OSI apzīmē atvērto sistēmu starpsavienojumu , kur atvērts nozīmē, ka nav patentēts. Tā ir 7 slāņu arhitektūra, kurā katram slānim ir noteikta funkcionalitāte. Visi šie 7 slāņi darbojas kopīgi, lai pārsūtītu datus no vienas personas uz otru visā pasaulē. OSI atsauces modeli izstrādāja ISO – ‘Starptautiskā standartizācijas organizācija ', 1984. gadā.

OSI modelis nodrošina a teorētiskais pamats par sapratni tīkla komunikācija . Tomēr tas parasti netiek tieši ieviests pilnībā reālajā pasaulē tīkla aparatūra vai programmatūra . Tā vietā īpaši protokoli un tehnoloģijas bieži tiek izstrādāti, pamatojoties uz principiem, kas izklāstīti OSI modelis lai veicinātu efektīvas datu pārraides un tīkla darbības.

Priekšnosacījums: Datortīklu pamati

• Kas ir OSI modelis?
• Kādi ir 7 OSI modeļa slāņi?
• Fiziskais slānis — 1. slānis
• Tīkla slānis - 3. slānis
• Transporta slānis — 4. slānis
• Sesijas slānis — 5. slānis
• Prezentācijas slānis — 6. slānis
• Lietojumprogrammas slānis — 7. slānis
• OSI modeļa priekšrocības
• OSI modelis īsumā
• OSI vs TCP/IP modelis

Kas ir OSI modelis?

OSI modelis, ko 1984. gadā izveidoja ISO , ir atsauces sistēma, kas izskaidro datu pārsūtīšanas procesu starp datoriem. Tas ir sadalīts septiņi slāņi, kas darbojas kopā veikt specializētus tīkla funkcijas , kas ļauj sistemātiskāk izmantot tīklu veidošanu.

Kādi ir 7 OSI modeļa slāņi?

OSI modelis sastāv no septiņiem abstrakcijas slāņiem, kas sakārtoti secībā no augšas uz leju:

1. Fiziskais slānis
2. Tīkla slānis
4. Transporta slānis
5. Sesijas slānis
6. Prezentācijas slānis
7. Lietojumprogrammas slānis

Fiziskais slānis — 1. slānis

OSI atsauces modeļa zemākais slānis ir fiziskais slānis. Tas ir atbildīgs par faktisko fizisko savienojumu starp ierīcēm. Fiziskais slānis satur informāciju formā biti. Tas ir atbildīgs par atsevišķu bitu pārsūtīšanu no viena mezgla uz nākamo. Saņemot datus, šis slānis saņems saņemto signālu un pārveidos to 0s un 1s un nosūtīs uz datu saites slāni, kas atkal saliks rāmi kopā.

java kodols java

Fiziskā slāņa funkcijas

• Bitu sinhronizācija: Fiziskais slānis nodrošina bitu sinhronizāciju, nodrošinot pulksteni. Šis pulkstenis kontrolē gan sūtītāju, gan saņēmēju, tādējādi nodrošinot sinhronizāciju bitu līmenī.
• Bitu ātruma kontrole: Fiziskais slānis nosaka arī pārraides ātrumu, t.i., sekundē nosūtīto bitu skaitu.
• Fiziskās topoloģijas: Fiziskais slānis norāda, kā dažādās ierīces/mezgli ir sakārtoti tīklā, t.i., kopnes, zvaigznes vai tīkla topoloģija.
• Pārraides režīms: Fiziskais slānis nosaka arī datu plūsmu starp abām savienotajām ierīcēm. Iespējamie dažādie pārraides režīmi ir Simplekss, Pusdupleksais un Pilnais dupleksais.

Piezīme:

1. Centrmezgls, atkārtotājs, modems un kabeļi ir fiziskā slāņa ierīces.
2. Tīkla slānis, datu saites slānis un fiziskais slānis ir pazīstami arī kā Apakšējie slāņi vai Aparatūras slāņi .

MAC adrese .
Datu saites slānis ir sadalīts divos apakšslāņos:

1. Multivides piekļuves kontrole (MAC)

No tīkla slāņa saņemtā pakete tiek tālāk sadalīta kadros atkarībā no NIC (tīkla interfeisa kartes) rāmja izmēra. DLL galvenē iekapsulē arī sūtītāja un saņēmēja MAC adresi.

Uztvērēja MAC adrese tiek iegūta, ievietojot ARP (Address Resolution Protocol) pieprasījums uz vadu ar jautājumu Kam ir šī IP adrese? un galamērķa resursdators atbildēs ar savu MAC adresi.

Datu saites slāņa funkcijas

• Ierāmējums: Kadrēšana ir datu saites slāņa funkcija. Tas nodrošina veidu, kā sūtītājs var pārsūtīt uztvērējam nozīmīgu bitu kopu. To var paveikt, rāmja sākumā un beigās pievienojot īpašus uzgaļu modeļus.
• Fiziskā adresēšana: Pēc kadru izveides datu saites slānis pievieno fiziskās adreses ( MAC adreses ) no sūtītāja un/vai saņēmēja katra kadra galvenē.
• Kļūdu kontrole: Datu saites slānis nodrošina kļūdu kontroles mehānismu, kurā tas atklāj un atkārtoti pārraida bojātus vai pazaudētus kadrus.
• Plūsmas kontrole: Datu pārraides ātrumam ir jābūt nemainīgam abās pusēs, pretējā gadījumā dati var tikt bojāti, tādējādi plūsmas vadība koordinē datu apjomu, ko var nosūtīt pirms apstiprinājuma saņemšanas.
• Piekļuves kontrole: Ja vienu sakaru kanālu koplieto vairākas ierīces, datu posma slāņa MAC apakšslānis palīdz noteikt, kura ierīce konkrētajā laikā kontrolē kanālu.

Piezīme:

1. Pakete datu saites slānī tiek apzīmēta kā Rāmis.
2. Datu saites slāni apstrādā NIC (tīkla interfeisa karte) un resursdatoru ierīču draiveri.
3. Switch & Bridge ir datu saites slāņa ierīces.

Tīkla slānis - 3. slānis

Tīkla slānis darbojas, lai pārsūtītu datus no viena resursdatora uz otru, kas atrodas dažādos tīklos. Tas arī rūpējas par pakešu maršrutēšanu, t.i., izvēlas īsāko ceļu paketes pārsūtīšanai no pieejamo maršrutu skaita. Sūtītājs un saņēmējs IP adrese es ievieto galvenē ar tīkla slāni.

Tīkla slāņa funkcijas

• Maršrutēšana: Tīkla slāņa protokoli nosaka, kurš maršruts ir piemērots no avota līdz galamērķim. Šī tīkla slāņa funkcija ir pazīstama kā maršrutēšana.
• Loģiskā adresācija: Lai unikāli identificētu katras ierīces starptīklu, tīkla slānis nosaka adresācijas shēmu. Sūtītāja un saņēmēja IP adreses galvenē ievieto tīkla slānis. Šāda adrese katru ierīci atšķir unikāli un universāli.

Piezīme:

1. Segments tīkla slānī tiek saukts par Pakete .
2. Tīkla slāni ievieš tīkla ierīces, piemēram, maršrutētāji un slēdži.

Transporta slānis — 4. slānis

Transporta slānis nodrošina pakalpojumus lietojumprogrammu slānim un pārņem pakalpojumus no tīkla slāņa. Transporta slāņa dati tiek saukti par Segmenti . Tā ir atbildīga par visa ziņojuma piegādi no gala līdz galam. Transporta slānis arī nodrošina veiksmīgas datu pārraides apstiprinājumu un atkārtoti pārsūta datus, ja tiek konstatēta kļūda.

Sūtītāja pusē: Transporta slānis saņem formatētos datus no augšējiem slāņiem, veic Segmentācija , un arī ievieš Plūsmas un kļūdu kontrole lai nodrošinātu pareizu datu pārraidi. Tas arī pievieno avotu un galamērķi porta numurs s savā galvenē un pārsūta segmentētos datus uz tīkla slāni.

Piezīme: Sūtītājam ir jāzina ar saņēmēja lietojumprogrammu saistītais porta numurs.

Parasti šis mērķa porta numurs tiek konfigurēts vai nu pēc noklusējuma, vai manuāli. Piemēram, kad tīmekļa lietojumprogramma pieprasa tīmekļa serveri, tā parasti izmanto porta numuru 80, jo tas ir noklusējuma ports, kas piešķirts tīmekļa lietojumprogrammām. Daudzām lietojumprogrammām ir piešķirti noklusējuma porti.

Uztvērēja pusē: Transporta slānis nolasa porta numuru no galvenes un pārsūta saņemtos datus attiecīgajai lietojumprogrammai. Tas arī veic segmentēto datu secību un atkārtotu apkopošanu.

Transporta slāņa funkcijas

• Segmentēšana un atkārtota montāža: Šis slānis pieņem ziņojumu no (sesijas) slāņa un sadala ziņojumu mazākās vienībās. Katram no izveidotajiem segmentiem ir ar to saistīta galvene. Transporta slānis galamērķa stacijā atkārtoti apkopo ziņojumu.
• Servisa punkta adrese: Lai nosūtītu ziņojumu pareizajam procesam, transporta slāņa galvenē ir iekļauts adreses veids, ko sauc par apkalpošanas punkta adresi vai porta adresi. Tādējādi, norādot šo adresi, transporta slānis nodrošina, ka ziņojums tiek piegādāts pareizajam procesam.

Transporta slāņa sniegtie pakalpojumi

1. Uz savienojumu orientēts pakalpojums
2. Bezsavienojuma pakalpojums

1. Uz savienojumu orientēts pakalpojums: Tas ir trīsfāžu process, kas ietver

• Savienojuma izveide
• Datu pārsūtīšana
• Pārtraukšana/atvienošana

Šāda veida pārraidē saņemošā ierīce nosūta apstiprinājumu atpakaļ avotam pēc paketes vai pakešu grupas saņemšanas. Šis pārraides veids ir uzticams un drošs.

char uz virkni

2. Bez savienojuma pakalpojums: Tas ir vienfāzes process un ietver datu pārsūtīšanu. Šāda veida pārraidē uztvērējs neapstiprina paketes saņemšanu. Šī pieeja nodrošina daudz ātrāku saziņu starp ierīcēm. Uz savienojumu orientēts pakalpojums ir uzticamāks nekā pakalpojums bez savienojuma.

Piezīme:

1. Tiek izsaukti dati transporta slānī Segmenti .
2. Transporta slāni pārvalda operētājsistēma. Tā ir daļa no OS un sazinās ar lietojumprogrammu slāni, veicot sistēmas zvanus.
3. Transporta slāni sauc par OSI sirds modelis.
4. Ierīces vai protokola lietošana: TCP, UDP NetBIOS, PPTP

Sesijas slānis — 5. slānis

Šis slānis ir atbildīgs par savienojuma izveidi, sesiju uzturēšanu un autentifikāciju, kā arī nodrošina drošību.

Sesijas slāņa funkcijas

• Sesijas izveide, uzturēšana un pārtraukšana: Slānis ļauj diviem procesiem izveidot, izmantot un pārtraukt savienojumu.
• Sinhronizācija: Šis slānis ļauj procesam pievienot kontrolpunktus, kas tiek uzskatīti par datu sinhronizācijas punktiem. Šie sinhronizācijas punkti palīdz identificēt kļūdu, lai dati tiktu pareizi atkārtoti sinhronizēti, kā arī netiktu priekšlaicīgi pārgriezti ziņojumu gali un izvairītos no datu zuduma.
• Dialoga kontrolieris: Sesijas slānis ļauj divām sistēmām sākt saziņu savā starpā pusdupleksā vai pilndupleksā režīmā.

Piezīme:

1. Visi tālāk minētie 3 slāņi (ieskaitot sesijas slāni) ir integrēti kā viens slānis TCP/IP modeli kā lietojumprogrammas slāni.
2. Šo 3 slāņu ieviešanu veic pati tīkla lietojumprogramma. Tie ir pazīstami arī kā Augšējie slāņi vai Programmatūras slāņi.
3. Ierīces vai protokola lietošana: NetBIOS, PPTP.

Piemēram:-

Apskatīsim situāciju, kad lietotājs vēlas nosūtīt ziņojumu, izmantojot kādu Messenger lietojumprogrammu, kas darbojas viņa pārlūkprogrammā. The Messenger šeit darbojas kā lietojumprogrammas slānis, kas nodrošina lietotājam saskarni datu izveidei. Šī ziņa jeb t.s Dati tiek saspiests, pēc izvēles šifrēts (ja dati ir sensitīvi) un pārveidots bitos (0 un 1), lai tos varētu pārsūtīt.

Komunikācija sesijas slānī

Prezentācijas slānis — 6. slānis

Prezentācijas slāni sauc arī par Tulkošanas slānis . Šeit tiek iegūti dati no lietojumprogrammas slāņa un apstrādāti atbilstoši nepieciešamajam formātam, lai pārsūtītu pa tīklu.

Prezentācijas slāņa funkcijas

• Tulkojums: Piemēram, ASCII uz EBCDIC .
• Šifrēšana/ atšifrēšana: Datu šifrēšana pārvērš datus citā formā vai kodā. Šifrētie dati ir pazīstami kā šifrētais teksts, un atšifrētie dati ir pazīstami kā vienkāršs teksts. Atslēgas vērtība tiek izmantota datu šifrēšanai, kā arī atšifrēšanai.
• Saspiešana: Samazina tīklā pārsūtāmo bitu skaitu.

Piezīme: Ierīces vai protokola lietošana: JPEG, MPEG, GIF

Lietojumprogrammas slānis — 7. slānis

OSI atsauces modeļa slāņu kaudzes pašā augšpusē mēs atrodam lietojumprogrammu slāni, ko ievieš tīkla lietojumprogrammas. Šīs lietojumprogrammas ražo datus, kas jāpārsūta tīklā. Šis slānis kalpo arī kā logs lietojumprogrammu pakalpojumu piekļuvei tīklam un saņemtās informācijas parādīšanai lietotājam.

Piemērs : Lietojumprogramma — pārlūkprogrammas, Skype Messenger utt.

Piezīme: 1. Lietojumprogrammas slāni sauc arī par darbvirsmas slāni.

2. Ierīces vai protokola lietošana: SMTP

Lietojumprogrammas slāņa funkcijas

Lietojumprogrammas slāņa galvenās funkcijas ir norādītas zemāk.

• Tīkla virtuālais terminālis (NVT) : ļauj lietotājam pieteikties attālajā resursdatorā.
• Failu pārsūtīšanas piekļuve un pārvaldība (FTAM): šī lietojumprogramma ļauj lietotājam
  piekļūt failiem attālajā resursdatorā, izgūt failus attālajā resursdatorā un pārvaldīt vai
  kontrolēt failus no attālā datora.
• Pasta pakalpojumi: Nodrošiniet e-pasta pakalpojumu.
• Uzziņu pakalpojumi: Šī lietojumprogramma nodrošina izplatītus datu bāzes avotus
  un piekļuve globālai informācijai par dažādiem objektiem un pakalpojumiem.

Piezīme: OSI modelis darbojas kā atsauces modelis un netiek ieviests internetā, jo tas ir novēlots. Pašreizējais izmantotais modelis ir TCP/IP modelis.

Apskatīsim to ar piemēru:

Lufijs nosūta e-pastu savam draugam Zoro.

1. darbība: Luffy mijiedarbojas ar e-pasta lietojumprogrammām, piemēram Gmail , perspektīvas utt. Raksta savu e-pastu, ko nosūtīt. (Tas notiek 7. slānis: uzklāšanas slānis )

2. darbība: Pasta lietojumprogramma sagatavo datu pārraidei, piemēram, šifrē datus un formatē tos pārsūtīšanai. (Tas notiek 6. slānis: prezentācijas slānis )

3. darbība: Internetā ir izveidots savienojums starp sūtītāju un saņēmēju. (Tas notiek 5. slānis: sesijas slānis )

4. darbība: E-pasta dati ir sadalīti mazākos segmentos. Tas pievieno kārtas numuru un kļūdu pārbaudes informāciju, lai saglabātu informācijas uzticamību. (Tas notiek 4. slānis: transporta slānis )

5. darbība: Pakešu adresēšana tiek veikta, lai atrastu labāko pārsūtīšanas maršrutu. (Tas notiek 3. slānis: tīkla slānis )

6. darbība: Datu paketes tiek iekapsulētas kadros, pēc tam tiek pievienota MAC adrese vietējām ierīcēm un pēc tam tiek pārbaudīta kļūda, izmantojot kļūdu noteikšanu. (Tas notiek 2. slānis: datu saites slānis )

7. darbība: Visbeidzot, kadri tiek pārraidīti elektrisku/optisku signālu veidā, izmantojot fizisko tīkla datu nesēju, piemēram, Ethernet kabeli vai WiFi.

Kad e-pasts sasniegs adresātu, t.i., Zoro, process mainīs un atšifrēs e-pasta saturu. Beidzot e-pasts tiks parādīts Zoro e-pasta klientā.

OSI modeļa priekšrocības

OSI modelis definē skaitļošanas sistēmas komunikāciju 7 dažādos slāņos. Tās priekšrocības ietver:

• Tas sadala tīkla saziņu 7 slāņos, kas atvieglo izpratni un problēmu novēršanu.
• Tas standartizē tīkla sakarus, jo katram slānim ir noteiktas funkcijas un protokoli.
• Tīkla problēmu diagnosticēšana ir vienkāršāka, izmantojot OSI modelis .
• To ir vieglāk uzlabot, izmantojot uzlabojumus, jo katrs slānis var saņemt atjauninājumus atsevišķi.

OSI modelis – slāņu arhitektūra

OSI vs TCP/IP modelis

Dažas galvenās atšķirības starp OSI modeli un TCP/IP modelis ir:

1. TCP/IP modelis sastāv no 4 slāņiem, bet OSI modelim ir 7 slāņi. OSI modeļa 5., 6., 7. slāņi ir apvienoti TCP/IP modeļa lietojumprogrammu slānī un OSI 1. un 2. slānis ir apvienoti TCP/IP protokola tīkla piekļuves slāņos.
2. TCP/IP modelis ir vecāks par OSI modeli, tāpēc tas ir pamata protokols, kas nosaka, kā dati jāpārsūta tiešsaistē.
3. Salīdzinot ar OSI modeli, TCP/IP modelim ir mazāk stingras slāņu robežas.
4. Datu pārraidei ir nepieciešami visi TCP/IP modeļa slāņi, bet OSI modelī dažas lietojumprogrammas var izlaist noteiktus slāņus. Datu pārraidei ir nepieciešami tikai OSI modeļa 1., 2. un 3. slānis.

Vai tu zināji?

TCP/IP protokolu (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) izveidoja ASV Aizsardzības departamenta Uzlaboto pētniecības projektu aģentūra (ARPA) 1970. gados.

Mēs esam apsprieduši par to, kas ir OSI modelis?, Kas ir OSI modeļa slāņi, kā notiek datu plūsma 7 OSI modeļa slāņos un atšķirības starp TCP/IP protokolu un OSI protokolu.

Kas ir OSI modelis? – FAQ

Vai joprojām tiek izmantots OSI slānis?

Jā, OSI modelis joprojām izmanto tīkla profesionāļi lai labāk izprastu datu abstrakcijas ceļus un procesus.

Kāds ir OSI modeļa augstākais slānis?

7. slānis vai Uzklāšanas slānis ir OSI modeļa augstākais slānis.

Kas ir 8. slānis?

8. slānis faktiski nepastāv OSI modelī, bet to bieži jokojot izmanto, lai atsauktos uz gala lietotāju. Piemēram: a 8. slāņa kļūda būtu lietotāja kļūda.