Сетевая модель OSI простыми словами
Модель OSI
Открытая сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection model) состоит из семи уровней. Что это за уровни, как устроена модель и какова ее роль при построении сетей — в статье.
Модель OSI является эталонной. Эталонная она потому, что полное название модели выглядит как «Basic Reference Model Open Systems Interconnection model», где Basic Reference Model означает «эталонная модель». Вначале рассмотрим общую информацию, а потом перейдем к частным аспектам.
Все уровни OSI можно условно разделить на две группы:
- Media layers (уровни среды) (L1, L2, L3).
- Host layers (уровни хоста) (L4, L5, L6, L7).
Уровни группы Media Layers (L1, L2, L3) занимаются передачей информации (по кабелю или беспроводной сети), используются сетевыми устройствами, такими как коммутаторы, маршрутизаторы и т.п. Уровни группы Host Layers (L4, L5, L6, L7) используются непосредственно на устройствах, будь то стационарные компьютеры или портативные мобильные устройства.
- Физический уровень L1
Отвечает за физический обмен между “Железом”)
2. Канальный уровень L2
На втором уровне OSI работают коммутаторы, они передают сформированные кадры от одного устройства к другому, используя только физические MAC адреса)
3. Сетевой уровень L3
Добавляется новое понятие “Маршрутизация”. Маршрутизаторы это теже роуторы. Маршрутизаторы получают MAC адреса от коммутаторов с предыдущего уровня и строят маршрут от одного устройства к другому. Используется протокол ARP, с помощью него 64-битные MAC адреса преобразуются в 32-битные IP-адреса и наоборот. Тем самым происходит инкапсуляция и декапсуляция данных.)
4. Транспортный уровень L4
Некий посредник между Media и Host уровнями. Его главной задачей является транспортировка пакетов. Используется протокол TCP, он контролирует целостность доставленой информации. При передаче по протоколу TCP, данные делятся на сегменты. Когда приходит пакет, который превышает пропусную способность сети, протокол делит его на сегменты допустимого размера. Также существует сегментация пакетов, используется протокол UDP,пакеты делятся на датаграммы, датаграмма это тоже часть пакета, но ее нельзя путать с сегментом. Датаграмма и сегмент это два PDU транспортного уровня модели OSI.)
5. Сеансовый уровень L5
Пятый уровень, как и шестой и седьмой,опирирует чистыми данными. Он управляет взаимодействием между приложениями, допустим запрашивать выполнение действий на удаленных компьютерах. Довольно точным примером может являться видеозвонок, необходимо что бы два потока данных шли синхронно (аудио и видео). Задача пятого уровня — сделать так, что бы собеседники могли понять кто говорит.)
6. Уровень представления данных L6
Шестой уровень представляет данные, которые все еще являются PDU, в понятном и машине и человеку виде. Допустим одно устройство может отображать текст только в ASCII, а другое только в UTF-8, перевод текста из одной кодировки в другую происходит именно на шестом уровне, так же он занимается и картинками и аудио форматом. Помимо всего этого занимается шифрованием данных при передаче.)
7. Прикладной уровень L7
Своего рода графический интнрфейс OSI, задача этого уровня использовать все свои протоколы для понятной подачи информации пользователю. Нпример такие протоколы как UDP, например (DHCP) или TCP например (HTTP, HTTPS, SFTP, DNS), это верхушка иерархии уровней, причем легче всего обьяснить именно её)
Вывод и роль модели OSI при построении сетей
В статье мы рассмотрели принципы построения сетевой модели OSI. На каждом из семи уровней модели выполняется своя задача. В действительности архитектура OSI сложнее, чем мы описали. Существуют и другие уровни, например, сервисный, который встречается в интеллектуальных или сотовых сетях, или восьмой — так называют самого пользователя.
Как мы упоминали выше, оригинальное описание всех принципов построения сетей в рамках этой модели, если его распечатать, будет иметь толщину в один метр. Но компании активно используют OSI как эталон. Мы перечислили только основную структуру словами, понятными начинающим.
Модель OSI служит инструментом при диагностике сетей. Если в сети что-то не работает, то гораздо проще определить уровень, на котором произошла неполадка, чем пытаться перестроить всю сеть заново.
Зная архитектуру сети, гораздо проще ее строить и диагностировать. Как нельзя построить дом, не зная его архитектуры, так невозможно построить сеть, не зная модели OSI. При проектировании важно учитывать все. Важно учесть взаимодействие каждого уровня с другими, насколько обеспечивается безопасность, шифрование данных внутри сети, какой прирост пользователей выдержит сеть без обрушения, будет ли возможно перенести сеть на другую машину и т.д. Каждый из перечисленных критериев укладывается в функции одного из семи уровней.
