), IPX, IGMP, ICMP, ARP.

Meg kell érteni, hogy miért volt szükség hálózati réteg kiépítésére, miért nem tudták megfelelni a felhasználók igényeinek az adatkapcsolati és fizikai réteg eszközeivel épített hálózatok.

A kapcsolati réteg segítségével komplex, strukturált hálózatot is lehet létrehozni különféle alapvető hálózati technológiák integrálásával: ehhez bizonyos típusú hidak és kapcsolók használhatók. Természetesen általában a forgalom egy ilyen hálózatban véletlenszerűen alakul ki, de másrészt bizonyos mintázatok is jellemzik. Általános szabály, hogy egy ilyen hálózatban néhány közös feladaton dolgozó felhasználó (például egy részleg alkalmazottai) leggyakrabban egymáshoz vagy egy közös szerverhez intéz kéréseket, és csak néha van szükségük hozzáférésre a számítógépek erőforrásaihoz. egy másik osztályon. Ezért a hálózati forgalomtól függően a hálózaton lévő számítógépek csoportokra vannak osztva, amelyeket hálózati szegmenseknek nevezünk. A számítógépeket akkor egyesítik egy csoportba, ha üzeneteik nagy részét ugyanahhoz a csoporthoz tartozó számítógépeknek szánják (címezték). A hálózat szegmensekre bontása hidakkal és kapcsolókkal valósítható meg. Ők pajzsot helyi forgalom a szegmensen belül, anélkül, hogy kereteket továbbítana azon kívül, kivéve azokat, amelyek más szegmensekben található számítógépekhez szólnak. Így egy hálózat különálló alhálózatokra bomlik fel. Ezekből az alhálózatokból kellően nagy méretű kompozit hálózatok építhetők a jövőben.

Az alhálózatok ötlete az összetett hálózatok felépítésének alapja.

A hálózat ún összetett(internet vagy internet), ha több hálózat gyűjteményeként ábrázolható. Az összetett hálózatot alkotó hálózatokat alhálózatoknak, alkotó hálózatoknak vagy egyszerűen hálózatoknak nevezzük, amelyek mindegyike a saját kapcsolati rétegű technológiájával működhet (bár ez nem kötelező).

Ám ennek az ötletnek az átjátszók, hidak és kapcsolók segítségével való életre keltésének igen jelentős korlátai és hátrányai vannak.

Az ismétlők és hidak vagy kapcsolók felhasználásával felépített hálózati topológiában nem szabad hurkokat létrehozni. Valójában egy híd vagy kapcsoló csak akkor tudja megoldani a csomag célba juttatásának problémáját, ha csak egy út van a küldő és a címzett között. Bár ugyanakkor a redundáns, hurkokat alkotó linkek jelenléte gyakran szükséges a jobb terheléselosztáshoz, valamint a hálózat megbízhatóságának növeléséhez redundáns útvonalak kialakításával.

A hidak vagy kapcsolók között elhelyezkedő logikai hálózati szegmensek rosszul vannak elszigetelve egymástól. Nem mentesek a sugárzott viharoktól. Ha valamelyik állomás sugárzott üzenetet küld, akkor ez az üzenet az összes logikai hálózati szegmens összes állomásához eljut. Az adminisztrátornak manuálisan kell korlátoznia azon üzenetszórási csomagok számát, amelyeket egy csomópont időegységenként generálhat. A sok switchben megvalósított virtuális hálózati mechanizmus (Debian D-Link VLAN Configuration) segítségével elvileg valahogy sikerült kiküszöbölnünk a broadcast viharok problémáját. De ebben az esetben, bár meglehetősen rugalmas a forgalomtól elszigetelt állomáscsoportok létrehozása, ezek teljesen elszigeteltek, vagyis egy csomópont. virtuális hálózat nem tud kommunikálni egy másik virtuális hálózat gazdagépeivel.

A hidakra és kapcsolókra épülő hálózatokban meglehetősen nehéz megoldani a forgalomirányítás problémáját a csomagban lévő adatok értéke alapján. Az ilyen hálózatokban ez csak a segítségével lehetséges egyéni szűrők, amiért az adminisztrátornak kell foglalkoznia bináris reprezentáció Csomag tartalma.

A szállítási alrendszer csak a hidakat és kapcsolókat tartalmazó fizikai és kapcsolati rétegekkel való megvalósítása nem kellően rugalmas, egyszintű címzési rendszerhez vezet: a MAC-címet a fogadó állomás címeként használjuk – olyan címet, mereven kapcsolódik a hálózati adapterhez.

A hidak és kapcsolók minden hiányossága csak azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy kapcsolati réteg protokollok használatával működnek. A helyzet az, hogy ezek a protokollok nem határozzák meg kifejezetten a hálózati rész (vagy alhálózat vagy szegmens) fogalmát, amelyet egy nagy hálózat strukturálásakor lehetne használni. Ezért a hálózati technológiák fejlesztői úgy döntöttek, hogy az összetett hálózat kiépítésének feladatát egy új szintre - a hálózati szintre - bízzák.

A szakirodalomban az OSI modell azon rétegeinek leírását leggyakrabban a 7. rétegtől kezdik, az úgynevezett alkalmazási réteget, ahol a felhasználói alkalmazások hozzáférnek a hálózathoz. Az OSI-modell az 1. – fizikai – réteggel zárul, amely meghatározza a független gyártók által megkövetelt szabványokat az adatátviteli adathordozókra:

• az átviteli közeg típusa (rézkábel, optikai szál, rádió stb.),
• jelmodulációs típus,
• logikai diszkrét állapotok jelszintjei (nullák és egyesek).

Az OSI modell bármely protokolljának kölcsönhatásba kell lépnie vagy a rétege protokolljaival, vagy a rétege feletti és/vagy alatti protokollokkal. A protokollokkal való interakciókat a szintjükön horizontálisnak, az eggyel magasabb vagy alacsonyabb szintű interakciókat pedig függőlegesnek nevezzük. Az OSI modell bármely protokollja csak a saját rétegének funkcióit tudja ellátni, egy másik réteg funkcióit nem tudja ellátni, amit az alternatív modellek protokolljai nem látnak el.

Minden szintnek, bizonyos fokú konvencionalitás mellett, megvan a maga operandusa - logikailag oszthatatlan adatelem, amely a modell és a használt protokollok keretein belül külön szinten üzemeltethető: fizikai szinten a legkisebb egység egy kicsit. , adatkapcsolati szinten az információ keretekbe, hálózati szinten csomagokba (datagramokba), szállításon szegmensekbe egyesül. Bármely adat, logikailag kombinálva az átvitelhez – keret, csomag, datagram – üzenetnek minősül. Az általános formájú üzenetek a munkamenet, a prezentáció és az alkalmazásszintek operandusai.

Az alapul szolgáló hálózati technológiák közé tartozik a fizikai és a kapcsolati réteg.

Alkalmazási réteg

Alkalmazási réteg (alkalmazási réteg; angol alkalmazási réteg) - a modell legfelső szintje, amely biztosítja a felhasználói alkalmazások interakcióját a hálózattal:

• lehetővé teszi az alkalmazások számára a hálózati szolgáltatások használatát:
  • távoli hozzáférés a fájlokhoz és adatbázisokhoz,
  • szállítmányozás Email;
• felelős a szolgáltatási információk továbbításáért;
• hibainformációkkal látja el az alkalmazásokat;
• kéréseket generál a prezentációs réteghez.

Alkalmazási réteg protokollok: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET és mások.

Bemutató réteg

Gyakran tévesen prezentációs rétegnek nevezik, ez a réteg (angolul prezentációs réteg) protokollkonverziót és adatkódolást/dekódolást biztosít. Az alkalmazási rétegtől kapott alkalmazáskérések a megjelenítési rétegben a hálózaton keresztüli továbbításhoz szükséges formátumba, a hálózatról kapott adatok pedig az alkalmazásformátumba konvertálódnak. Ezen a szinten végezhető a tömörítés/kitömörítés vagy a titkosítás/dekódolás, valamint a kérések átirányítása egy másik hálózati erőforrásra, ha azokat nem lehet helyileg feldolgozni.

A prezentációs réteg általában egy köztes protokoll a szomszédos rétegekből származó információk átalakítására. Ez lehetővé teszi a különböző alkalmazások közötti cserét számítógépes rendszerekátlátható az alkalmazások számára. A megjelenítési réteg biztosítja a kód formázását és átalakítását. A kód formázása annak biztosítására szolgál, hogy az alkalmazás számára értelmes információkat kapjon a feldolgozáshoz. Ha szükséges, ez a réteg képes az egyik adatformátumból a másikba lefordítani.

A megjelenítési réteg nem csak az adatok formátumával és megjelenítésével foglalkozik, hanem a programok által használt adatstruktúrákkal is. Így a 6. réteg biztosítja az adatok rendszerezését az átvitel során.

Hogy megértsük, hogyan működik ez, képzeljük el, hogy két rendszer létezik. Az egyik kiterjesztett formátumot használ az adatok megjelenítésére. bináris kód Az EBCDIC például lehet egy IBM nagyszámítógép, a másik pedig az amerikai szabványos ASCII Information Interchange Code (a legtöbb más számítógépgyártó által használt). Ha ennek a két rendszernek információt kell cserélnie, akkor egy prezentációs rétegre van szükség az átalakítás végrehajtásához és a két különböző formátum közötti fordításhoz.

A megjelenítési réteg másik funkciója az adattitkosítás, amelyet olyan esetekben használnak, amikor meg kell védeni a továbbított információkat az illetéktelen címzettek hozzáférésétől. A feladat végrehajtásához a nézeti réteg folyamatainak és kódjainak adatátalakításokat kell végrehajtaniuk. Ezen a szinten vannak más rutinok is, amelyek szövegeket tömörítenek, és grafikus képeket bitfolyamokká alakítanak át, hogy azokat a hálózaton keresztül továbbíthassák.

A prezentációs szintű szabványok meghatározzák a prezentáció módját is grafikus képek. Erre a célra a PICT formátum, a QuickDraw grafikák programok közötti átvitelére szolgáló képformátum használható.

Egy másik prezentációs formátum a címkézett TIFF képfájlformátum, amelyet általában használnak bittérképek nagy felbontású . A következő, grafikához használható prezentációs réteg szabvány a Joint Photography Expert Group által kifejlesztett szabvány; a mindennapi használatban ezt a szabványt egyszerűen JPEG-nek nevezik.

A prezentációs szintű szabványoknak van egy másik csoportja is, amely meghatározza a hangok és filmek megjelenítését. Ez magában foglalja az elektronikus hangszerek interfészét (eng. Hangszer digitális interfész, MIDI) a zene digitális megjelenítésére, a Cinematography Expert Group által kifejlesztett MPEG szabvány, amely a videók CD-re való tömörítésére és kódolására, digitalizált formában történő tárolására és akár 1,5 Mbps sebességgel történő továbbítására szolgál, valamint a QuickTime szabvány, amely a Macintosh és PowerPC számítógépeken futó programok audio- és videoelemeit írja le.

Bemutatási protokollok: AFP - Apple Fileing Protocol , ICA - Independent Computing Architecture , LPP - Lightweight Presentation Protocol , NCP - NetWare Core Protocol , NDR - Network Data Representation , XDR - eXternal Data Representation , X.25 PAD - Protokoll Assembler Packettossessembler

munkamenet réteg

szállítóréteg

hálózati réteg

Link réteg

A protokollveremek fejlesztése során ezen a szinten oldják meg a zajjavító kódolás problémáit. Ezek a kódolási módszerek közé tartozik a Hamming-kód, a blokkkódolás és a Reed-Solomon kód.

A programozásban ez a szint jelenti a meghajtót hálózati kártya, az operációs rendszerek szoftveres interfésszel rendelkeznek a csatorna és a hálózati rétegek egymás közötti interakciójához. Ez nem egy új szint, hanem egyszerűen egy adott operációs rendszer modelljének megvalósítása. Példák ilyen interfészekre: ODI (Angol), NDIS , UDI .

Fizikai réteg

Ezen a szinten működnek a hubok, jelismétlők és médiakonverterek is.

A fizikai réteg funkciókat a hálózathoz csatlakoztatott összes eszközön megvalósítják. A számítógép oldalon a fizikai réteg funkcióit hálózati adapter vagy soros port látja el. A fizikai réteg két rendszer közötti fizikai, elektromos és mechanikai interfészekre utal. A fizikai réteg olyan adatátviteli médiumokat határoz meg, mint az optikai szál, sodrott érpár, koaxiális kábel, műholdas csatorna adatátvitel stb. A fizikai réteghez kapcsolódó hálózati interfészek szabványos típusai: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, AUI és BNC csatlakozók.

A protokollveremek fejlesztése során ezen a szinten oldják meg a szinkronizálási és lineáris kódolási problémákat. Ezek a kódolási módszerek közé tartozik az NRZ kód, az RZ kód, az MLT-3, a PAM5, a Manchester II.

Fizikai réteg protokollok:

Most kezdett el hálózati rendszergazdaként dolgozni? Nem akarsz összezavarodni? Cikkünk segít. Hallottál már egy jól bevált rendszergazdát hálózati problémákról beszélni, és néhány szintet megemlíteni? Kérdezték már a munkahelyén, hogy mely rétegek védettek és működnek, ha régi tűzfalat használ? Hogy tisztába jöjjön az alapokkal információ biztonság, meg kell értened az OSI-modell hierarchiájának elvét. Próbáljuk meg meglátni ennek a modellnek a lehetőségeit.

Egy önmagát tisztelő rendszergazdának jól kell ismernie a hálózati fogalmakat

Angolról lefordítva - az interakció alapvető referenciamodellje nyílt rendszerek. Pontosabban az OSI/ISO hálózati protokollverem hálózati modellje. 1984-ben vezették be, mint olyan fogalmi keretet, amely az adatok küldésének folyamatát szétválasztotta világháló hét egyszerű lépésben. Nem a legnépszerűbb, mivel az OSI specifikáció fejlesztése késett. A TCP/IP protokollverem előnyösebb, és a fő használt modellnek tekinthető. Hatalmas esélyed van azonban pozíciókban belefutni az OSI modellbe rendszergazda vagy informatikai területen.

Számos specifikációt és technológiát hoztak létre a hálózati eszközökhöz. Ilyen változatosságban könnyű összezavarodni. Ez a nyílt rendszerek interakciójának modellje, amely segít megérteni egymást a használó hálózati eszközök számára különféle módszerek kommunikáció. Vegye figyelembe, hogy az OSI a leghasznosabb szoftverek és hardver részt vesz a kompatibilis termékek tervezésében.

Kérdezd meg, mi hasznod van ebből? A többszintű modell ismeretében lehetőség nyílik az informatikai cégek munkatársaival való szabad kommunikációra, a hálózati problémák megbeszélése többé nem lesz nyomasztó unalom. És amikor megtanulja megérteni, hogy a hiba melyik szakaszában történt, könnyen megtalálhatja az okokat, és jelentősen csökkentheti a munkája körét.

OSI szintek

A modell hét egyszerűsített lépést tartalmaz:

• Fizikai.
• Csatorna.
• Hálózat.
• Szállítás.
• ülés.
• Végrehajtó.
• Alkalmazott.

Miért teszi könnyebbé az életet a lépésekre bontás? Mindegyik szint megfelel a hálózati üzenet küldésének egy bizonyos szakaszának. Minden lépés szekvenciális, ami azt jelenti, hogy a funkciókat önállóan látják el, nincs szükség információra az előző szinten végzett munkáról. Az egyetlen szükséges összetevő az, hogy az előző lépésből hogyan fogadják az adatokat, és hogyan továbbítják az információkat a következő lépéshez.

Térjünk át a szintekkel való közvetlen ismerkedésre.

Fizikai réteg

Az első szakasz fő feladata a bitek fizikai kommunikációs csatornákon történő átvitele. Fizikai csatornák kommunikáció - információs jelek továbbítására és fogadására tervezett eszközök. Például optikai szál, koaxiális kábel vagy csavart érpár. Az átutalás is megtörténhet vezeték nélküli kommunikáció. Az első fokozatot az adatátviteli közeg jellemzi: zavarvédelem, sávszélesség, hullámimpedancia. Az elektromos végjelek minőségét is beállítják (kódolás típusa, feszültségszintek és jelátviteli sebesség), és szabványos típusú csatlakozókhoz csatlakoztatják, érintkező csatlakozásokat rendelnek hozzá.

A fizikai színpad funkcióit abszolút minden hálózatra csatlakoztatott eszközön végrehajtják. Például a hálózati adapter ezeket a funkciókat a számítógép oldaláról valósítja meg. Lehet, hogy már találkozott az első lépés protokollokkal: RS-232, DSL és 10Base-T, amelyek meghatározzák a kommunikációs csatorna fizikai jellemzőit.

Link réteg

A második szakaszban az eszköz absztrakt címét társítják a fizikai eszközhöz, és ellenőrzik az átviteli közeg elérhetőségét. A biteket halmazokká - keretekké alakítják. A linkréteg fő feladata a hibák észlelése és kijavítása. A helyes átvitel érdekében speciális bitsorozatokat szúrnak be a keret elé és után, és hozzáadnak egy számított ellenőrző összeget. Amikor a keret eléri a célt, a már megérkezett adatok ellenőrző összege ismét kiszámításra kerül, ha az megegyezik a keretben lévő ellenőrző összeggel, a keret helyesnek minősül. Ellenkező esetben hiba lép fel, amelyet az információ újraküldésével javítanak ki.

A csatornafokozat lehetővé teszi az információk átvitelét, a kapcsolatok speciális szerkezetének köszönhetően. Különösen a buszok, hidak és kapcsolók működnek kapcsolati rétegbeli protokollokon keresztül. A második lépés specifikációi a következők: Ethernet, Token Ring és PPP. A számítógépben a csatornafokozat funkcióit hajtják végre hálózati adapterekés sofőrök számukra.

hálózati réteg

Normál helyzetekben a csatornafokozat funkciói nem elegendőek a jó minőségű információátvitelhez. A második lépés specifikációi csak az azonos topológiájú csomópontok, például egy fa között tudnak adatokat továbbítani. Szükség van egy harmadik lépésre. Több, tetszőleges felépítésű, az adatátvitel módjában eltérő hálózat számára elágazó felépítésű integrált közlekedési rendszer kialakítása szükséges.

Másképp fogalmazva, a harmadik lépés az Internet protokollt kezeli, és útválasztóként működik: megtalálja a legjobb útvonalat az információkhoz. Router - olyan eszköz, amely adatokat gyűjt az összeköttetések szerkezetéről, és csomagokat továbbít a célhálózatba (tranzit átvitelek - ugrások). Ha hibát észlel az IP-címben, akkor ez egy hálózati szintű probléma. A harmadik szakasz protokolljai hálózati, útválasztási vagy címfelbontásra oszlanak: ICMP, IPSec, ARP és BGP.

szállítóréteg

Ahhoz, hogy az adatok elérjék az alkalmazásokat és a verem felső szintjeit, egy negyedik szakaszra van szükség. Biztosítja az információátadás szükséges megbízhatósági fokát. A szállítási szakasz szolgáltatásainak öt osztálya van. Különbségük a sürgősségben, a megszakadt kapcsolat helyreállításának megvalósíthatóságában, az átviteli hibák észlelésének és kijavításának képességében rejlik. Például csomagvesztés vagy duplikáció.

Hogyan válasszunk szállítási szakasz szolgáltatási osztályát? Ha a kommunikációs közlekedési kapcsolatok minősége magas, a könnyű szolgáltatás megfelelő választás. Ha a kommunikációs csatornák már az elején nem működnek biztonságosan, célszerű olyan fejlett szolgáltatást igénybe venni, amely maximális lehetőséget biztosít a problémák felkutatására és megoldására (adatszállítási ellenőrzés, kézbesítési időtúllépések). 4. fázis specifikációi: a TCP/IP verem TCP és UDP, a Novell verem SPX.

Az első négy szint kombinációját szállítási alrendszernek nevezzük. Teljes mértékben biztosítja a kiválasztott minőségi szintet.

munkamenet réteg

Az ötödik szakasz segít a párbeszédek szabályozásában. Lehetetlen, hogy a beszélgetőpartnerek megszakítsák egymást, vagy szinkronban beszéljenek. A munkamenet réteg egy adott pillanatban megjegyzi az aktív felet, és szinkronizálja az információkat, egyeztetve és fenntartva az eszközök közötti kapcsolatokat. Funkciói lehetővé teszik, hogy egy hosszú átvitel során visszatérjen egy ellenőrző ponthoz, és ne kezdje elölről az egészet. Az ötödik szakaszban is megszakíthatja a kapcsolatot, amikor az információcsere befejeződött. Munkamenet szintű specifikációk: NetBIOS.

Vezetői szint

A hatodik szakasz az adatok univerzális, felismerhető formátummá történő átalakítását foglalja magában a tartalom megváltoztatása nélkül. óta ben különböző eszközök bocsátotta különféle formátumok, a reprezentációs szinten feldolgozott információk lehetővé teszik a rendszerek egymás megértését, leküzdve a szintaktikai és kódolási különbségeket. Ezenkívül a hatodik szakaszban lehetővé válik az adatok titkosítása és visszafejtése, ami biztosítja a titkosságot. Protokoll példák: ASCII és MIDI, SSL.

Alkalmazási réteg

A hetedik szakasz a listánkon, és az első, ha a program adatokat küld a hálózaton keresztül. Olyan specifikációk készleteiből áll, amelyeken keresztül a felhasználó weboldalakat. Például, ha üzeneteket küld e-mailben, az alkalmazás szintjén kell kiválasztani egy kényelmes protokollt. A hetedik szakasz specifikációinak összetétele igen változatos. Például SMTP és HTTP, FTP, TFTP vagy SMB.

Valahol hallani lehet az ISO modell nyolcadik szintjéről. Hivatalosan nem létezik, de megjelent egy komikus nyolcadik szakasz az informatikusok körében. Mindez annak köszönhető, hogy problémák merülhetnek fel a felhasználó hibájából, és mint tudod, az ember az evolúció csúcsán van, így megjelent a nyolcadik szint.

Miután megnézte az OSI modellt, képes volt megérteni a hálózat összetett szerkezetét, és most megértette munkája lényegét. A dolgok nagyon egyszerűvé válnak, ha a folyamatot részekre bontják!

Csak azért, mert a protokoll két kölcsönhatásban lévő entitás, jelen esetben két hálózaton futó számítógép közötti megállapodás, nem feltétlenül jelenti azt, hogy szabványos. De a gyakorlatban a hálózatok megvalósítása során általában használják szabványos protokollok. Lehet márkás, nemzeti ill nemzetközi szabványok.

Az 1980-as évek elején számos nemzetközi szabványügyi szervezet - ISO, ITU-T és néhány más - olyan modellt fejlesztett ki, amely jelentős szerepet játszott a hálózatok fejlesztésében. Ezt a modellt ISO/OSI modellnek nevezik.

Nyílt rendszerek interakciós modellje (Open System Interconnection, OSI) a rendszerek közötti interakció különböző szintjeit határozza meg csomagkapcsolt hálózatok, szabványos neveket ad nekik, és meghatározza, hogy az egyes szintek milyen funkciókat hajtsanak végre.

Az OSI modellt az alkotás során szerzett széleskörű tapasztalatok alapján fejlesztettük ki számítógépes hálózatok, többnyire globális, a 70-es években. Teljes leírás ez a modell több mint 1000 oldalnyi szöveget foglal el.

Az OSI modellben (11.6. ábra) az interakció eszközeit hét szintre osztják: alkalmazás, reprezentatív, munkamenet, szállítás, hálózat, kapcsolat és fizikai. Mindegyik réteg a hálózati eszközök interakciójának egy-egy aspektusával foglalkozik.

Rizs. 11.6.

Az OSI modell csak az operációs rendszer által megvalósított rendszerinterakciókat írja le, rendszer segédprogramjaiés hardver. A modell nem tartalmazza a végfelhasználói alkalmazások együttműködési képességét. Az alkalmazások saját interakciós protokolljaikat valósítják meg a rendszereszközök elérésével. Ezért különbséget kell tenni az alkalmazások közötti interakció szintje és alkalmazási réteg.

Szem előtt kell tartani azt is, hogy az alkalmazás átveheti az OSI-modell egyes felső rétegeinek funkcióit. Például egyes DBMS-ek beépített eszközökkel rendelkeznek távoli hozzáférés fájlokhoz. Ebben az esetben az alkalmazás a távoli erőforrásokhoz való hozzáféréskor nem használja a rendszerfájl szolgáltatást; megkerüli az OSI modell felső rétegeit, és közvetlenül hozzáfér a felelős rendszereszközökhöz szállításüzeneteket a hálózaton keresztül, amelyek az OSI modell alsóbb szintjein találhatók.

Tehát hagyja, hogy az alkalmazás kérést küldjön az alkalmazási rétegnek, például egy fájlszolgáltatásnak. Ezen kérés alapján szoftver Az alkalmazási réteg szabványos formátumú üzenetet generál. A normál üzenet egy fejlécből és egy adatmezőből áll. A fejléc olyan szolgáltatási információkat tartalmaz, amelyeket a hálózaton keresztül kell továbbítani a célgép alkalmazási rétegéhez, hogy közölje vele, milyen munkát kell elvégezni. Esetünkben a fejlécnek nyilván tartalmaznia kell információkat a fájl helyéről és az elvégzendő művelet típusáról. Az üzenet adatmezője lehet üres, vagy tartalmazhat néhány adatot, például olyanokat, amelyekre írni kell távoli fájl. Ám ahhoz, hogy ezeket az információkat célba juttathassuk, még sok feladatot kell megoldani, amelyekért az alsóbb szintek a felelősek.

Üzenet generálása után alkalmazási réteg leküldi a verembe reprezentatív szinten. Jegyzőkönyv reprezentatív szinten az alkalmazásszintű fejlécből kapott információk alapján elvégzi a szükséges műveleteket és hozzáadja az üzenethez saját szolgáltatási információit - a fejlécet reprezentatív szinten, amely a protokollra vonatkozó utasításokat tartalmazza reprezentatív szinten célgép. A kapott üzenetet továbbítják munkamenet szinten, ami viszont hozzáadja a fejlécét stb. (Egyes protokollok nem csak az üzenet elejére helyezik el a szolgáltatási információkat fejléc formájában, hanem a végére is, úgynevezett "trailer" formájában.) Végül az üzenet a mélyre jut, fizikai réteg, amely valójában a kommunikációs vonalakon keresztül továbbítja azt a célgépnek. Ebben a pillanatban az üzenetet "benőtte" minden szintű címsor (

A modell 7, egymás felett elhelyezkedő szintből áll. A rétegek interfészeken keresztül (függőlegesen) kölcsönhatásba lépnek egymással, és protokollokon keresztül (vízszintesen) egy másik rendszer párhuzamos rétegével léphetnek kapcsolatba. Minden szint csak a szomszédaival léphet kapcsolatba, és csak neki rendelt funkciókat hajthat végre. További részletek az ábrán láthatók.

Pályázat (Application) szint (eng. alkalmazási réteg)

A modell felső (7.) szintje interakciót biztosít a hálózat és a felhasználó között. A réteg lehetővé teszi a felhasználói alkalmazások számára, hogy hozzáférjenek a hálózati szolgáltatásokhoz, például adatbázis-lekérdezéskezelőhöz, fájlhozzáféréshez, e-mail-továbbításhoz. Felelős továbbá a szolgáltatási információk továbbításáért, tájékoztatást ad az alkalmazásoknak a hibákról, és kéréseket generál bemutató réteg. Példa: POP3, FTP.

Vezető (bemutató réteg) bemutató réteg)

Ez a réteg felelős a protokollkonverzióért és az adatok kódolásáért/dekódolásáért. Az alkalmazási rétegtől kapott alkalmazáskéréseket a hálózaton keresztüli átvitelhez szükséges formátumba, a hálózatról kapott adatokat pedig az alkalmazások számára érthető formátumba konvertálja. Ezen a szinten elvégezhető az adatok tömörítése/kitömörítése vagy kódolása/dekódolása, valamint a kérések átirányítása egy másik hálózati erőforrásra, ha azokat nem lehet helyben feldolgozni.

Az OSI referenciamodell 6. rétege (ábrázolásai) általában egy köztes protokoll a szomszédos rétegekből származó információk konvertálására. Ez lehetővé teszi a kommunikációt a különböző számítógépes rendszereken lévő alkalmazások között az alkalmazások számára átlátható módon. A megjelenítési réteg biztosítja a kód formázását és átalakítását. A kód formázása annak biztosítására szolgál, hogy az alkalmazás számára értelmes információkat kapjon a feldolgozáshoz. Ha szükséges, ez a réteg képes az egyik adatformátumból a másikba lefordítani. A megjelenítési réteg nem csak az adatok formátumával és megjelenítésével foglalkozik, hanem a programok által használt adatstruktúrákkal is. Így a 6. réteg biztosítja az adatok rendszerezését az átvitel során.

Hogy megértsük, hogyan működik ez, képzeljük el, hogy két rendszer létezik. Az egyik kiterjesztett bináris ASCII információcsere kódot használ (a legtöbb más számítógépgyártó által használt) az adatok megjelenítésére. Ha ennek a két rendszernek információt kell cserélnie, akkor egy prezentációs rétegre van szükség az átalakítás végrehajtásához és a két különböző formátum közötti fordításhoz.

A megjelenítési réteg másik funkciója az adattitkosítás, amelyet olyan esetekben használnak, amikor meg kell védeni a továbbított információkat az illetéktelen címzettek általi fogadástól. A feladat végrehajtásához a nézeti réteg folyamatainak és kódjainak adatátalakításokat kell végrehajtaniuk. Ezen a szinten vannak más szubrutinok is, amelyek szövegeket tömörítenek, és grafikus képeket bitfolyamokká alakítanak át, így azok továbbíthatók a hálózaton.

A prezentációs szintű szabványok a grafikák megjelenítési módját is meghatározzák. Erre a célra a PICT formátum használható, amely a QuickDraw grafikák átvitelére szolgál a Macintosh és PowerPC számítógépeken futó programok között. Egy másik megjelenítési formátum a címkézett JPEG képfájl formátum.

A prezentációs szintű szabványoknak van egy másik csoportja is, amely meghatározza a hangok és filmek megjelenítését. Ide tartozik az MPEG elektronikus hangszer interfész, amely CD-ROM videók tömörítésére és kódolására, digitális tárolására, valamint akár 1,5 Mb/s sebességű továbbítására szolgál, ill. munkamenet réteg)

A modell 5. szintje felelős a kommunikációs munkamenet fenntartásáért, lehetővé téve az alkalmazások egymás közötti hosszú távú interakcióját. A réteg kezeli a munkamenet létrehozását/lezárását, az információcserét, a feladatok szinkronizálását, az adatátviteli jogosultság meghatározását és a munkamenet karbantartását az alkalmazás inaktivitási időszakaiban. Az átviteli szinkronizálást az adatfolyamban való elhelyezés biztosítja ellenőrzési pontok, amelytől kezdve a folyamat folytatódik, ha az interakciót megsértik.

A szállítási réteg szállítóréteg)

A modell 4. szintjét úgy tervezték, hogy az adatokat hiba, veszteség és duplikáció nélkül szállítsa a továbbítás sorrendjében. Ugyanakkor nem mindegy, hogy milyen adatokat, honnan és hova továbbítanak, vagyis magát az átviteli mechanizmust biztosítja. Az adatblokkokat töredékekre osztja, amelyek mérete a protokolltól függ, a rövideket egyesíti, a hosszúakat pedig felosztja. Ennek a rétegnek a protokolljait pont-pont interakcióra tervezték. Példa: UDP.

A szállítási réteg protokolljainak számos osztálya létezik, a csak alapvető szállítási funkciókat biztosító protokolloktól (például nyugtázás nélküli adatátviteli funkciók) az olyan protokollokig, amelyek biztosítják, hogy több adatcsomag a megfelelő sorrendben kerüljön a célállomásra, és több adat multiplexelése. adatfolyam-szabályozási mechanizmust biztosítanak, és garantálják a fogadott adatok érvényességét.

Egyes hálózati rétegbeli protokollok, az úgynevezett kapcsolat nélküli protokollok, nem garantálják, hogy az adatok abban a sorrendben kerülnek a célállomásra, ahogyan azokat a forráseszköz küldte. Egyes szállítási rétegek ezt úgy kezelik, hogy a megfelelő sorrendben gyűjtik az adatokat, mielőtt átadnák azokat a munkamenetrétegnek. Az adatok multiplexelése (multiplexelése) azt jelenti, hogy a szállítási réteg egyidejűleg több adatfolyamot is képes feldolgozni (az adatfolyamok származhatnak is különféle alkalmazások) a két rendszer között. Az áramlásvezérlő mechanizmus egy olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi az egyik rendszerből a másikba átvitt adatok mennyiségének szabályozását. A szállítási réteg protokolljai gyakran adattovábbítás-vezérlés funkciót töltenek be, és arra kényszerítik a fogadó rendszert, hogy visszaigazolást küldjön a küldő oldalnak, hogy az adatot megkapták.

A hálózati réteg hálózati réteg)

3. szint hálózati modell Az OSI-t az adatátvitel útvonalának meghatározására tervezték. Felelős a logikai címek és nevek fizikaira fordításáért, a legrövidebb útvonalak meghatározásáért, a kapcsolásért és az útválasztásért, a hálózati problémák és torlódások figyeléséért. Ezen a szinten működik hálózati eszköz mint egy router.

A hálózati rétegbeli protokollok az adatokat a forrástól a célállomásig irányítják, és két osztályba sorolhatók: kapcsolat nélküli és kapcsolat nélküli protokollok.

A protokollok működését kapcsolatlétesítéssel a munka példáján írhatja le rendes telefon. Az ebbe az osztályba tartozó protokollok az adatátvitelt a csomagok forrástól a célállomásig történő meghívásával vagy a csomagok útvonalának beállításával kezdik. Ezt követően elindul a soros adatátvitel, majd az átvitel végén a kapcsolat megszakad.

A kapcsolat nélküli protokollok, amelyek minden csomagban teljes címinformációt tartalmaznak, a levelezőrendszerhez hasonlóan működnek. Minden levél vagy csomag tartalmazza a feladó és a címzett címét. Ezután minden egyes köztes postahivatal vagy hálózati eszköz beolvassa a címadatokat, és döntést hoz az adattovábbításról. Egy levelet vagy adatcsomagot az egyik közbenső eszközről a másikra továbbítanak mindaddig, amíg azt a címzetthez eljuttatják. A kapcsolat nélküli protokollok nem garantálják, hogy az információ a küldés sorrendjében érkezzen meg a címzetthez. A kapcsolat nélküli hálózati protokollok használatakor a szállítási protokollok felelősek az adatok megfelelő sorrendben történő beállításáért.

Link réteg adatkapcsolati réteg)

Ezt a réteget úgy tervezték, hogy biztosítsa a hálózatok interakcióját a fizikai rétegben és az esetlegesen előforduló hibákat. A fizikai rétegről kapott adatokat keretekbe csomagolja, ellenőrzi az integritást, szükség esetén kijavítja a hibákat (ismételt kérést küld a sérült keretre), és elküldi a hálózati rétegnek. A kapcsolati réteg kölcsönhatásba léphet egy vagy több fizikai réteggel, vezérelve és kezelve ezt az interakciót. Az IEEE 802 specifikáció ezt a szintet két alszintre osztja – a MAC (Media Access Control) szabályozza a megosztott fizikai adathordozóhoz való hozzáférést, az LLC (Logical Link Control) pedig hálózati szintű szolgáltatást biztosít.

A programozásban ez a szint jelenti a hálózati kártya meghajtót, az operációs rendszerekben van egy programozási felület a csatorna és a hálózati szintek egymás közötti interakciójához, ez nem egy új szint, hanem egyszerűen egy modell megvalósítása egy adott operációs rendszerhez . Példák ilyen interfészekre: ODI,

A fizikai réteg fizikai réteg)

A modell legalsó szintje közvetlenül az adatáramlás átvitelére szolgál. Elvégzi az elektromos vagy optikai jelek kábelre vagy rádiós sugárzásra történő továbbítását, és ennek megfelelően azok vételét és adatbitekké való átalakítását a digitális jelek kódolási módszereinek megfelelően. Más szavakkal, interfészt biztosít egy hálózati szolgáltató és egy hálózati eszköz között.

Források

• Alekszandr Filimonov Többszolgáltatású Ethernet hálózatok építése, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• Egységes hálózati technológiai útmutató //cisco rendszerek, 4. kiadás, Williams 2005 ISBN 584590787X

Wikimédia Alapítvány. 2010 .