Model sieci OSI jest modelem odniesienia dla wzajemnych połączeń systemów otwartych; w języku angielskim brzmi jak podstawowy model odniesienia Open Systems Interconnection. Jego cel w uogólnionym spojrzeniu na narzędzia sieciowe.
Oznacza to, że model OSI jest uogólnionym standardem dla programistów, dzięki któremu każdy komputer może w równym stopniu odszyfrować dane przesyłane z innego komputera. Aby było jasne, podam przykład z życia. Wiadomo, że pszczoły widzą wszystko wokół siebie w porannym fioletowym świetle. Oznacza to, że nasze oczy i pszczoły postrzegają ten sam obraz na zupełnie inne sposoby, a to, co widzą owady, może być niedostrzegalne dla ludzkiego wzroku.
Tak samo jest z komputerami - jeśli jeden programista napisze aplikację w jakimkolwiek języku programowania, który rozumie jego własny komputer, ale nie jest dostępny dla żadnego innego, to na żadnym innym urządzeniu nie będzie można odczytać dokumentu stworzonego przez tę aplikację. Dlatego wpadliśmy na pomysł, aby pisząc aplikacje, kierować się jednym, zrozumiałym dla każdego, zestawem reguł.
Warstwy OSI
Dla jasności proces działania sieci jest zwykle podzielony na 7 poziomów, z których każdy ma własną grupę protokołów.
Protokół sieciowy to zasady i procedury techniczne, które umożliwiają komputerom w sieci komunikację i wymianę danych.
Grupa protokołów połączona jednym celem końcowym nazywana jest stosem protokołów.
Istnieje kilka protokołów do wykonywania różnych zadań związanych z konserwacją systemów, takich jak stos TCP / IP. Przyjrzyjmy się bliżej, jak informacje z jednego komputera są przesyłane przez sieć lokalną do innego komputera.
Zadania komputera SENDER:
- Pobierz dane z aplikacji
- Podziel je na małe opakowania, jeśli są duże
- Przygotuj się do transmisji, to znaczy wskaż trasę, którą chcesz podążać, zaszyfruj i ponownie zakoduj do formatu sieciowego.
Zadania komputera ODBIORCY:
- Akceptuj pakiety danych
- Usuń z niego informacje serwisowe
- Skopiuj dane do schowka
- Po całkowitym odebraniu wszystkich pakietów utwórz z nich oryginalny blok danych
- Daj to aplikacji
Do prawidłowego wykonania wszystkich tych operacji potrzebny jest jeden zestaw reguł, czyli model odniesienia OSI.
Wróćmy do warstw OSI. Zwyczajowo liczy się je w odwrotnej kolejności, aw górnej części tabeli znajdują się aplikacje sieciowe, aw dolnej - fizyczny nośnik transmisji informacji. Gdy dane przesyłane są z komputera bezpośrednio do kabla sieciowego, protokoły na różnych warstwach stopniowo je przekształcają, przygotowując się do fizycznej transmisji.
Przyjrzyjmy się im bliżej.
7. Warstwa aplikacji
Jego zadaniem jest pobranie danych z aplikacji sieciowej i przesłanie ich na 6 poziom.
6. Warstwa prezentacji
Tłumaczy te dane na jeden uniwersalny język. Faktem jest, że każdy procesor komputera ma swój własny format przetwarzania danych, ale musi dostać się do sieci w jednym uniwersalnym formacie - tak robi warstwa prezentacji.
5. Warstwa sesji
Ma wiele zadań.
- Nawiąż sesję komunikacyjną z odbiorcą. Oprogramowanie ostrzega komputer odbiorcy, że dane zostaną do niego wysłane.
- Rozpoznawanie i ochrona nazwiska odbywa się tutaj:
- identyfikacja - rozpoznawanie imienia
- uwierzytelnianie - sprawdzanie hasła
- rejestracja - cesja uprawnień
- Realizacja po której stronie dokonuje przekazu informacji i jak długo to zajmie.
- Rozmieszczenie punktów kontrolnych w ogólnym przepływie danych tak, aby w przypadku utraty jakiejś części łatwo było ustalić, która część została zgubiona i powinna zostać wysłana ponownie.
- Segmentacja to rozbicie dużego bloku na małe paczki.
4. Warstwa transportowa
Zapewnia aplikacjom wymagany stopień ochrony podczas dostarczania wiadomości. Istnieją dwie grupy protokołów:
- Protokoły zorientowane na połączenie - śledzą dostarczanie danych i, jeśli to konieczne, żądają ponownego wysłania w przypadku niepowodzenia. To jest TCP - protokół kontroli transmisji.
- Bez połączenia (UDP) - po prostu wysyłają bloki i nie śledzą już ich dostawy.
3. Warstwa sieciowa
Zapewnia transmisję pakietu od końca do końca, obliczając jego trasę. Na tym poziomie w pakietach adresy IP nadawcy i odbiorcy są dodawane do wszystkich wcześniejszych informacji generowanych przez inne poziomy. Od tego momentu pakiet danych jest nazywany samym PAKIETEM, który ma adresy IP (protokół IP jest protokołem sieciowym).
2. Warstwa łącza danych
Tutaj pakiet jest przesyłany jednym kablem, czyli jedną siecią lokalną. Działa tylko do routera granicznego jednej sieci LAN. Do odebranego pakietu warstwa łącza dodaje własny nagłówek - adresy MAC nadawcy i odbiorcy iw tej formie blok danych nosi już nazwę FRAME.
W przypadku przesyłania poza jedną sieć lokalną pakietowi jest przypisywany adres MAC nie hosta (komputera), ale routera w innej sieci. Stąd pojawia się kwestia szarego i białego IP, o czym była mowa w artykule, do którego odsyłacz był powyżej. Szary to adres w jednej sieci lokalnej, który nie jest używany poza nią. White to unikalny adres w całym globalnym Internecie.
Gdy pakiet dociera do routera granicznego, pakiet IP jest zastępowany adresem IP tego routera, a cała sieć lokalna przechodzi do sieci globalnej, czyli Internetu, pod jednym adresem IP. Jeśli adres jest biały, to część danych z adresem IP nie zmienia się.
1. Warstwa fizyczna (warstwa transportowa)
Odpowiada za konwersję informacji binarnych na sygnał fizyczny, który jest przesyłany do fizycznego kanału transmisji danych. Jeśli jest to kabel, to sygnał jest elektryczny, jeśli jest to sieć światłowodowa, to jest to sygnał optyczny. Ta konwersja jest wykonywana za pomocą karty sieciowej.
Stosy protokołów
TCP / IP to stos protokołów, który steruje transmisją danych zarówno w sieci lokalnej, jak iw globalnym Internecie. Ten stos zawiera 4 warstwy, to znaczy zgodnie z modelem odniesienia OSI, każda z nich łączy kilka warstw.
- Zastosowane (zgodnie z OSI - zastosowane, prezentacja i sesja)
Za ten poziom odpowiadają następujące protokoły:
- TELNET - sesja komunikacji zdalnej jako linia poleceń
- FTP - protokół przesyłania plików
- SMTP - protokół przesyłania poczty
- POP3 i IMAP - odbieranie poczty
- HTTP - praca z dokumentami hipertekstowymi
- Transport (zgodnie z OSI to samo) to TCP i UDP już opisane powyżej.
- Internet (zgodnie z OSI - sieć) jest protokołem IP
- Warstwa interfejsu sieciowego (kanałowa i fizyczna OSI) Sterowniki kart sieciowych są odpowiedzialne za działanie tej warstwy.
Terminologia dotycząca bloków danych
- Stream - dane obsługiwane na poziomie aplikacji
- Datagram to blok danych na wyjściu z UPD, czyli taki, który nie ma gwarantowanej dostawy.
- Segment - blok gwarantowany do dostarczenia na wyjściu z protokołu TCP
- Pakiet to blok danych wyprowadzanych z protokołu IP. ponieważ na tym poziomie nie ma jeszcze gwarancji dostarczenia, można go również nazwać datagramem.
- Ramka to blok z przypisanymi adresami MAC.