DataLife Engine / Модель сети OSI

Модель сети OSI

Как показала практика, для реализации сети чаще всего используются стандартные протоколы. Поскольку сети уже начали свой «тернистый путь», было реализованы различные протоколы на уровнях компаний и государств. Чтобы многообразие сетевых соглашений, принятых для взаимосвязи узлов сети собрать «в охапку» и разложить «по полочкам», множество содружеств по стандартизации в начале 80-х годов создали модель взаимодействия открытых систем OSI, сыгравшую не маловажную роль в дальнейшем развитии компьютерных сетей.

С миру по нитке

В конце 70-х годов в мире уже собралось множество фирменных стеков коммуникационных протоколов. В качестве популярных нельзя не отметить DECnet, TCP/IT и IBM SNA. Разнообразие межсетевых средств было обширным, это в целом можно считать за плюс. Но устройства, работающие с этими протоколами, были попросту несовместимы друг с другом.

Чтобы решить проблему, единственно верным вариантом развития событий предлагался обобщенный переход на объединяющий опционально все системы стек протоколов, который будет учитывать недостатки всех предшествующих ему стеков. И началась разработка, занявшая семь долгих лет.

В процессе стандартизации была разработана модель OSI (Open System Interconnection или эталонная модель), предназначение которой обобщить средства сетевого взаимодействия. Можно сказать, что OSI – универсальный язык для сетевых специалистов. Так называемая «справочная модель».

Выполняемые задачи

Есть конкретные задачи, которые на себе вытягивает модель OSI:

  1. Определение иерархии взаимосвязи систем в сетях с коммутацией пакетов.
  2. Определение стандартных названий уровней.
  3. Описывает функции, которыми возложены на каждый из уровней.

Нужно понимать, что в модели OSI нет инструкции или описания по реализации конкретного набора протоколов. Получается, что здесь описывается только системные средства взаимосвязи, что реализованы:

Здесь нет средств взаимосвязи программ конечных юзеров.

Уровни

Средства взаимодействия в модели OSI делятся на уровни. Отвечаю на вопрос, сколько уровней в модели OSI - всего их семь.

Эталонная модель структурирована по уровням так:

  1. Физический – передает поток единиц и нолей с помощью битов по физ. каналам связи (оптоволоконный, коаксиальный или витопарный кабель). С физическим уровнем работают все устройства, подсоединенные к сети. Данные опции первого уровня выполняет сетевой адаптер или порт. Пример протокола – спецификация 1000Dase-T.
  2. Канальный – необходим для прозрачности сопряжения сетевого уровня. Можно сказать, что он подготавливает почву для последующего уровня, выполняя для него установку логических цепочек между узлами, согласовывает пропускную способность между приемником и передатчиком, обеспечивает надежность передачи данных, сканирует и корректирует ошибки.
  3. Сетевой – необходим для реализации единой транспортной системы, которая связует несколько сетей между собой. Такую сеть именуют составной. По сути, вся связка отличающихся друг от друга технологий протоколов реализуется на сетевом уровне с помощью группирования протоколов и специальными устройствами, называемыми – маршрутизаторы.
  4. Транспортный – предоставляет транспортировку данных приложениям и верхним трем уровням OSI в той степени, в которой им это нужно. Этот уровень делится на 5 классов (от срочного, до самого надежного, то есть без потерь, искажений или дублей).
  5. Сеансовый – предназначен для фиксации активной стороны в данный момент. Можно сказать, что основная его задача – сохранить информацию о состоянии длинных передач в качестве «чекпоинта» и при внезапном отказе не начинать передачу данных сначала, а сделать возврат к этому чекпоинту.
  6. Представления – это так называемый переводчик между гражданами Китая и России. Основная задача – представление проходящей в сети информации без изменения ее содержимого. Так шестой уровень при передаче данных позволяет понимать прикладной уровень программы другой программой либо системой.
  7. Прикладной – набор всевозможных протоколов, благодаря которым конечный пользователь способен получить доступ к таким данным по сети, как файлы общей папки, сетевой принтер, web-страницы и прочее.

Модель взаимодействия открытых систем OSI базируется на построении в соответствии с присутствующими в общем доступе стандартизированными программными и аппаратными компонентами. Пример открытой системы – Интернет. Он делался с учетом всех требований, которым следует открытая система. Вследствие, данная глобальная сеть, разработкой которой занимались тысячи людей, реализовала объединение множества компаний, университетов, коллегиумов, а по прошествии годов смогла сконнектить и завязать между собой многомиллионные сети и многомиллиардные устройства по всей планете Земля и за ее пределами.

Важно понимать отличие между моделью OSI и стеком протоколов OSI. Модель – концепция (эталон) схемы взаимодействия открытых систем. Стек – это набор спецификаций конкретных протоколов.

Маршрутизатор

На каком уровне модели OSI работает маршрутизатор? Он работает на третьем, сетевом уровне, потому что умеет присваивать IP-адреса подключенным в его сеть устройствам. В этом ему опционально помогает протокол DHCP.

3-08-2020, 15:57
Вернуться назад