Voi încerca să descriu în cel mai simplu mod posibil ce fel de fiară este OSI și cine are nevoie de ea. Dacă doriți să vă conectați viața cu tehnologia informației și sunteți chiar la începutul călătoriei, atunci înțelegerea operațiunii OSI este pur și simplu vitală, orice profesionist vă va spune acest lucru.
Voi începe prin a defini cum este obișnuit. Modelul OSI este un model teoretic ideal pentru transmiterea datelor printr-o rețea. Acest lucru înseamnă că, în practică, nu veți găsi niciodată o potrivire exactă cu acest model, este etalonul la care aderă dezvoltatorii de rețea și producătorii de echipamente de rețea pentru a menține compatibilitatea produselor lor. Puteți compara acest lucru cu ideile oamenilor despre persoana ideală - nu o veți găsi nicăieri, dar toată lumea știe la ce să se străduiască.
Vreau să schițez imediat o nuanță - ceea ce se transmite prin rețea în cadrul modelului OSI, voi apela la date, ceea ce nu este pe deplin corect, dar pentru a nu confunda cititorul începător cu termenii, am făcut un compromis cu conștiința mea.
Următoarea este cea mai cunoscută și mai bine înțeleasă diagramă model OSI. Vor fi mai multe desene în articol, dar vă propun să-l considerați pe primul ca principal:
Tabelul este format din două coloane, la etapa inițială ne interesează doar cea corectă. Vom citi tabelul de jos în sus (altfel:)). De fapt, acesta nu este capriciul meu, dar o fac pentru comoditatea asimilării informațiilor - de la simplu la complex. Merge!
În partea dreaptă a tabelului de mai sus, de jos în sus, este afișată calea datelor transmise prin rețea (de exemplu, de la routerul de acasă la computer). Clarificare - dacă citiți straturile OSI de jos în sus, atunci aceasta va fi calea datelor de pe partea de recepție, dacă de sus în jos, apoi invers - partea de trimitere. Sper că este clar până acum. Pentru a risipi complet îndoielile, iată o altă diagramă pentru claritate:
Pentru a urmări calea datelor și modificările care apar odată cu acestea prin niveluri, este suficient să ne imaginăm cum se mișcă de-a lungul liniei albastre pe diagramă, mai întâi deplasându-se de sus în jos de-a lungul nivelurilor OSI de la primul computer, apoi de la de jos în sus până în al doilea. Acum, să aruncăm o privire mai atentă la fiecare nivel.
1) Fizic (fizic) - se referă la așa-numitul „mediu de transmisie a datelor”, adică fire, cablu optic, unde radio (în cazul conexiunilor fără fir) și altele asemenea. De exemplu, dacă computerul dvs. este conectat la Internet printr-un cablu, atunci firele, contactele de la capătul firului, contactele conectorului plăcii de rețea ale computerului dvs., precum și circuitele electrice interne de pe plăcile computerului, sunt responsabile pentru calitatea transferului de date la primul nivel fizic. Inginerii de rețea au conceptul de „problemă cu fizica” - acest lucru înseamnă că specialistul a văzut un dispozitiv de strat fizic drept vinovat pentru „netransmiterea” datelor, de exemplu, un cablu de rețea este rupt undeva sau un semnal redus nivel.
2) Canal (datalink) - acest lucru este mult mai interesant. Pentru a înțelege stratul de legătură de date, trebuie mai întâi să înțelegem conceptul de adresă MAC, deoarece el va fi personajul principal în acest capitol:). Adresa MAC se mai numește „adresă fizică”, „adresă hardware”. Este un set de 12 caractere din sistemul numeric, separate prin 6 liniuțe sau două puncte, de exemplu 08: 00: 27: b4: 88: c1. Este necesar pentru a identifica în mod unic un dispozitiv de rețea din rețea. În teorie, adresa MAC este unică la nivel global, adică nicăieri în lume nu poate exista o astfel de adresă și este „cusută” într-un dispozitiv de rețea în etapa de producție. Cu toate acestea, există modalități simple de a-l schimba într-unul arbitrar și, în plus, unii producători lipsiți de scrupule și puțin cunoscuți nu ezită să nituiască, de exemplu, un lot de 5000 de plăci de rețea cu exact același MAC. În consecință, dacă cel puțin doi astfel de „frați-acrobați” apar în aceeași rețea locală, vor începe conflictele și problemele.
Deci, la stratul de legătură de date, datele sunt procesate de dispozitivul de rețea, care este interesat doar de un singur lucru - adresa noastră MAC notorie, adică este interesat de destinatarul livrării. De exemplu, dispozitivele cu straturi de legătură includ comutatoare (sunt și comutatoare) - păstrează în memorie adresele MAC ale dispozitivelor de rețea cu care au o conexiune directă și directă, iar când primesc date pe portul lor de recepție, verifică MAC adresele din date cu adresele MAC disponibile în memorie. Dacă există o potrivire, atunci datele sunt trimise destinatarului, restul sunt pur și simplu ignorate.
3) Rețea (rețea) - nivel „sacru”, înțelegerea principiului de funcționare a cărui majoritate îl face pe inginerul de rețea astfel. Aici „adresa IP” guvernează cu pumnul de fier, aici este baza elementelor de bază. Datorită prezenței unei adrese IP, devine posibilă transferul de date între computere care nu fac parte din aceeași rețea locală. Transferul de date între diferite rețele locale se numește rutare, iar dispozitivele care permit acest lucru sunt routere (sunt și routere, deși în ultimii ani conceptul de router a fost foarte pervertit).
Deci, adresa IP - dacă nu intrați în detalii, atunci acesta este un set de 12 cifre în sistemul de calcul zecimal („normal”), împărțit în 4 octeți, separați printr-un punct, care este atribuit unei rețele dispozitiv atunci când este conectat la o rețea. Aici trebuie să mergeți mai adânc: de exemplu, mulți oameni cunosc o adresă din seria 192.168.1.23. Este destul de evident că nu există 12 cifre aici. Cu toate acestea, dacă scrieți adresa în format complet, totul se instalează - 192.168.001.023. Nu vom săpa mai adânc în acest stadiu, deoarece adresarea IP este un subiect separat pentru poveste și afișare.
4) Stratul de transport (transport) - așa cum sugerează și numele, este necesar tocmai pentru livrarea și trimiterea datelor către destinatar. Făcând o analogie cu îndelunga noastră poștă, adresa IP este de fapt adresa de livrare sau de primire, iar protocolul de transport este poștașul care poate citi și știe să livreze scrisoarea. Există protocoale diferite în scopuri diferite, dar au același sens - livrare.
Stratul de transport este ultimul, care este în general de interes pentru inginerii de rețea, administratorii de sistem. Dacă toate cele 4 niveluri inferioare au funcționat așa cum ar trebui, dar datele nu au ajuns la destinație, atunci problema trebuie căutată în software-ul unui anumit computer. Protocoalele așa-numitelor niveluri superioare sunt de mare îngrijorare pentru programatori și, uneori, pentru administratorii de sistem (de exemplu, dacă este angajat în întreținerea serverelor). Prin urmare, în continuare voi descrie scopul acestor niveluri în treacăt. În plus, dacă priviți situația în mod obiectiv, cel mai adesea, în practică, funcțiile mai multor straturi superioare ale modelului OSI sunt preluate de o singură aplicație sau serviciu și este imposibil să spuneți fără echivoc unde să o atribuiți.
5) Sesiune - controlează deschiderea și închiderea unei sesiuni de transfer de date, verifică drepturile de acces, controlează sincronizarea la începutul și la sfârșitul transferului. De exemplu, dacă descărcați un fișier de pe Internet, atunci browserul dvs. (sau prin ceea ce descărcați acolo) trimite o cerere către serverul unde se află fișierul. În acest moment, sunt activate protocoalele de sesiune, care asigură descărcarea cu succes a fișierului, după care, în teorie, sunt dezactivate automat, deși există opțiuni.
6) Reprezentant (prezentare) - pregătește datele pentru prelucrare de către aplicația finală. De exemplu, dacă este un fișier text, atunci trebuie să verificați codarea (astfel încât „kryakozyabrov” să nu funcționeze), este posibil să îl despachetați din arhivă … dar aici, încă o dată, ceea ce am scris mai devreme este clar urmărit - este foarte dificil să se separe unde se termină nivelul reprezentativ și unde începe următorul:
7) Aplicație (aplicație) - după cum sugerează și numele, nivelul aplicațiilor care utilizează datele primite și vedem rezultatul muncii de la toate nivelurile modelului OSI. De exemplu, citiți acest text pentru că l-ați deschis în codificarea corectă, în fontul corect etc. browserul dvs.
Și acum, când avem cel puțin o înțelegere generală a tehnologiei proceselor, consider că este necesar să spunem despre ce sunt biții, cadrele, pachetele, blocurile și datele. Dacă vă amintiți, la începutul acestui articol v-am rugat să nu acordați atenție coloanei din stânga din tabelul principal. Deci, a sosit timpul ei! Acum vom parcurge din nou toate straturile modelului OSI și vom vedea cum biții simpli (zerouri și unii) sunt convertiți în date. Vom merge în același mod de jos în sus, pentru a nu perturba secvența de însușire a materialului.
La nivel fizic, avem un semnal. Poate fi electric, optic, cu undă radio etc. Până în prezent, aceștia nu sunt nici măcar biți, dar dispozitivul de rețea analizează semnalul primit și îl convertește în zerouri și unii. Acest proces se numește „conversie hardware”. Mai mult, deja în interiorul dispozitivului de rețea, biții sunt combinați în octeți (există opt biți într-un octet), prelucrați și transmiși la stratul de legătură de date.
La nivelul legăturii de date, avem așa-numitul If rough, atunci acesta este un pachet de octeți, de la 64 la 1518, într-un singur pachet, din care comutatorul citește antetul, care conține adresele MAC ale destinatarului și expeditorului, precum și informații tehnice. Văzând potrivirile adresei MAC în antet și în (memorie), comutatorul transmite cadre cu astfel de potriviri către dispozitivul de destinație
La nivel de rețea, la toate aceste bunătăți, se adaugă și adresele IP ale destinatarului și ale expeditorului, care sunt toate extrase din același antet și acest lucru se numește pachet.
La nivel de transport, pachetul este adresat protocolului corespunzător, al cărui cod este indicat în informațiile de serviciu ale antetului și este dat serviciilor protocoalelor de nivel superior, pentru care acestea sunt deja date complete, adică informații într-o formă digerabilă, utilizabilă pentru aplicații.
În diagrama de mai jos, acest lucru va fi văzut mai clar:
Aceasta este o explicație foarte brută a principiului modelului OSI, am încercat să afișez doar ceea ce este relevant în acest moment și cu care este puțin probabil ca un specialist IT novice obișnuit să întâlnească - de exemplu, protocoale învechite sau exotice ale rețelei sau straturi de transport. Deci Yandex te va ajuta:).
