System Design: От Идеи к Реальной Системе
Модель OSI
Артемий Мазаев
18 дек. 2023 г.

Модель OSI - это логическая и концептуальная модель, которая определяет сетевое взаимодействие, используемое системами, открытыми для соединения и общения с другими системами. Модель Открытой Системы Интерконнекта (OSI) также определяет логическую сеть и эффективно описывает передачу пакетов данных компьютером с использованием различных уровней протоколов.

Модель OSI можно рассматривать как универсальный язык компьютерных сетей. Она базируется на концепции разделения коммуникационной системы на семь абстрактных уровней, каждый из которых находится на предыдущем.

Почему модель OSI важна?

Модель Открытой Системы Интерконнекта (OSI) определила общепринятую терминологию, используемую в обсуждениях и документации по сетям. Это позволяет нам разбирать очень сложный коммуникационный процесс на составные части и оценивать их.

Хотя эта модель не реализуется напрямую в сетях TCP/IP, которые наиболее распространены сегодня, она все же может помочь нам во многом, например:

  • Упростить поиск и устранение неполадок, помочь выявлять угрозы на всех уровнях стека.
  • Поощрять производителей оборудования к созданию сетевых продуктов, способных общаться друг с другом через сеть.
  • Необходима для разработки менталитета, ориентированного на безопасность.
  • Разделить сложную функцию на более простые компоненты.

Уровни

Семь абстрактных уровней модели OSI можно определить следующим образом, сверху вниз:

Модель OSI

Прикладной

Это единственный уровень, который непосредственно взаимодействует с данными пользователя. Прикладные программы, такие как веб-браузеры и почтовые клиенты, полагаются на прикладной уровень для инициирования коммуникации. Однако следует понимать, что клиентские приложения не являются частью прикладного уровня, а прикладной уровень отвечает за протоколы и обработку данных, на которые опираются программы для представления значимой информации пользователю. Протоколы прикладного уровня включают HTTP, а также SMTP.

Представления

Уровень представления также называется уровнем перевода. Здесь извлекаются данные из прикладного уровня и обрабатываются в соответствии с требуемым форматом для передачи через сеть. Функции уровня представления включают перевод, шифрование/дешифрование и сжатие данных.

Сессия

Этот уровень отвечает за открытие и закрытие связи между двумя устройствами. Время между открытием и закрытием связи известно как сеанс. Уровень сеанса гарантирует, что сеанс остается открытым достаточно долго для передачи всех обмениваемых данных, а затем своевременно закрывает сеанс, чтобы избежать расточительства ресурсов. Уровень сеанса также синхронизирует передачу данных с контрольными точками.

Транспортный

Транспортный уровень (также известный как уровень 4) отвечает за конечно-конечную связь между двумя устройствами. Это включает в себя передачу данных из уровня сеанса, их разделение на части, называемые сегментами, перед отправкой на сетевой уровень (уровень 3). Также отвечает за восстановление сегментов на принимающем устройстве в данные, которые может использовать уровень сеанса.

Сетевой

Сетевой уровень отвечает за облегчение передачи данных между двумя различными сетями. Сетевой уровень делит сегменты с транспортного уровня на более мелкие единицы, называемые пакетами, на устройстве отправителя, и восстанавливает эти пакеты на устройстве получателя. Сетевой уровень также находит лучший физический путь для достижения данных до их пункта назначения, что известно как маршрутизация. Если два устройства, взаимодействующие друг с другом, находятся в одной и той же сети, то сетевой уровень не требуется.

Канальный

Канальный уровень очень похож на сетевой уровень, за исключением того, что канальный уровень облегчает передачу данных между двумя устройствами в одной сети. Канальный уровень принимает пакеты с сетевого уровня и делит их на более мелкие части, называемые кадрами.

Физический

Этот уровень включает в себя физическое оборудование, участвующее в передаче данных, такое как кабели и коммутаторы. Это также уровень, на котором данные преобразуются в битовый поток, который представляет собой строку из 1 и 0. Физический уровень обоих устройств также должен согласовать сигнальную конвенцию, чтобы 1 могли быть отличимы от 0 на обоих устройствах.

Have a doubt?
Post it here, our mentors will help you out.