▷ Model Osi: co to jest i do czego służy

W tym artykule postaramy się szczegółowo zdefiniować, czym jest model OSI. Pomimo faktu, że model sieci stosowany w sieciach lokalnych nie teoretycznie pokrywa się z tym modelem komunikacji, ma on wiele własnych cech. Ponadto musimy pamiętać, że różni się to w zależności od różnych topologii sieci używanych szczególnie w środowiskach biznesowych i dużych firmach. Model OSI ma na celu zrozumienie w różny sposób różnych poziomów komunikacji.

Indeks treści

Obecnie zawsze konstruujemy znormalizowane modele dla różnych aspektów naszego środowiska. Widzimy to ostrzej w protokołach telekomunikacyjnych między maszynami. Standaryzacja jest konieczna w środowisku, w którym podłączonych jest wiele sieci i typów maszyn, nie wspominając już o dużej liczbie operatorów telekomunikacyjnych istniejących na rynku.

Przykładem tego jest model zaproponowany przez ISO, który był kluczem do osiągnięcia dokładnie rozwoju tej komunikacji wśród wielu elementów, które są zasadniczo całkowicie różne od siebie. Zobaczmy teraz szczegółowo jego główne punkty zainteresowania.

Co to jest model OSI

Model OSI został opracowany w 1984 roku przez organizację ISO (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna). Norma ta realizowała ambitny cel polegający na połączeniu systemu różnego pochodzenia, tak aby mógł on wymieniać informacje bez żadnych przeszkód ze względu na protokoły, z którymi działały na swój sposób według producenta.

Model OSI składa się z 7 warstw lub poziomów abstrakcji. Każdy z tych poziomów będzie miał swoje własne funkcje, dzięki czemu razem będą w stanie osiągnąć swój ostateczny cel. Właśnie ten podział na poziomy umożliwia wzajemną komunikację różnych protokołów poprzez skoncentrowanie określonych funkcji na każdym poziomie działania.

Należy również pamiętać, że model OSI nie jest definicją samej topologii ani modelu sieci. Nie określa on ani nie definiuje protokołów używanych w komunikacji, ponieważ są one implementowane niezależnie od tego modelu. OSI naprawdę określa ich funkcjonalność, aby osiągnąć standard.

Poziomy, z których składa się model OSI to:

Rodzaje usług

Model OSI ustanawia dwa podstawowe typy usług, które istnieją dla telekomunikacji:

• Z połączeniem: konieczne jest najpierw nawiązanie połączenia przez obwód w celu wymiany informacji. Jednym z rodzajów komunikacji z połączeniem jest telefon, zarówno mobilny, jak i stacjonarny. Brak połączenia: do wysyłania lub odbierania informacji nie jest konieczne ustanawianie obwodu. Wiadomość zostanie wysłana z adresem docelowym i dotrze jak najszybciej, ale niekoniecznie zostanie zamówiona. Typowym przykładem jest wysyłanie wiadomości e-mail.

Pojęcia i terminologia stosowane w modelu OSI

Aby mówić o OSI, musimy także znać różne terminy bezpośrednio z nim związane. Gdyby tego nie zrobili, zrozumielibyśmy wiele koncepcji tego modelu.

System

Jest to element fizyczny, w którym model jest stosowany. Jest to zestaw różnych fizycznych maszyn, które połączone, są zdolne do przesyłania informacji

Model

Model pomaga zdefiniować strukturę wraz z szeregiem funkcji, które będzie wykonywał system telekomunikacyjny. Model nie zawiera definicji sposobu wdrożenia sieci telekomunikacyjnej, a jedynie określa, jaka powinna być standardowa procedura wymiany informacji.

Poziom

Jest to zestaw konkretnych funkcji ułatwiających komunikację pogrupowaną w byt, który z kolei jest powiązany zarówno z niższym, jak i wyższym poziomem.

Interakcje między poziomami nazywane są prymitywami i mogą być monitami, odpowiedziami, żądaniami lub potwierdzeniami. Każdy poziom ma następujące cechy:

• Każdy poziom przeznaczony jest do wykonywania określonych funkcji. Kiedy będziemy musieli zaimplementować pewne funkcje w sieci, zastosujemy poziom odpowiadający tym funkcjom Każdy z tych poziomów jest powiązany z poprzednim i kolejnymi poziomami w skali abstrakcji. Uzyskuje dane z niższego poziomu i dostarcza je do wyższego poziomu Każdy poziom zawiera usługi niezależne od praktycznego wdrożenia. Dla każdego poziomu należy ustalić limity, o ile zapewniają one przepływ informacji między nimi

Funkcja lub algorytm

Jest to zestaw instrukcji, które są ze sobą powiązane, dzięki czemu poprzez bodźce wejściowe (argumenty) wytwarza określone wyniki (wyniki).

Warstwy OSI

Podstawowa obsługa

Teraz musimy porozmawiać o siedmiu poziomach ustanowionych przez standard komunikacji OSI. Każdy z tych poziomów będzie miał swoje własne funkcje i protokoły, które będą działać w celu komunikacji z innymi poziomami.

Protokoły każdego poziomu komunikują się ze swoimi odpowiednikami lub równorzędnymi, czyli z własnym protokołem znajdującym się na drugim końcu komunikacji. W ten sposób inne protokoły innych poziomów nie będą miały wpływu.

Aby ustalić przepływ informacji, maszyna inicjująca wysyła informacje, które odejdą od warstwy najbardziej powierzchownej do warstwy fizycznej. Następnie w maszynie docelowej przepływ dotrze do tej warstwy fizycznej i osiągnie najbardziej powierzchowną warstwę, jaka istnieje.

Ponadto każdy poziom działa niezależnie od innych, w razie potrzeby poznaj działanie innych poziomów. W ten sposób każdy z nich można modyfikować bez wpływu na inne. Na przykład, jeśli chcemy dodać fizyczny sprzęt lub kartę sieciową, wpłynie to tylko na warstwę kontrolującą te urządzenia.

Poziomy można podzielić na dwie grupy, zorientowane na sieć i na aplikacje.

Poziomy OSI zorientowane na sieć

Poziomy te są odpowiedzialne za zarządzanie fizyczną sekcją połączenia, taką jak nawiązywanie komunikacji, kierowanie nią i wysyłanie

Warstwa 1: Fizyka

Ten poziom dotyczy bezpośrednio fizycznych elementów połączenia. Zarządza procedurami na poziomie elektronicznym, dzięki czemu ciąg bitów informacji przemieszcza się z nadajnika do odbiornika bez żadnych zmian.

• Definiuje fizyczne medium transmisyjne: skrętka, kabel koncentryczny, fale i światłowody Zarządza sygnałami elektrycznymi i przesyła strumień bitów Definiuje właściwości materiałów, takich jak złącza i poziomy napięcia

Niektóre normy związane z tym poziomem to: ISO 2110, EIA-232, V.35, X.24, V24, V.28

Warstwa 2: Łącze danych

Ten poziom odpowiada za zapewnienie środków funkcjonalnych do ustanowienia komunikacji elementów fizycznych. Zajmuje się fizycznym routingiem danych, dostępem do medium, a zwłaszcza wykrywaniem błędów w transmisji.

Ta warstwa buduje ramki bitów z informacjami, a także innymi elementami, aby kontrolować poprawność transmisji. Typowym elementem realizującym funkcje tej warstwy jest przełącznik lub router, który jest odpowiedzialny za odbieranie i wysyłanie danych z nadajnika do odbiornika

Najbardziej znanymi protokołami dla tego łącza są IEEE 802 dla połączeń LAN i IEEE 802.11 dla połączeń WiFi.

Warstwa 3: czerwona

Ta warstwa jest odpowiedzialna za identyfikację routingu między dwiema lub więcej połączonymi sieciami. Ten poziom pozwoli na przesłanie danych z nadajnika do odbiornika, umożliwiając niezbędne przełączanie i routing wiadomości. Z tego powodu konieczne jest, aby ta warstwa znała topologię sieci, w której działa.

Najbardziej znanym protokołem, który to robi, jest IP. Znajdziemy także inne, takie jak IPX, APPLETALK lub ISO 9542.

Warstwa 4: Transport

Ten poziom odpowiada za transport danych znalezionych w pakiecie transmisyjnym z miejsca nadania do miejsca docelowego. Odbywa się to niezależnie od rodzaju sieci wykrytej przez niższy poziom. Jednostka informacyjna lub PDU, którą wcześniej widzieliśmy, nazywamy ją również Datagramem, jeśli działa z protokołem UPD zorientowanym na wysyłanie bezpołączeniowe lub Segmentem, jeśli działa z protokołem TCP zorientowanym na połączenie.

Ta warstwa działa z portami logicznymi, takimi jak 80, 443 itp. Ponadto jest to główna warstwa, w której należy zapewnić wystarczającą jakość, aby transmisja wiadomości przebiegała prawidłowo i zgodnie z wymaganiami użytkownika.

Poziomy OSI zorientowane na aplikacje

Te warstwy działają bezpośrednio z aplikacjami, które żądają usług niższego poziomu. Odpowiada za dostosowanie informacji, tak aby były zrozumiałe z punktu widzenia użytkownika, poprzez interfejs i format.

Warstwa 5: Sesja

Na tym poziomie można kontrolować i utrzymywać aktywne połączenie między maszynami, które przesyłają informacje. Zapewni to, że po ustanowieniu połączenia zostanie ono utrzymane do zakończenia transmisji.

Będzie odpowiedzialny za mapowanie adresu sesji, który wprowadza użytkownik, aby przekazać je do adresów transportowych, z którymi współpracują niższe poziomy.

Warstwa 6: Prezentacja

Jak sama nazwa wskazuje, warstwa ta odpowiada za reprezentację przesyłanych informacji. Zapewni to, że dane docierające do użytkowników są zrozumiałe pomimo różnych protokołów używanych zarówno w odbiorniku, jak i nadajniku. Tłumaczą ciąg znaków na coś zrozumiałego, że tak powiem.

Ta warstwa nie działa z routingiem wiadomości lub linkami, ale jest odpowiedzialna za pracę z użyteczną treścią, którą chcemy zobaczyć.

Warstwa 7: Aplikacja

Jest to ostatni poziom, umożliwiający użytkownikom wykonywanie akcji i poleceń we własnych aplikacjach, takich jak przycisk wysyłania wiadomości e-mail lub program do wysyłania plików za pośrednictwem FTP. Umożliwia także komunikację między resztą niższych warstw.

Przykładem warstwy aplikacji może być protokół SMTP do wysyłania wiadomości e-mail, programów do przesyłania plików FTP itp.

Elementy danych w modelu OSI

Jest to element przetwarzający informacje w otwartym systemie w celu zastosowania ich do niektórych funkcji. W takim przypadku spróbuje przetworzyć informacje w celu wymiany między maszynami. Proces składa się z:

• Punkt dostępu do usługi (SAP): miejsce, w którym każda warstwa znajduje usługi warstwy tuż poniżej interfejsu danych (IDU): blok informacji przekazywany przez jedną warstwę do niższej warstwy Jednostka danych protokół (N-PDU): pakiety informacyjne, które niosą informacje przeznaczone do wysłania przez sieć. Informacje te zostaną podzielone i będą się składały z nagłówka zawierającego informacje kontrolne. Informacje te są wymieniane między dwoma podmiotami należącymi do tego samego poziomu w różnych miejscach. Service Data Unit (SDU): Każde IDU składa się z pola informacyjnego do kontroli interfejsu (ICI) i innego pola z informacjami z informacjami o sieci (SDU). SDU na poziomie n reprezentuje PDU na poziomie n + 1, a więc n + 1-PDU = n-SDU

Graficznie można to przedstawić następująco:

Proces transmisji danych w modelu OSI

Zobaczmy teraz, jak działają warstwy modelu OSI w transmisji danych.

1. Warstwa aplikacji otrzyma wiadomość od użytkownika, która znajduje się w warstwie aplikacji. Ta warstwa dodaje do niej nagłówek ICI, tworząc PDU warstwy aplikacji, i zostaje przemianowana na IDU. Teraz przejdź do następnej warstwy Wiadomość znajduje się teraz w warstwie prezentacji. Ta warstwa dodaje do niej własny nagłówek i jest przenoszona do następnej warstwy. Wiadomość jest teraz w warstwie sesji i poprzednia procedura jest powtarzana ponownie. Warstwy fizyczne są następnie wysyłane W warstwach fizycznych pakiet zostanie poprawnie zaadresowany do odbiornika. Gdy wiadomość dotrze do odbiornika, każda warstwa usuwa nagłówek, który została zatwierdzona przez nią przesłana w wiadomości. Teraz wiadomość dociera do docelowej warstwy aplikacji, która ma zostać dostarczona do zrozumiałe dla użytkownika

To kończy nasz artykuł na temat modelu OSI

Polecamy również:

Jeśli chcesz nam powiedzieć o jakimkolwiek pytaniu, napisz je w komentarzach