación de nuevos protocolos de red, ya que sirve como un punto de referencia de interacción.
OSI consiste en 7 bloques (niveles). Cada unidad realiza su función única en la interacción de la red de varios dispositivos de red.
7 Niveles de Modelo OSI: 1 - Físico, 2 canales, 3 - Red, 4 - Transporte, 5 - Sesión, 6 vistas, 7 aplicaciones.
En cada nivel, el modelo tiene su propio conjunto de protocolos de red (estándares de transmisión de datos), con los que se intercambian los dispositivos de red.
Recuerde que el dispositivo de red más duro, más oportunidades proporciona, pero también más niveles ocupan, y como resultado, funciona lentamente.

Modelos de red. Parte 1. OSI.

Definitivamente es mejor comenzar con la teoría, y luego, suavemente, moverse a la práctica. Por lo tanto, primero considere el modelo de red (modelo teórico), y luego abriremos la cortina sobre cómo el modelo de red teórica encaja en la infraestructura de red (en equipos de red, computadoras informáticas, cables, ondas de radio, etc.).
Entonces, modelo de red - Este es un modelo de interacción de los protocolos de red. Y los protocolos a su vez son los estándares que determinan cómo los diferentes programas intercambiarán datos.
Explicaré en el ejemplo: abriendo cualquier página en Internet, el servidor (donde se abre la página) se envía a los datos de su navegador (documento de hipertexto) a través del protocolo HTTP. Gracias al protocolo HTTP, su navegador, que recibe datos del servidor, sabe cómo manejarlos y procesarlos con éxito, mostrándole la página solicitada.
Si aún no tiene conocimiento de que la página está en Internet, le explicaré en pocas palabras: cualquier texto en una página web se incluye en etiquetas especiales, que indican el navegador qué tamaño de texto para usar, su color, ubicación en la página (izquierda, derecha o en el centro). Esto se aplica no solo al texto, sino también imágenes, formas, elementos activos Y en general, todo el contenido, es decir, ¿Qué está en la página? El navegador, descubriendo etiquetas, actúa de acuerdo a sus instrucciones, y le muestra los datos procesados \u200b\u200bque están encerrados en estas etiquetas. Usted mismo puede ver las etiquetas de esta página (y este texto entre las etiquetas), para esto, vaya al menú del navegador y seleccione: vea el código fuente.
No estaremos muy distraídos, "Modelo de red" el tema deseado para aquellos que desean convertirse en un especialista. Este artículo consta de 3 partes y para usted, traté de escribir no aburrido, de manera clara y brevemente. Para obtener más información, o recibir una aclaración adicional, escriba en los comentarios en la parte inferior de la página, y sin duda le ayudaré.
Nosotros, como en la Academia de Red Cisco, considere dos modelos de red: el modelo OSI y el modelo TCP / IP (a veces se llama DoD) y al mismo tiempo y compararlos.

Modelo de red de referencia OSI

OSI se descifra como la interconexión del sistema abierto. En ruso, suena de la siguiente manera: Modelo de red de interacción de sistemas abiertos (modelo de referencia). Este modelo se puede llamar estándar. Es este modelo que los fabricantes de dispositivos de red se adhieren cuando se están desarrollando nuevos productos.
El modelo de red OSI consta de 7 niveles, y es habitual comenzar la cuenta regresiva desde la parte inferior.
Ponlos en una lista:
7. Nivel de aplicación (Capa de aplicación)
6. Nivel ejecutivo o nivel de presentación (capa de presentación)
5. Nivel de sesión (capa de sesión)
4. Capa de transporte.
3. Nivel de red (capa de red)
2. Capa de datos (Capa de enlace de datos)
1. Nivel físico (capa física)

Como se mencionó anteriormente, el modelo de red es un modelo de interacción entre los protocolos de red (estándares), aquí en cada nivel y tienen sus propios protocolos. Enumere su proceso aburrido (y no por lo que), por lo que será mejor analizar todo en el ejemplo, porque la digestibilidad del material es mucho mayor para los ejemplos;)

Nivel aplicado

Aplicación o nivel de aplicación (capa de aplicación) es el nivel más alto del modelo. Se comunica con las aplicaciones de usuario con la red. Estas aplicaciones son conocidas para nosotros: vea las páginas web (HTTP), la transferencia y el correo de la recepción (SMTP, POP3), recepción y recepción de archivos (FTP, TFTP), acceso remoto (telnet), etc.

Nivel representativo

Nivel ejecutivo o nivel de presentación (Capa de presentación): convierte los datos en el formato apropiado. En el ejemplo, es más fácil de entender: esas imágenes (todas las imágenes) que ve en la pantalla se transmiten al enviar un archivo en forma de pequeñas porciones de unidades y cero (bits). Entonces, cuando envía una foto por correo electrónico, el protocolo de solicitud SMTP envía una foto al nivel inferior, es decir. En el nivel de presentación. Donde tu foto se convierte a vista cómoda Datos para niveles más bajos, como bits (unidades y zólicos).
Es de la misma manera cuando su amigo comienza a recibir su foto, actuará como todas las mismas unidades y ceros, y es el nivel de presentación que convierte los bits en una foto completa, por ejemplo, JPEG.
Así es como este nivel funciona con protocolos (JPEG, GIF, PNG, TIFF), codificación (ASCII, EBDIC), música y video (MPEG), etc.

Nivel de sesión

Capa de sesión o nivel de sesión (capa de sesión): como se ve desde el nombre, organiza una sesión de comunicación entre las computadoras. Buen ejemplo Se servirá audio y videoconferencia, a este nivel se establece, cómo se codificará la señal, y este códec debe estar presente en ambas máquinas. Un ejemplo es otro protocolo SMPP (Protocolo de Peer-To-Peer de mensaje corto), con la ayuda, se le envía SMS conocidos y Solicitudes de USSD. Y el último ejemplo: PAP (Protocolo de autenticación de contraseña) es un protocolo antiguo para enviar un nombre de usuario y contraseña al servidor sin cifrado.
No diré nada más sobre el nivel de sesión, de lo contrario, se profundizarán en las características aburridas de los protocolos. Y si (características) están interesados, escribe letras o deje un mensaje en los comentarios con una solicitud para revelar el tema con más detalle, y el nuevo artículo no esperará hace mucho tiempo;)

Nivel de transporte

Capa de transporte: este nivel garantiza la confiabilidad de la transferencia de datos del remitente al destinatario. De hecho, todo es muy simple, por ejemplo, se comunica con una cámara web con su amigo o maestro. ¿Necesita una entrega confiable de cada bit de la imagen transmitida? Por supuesto, no, si se pierden unos pocos bits. transmitiendo video Ni siquiera notará esto, incluso la imagen no cambiará (M.B. El color de un píxel de 900,000 píxeles cambiará, lo que parpadeará con una velocidad de 24 cuadros por segundo).
Ahora le damos tal ejemplo: te envías un amigo (por ejemplo, por correo) en el archivo información importante o programa. Usted descarga a su computadora este archivo. Aquí, la confiabilidad necesita 100%, porque Si un par de bit al descargar el archivo se pierde, no podrá descomprimirlo, es decir, Extraer los datos necesarios. O imagine, envíe una contraseña al servidor, y en la forma en que se pierde un bit: la contraseña ya perderá su tipo y el valor cambiará.
Así, cuando miramos los videos en línea, a veces vemos algunos artefactos, retrasos, ruidos, etc. Y cuando leemos el texto de la página web: no se permiten la pérdida (o el alcance) de las letras, y cuando descarga los programas, todo pasa sin errores.
En este nivel, asignaré dos protocolos: UDP y TCP. El protocolo UDP (protocolo de datagramas del usuario) transmite datos sin conectar la conexión, no confirma la entrega de datos y no se repite. El protocolo TCP (Protocolo de control de transmisión), que establece una conexión antes de la transmisión, confirma la entrega de datos, repita, garantiza la integridad y la secuencia correcta de datos descargables.
En consecuencia, para música, video, videoconferencia y llamadas, usamos UDP (transmitimos datos sin comprobación y sin demoras), y para texto, programas, contraseñas, archivos, etc. - TCP (la transmisión de datos con la confirmación del recibo se gasta más tiempo).

Nivel de red

Nivel de red (capa de red): este nivel determina la ruta para la cual se transmitirán los datos. Y, por cierto, este es el tercer nivel del modelo de red OSI, y existen dispositivos que solo se llaman dispositivos de tercer nivel: enrutadores.
Todos hemos escuchado sobre la dirección IP, este es el protocolo IP (Protocolo de Internet). La dirección IP es una dirección lógica en la red.
En este nivel, hay bastantes protocolos y todos estos protocolos analizaremos con más detalle más adelante, en artículos separados y en ejemplos. Ahora solo enumera algunos populares.
Como escuché todo sobre la dirección IP y el comando PING es el protocolo ICMP.
Los más enrutadores (con los que continuaremos en el futuro) utilizarán los protocolos de este nivel para enrutar paquetes (RIP, EIGRP, OSPF).
Toda la segunda parte del CCNA (Exploración 2) en el enrutamiento.

Nivel de canal

Capa de enlace de datos: lo necesitamos para interactuar las redes en el nivel físico. Probablemente, todos escucharon sobre la dirección MAC, por lo que es una dirección física. Dispositivos de nivel de canal: interruptores, concentradores, etc.
IEEE (Ingenieros del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrones - Instituto de Ingenieros Eléctricos y Ingenieros de Electrónica) Determina el nivel de canal con dos subcayas: LLC y Mac.
LLC - Gestión de control lógico (Control lógico de enlace), creado para interactuar con el nivel superior.
Mac: control de acceso administrativo (control de acceso a los medios), creado para interactuar con el nivel inferior.
Explicaré en el ejemplo: en su computadora (computadora portátil, comunicador) hay una tarjeta de red (o algún otro adaptador), por lo que hay un controlador para interactuar con él (con la tarjeta). El conductor es un cierto programa: el nivel de canal Sublador superior, a través de lo cual es posible ponerse en contacto con los niveles de fondo, o más bien con el microprocesador (hierro): la fila inferior del nivel de canal.
Representantes típicos en este nivel mucho. PPP (punto a punto) es un protocolo para comunicar directamente dos computadoras. FDDI (Interfaz de datos distribuidos de fibra): el estándar transmite datos a una distancia de hasta 200 kilómetros. Cisco Discovery Protocol es un protocolo propietario (propio propio) propiedad de Cisco Systems, con él, puede detectar dispositivos adyacentes y obtener información sobre estos dispositivos.
La tercera tercera parte del curso CCNA (Exploración 3) en dispositivos de segundo nivel.

Nivel físico

El nivel físico (Capa física) es el nivel más bajo que transmite directamente el flujo de datos. Los protocolos que todos somos conocidos: Bluetooth, Irda (infrarrojos), alambres de cobre (par trenzado, línea telefónica), Wi-Fi, etc.
Detalles y especificaciones Espere en los siguientes artículos y en el curso de CCNA. Toda la primera parte del CCNA (exploración 1) se dedica al modelo OSI.

Conclusión

Así que desmontamos el modelo de red OSI. En la siguiente parte, comenzamos el modelo de red TCP / IP, es más pequeño y los mismos protocolos. Para pruebas exitosas de pruebas de CCNA, debe hacer una comparación e identificar las diferencias que se realizarán.

Después de un breve reflejo, decidí colocar un artículo aquí desde el sitio de las redes. Para que todo esté en un lugar.

Y hola amigos caros de nuevo, hoy lidiaremos con el hecho de que el modelo de red OSI es, por qué, de hecho, está destinado.

Como probablemente entienda, las redes modernas son muy y muy difíciles, hay muchos procesos diferentes en ellos, se realizan cientos de acciones. Para simplificar el proceso de describir esta variedad de funciones de red (y, lo que es más importante, simplificar el proceso de mayor desarrollo de estas funciones), se intentó estructurarlos. Como resultado de la estructuración, todas las funciones realizadas por la red de computadoras se dividen en varios niveles, cada uno de los cuales solo es responsable de un cierto rango de tareas altamente especializado. Aquí el modelo de red puede compararse con la estructura de la empresa. La compañía está dividida en los departamentos. Cada departamento realiza sus funciones, pero durante el contacto de la operación con otros departamentos.

Funciones de separación utilizando un modelo de red.

El modelo de red OSI está diseñado de tal manera que los niveles ascendentes del modelo de red utilizan los niveles más bajos del modelo de red, para transferir su información. Reglas con las que se comunican los niveles de modelo se llaman protocolos de red. El protocolo de red de un cierto nivel del modelo puede comunicarse con sus protocolos de nivel o con niveles adyacentes. Aquí, de nuevo, puedes hacer una analogía con el trabajo de la empresa. La compañía siempre tiene una jerarquía claramente instalada, aunque no es tan estricta como en el modelo de red. Los empleados de una etapa de la jerarquía realizan órdenes recibidas de los empleados de un nivel más alto de jerarquía.

Interacción entre los niveles del modelo de red OSI.

Cada dispositivo que se ejecuta en la red se puede representar como un sistema que funciona en los niveles correspondientes del modelo OSI. Además, este dispositivo puede usar en su trabajo, tanto todos los niveles del modelo OSI, y solo algunos niveles más bajos. Por lo general, cuando se dice que el dispositivo funciona a un cierto nivel del modelo, entonces está implícito que funciona en este nivel del modelo de red y en todos los niveles a continuación.

Trabaja no algunos niveles del modelo de red OSI.

Cuando dos dispositivos de red diferentes se comunican entre sí, usan protocolos de los mismos niveles del modelo de red, mientras que el proceso de interacción está involucrado tanto en los protocolos de nivel en los que ocurre directamente la interacción y los protocolos necesarios de todos los niveles subyacentes, ya que se utilizan para transmitir datos obtenidos de los niveles superiores.

Comunicación de dos sistemas desde la posición del modelo OSI.

Al transmitir información del modelo de red de nivel superior al nivel inferior del modelo de red, se agrega alguna información de servicio llamada encabezado a esta información útil (no solo se agrega el título a 2 niveles). Este proceso Las adiciones de información de servicio se denominan encapsulación. Al recibir (transmitir información desde el nivel inferior hasta la parte superior), esta información de servicio está separada y los datos iniciales que obtienen. Tal proceso se llama dethcapsulation. En esencia, este proceso es muy similar al proceso de envío de una carta por correo. Imagina que quieres enviar una carta a tu amigo. Usted escribe una carta: esta es información útil. Al enviarlo por correo, lo empacas en un sobre, inscribiendo la dirección del destinatario, es decir, agrega un poco de título a información útil. De hecho, es encapsulación. Conseguir su carta, su amigo lo degenela, es decir, rompe el sobre y sale de ello. información útil - Tu carta.

Demostración del principio de encapsulación.

El modelo OSI divide todas las funciones realizadas en la interacción de los sistemas en 7 niveles: físico (físico) - 1, canal (enlace de datos) -2, red (red) - 3, transporte (transporte) - 4, sesión) - 5, ejecutivo (presentación) -6 y aplicado (solicitud) - 7.

Modelo de interacción del sistema abierto

Considere brevemente el propósito de cada uno de los niveles del modelo de interacción de sistemas abiertos.

El nivel de aplicación es un punto a través del cual las aplicaciones se comunican con la red (el punto de entrada en el modelo OSI). Con este nivel del modelo OSI, se realizan las siguientes tareas: gestión de redes, gestión de empleo del sistema, gestión de transferencia de archivos, identificación de usuario por sus contraseñas. Los ejemplos de estos protocolos de nivel son: HTTP, SMTP, RDP y D.R. Muy a menudo, los protocolos a nivel de aplicación están realizando simultáneamente las funciones de las representaciones y los protocolos de sesión.

Este nivel es responsable del formato de presentación de datos. Hablando aproximadamente, convierte los datos del nivel de la aplicación al formato adecuado para la transmisión a través de la red (bueno, y en consecuencia, transformar la información recibida de la red al formato es adecuada para procesar aplicaciones).

A este nivel, estableciendo, manteniendo y administrando la sesión de comunicación entre los dos sistemas. Este nivel es responsable de mantener la comunicación entre los sistemas durante todo el período de tiempo durante el cual se produce su interacción.

Los protocolos de este nivel del modelo de red OSI son responsables de transmitir datos de un sistema a otro. En este nivel, los bloques de datos grandes se dividen en bloques más pequeños adecuados para su procesamiento por una capa de red (los bloques de datos muy pequeños se combinan en más grandes), estos bloques están marcados adecuadamente para su recuperación posterior en el lado receptor. Además, al usar los protocolos apropiados, este nivel puede garantizar el control de la entrega de los paquetes de la capa de red. Un bloque de datos que opera este nivel se llama comúnmente segmento. Ejemplos de este nivel Los protocolos son: TCP, UDP, SPX, ATP y D.R.

Este nivel es responsable del enrutamiento (definiendo rutas óptimas de un sistema a otro) bloques de datos de este nivel. El bloque de datos de este nivel generalmente se llama un paquete. Además, este nivel es responsable del direccionamiento lógico de los sistemas (las direcciones IP), sobre la base de la cual se enruten. Puede atribuir a los protocolos de este nivel: IP, IPX, etc., a dispositivos que operan en este nivel - Enrutadores.

Este nivel es responsable del direccionamiento físico de los dispositivos de red (direcciones MAC), el control de acceso al entorno, así como la corrección de errores permitidos por el nivel físico. El bloque de datos utilizado en el nivel de canal se personaliza con el marco. Estos niveles incluyen los siguientes dispositivos: interruptores (no todos), puentes y D.R. La tecnología típica con este nivel es Ethernet.

Transmisión de pulsos ópticos o eléctricos mediante el medio de transmisión seleccionado. Todo tipo de repetidores y concentradores se puede atribuir a los dispositivos de este nivel.

El modelo OSI en sí no es implementación prácticaSolo sugiere algún conjunto de reglas para la interacción de los componentes del sistema. El ejemplo práctico de la implementación de la pila de protocolos de red es la pila de protocolos TCP / IP (así como otras pilas de protocolo menos frecuentes).

Del hecho de que el Protocolo es un acuerdo adoptado por dos objetos interactivos en este caso por dos computadoras que operan en la red, no debe en absoluto que sea necesariamente estándar. Pero en la práctica, al implementar redes, usualmente usadas. protocolos estándar. Puede ser marcado, nacional o estándares internacionales.

A principios de la década de 1980, varias organizaciones internacionales de normalización, ISO, UIT -T y algunas otras, desarrollaron un modelo que desempeñó un papel importante en el desarrollo de redes. Este modelo se llama el modelo ISO / OSI.

Modelo de interacción de sistemas abiertos. (Interconexión del sistema abierto, OSI) Determina varios niveles Interacción de los sistemas B. paquete de redes de conmutación, les da nombres estándar e indica qué funciones deben cada nivel.

El modelo OSI se desarrolló sobre la base de una gran experiencia ganada en la creación red de computadoras, en su mayoría globales, en los años 70. Descripción completa Este modelo lleva más de 1000 páginas de texto.

En el modelo OSI (Fig. 11.6), los medios de interacción se dividen en siete niveles: aplicado, representante, sesión, transporte, red, canal y físico. Cada nivel trata con un cierto aspecto de la interacción de los dispositivos de red.

Higo. 11.6.

El modelo OSI describe solo las herramientas de interacción del sistema implementadas. sistema operativo, utilidades del sistema y hardware. El modelo no incluye los medios de interacción entre aplicaciones de usuario final. Los protocolos de interacción propia de aplicaciones se implementan refiriéndose a instalaciones del sistema. Por lo tanto, es necesario distinguir el nivel de interacción de las aplicaciones y nivel aplicado.

También debe tenerse en cuenta que la solicitud puede asumir las funciones de algunos niveles superiores del modelo OSI. Por ejemplo, algunos DBMS están incorporados. acceso remoto a los archivos. En este caso, la solicitud, realizando acceso a recursos remotos, no utiliza el servicio de archivos del sistema; Pasa por alto los niveles superiores del modelo OSI y se refiere directamente a las herramientas del sistema responsables de transporte Mensajes de red que se encuentran en los niveles más bajos del modelo OSI.

Por lo tanto, deje que la solicitud se refiera a la solicitud a la capa de aplicación, como el servicio de archivos. Basado en esta solicitud software Nivel aplicado genera un mensaje de formato estándar. El mensaje habitual consiste en un campo de encabezado y datos. El encabezado contiene la información de servicio que debe transferirse a través de la red al nivel de aplicación de la máquina de destino para informarle qué trabajo debe realizarse. En nuestro caso, el encabezado, obviamente, debe contener información sobre la ubicación del archivo y el tipo de operación que debe ejecutarse. El campo de datos del mensaje puede estar vacío o contener cualquier dato, como aquellos que deben grabarse en archivo remoto. . Pero para entregar esta información a propósito, todavía hay muchas tareas para resolver, la responsabilidad por la cual los niveles subyacentes llevan.

Después de genera el mensaje. nivel aplicado lo envía por la pila nivel representativo. Protocolo nivel representativo Sobre la base de la información obtenida del encabezado de nivel de la aplicación, realiza las acciones requeridas y agrega al mensaje su propia información de servicio: encabezado nivel representativoque contiene instrucciones para el protocolo nivel representativo Direcciones de máquinas. El mensaje resultante se transmite hacia abajo. nivel de sesiónque a su vez agrega su titular, etc. (algunos protocolos colocan información oficial no solo al comienzo del mensaje en forma de encabezado, sino al final, en forma de la llamada "confusión"). Finalmente, El mensaje llega a la baja, nivel físicoque, de hecho, la transfiere sobre las líneas de la máquina de contacto. Para entonces, el mensaje "hizo" los titulares de todos los niveles (

), IPX, IGMP, ICMP, ARP.

Es necesario comprender por qué fue necesario construir una capa de red, por qué las redes construidas utilizando los niveles de canal y físicos no podrían satisfacer los requisitos del usuario.

Cree una red compleja y estructurada con la integración de varias tecnologías de red básica, puede y niveles de canal: para esto, se pueden usar algunos tipos de puentes y interruptores. Naturalmente, el tráfico en tal red se desarrolla al azar, pero por otro lado se caracteriza por algunas leyes. Como regla general, en tal red, algunos usuarios que trabajan en una tarea común (por ejemplo, los empleados del mismo departamento) con mayor frecuencia las solicitudes de contacto o entre sí o con un servidor común, y solo a veces necesitan acceso a los recursos de la Otro departamento de computadoras. Por lo tanto, dependiendo del tráfico de la red, las computadoras en la red se dividen en grupos que llaman segmentos de red. Las computadoras se combinan en un grupo si la mayoría de sus mensajes están destinados (dirigidos) a las computadoras del mismo grupo. La separación de la red a segmentos puede realizar puentes y interruptores. Bajan el tráfico local dentro del segmento sin pasar ningún marcos más allá de sus límites, excepto los dirigidos a las computadoras en otros segmentos. Por lo tanto, una red se desintegra en subredes separadas. Desde estas subredes en el futuro, las redes compuestas pueden construir tamaños suficientemente grandes.

La idea de particionar en la subred es la base para la construcción de redes compuestas.

La red se llama compuesto (Transporte de internet o Internet) si puede representarse como un conjunto de varias redes. Las redes incluidas en la red compuesta se denominan subredes (subred), que conforman redes o simplemente redes, cada una de las cuales puede funcionar sobre la base de su propia tecnología de nivel de canal (aunque no es necesario).

Pero, la encarnación de esta idea a la vida con la ayuda de repetidores, puentes y interruptores tiene limitaciones y desventajas muy significativas.

En la topología de la red construida tanto con la ayuda de repetidores como puentes o interruptores, no debe haber un bucle. De hecho, un puente o conmutador puede resolver la tarea de entregar un paquete solo cuando hay una ruta única entre el remitente y el destinatario. Aunque al mismo tiempo, la presencia de enlaces redundantes que forman los bucles a menudo es necesaria para un mejor equilibrio de carga, así como para aumentar la confiabilidad de la red formando caminos de copia de seguridad.

Los segmentos de red lógica ubicados entre puentes o interruptores están débilmente aislados entre sí. No están protegidos de las tormentas de transmisión. Si alguna estación envía un mensaje de transmisión, este mensaje se transmite a todas las estaciones de todos los segmentos de red lógicos. El administrador debe limitar manualmente la cantidad de paquetes de transmisión, que se les permite generar algún nodo por unidad de tiempo. En principio, de alguna manera fue posible eliminar el problema de las tormentas de transmisión utilizando el mecanismo de redes virtuales (configurar VLAN Debian D-Link) implementado en muchos interruptores. Pero en este caso, aunque es posible crear flexiblemente aislado en el tráfico de un grupo de estaciones, pero están completamente aislados, es decir, los nodos de una red virtual no pueden interactuar con los nodos de otra red virtual.

En las redes construidas sobre la base de puentes e interruptores, es bastante difícil resolver la tarea de gestión de tráfico según los datos contenidos en el paquete. En tales redes, esto es posible solo con la ayuda de filtros personalizados, a la tarea que el administrador tiene que lidiar con la representación binaria de los contenidos de los paquetes.

La implementación del subsistema de transporte solo con los medios de los niveles físicos y de canal a los que se incluyen los puentes y los interruptores, conduce a un sistema de direccionamiento de un solo nivel no suficientemente flexible: la dirección MAC se usa como estación del destinatario, que está asociada rígidamente con un adaptador de red.

Todas las desventajas anteriores de los puentes y los interruptores solo están asociados con el hecho de que trabajan en protocolos a nivel de canal. La cosa es que estos protocolos no definen explícitamente el concepto de una parte de la red (o subred o segmento), que podría usarse al estructurar red grande. Por lo tanto, las tecnologías de red decidieron instruir la tarea de construir una red compuesta a un nuevo nivel: red.

OSI incluye siete niveles. En la Fig. 1.5 muestra un modelo de interacción entre dos dispositivos: nodo fuente (Fuente) y destino de nodo (Destino). La totalidad de las reglas para las cuales el intercambio de datos entre software y hardware, que está en el mismo nivel se llama el protocolo. Un conjunto de protocolos se denomina pila de protocolos y se especifica mediante un estándar específico. La interacción entre los niveles está determinada por el estándar. interfaces.

Higo. 1.5.

La interacción de los niveles correspondientes es virtual, Con la excepción de la capa física en la que se producen el intercambio de datos de los equipos de conexión de los cables. En la Fig. 1.5 También hay ejemplos de protocolos que controlan la interacción de los nodos en varios niveles del modelo OSI. La interacción de los niveles entre sí dentro del nodo se produce a través del inter-nivel. interfaz, Y cada nivel subyacente proporciona servicios superpuestos.

El intercambio virtual entre los niveles correspondientes de los nodos A y B (Fig. 1.6) ocurre con ciertas unidades de información. En tres niveles superiores - esto es mensajes o datos (datos)A nivel de transporte - segmento, en el nivel de red - pAQUETES (PAQUETE), en el canal - marcos (marco.) Y sobre la secuencia física de bits.

Para cada tecnología de redes Hay protocolos y sus medios técnicos, algunos de los cuales tienen las designaciones condicionales que se muestran en la FIG. 1.5. Estas designaciones son introducidas por Cisco y generalmente se aceptan. Entre los medios técnicos de la capa física se deben anotar cables, conectores, repetidores repetidores (repetidor), repetidores multiport o hubs (HUB), convertidores transceptores (transceptor)Por ejemplo, transductores de señales eléctricas a ópticas y viceversa. En el nivel del canal es puente (puente), interruptores (interruptor). En el nivel de red - enrutadores (enrutador). Las tarjetas de red o adaptadores (Tarjeta de interfaz de red - NIC) funcionan tanto en el canal como en el nivel físico, que se debe tecnología de redes y medio de transferencia de datos.

Higo. 1.6.

Al transferir datos de la fuente al nodo de destino, los datos transmitidos preparados en el nivel de aplicación pasan de forma secuencial del nivel más alto de la aplicación 7 de la fuente de la fuente de información al nivel más bajo - la capa física 1, luego transmitida por el entorno físico del nodo de destino, donde se pasan constantemente desde el nivel inferior 1 al nivel 7.

Superior Nivel de aplicación (Capa de aplicación) 7 Opera la unidad más común de datos: el mensaje. En este nivel, la gestión del acceso común a la red, un flujo de datos, servicios de red, como FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP y etc.

Capa de presentación 6 Cambia el formulario de presentación de datos. Por ejemplo, los datos transmitidos desde el nivel 7 se convierten en el formato ASCII generalmente aceptado. Al recibir datos, se realiza el proceso de devolución. En el nivel 6, también hay cifrado y compresión de datos.

Capa de sesión 5 Establece la sesión de comunicación de dos nodos finales (computadoras), determina qué computadora es el transmisor, y qué receptor, establece el tiempo de transmisión para el lado de transmisión.

Capa de transporte 4 Divide un gran mensaje de la fuente de información sobre la parte, y agrega el título y los formularios. segmentos Una cierta cantidad, y los mensajes cortos pueden combinarse en un segmento. En el nodo de destino hay un proceso inverso. En el encabezado del segmento se establecen. números de puerto Fuente y destino que aborden los niveles de aplicación superiores para procesar este segmento. Es más, nivel de transporte Proporciona una entrega confiable de paquetes. Si detecta pérdidas y errores a este nivel, se forma una solicitud de reaparición, se usa el protocolo. TCP.. Cuando falta la necesidad de verificar la exactitud del mensaje entregado, se usa un protocolo de datagramas de usuario más simple y rápido (protocolo de Datagram de usuario - UDP.).

Capa de red 3 Dirige un mensaje al configurar la unidad de datos transmitidos. (paquete) lógico direcciones de red Destino del nodo y nodo de origen ( Direcciones IP) Determina rutaque será enviado paquete de datos, emite direcciones de red lógica en física, y en el lado receptor. direcciones físicas en lógico. La red direcciones lógicas Pertenecen a los usuarios.

Nivel de canal (enlace de datos) 2 Genera a partir de paquetes marcos Datos (marcos). A este nivel se dan direcciones físicas Dispositivos del remitente y dispositivos del destinatario del dispositivo. Por ejemplo, dirección física Los dispositivos se pueden registrar en ROM tarjeta de red Ordenador. En el mismo nivel, se agregan los datos transmitidos. chequedeterminado por el algoritmo código cíclico. En el lado de la recepción suma de control Determinar y si es posible, los errores corregidos.

Nivel físico (físico) 1 Transferencia de la corriente de bits a lo largo del entorno físico correspondiente (cable eléctrico u óptico, canal de radio) a través de la interfaz apropiada. Este nivel proporciona codificación de datos, sincronización de los trozos de información transmitidos.

Los protocolos de los tres niveles superiores son merecentemente independientes, se simulan tres niveles más bajos. La conexión entre los tres niveles superiores y tres más bajos se produce a nivel de transporte.

Un proceso importante durante la transmisión de datos es encapsulación (Encapsulación) Datos. El mensaje transmitido formado por la aplicación pasa tres niveles independientes de la red superior y entra nivel de transportedonde se divide en partes y cada parte está encapsulada (colocada) en el segmento de datos (Fig. 1.7). El encabezado del segmento contiene un número de protocolo de nivel de aplicación con el que se prepara el mensaje y el número de protocolo que procesará este segmento.

Higo. 1.7.

En el nivel de red, el segmento está encapsulado en paquete Datos, título ( encabezamiento.) que contiene, entre otras cosas, la información de la Red (Lógica) Dirección del remitente (Fuente) - Dirección de origen ( Sa) y destinatario (destino) - Dirección de destino ( Dar). En este curso, esta es una dirección IP.

En el nivel de canal, el paquete está encapsulado en marco o fream. Datos, cuyo título contiene. direcciones físicas El nodo transmisor y receptor, así como otra información. Además, este nivel agrega. remolque (Marco) Marco que contiene la información necesaria para verificar la corrección de la información adoptada. Por lo tanto, los datos se enmarcan por titulares con información de servicio, es decir, encapsulación datos.

El nombre de las unidades de información en cada nivel, su tamaño y otros parámetros de encapsulación se especifican de acuerdo con el protocolo de las unidades de datos (unidad de datos de protocolo - PDU). Entonces, en los tres niveles superiores es mENSAJE (DATOS), en el nivel de transporte 4 - segmento (segmento), en el nivel de red 3 - paquete (paquete), en el nivel de canal 2 - marco, en el nivel físico 1 - secuencia de bits.

Además de los modelos OSI de siete niveles, se utiliza un modelo TCP / IP de cuatro niveles en la práctica (Fig. 1.8).

Higo. 1.8.

Nivel aplicado Los modelos TCP / IP coinciden con el nombre del modelo OSI, pero las funciones son mucho más amplias, ya que cubre tres niveles independientes de la red superior (aplicada, ejecutiva y sesión). Nivel de transporte Ambos modelos y por nombre, y las funciones de la misma. El nivel de red del modelo OSI corresponde al firewall ( Internet) El nivel de modelo TCP / IP, y los dos niveles más bajos (canal y físico) se presentan con un nivel combinado de acceso a la red ( Acceso a la red.).

Higo. 1.9.

De este modo, Nivel de transporteAsegurar la confiabilidad de la transferencia de datos, funcione solo en los nodos finales, que reduce el retraso transferencia de mensajes En toda la red completa de un nodo final a otro. En el ejemplo anterior (Fig. 1.9), el protocolo IP funciona en todos los nodos de la red, y la pila de protocolo TCP / IP solo está en los nodos de extremo.

Resultados breves

1. La red de telecomunicaciones se forma un conjunto de suscriptores y sitios de comunicación conectados por líneas (canales de comunicación).
2. Distinguir redes: canales de conmutaciónCuando los nodos de telecomunicación realizan las funciones de los interruptores, y los paquetes cambiantes (mensajes) cuando los nodos de telecomunicaciones realizan las funciones de los enrutadores.
3. Para crear una ruta en una red ramificada, debe especificar las direcciones de origen y mensajes del destinatario. Distinguir físico I. direcciones lógicas.
4. Redes de datos de red de datos de paquetes de conmutación dividido en local y global.
5. Las redes de tecnología IP son datagramas, cuando no hay ninguna conexión previa de los nodos finales y no hay confirmación de la recepción del mensaje.
6. Alta confiabilidad proporciona