Menü
Bedava
kayıt
ev  /  Tavsiye/ Osi model seviyelerinin işlevleri. Teori: OSI Ağ Modeli

Osi modeli seviye fonksiyonları. Teori: OSI Ağ Modeli

Heterojen cihazlar ve yazılımlar içeren ağlarda verilerin birleşik bir sunumu için, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) temel bir iletişim modeli geliştirmiştir. açık sistemler OSI (Açık Sistem Bağlantısı). Bu model, bir iletişim oturumu kurarken çeşitli ağ ortamlarında veri iletmek için kuralları ve prosedürleri açıklar. Modelin ana unsurları katmanlar, uygulama süreçleri ve fiziksel bağlantıdır. İncirde. 1.10 temel modelin yapısını gösterir.

OSI modelinin her katmanı, ağ üzerinden veri iletme sürecinde belirli bir görevi yerine getirir. Temel model, ağ protokollerinin geliştirilmesinin temelidir. OSI, ağın iletişim işlevlerini, her biri açık sistemler ara bağlantı sürecinin farklı bir bölümüne hizmet eden yedi katmana böler.

OSI modeli, son kullanıcı uygulamalarını değil, yalnızca sistem iletişimini tanımlar. Uygulamalar, kendi iletişim protokollerini aşağıdakilere atıfta bulunarak uygular: sistem Araçları.

Pirinç. 1.10. OSI modeli

Bir uygulama, OSI modelinin bazı üst katmanlarının işlevlerini üstlenebiliyorsa, veri alışverişi için OSI modelinin kalan alt katmanlarının işlevlerini gerçekleştiren sistem araçlarına erişir.

OSI Model Katmanı Etkileşimi

OSI modeli ikiye ayrılabilir. farklı modellerŞekilde gösterildiği gibi. 1.11:

Farklı makinelerde programların ve süreçlerin etkileşimi için bir mekanizma sağlayan yatay protokol tabanlı bir model;

Aynı makine üzerinde birbirine bitişik katmanların sağladığı hizmetlere dayalı dikey bir model.

Gönderen bilgisayarın her düzeyi, doğrudan bağlıymış gibi alıcı bilgisayarın aynı düzeyiyle etkileşime girer. Böyle bir bağlantıya mantıksal veya sanal bağlantı denir. Gerçekte, etkileşim aynı bilgisayarın bitişik seviyeleri arasında gerçekleşir.

Bu yüzden gönderen bilgisayardaki bilgiler tüm seviyelerden geçmelidir. Daha sonra fiziksel ortam aracılığıyla alıcı bilgisayara iletilir ve tekrar gönderen bilgisayarda gönderildiği seviyeye ulaşana kadar tüm katmanlardan geçer.

Yatay modelde, iki program veri alışverişi için ortak bir protokol gerektirir. Dikey modelde, bitişik katmanlar API'leri (Uygulama Programlama Arayüzü) kullanarak iletişim kurar.

Pirinç. 1.11. OSI temel referans modelinde bilgisayarların etkileşiminin şeması

Veriler ağa gönderilmeden önce paketlere bölünür. Paket, bir ağdaki istasyonlar arasında iletilen bir bilgi birimidir.

Veri gönderirken paket, yazılımın tüm katmanlarından sırayla geçer. Her seviyede, verinin ağ üzerinden başarılı bir şekilde iletilmesi için gerekli olan bu seviyenin (başlık) kontrol bilgisi, Şekil 2'de gösterildiği gibi pakete eklenir. 1.12, Zag'in paket başlığı olduğu yerde, Kon paketin sonudur.

Alıcı tarafta, paket tüm katmanlardan ters sırada geçer. Her katmanda, bu katmanın protokolü paket bilgisini okur, ardından gönderen taraf tarafından aynı seviyede pakete eklenen bilgiyi kaldırır ve paketi bir sonraki katmana iletir. Paket Uygulama katmanına ulaştığında, tüm kontrol bilgileri paketten kaldırılacak ve veriler orijinal haline dönecektir.

Pirinç. 1.12. Yedi seviyeli modelin her seviyesinin paketinin oluşumu

Modelin her seviyesi işlevini yerine getirir. Seviye ne kadar yüksek olursa, çözdüğü problem o kadar zor olur.

OSI modelinin tek tek katmanlarını, belirli işlevleri gerçekleştirmek için tasarlanmış program grupları olarak düşünmek uygundur. Örneğin bir katman, ASCII'den EBCDIC'ye veri dönüşümü sağlamaktan sorumludur ve bu görevi gerçekleştirmek için gereken programları içerir.

Her katman, bir üst katmana bir hizmet sağlar ve karşılığında alt katmandan hizmet talep eder. Üst katmanlar hemen hemen aynı şekilde bir hizmet talep eder: Kural olarak, bazı verilerin bir ağdan diğerine yönlendirilmesi bir gerekliliktir. Veri adresleme ilkelerinin pratik uygulaması alt seviyelere atanır. İncirde. 1.13 verilir Kısa Açıklama tüm seviyelerin işlevleri.

Pirinç. 1.13. OSI Model Katmanı İşlevleri

Ele alınan model, açık sistemlerin etkileşimini tanımlar. farklı üreticiler aynı ağda. Bu nedenle, onlar için koordinasyon eylemleri gerçekleştirir:

Uygulanan süreçlerin etkileşimi;

Veri sunum formları;

Tek tip veri depolama;

Ağ kaynak yönetimi;

Veri güvenliği ve bilgi koruması;

Programların teşhisi ve teknik araçlar.

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, uygulama süreçlerine etkileşim alanına erişim araçları sağlar, üst (yedinci) seviyedir ve uygulama süreçlerine doğrudan bitişiktir.

Gerçekte, uygulama katmanı, ağ kullanıcılarının dosyalar, yazıcılar veya köprü metni Web sayfaları gibi paylaşılan kaynaklara erişim elde ettiği ve aynı zamanda örneğin protokolü kullanarak işbirliğini düzenlediği farklı protokollerin bir koleksiyonudur. E-posta... Uygulamaya özel hizmet öğeleri, dosya aktarımı ve terminal öykünme programları gibi belirli uygulama programları için bir hizmet sağlar. Örneğin, bir programın dosya göndermesi gerekiyorsa, dosya aktarımı, erişim ve yönetim protokolü FTAM (Dosya Aktarımı, Erişim ve Yönetim) kullanılacaktır. OSI modelinde, belirli bir görevi (örneğin, bir bilgisayardaki bir veritabanını güncelleme) gerçekleştirmesi gereken bir uygulama, belirli verileri uygulama katmanına Datagram olarak gönderir. Bu katmanın ana görevlerinden biri, bir uygulamanın talebinin nasıl ele alınması gerektiğini, diğer bir deyişle verilen bir talebin ne tür bir talebi kabul etmesi gerektiğini belirlemektir.

Uygulama katmanının üzerinde çalıştığı veri birimine genellikle mesaj denir.

Uygulama katmanı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. Çeşitli işler yapmak.

Dosya transferi;

İş yönetimi;

Sistem yönetimi vb.

2. Kullanıcıların şifreleri, adresleri, elektronik imzaları ile kimlik tespiti;

3. Çalışan abonelerin ve yeni başvuru süreçlerine erişim imkanının belirlenmesi;

4. Mevcut kaynakların yeterliliğinin belirlenmesi;

5. Diğer başvuru süreçleriyle bağlantı taleplerinin organizasyonu;

6. Bilgiyi tanımlamanın gerekli yöntemleri için başvuruların temsilci düzeyine aktarılması;

7. Süreçlerin planlı diyalogu için prosedürlerin seçimi;

8. Uygulama süreçleri tarafından değiş tokuş edilen verilerin yönetimi ve uygulama süreçlerinin etkileşiminin senkronizasyonu;

9. Hizmet kalitesinin belirlenmesi (veri bloklarının teslim süresi, kabul edilebilir hata oranı);

10. Hata düzeltme ve veri doğrulama anlaşması;

11. Sözdizimine (karakter kümeleri, veri yapısı) getirilen kısıtlamaların müzakeresi.

Bu işlevler, uygulama katmanının uygulama süreçlerine sağladığı hizmet türlerini tanımlar. Ayrıca uygulama katmanı, fiziksel, kanal, ağ, taşıma, oturum ve sunum katmanlarının sağladığı hizmeti uygulamaya aktarır.

Uygulama düzeyinde, kullanıcılara önceden işlenmiş bilgileri sağlamak gerekir. Sistem ve kullanıcı yazılımı bunu halledebilir.

Uygulama katmanı, uygulamalara ağa erişmekten sorumludur. Bu katmanın görevleri dosya aktarımı, e-posta mesajlaşma ve ağ yönetimidir.

Üst üç katmandaki en yaygın protokoller şunlardır:

FTP (Dosya Aktarım Protokolü) dosya aktarım protokolü;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) en basit dosya aktarım protokolüdür;

X.400 e-postası;

Telnet, uzak bir terminalle çalışır;

SMTP (Basit Posta Aktarım Protokolü), basit bir posta alışverişi protokolüdür;

CMIP (Common Management Information Protocol) genel bilgi yönetimi protokolü;

Seri hatlar için SLIP (Seri Hat IP) IP. Seri karakter karakter veri aktarım protokolü;

SNMP (Basit Ağ Yönetim Protokolü), basit bir ağ yönetim protokolüdür;

FTAM (Dosya Aktarımı, Erişimi ve Yönetimi) bir dosya aktarımı, erişim ve yönetim protokolüdür.

Sunum katmanı

Bu seviyenin işlevleri, uygulama süreçleri arasında aktarılan verilerin gerekli formda sunulmasıdır.

Bu katman, uygulama katmanı tarafından iletilen bilgilerin başka bir sistemdeki uygulama katmanı tarafından anlaşılmasını sağlar. Gerekirse sunum katmanı, bilgi aktarımı sırasında veri formatlarını belirli bir ortak sunum formatına dönüştürür ve alım anında buna göre ters dönüşümü gerçekleştirir. Bu şekilde uygulama katmanları, örneğin veri sunumundaki sözdizimsel farklılıkların üstesinden gelebilir. Bu durum, veri alışverişi yapması gereken heterojen bilgisayarlara (IBM PC ve Macintosh) sahip bir LAN'da ortaya çıkabilir. Bu nedenle, veritabanları alanlarında, bilgiler harf ve sayı şeklinde ve genellikle grafik bir görüntü şeklinde sunulmalıdır. Bu verileri örneğin kayan nokta sayıları olarak işlemeniz gerekir.

Verilerin genel sunumu, modelin tüm seviyeleri için birleştirilmiş ASN.1 sistemine dayanmaktadır. Bu sistem, dosyaların yapısını tanımlamaya hizmet eder ve ayrıca veri şifreleme sorununu çözmenize olanak tanır. Bu seviyede, tüm uygulama servisleri için aynı anda veri alışverişinin gizliliği sağlandığı için veri şifreleme ve şifre çözme gerçekleştirilebilir. Böyle bir protokolün bir örneği, TCP / IP yığınının uygulama katmanı protokolleri için güvenli mesajlaşma sağlayan Güvenli Yuva Katmanıdır (SSL). Bu katman, uygulama katmanının veri dönüşümünü (kodlama, sıkıştırma, vb.) taşıma katmanı için bir bilgi akışına sağlar.

Temsili seviye aşağıdaki ana işlevleri yerine getirir:

1. Uygulama süreçleri arasında etkileşim oturumları oluşturmak için isteklerin oluşturulması.

2. Uygulama süreçleri arasında veri sunumunun koordinasyonu.

3. Veri sunum formlarının uygulanması.

4. Grafik materyalin sunumu (çizimler, resimler, diyagramlar).

5. Verilerin sınıflandırılması.

6. Oturumları sonlandırma isteklerinin aktarılması.

Sunum katmanı protokolleri genellikle ilk üç model katman protokolünün bir parçasıdır.

Oturum katmanı

Oturum katmanı, kullanıcılar veya uygulama süreçleri arasında oturum yürütme prosedürünü tanımlayan katmandır.

Oturum katmanı, o anda hangi tarafın aktif olduğunu kaydetmek için konuşmanın kontrolünü sağlar ve ayrıca bir senkronizasyon aracı sağlar. İkincisi, kesme noktalarının uzun geçişlere eklenmesine izin verir, böylece bir arıza meydana gelirse baştan başlamak yerine son kesme noktasına geri dönebilirsiniz. Pratikte, birkaç uygulama oturum katmanını kullanır ve nadiren uygulanır.

Oturum katmanı, uygulama süreçleri arasında bilgi aktarımını yönetir, bir iletişim oturumunun alımını, iletimini ve yayınlanmasını koordine eder. Ayrıca oturum katmanı, alt katmanlardaki hatalardan kaynaklanan hatalardan sonra iletim oturumunda şifre yönetimi, diyalog yönetimi, senkronizasyon ve iletişimin iptali fonksiyonlarını da içerir. Bu katmanın işlevleri, farklı iş istasyonlarında çalışan iki uygulama arasındaki iletişimi koordine etmektir. Bu, iyi yapılandırılmış bir diyalog şeklinde gerçekleşir. Bu özellikler, bir oturum oluşturmayı, bir oturum sırasında mesaj paketlerinin iletimini ve alımını kontrol etmeyi ve bir oturumu sonlandırmayı içerir.

Oturum düzeyinde, iki uygulama süreci arasında aktarımın ne olacağı belirlenir:

Yarım çift yönlü (süreçler sırayla veri iletir ve alır);

Dubleks (süreçler verileri iletir ve aynı anda alır).

Yarı çift yönlü modda, oturum katmanı, aktarımı başlatan işleme bir veri belirteci verir. İkinci işlemin yanıt verme zamanı geldiğinde, ona bir veri belirteci iletilir. Oturum katmanı, yalnızca veri belirtecine sahip olan tarafa iletime izin verir.

Oturum katmanı aşağıdaki işlevleri sağlar:

1. Etkileşen sistemler arasındaki bağlantının oturum düzeyinde kurulması ve sonlandırılması.

2. Başvuru süreçleri arasında normal ve acil veri alışverişi yapın.

3. Uygulanan süreçlerin etkileşiminin yönetimi.

4. Oturum bağlantılarının senkronizasyonu.

5. İstisnai durumların başvuru süreçlerinin bildirilmesi.

6. Uygulama sürecinde, bir hata veya hatadan sonra, en yakın etiketten yürütülmesini geri yüklemeye izin veren etiketlerin oluşturulması.

7. Gerekirse başvuru sürecinin kesintiye uğraması ve doğru bir şekilde yeniden başlatılması.

8. Veri kaybı olmadan oturumun sonlandırılması.

9. Oturumun gidişatı hakkında özel mesajlar göndermek.

Oturum katmanı, son makineler arasında veri alışverişi oturumlarının düzenlenmesinden sorumludur. Oturum protokolleri genellikle modelin ilk üç katmanının bir parçasıdır.

Taşıma katmanı

Taşıma katmanı, paketlerin bir iletişim ağı üzerinden iletilmesi için tasarlanmıştır. Taşıma düzeyinde, paketler bloklara bölünür.

Göndericiden alıcıya giden yolda paketler bozulabilir veya kaybolabilir. Bazı uygulamaların kendi hata işleme olanakları olsa da, bazıları hemen güvenilir bir bağlantıyla ilgilenmeyi tercih eder. Taşıma katmanının görevi, uygulamaların veya modelin üst katmanlarının (uygulama ve oturum) verileri istedikleri güvenilirlik derecesinde iletmesini sağlamaktır. OSI modeli, taşıma katmanı tarafından sağlanan beş hizmet sınıfını tanımlar. Bu tür hizmetler, sağlanan hizmetlerin kalitesi ile ayırt edilir: aciliyet, kesintiye uğramış bir bağlantıyı geri yükleme yeteneği, ortak bir taşıma protokolü aracılığıyla farklı uygulama protokolleri arasında çoklu bağlantılar için çoğullama olanaklarının mevcudiyeti ve en önemlisi, algılama yeteneği. ve paketlerin bozulması, kaybolması ve çoğaltılması gibi iletim hatalarını düzeltin.

Taşıma katmanı, ağdaki fiziksel cihazların (sistemler, parçaları) adreslenmesini belirler. Bu katman, bilgi bloklarının muhataplara iletilmesini garanti eder ve bu teslimatı kontrol eder. Ana görevi, sistemler arasında verimli, kullanışlı ve güvenilir bilgi aktarımı biçimleri sağlamaktır. Birden fazla paket işlenirken, taşıma katmanı paketlerin geçiş sırasını kontrol eder. Daha önce alınan bir mesajın kopyası geçerse, bu katman bunu tanır ve mesajı yok sayar.

Taşıma katmanının işlevleri şunları içerir:

1. Ağ üzerinden iletimin yönetimi ve veri bloklarının bütünlüğünün sağlanması.

2. Hataların tespiti, kısmen ortadan kaldırılması ve düzeltilmemiş hataların raporlanması.

3. Arıza ve arızalardan sonra şanzımanın restorasyonu.

4. Veri bloklarının konsolidasyonu veya bölünmesi.

5. Blokları aktarırken önceliklerin verilmesi (normal veya acil).

6. Transfer Onayı.

7. Ağda kilitlenme olması durumunda blokların ortadan kaldırılması.

Taşıma katmanından başlayarak, üstteki tüm protokoller, genellikle ağ işletim sistemine dahil edilen yazılım tarafından uygulanır.

En yaygın taşıma katmanı protokolleri şunları içerir:

TCP (İletim Kontrol Protokolü) TCP/IP yığın iletim kontrol protokolü;

UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü) TCP / IP yığını kullanıcı datagram protokolü;

NCP (NetWare Çekirdek Protokolü), NetWare ağları için temel protokoldür;

SPX (Sıralı Paket Değişimi) Novell yığınında sıralı paket alışverişi;

TP4 (İletim Protokolü), 4. sınıf bir iletim protokolüdür.

Ağ katmanı

Ağ katmanı, iletişim ağı üzerinden abone ve idari sistemleri birbirine bağlayan kanalların döşenmesini, en hızlı ve en güvenilir yolun yolunun seçimini sağlar.

Ağ katmanı iletişim kurar. bilgisayar ağı iki sistem arasında ve aralarında sanal kanalların döşenmesini sağlar. Sanal veya mantıksal kanal, etkileşimli bileşenler arasında gerekli yolu döşeme yanılsamasını yaratan ağ bileşenlerinin böyle bir işlevidir. Ayrıca ağ katmanı, hataları taşıma katmanına bildirir. Ağ katmanı mesajlarına genellikle paketler denir. İçlerine yığınla veri yerleştirilir. Ağ katmanı, bunların adreslenmesinden ve tesliminden sorumludur.

Veri iletimi için en iyi yolu yerleştirmeye yönlendirme denir ve çözümü ağ katmanının ana görevidir. Bu sorun, en kısa yolun her zaman en iyisi olmadığı gerçeğiyle daha da artmaktadır. Genellikle bir rota seçme kriteri, o rota boyunca veri iletiminin zamanıdır; iletişim kanallarının bant genişliğine ve zamanla değişebilen trafik yoğunluğuna bağlıdır. Bazı yönlendirme algoritmaları yükteki değişikliklere uyum sağlamaya çalışırken diğerleri zaman içindeki ortalamalara dayalı kararlar verir. Güzergah seçimi, örneğin iletim güvenilirliği gibi diğer kriterlere göre gerçekleştirilebilir.

Bağlantı katmanı protokolü, yalnızca uygun bir tipik topolojiye sahip bir ağdaki herhangi bir düğüm arasında veri teslimini sağlar. Bu, örneğin birkaç kurumsal ağı tek bir ağda birleştiren ağlar veya düğümler arasında fazlalık bağlantıların olduğu son derece güvenilir ağlar gibi gelişmiş bir yapıya sahip ağların oluşturulmasına izin vermeyen çok ciddi bir sınırlamadır.

Böylece, ağ içinde veri iletimi bağlantı katmanı tarafından düzenlenirken, ağ katmanı ağlar arasında veri aktarımından sorumludur. Paket teslimatını ağ düzeyinde organize ederken, ağ numarası kavramı kullanılır. Bu durumda, alıcının adresi bir ağ numarasından ve o ağdaki bir bilgisayar numarasından oluşur.

Ağlar, yönlendirici adı verilen özel cihazlarla birbirine bağlanır. Yönlendirici, ağlar arası iletişimin topolojisi hakkında bilgi toplayan ve buna dayalı olarak ağ katmanı paketlerini hedef ağa ileten bir cihazdır. Bir ağda bulunan bir göndericiden başka bir ağda bulunan bir alıcıya mesaj aktarmak için, her seferinde uygun bir rota seçerek ağlar arasında belirli sayıda atlama yapmanız gerekir. Bu nedenle, bir rota, bir paketin içinden geçtiği bir dizi yönlendiricidir.

Ağ katmanı, MAC adreslerinin ağ adreslerine çevrilmesine dayalı olarak kullanıcıları gruplara ayırmaktan ve paketleri yönlendirmekten sorumludur. Ağ katmanı ayrıca paketlerin taşıma katmanına şeffaf iletimini sağlar.

Ağ katmanı şu işlevleri yerine getirir:

1. Ağ bağlantılarının oluşturulması ve bağlantı noktalarının tanımlanması.

2. İletişim ağı üzerinden iletim sırasında oluşan hataların tespiti ve düzeltilmesi.

3. Paket akış kontrolü.

4. Paket dizilerinin organizasyonu (sıralaması).

5. Yönlendirme ve anahtarlama.

6. Paketlerin bölümlere ayrılması ve konsolidasyonu.

Ağ katmanında iki tür protokol tanımlanmıştır. İlk tip, uç düğümlerin verileriyle paketlerin bir düğümden bir yönlendiriciye ve yönlendiriciler arasında aktarımı için kuralların tanımı ile ilgilidir. Bunlar, ağ katmanı protokollerinden bahsederken yaygın olarak başvurulan protokollerdir. Bununla birlikte, yönlendirme bilgisi değişim protokolleri olarak adlandırılan başka bir protokol türü genellikle ağ katmanı olarak adlandırılır. Yönlendiriciler, ara bağlantı topolojisi hakkında bilgi toplamak için bu protokolleri kullanır.

Ağ katmanı protokolleri, işletim sistemi yazılım modüllerinin yanı sıra yönlendiricilerin yazılım ve donanımı tarafından uygulanır.

Ağ düzeyinde en sık kullanılan protokoller şunlardır:

IP (İnternet Protokolü) İnternet Protokolü, TCP/IP yığınının adres ve yönlendirme bilgilerini sağlayan bir ağ protokolü;

IPX (Internetwork Packet Exchange), Novell ağlarında paketleri adreslemek ve yönlendirmek için ağlar arası bir paket değişim protokolüdür;

X.25, global paket anahtarlamalı iletişimler için uluslararası bir standarttır (bu protokol kısmen katman 2'de uygulanmaktadır);

CLNP (Connection Less Network Protocol), bağlantısız bir ağ protokolüdür.

Veri bağlantısı

Bağlantı katmanının bilgi birimi çerçevelerdir (çerçeve). Çerçeveler, içine veri koyabileceğiniz mantıksal olarak organize edilmiş bir yapıdır. Bağlantı katmanının görevi, çerçeveleri ağ katmanından fiziksel katmana aktarmaktır.

Fiziksel katmanda bitler basitçe aktarılır. Bu, iletişim hatlarının birkaç çift etkileşimli bilgisayar tarafından dönüşümlü olarak kullanıldığı bazı ağlarda, fiziksel iletim ortamının meşgul olabileceğini hesaba katmaz. Bu nedenle, bağlantı katmanının görevlerinden biri, iletim ortamının kullanılabilirliğini kontrol etmektir. Veri bağlantı katmanının bir diğer görevi de hata tespit ve düzeltme mekanizmalarını uygulamaktır.

Bağlantı katmanı, işaretlemek için her çerçevenin başına ve sonuna özel bir bit dizisi yerleştirerek her çerçevenin doğru bir şekilde iletilmesini sağlar ve ayrıca bir çerçevenin tüm baytlarını belirli bir şekilde toplayıp sağlama toplamını ekleyerek bir sağlama toplamı hesaplar. çerçeveye. Bir çerçeve geldiğinde, alıcı alınan verilerin sağlama toplamını tekrar hesaplar ve sonucu çerçeveden alınan sağlama toplamı ile karşılaştırır. Eşleşirlerse, çerçeve doğru kabul edilir ve kabul edilir. Sağlama toplamları eşleşmezse, bir hata kaydedilir.

Bağlantı katmanının görevi, ağ katmanından gelen paketleri alıp uygun boyutta bir çerçeveye koyarak iletime hazırlamaktır. Bu katman, bloğun nerede başlayıp nerede bittiğini belirlemenin yanı sıra iletim hatalarını tespit etmek için gereklidir.

Aynı seviyede, ağ düğümleri tarafından fiziksel katmanı kullanma kuralları belirlenir. LAN'daki verilerin elektriksel temsili (veri bitleri, veri kodlama yöntemleri ve işaretçiler) bu seviyede ve sadece bu seviyede tanınır. Bu, hataların tespit edildiği ve düzeltildiği yerdir (yeniden iletim istekleri yoluyla).

Bağlantı katmanı, veri çerçevelerinin oluşturulmasını, iletilmesini ve alınmasını sağlar. Bu katman, ağ katmanı isteklerine hizmet eder ve paketleri almak ve iletmek için fiziksel katman hizmetini kullanır. IEEE 802.X özellikleri, veri bağlantı katmanını iki alt katmana böler:

LLC (Mantıksal Bağlantı Kontrolü), mantıksal bir bağlantı kontrolüdür. LLC alt katmanı, ağ katmanı hizmetleri sağlar ve kullanıcı mesajlarının gönderilmesi ve alınmasıyla ilişkilidir.

MAC (Media Assess Control) medya erişim kontrolü. MAC alt katmanı, paylaşılan fiziksel ortama (belirteç aktarımı veya çarpışma veya çarpışma algılama) erişimi düzenler ve iletişim kanalına erişimi kontrol eder. LLC alt katmanı, MAC alt katmanının üzerindedir.

Bağlantı katmanı, bir veri bağlantısı prosedürü aracılığıyla medya erişimini ve aktarım kontrolünü tanımlar.

İletilen veri bloklarının boyutu büyük olduğunda, bağlantı katmanı bunları çerçevelere böler ve çerçeveleri diziler şeklinde iletir.

Çerçeveleri alırken, katman onlardan iletilen veri bloklarını oluşturur. Veri bloğunun boyutu, iletim yöntemine, iletildiği kanalın kalitesine bağlıdır.

Yerel alan ağlarında, bilgisayarlar, köprüler, anahtarlar ve yönlendiriciler tarafından bağlantı katmanı protokolleri kullanılır. Bilgisayarlarda, bağlantı katmanı işlevleri, ağ bağdaştırıcıları ve sürücüleri tarafından ortaklaşa uygulanır.

Bağlantı katmanı aşağıdaki işlev türlerini gerçekleştirebilir:

1. Kanal bağlantılarının organizasyonu (kurulumu, yönetimi, sonlandırılması) ve limanlarının tanımlanması.

2. Personelin organizasyonu ve transferi.

3. Hataların tespiti ve düzeltilmesi.

4. Veri akışı kontrolü.

5. Mantıksal kanalların şeffaflığının sağlanması (herhangi bir şekilde kodlanmış verilerin iletilmesi).

En yaygın olarak kullanılan bağlantı katmanı protokolleri şunları içerir:

Seri bağlantılar için HDLC (High Level Data Link Control) yüksek seviyeli veri bağlantısı kontrol protokolü;

IEEE 802.2 LLC (Tip I ve Tip II), 802.x ortamları için MAC sağlar;

Bir veri yolu topolojisi ve taşıyıcı dinleme ve çarpışma algılama ile paylaşılan erişim kullanan ağlar için IEEE 802.3 standardına göre Ethernet ağ teknolojisi;

IEEE 802.5 standardına göre bir halka topolojisi ve halkaya erişim için bir belirteç geçiş yöntemi kullanan token ring ağ teknolojisi;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station), fiber optik medya kullanan bir IEEE 802.6 ağ teknolojisidir;

X.25, küresel paket anahtarlamalı iletişimler için uluslararası bir standarttır;

X25 ve ISDN teknolojilerinden organize edilmiş çerçeve röle ağı.

Fiziksel katman

Fiziksel katman, bağlantının fiziksel araçlarıyla arayüz oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Fiziksel bağlantı, sistemler arasında sinyalleri aktaran fiziksel ortam, donanım ve yazılım topluluğudur.

Fiziksel çevre, sinyallerin iletildiği maddi bir maddedir. Fiziksel çevre, fiziksel bağlantının üzerine inşa edildiği temeldir. Fiziksel ortam olarak eter, metaller, optik cam ve kuvars yaygın olarak kullanılmaktadır.

Fiziksel katman, bir Orta Yerleştirme Alt Katmanı ve bir İletim Dönüştürme Alt Katmanından oluşur.

Bunlardan ilki, kullanılan fiziksel iletişim kanalı ile veri akışının arayüzünü sağlar. İkincisi, uygulanan protokollerle ilgili dönüşümleri gerçekleştirir. Fiziksel katman, bir veri kanalı ile fiziksel bir arayüz sağlar ve ayrıca, kanala ve kanaldan sinyallerin iletilmesi için prosedürleri açıklar. Bu seviye, aşağıdakiler için elektriksel, mekanik, işlevsel ve prosedürel parametreleri tanımlar. fiziksel bağlantı sistemlerde. Fiziksel katman, üst bağlantı katmanından veri paketlerini alır ve bunları ikili akışın 0 ve 1'ine karşılık gelen optik veya elektrik sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller, iletim ortamı aracılığıyla alıcı düğüme gönderilir. İletim ortamının mekanik ve elektriksel/optik özellikleri fiziksel düzeyde belirlenir ve şunları içerir:

Kablo ve konektör tipi;

Konektörlerde pin çıkışı;

0 ve 1 değerleri için sinyal kodlama şeması.

Fiziksel katman aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. Fiziksel bağlantıların kurulması ve kesilmesi.

2. Sıralı kod iletimi ve alımı.

3. Gerekirse kanalları dinlemek.

4. Kanalların tanımlanması.

5. Arıza ve arızaların bildirilmesi.

Hataların ve arızaların bildirimi, fiziksel düzeyde ağın normal çalışmasına müdahale eden belirli bir olay sınıfının algılanmasından kaynaklanmaktadır (birkaç sistem tarafından aynı anda gönderilen çerçevelerin çarpışması, kanal kırılması, elektrik kesintisi, kayıp mekanik temas, vb.). Veri bağlantı katmanına sağlanan hizmet türleri, fiziksel katman protokolleri tarafından belirlenir. Bir sistem grubu bir kanala bağlandığında bir kanalın dinlenmesi gereklidir, ancak bunlardan yalnızca birinin aynı anda sinyal iletmesine izin verilir. Bu nedenle kanalı dinlemek, iletim için ücretsiz olup olmadığını belirlemenizi sağlar. Bazı durumlarda, yapının daha net bir tanımı için fiziksel katman birkaç alt seviyeye ayrılır. Örneğin, bir kablosuz ağın fiziksel katmanı üç alt düzeye ayrılmıştır (Şekil 1.14).

Pirinç. 1.14. Kablosuz LAN'ın fiziksel katmanı

Fiziksel katman işlevleri, ağa bağlı tüm cihazlarda uygulanmaktadır. Bilgisayar tarafından, fiziksel katman işlevleri gerçekleştirilir. ağ adaptörü... Tekrarlayıcılar, yalnızca fiziksel katmanda çalışan tek ekipman türüdür.

Fiziksel katman, bazı ana bilgisayarlar ve mini bilgisayarlar için kullanılan hem asenkron (seri) hem de senkronize (paralel) iletim sağlayabilir. Fiziksel Katmanda, bir iletişim kanalı üzerinden iletim için ikili değerleri temsil edecek bir kodlama şeması tanımlanmalıdır. Birçok yerel alan ağı Manchester kodlamasını kullanır.

Fiziksel katman protokolüne bir örnek, 100 Ohm karakteristik empedansı, bir RJ-45 konektörü, maksimum uzunluğu bir RJ-45 konektörü ile kategori 3 blendajsız bükümlü çift kablo olarak kullanılacak kabloyu tanımlayan 10Base-T Ethernet spesifikasyonudur. 100 metrelik fiziksel segment, veri gösterimi ve diğer özellikler için bir Manchester kodu, çevre ve elektrik sinyalleri.

En yaygın fiziksel katman özelliklerinden bazıları şunlardır:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24 / V.28 - dengesiz bir seri arayüzün mekanik / elektriksel özellikleri;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - Dengeli Seri Arayüz Mekanik, Elektriksel ve Optik Karakteristikler;

Ethernet, veri yolu topolojisi ve taşıyıcı dinleme ve çarpışma algılama ile paylaşılan erişim kullanan ağlar için IEEE 802.3 standardına göre bir ağ teknolojisidir;

Belirteç halkası, halkaya erişmek için bir halka topolojisi ve belirteç geçirme yöntemini kullanan bir IEEE 802.5 ağ teknolojisidir.

Diğer kullanıcılar adına komutların yürütülmesini düzenlemek için kullanılan sudo yardımcı programında, sistemdeki ayrıcalıklarınızı artırmanıza olanak tanıyan bir güvenlik açığı (CVE-2019-18634) tespit edilmiştir. Sorun […]

WordPress 5.3'ün piyasaya sürülmesi, WordPress 5.0'da sunulan blok düzenleyiciyi yeni bir blok, daha sezgisel etkileşimler ve iyileştirilmiş erişilebilirlik ile geliştirir ve genişletir. Editördeki yeni özellikler [...]

Dokuz aylık geliştirmeden sonra, çeşitli multimedya formatlarında (kayıt, dönüştürme ve [...]

  • Linux Mint 19.2 Cinnamon'daki yeni özellikler

    Linux Mint 19.2, 2023'e kadar desteklenecek olan Uzun Süreli Destek sürümüdür. Güncellenmiş yazılımla birlikte gelir ve iyileştirmeler ve birçok yeni [...]

  • Linux Mint 19.2 dağıtımı yayınlandı

    Ubuntu 18.04 LTS paket bazında oluşturulan ve 2023 yılına kadar desteklenen Linux Mint 19.x şubesinin ikinci güncellemesi olan Linux Mint 19.2 dağıtım kitinin lansmanı sunuldu. Dağıtım tamamen uyumludur [...]

    • Hata düzeltmeleri ve özellik geliştirmeleri içeren yeni BIND hizmet sürümleri mevcuttur. Yeni sürümler, geliştiricinin sitesindeki indirmeler sayfasından indirilebilir: [...]

    Exim, Cambridge Üniversitesi'nde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir Mesaj Aktarım Aracısıdır (MTA). Unix sistemleri internete bağlanıldı. […] uyarınca serbestçe kullanılabilir.

    Neredeyse iki yıllık geliştirmeden sonra, Linux 0.8.0 üzerinde ZFS piyasaya sürüldü ve uygulandı. dosya sistemi ZFS, Linux çekirdeği için bir modül olarak tasarlanmıştır. Modül, Linux çekirdekleri 2.6.32 ila [...] ile test edilmiştir.

    İnternet protokolleri ve mimarisinin geliştirilmesiyle uğraşan İnternet Mühendisliği Görev Gücü (IETF), Otomatik Sertifika Yönetim Ortamı (ACME) protokolü için bir RFC oluşumunu tamamladı [...]

    Topluluk tarafından kontrol edilen ve herkese ücretsiz sertifikalar sağlayan kar amacı gütmeyen sertifika merkezi Let's Encrypt, geçen yılın sonuçlarını özetledi ve 2019 için planlarından bahsetti. […]

    Modern BT dünyası, anlaşılması zor olan devasa bir dallanma yapısıdır. Protokollerin ve sistemlerin tasarım aşamasında bile hata ayıklamayı anlamayı ve iyileştirmeyi kolaylaştırmak için modüler bir mimari kullanıldı. Video kartı diğer cihazlardan ayrı bir cihaz olduğunda, sorunun video çipinde olduğunu bulmamız çok daha kolay. Veya tüm ağı bir bütün olarak küreklemek yerine, ağın ayrı bir bölümünde bir sorunu fark etmek.

    Ayrı bir BT katmanı - ağ - ayrıca modüler olarak oluşturulmuştur. Ağ işleyen model denir ağ modeli ISO / OSI Açık Sistemler Ara Bağlantı Temel Referans Modeli. Kısaca - OSI modeli.

    OSI modeli 7 katmandan oluşmaktadır. Her seviye diğerlerinden soyutlanmıştır ve varlıkları hakkında hiçbir şey bilmez. OSI modeli bir arabaya benzetilebilir: motor, tork üreterek ve bunu şanzımana ileterek işini yapıyor. Motorun, bu torkla daha sonra ne olacağı konusunda kesinlikle hiçbir farkı yoktur. Bir tekerlek, tırtıl veya pervane döndürecek. Aynı şekilde, tekerlek bu torkun nereden geldiğini umursamıyor - motordan veya tamircinin çevirdiği koldan.

    Yük kavramının buraya eklenmesi gerekiyor. Her seviye belirli bir miktarda bilgi taşır. Bu bilgilerin bir kısmı, örneğin adres gibi bu düzey için ek yüktür. Sitenin IP adresi bize herhangi bir yararlı bilgi sağlamaz. Biz sadece sitenin bize gösterdiği kedileri önemsiyoruz. Dolayısıyla bu yük, katmanın protokol veri birimi (PDU) olarak adlandırılan bölümünde taşınır.

    OSI Model Katmanları

    OSI Modelinin her bir katmanına daha yakından bakalım.

    1. seviye. Fiziksel ( fiziksel). Birim yük ( PDU) burada biraz. Birler ve sıfırlar dışında fiziksel katman hiçbir şey bilmez. Bu seviyede teller, patch paneller, ağ hub'ları (alıştığımız ağlarda artık bulunması zor olan hub'lar), ağ bağdaştırıcıları çalışır. Ağ bağdaştırıcıları ve bilgisayardan başka bir şey değil. Ağ bağdaştırıcısının kendisi bit dizisini alır ve iletir.

    2. seviye. kanal ( veri bağlantısı). PDU - çerçeve ( çerçeve). Adresleme bu seviyede görünür. Adres, MAC adresidir. Bağlantı katmanı, çerçevelerin hedefe tesliminden ve bütünlüğünden sorumludur. Alıştığımız ağlarda ARP protokolü link düzeyinde çalışır. Katman 2 adresleme yalnızca bir ağ segmentinde çalışır ve yönlendirme hakkında hiçbir şey bilmez - bunu üst katman yapar. Buna göre, L2 üzerinde çalışan cihazlar, anahtarlar, köprüler ve bir ağ bağdaştırıcı sürücüsüdür.

    3. seviye. Ağ ( ağ). PDU paketi ( paket). En yaygın protokol ("en yaygın" hakkında konuşmayacağım - yeni başlayanlar için bir makale ve genellikle egzotik ile karşılaşmazlar) burada IP'dir. Adresleme, 32 bit uzunluğundaki IP adresleri ile gerçekleşir. Protokol yönlendirilebilirdir, yani bir paket bir dizi yönlendirici aracılığıyla ağın herhangi bir bölümüne ulaşabilir. Yönlendiriciler L3 üzerinde çalışır.

    4. seviye. Ulaşım ( Ulaşım). PDU segmenti ( segment) / datagram ( veri birimi). Bu düzeyde, liman kavramları ortaya çıkar. TCP ve UDP burada çalışır. Bu katmanın protokolleri, uygulamalar arasındaki doğrudan iletişimden ve bilgi dağıtımının güvenilirliğinden sorumludur. Örneğin, veriler yanlış alındığında veya tamamı alınmadığında, TCP verilerin yeniden iletilmesini talep edebilir. TCP, alıcı tarafın her şeyi alacak zamanı yoksa (TCP Pencere Boyutu) veri aktarım hızını da değiştirebilir.

    Aşağıdaki düzeyler yalnızca RFC'de "doğru" olarak uygulanmaktadır. Pratikte, aşağıdaki katmanlarda açıklanan protokoller, OSI modelinin birkaç katmanında aynı anda çalışır, bu nedenle oturum ve temsilci seviyelerine net bir bölünme yoktur. Bu bağlamda, şu anda kullanılan ana yığın, aşağıda bahsedeceğimiz TCP / IP'dir.

    5 seviye. Oturum, toplantı, celse ( oturum, toplantı, celse). PDU verileri ( veri). Bir iletişim oturumunu, bilgi alışverişini, hakları yönetir. Protokoller - L2TP, PPTP.

    6 seviye. Yönetici ( sunum). PDU verileri ( veri). Sunum ve veri şifreleme. JPEG, ASCII, MPEG.

    7 seviye. Uygulamalı ( başvuru). PDU verileri ( veri). En çok sayıda ve çeşitli düzey. Tüm üst düzey protokoller üzerinde yürütülür. POP, SMTP, RDP, HTTP vb. Buradaki protokoller, bilgi iletimini yönlendirmeyi veya garanti etmeyi düşünmek zorunda değildir - daha düşük seviyeler bunu yapar. 7. seviyede, yalnızca belirli eylemlerin uygulanması gereklidir, örneğin belirli bir muhataba bir html kodu veya bir e-posta mesajı almak.

    Çözüm

    OSI modelinin modülerliği, sorunlu alanları hızlı bir şekilde bulmanızı sağlar. Sonuçta, siteye ping (3-4 seviye) yoksa, site görüntülenmediğinde üstteki katmanlara (TCP-HTTP) dalmanın bir anlamı yoktur. Diğer seviyelerden soyutlayarak, problemli kısımda bir hata bulmak daha kolaydır. Bir arabaya benzeterek - tekerlek delindiğinde mumları kontrol etmiyoruz.

    OSI modeli bir referans modelidir - boşlukta bir tür küresel at. Gelişimi çok uzun zaman aldı. Buna paralel olarak, şu anda ağlarda aktif olarak kullanılan TCP / IP protokol yığını geliştirildi. Buna göre TCP/IP ile OSI arasında bir benzetme yapılabilir.

    OSI ağ modeli, açık sistemlerin ara bağlantısı için bir referans modelidir, İngilizce'de Açık Sistemler Ara Bağlantı Temel Referans Modeli gibi görünmektedir. Genelleştirilmiş bir fon sunumundaki amacı ağ oluşturma.

    Yani, OSI modeli, herhangi bir bilgisayarın başka bir bilgisayardan iletilen verilerin şifresini eşit olarak çözebilmesi sayesinde yazılım geliştiriciler için genelleştirilmiş bir standarttır. Açıklığa kavuşturmak için, bir yaşam örneği vereceğim. Arıların sabah mor ışığında etraflarındaki her şeyi gördükleri bilinmektedir. Yani gözlerimiz ve arılarımız aynı resmi tamamen farklı şekillerde algılarlar ve böceklerin gördüğü insan görüşü için algılanamaz olabilir.

    Aynı şey bilgisayarlar için de geçerlidir - eğer bir geliştirici kendi bilgisayarının anladığı herhangi bir programlama dilinde bir uygulama yazarsa, ancak başka hiçbir cihazda mevcut değilse, o zaman başka bir cihazda bu uygulama tarafından oluşturulan belgeyi okuyamazsınız. Bu nedenle, başvuru yazarken herkesin anlayabileceği tek bir kural kümesini takip etme fikrini ortaya çıkardık.

    OSI katmanları

    Netlik sağlamak için, ağ işletim süreci genellikle her biri kendi protokol grubuna sahip 7 seviyeye ayrılır.

    Ağ protokolü, bir ağdaki bilgisayarların iletişim kurmasını ve veri alışverişinde bulunmasını sağlayan kurallar ve teknik prosedürlerdir.
    Tek bir amaç tarafından birleştirilen bir grup protokole protokol yığını denir.

    TCP / IP yığını gibi farklı görevleri gerçekleştirmek için sistemlerin bakımında yer alan birkaç protokol vardır. Bir bilgisayardan alınan bilgilerin yerel ağ üzerinden başka bir bilgisayara nasıl gönderildiğine yakından bakalım.

    SENDER bilgisayarının görevleri:

    • Uygulamadan veri al
    • Hacim büyükse bunları küçük paketlere ayırın
    • İletim için hazırlanın, yani izlenecek yolu belirtin, ağ formatına şifreleyin ve yeniden kodlayın.

    ALICI'nın bilgisayarının görevleri:

    • Veri paketlerini kabul et
    • Servis bilgilerini ondan kaldır
    • Verileri panoya kopyala
    • Tüm paketleri aldıktan sonra, onlardan orijinal veri bloğunu oluşturun.
    • Uygulamaya ver

    Tüm bu işlemleri doğru bir şekilde gerçekleştirebilmek için tek bir kural kümesine yani OSI referans modeline ihtiyaç vardır.

    OSI katmanlarına geri dönelim. Bunları ters sırada saymak gelenekseldir ve tablonun üst kısmında ağ uygulamaları ve altta - bilgi iletiminin fiziksel ortamı bulunur. Veriler bilgisayardan doğrudan ağ kablosuna doğru ilerlerken, farklı katmanlardaki protokoller onu yavaş yavaş dönüştürür ve fiziksel iletim.

    Onlara daha yakından bakalım.

    7. Uygulama Katmanı

    Görevi, ağ uygulamasından veri alıp 6. seviyeye göndermektir.

    6. Sunum Katmanı

    Bu verileri tek bir evrensel dile çevirir. Gerçek şu ki, her bilgisayar işlemcisinin kendi veri işleme formatı vardır, ancak ağa tek bir evrensel formatta girmeleri gerekir - sunum katmanının yaptığı budur.

    5. Oturum Katmanı

    Birçok görevi var.

    1. Alıcıyla bir iletişim oturumu oluşturun. Yazılım, alıcı bilgisayarı şimdi kendisine veri gönderileceği konusunda uyarır.
    2. İsim tanıma ve koruma burada gerçekleşir:
      • kimlik - isim tanıma
      • kimlik doğrulama - şifre kontrolü
      • kayıt - yetkilerin atanması
    3. Bilgi aktarımını hangi tarafın gerçekleştireceği ve ne kadar süreceği.
    4. Genel veri akışındaki kontrol noktalarının düzenlenmesi, böylece bir parçanın kaybolması durumunda hangi parçanın kaybolduğunu ve tekrar gönderilmesi gerektiğini belirlemek kolaydır.
    5. Segmentasyon, büyük bir bloğun küçük paketlere bölünmesidir.

    4. Taşıma Katmanı

    Mesajları iletirken gerekli koruma derecesine sahip uygulamalar sağlar. İki grup protokol vardır:

    • Bağlantı yönelimli protokoller - verilerin teslimini izlerler ve gerekirse başarısızlık durumunda yeniden göndermeyi isterler. Bu TCP - aktarım kontrol protokolüdür.
    • Bağlantısız (UDP) - sadece blok gönderirler ve artık teslimatlarını takip etmezler.

    3. Ağ Katmanı

    Bir paketin rotasını hesaplayarak uçtan uca iletimini sağlar. Bu seviyede, paketlerde, göndericinin ve alıcının IP adresleri, diğer seviyeler tarafından oluşturulan önceki tüm bilgilere eklenir. Bu andan itibaren veri paketi, sahip olduğu PAKET'in kendisi olarak adlandırılır (IP protokolü bir ağlar arası iletişim protokolüdür).

    2. Veri Bağlantı Katmanı

    Burada, bir kablo, yani bir yerel ağ içinde bir paket iletilir. Yalnızca bir LAN'ın uç yönlendiricisine kadar çalışır. Alınan pakete, bağlantı katmanı kendi başlığını ekler - gönderenin ve alıcının MAC adresleri ve bu formda veri bloğu zaten FRAME olarak adlandırılır.

    Bir yerel ağın dışına iletildiğinde, pakete ana bilgisayarın (bilgisayarın) değil, diğer ağın yönlendiricisinin MAC'si atanır. Bu nedenle, yukarıda bağlantı verilen makalede tartışılan gri ve beyaz IP sorunu ortaya çıkıyor. Gri, bir yerel ağ içinde, bunun dışında kullanılmayan bir adrestir. Beyaz, küresel İnternet genelinde benzersiz bir adrestir.

    Sınır yönlendiricisine bir paket geldiğinde, IP paketi bu yönlendiricinin IP'si ile değiştirilir ve tüm yerel ağ tek bir IP adresi altında global yani İnternet'e gider. Adres beyaz ise, verilerin IP adresi olan kısmı değişmez.

    1. Fiziksel katman (Taşıma katmanı)

    Fiziksel veri iletim kanalına gönderilen ikili bilgiyi fiziksel bir sinyale dönüştürmekten sorumludur. Kablo ise sinyal elektriksel, fiber optik ağ ise optik sinyaldir. Bu dönüştürme, bir ağ bağdaştırıcısı kullanılarak gerçekleştirilir.

    Protokol yığınları

    TCP / IP, hem yerel ağdaki hem de küresel İnternet üzerindeki verilerin iletimini kontrol eden bir protokol yığınıdır. Bu yığın 4 katman içerir, yani OSI referans modeline göre her biri birkaç katmanı birleştirir.

    1. Uygulamalı (OSI - Uygulamalı, Sunum ve Oturum)
      Bu seviyeden aşağıdaki protokoller sorumludur:
      • TELNET - şeklinde bir uzak iletişim oturumu Komut satırı
      • FTP - Dosya Aktarım Protokolü
      • SMTP - Posta Aktarım Protokolü
      • POP3 ve IMAP - alım posta öğeleri
      • HTTP - hiper metin belgeleriyle çalışma
    2. Taşıma (OSI'ye göre aynı), yukarıda açıklanan TCP ve UDP'dir.
    3. İnternet (OSI'ye göre - ağ) IP protokolüdür
    4. Ağ arabirim katmanı (OSI'ye göre - kanal ve fiziksel) Bu katmanın çalışmasından ağ bağdaştırıcı sürücüleri sorumludur.

    Veri bloğu terminolojisi

    • Akış - uygulama düzeyinde çalıştırılan veriler
    • Bir datagram, bir UPD'nin çıktısındaki, yani garantili bir teslimatı olmayan bir veri bloğudur.
    • Segment - TCP protokolü çıkışında teslim edilmesi garanti edilen bir blok
    • Paket, IP protokolünden bir veri çıkışı bloğudur. Bu seviyede teslim edilmesi henüz garanti edilmediğinden, datagram olarak da adlandırılabilir.
    • Çerçeve, atanmış MAC adreslerine sahip bir bloktur.

    Teşekkürler! Yardım etmedi


    OSI ağ modeli(açık sistemler ara bağlantısı temel referans modeli - açık sistemlerin ara bağlantısı için temel referans modeli, kısalt. EMVOS; 1978) - OSI / ISO ağ protokol yığınının bir ağ modeli (GOST R ISO / IEC 7498-1-99).

    OSI modelinin genel özellikleri


    OSI protokollerinin uzun süredir geliştirilmesi nedeniyle, şu anda kullanılan ana protokol yığını, OSI modelinin benimsenmesinden önce ve onunla bağlantısının ötesinde geliştirilen TCP / IP'dir.

    70'lerin sonunda, dünyada örneğin DECnet, TCP / IP ve SNA gibi popüler yığınları adlandırabilecek çok sayıda özel iletişim protokolü yığını zaten vardı. Bu birlikte çalışma araçlarının çeşitliliği, farklı protokoller kullanan cihazlar arasındaki uyumsuzluk sorununu ön plana çıkarmıştır. O zamanlar bu sorunu çözmenin yollarından biri, mevcut yığınların eksiklikleri dikkate alınarak oluşturulan, tüm sistemler için ortak olan tek bir protokol yığınına genel bir geçiş olarak görülüyordu. Yeni bir yığın oluşturmaya yönelik bu akademik yaklaşım, OSI modelinin geliştirilmesiyle başladı ve yedi yıl (1977'den 1984'e) sürdü. OSI modelinin amacı, ağ oluşturma araçlarının genelleştirilmiş bir temsilini sağlamaktır. Ağ uzmanları için bir tür evrensel dil olarak geliştirilmiştir, bu nedenle referans model olarak adlandırılır.OSI modelinde iletişim araçları ikiye ayrılır. yedi katman: uygulama, sunum, oturum, ulaşım, ağ, kanal ve fiziksel... Her katman, ağ cihazlarının etkileşiminin çok özel bir yönü ile ilgilenir.

    Uygulamalar, bu amaç için çok seviyeli bir sistem araçları seti kullanarak kendi iletişim protokollerini uygulayabilir. Bu nedenle programcılara bir Uygulama Programı Arayüzü (API) sağlanır. OSI modelinin ideal şemasına göre, bir uygulama yalnızca en üst katmana - uygulama katmanına - istekte bulunabilir, ancak pratikte birçok iletişim protokolü yığını, programcıların hizmetlere veya katmanların altındaki hizmetlere doğrudan erişmesine izin verir. Örneğin, bazı VTYS'lerde yerleşik araçlar bulunur. uzaktan erişim dosyalara. Bu durumda uygulama, uzak kaynaklara erişirken sistem dosyası hizmetini kullanmaz; OSI modelinin üst katmanlarını atlar ve doğrudan OSI modelinin alt katmanlarında bulunan ağ üzerinden mesajların taşınmasından sorumlu sistem araçlarıyla konuşur. Öyleyse, A düğümünün uygulamasının, B düğümünün uygulamasıyla etkileşime girmek istediğini varsayalım. Bunun için, A uygulaması, uygulama katmanına, örneğin, dosya servisi... Bu istek üzerine yazılım uygulama katmanı, standart bir biçimde bir mesaj oluşturur. Ancak bu bilgiyi hedefine ulaştırmak için, daha alt kademelerin sorumluluğunda olan çözülmesi gereken birçok görev var. Mesaj oluşturulduktan sonra, uygulama katmanı onu yığından aşağıya, sunum katmanına yönlendirir. Uygulama katmanı mesajının başlığından elde edilen bilgilere dayanan sunum katmanı protokolü, gerekli eylemleri gerçekleştirir ve mesaja kendi hizmet bilgilerini ekler - hedef makinenin sunum katmanı protokolü için talimatları içeren sunum katmanı başlığı . Ortaya çıkan mesaj, sırayla kendi başlığını vb. ekleyen oturum katmanına iletilir. (Bazı protokol uygulamaları, hizmet bilgilerini yalnızca mesajın başına başlık olarak değil, aynı zamanda -römork denir.) Son olarak, mesaj, aslında, onu iletişim hatları üzerinden hedef makineye ileten alt, fiziksel katmana ulaşır. Bu noktada, mesaj her düzeydeki başlıklarla "büyümüştür".

    Fiziksel katman, bilgisayar 1'in fiziksel çıktı arayüzüne bir mesaj yerleştirir ve ağ üzerinden "yolculuğuna" başlar (bu noktaya kadar mesaj, bilgisayar 1 içinde bir katmandan diğerine iletildi). Ağ üzerinden bilgisayar 2'nin giriş arayüzüne bir mesaj geldiğinde, fiziksel katmanı tarafından alınır ve sırayla katmandan katmana hareket eder. Her seviye, kendi seviyesinin başlığını ayrıştırır ve işler, uygun işlevleri yerine getirir ve ardından bu başlığı kaldırır ve mesajı bir üst seviyeye iletir. Açıklamadan da anlaşılacağı gibi, bir seviyenin protokol varlıkları birbirleriyle doğrudan iletişim kurmaz, aracılar her zaman bu iletişime katılır - daha düşük seviyeli protokoller anlamına gelir. Ve sadece çeşitli düğümlerin fiziksel seviyeleri doğrudan etkileşime girer.

    OSI model katmanları

    OSI modeli
    Katman ) Fonksiyonlar Örnekleri
    Ev sahibi
    katmanlar    		 7. Uygulama Ağ hizmetlerine erişim HTTP, FTP, SMTP
    6. Temsilci (sunum) Veri sunumu ve şifreleme ASCII, EBCDIC, JPEG
    5. Oturum Oturum yönetimi RPC, PAP
    4. Taşıma Segmentler /
    Datagramlar    		 Uç noktalar ve güvenilirlik arasında doğrudan bağlantı TCP, UDP, SCTP

    katmanlar    		 3. Ağ paketler Rota belirleme ve mantıksal adresleme IPv4, IPv6, IPsec, AppleTalk
    2. Kanal (veri bağlantısı) Bit (bit) /
    çerçeveler    		 Fiziksel adresleme PPP, IEEE 802.2, Ethernet, DSL, L2TP, ARP
    1. Fiziksel Bit (bit) Medya, sinyaller ve ikili verilerle çalışma USB, bükümlü çift, koaksiyel kablo, optik kablo

    Literatürde, kullanıcı uygulamalarının ağa eriştiği uygulama katmanı olarak adlandırılan 7. katmanda OSI modelinin katmanlarını tanımlamaya başlamak en yaygın olanıdır. OSI modeli, bağımsız üreticilerin veri aktarım ortamı için ihtiyaç duyduğu standartları tanımlayan fiziksel katman olan 1. katmanla sona erer:

    • iletim ortamının türü (bakır kablo, fiber optik, radyo vb.),
    • sinyal modülasyon tipi,
    • mantıksal ayrık durumların sinyal seviyeleri (sıfır ve bir).

    OSI modelinin herhangi bir protokolü, ya seviyesinin protokolleri ile ya da seviyesinin bir birim üstünde ve / veya altındaki protokollerle etkileşime girmelidir. Kendi düzeyindeki protokollerle olan etkileşimlere yatay, bir üst veya daha düşük düzeylerde ise dikey olarak adlandırılır. OSI modelinin herhangi bir protokolü, yalnızca kendi katmanının işlevlerini yerine getirebilir ve alternatif modellerin protokollerinde gerçekleştirilmeyen başka bir katmanın işlevlerini yerine getiremez.

    Bir dereceye kadar geleneksellik ile her seviyenin kendi işleneni vardır - model ve kullanılan protokoller çerçevesinde ayrı bir seviyede çalıştırılabilen mantıksal olarak bölünemez bir veri öğesi: fiziksel seviyede, en küçük birim birazdır, veri bağlantısı düzeyinde bilgi çerçeveler halinde, ağ düzeyinde - paketler halinde ( datagramlar), taşıma sırasında - bölümler halinde birleştirilir. İletim için mantıksal olarak birleştirilen herhangi bir veri parçası - bir çerçeve, paket, datagram - bir mesaj olarak kabul edilir. içinde mesajlar var Genel görünüm oturum, sunum ve uygulama düzeylerinin işlenenleridir.

    temel ağ teknolojileri fiziksel ve bağlantı katmanlarını içerir.

    Uygulama seviyesi


    Uygulama katmanı (uygulama katmanı) - kullanıcı uygulamalarının ağ ile etkileşimini sağlayan modelin en üst seviyesi:

    • Uygulamaların ağ hizmetlerini kullanmasına izin verir:
      • dosyalara ve veritabanlarına uzaktan erişim,
      • e-posta yönlendirme;
    • hizmet bilgilerinin aktarılmasından sorumludur;
    • uygulamalara hata bilgisi sağlar;
    • sunum katmanına istekler üretir.

    Uygulama protokolleri: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET ve diğerleri.

    Sunum katmanı


    Sunum katmanı, protokol dönüştürme ve veri kodlama/kod çözme sağlar. Uygulama katmanından alınan uygulama talepleri, sunum katmanında ağ üzerinden iletilmek üzere bir formata dönüştürülür ve ağdan alınan veriler uygulama formatına dönüştürülür. Bu seviyede, yerel olarak işlenemiyorsa istekleri başka bir ağ kaynağına yönlendirmenin yanı sıra sıkıştırma/açma veya şifreleme/şifre çözme gerçekleştirilebilir.

    Sunum katmanı genellikle bitişik katmanlardan gelen bilgileri dönüştürmek için bir ara protokoldür. Bu, heterojen uygulamalar arasında alışverişe izin verir. bilgisayar sistemleri uygulamalar için şeffaf bir şekilde. Sunum katmanı, biçimlendirme ve kod dönüştürme sağlar. Kod biçimlendirme, uygulamanın kendisi için anlamlı olan işleme bilgilerini almasını sağlamak için kullanılır. Gerekirse, bu katman bir veri biçiminden diğerine çevirebilir.

    Sunum katmanı, yalnızca verilerin biçimleri ve sunumuyla değil, aynı zamanda programlar tarafından kullanılan veri yapılarıyla da ilgilenir. Böylece Katman 6, verilerin aktarım sırasında düzenlenmesini sağlar.

    Bunun nasıl çalıştığını anlamak için iki sistem olduğunu hayal edin. Biri, verileri temsil etmek için EBCDIC genişletilmiş ikili kodunu kullanır; örneğin, bir IBM ana bilgisayarı olabilir ve diğeri, Amerikan Standart Bilgi Değişim Kodu'nu (ASCII) kullanır (diğer bilgisayar üreticilerinin çoğu tarafından kullanılır). İki sistemin bilgi alışverişi yapması gerekiyorsa, dönüştürmeyi gerçekleştirecek ve iki farklı format arasında çeviri yapacak bir sunum katmanına ihtiyaç vardır.

    Sunum düzeyinde gerçekleştirilen diğer bir işlev, iletilen bilgilerin yetkisiz alıcıların erişimine karşı korunması gerektiğinde kullanılan veri şifrelemedir. Bu sorunu çözmek için sunum düzeyindeki süreçler ve kodlar veri dönüşümlerini gerçekleştirmelidir. Bu seviyede, metinleri sıkıştıran ve grafik görüntüleri ağ üzerinden iletilebilmeleri için bit akışlarına dönüştüren başka rutinler vardır.

    Sunum düzeyindeki standartlar ayrıca nasıl temsil edileceğini de tanımlar. grafik görüntüler... Bu amaçlar için, PICT formatı kullanılabilir - QuickDraw grafiklerini programlar arasında aktarmak için kullanılan bir görüntü formatı.

    Başka bir sunum formatı, etiketli dosya formatıdır. TIFF resimleri ile bitmap'ler için yaygın olarak kullanılan yüksek çözünürlük... Grafikler için kullanılabilecek bir sonraki sunum seviyesi standardı, Joint Photographic Expert Group tarafından geliştirilen standarttır; günlük kullanımda bu standarda basitçe JPEG denir.

    Sesin ve filmin sunumunu tanımlayan başka bir sunum düzeyi standartları grubu daha vardır. Bu elektronik içerir müzik Enstrümanları(Müzik Aleti Dijital Arayüzü, MIDI) müziğin dijital sunumu için, Cinematography Expert Group tarafından geliştirilen, CD'lerdeki video klipleri sıkıştırmak ve kodlamak için kullanılan, dijital olarak depolanan ve 1,5 Mbps'ye kadar hızlarda iletilen MPEG standardı ve QuickTime bir Macintosh ve PowerPC bilgisayarlarda çalışan programlar için ses ve video öğelerini tanımlayan standart.

    Sunum katmanı protokolleri: AFP - Apple Dosyalama Protokolü, ICA - Bağımsız Bilgi İşlem Mimarisi, LPP - Hafif Sunum Protokolü, NCP - NetWare Çekirdek Protokolü, NDR - Ağ Veri Temsil, XDR - eXternal Veri Temsil, X.25 PAD - Paket Onaylayıcı / Ayırıcı Protokol ...

    Oturum düzeyi


    Modelin oturum katmanı, iletişim oturumunun bakımını sağlayarak uygulamaların birbirleriyle uzun süre etkileşime girmesine olanak tanır. Katman, oturum oluşturma / sonlandırma, bilgi alışverişi, görev senkronizasyonu, veri aktarma hakkının belirlenmesi ve uygulamaların etkin olmadığı dönemlerde bir oturumun sürdürülmesini kontrol eder.

    Oturum katmanı protokolleri: ADSP (AppleTalk Veri Akış Protokolü), ASP (AppleTalk Oturum Protokolü), H.245 (Multimedya İletişimi için Çağrı Kontrol Protokolü), ISO-SP (OSI Oturum Katmanı Protokolü (X.225, ISO 8327)), iSNS (İnternet Depolama Ad Hizmeti), L2F (Katman 2 İletim Protokolü), L2TP (Katman 2 Tünel Protokolü), NetBIOS (Ağ Temel Giriş Çıkış Sistemi), PAP (Parola Kimlik Doğrulama Protokolü), PPTP (Noktadan Noktaya Tünel Protokolü), RPC (Uzak Prosedür Çağrı Protokolü), RTCP (Gerçek Zamanlı Aktarım Kontrol Protokolü), SMPP (Eşler Arası Kısa Mesaj), SCP (Oturum Kontrol Protokolü), ZIP (Bölge Bilgi Protokolü), SDP (Sockets Direct Protoco]).

    Taşıma katmanı


    Modelin taşıma katmanı, göndericiden alıcıya güvenilir veri aktarımı sağlamak için tasarlanmıştır. Aynı zamanda, güvenilirlik seviyesi büyük ölçüde değişebilir. Yalnızca temel taşıma işlevlerini sağlayan protokollerden (örneğin, alındı ​​onayı olmadan veri aktarım işlevleri) ve birden çok veri paketinin hedefe doğru sırada teslim edilmesini garanti eden protokollerle biten birçok taşıma katmanı protokolü sınıfı vardır. , çoklu veri akışlarını çoğaltır, bir veri akışı kontrol mekanizması sağlar ve alınan verilerin geçerliliğini garanti eder. Örneğin, UDP, tek bir datagram içindeki verilerin bütünlüğünü izlemekle sınırlıdır ve bir paketin tamamını kaybetme veya paketleri çoğaltma, veri paketlerinin alındığı sıranın ihlali olasılığını dışlamaz; TCP, veri kaybını veya sıra dışı veya tekrarlamayı ortadan kaldırarak güvenilir sürekli veri iletimi sağlar, verileri yeniden dağıtabilir, büyük veri parçalarını parçalara ayırabilir veya tam tersi, parçaları tek bir pakete yapıştırabilir.

    Aktarım katmanı protokolleri: ATP (AppleTalk İşlem Protokolü), CUDP (Döngüsel UDP), DCCP (Datagram Tıkanıklığı Kontrol Protokolü), FCP (Fiber Kanalı | Fiber Kanal Protokolü), IL (IL Protokolü), NBF (NetBIOS Çerçeve protokolü), NCP ( NetWare Çekirdek Protokolü), SCTP (Akış Kontrolü İletim Protokolü), SPX (Sıralı Paket Değişimi), SST (Yapılandırılmış Akış Aktarımı), TCP (İletim Kontrol Protokolü), UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü).

    Ağ katmanı


    Modelin ağ katmanı (lang-en | ağ katmanı), veri iletim yolunu tanımlamak için kullanılır. Mantıksal adresleri ve isimleri fiziksel olanlara çevirmekten, en kısa rotaları belirlemekten, anahtarlama ve yönlendirmeden, ağdaki sorunları ve "tıkanıklığı" takip etmekten sorumludur.

    Ağ katmanı protokolleri, verileri kaynaktan hedefe yönlendirir. Bu seviyede çalışan cihazlar (yönlendiriciler) geleneksel olarak üçüncü seviye cihazlar olarak adlandırılır (OSI modelindeki seviye numarasına göre).

    Ağ katmanı protokolleri: IP / IPv4 / IPv6 (İnternet Protokolü), IPX (İnternet Paket Değişimi), X.25 (kısmen 2. katmanda uygulanır), CLNP (bağlantısız ağ protokolü), IPsec (İnternet Protokolü Güvenliği). Yönlendirme protokolleri - RIP (Yönlendirme Bilgi Protokolü), OSPF (Önce En Kısa Yolu Aç).

    Bağlantı katmanı


    Veri bağlantı katmanı, fiziksel katmandaki ağların etkileşimini sağlamak ve oluşabilecek hataları kontrol etmek için tasarlanmıştır. Fiziksel katmandan alınan, bitler halinde sunulan veriler, çerçevelere paketlenir, bütünlüklerini kontrol eder ve gerekirse hataları düzeltir (hasarlı bir çerçeve için tekrarlanan bir istek oluşturur) ve ağ katmanına gönderir. Bağlantı katmanı, bu etkileşimi kontrol ederek ve yöneterek bir veya daha fazla fiziksel katmanla etkileşime girebilir.

    IEEE 802 spesifikasyonu bu katmanı iki alt katmana ayırır: MAC (Medya Erişim Kontrolü) paylaşılan fiziksel ortama erişimi düzenler, LLC (mantıksal bağlantı kontrolü) ağ katmanı hizmeti sağlar.

    Anahtarlar, köprüler ve diğer cihazlar bu seviyede çalışır. Bu cihazların katman 2 adreslemesini kullandığı söylenir (OSI modelinde katman numarasına göre).

    Bağlantı katmanı protokolleri: ARCnet, ATM (Asenkron Aktarım Modu), Denetleyici Alan Ağı (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Otomatik Koruma Anahtarlama (EAPS), Fiber Dağıtılmış Veri Arayüzü (FDDI), Çerçeve Aktarımı, Yüksek Düzey Veri Bağlantı Kontrolü (HDLC), IEEE 802.2 (IEEE 802 MAC katmanlarına LLC işlevleri sağlar), Bağlantı Erişim Prosedürleri, D kanalı (LAPD), IEEE 802.11 kablosuz LAN, LocalTalk, Çok Protokollü Etiket Anahtarlama (MPLS), Noktadan Noktaya Protokol (PPP), Ethernet Üzerinden Noktadan Noktaya Protokol (PPPoE), StarLan, Token ring, Tek Yönlü Bağlantı Algılama (UDLD), x.25]], ARP.

    Programlamada bu katman ağ kartının sürücüsünü temsil eder; işletim sistemlerinde kanal ve ağ katmanlarının birbirleriyle etkileşimi için bir yazılım arayüzü vardır. Bu yeni bir seviye değil, sadece işletim sistemine özel bir model uygulamasıdır. Bu tür arabirimlere örnekler: ODI, NDIS, UDI.

    Fiziksel katman


    Fiziksel katman - ikili biçimde temsil edilen verileri bir cihazdan (bilgisayar) diğerine aktarma yöntemini tanımlayan modelin alt katmanı. Bu tür yöntemlerin derlenmesinde, Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü, Elektronik Endüstrisi Birliği, Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli kuruluşlar yer almaktadır. Elektriksel veya optik sinyalleri bir kablo veya radyo havasına iletirler ve buna göre dijital sinyalleri kodlama yöntemlerine uygun olarak bunları alır ve veri bitlerine dönüştürürler.

    Hub'lar]], sinyal tekrarlayıcılar ve medya dönüştürücüler de bu seviyede çalışır.

    Fiziksel katman işlevleri, ağa bağlı tüm cihazlarda uygulanır. Bilgisayar tarafında, fiziksel katman işlevleri bir ağ bağdaştırıcısı veya seri bağlantı noktası tarafından gerçekleştirilir. Fiziksel katman, iki sistem arasındaki fiziksel, elektriksel ve mekanik arayüzleri içerir. Fiziksel katman, fiber optik, bükümlü çift, koaksiyel kablo, uydu veri aktarım kanalı vb. gibi veri aktarım ortam türlerini tanımlar. Fiziksel katmanla ilgili standart ağ arabirimi türleri :)