Syftet med transportnivån för OSI-modellen. Hur fungerar nätverksenheter enligt OSI-nätverksmodellen

), IPX, IGMP, ICMP, ARP.

Det är nödvändigt att förstå varför det var nödvändigt att bygga ett nätverksskikt, varför nätverk som byggdes med hjälp av kanal och fysiska nivåer kunde inte uppfylla användarkraven.

Skapa ett komplext, strukturerat nätverk med integrationen av olika grundläggande nätverksteknik, kan och medel kanalnivå: För att göra detta kan vissa typer av broar och strömbrytare användas. Naturligtvis utvecklas trafiken i ett sådant nätverk slumpmässigt, men å andra sidan kännetecknas det av vissa lagar. I ett sådant nätverk, i ett sådant nätverk, som arbetar med en gemensam uppgift (till exempel anställda i samma avdelning) kontaktar oftast förfrågningar eller varandra eller till en gemensam server, och endast ibland behöver de tillgång till resurserna i Annan institution för datorer. Därför är det, beroende på nätverkstrafik, uppdelade datorer i nätverket i grupper som kallar nätverkssegment. Datorer kombineras i en grupp om de flesta av deras meddelanden är avsedda (adresserade) till datorer i samma grupp. Separering av nätverket till segment kan utföra broar och växlar. De skyddade lokala trafik i segmentet utan att passera några ramar bortom sina gränser, förutom de som adresseras till datorer i andra segment. Således sönderdelas ett nätverk i separata subnät. Från dessa undernät i framtiden kan kompositnät byggas tillräckligt stora storlekar.

Tanken om partitionering på delnätet är grunden för byggandet av kompositnät.

Nätverket heter sammansatt (Internetarbete eller internet) om det kan representeras som en uppsättning flera nätverk. Nätverk som ingår i det sammansatta nätverket kallas undernät (delnät), som utgör nätverk eller helt enkelt nätverk, som alla kan fungera på grundval av sin egen kanalnivåteknik (även om det inte är nödvändigt).

Men utförandet av denna idé till liv med hjälp av repeaters, broar och brytare har mycket betydande begränsningar och nackdelar.

I topologin i nätverket byggt både med hjälp av repeaters och broar eller växlar, bör det inte finnas någon slinga. Faktum är att en bro eller brytare kan lösa uppgiften att leverera ett paket endast när det finns en enda väg mellan avsändaren och mottagaren. Även om samtidigt är närvaron av redundanta bindningar som bildar slingor ofta nödvändig för bättre belastningsbalansering, samt att öka nätverkets tillförlitlighet genom att bilda säkerhetskopieringsvägar.

Logiska nätverkssegment som ligger mellan broar eller omkopplare är svagt isolerade från varandra. De är inte skyddade från sändningsstormar. Om någon station skickar ett sändningsmeddelande, sänds det här meddelandet till alla stationer av alla logiska nätverkssegment. Administratören måste manuellt begränsa antalet sändningspaket, vilket får generera en viss nod per tidsenhet. I princip var det på något sätt möjligt att eliminera problemet med sändningsstormar med hjälp av virtuella nätverks mekanism (inställning av VLAN Debian D-länken) implementerad i många växlar. Men i det här fallet, även om det är möjligt att flexibelt skapa isolerade på trafiken hos en grupp stationer, men de är helt isolerade, det vill säga, kan noderna i ett virtuellt nätverk inte interagera med noderna i ett annat virtuellt nätverk.

I nätverk som byggs på grundval av broar och växlar är det ganska svårt att lösa trafikledningsuppgiften baserat på de data som finns i paketet. I sådana nätverk är detta endast möjligt med hjälp av anpassade filter, till uppgift som administratören måste hantera den binära representationen av innehållet i paketen.

Genomförandet av transportundersystemet endast med hjälp av fysikaliska och kanalnivåer till vilka broar och omkopplare innefattar, leder till ett icke-tillräckligt flexibelt adresseringssystem: MAC-adress används som mottagarens station, som är stift associerad med en nätverksadapter.

Alla ovanstående nackdelar med broar och omkopplare är endast förknippade med det faktum att de arbetar på kanalnivåprotokoll. Saken är att dessa protokoll uttryckligen inte bestämmer begreppet en del av nätverket (eller delnätet eller segmentet), som kan användas vid strukturering av ett stort nätverk. Därför beslutade nätverksteknik att instruera uppgiften att bygga ett kompositnät till en ny nivå - nätverk.

Tänk på den här artikeln som utser nivåerna i OSI-referensmodellen, med en detaljerad beskrivning av var och en av de sju modellnivåerna.

Processen att organisera principen om nätverksinteraktion, i datanät, ganska komplex och svår uppgift, så för genomförandet av denna uppgift, bestämde vi oss för att använda ett välkänt och universellt tillvägagångssätt - sönderdelning.

Sönderfall - Det här är en vetenskaplig metod med en splittring av en svår uppgift för en något mer enkla uppgifter - Serie (moduler) sammankopplade.

Multi-level-tillvägagångssätt:

• alla moduler krossas i separata grupper och sorteras efter nivåer och därigenom skapa en hierarki;
• moduler på en enda nivå för att utföra sina uppgifter, skicka endast förfrågningar till modulerna i den intilliggande underliggande nivån.
• principen om inkapsling ingår - nivån ger tjänsten, gömmer sig från andra nivåer av dess genomförande.

Den internationella standardiseringsorganisationen (International Standards Organization, ISO, skapad 1946) lade uppgiften att skapa en universell modell, vilket tydligt avgränsar och bestämmer olika nivåer Samspelet mellan system, med namngivna nivåer och med utbyte av varje nivå av sin specifika uppgift. Denna modell heter modell av interaktion av öppna system (Open System Interconnection, OSI) eller modell ISO / OSI .

Referensmodellen för förhållandet mellan öppna system (sju nivå modell OSI) introducerades 1977.

Efter godkännande av denna modell uppdelades problemet med interaktion (sönderdelades) till sju privata problem, som var och en kan lösas oberoende av andra.

OSI referensmodellnivåer representerar en vertikal struktur där alla nätverksfunktioner är uppdelade mellan de sju nivåerna. Det bör särskilt noteras att varje sådan nivå motsvarar strikt beskrivna operationer, utrustning och protokoll.

Samspelet mellan nivåer är organiserad enligt följande:

• vertikalt - inuti en separat dator och endast med närliggande nivåer.
• horisontellt - organiserad logisk interaktion - med samma nivå av en annan dator i den andra änden av kommunikationskanalen (det vill säga nätverksskiktet på en dator interagerar med nätverksskiktet på en annan dator).

Eftersom den sju-nivå OSI-modellen består av en strikt integrerad struktur använder någon högre nivå de underliggande nivåfunktionerna och känner igen i vilken form och hur (dvs genom vilket gränssnitt) du behöver sända en dataström till den.

Tänk på hur överföringen av meddelanden är organiserad beräkningsnätverk I enlighet med OSI-modellen. Applikationsnivån är nivån på applikationer, det vill säga den här nivån visas från användaren som ett använd operativsystem och program som data skickas. I början är det applikationsnivån som genererar ett meddelande, då sänds det till den representativa nivån, det vill säga nedåt ner i OSI-modellen. Den representativa nivån analyserar i sin tur applikationshuvudet, utför de nödvändiga åtgärderna och lägger till sin serviceinformation till början av meddelandet, som en representativ nivåhuvud, för den representativa nivån på destinationsnoden. Därefter fortsätter myndighetens rörelse ner, faller ner till sessionsnivån, och det lägger i sin tur också sina servicedata, i form av en rubrik vid första meddelanden och processen fortsätter tills den når den fysiska nivån.

Det bör noteras att förutom att lägga till serviceinformation i form av en rubrik i början av meddelandena kan nivåerna lägga till serviceinformation och i slutet av meddelandet som heter "Trailer".

När meddelandet nådde det fysiska skiktet är meddelandet redan fullt utformat för att sända över kommunikationskanalen till destinationsnoden, det vill säga innehåller all den serviceinformation som läggs till på nivåerna av OSI-modellen.

Förutom termen "data" (data), som används i OSI-modellen på en applikation, representativ och sessionsnivåer, används andra villkor på andra nivåer av OSI-modellen så att du omedelbart kan avgöra på vilken nivå OSI Modellen behandlas.

I ISO-standarder, för att beteckna en viss datartedel med vilken protokollen av olika nivåer av OSI-modellen används, används det allmänna namnet - protokolldatblocket (protokolldatenhet, PDU). För att referera till datablocken på vissa nivåer används speciella namn: ram (ram), paket (paket), segment (segment).

Funktionerna på den fysiska nivån

• på denna nivå standardiseras typerna av kontakter och syftet med kontakter.
• det är bestämt hur "0" och "1" lämnas in;
• gränssnittet mellan nätverksmedia och nätverksenhet (sänder elektriska eller optiska signaler till kabeln eller radio, tar emot dem och omvandlas till databitarna);
• fysikalskiktets funktioner implementeras i alla anordningar som är anslutna till nätverket;
• fysisk nivåutrustning: nav;
• Exempel på nätverksgränssnitt relaterade till den fysiska nivån: RS-232C, RJ-11, RJ-45, AUI-kontakter, vs.

Kanalnivåens funktioner

• noll och enkla bitar i det fysiska skiktet är organiserade i ramar - "ram". Rammen är en del av data som har ett oberoende logiskt värde;
• organisation av tillgång till överföringsmediet;
• bearbetar datafel;
• bestämmer strukturen av kopplingar mellan noder och metoderna för deras adressering;
• ritningsutrustning: växlar, broar;
• exempel på protokoll relaterade till kanalnivå: Ethernet, Token Ring, FDDI, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Max, X.25, Framerelay, ATM.

För LAN är kanalnivån uppdelad i två sublevels:

• LLC (LogicallinkControl) representerar inrättandet av kommunikationskanalen och för det felfria paketet och mottagande av data-meddelanden;
• Mac (MiaaccessControl) - ger gemensam tillgång till nätverksadaptrar till det fysiska skiktet, definierar ramgränser, erkännande av destinationsadresser (till exempel tillgång till en gemensam buss).

Nätverksnivåfunktioner

• Utför funktioner:
• definitioner av dataöverföringsvägar;
• definitioner av den kortaste vägen;
• spårningsproblem och trängsel på nätverket.
• Lös problemet:
• Överföring av kommunikationsmeddelanden med icke-standardstruktur;
• samordning av olika tekniker
• förenkling av adressering i stora nätverk;
• skapa hinder för oönskad trafik mellan nätverk.
• Driftutrustning för nätverksnivå: Router.
• Typer av nätverksnivåprotokoll:
• nätverksprotokoll (paketfrämjande via nätverket:, ICMP);
• routing Protokoll: RIP, OSPF;
• adressupplösningsprotokoll (ARP).

OSI-transportnivåfunktioner

• tillhandahåller applikationer (eller ansökan och sessionsnivåer) dataöverföring med den erforderliga graden av tillförlitlighet kompenserar för bristen på tillförlitlighet hos lägre nivåer.
• multiplexering och demultiplexering, dvs. samla och demontera paket;
• protokoll är utformade för att interagera punkt-till-punkt-typen;
• från den här nivån implementeras protokollen av programvaruverktyg av slutkoder i nätverket - komponenterna i deras nätverk OS;
• exempel: TCP, UDP-protokoll.

Funktioner av sessionsnivå

• upprätthålla en kommunikationssession, så att applikationer kan interagera med varandra under lång tid.
• skapa / slutföra en session;
• informationsutbyte;
• synkronisering av uppgifter;
• definition av dataöverföringsrättigheter
• upprätthålla en session under applikationsinriktade perioder.
• transmissionssynkroniseringen tillhandahålls av placeringen i datalflödet av styrpunkterna, med utgångspunkt där förfarandet återupptas under misslyckanden.

Funktioner av representativ nivå

• ansvarig för protokollomvandling och kodning / avkodning av data. Ansökningsansökningar som mottas från applikationsnivån omvandlas till ett överföringsformat över ett nätverk, och de data som erhållits från nätverket omvandlas till formatet, begripliga tillämpningar;
• kanske implementering:
• kompression / uppackning eller kodning / avkodningsdata;
• omdirigerar förfrågningar till en annan nätverksresurs om de inte kan behandlas lokalt.
• exempel: sSL-protokoll (Ger hemlig meddelanden för TCP / IP-applikationsnivå).

OSI ansökningsnivåfunktioner

• är en uppsättning olika protokoll med vilka nätverksanvändare får tillgång till delade resurser, organisera samarbete.
• tillhandahåller nätverksinteraktion och användare;
• tillåter att användarapplikationer har tillgång till nätverkstjänster som begäran om databasförfrågningar, filåtkomst, vidarebefordran av e-post;
• ansvarig för överföring av officiell information
• tillhandahåller ansökningar om fel
• exempel: http, pop3, snmp, ftp.

Set-design och konstruerade nivåer av OSI sju-nivå

Enligt min funktionella funktioner Sju nivåer av OSI-modellen kan hänföras till en av de två grupperna:

• den grupp där nivåerna beror på det specifika tekniska genomförandet av datornätet. Fysiska, kanal- och nätverksnivåer - simuleras, med andra ord, dessa nivåer är oupplösligt kopplade till specifika nätverksutrustning som används.
• den grupp där nivåerna huvudsakligen är inriktade på att arbeta med applikationer. Session, representant och applikationsnivåer är inriktade på applikationer som används och är praktiskt taget inte beroende av vilken nätverksutrustning som används i ett datanät, det vill säga nätverkoberoende.

Jag börjar med definitionen, liksom vanligt. OSI-modellen är den teoretiska idealiska dataöverföringsmodellen över nätverket. Det innebär att du i praktiken aldrig kommer att uppfylla den exakta tillfälligheten med den här modellen, det här är en referens till nätverksprogramutvecklare och tillverkare av nätverksutrustning för att stödja deras kompatibilitet. Du kan jämföra detta med tanken på människor om den perfekta personen - du kommer inte att träffas någonstans, men alla vet vad de ska sträva efter.

Omedelbart vill jag ange en nyans - vad som överförs via nätverket inom OSI-modellen, jag kommer att ringa de data som inte är helt korrekta, men för att inte förvirra nybörjaren av villkoren, gick jag på en kompromiss med samvete .

Nedan är det mest kända och mest begripliga systemet för OSI-modellen. Artikeln kommer fortfarande att ha ritningar, men först föreslår jag att överväga den viktigaste:

Bordet består av två kolumner, endast i början av det rätta intressena oss. Vi läser bordet från botten upp (och hur annars :)). Faktum är att det här är inte mitt infall, men jag gör det för bekvämligheten med inlärningsinformation - från enkel till komplex. Gå!

På höger sida av ovanstående tabell från botten upp, sänds den dataöverförda banan över nätverket (till exempel från din hemrouter till din komer). Förfining - OSI-nivåer från botten upp, då kommer det att vara datas väg på mottagningssidan, om den är på toppen ner, tvärtom - sändningen. Jag hoppas att det är förståeligt. Att skingra slutligen tvivel, här är ett annat system för tydlighet:

För att spåra sökvägen och ändringarna till dem från nivåerna är det tillräckligt för att föreställa sig hur de rör sig längs den blå linjen i diagrammet, först flyttar ner OSI-nivåerna från den första datorn, sedan från botten upp till andra. Nu kommer vi att analysera var och en av nivåerna mer detaljerat.

1) Fysikaliskt (PHISISKA) - Den innehåller den så kallade "datamiljön", d.v.s. Ledningar, optisk kabel, radiovåg (vid trådlösa anslutningar) och liknande. Om din dator till exempel är ansluten till Internet på kabeln, kontaktar kvaliteten på dataöverföringen på den första, fysiska nivån, ledningarna, kontakten i slutet av tråden, även datorns kontaktdon. som interna elektriska kretsar på datorkorten. Nätverksingenjörer har begreppet "problem med fysik" - det betyder att specialisten såg den skyldiga av den fysiska skiktets "obeskrivning", till exempel någonstans nätverkskabeleller låg signalnivå.

2) kanal (Datalink) - Det är mycket mer intressant här. För att förstå kanalnivån måste vi först lära oss konceptet med MAC-adressen, eftersom det är att han kommer att bli den viktigaste personen i det här kapitlet :). MAC-adressen kallas också "fysisk adress", "hårdvaruadress". Representerar en uppsättning av 12 tecken i hexadecimalcalculus System separerat med 6 ocetovett streck eller kolon, till exempel 08: 00: 27: B4: 88: C1. Det är nödvändigt för den entydiga identifieringen av nätverksenheten i nätverket. Teoritalt är MAC-adressen globalt unik, d.v.s. Ingenstans i en sådan adress kan inte vara "sys" i nätverksenheten vid produktionssteget. Det finns dock enkla sätt att ändra det till godtyckligt, och dessutom är vissa skrupelfria och få kända tillverkare inte böjda det faktum att det kan nitas till exempel, en sats på 5 000 nätverkskort med exakt samma Mac. Följaktligen, om minst två sådana "Acrobat Brothers" visas i ett lokalt nätverk, kommer konflikter och problem att börja.

Så, på kanalnivå, behandlas data med en nätverksenhet, vilket bara är en sak - vår berömda MAC-adress, dvs. Han är intresserad av leveransadressen. Kanalskiktsanordningarna innefattar till exempel omkopplare (de är samma strömbrytare) - de håller MAC-adressen till de nätverksenheter som de har direkt, direkt kommunikation och när de tar emot data till deras mottagningsport, kontrolleras av MAC-adresser i data Från MAC-tryck finns i minnet. Om det finns tillfällen överförs data till adressaten, resten är helt enkelt ignorerad.

3) nätverk (Nätverk) - "helig" nivå, som förstår vars funktion är mestadels och gör en nätverksingenjör som sådan. Här är jag redan järn "IP-adress", här är grunden för stiftelsen. Tack vare intryck av IP-adressen blir det möjligt att överföra data mellan datorer som inte ingår i ett lokalt nätverk. Överföring av data mellan olika lokala nätverk kallas routing, och enheter som tillåter att göra - routrar (de är routrar, men de senaste åren var konceptet av routern avsevärt framstående).

Så, IP-adressen - om du inte går in i detaljer, så är det här en uppsättning av 12 siffror i ett tenoliskt ("normalt") kalkylsystem, separerat med 4 oktetter separerade med en punkt som tilldelas en nätverksenhet när den är ansluten till nätverket. Här måste du fördjupa lite: till exempel är många kända adress från ett antal 192.168.1.23. Det är uppenbart att det inte finns några 12 siffror här. Men om du skriver adressen i full format, blir allt på plats - 192.168.001.023. Du kommer inte att gräva ytterligare djupare i detta skede, eftersom IP-adressering är ett separat ämne för historien och displayen.

4) Transportnivå (Transport) - Som följer av namnet måste du leverera och skicka data till adressaten. Efter att ha utfört en analogi med vårt långvariga brev är IP-adressen den faktiska leveransadressen eller kvittot, och transportprotokollet är en postman som vet hur man läser och vet hur man ska leverera brevet. Protokoll är olika, för olika ändamål, men de har en - leverans.

Transportnivån är den senare, som av och stora intressen nätverksingenjörer, systemadministratörer. Om alla 4 lägre nivåer fungerade som det borde, men data inte når destinationen, betyder det att problemet måste sökas redan i den programvaruspecifika datorn. Protokollen i de så kallade övre nivåerna är starkt oroliga för programmerare och ibland systemadministratörer (om den är engagerad i service servrar, till exempel). Därför kommer jag vidare att beskriva syftet med dessa nivåer casual. Dessutom, om du tittar på situationen objektivt, oftast i praktiken, tar funktionen på en gång flera toppnivåer av OSI-modellen en applikation eller tjänst, och det är omöjligt att entydigt säga var att tilldela det.

5) session (SESSION) - Hanterar upptäckten, stänger dataöverföringssessionen, kontrollerar åtkomsträttigheterna, kontrollerar synkroniseringen av början och slutet av överföringen. Till exempel, om du svänger någon fil från Internet, skickar din webbläsare (eller vad du hämtar där) en förfrågan till servern där filen är belägen. Vid denna tidpunkt ingår sessionsprotokoll, som ger framgångsrikt nedladdning av filen, varefter idén stängs av automatiskt, även om det finns alternativ.

6) Representant (Presentation) - Förbereder data till processens slutprogram. Till exempel, om det här är en textfil, måste du kontrollera kodningen (så att det inte fungerar "Krajabyabrov"), det är möjligt att packa upp från arkivet .... Men här är det tydligt spårat, vad Jag skrev tidigare - det är mycket svårt att separera var den representativa ändnivå och där följande börjar:

7) tillämpad(Ansökan) - Som framgår av namnet, nivån på applikationer som har mottagna data och vi ser resultatet av verk av alla nivåer i OSI-modellen. Till exempel läser du den här texten, eftersom den öppnade den i rätt kodning, önskat teckensnitt etc. Din webbläsare.

Och nu, när vi har åtminstone en allmän förståelse av processtekniken, anser jag att det är nödvändigt att berätta om bitar, ramar, paket, block och data. Om du kommer ihåg, i början av artikeln frågade jag dig inte att uppmärksamma den vänstra kolumnen i huvudbordet. Så, det har kommit sin tid! Nu kör vi igen över alla nivåer av OSI-modellen och användarna, eftersom enkla bitar (nollor och enheter) omvandlas till data. Vi kommer också att gå uppåt uppåt, för att inte störa sekvensen att mastera materialet.

På den fysiska nivån har vi en signal. Det kan vara elektrisk, optisk, radiovåg, etc. Hittills är det inte ens bitar, men nätverksenheten analyserar den resulterande signalen och omvandlar den till nollor av enheter. Denna process kallas "hårdvaruomvandling". Vidare, redan inuti nätverksenheten, kombineras bitarna till (i en byte åtta bitar) behandlas och överförs till kanalnivå.

På kanalnivå har vi den så kallade ram.Om det är ojämn, är det en buntbyte, från 64 till 1518 i ett paket, varav omkopplingsläsarens rubrik, där mottagarens MAC-adresser och avsändaren registreras också teknisk information. Ser sammanträffandet av MAC-adressen i titeln och i dess bytebord(Minne), sänder omkopplaren ramar med sådant sammanfaller

På nätverknivån på detta bra läggs till mottagaren och avsändarens IP-adresser, som extraheras från samma rubrik och kallas detta paket.

På transportnivån riktas paketet till motsvarande protokoll, koden som anges i rubrikserviceinformationen och ges till tjänsten på de övre nivåerna, för vilken den redan är full data, dvs. Information i en svarande, lämplig för användning av formuläret.

I systemet nedan kommer det att vara synligt tydligare:

Nätverksmodell OSI (Open Systems Interconnection Basic referensmodell är en grundläggande referensmodell för interaktion av öppna system, pock. Emvos.; 1978) - Nätverksmodeller av OSI / ISO-nätverksprotokoll (GOST R ISO / IEC 7498-199).

OSI Allmänna egenskaper

På grund av den långvariga utvecklingen av OSI-protokoll är det för närvarande den huvudsakliga använda protokollstacken TCP / IP, utformat innan den antar OSI-modellen och ur samband med den.

Vid slutet av 70-talet fanns världen redan ett stort antal märkesstackar av kommunikationsprotokoll, bland annat kallas sådana populära staplar som DECN, TCP / IP och SNA. En sådan mängd olika medel för brandvägg framhöll fram problemet med inkompatibilitet av anordningar med olika protokoll. Ett av sätten att lösa detta problem vid den tiden sågs en universell övergång till en enda, vanlig protokollstack för alla system, skapade med bristerna i redan befintliga staplar. Ett sådant akademiskt tillvägagångssätt för att skapa en ny stack började med utvecklingen av OSI-modellen och tog sju år (från 1977 till 1984). Utnämningen av OSI-modellen består i en generaliserad inlämning av nätverksinteraktion. Det var utformat som ett slags universellt språk av nätverksspecialister, varför det kallas referensmodellen. I OSI-modellen är interaktionsorganet uppdelade i sju nivåer: Tillämpad, Visa, Session, Transport, Nätverk, Kanal och Fysisk. Varje nivå behandlar en helt definierad aspekt av interaktion mellan nätverksenheter.

Ansökningar kan genomföra sina egna interaktionsprotokoll med hjälp av en set på flera nivåer för dessa ändamål. Det är för detta att programmerare är försedda med ett programgränssnitt (applikationsprogramgränssnitt, API). I enlighet med det ideala systemet i OSI-modellen kan applikationen bara hantera förfrågningar på toppnivån - i praktiken, men många staplar av kommunikationsprotokoll ger möjlighet att programmera programmerare direkt tillgång till tjänsterna eller tjänsterna under nivåer. Till exempel har vissa DBMS-inbyggda verktyg för fjärråtkomst till filer. I det här fallet använder applikationen, som utför åtkomst till fjärrresurser, inte systemfilstjänsten. Det förbinder den övre nivåerna av OSI-modellen och hänvisar direkt till den ansvariga för att transportera meddelanden på nätverket via systemverktyg som finns på de lägre nivåerna i OSI-modellen. Så, låt tillämpningen av noden A vill interagera med tillämpningen av noden V. För detta avser bilaga A till begäran till applikationsskiktet, till exempel filtjänsten. Baserat på den här frågan genererar programmet för applikationsnivå ett standardformatmeddelande. Men för att kunna leverera denna information om ändamål måste många fler uppgifter lösas, det ansvar för vilket de underliggande nivåerna utförs. När meddelandet genereras skickar applikationsnivån den ner i stacken på vyeln. Presentationsnivåprotokollet baserat på informationen som erhållits från ansökningsnivåhuvudet utför de nödvändiga åtgärderna och lägger till meddelandet sin egen serviceinformation - den uppfattningsnivåhuvud där riktlinjerna finns för adressprotokollet för adressatens adress . Det resulterande meddelandet sänds av en sessionsnivå, vilket i sin tur lägger till sin rubrik etc. (vissa protokollimplementeringar placerar tjänsteinformationen inte bara i början av meddelandet i form av en rubrik, men i slutet i Formen av den så kallade konfektionen.) Slutligen når meddelandet den nedre, fysiska, nivån, som i själva verket och sänder den över kommunikationslinjerna till maskinadressen. Vid den här tiden är meddelandet "ansikten" rubrikerna på alla nivåer.

Det fysiska skiktet lägger ett meddelande på datorns 1 fysiska utgångsgränssnitt, och det börjar sin "resa" över nätverket (upp till den här punkten sändes meddelandet från en nivå till en annan inom datorn 1). När ett nätverksmeddelande anländer till datorns 2 ingångsgränssnitt, tas det av sin fysiska nivå och följs i följd från nivån till nivån. Varje nivå analyserar och bearbetar titeln på sin nivå genom att utföra lämpliga funktioner och raderar sedan den här titeln och sänder meddelandet på ovanstående nivå. Som framgår av beskrivningen kommunicerar protokollenheterna på en nivå inte direkt, mellanhänder är alltid inblandade i denna kommunikation - medieanvändare är alltid inblandade - medel för underliggande nivåprotokoll. Och bara de fysiska nivåerna av olika noder interagerar direkt.

OSI-modellnivåer

I litteraturen är det oftast vanligt att starta en beskrivning av OSI-modellens nivåer från en 7: e nivå, kallad applikation, där användarprogram vänder sig till nätverket. OSI-modellen slutar med en 1: a nivå - fysisk, där standarder definieras av oberoende tillverkare till dataöverföringsmiljöer:

• typ av sändningsmedium (kopparkabel, fiberoptisk, radioester, etc.),
• signalmoduleringstyp
• signal nivåer av logiska diskreta tillstånd (noll och enheter).

Alla OSI-modellprotokoll måste antingen interagera med sina nivåprotokoll eller protokoll per enhet högre och / eller under dess nivå. Interaktioner med protokollen på deras nivå kallas horisontella och med nivåer per enhet högre eller lägre vertikal. Alla OSI-modellprotokoll kan bara utföra funktionerna på sin nivå och kan inte utföra funktioner på en annan nivå, som inte utförs i protokollen av alternativa modeller.

Varje nivå med en viss del av konventet motsvarar sitt operand - ett logiskt odelbart dataelement, som kan drivas på modellen och använda protokoll på en viss nivå: på den fysiska nivån, den minsta enheten, på kanalnivå Informationen kombineras i ramar, på nätverket - i paket (datagram), på transport - till segment. Alla datafragment, logiskt kombinerad - ram, paket, datagram - anses vara ett meddelande. Det är meddelanden i allmänhet som är operander av session, representativa och applikationsnivåer.

Grundläggande nätverksteknik inkluderar fysiska och kanalnivåer.

Applicerad nivå

Applikationsnivå (applikationsnivå; Application Layer) - Toppnivån på modellen, som säkerställer interaktionen av anpassade applikationer med nätverket:

• tillåter att applikationer använder nätverkstjänster:
  • fjärråtkomst till filer och databaser,
  • e-postförsändelse;
• ansvarig för överföring av officiell information
• tillhandahåller ansökningar om fel
• genererar förfrågningar på visningsnivån.

Tillämpade nivåprotokoll: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, Oscar, Modbus, SIP, Telnet och andra.

Presentationsnivå

Executive Level (presentationsnivå; presentationsskikt) ger protokollstransformation och kodning / avkodningsdata. Ansökningsförfrågningar som mottas från applikationsnivån omvandlas till formatet för överföring via nätverket, och de data som erhållits från nätverket konverteras till ansökningsformat. På denna nivå, kompression / uppackning eller kryptering / dekryptering, samt fram och återgående förfrågningar till en annan nätverksresurs, om de inte kan behandlas lokalt.

Nivån på representationer är vanligtvis ett interimprotokoll för att omvandla information från intilliggande nivåer. Detta gör att du kan byta ut applikationer på heterogena datorsystem Transparenta för tillämpningar. Presentationsnivå ger kodformatering och konvertering. Kodformatering används för att garantera ansökan om behandling av information som skulle ha mening för det. Om det behövs kan denna nivå översätta från ett dataformat till ett annat.

Utsiktsnivån behandlas inte bara med dataformat och presentation, det är också engagerat i datastrukturer som används av program. Således tillhandahåller nivå 6 organisationen av data när de skickar dem.

För att förstå hur det fungerar, föreställ dig att det finns två system. Man använder avancerade data binär kod EBCDIC informationsutbyte, till exempel, det kan vara IBM-mainframet, och den andra är den amerikanska standard ASCII-informationsutbyteskoden (den använder de flesta andra tillverkare av datorer). Om dessa två system behöver utbyta information, sedan nivån på representationer, som utför transformationen och översätter mellan två olika format.

En annan funktion som utförs på presentationsnivån är den datakryptering som används i fall där det är nödvändigt att skydda den överförda informationen från åtkomst av obehöriga mottagare. För att lösa denna uppgift måste processer och koder som är på vynnivån utföra datakonvertering. På denna nivå finns det andra delprogram som komprimerar texter och konverterar grafiska bilder i bitströmmar, så att de kan överföras över nätverket.

Presentationsnivåstandarder definierar också sätt att presentera grafiska bilder. För dessa ändamål kan PICT-format användas - bildformat som används för att överföra QuickDraw-grafik mellan program.

Ett annat representationsformat är ett taggat filformat bilder Tiff.som vanligtvis används för högupplösta rasterbilder. Följande standarder för representationer som kan användas för grafiska bilder är den standard som utvecklats av Förenta expertgruppen på fotografiet (gemensam fotografisk expertgrupp); I daglig användning kallas denna standard bara JPEG.

Det finns en annan grupp av standardnivåer av representationer, som bestämmer presentationen av ljud- och filmfilmer. Musikinstrument digitalt gränssnitt, MIDI (musikinstrument digitalt gränssnitt, MIDI) innehåller en digital musikpresentation, utvecklad av expertgruppen av Cinematography MPEG-standard, som används för att komprimera och koda video på cd-skivor, lagring i digitaliserad och överföring med hastigheter upp till 1,5 Mbit / s, och QuickTime är en standard som beskriver ljud- och videoalternativ för program som utförs på Macintosh och PowerPC-datorer.

Presentationsnivå Protokoll: AFP - Apples arkitektur, ICA - Oberoende Computing Arkitektur, LPP - Lätt Presentationsprotokoll, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Nätverksdata Representation, XDR - Extern data Representation, X.25 Pad - Packet Assembler / Disassembler Protocol .

Sessionsnivå

Sessionskiktsmodell säkerställer att kommunikationssessionen bibehålls, så att applikationer kan interagera med varandra under lång tid. Nivån kontrollerar skapandet / slutförandet av sessionen, utbyte av information, uppgiftssynkronisering, definitionen av dataöverföring och upprätthållande av en session under ansökans inaktivitetsperioder.

Session Log Protokoll: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk sessionsprotokoll för multimedia kommunikation), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (x.225, ISO 8327)), ISNS Internet Storage Namn Service), L2F (lager 2 Vidarebefordra Protokoll), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (nätverksgransinmatningsautentiseringsprotokoll), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (fjärrprocedurkampprotokoll), RTCP (Realtid Transport Control Protocol) , SCP (Session Control Protocol), Zip (Sockets Direct Protoco]), SCP (Sockets Direct Protoco]).

Transportnivå

Transportlagsmodell är utformad för att säkerställa tillförlitlig dataöverföring från avsändaren till mottagaren. Samtidigt kan nivån av tillförlitlighet variera mycket. Det finns många klasser av transportnivåprotokoll, allt från protokoll som endast ger de viktigaste transportfunktionerna (till exempel dataöverföringsfunktioner utan mottagning av mottagning) och slutar med protokoll som garanterar leverans till destinationen för flera datapaket i rätt ordning , multiplexeringsmultiplexer av dataströmmar, ger dataflödesregleringsmekanismen och säkerställer noggrannheten hos den mottagna data. Exempelvis är UDP begränsad till kontrollen av dataintegriteten inom ett datagram, och utesluter inte möjligheten att förlora hela paketet eller dupliceringspaketen, bryter mot proceduren för att erhålla datapaket. TCP tillhandahåller tillförlitlig kontinuerlig dataöverföring som eliminerar dataförlust eller kränkning av deras ankomst eller dubblering, kan omfördela data, bryta stora dataportioner i fragment och, tvärtom limningsfragment i ett förpackning.

Transportnivå Protokoll: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel | Fiber Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Ram Protocol), NCP ( Netware Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Contocol), UDP (User Datagram Protocol).

Nätverksnivå

Nätverksnivå (Lang-en | Nätverksskikt) Modellen är utformad för att bestämma dataöverföringsbanan. Ansvarig för sändning av logiska adresser och namn i fysisk, bestämning av kortaste rutter, byte och routing, spårningsproblem och "trängsel" i nätverket.

Nätverksnivåprotokoll Ruttdata från källan till mottagaren. Enheten som arbetar på denna nivå (routrar) kallas konventionellt tredje nivåanordningar (med nivån i OSI-modellen).

Nätverksnivå Protokoll: IP / IPv4 / IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, Felless Exchange Protocol), X.25 (delvis detta protokoll implementeras vid 2), CLNP (nätverksprotokoll utan anslutningar), IPsec (Internet Protocol Säkerhet). Routing Protokoll - RIP (routing informationsprotokoll), OSPF (öppen kortaste väg först).

Kanalnivå

Data Link Layer är utformat för att säkerställa nätverksinteraktion på den fysiska nivån och kontroll över fel som kan uppstå. De data som erhållits från det fysiska skiktet som presenteras i bitarna, det packar in i ramar, kontrollerar dem för integritet och korrigerar om nödvändigt fel (bildar en upprepad begäran av den skadade ramen) och skickas till en nätverksnivå. Kanalnivån kan interagera med en eller flera fysiska nivåer, styra och hantera denna interaktion.

IEEE 802-specifikationen delar denna nivå i två högskolor: MAC (Media Access Control) Justerar åtkomst till en delad fysisk miljö, LLC (logisk länkkontroll) ger underhåll av nätverksnivå.

På denna nivå fungerar växlar, broar och andra enheter. Det sägs att dessa enheter använder en andra nivåadressering (med nivån i OSI-modellen).

Kanalnivåprotokoll: ArcNet, ATM (Asynkronöverföringsläge), Controller Area Network (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Automatisk skyddsomkoppling (EAP), Fiber distribuerat datagränssnitt (FDDI), Frame Relä, Hög nivå Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (Ger LLC-funktioner till IEEE 802 MAC-lager), Länkåtkomstprocedurer, D-kanal (LAPD), IEEE 802.11 Trådlöst LAN, LocalTalk, MultiproTocol Etikettväxling (MPLS), punkt-till-punkt-protokoll (PPP), punkt-till-punkt-protokoll över Ethernet (PPPoe), Starlan, tokenring, enriktad länkdetektering (UDLD), X.25]], ARP.

I programmering representerar denna nivå nätverkskortdrivrutinen, i operativsystemen finns ett programvarugränssnitt för interaktion mellan kanal- och nätverksskiktet. Detta är inte en ny nivå, men helt enkelt genomförandet av modellen för ett visst OS. Exempel på sådana gränssnitt: ODI, NDI, UDI.

Fysisk nivå

Fysisk nivå (fysiskt skikt) är den lägre nivån av modellen som definierar dataöverföringsmetoden som presenteras i binär form från en enhet (dator) till en annan. Olika organisationer är engagerade i utarbetandet av sådana metoder, bland annat: Institutet för elektrotekniska ingenjörer och elektronik, elektronisk industriallians, europeiska teoch andra. Vi sänder elektriska eller optiska signaler till kabeln eller i radion och följaktligen deras mottagning och omvandling till databitar i enlighet med metoderna för kodande digitala signaler.

På denna nivå fungerar också hubbar]], signalrepetrerande och mediekonverterare.

Funktionerna i det fysiska skiktet implementeras på alla enheter som är anslutna till nätverket. På datorn utförs den fysiska skiktfunktionen av en nätverksadapter eller seriell port. Den fysiska nivån innefattar fysiska, elektriska och mekaniska gränssnitt mellan två system. Det fysiska skiktet definierar sådana typer av datemiljöer som fiber, vridet par, koaxialkabel, satellitdataöverföring etc. Standardtyperna av nätverksgränssnitt som hänför sig till den fysiska nivån är :)