Мережева модель OSI - це еталонна модель взаємодії відкритих систем, англійською звучить як Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Її призначення в узагальненому поданні засобів мережевої взаємодії.
Тобто модель OSI - то узагальнені стандарти для розробників програм, завдяки яким будь-який комп'ютер однаково може розшифрувати дані, передані з іншого комп'ютера. Щоб було зрозуміло, наведу життєвий приклад. Відомо, що бджоли бачать все навколишнє їх в утрафіалетовом світлі. Тобто одну і ту ж картинку наше око і бджолиний сприймає абсолютно по-різному і то, що бачать комахи, може бути непомітно для зору людини.
Те ж саме і з комп'ютерами - якщо один розробник пише додаток на будь-якому програмному мовою, який розуміє його власний комп'ютер, але не доступний для жодного іншого, то на будь-якому іншому пристрої ви прочитати створений цим додатком документ не зможете. Тому прийшли до такої ідеї, щоб при написанні додатків слідувати єдиному зводу правил, зрозумілому для всіх.
рівні OSI
Для наочності процес роботи мережі прийнято розділяти на 7 рівнів, на кожному з яких працює своя група протоколів.
Мережевий протокол - це правила і технічні процедури, що дозволяють комп'ютерам, об'єднаним в мережу, здійснювати з'єднання і обмін даними.
Група протоколів, об'єднаних єдиною кінцевою метою, називається стек протоколів.
Для виконання різних завдань є кілька протоколів, які займаються обслуговуванням систем, наприклад, стек TCP / IP. Давайте тут уважно подивимося на те, яким чином інформація з одного комп'ютера відправляється по локальній мережі на інший комп.
Завдання комп'ютера ВІДПРАВНИКА:
- Взяти дані з додатка
- Розбити їх на дрібні пакети, якщо великий обсяг
- Підготувати до передачі, тобто вказати маршрут прямування, зашифрувати і перекодувати в мережевий формат.
Завдання комп'ютера ОТРИМУВАЧА:
- Прийняти пакети даних
- Видалити з нього службову інформацію
- Скопіювати дані в буфер
- Після повного прийому всіх пакетів сформаровать з них вихідний блок даних
- Віддати його додатком
Для того, щоб вірно зробити всі ці операції і потрібен єдиний звід правил, тобто еталонна модель OSI.
Повернемося у до рівнів OSI. Їх прийнято відраховувати в зворотному порядку і в верхній частині таблиці розташовуються мережеві додатки, а в нижній - фізичне середовище передачі інформації. У міру того, як дані від комп'ютера спускаються вниз безпосередньо до мережевого кабелю, протоколи, що працюють на різних рівнях, поступово їх перетворюють, готуючи до фізичної передачі.
Розберемо їх докладніше.
7. Прикладний рівень (Application Layer)
Його завдання забрати у мережевого додатки дані і відправити на 6 рівень.
6. Рівень подання (Presentation Layer)
Перекладає ці дані на єдиний універсальний мову. Справа в тому, що кожен комп'ютерний процесор має власний формат обробки даних, але в мережу вони повинні потрапити в 1 універсальному форматі - саме цим і займається рівень уявлення.
5. Сеансовий рівень (Session Layer)
У нього багато завдань.
- Встановити сеанс зв'язку з одержувачем. ПО попереджає комп'ютер-одержувач про те, що зараз йому будуть відправлені дані.
- Тут же відбувається розпізнавання імен та захист:
- ідентифікація - розпізнавання імен
- аутентифікація - перевірка за паролем
- реєстрація - присвоєння повноважень
- Реалізація того, яка зі сторін здійснює передачу інформації і як довго це буде відбуватися.
- Розстановка контрольних точок в загальному потоці даних для того, щоб в разі втрати якоїсь частини легко було встановити, яка саме частина втрачена і слід відправити повторно.
- Сегментація - розбивка великої блоку на маленькі пакети.
4. Транспортний рівень (Transport Layer)
Забезпечує додаткам необхідний ступінь захисту при доставці повідомлень. Є дві групи протоколів:
- Протоколи, які орієнтовані на з'єднання - вони відстежують доставку даних і при необхідності запрошують повторну відправку при невдачі. Це TCP - протокол контролю передачі інформації.
- Чи не орієнтовані на з'єднання (UDP) - вони просто відправляють блоки і далі не стежать за їх доставкою.
3. Мережевий рівень (Network Layer)
Забезпечує наскрізну передачу пакета, розраховуючи його маршрут. На цьому рівні в пакетах до всієї попередньої дінформаціі, сформованої іншими рівнями, додаються IP адреси відправника і одержувача. Саме з цього момент пакет даних називається власне ПАКЕТОМ, у якого є IP адреси (IP протокол - це протокол міжмережевої взаємодії).
2. Канальний рівень (Data Link Layer)
Тут відбувається передача пакета в межах одного кабелю, тобто однієї локальної мережі. Він працює тільки до прикордонного маршрутизатора однієї локальної мережі. До отриманого пакету канальний рівень додає свій заголовок - MAC адреси відправника і одержувача і в такому вигляді блок даних вже називається кадром.
При передачі за межі однієї локальної мережі пакету присвоюється MAC НЕ хоста (комп'ютера), а маршрутизатора інший мережі. Звідси якраз постає питання сірих і білих IP, про які йшла речб в статті, на яку була вище дана посилання. Сірий - це адреса всередині однієї локальної мережі, яка не іспользуетс яза її межами. Білий - унікальна адреса в усьому глобальному інтернеті.
При надходженні пакета на прикордонний роутер IP пакета підміняється на IP цього роутера і вся локальна мережа виходить в глобальну, тобто інтернет, під одним єдиним IP адресою. Якщо адреса білий, то частина даних з IP адресою не змінюється.
1. Фізичний рівень (Transport layer)
Відповідає за перетворення двійковій інформації в фізичний сигнал, який відправляється в фізичний канал передачі даних. Якщо це кабель, то сигнал електричний, якщо оптоволоконна мережа, то в оптичний сигнал. Здійснюється це перетворення за допомогою мережевого адаптера.
стеки протоколів
TCP / IP - це стік протоколів, який управляє передачею даних як в локальній мережі, так і в глобальній мережі Інтернет. Даний стек містить 4 рівня, тобто по еталонної моделі OSI кожен з них об'єднує в собі кілька рівнів.
- Прикладний (по OSI - прикладної, уявлення і сеансовий)
За даний рівень відповідають протоколи:
- TELNET - віддалений сеанс зв'язку у вигляді командного рядка
- FTP - протокол передачі файлів
- SMTP - протокол пересилання пошти
- POP3 і IMAP - прийому поштових відправлень
- HTTP - роботи з гіпертекстовими документами
- Транспортний (по OSI те ж саме) - це вже описані вище TCP і UDP.
- Міжмережевий (по OSI - мережевий) - це протокол IP
- Рівень мережевих інтерфейсів (по OSI - канальний і фізичний) За роботу цього рівня відповідають драйвери мережевих адаптерів.
Термінологія при позначенні блоку даних
- Потік - ті дані, якими оперують на прикладному рівні
- Дейтаграмма - блок даних на виході з UPD, тобто у якого немає гарантованої доставки.
- Сегмент - гарантований для доставки блок на виході з протоколу TCP
- Пакет - блок даних на виході з протоколу IP. оскільки на даному рівні він ще не гарантований до доставки, то теж може називатися дейтаграмою.
- Кадр - блок з присвоєними MAC адресами.