Ще се опитам да опиша по възможно най-простия начин какъв вид звяр е OSI и кой има нужда от него. Ако искате да свържете живота си с информационните технологии и сте в самото начало на пътуването, тогава разбирането на операцията OSI е просто жизненоважно, всеки професионалист ще ви каже това.
Ще започна, като определя как е обичайно. Моделът OSI е теоретичен идеален модел за предаване на данни по мрежа. Това означава, че на практика никога няма да намерите точно съвпадение с този модел, това е еталонът, който разработчиците на мрежи и производителите на мрежово оборудване спазват, за да поддържат съвместимостта на своите продукти. Можете да сравните това с представите на хората за идеалния човек - няма да го намерите никъде, но всеки знае към какво да се стреми.
Искам незабавно да очертая един нюанс - това, което се предава по мрежата в рамките на модела OSI, ще извикам данни, което не е съвсем вярно, но за да не объркам начинаещия читател с термини, направих компромис със съвестта си.
Следва най-добре познатата и най-добре разбрана диаграма на модела OSI. В статията ще има още рисунки, но предлагам първата да се разгледа като основна:
Таблицата се състои от две колони, като в началния етап се интересуваме само от правилната. Ще прочетем таблицата отдолу нагоре (иначе:)). Всъщност това не е моята прищявка, но го правя за удобство при усвояване на информация - от проста до сложна. Отивам!
От дясната страна на горната таблица, отдолу нагоре, е показан пътят на данните, предавани по мрежата (например от вашия домашен рутер към вашия компютър). Пояснение - ако четете слоевете OSI отдолу нагоре, това ще бъде пътят към данните от страната на получателя, ако отгоре надолу, а след това обратно - изпращащата страна. Надявам се засега да е ясно. За да разсеем напълно съмненията, ето още една диаграма за яснота:
За да проследите пътя на данните и промените, настъпващи с тях през нивата, е достатъчно да си представите как те се движат по синята линия на диаграмата, първо се движат отгоре надолу по нивата на OSI от първия компютър, след това от отдолу нагоре към втория. Сега нека разгледаме по-отблизо всяко от нивата.
1) Физически (физически) - той се отнася до т. Нар. „Среда за предаване на данни“, т.е. проводници, оптичен кабел, радиовълни (в случай на безжични връзки) и други подобни. Например, ако компютърът ви е свързан към интернет чрез кабел, тогава проводниците, контактите в края на проводника, контактите на конектора на мрежовата карта на вашия компютър, както и вътрешните електрически вериги на компютърните платки, са отговорни за качеството на трансфера на данни на първо, физическо ниво. Мрежовите инженери имат концепцията за "проблем с физиката" - това означава, че специалистът е видял устройство на физически слой като виновник за "непредаването" на данни, например мрежов кабел е прекъснат някъде или нисък сигнал ниво.
2) Channel (datalink) - това е много по-интересно. За да разберем слоя за връзка с данни, първо трябва да разберем концепцията за MAC адреса, тъй като именно той ще бъде главният герой в тази глава:). MAC адресът се нарича още "физически адрес", "хардуерен адрес". Това е набор от 12 знака в числовата система, разделени от 6 тирета или двоеточия, например 08: 00: 27: b4: 88: c1. Необходимо е за уникално идентифициране на мрежово устройство в мрежата. На теория MAC адресът е уникален в световен мащаб, т.е. никъде по света не може да има такъв адрес и той е „пришит“в мрежово устройство на производствения етап. Има обаче лесни начини да го промените на произволен, а освен това някои безскрупулни и малко известни производители не се колебаят да закопаят, например, партида от 5000 мрежови карти с абсолютно същия MAC. Съответно, ако поне двама такива „брат-акробати“се появят в една и съща локална мрежа, ще започнат конфликти и проблеми.
И така, на слоя за връзка с данни данните се обработват от мрежовото устройство, което се интересува само от едно нещо - нашия прословут MAC адрес, т.е. той се интересува от адресата на доставката. Например устройствата с връзков слой включват комутатори (те също са комутатори) - те пазят в паметта си MAC адресите на мрежовите устройства, с които имат директна, директна връзка, и когато получават данни на приемащия си порт, проверяват MAC адреси в данните с MAC-адресите, налични в паметта. Ако има съвпадение, тогава данните се изпращат до адресата, останалите просто се игнорират.
3) Мрежа (мрежа) - "свещено" ниво, разбирането на принципа на действие на което в по-голямата си част прави мрежовия инженер такъв. Тук "IP-адресът" управлява с железен юмрук, тук той е в основата на основите. Поради наличието на IP адрес става възможно прехвърлянето на данни между компютри, които не са част от една и съща локална мрежа. Прехвърлянето на данни между различни локални мрежи се нарича маршрутизация, а устройствата, които позволяват това да се направи, са рутери (те също са рутери, въпреки че през последните години концепцията за рутер е силно извратена).
И така, IP адресът - ако не навлизате в подробности, това е набор от 12 цифри в десетичната („нормална“) система на смятане, разделен на 4 октета, разделени с точка, която се присвоява на мрежа устройство, когато е свързано към мрежа. Тук трябва да влезете малко по-дълбоко: например, много хора знаят адрес от серията 192.168.1.23. Съвсем очевидно е, че тук няма 12 цифри. Ако обаче напишете адреса в пълен формат, всичко си идва на мястото - 192.168.001.023. На този етап няма да копаем още по-дълбоко, тъй като IP адресирането е отделна тема за история и показване.
4) Транспортен слой (транспорт) - както подсказва името, е необходим точно за доставката и изпращането на данни до адресата. Провеждайки аналогия с нашата многострадална поща, IP адресът всъщност е адресът за доставка или разписка, а транспортният протокол е пощальонът, който може да чете и знае как да достави писмото. Има различни протоколи за различни цели, но те имат едно и също значение - доставка.
Транспортният слой е последният, който в общи линии представлява интерес за мрежовите инженери, системни администратори. Ако и четирите по-ниски нива са работили както трябва, но данните не са достигнали до местоназначението, тогава проблемът трябва да се търси в софтуера на определен компютър. Протоколите от така наречените горни нива са от голямо значение за програмистите, а понякога все още и за системните администратори (ако той се занимава с поддръжка на сървър например). Затова по-нататък ще опиша мимоходом целта на тези нива. Освен това, ако погледнете ситуацията обективно, най-често на практика функциите на няколко горни слоя на модела OSI се поемат от едно приложение или услуга и е невъзможно да се каже еднозначно къде да се присвои.
5) Сесия - контролира отварянето и затварянето на сесия за трансфер на данни, проверява правата за достъп, контролира синхронизирането на началото и края на трансфера. Например, ако изтеглите файл от Интернет, браузърът ви (или чрез това, което изтегляте там) изпраща заявка до сървъра, където се намира файлът. В този момент се включват протоколите на сесии, които осигуряват успешното изтегляне на файла, след което на теория те автоматично се изключват, въпреки че има опции.
6) Представител (презентация) - подготвя данни за обработка от крайното заявление. Например, ако това е текстов файл, тогава трябва да проверите кодирането (така че "kryakozyabrov" да не работи), възможно е да го разопаковате от архива …. но тук за пореден път ясно се проследява това, за което писах по-рано - много е трудно да се отдели къде завършва представителното ниво и къде започва следващото:
7) Приложение (приложение) - както подсказва името, нивото на приложенията, които използват получените данни и ние виждаме резултата от труда на всички нива на OSI модела. Например четете този текст, защото сте го отворили в правилното кодиране, правилния шрифт и т.н. вашия браузър.
И сега, когато имаме поне общо разбиране за технологията на процеса, считам за необходимо да разкажа какво представляват битовете, кадрите, пакетите, блоковете и данните. Ако си спомняте, в началото на тази статия ви помолих да не обръщате внимание на лявата колона в основната таблица. И така, нейното време дойде! Сега ще преминем отново през всички слоеве на модела OSI и ще видим как простите битове (нули и единици) се преобразуват в данни. Ще вървим по същия начин отдолу нагоре, за да не нарушим последователността на усвояване на материала.
На физическо ниво имаме сигнал. Тя може да бъде електрическа, оптична, радиовълна и т.н. Засега това дори не са битове, но мрежовото устройство анализира получения сигнал и го преобразува в нули и единици. Този процес се нарича „хардуерно преобразуване“. Освен това, вече в мрежовото устройство, битовете се комбинират в байтове (в един байт има осем бита), обработват се и се предават на слоя за връзка с данни.
На ниво връзка за данни имаме така наречения Ако грубо, тогава това е пакет от байтове, от 64 до 1518, в един пакет, от който превключвателят чете заглавката, която съдържа MAC адресите на получателя и подателя, както и техническа информация. Виждайки съвпаденията на MAC адреса в заглавката и в неговата (паметта), превключвателят предава кадри с такива съвпадения на устройството-дестинация
На ниво мрежа към цялата тази доброта се добавят и IP адресите на получателя и подателя, които се извличат от един и същ хедър и това се нарича пакет.
На транспортно ниво пакетът е адресиран до съответния протокол, чийто код е посочен в сервизната информация на заглавката и е даден на услугите на протоколите от горно ниво, за които това вече са пълни данни, т.е. информация в смилаема, използваема форма за приложения.
На диаграмата по-долу това ще се види по-ясно:
Това е много грубо обяснение на принципа на модела OSI, опитах се да покажа само това, което е актуално в момента и с което обикновеният начинаещ ИТ специалист едва ли ще се натъкне - например остарели или екзотични протоколи на мрежата или транспортни слоеве. Така че Яндекс ще ви помогне:).
