Модели ОСИ

1.

Модел ь OS I: Основы Сетевого
Взаимодействия
Глубокое погружение в архитектуру, которая формирует современный
интернет.

2.

Введение
Что такое Модел ь OS I?
В начале 80-х годов международные организации по стандартизации, такие
как ISO и ITU-T, разработали модель взаимодействия открытых систем (OSI).
Эта модель стала ключевой для развития сетей, определяя уровни
взаимодействия, их стандартные названия и функции. Она была создана на
основе обширного опыта построения компьютерных сетей.
Модель OSI делит средства взаимодействия на семь уровней: прикладной,
представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и
физический. Каждый уровень отвечает за определенный аспект сетевого
взаимодействия.

3.

Путешествие Данных по Стеку
OSI
Когда приложение отправляет запрос, например, к файловой службе,
прикладной уровень формирует сообщение стандартного формата, состоящее
из заголовка и поля данных. Заголовок содержит служебную информацию для
адресата, а поле данных – передаваемые данные.
Сообщение последовательно передается вниз по стеку: каждый уровень
добавляет свой заголовок, содержащий инструкции для соответствующего
уровня на машине-адресате. Этот процесс продолжается до физического
уровня, который передает сообщение по линиям связи.
На компьютере-адресате сообщение движется вверх: каждый уровень
анализирует и обрабатывает свой заголовок, выполняя функции, а затем
удаляет его, передавая сообщение выше.

4.

Кл ючевые Термины и
Протокол ы
Помимо термина "сообщение", сетевые специалисты используют другие
названия для единиц данных:
Кадр (Frame): Единица данных канального уровня.
Пакет (Packet): Единица данных сетевого уровня.
Дейтаграмма (Datagram): Единица данных, часто используемая в UDP.
Сетевые протоколы – это своды правил, регулирующие взаимодействие
участников сети. Они могут быть реализованы как на аппаратном, так и на
программном уровне.

5.

Уровни Модели OSI: Нижние Уровни
Физический Уровень (Physical
Layer)
Канальный Уровень (Data Link
Layer)
Сетевой Уровень (Network
Layer)
Отвечает за передачу битов по
физическим каналам связи (кабели,
оптоволокно). Функции реализуются
сетевым адаптером или
последовательным портом. Пример:
Fast Ethernet определяет тип кабеля,
разъем, длину сегмента для передачи
электрических сигналов.
Обеспечивает прозрачность
соединения для сетевого уровня.
Устанавливает логическое
соединение, согласовывает скорости,
обнаруживает и корректирует ошибки.
Формирует кадры из пакетов.
Реализуется на конечных узлах и
промежуточных устройствах.
Создает единую транспортную
систему (интернет), объединяющую
несколько сетей. Функции
реализуются протоколами и
маршрутизаторами. Важнейшая
задача – маршрутизация:
определение пути пакета к адресату
на основе таблицы маршрутизации.

6.

Уровни Модели OS I: Верхние Уровни
Транспортный Уровень (Transport Layer)
Сеансовый Уровень (S ession Layer)
Обеспечивает приложениям надежную передачу данных.
Протоколы (например, TCP и UDP) реализуются программными
средствами конечных узлов. Нижние четыре уровня (физический,
канальный, сетевой, транспортный) называются сетевым
транспортом.
Управляет диалогом, фиксирует активную сторону, предоставляет
средства синхронизации для возобновления передачи после сбоя.
На практике используется редко, часто объединяется с
прикладным уровнем.
Уровень Представления (Presentation Layer)
Прикладной Уровень (Application Layer)
Обеспечивает понятное представление информации, преодолевая
синтаксические различия в данных или кодах символов. Может
выполнять шифрование и дешифрование, обеспечивая секретность
для всех прикладных служб.
Набор протоколов для доступа к сетевым ресурсам (файлы,
принтеры, веб-страницы) и организации совместной работы
(электронная почта). Единица данных – сообщение. Примеры: HTTP,
FTP, SMTP.

7.

Стек Протоколов TCP/IP
Сетями TCP/IP называют любые сети, работающие на основе стека
протоколов TCP/IP, независимо от масштаба или технологии. Этот
согласованный набор протоколов обеспечивает взаимодействие
узлов в гетерогенных сетях. Основу стека составляют протоколы
TCP и IP.
Протоколы взаимодействуют, образуя стек: вышележащий
протокол работает "поверх" нижнего, используя механизмы
инкапсуляции. Инкапсуляция означает, что пакет вышележащего
уровня помещается внутрь пакета нижележащего уровня.
Технология TCP/IP решает задачи адресации:
Согласованное использование различных типов адресов (IP в MAC, доменное имя в IP).
Обеспечение уникальности адресов.
Конфигурирование сетевых интерфейсов и приложений.

8.

Ключевые Протоколы TCP/IP
TCP (Transmission Control Protocol)
Один из основных протоколов транспортного уровня модели OSI. TCP
предоставляет надежный, ориентированный на соединение поток данных.
Он обеспечивает достоверность данных, повторный запрос при потере и
устранение дублирования.
IP (Internet Protocol)
Маршрутизируемый протокол сетевого уровня, объединивший отдельные
подсети во всемирную сеть Интернет. Неотъемлемая часть – IP-адресация.
UDP (User Datagram Protocol)
Ключевой элемент стека TCP/IP. Позволяет приложениям отправлять
сообщения (датаграммы) другим хостам без предварительной установки
соединения. UDP предоставляет ненадежный сервис: датаграммы могут
прийти не по порядку, дублироваться или быть потеряны.

9.

Соответствие Уровней OSI и TCP/IP
7. Прикладной
Telnet, FTP, SMTP, HTTP, POP3,
IMAP, SMB
Прикладной
I
TCP, UDP
Транспортный
II
3. Сетевой
IP, ICMP, RIP, ARP
Межсетевого
взаимодействия
III
2. Канальный
Ethernet, Token Ring, PPP, FDDI
и т.д.
Сетевых интерфейсов
IV
6. Представления
5. Сеансовый
4. Транспортный
1. Физический

10.

Прикладные Протоколы TCP/IP
1
2
HTTP
SMTP
Протокол передачи гипертекста, основанный на технологии "клиентсервер".
Простой протокол передачи почты для электронной почты в сетях TCP/IP.
3
4
POP/IMAP
FTP
Протоколы для извлечения электронной почты с удаленного сервера.
Стандартный протокол для передачи файлов по TCP-сетям.
5
6
SMB
ARP
Сетевой протокол для удаленного доступа к файлам, принтерам и
ресурсам.
Протокол сетевого уровня для определения MAC-адреса по IP-адресу.