OSI модел

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Тази статия се нуждае от подобрение.

Необходимо е: форматиране, препратки. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.

[редактиране]

[редактиране] Обща характеристика

OSI модела е седемслойна архитектура, отговаряща за преноса на данни в дадена мрежа.

[редактиране] OSI Модел

  Референтният модел OSI представлява седемслойна архитектура, която определя различни функции за работа в компютърна мрежа изпълнявани от всеки слой. OSI моделът позволява на еднородни и нееднородни системи (използващи еднакви протоколи и операционни системи, или различни), да комуникират безпроблемно помежду си, като същевременно предоставя на производителите и разпространителите обща рамка която да следват при проектиране на хардуер, операционни системи и протоколи. Моделът предоставя на разработчиците стандартни спецификации за комуникации между системи.
OSI моделът е концептуален и се състои от поредица стандарти, дефиниращи какво трябва да се случва и как точно да бъдат пакетирани данните, за да могат безпроблемно да бъдат предадени по кабела до отдалечения хост. Логическите слоеве на модела просто дефинират различните функции, които се изпълняват във всеки слой, а начинът на осъществяване на тази функционалност зависи от производителя.
Важно е да се отбележи, че моделът се използва само когато пакетираме данни за предаване до отдалечен хост (от същият вид или друг), и не се използва когато се осъществява локален достъп до данните на собствената ви система. Информацията пътуваща по мрежата се определя като данни, пакет, или даннов пакет. Данновият пакет представлява логически групирана информационна единица кoято се предвижва между компютърните системи. Пакетът съдържа адрес на източник, адрес на получател и други контролни елементи необходими за осъществяването на надеждна комуникация.
За да достигне пакета от източника до местоназначенито е необходимо всички устойства в мрежата (или по-точно тези по пътя му), да говорят на един и същи език (да използват един и същ протокол). Протоколът представлява сбор от правила определящи формата на данните и начинът на транспорт. Протоколите се използват за комуникация между съответстващи си слоеве на източника и местоназначението, с други думи протоколите от слой 2 (Data-link), служат за обмяна на данни между слой 2 на източника и слой 2 на получателя. Това е peer-to-peer комуникация. По време на този процес протоколите от всеки слой си разменят информация/данни наречени PDUs (Protoloc Data Unit). Всеки слой изполва PDU специфична за него.
Една от целите на създаването на модел състоящ се от слоеве, е да се раздели цялостната задача по комуникациите между системите, на няколко по-малки проблема, които съответно се решават по-лесно.
През 1984 г. е доставен OSI моделът, снабдяващ производителите с набор от стандарти осигуряващи пълна съвместимост между отделните видове мрежови технологии, разработени от различни компании (DECNet, SNA, TCP/IP и др.).

[редактиране] Описание на слоевете

Приложен слой:

Това е най-горният слой от OSI модела, който не се отнася за приложения (програми) като Word, Excel, Power Point и др., а по-скоро осигурява прозорец, който ви позволява да предоставите достъп до данни по мрежата от едно приложение на друго (вървящи на две отделни системи). Този слой позволява на потребителските приложения да изпращат данни по мрежата като просто предоставя достъп до по-долните слоеве и осигурява интерфейс към протоколният стек. Някои от услугите на приложният слой са e-mail, достъп до Web, файлови и принтерни услуги (приложения с мрежови услуги) и др. Някой от по-важните протоколи функциониращи на този слой са FTP, TFTP, DNS, HTTP, SMTP, Telnet и др.

Представителен слой:

Както подсказва и името му, този слой се грижи за представяне на данните във вид разбираем за отсрещната страна, като осигурява общ формат на данните за различни платформи. Отговаря за конвертиране и “превеждане” на данните, компресиране/декомпресиране както и за криптиране/декриптиране на информацията. Към протоколите отнасящи се към представителният слой спадат XDR, NFS, и др.

Сесиен слой:

Най-общо слоят управлява създаването (и съответно разпадането) на сесии, представляващи диалог между представителните слоеве на две (или повече) системи. Контролира и диалога между две приложения на различни хостове и управлява потоците с данни посредством точки на синхронизация (checkpoints). Ефективността на управлението на потока зависи от комуникационният режим - пълен дуплекс или полудуплекс (при първият вид и двете станции могат да “говорят” едновременно, докато при полудуплекс само едната страна може да предава данни в даден момент). Типичен протокол функциониращ в този слой е NetBIOS.

Транспортен слой:

Осигурява комуникация от край до край (end-to-end) между процеси изпълнявани на различни хостове. Предоставя на по-горните слоеве услуги със или без установяване на конекция (connection-oriented или connectionless), в зависимост от застъпените протоколи. Слоят използва адреси на клиентски и сървърни портове за да индетифицира различни процеси изпълнявани в рамките на хоста. Сегментира данните подадени му от сесийният слой, назначавайки пореден номер на всеки сегмент, с цел правилното им подреждане от получателя. Слоят организира потокът от данни и осигурява контрол при положение, че сесията е с установяване на конекция. Протоколи отнасящи се към транспортният слой са TCP и UDP (първият осигуряващ надеждност, а вторият бързина при трансфера на данните).

Мрежови слой:

Една от основните му функции е задаването на логически адреси на източник и местоназначение, както и определяне на най-добрият път за маршрутизиране на данните между мрежи. За постигане на най-добра маршрутизация, устройствата от мрежовият слой (маршрутизаторите) използват превключване на пакети (packet switching). В този процес маршрутизатора идентифицира адреса на логическото местоназначение на трафика (пакетите) приет по даден интерфейс, след което го изпраща по друг интерфейс до неговото местоназначение. Протоколи опериращи на този слой са IP, IPX, DHCP, RIP, OSPF, X25 и др.

Канален слой:

Една от основните отговорности на каналният слой е предаването и приемането на кадри и физическото им адресиране. Слоят прибавя хедър в началото и трейлър в края на всеки пакет (превръщайки го в кадър), преди неговото предаване. Хедъри към данните прибавят и мрежовият и транспортният слоеве, но трейлърът се появява само на ниво Data-link. Каналният слой се разделя на два подслоя, LLC и MAC, като първият добавя още контролна информация служеща за правилното транспортиране на данните, а вторият - осигуряващ достъп до медията. Някои от основните характеристики на слоя включват контрол на достъпа до преносната среда, добавяне на хардуерни (MAC) адреси на източник и местоназначение, подготвяне на пакетите за предаване (като се капсулират в кадри), изчисляване на конролната сума на кадъра (FCS), както и кодирането на електическите, светлинните или електромагнитните импулси по преносната среда. При предаване на данни, изпращащите устройства изпълняват алгоритъм за циклична проверка с остатък (CRC) или контрол на последователността на данните (FCS) като записват получената стойност в трейлъра на кадъра. Станцията получател изпълнява същият алгоритъм и сверява стойностите като по тази начин разбира дали кадъра е пострадал по време на пътуването му. Към този слой се отнасят протоколи като Frame Relay, ISDN, HDLC, PPP и др.

Физически слой:

Най долният слой от модела работи само с единици и нули (битове), изграждащи кадъра. Битовете са кодирани като електрически или светлинни импулси (при безжичните системи са електромагнитни вълни). Този слой се занимава с електрическите и механичните характеристики, с кодирането на сигналите и с формирането на нивата на напрежение на сигналите. Към този слой се отнасят и спецификациите за отделните типове медиа и конектори.

Както споменахме и по-горе, информацията изпращана по мрежата се определя като данни или даннови пакети. Ако два хоста (А и В) желаят да комуникират, данните първо трябва да бъдат капсулирани (пакетирани). Информацията нуждаеща се от транспортиране се предвижва от Приложният слой надолу по OSI модела, като при преминаването им през различните слоеве данните претърпяват промяна в следствие на работата и функциите на отделните нива. Процесът на капсулация може да се раздели на няколко етапа:

• Изграждане на данните нуждаещи се от транспортиране.
• Подготвяне на данните за транспорт от край до край, сегментиране на данновият поток гарантиращо надеждна и безпроблемна комуникация между двата хоста. Назначаване на поредни номера на сегментите и номера на портове.
• Поставяне на данните в пакети съдържащи мрежови хедър (nеtwork header). Мрежовият хедър съдържа логически адреси на източника и получателя, както и допълнителна контролна информация. Тези адреси се използват от мрежовите устройства за изпращане на пакетите през мрежата по избраният път.
• Добавяне на канални (Data Link) хедър и трейлър, капсулиране на пакетите в кадри. Кадърът позволява връзка със следващото директно свързано устройство.
• Конвертиране на кадрите в поредица от битове и кодирането им по медиата.

Приемащият хост предвижва приетите данни нагоре по модела като всеки слой премахва допълнителната информация прибавена от съответният му слой при изпращача.