Straturi de model OSI și protocoale în rețeaua de calculatoare

Ce este modelul OSI?

Modelul OSI este un model logic și conceptual care definește comunicarea în rețea utilizată de sistemele deschise interconectarii și comunicării cu alte sisteme. Interconectarea sistemului deschis (modelul OSI) definește, de asemenea, o rețea logică și descrie în mod eficient transferul de pachete de computer prin utilizarea diferitelor straturi de protocoale.

Caracteristicile modelului OSI

Iată câteva caracteristici importante ale modelului OSI:

Un strat ar trebui creat numai acolo unde sunt necesare niveluri definite de abstractizare.
Funcția fiecărui strat trebuie selectată conform protocoalelor standardizate internațional.
Numărul de straturi trebuie să fie mare, astfel încât funcțiile separate să nu fie plasate în același strat. În același timp, ar trebui să fie suficient de mic pentru ca arhitectura să nu devină foarte complicată.
În modelul OSI, fiecare strat se bazează pe următorul strat inferior pentru a îndeplini funcții primitive. Fiecare nivel ar trebui să fie capabil să ofere servicii următorului nivel superior
Modificările făcute într-un strat nu ar trebui să necesite modificări în alte laver-uri.

De ce a modelului OSI?

Vă ajută să înțelegeți comunicarea printr-o rețea
Depanarea este mai ușoară prin separarea funcțiilor în diferite straturi de rețea.
Vă ajută să înțelegeți noile tehnologii pe măsură ce sunt dezvoltate.
Vă permite să comparați relațiile funcționale primare pe diferite straturi de rețea.

Istoria modelului OSI

Iată reperele esențiale din istoria modelului OSI:

La sfârșitul anilor 1970, ISO a condus un program de dezvoltare a standardelor generale și a metodelor de creare a rețelelor.
În 1973, un sistem experimental de comutare de pachete din Marea Britanie a identificat cerința pentru definirea protocoalelor de nivel superior.
În anul 1983, modelul OSI a fost inițial destinat să fie o specificație detaliată a interfețelor reale.
În 1984, arhitectura OSI a fost adoptată oficial de ISO ca standard internațional

7 straturi ale modelului OSI

Modelul OSI este un sistem de arhitectură de server stratificat în care fiecare strat este definit în funcție de o funcție specifică de îndeplinit. Toate aceste șapte straturi lucrează în colaborare pentru a transmite datele de la un strat la altul.

Straturile Superioare: Se ocupă de probleme de aplicație și este implementat în mare parte numai în software. Cel mai mare este cel mai apropiat de utilizatorul final al sistemului. În acest strat, comunicarea de la un utilizator final la altul începe prin utilizarea interacțiunii dintre stratul de aplicație. Acesta va procesa până la utilizatorul final.
Straturile Inferioare: Aceste straturi gestionează activități legate de transportul de date. Stratul fizic și straturile de legătură de date sunt implementate și în software și hardware.

Straturile superioare și inferioare împart și mai mult arhitectura de rețea în șapte straturi diferite, ca mai jos

Aplicatii
Despre Institutul Bruno Comby
Sesiune
Transport
Rețea, legătură de date
Straturi fizice

7 straturi ale modelului OSI — Diagrama straturilor de rețea

Să studiem fiecare strat în detaliu:

Strat fizic

Stratul fizic vă ajută să definiți specificațiile electrice și fizice ale conexiunii de date. Acest nivel stabilește relația dintre un dispozitiv și un mediu de transmisie fizic. Stratul fizic nu este preocupat de protocoale sau alte astfel de elemente de nivel superior. Un exemplu de tehnologie care operează la nivelul fizic în telecomunicații este PRI (Primary Rate Interface). Pentru a afla mai multe despre PRI și cum funcționează, puteți vizita acest articol informativ.

Exemple de hardware din stratul fizic sunt adaptoarele de rețea, ethernetul, repetitoarele, hub-urile de rețea etc.

Strat de legătură de date

Stratul de legătură de date corectează erorile care pot apărea la nivelul fizic. Stratul vă permite să definiți protocolul pentru a stabili și a termina o conexiune între două dispozitive de rețea conectate.

Este un strat ușor de înțeles pentru adresa IP, care vă ajută să definiți adresa logică, astfel încât orice punct final să fie identificat.

De asemenea, stratul vă ajută să implementați rutarea pachetelor printr-o rețea. Vă ajută să definiți cea mai bună cale, ceea ce vă permite să luați date de la sursă la destinație.

Stratul de legătură de date este subdivizat în două tipuri de substraturi:

Stratul Media Access Control (MAC) - este responsabil pentru controlul modului în care dispozitivul dintr-o rețea obține acces la mediu și permite transmiterea datelor.
Stratul de control al legăturii logice - Acest strat este responsabil pentru identitate și încapsularea protocoalelor stratului de rețea și vă permite să găsiți eroarea.

Funcții importante ale stratului Datalink

Încadrare care împarte datele din stratul de rețea în cadre.
Vă permite să adăugați antet la cadru pentru a defini adresa fizică a sursei și a mașinii de destinație
Adaugă adrese logice ale expeditorului și destinatarilor
De asemenea, este responsabil pentru procesul de aprovizionare către procesul de destinație, livrarea întregului mesaj.
De asemenea, ofera un sistem de control al erorilor in care detecteaza daunele retransmite sau cadrele pierdute.
Stratul de legătură de date oferă, de asemenea, un mecanism de transmitere a datelor prin rețele independente care sunt legate între ele.

Nivelul de transport

Stratul de transport se bazează pe stratul de rețea pentru a asigura transportul de date de la un proces de pe o mașină sursă la un proces de pe o mașină de destinație. Este găzduit folosind rețele unice sau multiple și, de asemenea, menține calitatea funcțiilor serviciului.

Acesta determină câte date trebuie trimise unde și cu ce rată. Acest strat se bazează pe mesajul primit de la nivelul aplicației. Vă ajută să vă asigurați că unitățile de date sunt livrate fără erori și în ordine.

Stratul de transport vă ajută să controlați fiabilitatea unei legături prin controlul fluxului, controlul erorilor și segmentarea sau desegmentarea.

Stratul de transport oferă, de asemenea, o confirmare a transmisiei de date cu succes și trimite următoarele date în cazul în care nu au apărut erori. TCP este cel mai cunoscut exemplu de strat de transport.

Funcții importante ale Straturilor de Transport

Împarte mesajul primit de la stratul de sesiune în segmente și le numerotează pentru a face o secvență.
Stratul de transport se asigură că mesajul este livrat la procesul corect de pe mașina de destinație.
De asemenea, se asigură că întregul mesaj sosește fără nicio eroare, altfel ar trebui retransmis.

Layer de rețea

Stratul de rețea oferă mijloacele funcționale și procedurale de transfer de secvențe de date de lungime variabilă de la un nod la altul conectat în „rețele diferite”.

Livrarea mesajelor la nivelul de rețea nu oferă niciun protocol garantat pentru nivelul de rețea.

Protocoalele de gestionare a stratului care aparțin stratului de rețea sunt:

protocoale de rutare
managementul grupului multicast
alocarea adresei la nivel de rețea.

Stratul de sesiune

Stratul de sesiune controlează dialogurile dintre computere. Vă ajută să stabiliți pornirea și terminarea conexiunilor între aplicația locală și la distanță.

Acest nivel solicită o conexiune logică care ar trebui să fie stabilită la cerințele utilizatorului final. Acest nivel se ocupă de toate conexiunile importante sau validarea parolei.

Stratul de sesiune oferă servicii precum disciplina dialogului, care poate fi duplex sau semi-duplex. Este implementat în mare parte în medii de aplicații care utilizează apeluri de procedură la distanță.

Funcție importantă a stratului de sesiune

Stabilește, menține și încheie o sesiune.
Stratul de sesiune permite a două sisteme să intre într-un dialog
De asemenea, permite unui proces să adauge un punct de control la abur de date.

Strat de prezentare

Stratul de prezentare vă permite să definiți forma în care datele vor fi schimbate între cele două entități care comunică. De asemenea, vă ajută să gestionați compresia și criptarea datelor.

Acest strat transformă datele în forma care este acceptată de aplicație. De asemenea, formatează și criptează datele care ar trebui trimise în toate rețelele. Acest strat este cunoscut și sub numele de a strat de sintaxă.

Funcția Straturilor de prezentare

Traducerea codului de caractere din ASCII în EBCDIC.
Comprimarea datelor: Permite reducerea numărului de biți care trebuie transmiși în rețea.
Criptarea datelor: vă ajută să criptați datele în scopuri de securitate, de exemplu, criptarea parolei.
Oferă o interfață de utilizator și suport pentru servicii precum e-mail și transfer de fișiere.

Strat de aplicație

Stratul de aplicație interacționează cu un program de aplicație, care este cel mai înalt nivel al modelului OSI. Stratul de aplicație este stratul OSI, care este cel mai apropiat de utilizatorul final. Înseamnă că nivelul aplicației OSI permite utilizatorilor să interacționeze cu alte aplicații software.

Stratul de aplicație interacționează cu aplicațiile software pentru a implementa o componentă de comunicare. Interpretarea datelor de către programul de aplicație este întotdeauna în afara domeniului de aplicare al modelului OSI.

Un exemplu de strat de aplicație este o aplicație cum ar fi transferul de fișiere, e-mailul, autentificarea de la distanță etc.

Funcția Straturilor de Aplicație este

Stratul de aplicație vă ajută să identificați partenerii de comunicare, să determinați disponibilitatea resurselor și să sincronizați comunicarea.
Permite utilizatorilor să se conecteze la o gazdă la distanță
Acest strat oferă diverse servicii de e-mail
Această aplicație oferă surse de baze de date distribuite și acces la informații globale despre diverse obiecte și servicii.

Interacțiunea dintre straturile modelului OSI

Informațiile trimise de la o aplicație computerizată la alta trebuie să treacă prin fiecare dintre straturile OSI.

Acest lucru este explicat în exemplul de mai jos:

Fiecare strat dintr-un model OSI comunică cu celelalte două straturi care se află sub acesta și cu stratul său egal într-un alt sistem de calcul în rețea.
În diagrama de mai jos, puteți vedea că stratul de legătură de date al primului sistem comunică cu două straturi, stratul de rețea și stratul fizic al sistemului. De asemenea, vă ajută să comunicați cu stratul de legătură de date al celui de-al doilea sistem.

Protocoale suportate la diferite niveluri

strat	Nume	Protocols
Stratul 7	Aplicatii	SMTP, HTTP, FTP, POP3, SNMP
Stratul 6	Despre Institutul Bruno Comby	MPEG, ASCH, SSL, TLS
Stratul 5	Sesiune	NetBIOS, SAP
Stratul 4	Transport	TCP, UDP
Stratul 3	Reţea	IPV5, IPV6, ICMP, IPSEC, ARP, MPLS.
Stratul 2	Link de date	RAPA, PPP, Frame Relay, ATM, cablu fibră etc.
Stratul 1	Fizic	RS232, 100BaseTX, ISDN, 11.

Diferențele dintre OSI și TCP/IP

Iată câteva diferențe importante între modelul OSI și TCP/IP:

Modelul OSI	Model TCP/IP
Modelul OSI oferă o distincție clară între interfețe, servicii și protocoale.	TCP/IP nu oferă puncte distinctive clare între servicii, interfețe și protocoale.
OSI folosește stratul de rețea pentru a defini standardele și protocoalele de rutare.	TCP/IP utilizează numai stratul Internet.
Modelul OSI utilizează două straturi separate fizice și legături de date pentru a defini funcționalitatea straturilor inferioare	TCP/IP utilizează un singur strat (link).
Model OSI, stratul de transport este doar orientat spre conexiune.	Un strat al Model TCP/IP este atât orientat spre conexiune, cât și fără conexiune.
În modelul OSI, stratul de legătură de date și stratul fizic sunt straturi separate.	În TCP, stratul de legătură de date și stratul fizic sunt combinate ca un singur strat gazdă-la-rețea.
Dimensiunea minimă a antetului OSI este de 5 octeți.	Dimensiunea minimă a antetului este de 20 de octeți.

Avantajele modelului OSI

Iată principalele avantaje/pros ale utilizării modelului OSI:

Vă ajută să standardizați routerul, comutatorul, placa de bază și alte componente hardware
Reduce complexitatea și standardizează interfețele
Facilitează inginerie modulară
Vă ajută să asigurați o tehnologie interoperabilă
Te ajută să accelerezi evoluția
Protocoalele pot fi înlocuite cu noi protocoale atunci când tehnologia se schimbă.
Oferiți suport pentru servicii orientate spre conexiune, precum și pentru servicii fără conexiune.
Este un model standard în rețelele de calculatoare.
Suportă servicii fără conexiune și orientate spre conexiune.
Oferă flexibilitate pentru a se adapta la diferite tipuri de protocoale

Dezavantajele modelului OSI

Iată câteva dezavantaje/dezavantaje ale utilizării modelului OSI:

Montarea protocoalelor este o sarcină obositoare.
Îl poți folosi doar ca model de referință.
Nu definește niciun protocol anume.
În modelul stratului de rețea OSI, unele servicii sunt duplicate în multe straturi, cum ar fi straturile de transport și de legătură de date.
Straturile nu pot funcționa în paralel, deoarece fiecare strat trebuie să aștepte pentru a obține date de la stratul anterior.

Rezumat

Modelul OSI este un model logic și conceptual care definește comunicarea în rețea care este utilizată de sistemele deschise interconectarii și comunicării cu alte sisteme.
În modelul OSI, stratul ar trebui creat numai acolo unde sunt necesare niveluri definite de abstractizare.
Stratul OSI vă ajută să înțelegeți comunicarea printr-o rețea
În 1984, arhitectura OSI a fost adoptată oficial de ISO ca standard internațional

strat	Nume	Funcţie	Protocols
Stratul 7	Aplicatii	Pentru a permite accesul la resursele rețelei.	SMTP, HTTP, FTP, POP3, SNMP
Stratul 6	Despre Institutul Bruno Comby	Pentru a traduce, cripta și comprima date.	MPEG, ASCH, SSL, TLS
Stratul 5	Sesiune	Pentru a stabili, gestiona și încheia sesiunea	NetBIOS, SAP
Stratul 4	Transport	Stratul de transport se bazează pe stratul de rețea pentru a asigura transportul de date de la un proces de pe o mașină sursă la un proces de pe o mașină de destinație.	TCP, UDP
Stratul 3	Reţea	Pentru a furniza internetworking. Pentru a muta pachetele de la sursă la destinație	IPV5, IPV6, ICMP, IPSEC, ARP, MPLS.
Stratul 2	Link de date	Pentru a organiza biți în cadre. Pentru a oferi livrare hop-to-hop	RAPA, PPP, Frame Relay, ATM, cablu fibră etc.
Stratul 1	Fizic	Pentru a transmite biți pe un mediu. Pentru a furniza specificații mecanice și electrice	RS232, 100BaseTX, ISDN, 11.

S-ar putea sa-ti placa: