Модель OSI

13.11.2021 Автор: Mohira Абдукаримова

Open System Interconnection model, переводится как Открытая Сетевая модель, состоит из семи уровней. Модель OSI используется в качестве “общего языка” для описания разных сетей.

  1. Прикладной уровень (application layer)
  2. Уровень представления (presentation layer)
  3. Сеансовый уровень (Session layer)
  4. Транспортный уровень (transport layer)
  5. Сетевой уровень (network layer)
  6. Канальный уровень (data link layer)
  7. Физический уровень (physical layer)

Эти уровни расположены иерархически от большего к меньшему. Т.е. самый верхний это прикладной уровень, а самый первый это физический уровень. Все что происходит при отправке и приеме данных детально описывает модель OSI. На физическом уровне информация представляется в виде данных, а на прикладном в виде бит. 

Физический уровень (physical layer). Этот уровень никак не анализирует информацию, и передает информацию в виде бита, то есть, передает набор нулей и единиц. Можно сказать что он отвечает за обмен физическими сигналами между физическими устройствами.

Канальный уровень (data link layer). На этом уровне данные отправляются в виде сообщений. Этот уровень обеспечивает обнаружение и коррекцию ошибок. В широковещательной сети канальный уровень выполняет две функции:

  1. Управление доступом к среде передачи данных. Чтобы в один и тот же момент времени данные передавал только один компьютер
  2. Физическая адресация. Для того чтобы можно было узнать к какому конкретно компьютеру нужно передавать данные

Широковещательная сеть это когда в компьютерных сетях поток данных предназначен для всех участников сетей.

Сетевой уровень (network layer).  Нужен для того чтобы объединять различные сети созданные разными технологиями. Его основные задачи:

  1. Создание составной сети 
  2. Адресация (сетевые и глобальные адреса)
  3. Определение маршрута пересылки пакетов в составной сети (маршрутизация)

Транспортный уровень (transport layer) Обеспечивает передачу данных между процессами которые находятся на разных компьютерах. Особенность этого уровня является то что он может обеспечивать надежность более высокую чем то сетевое оборудование которое используется для передачи данных. Он защищен от ошибок и гарантирует порядок следования сообщений. Он является сквозным уровнем, потому что сообщения отправляются от источника адресату. Предыдущие уровни используют принцип ‘звеньев цепи’. Его также называют сетенезависимым потому что на нем происходит изоляция от сетевого оборудования которое используется для реальной передачи данных. 

Сеансовый уровень (Session layer). Позволяет устанавливать сеансы связи. Он может использоваться для определения очередности передачи сообщений. Например если во время видеоконференции все одновременно будут говорить то никто ничего не поймет. Так сеансовый уровень определяет кто когда будет говорить чтобы все другие могли слышать. 

Также он обеспечивает управление маркерами, то есть, предотвращение одновременного выполнения критических операций. Например, когда два компьютера попытаются  изменить баланс банковского счета то деньги могут быть потеряны, или наоборот если повезет деньги могут появиться. Итак, сеансовый уровень обеспечивает последовательное выполнение критических операций. 

Сеансовый уровень предоставляет защиту от разрывов сетевого соединения и обеспечивать возможность продолжения работы после того как это соединение восстановится.

Уровень представления (presentation layer). Основная его задача предоставлять информацию в таком виде который понятен как отправителю так и получателю. При передаче по сети должны обеспечиваться шифрование и дешифрование. Его самый популярный пример это Secure Socket Layer (SSL)

Прикладной уровень (application layer). Это набор приложений которые используются в сети (веб-страницы, социальные сети, видео/аудио связь, эл.почта и другие)

Для уровней взаимодействия придумали единицы передаваемых данных. На физическом уровне — бит, на канальном — кадр, сетевом — пакет, транспортном — сегмент, на сеансовом, прикладном и уровне представления — сообщение. 

На разных уровнях также работают разные оборудования, например на физическом уровне концентратор, на канальном — коммутатор, на сетевом — маршрутизатор, на трех других уровнях используется шлюз.