Meny
Är gratis
registrering
Hem  /  Råd/ Funktioner hos osi-modellnivåerna. Teori: OSI nätverksmodell

Osi-modellnivåfunktioner. Teori: OSI nätverksmodell

För en enhetlig presentation av data i nätverk med heterogena enheter och mjukvara har International Standardization Organization (ISO) utvecklat en grundläggande kommunikationsmodell öppna system OSI (Open System Interconnection). Denna modell beskriver reglerna och procedurerna för att överföra data i olika nätverksmiljöer när en kommunikationssession upprättas. Huvudelementen i modellen är lager, applikationsprocesser och fysisk anslutning. I fig. 1.10 visar grundmodellens struktur.

Varje lager i OSI-modellen utför en specifik uppgift i processen att överföra data över nätverket. Grundmodellen ligger till grund för utvecklingen av nätverksprotokoll. OSI delar upp nätverkets kommunikationsfunktioner i sju lager, som vart och ett betjänar olika delar av den öppna systemsammankopplingsprocessen.

OSI-modellen beskriver endast systemkommunikation, inte slutanvändarapplikationer. Applikationer implementerar sina egna kommunikationsprotokoll genom att hänvisa till Systemverktyg.

Ris. 1.10. OSI-modell

Om en applikation kan ta över funktionerna för några av de övre skikten i OSI-modellen, kommer den för datautbyte åt systemverktygen som utför funktionerna för de återstående lägre skikten i OSI-modellen.

OSI Model Layer Interaction

OSI-modellen kan delas upp i två olika modeller såsom visas i fig. 1.11:

En horisontell protokollbaserad modell som tillhandahåller en mekanism för interaktion mellan program och processer på olika maskiner;

En vertikal modell baserad på tjänster som tillhandahålls av angränsande lager till varandra på samma maskin.

Varje nivå på den sändande datorn interagerar med samma nivå på den mottagande datorn som om den vore direkt ansluten. En sådan länk kallas en logisk eller virtuell länk. I verkligheten sker interaktion mellan angränsande nivåer på samma dator.

Så informationen på den sändande datorn måste passera genom alla nivåer. Sedan sänds den genom det fysiska mediet till den mottagande datorn och passerar igen genom alla lager tills den når samma nivå som den skickades från på den sändande datorn.

I den horisontella modellen kräver de två programmen ett gemensamt protokoll för att utbyta data. I den vertikala modellen kommunicerar intilliggande lager med hjälp av API:er (Application Programming Interface).

Ris. 1.11. Diagram över datorernas interaktion i OSI-basreferensmodellen

Data delas upp i paket innan de skickas till nätverket. Ett paket är en informationsenhet som sänds mellan stationer i ett nätverk.

När data skickas går paketet sekventiellt genom alla lager i programvaran. På varje nivå läggs kontrollinformation för denna nivå (header) till paketet, vilket är nödvändigt för framgångsrik överföring av data över nätverket, som visas i fig. 1.12, där Zag är pakethuvudet, Kon är slutet på paketet.

På den mottagande sidan går paketet igenom alla lager i omvänd ordning. Vid varje lager läser protokollet för detta lager paketinformationen, tar sedan bort informationen som lagts till paketet på samma nivå av den sändande sidan och skickar paketet till nästa lager. När paketet når applikationslagret kommer all kontrollinformation att tas bort från paketet och data kommer att återgå till sin ursprungliga form.

Ris. 1.12. Bildandet av paketet för varje nivå i sju-nivåmodellen

Varje nivå i modellen fyller sin funktion. Ju högre nivå, desto svårare är problemet att lösa.

Det är bekvämt att tänka på de individuella lagren i OSI-modellen som grupper av program utformade för att utföra specifika funktioner. Ett lager, till exempel, är ansvarigt för att tillhandahålla datakonvertering från ASCII till EBCDIC och innehåller de program som behövs för att utföra denna uppgift.

Varje lager tillhandahåller en tjänst till det högre lagret, och begär i sin tur tjänsten från det lägre lagret. De övre lagren begär en tjänst på nästan samma sätt: som regel är det ett krav att dirigera vissa data från ett nätverk till ett annat. Det praktiska genomförandet av principerna för dataadressering tilldelas de lägre nivåerna. I fig. 1,13 ges kort beskrivning funktioner på alla nivåer.

Ris. 1.13. OSI modelllagerfunktioner

Den övervägda modellen definierar interaktionen mellan öppna system olika tillverkare i samma nätverk. Därför utför hon koordinerande åtgärder för dem på:

Interaktion mellan tillämpade processer;

Datapresentationsformulär;

Enhetlig datalagring;

Nätverksresurshantering;

Datasäkerhet och informationsskydd;

Diagnostik av program och tekniska hjälpmedel.

Appliceringsskikt

Applikationsskiktet ger applikationsprocesser tillgång till interaktionsområdet, är den övre (sjunde) nivån och ansluter direkt till applikationsprocesserna.

I verkligheten är applikationslagret en samling olika protokoll genom vilka nätverksanvändare får tillgång till delade resurser som filer, skrivare eller hypertextwebbsidor, och även organiserar sitt samarbete, till exempel med hjälp av protokollet E-post... Applikationsspecifika tjänsteelement tillhandahåller en tjänst för specifika applikationsprogram som filöverföring och terminalemuleringsprogram. Om till exempel ett program behöver skicka filer kommer filöverförings-, åtkomst- och hanteringsprotokollet FTAM (File Transfer, Access, and Management) att användas. I OSI-modellen skickar en applikation som behöver utföra en specifik uppgift (till exempel uppdatera en databas på en dator) specifik data som ett datagram till applikationslagret. En av huvuduppgifterna för detta lager är att bestämma hur en ansökans begäran ska hanteras, med andra ord vilken typ av begäran en given begäran ska acceptera.

Den dataenhet som applikationslagret arbetar på kallas vanligtvis ett meddelande.

Applikationsskiktet utför följande funktioner:

1. Utföra olika typer av arbete.

Filöverföring;

Arbetsledning;

Systemhantering etc.

2. Identifiering av användare genom deras lösenord, adresser, elektroniska signaturer;

3. Fastställande av fungerande abonnenter och möjlighet till tillgång till nya ansökningsprocesser;

4. Fastställande av de tillgängliga resursernas tillräcklighet;

5. Organisering av förfrågningar om anslutning till andra ansökningsprocesser;

6. Överföring av ansökningar till representativ nivå för nödvändiga metoder för att beskriva information;

7. Val av rutiner för den planerade dialogen av processer;

8. Hantering av data som utbyts av applikationsprocesser och synkronisering av interaktion mellan applikationsprocesser;

9. Fastställande av tjänstens kvalitet (leveranstid för datablock, tillåten felfrekvens);

10. Avtal om felkorrigering och datavalidering;

11. Förhandling av restriktioner på syntax (teckenuppsättningar, datastruktur).

Dessa funktioner definierar de typer av tjänster som applikationslagret tillhandahåller applikationsprocesser. Dessutom överför applikationslagret till applikationsprocesserna tjänsten som tillhandahålls av de fysiska, kanal-, nätverks-, transport-, sessions- och presentationslagren.

På applikationsnivå är det nödvändigt att förse användare med den redan bearbetade informationen. System och användarprogram kan hantera detta.

Applikationsskiktet ansvarar för att få åtkomst till applikationerna till nätverket. Uppgifterna för detta lager är filöverföring, e-postmeddelanden och nätverkshantering.

De vanligaste protokollen i de övre tre lagren är:

FTP (File Transfer Protocol) filöverföringsprotokoll;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) är det enklaste filöverföringsprotokollet;

X.400 e-post;

Telnet fungerar med en fjärrterminal;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) är ett enkelt e-postutbyteprotokoll;

CMIP (Common Management Information Protocol) allmänt informationshanteringsprotokoll;

SLIP (Serial Line IP) IP för seriella linjer. Seriellt tecken för tecken dataöverföringsprotokoll;

SNMP (Simple Network Management Protocol) är ett enkelt nätverkshanteringsprotokoll;

FTAM (File Transfer, Access, and Management) är ett protokoll för filöverföring, åtkomst och hantering.

Presentationslager

Funktionerna på denna nivå är presentationen av data som överförs mellan ansökningsprocesser i den form som krävs.

Detta lager säkerställer att informationen som förmedlas av applikationslagret kommer att förstås av applikationslagret i ett annat system. Vid behov omvandlar presentationslagret, vid tidpunkten för informationsöverföring, dataformaten till ett visst gemensamt presentationsformat, och vid tidpunkten för mottagning utförs följaktligen den omvända transformationen. På så sätt kan applikationslager övervinna till exempel syntaktiska skillnader i datapresentation. Denna situation kan uppstå på ett LAN med heterogena datorer (IBM PC och Macintosh) som behöver utbyta data. Så inom databaser bör information presenteras i form av bokstäver och siffror, och ofta i form av en grafisk bild. Du måste bearbeta dessa data, till exempel som flyttal.

Den allmänna presentationen av data är baserad på ASN.1-systemet enhetligt för alla nivåer i modellen. Detta system tjänar till att beskriva strukturen på filer och låter dig också lösa problemet med datakryptering. På denna nivå kan datakryptering och dekryptering utföras, tack vare vilket sekretessen för datautbyte säkerställs för alla applikationstjänster på en gång. Ett exempel på ett sådant protokoll är Secure Socket Layer (SSL), som tillhandahåller säker meddelandehantering för applikationslagerprotokollen för TCP/IP-stacken. Detta lager tillhandahåller datakonvertering (kodning, komprimering, etc.) av applikationslagret till en ström av information för transportlagret.

Den representativa nivån utför följande huvudfunktioner:

1. Generering av förfrågningar för att upprätta sessioner för interaktion mellan ansökningsprocesser.

2. Samordning av datapresentation mellan ansökningsprocesser.

3. Implementering av datapresentationsformulär.

4. Presentation av grafiskt material (ritningar, bilder, diagram).

5. Klassificering av uppgifter.

6. Överföring av förfrågningar om att avsluta sessioner.

Presentationsskiktsprotokoll är vanligtvis en del av de tre översta modellskiktsprotokollen.

Sessionslager

Sessionslagret är det lager som definierar proceduren för att genomföra sessioner mellan användare eller applikationsprocesser.

Sessionslagret ger kontroll över konversationen för att spela in vilken sida som för närvarande är aktiv, och tillhandahåller också ett sätt för synkronisering. De senare tillåter att brytpunkter infogas i långa pass så att om ett fel inträffar kan du gå tillbaka till den sista brytpunkten istället för att börja om. I praktiken är det få applikationer som använder sessionslagret, och det implementeras sällan.

Sessionslagret hanterar överföringen av information mellan applikationsprocesser, koordinerar mottagning, överföring och utfärdande av en kommunikationssession. Dessutom innehåller sessionslagret dessutom funktionerna lösenordshantering, dialoghantering, synkronisering och avbrytning av kommunikation i överföringssessionen efter fel på grund av fel i de lägre lagren. Funktionerna för detta lager är att koordinera kommunikationen mellan två applikationer som körs på olika arbetsstationer. Detta sker i form av en välstrukturerad dialog. Dessa funktioner inkluderar att skapa en session, kontrollera överföringen och mottagningen av meddelandepaket under en session och avsluta en session.

På sessionsnivå bestäms vad överföringen blir mellan två ansökningsprocesser:

Halvduplex (processer sänder och tar emot data i tur och ordning);

Duplex (processer sänder data och tar emot dem samtidigt).

I halvduplexläge utfärdar sessionslagret en datatoken till processen som startar överföringen. När det är dags för den andra processen att svara skickas en datatoken till den. Sessionslagret tillåter endast överföring till den sida som har datatoken.

Sessionslagret tillhandahåller följande funktioner:

1. Etablering och avslutning på sessionsnivå av kopplingen mellan interagerande system.

2. Utför normalt och brådskande datautbyte mellan ansökningsprocesser.

3. Hantering av interaktion av tillämpade processer.

4. Synkronisering av sessionsanslutningar.

5. Meddela ansökningsprocesser om exceptionella situationer.

6. Etablera etiketter i ansökningsprocessen som gör det möjligt att, efter ett misslyckande eller fel, återställa dess exekvering från närmaste etikett.

7. Avbrott, om nödvändigt, av ansökningsprocessen och dess korrekta återupptagande.

8. Avsluta sessionen utan förlust av data.

9. Skicka speciella meddelanden om sessionens gång.

Sessionslagret ansvarar för att organisera datautbytessessioner mellan slutmaskiner. Sessionsprotokoll är vanligtvis en del av de tre översta lagren av modellen.

Transportlager

Transportskiktet är utformat för överföring av paket över ett kommunikationsnätverk. På transportnivå delas paket upp i block.

På vägen från avsändare till mottagare kan paket förvanskas eller gå förlorade. Medan vissa applikationer har sina egna felhanteringsmöjligheter, finns det några som föredrar att ta itu med en pålitlig anslutning direkt. Transportskiktets uppgift är att säkerställa att applikationer eller de övre skikten av modellen (applikation och session) överför data med den grad av tillförlitlighet de kräver. OSI-modellen definierar fem klasser av tjänster som tillhandahålls av transportskiktet. Dessa typer av tjänster kännetecknas av kvaliteten på de tjänster som tillhandahålls: brådskande, möjligheten att återställa en avbruten anslutning, tillgängligheten av multiplexeringsfaciliteter för flera anslutningar mellan olika applikationsprotokoll via ett gemensamt transportprotokoll, och viktigast av allt, förmågan att upptäcka och korrigera överföringsfel såsom förvrängning, förlust och duplicering av paket.

Transportskiktet bestämmer adresseringen av fysiska enheter (system, deras delar) i nätverket. Detta lager garanterar leveransen av informationsblock till mottagarna och kontrollerar denna leverans. Dess huvudsakliga uppgift är att tillhandahålla effektiva, bekväma och tillförlitliga former för informationsöverföring mellan system. När mer än ett paket bearbetas styr transportskiktet i vilken ordning paketen passerar. Om en dubblett av ett tidigare mottaget meddelande passerar, känner detta lager igen detta och ignorerar meddelandet.

Transportskiktets funktioner inkluderar:

1. Hantering av överföring över nätverket och säkerställande av datablocks integritet.

2. Upptäckt av fel, deras partiella eliminering och rapportering av okorrigerade fel.

3. Återställning av transmissionen efter fel och funktionsfel.

4. Konsolidering eller uppdelning av datablock.

5. Prioritering vid överföring av block (normalt eller brådskande).

6. Bekräftelse av överföring.

7. Eliminering av blockeringar vid dödläge i nätverket.

Från och med transportlagret implementeras alla överliggande protokoll av programvara, vanligtvis inkluderad i nätverksoperativsystemet.

De vanligaste transportlagerprotokollen inkluderar:

TCP (Transmission Control Protocol) TCP/IP-stacköverföringskontrollprotokoll;

UDP (User Datagram Protocol) TCP/IP-stackanvändardatagramprotokoll;

NCP (NetWare Core Protocol) är det grundläggande protokollet för NetWare-nätverk;

SPX (Sequenced Packet eXchange) det beordrade utbytet av paket i Novell-stacken;

TP4 (Transmission Protocol) är ett klass 4-överföringsprotokoll.

Nätverkslager

Nätverkslagret tillhandahåller läggning av kanaler som förbinder abonnent- och administrativa system genom kommunikationsnätverket, valet av rutten på det snabbaste och mest pålitliga sättet.

Nätverkslagret etablerar kommunikation i datornätverk mellan de två systemen och tillhandahåller läggning av virtuella kanaler mellan dem. En virtuell eller logisk kanal är en sådan funktion hos nätverkskomponenterna som skapar illusionen av att lägga den nödvändiga vägen mellan de interagerande komponenterna. Dessutom rapporterar nätverkslagret fel till transportlagret. Nätverkslagermeddelanden kallas vanligtvis paket. Databitar placeras i dem. Nätverkslagret ansvarar för deras adressering och leverans.

Att placera den bästa vägen för dataöverföring kallas routing, och dess lösning är huvuduppgiften för nätverkslagret. Detta problem förvärras av det faktum att den kortaste vägen inte alltid är den bästa. Ofta är kriteriet för att välja en rutt tidpunkten för dataöverföring längs den rutten; det beror på kommunikationskanalernas bandbredd och trafikintensiteten, som kan förändras över tiden. Vissa routingalgoritmer försöker anpassa sig till förändringar i belastning, medan andra fattar beslut baserat på medelvärden över tid. Ruttval kan utföras enligt andra kriterier, till exempel överföringssäkerhet.

Länklagerprotokollet säkerställer leverans av data mellan alla noder endast i ett nätverk med en lämplig typisk topologi. Detta är en mycket allvarlig begränsning som inte tillåter att bygga nätverk med en utvecklad struktur, till exempel nätverk som kombinerar flera företagsnätverk till ett enda nätverk, eller mycket pålitliga nätverk där det finns redundanta anslutningar mellan noder.

Inom nätverket regleras alltså dataleverans av länklagret, medan nätverkslagret ansvarar för att leverera data mellan nätverk. Vid organisering av paketleverans på nätverksnivå används begreppet nätverksnummer. I det här fallet består mottagarens adress av ett nätverksnummer och ett datornummer på det nätverket.

Nätverk är sammankopplade av speciella enheter som kallas routrar. En router är en enhet som samlar in information om topologin för internetarbete och, baserat på den, vidarebefordrar nätverkslagerpaketen till destinationsnätverket. För att överföra ett meddelande från en avsändare som finns i ett nätverk till en mottagare som finns i ett annat nätverk måste du göra ett antal hopp mellan nätverken, varje gång du väljer en lämplig rutt. Således är en rutt en sekvens av routrar genom vilka ett paket färdas.

Nätverkslagret ansvarar för att dela in användare i grupper och dirigera paket baserat på översättningen av MAC-adresser till nätverksadresser. Nätverkslagret tillhandahåller också transparent överföring av paket till transportlagret.

Nätverkslagret utför funktionerna:

1. Skapande av nätverksanslutningar och identifiering av deras portar.

2. Detektering och korrigering av fel som uppstår under överföring genom kommunikationsnätverket.

3. Paketflödeskontroll.

4. Organisation (ordning) av sekvenser av paket.

5. Routing och växling.

6. Segmentering och konsolidering av paket.

I nätverkslagret definieras två typer av protokoll. Den första typen avser definitionen av regler för överföring av paket med data från ändnoder från en nod till en router och mellan routrar. Det här är de protokoll som vanligtvis hänvisas till när man talar om nätverkslagerprotokoll. En annan typ av protokoll, som kallas protokoll för routinginformationsutbyte, kallas dock ofta för nätverkslagret. Routers använder dessa protokoll för att samla in information om topologin för sammankoppling.

Nätverkslagerprotokoll implementeras av, såväl som av mjukvara och hårdvara för routrar.

De vanligaste protokollen på nätverksnivå är:

IP (Internet Protocol) Internet Protocol, ett nätverksprotokoll för TCP/IP-stacken som tillhandahåller adress- och routinginformation;

IPX (Internetwork Packet Exchange) är ett internetarbetande paketutbyteprotokoll för att adressera och dirigera paket i Novell-nätverk;

X.25 är en internationell standard för global paketkopplad kommunikation (detta protokoll är delvis implementerat på lager 2);

CLNP (Connection Less Network Protocol) är ett anslutningslöst nätverksprotokoll.

Data länk

Länklagrets informationsenhet är frames (frame). Ramar är en logiskt organiserad struktur där du kan lägga data. Länklagrets uppgift är att överföra ramar från nätverkslagret till det fysiska lagret.

På det fysiska lagret överförs bara bitar. Detta tar inte hänsyn till att i vissa nätverk, där kommunikationslinjer används växelvis av flera par av interagerande datorer, kan det fysiska överföringsmediet vara upptaget. Därför är en av länkskiktets uppgifter att kontrollera tillgängligheten för överföringsmediet. En annan uppgift för datalänklagret är att implementera feldetekterings- och korrigeringsmekanismer.

Länklagret säkerställer att varje ram sänds korrekt genom att placera en speciell sekvens av bitar i början och slutet av varje ram för att markera den, och beräknar även en kontrollsumma genom att summera alla bytes i ramen på ett specifikt sätt och lägga till kontrollsumman till ramen. När en ram anländer, beräknar mottagaren kontrollsumman för mottagen data igen och jämför resultatet med kontrollsumman från ramen. Om de matchar anses ramen vara korrekt och accepterad. Om kontrollsummorna inte stämmer överens registreras ett fel.

Länklagrets uppgift är att ta paket som kommer från nätverkslagret och förbereda dem för överföring, placera dem i en ram av lämplig storlek. Detta lager krävs för att bestämma var blocket börjar och slutar, samt för att upptäcka överföringsfel.

På samma nivå bestäms reglerna för användning av det fysiska lagret av nätverksnoder. Den elektriska representationen av data i LAN (databitar, datakodningsmetoder och markörer) känns igen på denna och endast på denna nivå. Det är här fel upptäcks och korrigeras (genom begäran om återsändning).

Länkskiktet tillhandahåller skapande, överföring och mottagning av dataramar. Detta lager betjänar nätverkslagerförfrågningar och använder den fysiska lagertjänsten för att ta emot och överföra paket. IEEE 802.X-specifikationer delar upp datalänklagret i två underlager:

LLC (Logical Link Control) är en logisk länkkontroll. LLC-underlagret tillhandahåller nätverkslagstjänster och är associerat med att skicka och ta emot användarmeddelanden.

MAC (Media Assess Control) mediaåtkomstkontroll. MAC-underlagret reglerar åtkomst till det delade fysiska mediet (tokenöverföring eller kollisions- eller kollisionsdetektering) och styr åtkomsten till kommunikationskanalen. LLC-underlagret är ovanför MAC-underlagret.

Länkskiktet definierar mediaåtkomst och överföringskontroll genom en datalänksprocedur.

När storleken på de överförda datablocken är stor delar länklagret upp dem i ramar och sänder ramarna i form av sekvenser.

Vid mottagning av ramar bildar lagret de överförda datablocken från dem. Storleken på datablocket beror på överföringsmetoden, kvaliteten på kanalen över vilken det sänds.

I lokala nätverk används länklagerprotokoll av datorer, bryggor, switchar och routrar. I datorer implementeras länklagerfunktioner gemensamt av nätverksadaptrar och deras drivrutiner.

Länklagret kan utföra följande typer av funktioner:

1. Organisation (etablering, förvaltning, uppsägning) av kanalanslutningar och identifiering av deras hamnar.

2. Organisation och överföring av personal.

3. Upptäckt och korrigering av fel.

4. Dataflödeskontroll.

5. Säkerställa transparensen av logiska kanaler (överföring av data kodad på något sätt).

De vanligaste länklagerprotokollen inkluderar:

HDLC (High Level Data Link Control) högnivådatalänkskontrollprotokoll för seriella anslutningar;

IEEE 802.2 LLC (Typ I och Typ II) tillhandahåller MAC för 802.x-miljöer;

Ethernet-nätverksteknik enligt IEEE 802.3-standarden för nätverk som använder en busstopologi och delad åtkomst med operatörslyssning och kollisionsdetektering;

Token ring-nätverksteknik enligt IEEE 802.5-standarden som använder en ringtopologi och en token-passeringsmetod för åtkomst till ringen;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) är en IEEE 802.6 nätverksteknik som använder fiberoptiska media;

X.25 är en internationell standard för global paketkopplad kommunikation;

Frame relänätverk, organiserat från X25- och ISDN-teknologier.

Fysiskt lager

Det fysiska lagret är utformat för att samverka med anslutningens fysiska medel. Fysisk anslutning är samlingen av fysiska medier, hårdvara och mjukvara som överför signaler mellan system.

Den fysiska miljön är en materiell substans genom vilken signaler överförs. Den fysiska miljön är grunden på vilken fysisk anslutning bygger. Eter, metaller, optiskt glas och kvarts används ofta som ett fysiskt medium.

Det fysiska lagret består av ett Medium Docking Sublayer och ett Transmission Conversion Sublayer.

Den första av dem tillhandahåller dataströmmens gränssnitt med den använda fysiska kommunikationskanalen. Den andra utför transformationer relaterade till de tillämpade protokollen. Det fysiska lagret tillhandahåller ett fysiskt gränssnitt med en datakanal, och beskriver även procedurerna för att sända signaler till och från kanalen. Denna nivå definierar de elektriska, mekaniska, funktionella och procedurmässiga parametrarna för fysisk anslutning i system. Det fysiska lagret tar emot datapaket från det övre länklagret och omvandlar dem till optiska eller elektriska signaler motsvarande 0 och 1 i den binära strömmen. Dessa signaler skickas genom överföringsmediet till den mottagande noden. De mekaniska och elektriska/optiska egenskaperna hos transmissionsmediet bestäms på fysisk nivå och inkluderar:

Typ av kablar och kontakter;

Pinout i kontakter;

Signalkodningsschema för värdena 0 och 1.

Det fysiska lagret utför följande funktioner:

1. Etablering och bortkoppling av fysiska förbindelser.

2. Sekventiell kodöverföring och mottagning.

3. Lyssna, vid behov, kanaler.

4. Identifiering av kanaler.

5. Meddelande om funktionsfel och fel.

Meddelande om fel och fel beror på det faktum att på det fysiska lagret upptäcks en viss klass av händelser som stör nätverkets normala drift (kollision av ramar som skickas av flera system samtidigt, kanalavbrott, strömavbrott, förlust av mekanisk kontakt, etc.). Typerna av tjänster som tillhandahålls till datalänklagret bestäms av protokollen för det fysiska lagret. Att lyssna på en kanal är nödvändigt när en grupp system är anslutna till en kanal, men endast ett av dem får sända signaler samtidigt. Därför kan du genom att lyssna på kanalen avgöra om den är gratis för överföring. I vissa fall, för en tydligare definition av strukturen, är det fysiska lagret uppdelat i flera undernivåer. Till exempel är det fysiska lagret i ett trådlöst nätverk uppdelat i tre undernivåer (Figur 1.14).

Ris. 1.14. Fysiskt lager av trådlöst LAN

Fysiska lagerfunktioner implementeras i alla enheter som är anslutna till nätverket. Från datorsidan utförs de fysiska lagerfunktionerna nätverksadapter... Repeaters är den enda typen av utrustning som bara fungerar på det fysiska lagret.

Det fysiska lagret kan tillhandahålla både asynkron (seriell) och synkron (parallell) överföring, vilket används för vissa stordatorer och minidatorer. På det fysiska lagret måste ett kodningsschema definieras för att representera binära värden för överföring över en kommunikationskanal. Många lokala nätverk använder Manchester-kodning.

Ett exempel på ett fysiskt lagerprotokoll är 10Base-T Ethernet-specifikationen, som definierar kabeln som ska användas som en oskärmad partvinnad kabel av kategori 3 med en karakteristisk impedans på 100 Ohm, en RJ-45-kontakt, en maximal längd på en fysiskt segment på 100 meter, en Manchester-kod för datarepresentation och andra egenskaper, miljö och elektriska signaler.

Några av de vanligaste specifikationerna för fysiska lager är:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24 / V.28 - mekaniska / elektriska egenskaper hos ett obalanserat seriellt gränssnitt;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - Balanserat seriellt gränssnitt, mekaniska, elektriska och optiska egenskaper;

Ethernet är en nätverksteknik enligt IEEE 802.3-standarden för nätverk som använder en busstopologi och delad åtkomst med operatörslyssning och kollisionsdetektering;

Token ring är en IEEE 802.5-nätverksteknik som använder en ringtopologi och en token-överföringsmetod för att komma åt ringen.

En sårbarhet (CVE-2019-18634) har identifierats i sudo-verktyget, som används för att organisera exekveringen av kommandon på uppdrag av andra användare, vilket gör att du kan öka dina privilegier på systemet. Problem […]

Utgivningen av WordPress 5.3 förbättrar och utökar blockredigeraren som introducerades i WordPress 5.0 med ett nytt block, mer intuitiv interaktion och förbättrad tillgänglighet. Nya funktioner i editorn [...]

Efter nio månaders utveckling är multimediapaketet FFmpeg 4.2 tillgängligt, vilket inkluderar en uppsättning applikationer och en samling bibliotek för operationer på olika multimediaformat (inspelning, konvertering och [...]

  • Nya funktioner i Linux Mint 19.2 Cinnamon

    Linux Mint 19.2 är en långtidssupportversion som kommer att stödjas fram till 2023. Den levereras med uppdaterad programvara och innehåller förbättringar och många nya [...]

  • Linux Mint 19.2-distribution släppt

    Utgivningen av distributionssatsen Linux Mint 19.2, den andra uppdateringen av Linux Mint 19.x-grenen, bildad på Ubuntu 18.04 LTS-paketbasen och stöds fram till 2023, presenteras. Distributionen är helt kompatibel [...]

    • Nya BIND-tjänstutgåvor är tillgängliga som inkluderar buggfixar och funktionsförbättringar. Nya versioner kan laddas ner från nedladdningssidan på utvecklarens webbplats: [...]

    Exim är en meddelandeöverföringsagent (MTA) utvecklad vid University of Cambridge för användning i Unix-system ansluten till Internet. Den är fritt tillgänglig i enlighet med [...]

    Efter nästan två års utveckling har ZFS på Linux 0.8.0 släppts och implementerat filsystem ZFS, designad som en modul för Linux-kärnan. Modulen har testats med Linux-kärnor 2.6.32 till [...]

    Internet Engineering Task Force (IETF), som är engagerad i utvecklingen av internetprotokoll och arkitektur, har slutfört bildandet av en RFC för protokollet Automatic Certificate Management Environment (ACME) [...]

    Det ideella certifieringscentret Let's Encrypt, som kontrolleras av samhället och tillhandahåller certifikat gratis till alla, sammanfattade det senaste årets resultat och talade om planerna för 2019. […]

    Den moderna IT-världen är en enorm förgreningsstruktur som är svår att förstå. För att göra det enklare att förstå och förbättra felsökning, även vid designstadiet av protokoll och system, användes en modulär arkitektur. Det är mycket lättare för oss att ta reda på att problemet ligger i videochippet, när grafikkortet är en separat enhet från resten av utrustningen. Eller att märka ett problem i en separat del av nätverket, än att skyffla hela nätverket som helhet.

    Ett separat IT-lager - nätverket - byggs också modulärt. Nätverksfunktionsmodellen kallas nätverksmodell ISO / OSI Open Systems Interconnection Grundläggande referensmodell. I korthet - OSI-modell.

    OSI-modellen består av 7 lager. Varje nivå är abstraherad från de andra och vet ingenting om deras existens. OSI-modellen kan jämföras med en bil: motorn gör sitt jobb genom att generera vridmoment och leverera det till växellådan. Motorn har absolut ingen skillnad vad som händer härnäst med detta vridmoment. Han kommer att snurra ett hjul, larv eller propeller. På samma sätt som hjulet inte bryr sig om var detta vridmoment kom ifrån – från motorn eller handtaget som mekanikern vrider på.

    Begreppet nyttolast måste läggas till här. Varje nivå innehåller en viss mängd information. En del av denna information är overhead för denna nivå, till exempel adressen. Webbplatsens IP-adress ger oss ingen användbar information. Vi bryr oss bara om de katter som sidan visar oss. Så denna nyttolast bärs i den del av lagret som kallas protokolldataenheten (PDU).

    OSI modelllager

    Låt oss ta en närmare titt på varje lager i OSI-modellen.

    1:a nivån. Fysisk ( fysisk). Enhetsbelastning ( PDU) här är lite. Förutom ettor och nollor vet det fysiska lagret ingenting. På den här nivån fungerar ledningar, patchpaneler, nätverkshubbar (hubbar, som nu är svåra att hitta i de nätverk vi är vana vid), nätverksadaptrar. Det är nätverksadaptrarna och inget annat från datorn. Nätverksadaptern själv tar bitsekvensen och skickar den vidare.

    2:a nivån. Kanal ( data länk). PDU - ram ( ram). Adressering visas på denna nivå. Adressen är MAC-adressen. Länklagret ansvarar för leveransen av ramar till destinationen och deras integritet. I de nätverk vi är vana vid fungerar ARP-protokollet på länknivå. Layer 2-adressering fungerar bara inom ett nätverkssegment och kan inget om routing - det högre lagret gör detta. Följaktligen är enheterna som körs på L2 switchar, bryggor och en drivrutin för nätverkskort.

    Nivå 3. nätverk ( nätverk). PDU-paket ( paket). Det vanligaste protokollet (jag kommer inte att prata om det "vanligaste" - en artikel för nybörjare och de brukar inte stöta på exotiska) här är IP. Adressering sker med IP-adresser som är 32 bitar långa. Protokollet är routbart, det vill säga ett paket kan ta sig till vilken del av nätverket som helst genom ett antal routrar. Routrar fungerar på L3.

    4:e nivån. Transport ( transport). PDU-segment ( segmentet) / datagram ( datagram). På denna nivå dyker begreppen hamnar upp. TCP och UDP fungerar här. Protokollen i detta lager ansvarar för direkt kommunikation mellan applikationer och för tillförlitligheten i informationsleveransen. TCP kan till exempel begära omsändning av data om data tas emot felaktigt eller inte alla. TCP kan också ändra dataöverföringshastigheten om den mottagande sidan inte hinner ta emot allt (TCP Window Size).

    Följande nivåer är "korrekt" implementerade endast i RFC. I praktiken fungerar protokollen som beskrivs i följande lager samtidigt på flera lager av OSI-modellen, så det finns ingen tydlig uppdelning i sessions- och representativa nivåer. I detta avseende är för närvarande den huvudsakliga använda stacken TCP / IP, som vi kommer att prata om nedan.

    5 nivå. Session ( session). PDU-data ( data). Hanterar en kommunikationssession, informationsutbyte, rättigheter. Protokoll - L2TP, PPTP.

    6 nivå. Executive ( presentation). PDU-data ( data). Presentation och datakryptering. JPEG, ASCII, MPEG.

    7 nivå. Applicerad ( Ansökan). PDU-data ( data). Den mest talrika och varierande nivån. Alla högnivåprotokoll exekveras på den. Såsom POP, SMTP, RDP, HTTP, etc. Protokoll här behöver inte tänka på routing eller garantera leverans av information – de lägre nivåerna gör detta. På 7:e nivån är endast genomförandet av specifika åtgärder nödvändigt, till exempel att ta emot en html-kod eller ett e-postmeddelande till en specifik adressat.

    Slutsats

    Modulariteten hos OSI-modellen gör att du snabbt kan hitta problemområden. När allt kommer omkring, om det inte finns någon ping (3-4 nivåer) till webbplatsen, är det ingen mening att fördjupa sig i de överliggande lagren (TCP-HTTP) när webbplatsen inte visas. Abstraherar man från andra nivåer är det lättare att hitta ett fel i den problematiska delen. I analogi med en bil - vi kontrollerar inte ljusen när hjulet är genomborrat.

    OSI-modellen är en referensmodell – en sorts sfärisk häst i ett vakuum. Dess utveckling tog mycket lång tid. Parallellt med det utvecklades TCP / IP-protokollstacken, som används aktivt i nätverk för närvarande. Följaktligen kan en analogi dras mellan TCP/IP och OSI.

    OSI-nätverksmodellen är en referensmodell för sammankoppling av öppna system, på engelska låter det som Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Dess syfte i en generaliserad presentation av medel nätverk.

    Det vill säga, OSI-modellen är en generaliserad standard för mjukvaruutvecklare, tack vare vilken vilken dator som helst kan dekryptera data som överförs från en annan dator. För att göra det tydligt ska jag ge ett livsexempel. Det är känt att bin ser allt omkring sig i morgonens violetta ljus. Det vill säga att våra ögon och bin uppfattar samma bild på helt olika sätt, och det som insekter ser kan vara omärkligt för människans syn.

    Detsamma är med datorer - om en utvecklare skriver en applikation på något programmeringsspråk som hans egen dator förstår, men inte är tillgänglig för någon annan, kommer du inte att kunna läsa dokumentet som skapats av denna applikation på någon annan enhet. Därför kom vi på idén att följa en enda uppsättning regler, förståeliga för alla, när vi skriver ansökningar.

    OSI-lager

    För tydlighetens skull är processen för nätverksdrift vanligtvis uppdelad i 7 nivåer, som var och en har sin egen grupp av protokoll.

    Nätverksprotokollet är de regler och tekniska procedurer som gör det möjligt för datorer i ett nätverk att kommunicera och utbyta data.
    En grupp av protokoll som förenas av ett enda slutmål kallas en protokollstack.

    Det finns flera protokoll som är involverade i att underhålla system för att utföra olika uppgifter, såsom TCP/IP-stacken. Låt oss ta en närmare titt på hur information från en dator skickas över det lokala nätverket till en annan dator.

    Uppgifter för SENDER-datorn:

    • Ta data från applikationen
    • Bryt dem i små förpackningar om stora volymer
    • Förbered för överföring, det vill säga ange vägen att följa, kryptera och koda om till nätverksformat.

    Uppgifter för mottagarens dator:

    • Acceptera datapaket
    • Ta bort serviceinformation från den
    • Kopiera data till urklipp
    • Efter fullständig mottagning av alla paket, bilda det ursprungliga datablocket från dem
    • Ge det till ansökan

    För att korrekt utföra alla dessa operationer behövs en enda uppsättning regler, det vill säga OSI-referensmodellen.

    Låt oss gå tillbaka till OSI-lagren. Det är vanligt att räkna dem i omvänd ordning och i den övre delen av tabellen finns nätverksapplikationer, och i den nedre - det fysiska mediet för informationsöverföring. När data färdas ner från datorn direkt till nätverkskabeln, omvandlar protokoll på olika lager den gradvis och förbereder den för fysisk överföring.

    Låt oss ta en närmare titt på dem.

    7. Applikationslager

    Dess uppgift är att ta data från nätverksapplikationen och skicka den till den sjätte nivån.

    6. Presentationslager

    Översätter dessa data till ett enda universellt språk. Faktum är att varje datorprocessor har sitt eget databehandlingsformat, men de måste komma in i nätverket i ett universellt format - det här är vad presentationslagret gör.

    5. Sessionslager

    Han har många uppgifter.

    1. Upprätta en kommunikationssession med mottagaren. Programvaran varnar den mottagande datorn att data kommer att skickas till den nu.
    2. Namnigenkänning och skydd sker här:
      • identifiering - namnigenkänning
      • autentisering - lösenordskontroll
      • registrering - tilldelning av befogenheter
    3. Implementering av vilken sida som genomför överföringen av information och hur lång tid det kommer att ta.
    4. Uppläggning av checkpoints i det allmänna dataflödet så att det vid förlust av någon del är lätt att fastställa vilken del som går förlorad och ska skickas igen.
    5. Segmentering är en uppdelning av ett stort block i små paket.

    4. Transportlager

    Ger applikationer den erforderliga graden av skydd vid leverans av meddelanden. Det finns två grupper av protokoll:

    • Protokoll som är anslutningsorienterade - de spårar leveransen av data och begär omsändning vid fel. Detta är TCP - protokollet för överföringskontroll.
    • Connectionless (UDP) - de skickar bara block och spårar inte längre deras leverans.

    3. Nätverkslager

    Ger änd-till-ände-överföring av ett paket genom att beräkna dess rutt. På denna nivå, i paket, läggs IP-adresserna för avsändaren och mottagaren till all tidigare information som genererats av andra nivåer. Det är från och med detta ögonblick som datapaketet kallas för PAKET självt, vilket det har (IP-protokollet är ett internetarbetande protokoll).

    2. Data Link Layer

    Här sänds ett paket inom en kabel, det vill säga ett lokalt nätverk. Det fungerar bara upp till kantroutern på ett LAN. Till det mottagna paketet lägger länklagret till sin egen rubrik - MAC-adresserna för avsändaren och mottagaren, och i denna form kallas datablocket redan FRAME.

    När det överförs utanför ett lokalt nätverk tilldelas paketet MAC inte för värden (datorn), utan för routern för det andra nätverket. Därför dyker frågan om grå och vit IP upp, som diskuterades i artikeln som länken gavs till ovan. Grå är en adress inom ett lokalt nätverk som inte används utanför det. White är en unik adress över hela det globala Internet.

    När ett paket anländer till gränsroutern ersätts IP-paketet med denna routers IP och hela det lokala nätverket går till det globala, det vill säga Internet, under en enda IP-adress. Om adressen är vit ändras inte delen av data med IP-adressen.

    1. Fysiskt lager (Transportlager)

    Ansvarig för att omvandla binär information till en fysisk signal, som skickas till den fysiska dataöverföringskanalen. Om det är en kabel så är signalen elektrisk, om det är ett optiskt fibernät så är det en optisk signal. Denna konvertering utförs med hjälp av en nätverksadapter.

    Protokollstaplar

    TCP / IP är en protokollstack som styr överföringen av data både på det lokala nätverket och på det globala Internet. Denna stack innehåller 4 lager, det vill säga enligt OSI-referensmodellen kombinerar vart och ett av dem flera lager.

    1. Tillämpad (av OSI - Applied, Presentation and Session)
      Följande protokoll är ansvariga för denna nivå:
      • TELNET - en fjärrkommunikationssession i form kommandorad
      • FTP - File Transfer Protocol
      • SMTP - Mail Transfer Protocol
      • POP3 och IMAP - mottagning postförsändelser
      • HTTP - arbetar med hypertextdokument
    2. Transport (enligt OSI samma) är TCP och UDP som redan beskrivits ovan.
    3. Internet (enligt OSI - nätverk) är IP-protokollet
    4. Nätverksgränssnittslager (enligt OSI - kanal och fysisk) Nätverksadapters drivrutiner ansvarar för driften av detta lager.

    Terminologi för datablock

    • Stream - den data som drivs på applikationsnivå
    • Ett datagram är ett datablock vid utgången från en UPD, det vill säga som inte har en garanterad leverans.
    • Segment - ett block garanterat för leverans vid utgången från TCP-protokollet
    • Ett paket är ett datablock som matas ut från IP-protokollet. eftersom det på denna nivå ännu inte är garanterat att levereras kan det också kallas ett datagram.
    • En ram är ett block med tilldelade MAC-adresser.

    Tack! Hjälpte inte


    OSI nätverksmodell(öppna system sammankoppling grundläggande referensmodell - grundläggande referensmodell för sammankoppling av öppna system, förkortning. EMVOS; 1978) - en nätverksmodell av OSI / ISO nätverksprotokollstacken (GOST R ISO / IEC 7498-1-99).

    Allmänna egenskaper hos OSI-modellen


    På grund av den utdragna utvecklingen av OSI-protokoll är den huvudsakliga protokollstacken som används för närvarande TCP / IP, utvecklad före antagandet av OSI-modellen och utanför dess anslutning till den.

    I slutet av 70-talet fanns redan ett stort antal proprietära kommunikationsprotokollstackar i världen, bland vilka man till exempel kan nämna sådana populära stackar som DECnet, TCP/IP och SNA. Denna mångfald av samverkande organ har aktualiserat problemet med inkompatibilitet mellan enheter som använder olika protokoll. Ett av sätten att lösa detta problem vid den tiden sågs som en generell övergång till en enda protokollstack gemensam för alla system, skapad med hänsyn till bristerna i befintliga stackar. Detta akademiska tillvägagångssätt för att skapa en ny stack började med utvecklingen av OSI-modellen och tog sju år (1977 till 1984). Syftet med OSI-modellen är att ge en generaliserad representation av nätverksverktyg. Det utvecklades som ett slags universellt språk för nätverksspecialister, varför det kallas referensmodell.I OSI-modellen är kommunikationsverktyg indelade i sju lager: applikation, presentation, session, transport, nätverk, kanal och fysisk... Varje lager behandlar en mycket specifik aspekt av interaktionen mellan nätverksenheter.

    Applikationer kan implementera sina egna kommunikationsprotokoll med hjälp av en uppsättning systemverktyg på flera nivåer för detta ändamål. Det är därför programmerare förses med ett applikationsprogramgränssnitt (API). I enlighet med det ideala schemat för OSI-modellen kan en applikation bara göra förfrågningar till det översta lagret - applikationslagret, men i praktiken tillåter många kommunikationsprotokollstackar programmerare att direkt få tillgång till tjänster eller tjänster under lagren. Till exempel har vissa DBMS inbyggda verktyg Fjärranslutning till filer. I det här fallet använder inte programmet systemfiltjänsten vid åtkomst till fjärrresurser; den kringgår de övre skikten av OSI-modellen och talar direkt till systemverktygen som ansvarar för att transportera meddelanden över nätverket, som finns i de nedre skikten av OSI-modellen. Så anta att applikationen av nod A vill interagera med applikationen av nod B. För detta gör applikation A en begäran till applikationslagret, till exempel för att filtjänst... Baserat på denna begäran programvara applikationslagret genererar ett meddelande i standardformat. Men för att kunna leverera denna information till sin destination finns det fortfarande många uppgifter att lösa, vars ansvar bärs av de lägre nivåerna. Efter att meddelandet har genererats dirigerar applikationslagret det ner i stacken till presentationslagret. Presentationslagerprotokollet, baserat på informationen som erhålls från rubriken för applikationslagermeddelandet, utför de nödvändiga åtgärderna och lägger till sin egen tjänstinformation till meddelandet - presentationslagerhuvudet, som innehåller instruktioner för presentationslagerprotokollet för destinationsmaskinen . Det resulterande meddelandet skickas vidare till sessionslagret, som i sin tur lägger till sin egen header, etc. (Vissa protokollimplementationer sätter tjänstinformation inte bara i början av meddelandet som en header, utan också i slutet som en så -kallad trailer.) Slutligen når meddelandet det lägre fysiska lagret, som i själva verket överför det över kommunikationslinjerna till destinationsmaskinen. Vid det här laget är meddelandet "övervuxet" med rubriker på alla nivåer.

    Det fysiska lagret placerar ett meddelande på det fysiska utgångsgränssnittet på dator 1, och det börjar sin "resa" över nätverket (fram till denna punkt överfördes meddelandet från ett lager till ett annat inom dator 1). När ett meddelande anländer över nätverket vid ingångsgränssnittet på dator 2, tas det emot av dess fysiska lager och flyttas sekventiellt upp från lager till lager. Varje nivå analyserar och bearbetar rubriken för sin nivå, utför lämpliga funktioner, och tar sedan bort denna rubrik och skickar meddelandet till den högre nivån. Som framgår av beskrivningen kommunicerar inte protokollenheter på en nivå direkt med varandra, mellanhänder är alltid involverade i denna kommunikation - medel för protokoll på lägre nivåer. Och endast de fysiska nivåerna för olika noder interagerar direkt.

    OSI modelllager

    OSI-modell
    Lager ) Funktioner Exempel på
    Värd
    skikten    		 7. Ansökan Tillgång till nätverkstjänster HTTP, FTP, SMTP
    6. Representant (presentation) Datapresentation och kryptering ASCII, EBCDIC, JPEG
    5. Session Sessionshantering RPC, PAP
    4. Transport Segment /
    Datagram    		 Direkt koppling mellan endpoints och tillförlitlighet TCP, UDP, SCTP

    skikten    		 3. Nätverk Paket Ruttbestämning och logisk adressering IPv4, IPv6, IPsec, AppleTalk
    2. Kanal (datalänk) Bitar (bitar) /
    Ramar    		 Fysisk adressering PPP, IEEE 802.2, Ethernet, DSL, L2TP, ARP
    1. Fysiskt Bitar (bitar) Arbeta med media, signaler och binär data USB, tvinnat par, koaxialkabel, optisk kabel

    I litteraturen är det vanligast att börja beskriva lagren i OSI-modellen vid det 7:e lagret, kallat applikationslagret, där användarapplikationer kommer åt nätverket. OSI-modellen slutar med det första lagret - det fysiska, som definierar de standarder som krävs av oberoende tillverkare för dataöverföringsmedia:

    • typ av överföringsmedium (kopparkabel, fiberoptik, radio, etc.),
    • signalmoduleringstyp,
    • signalnivåer för logiska diskreta tillstånd (noll och ett).

    Alla protokoll av OSI-modellen måste interagera antingen med protokollen på dess nivå, eller med protokoll en enhet över och/eller under dess nivå. Interaktioner med protokoll på sin egen nivå kallas horisontell, och med nivåer en högre eller lägre kallas de vertikala. Vilket protokoll som helst av OSI-modellen kan endast utföra funktionerna i dess lager och kan inte utföra funktionerna för ett annat lager, vilket inte utförs i protokollen för alternativa modeller.

    Varje nivå, med en viss grad av konventionalitet, har sin egen operand - ett logiskt odelbart dataelement som kan drivas på en separat nivå inom ramen för modellen och de protokoll som används: på den fysiska nivån är den minsta enheten lite, på datalänknivån kombineras information till ramar, på nätverksnivå - till paket (datagram), vid transport - till segment. Varje del av data som logiskt kombineras för överföring - en ram, paket, datagram - anses vara ett meddelande. Det är meddelanden i allmän synär operander av sessions-, presentations- och tillämpningsnivåer.

    Till grundläggande nätverkstekniker inkluderar de fysiska lagren och länklagren.

    Ansökningsnivå


    Applikationslager (applikationslager) - den översta nivån av modellen som ger interaktion mellan användarapplikationer och nätverket:

    • Tillåter appar att använda nätverkstjänster:
      • fjärråtkomst till filer och databaser,
      • vidarebefordra e-post;
    • är ansvarig för överföringen av tjänsteinformation;
    • ger applikationer felinformation;
    • genererar förfrågningar till presentationslagret.

    Applikationsprotokoll: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET och andra.

    Presentationslager


    Presentationsskiktet tillhandahåller protokollkonvertering och datakodning/avkodning. Applikationsförfrågningar som tas emot från applikationslagret konverteras till ett format för överföring över nätverket vid presentationslagret, och data som tas emot från nätverket konverteras till applikationsformat. På den här nivån kan komprimering/dekomprimering eller kryptering/dekryptering utföras, samt omdirigering av förfrågningar till en annan nätverksresurs om de inte kan bearbetas lokalt.

    Presentationsskiktet är vanligtvis ett mellanprotokoll för att transformera information från intilliggande skikt. Detta möjliggör utbyte mellan applikationer på heterogena datorsystem på ett sätt som är transparent för applikationer. Presentationsskiktet tillhandahåller formatering och kodtransformation. Kodformatering används för att säkerställa att applikationen får information att bearbeta som är meningsfull för den. Om det behövs kan detta lager översättas från ett dataformat till ett annat.

    Presentationsskiktet handlar inte bara om format och presentation av data, det handlar också om de datastrukturer som används av program. Sålunda säkerställer skikt 6 att datan är organiserad under överföring.

    För att förstå hur detta fungerar, föreställ dig att det finns två system. Den ena använder EBCDIC utökad binär kod för att representera data, till exempel kan det vara en IBM stordator, och den andra använder American Standard Information Interchange Code (ASCII) (används av de flesta andra datortillverkare). Om de två systemen behöver utbyta information behövs ett presentationslager som utför konverteringen och översätter mellan de två olika formaten.

    En annan funktion som utförs på presentationsnivå är datakryptering, som används när det är nödvändigt att skydda överförd information från åtkomst av obehöriga mottagare. För att lösa detta problem måste processerna och koderna på presentationsnivå utföra datatransformationer. På den här nivån finns det andra rutiner som komprimerar texter och omvandlar grafiska bilder till bitströmmar så att de kan överföras över nätverket.

    Standarder på presentationsnivå definierar också hur man representerar grafiska bilder... För dessa ändamål kan PICT-formatet användas - ett bildformat som används för att överföra QuickDraw-grafik mellan program.

    Ett annat presentationsformat är det taggade filformatet TIFF-bilder som vanligtvis används för bitmappar med hög upplösning... Nästa standard för presentationsnivå som kan användas för grafik är standarden som utvecklats av Joint Photographic Expert Group; i dagligt bruk kallas denna standard helt enkelt för JPEG.

    Det finns en annan grupp standarder på presentationsnivå som definierar presentationen av ljud och film. Detta inkluderar det elektroniska musikinstrument(Musical Instrument Digital Interface, MIDI) för digital presentation av musik, MPEG-standarden utvecklad av Cinematography Expert Group, som används för att komprimera och koda videoklipp på CD-skivor, digitalt lagrade och överförda med hastigheter upp till 1,5 Mbps, och QuickTime är en standard som beskriver ljud- och videoelement för program som körs på Macintosh- och PowerPC-datorer.

    Presentationslagerprotokoll: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Asser / Disassembler Protocol ...

    Sessionsnivå


    Modellens sessionslager tillhandahåller underhåll av kommunikationssessionen, vilket gör att applikationer kan interagera med varandra under lång tid. Lagret kontrollerar skapande/avslutande av sessioner, informationsutbyte, uppgiftssynkronisering, bestämning av rätten att överföra data och underhåll av en session under perioder av inaktivitet av applikationer.

    Sessionslagerprotokoll: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (lösenord) Autentiseringsprotokoll), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protoco]).

    Transportlager


    Modellens transportskikt är utformat för att ge tillförlitlig dataöverföring från avsändare till mottagare. Samtidigt kan tillförlitlighetsnivån variera kraftigt. Det finns många klasser av transportlagerprotokoll, allt från protokoll som endast tillhandahåller grundläggande transportfunktioner (till exempel dataöverföringsfunktioner utan mottagningsbekräftelse) och slutar med protokoll som garanterar leverans av flera datapaket i rätt sekvens till destinationen multiplexa flera dataströmmar, tillhandahåller en dataflödeskontrollmekanism och garanterar giltigheten av den mottagna datan. Till exempel är UDP begränsad till att övervaka dataintegriteten i ett enda datagram och utesluter inte möjligheten att förlora ett helt paket, eller duplicera paket, vilket bryter mot ordningen i vilken datapaket tas emot; TCP ger tillförlitlig kontinuerlig dataöverföring, eliminerar dataförlust eller ur funktion eller duplicering, kan omfördela data, bryta upp stora databitar i fragment och vice versa, limma fragmenten till ett paket.

    Transportlagerprotokoll: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fibre Channel | Fibre Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames-protokoll), NCP ( NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

    Nätverkslager


    Modellens nätverkslager (lang-en | nätverkslager) används för att definiera dataöverföringsvägen. Ansvarig för att översätta logiska adresser och namn till fysiska, bestämma de kortaste vägarna, byta och dirigera, spåra problem och "congestion" i nätverket.

    Nätverkslagerprotokoll dirigerar data från källa till destination. Enheter (routrar) som fungerar på denna nivå kallas konventionellt tredjenivåenheter (enligt nivånumret i OSI-modellen).

    Nätverkslagerprotokoll: IP / IPv4 / IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange), X.25 (delvis implementerad på lager 2), CLNP (anslutningslöst nätverksprotokoll), IPsec (Internet Protocol Security). Routingprotokoll - RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First).

    Länklager


    Datalänklagret är utformat för att säkerställa interaktionen mellan nätverk på det fysiska lagret och för att kontrollera fel som kan uppstå. Datan som tas emot från det fysiska lagret, presenterad i bitar, packas in i ramar, kontrollerar dem för integritet och, om nödvändigt, korrigerar fel (genererar en upprepad begäran om en skadad ram) och skickar den till nätverkslagret. Länklagret kan interagera med ett eller flera fysiska lager, kontrollera och hantera denna interaktion.

    IEEE 802-specifikationen delar upp detta lager i två underlager: MAC (Media Access Control) reglerar åtkomst till det delade fysiska mediet, LLC (logical link control) tillhandahåller nätverkslagertjänster.

    Switchar, broar och andra enheter fungerar på denna nivå. Dessa enheter sägs använda lager 2-adressering (efter lagernummer i OSI-modellen).

    Länklagerprotokoll: ARCnet, ATM (Asynchronous Transfer Mode), Controller Area Network (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (tillhandahåller LLC-funktioner till IEEE 802 MAC-lager), Link Access Procedures, D-kanal (LAPD), IEEE 802.11 trådlöst LAN, LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), StarLan, Token-ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25]], ARP.

    I programmering representerar detta lager drivrutinen för nätverkskortet; i operativsystem finns det ett mjukvarugränssnitt för interaktion mellan kanal- och nätverkslagren. Detta är inte en ny nivå, utan helt enkelt en OS-specifik modellimplementering. Exempel på sådana gränssnitt: ODI, NDIS, UDI.

    Fysiskt lager


    Fysiskt lager - det nedre lagret av modellen, som definierar metoden för överföring av data, representerad i binär form, från en enhet (dator) till en annan. Olika organisationer är involverade i sammanställningen av sådana metoder, inklusive: Institute of Electrical and Electronic Engineers, Electronics Industry Alliance, European Telecommunication Standards Institute och andra. De överför elektriska eller optiska signaler till en kabel eller radioluft och tar därför emot och omvandlar dem till databitar i enlighet med metoderna för kodning av digitala signaler.

    Hubs]], signalförstärkare och mediaomvandlare fungerar också på denna nivå.

    De fysiska lagerfunktionerna implementeras på alla enheter som är anslutna till nätverket. På datorsidan utförs de fysiska lagerfunktionerna av en nätverksadapter eller seriell port. Det fysiska lagret inkluderar de fysiska, elektriska och mekaniska gränssnitten mellan två system. Det fysiska lagret definierar sådana typer av dataöverföringsmedia som optisk fiber, tvinnat par, koaxialkabel, satellitdataöverföringskanal, etc. Standardtyperna av nätverksgränssnitt relaterade till det fysiska lagret är :)