Модель взаємодії відкритих систем OSI (англ. Open System Interconnection) – це набір стандартів взаємодії мережевого обладнання між собою. Також її називають стеком протоколів. Розроблена для того, щоб різні об’єкти мережі незалежно від виробника і типу (комп’ютер, сервер, комутатор, концентратор і навіть браузер, який відображає html сторінку) дотримувалися єдині правила роботи з даними і могли успішно здійснювати інформаційний обмін.

Мережеві пристрої бувають різними по функціях і «близькості» до кінцевого споживача людині з додатком. Тому модель OSI описує 7 рівнів взаємодії, на кожному з яких працюють свої протоколи, неподільні порції даних, пристрої. Розглянемо принцип роботи семирівневої моделі OSI з прикладами.

Мережеві рівні моделі OSI

Фізичний

Відповідає за фізичну передачу даних між пристроями на великі і не дуже відстані. Він описує види сигналів і способи їх обробки для різних середовищ передачі: проводів (витої пари і коаксіалу), оптичного волокна, радіолінії (wi-fi і bluetooth), інфрачервоного каналу. Одиниці даних на цьому рівні – біти, перетворені в електричні імпульси, світло, радіохвилі і т. д. Також тут фіксуються типи роз’ємів, їх призначення.

Пристрої, що працюють на фізичному рівні моделі ОСІ (OSI Model): повторювачі сигналу, концентратори (хаби). Це найменш «інтелектуальні» пристрою, завданням яких є посилення сигналу або його розгалуження без будь-якого аналізу і модифікації.

Канальний

Перебуваючи над фізичним, повинен опустити правильно оформлені дані у середу передачі, попередньо прийнявши їх від верхнього рівня. На приймальному кінці протоколи канального рівня «піднімають» інформацію з фізики, перевіряють отримане на наявність помилок і передають вище по стеку протоколів.

Для здійснення процедур перевірки необхідно, по-перше, ділити дані для передачі на порції (кадри), по-друге, доповнювати їх службовою інформацією (заголовками).

Як виправити помилки isdone.dll і unarc.dll

Також тут вперше спливає поняття адреси. Тут – це MAC (англ. Media Access Control) адреса – шестибайтовый ідентифікатор мережевого пристрою, необхідний для вказівки в кадрах в якості одержувача і відправника при передачі даних в рамках одного локального сегмента.

Пристрої: мережевий міст (bridge), комутатор. Їх переважне відміну від «нижніх» пристроїв – ведення таблиці MAC адрес по своїх портів і розсилка/фільтрація трафіку вже тільки за необхідними напрямками.

Мережевий

Об’єднує цілі мережі. Вирішує глобальні логістичні завдання з передачі даних між різними сегментами великих мереж: маршрутизацію, фільтрацію, оптимізацію та контроль якості.

Одиниця інформації – пакети. Адресація вузлів і мереж проводиться присвоєнням їм 4-байтових номерів – IP (англ. Internet Protocol) – адрес, ієрархічно організованих, що дозволяють гнучко налаштовувати взаємну логічну видимість сегментів мереж.

Також тут з’являються і звичні символьні імена вузлів, за відповідність яких IP адресами відповідають протоколи мережного рівня. Пристрої, що працюють на цьому поверсі моделі OSI – маршрутизатори (роутери, шлюзи). Реалізуючи в собі всі три перших рівні стека протоколів, вони об’єднують різні мережі, перенаправляють пакети з однієї в іншу, вибираючи за певними правилами їх маршрут, ведуть статистику передачі, забезпечують безпеку за рахунок фільтрації таблиць.

Транспортний

Транспортування в цьому випадку мається на увазі логічний (так як за фізичну відповідає 1 щабель стека): встановлення з’єднання з протилежним вузлом на відповідному рівні, підтвердження доставки отриманих даних, контроль їх якості. Так працює протокол TCP (англ. Transmission Control Protocol). Передається порція інформації – блок або сегмент.

Для передачі ж потокових масивів (дейтаграм) використовується протокол UDP (англ. User Datagram Protocol).

Адреса – десятковий номер віртуального програмного порту конкретної робочої станції або сервера.

Що таке форум – як влаштований і де використовується

Сеансовий

Управляє процесом передачі в термінах користувальницького доступу. Обмежує час з’єднання (сесії) одного вузла за іншим, контролює права доступу, синхронізує початок, кінець обміну.

Представницький

Отримані знизу – з сесії – дані необхідно правильно уявити кінцевому користувачу або додатком. Коректна декодування, декомпресія даних, якщо браузер економив ваш трафік — ці операції виконуються на передостанньому кроці.

Прикладної

Прикладної або рівень прикладних програм. Серфінг в браузері, отримання та відправка пошти, доступ до інших вузлів мережі за допомогою віддаленого доступу – вершина мережевої моделі OSI.

Приклад роботи мережевої моделі

Розглянемо на прикладі принцип роботи стека протоколів. Нехай користувач комп’ютера шле в месенджері фотографію одному з підписом. Спускаємося по рівням моделі:

• На прикладному формується повідомлення: крім фото і тексту до посилці додається інформація про адресу сервера повідомлень (символьне ім’я www.xxxxx.com за допомогою спеціального протоколу перетвориться в десятковий IP-адреса), ідентифікаторі одержувача на цьому сервері, можливо ще якась службова інформація.
• На представницькому — фотографія може бути стиснута, якщо її розмір великий з точки зору месенджера і його налаштувань.
• Сеансовий відстежить логічну подключенность користувача до сервера, його статус. Також їм буде контролюватися процес передачі даних після його початку, відстеження сесії.
• На транспортному дані розбиваються на блоки. Додаються службові поля транспортного рівня з контрольними сумами, опціями контролю помилок і т. д. Одна фотографія може перетворитися в кілька блоків.
• На мережевому — блоки обертаються службовою інформацією, в якій містяться в тому числі адресу вузла-відправника та IP-адресу сервера повідомлень. Саме ця інформація дозволить IP пакетів дійти до сервера, можливо, через весь світ.
• На канальному, дані IP пакетів упаковуються в кадри з додаванням службових полів, зокрема MAC адрес. Адреса власної мережевої карти буде поміщений в полі відправника, а у полі одержувача буде поміщений MAC шлюзу за замовчуванням знову ж власних мережевих налаштувань (навряд чи комп’ютер з сервером в одній мережі, відповідно MAC його невідомий, а шлюз за замовчуванням, наприклад, домашнього роутера – відомий).
• На фізичному — біти з кадрів будуть транслированы в радіохвилі, і дійдуть допомогою wi-fi протоколу до домашнього роутера.
• Там інформація підніметься по стеку протоколів вже до 3 рівня стека роутера, далі буде вироблено перенаправлення пакетів до маршрутизатора провайдера. І так далі, поки на сервері месенджера, на самому верхньому рівні повідомлення і фотографія у вихідних видах не потраплять на особисте дисковий простір відправника, потім одержувача. І потім почнеться аналогічний шлях інформації вже до адресата повідомлення, коли той вийде в онлайн і встановить сесію з сервером.

Оновлення драйверів Windows