Püüan võimalikult lihtsal viisil kirjeldada, milline metsaline on OSI ja kes seda vajab. Kui soovite oma elu ühendada infotehnoloogiaga ja olete reisi alguses, on OSI-operatsiooni mõistmine lihtsalt oluline, seda ütleb teile iga professionaal.
Alustan selle määratlemisega, kuidas see on tavaks. OSI mudel on teoreetiline ideaalne mudel andmete edastamiseks üle võrgu. See tähendab, et praktikas ei leia te selle mudeliga kunagi täpset vastet, vaid võrguarendajad ja võrguseadmete tootjad peavad oma toodete ühilduvuse säilitamiseks seda võrdlusalust järgima. Saate seda võrrelda inimeste ideedega ideaalse inimese kohta - te ei leia seda kusagilt, kuid kõik teavad, mille poole püüelda.
Tahan kohe välja tuua ühe nüansi - mida OSI mudeli raames võrgu kaudu edastatakse, helistan andmetele, mis pole täiesti õige, kuid selleks, et algajat lugejaid segadusse mitte ajada, tegin kompromissi südametunnistusega.
Järgnev on kõige tuntum ja paremini mõistetav OSI mudeli skeem. Artiklis on veel jooniseid, kuid ma teen ettepaneku pidada esimest peamiseks:
Tabel koosneb kahest veerust, algfaasis huvitab meid ainult see õige. Loeme tabelit alt üles (muidu:)). Tegelikult pole see minu kapriis, kuid teen seda teabe omastamise mugavuse huvides - lihtsast keerukani. Mine!
Ülaltoodud tabeli paremas servas, alt üles, kuvatakse üle võrgu (näiteks koduruuterilt arvutisse) edastatud andmete tee. Selgitus - kui lugeda OSI kihte alt üles, siis on see vastuvõtva poole andmetee, kui ülevalt alla, siis vastupidi - saatev pool. Loodan, et see on siiani selge. Kahtluste täielikuks hajutamiseks on selguse huvides järgmine diagramm:
Andmete tee ja nendega toimuvate muutuste jälgimiseks läbi tasandite piisab, kui ette kujutada, kuidas nad diagrammil mööda sinist joont liiguvad, liikudes esmalt esimesest arvutist piki OSI tasemeid, seejärel alt üles teisele. Vaatame nüüd iga taset lähemalt.
1) Füüsiline (füüsiline) - see viitab nn "andmeedastusmeediumile", s.t. juhtmed, optiline kaabel, raadiolained (traadita ühenduste korral) jms. Näiteks kui teie arvuti on kaabli kaudu Internetiga ühendatud, siis vastutavad juhtmete, juhtme otsas olevate kontaktide, arvuti võrgukaardi pistiku kontaktide ja arvutilaudade sisemiste elektriskeemide eest. andmeedastuse kvaliteet esimesel, füüsilisel tasandil. Võrguinseneridel on mõte "probleem füüsikaga" - see tähendab, et spetsialist nägi füüsilise kihi seadet andmete "edastamata jätmise" süüdlasena, näiteks kusagil on võrgukaabel katki või madal signaal tasemel.
2) kanal (datalink) - see on palju huvitavam. Andmesidekihi mõistmiseks peame kõigepealt mõistma MAC-aadressi mõistet, kuna just temast saab selle peatüki peategelane:). MAC-aadressi nimetatakse ka "füüsiliseks aadressiks", "riistvara aadressiks". See on arvusüsteemis 12 tähemärgist koosnev komplekt, mis on eraldatud 6 kriipsu või kooloniga, näiteks 08: 00: 27: b4: 88: c1. See on vajalik võrgus oleva võrguseadme kordumatuks tuvastamiseks. Teoreetiliselt on MAC-aadress globaalselt ainulaadne, s.t. kusagil maailmas ei saa sellist aadressi olla ja see on tootmisetapis võrguseadmesse "õmmeldud". Siiski on lihtsaid viise selle omavoliliseks muutmiseks ning pealegi ei kõhkle mõned hoolimatute ja vähetuntud tootjad needitamast, näiteks 5000 sama võrgukaardiga partiid täpselt sama MAC-iga. Vastavalt sellele, kui vähemalt kaks sellist "vend-akrobaati" ilmub ühte kohalikku võrku, algavad konfliktid ja probleemid.
Niisiis töötleb andmesidekihil andmeid võrguseade, mida huvitab ainult üks asi - meie kurikuulus MAC-aadress, s.t. teda huvitab kättetoimetamise adressaat. Näiteks sisaldavad lingikihi seadmed lüliteid (need on ka lülitid) - nad hoiavad oma mälus nende võrguseadmete MAC-aadresse, millega neil on otsene ja otsene ühendus, ning kui nad saavad andmeid vastuvõtvasse porti, kontrollivad nad MAC-i aadressid andmetes MAC-aadressidega, mis on mälus saadaval. Kui on vaste, siis saadetakse andmed adressaadile, ülejäänuid lihtsalt ignoreeritakse.
3) Võrk (võrk) - "püha" tasand, mille toimimispõhimõtte mõistmine muudab võrguinseneri enamasti selliseks. Siin valitseb raudse rusikaga "IP-aadress", siin on see põhitõdede alus. IP-aadressi olemasolu tõttu on võimalik andmeid edastada arvutite vahel, mis ei kuulu samasse kohalikku võrku. Andmete edastamist erinevate kohalike võrkude vahel nimetatakse marsruutimiseks ja seadmed, mis seda võimaldavad, on ruuterid (need on ka ruuterid, kuigi viimastel aastatel on ruuteri kontseptsioon väga väärastunud).
Niisiis, IP-aadress - kui te ei lähe üksikasjadesse, siis on see kümnendkohaline ("tavaline") arvutusarvude süsteem, mis on jagatud 4 oktetti, eraldatud punktiga, mis on määratud võrgule seade võrku ühendamisel. Siin peate minema veidi sügavamale: näiteks paljud inimesed teavad aadressi seeriast 192.168.1.23. On täiesti ilmne, et siin pole 12 numbrit. Kui aga kirjutate aadressi täies formaadis, jääb kõik paika - 192.168.001.023. Me ei süvene selles etapis veelgi sügavamale, sest IP-aadressimine on loo ja kuvamise jaoks eraldi teema.
4) Transpordikiht (transport) - nagu nimigi ütleb, on vajalik täpselt andmete edastamiseks ja adressaadile saatmiseks. Analoogia toomiseks meie kaua kannatanud postiga on IP-aadress tegelikult kättetoimetamise või kättesaamise aadress ja transpordiprotokoll on postiljon, kes oskab kirja lugeda ja teab, kuidas kirja kätte toimetada. Erinevatel eesmärkidel on erinevad protokollid, kuid neil on sama tähendus - edastamine.
Transpordikiht on viimane, mis pakub suures osas huvi võrguinseneridele, süsteemiadministraatoritele. Kui kõik 4 madalamat taset töötasid nii, nagu peaksid, kuid andmed ei jõudnud sihtkohta, siis tuleb probleemi otsida konkreetse arvuti tarkvarast. Nn ülemiste tasandite protokollid on programmeerijatele ja mõnikord ka süsteemiadministraatoritele (kui ta tegeleb näiteks serveri hooldusega) suurt muret. Seetõttu kirjeldan edaspidi nende tasemete eesmärki möödaminnes. Lisaks, kui vaatate olukorda objektiivselt, siis praktikas võtab praktikas kõige sagedamini OSI mudeli mitme ülemise kihi funktsioonid üle üks rakendus või teenus ja on võimatu üheselt öelda, kuhu see määratakse.
5) Session - kontrollib andmeedastusseansi avamist ja sulgemist, kontrollib juurdepääsuõigusi, kontrollib ülekande alguse ja lõpu sünkroniseerimist. Näiteks kui laadite faili alla Internetist, saadab teie brauser (või selle kaudu, mida seal alla laadite) päringu serverile, kus fail asub. Sel hetkel lülitatakse sisse seansiprotokollid, mis tagavad faili eduka allalaadimise, misjärel teoreetiliselt need automaatselt välja lülitatakse, kuigi on ka võimalusi.
6) Esindaja (esitlus) - valmistab andmed töötlemiseks ette lõpliku taotluse kaudu. Näiteks kui tegemist on tekstifailiga, peate kontrollima kodeeringut (nii et "kryakozyabrov" ei tööta), on võimalik see arhiivist lahti pakkida … kuid siin on jällegi selgelt jälgitav see, millest ma varem kirjutasin - väga raske on eraldada, kus lõpeb esindustasand ja kust algab järgmine:
7) Rakendus (rakendus) - nagu nimigi ütleb, vastuvõetud andmeid kasutavate rakenduste tase ja näeme OSI mudeli kõigi tasandite töö tulemust. Näiteks loete seda teksti seetõttu, et avasite selle õiges kodeeringus, õiges kirjas jne. oma brauserisse.
Ja nüüd, kui meil on vähemalt üldine arusaam protsessitehnoloogiast, pean vajalikuks rääkida sellest, mis on bitid, raamid, paketid, plokid ja andmed. Kui mäletate, palusin selle artikli alguses mitte pöörata tähelepanu põhitabeli vasakule veerule. Niisiis, tema aeg on käes! Nüüd läheme uuesti läbi kõik OSI mudeli kihid ja näeme, kuidas lihtsad bitid (nullid ja ühed) muudetakse andmeteks. Me läheme samamoodi alt üles, et mitte häirida materjali valdamise jada.
Füüsilisel tasandil on meil signaal. See võib olla elektriline, optiline, raadiolaine jne. Siiani pole need isegi bitid, kuid võrguseade analüüsib vastuvõetud signaali ja teisendab selle nullideks ja üksikuteks. Seda protsessi nimetatakse "riistvara teisendamiseks". Lisaks ühendatakse bitid juba võrguseadmes sees baitideks (ühes baidis on kaheksa bitti), töödeldakse ja edastatakse andmeside kihile.
Andmelingi tasemel on meil nn Kui umbes, siis see on baitide pakett 64–1518 ühes pakis, millest lüliti loeb päise, mis sisaldab saaja ja saatja MAC-aadresse, samuti tehniline teave. Nähes päises ja selle (mälus) MAC-aadressi vasteid, edastab lüliti selliste vastetega raamid sihtseadmele
Võrgutasandil lisatakse sellele kõigele headusele ka saaja ja saatja IP-aadressid, mis kõik eraldatakse samast päisest ja seda nimetatakse paketiks.
Transporditasandil on pakett adresseeritud vastavale protokollile, mille kood on näidatud päise teenindusteabes ja antakse ülemise taseme protokollide teenustele, mille jaoks need on juba täielikud andmed, s.t. teave rakenduste jaoks seeditavas ja kasutatavas vormis.
Alloleval diagrammil on see selgemini nähtav:
See on OSI mudeli põhimõtte väga karm selgitus, proovisin kuvada ainult seda, mis on hetkel asjakohane ja millega tavaline algaja IT-spetsialist tõenäoliselt kokku ei puutu - näiteks võrgu vananenud või eksootilised protokollid või transpordikihid. Nii et Yandex aitab teid:).
