Модели OSI - пособие для начинающих

Что это такое?

Сетевая модель OSI это модель стека сетевых протоколов разных уровней взаимодействия устройств и систем. В этой модели каждый уровень стека выполняет определенные функции в полном взаимодействии устройств в сети. Данная модель делиться на 7 уровней:

1. Прикладной уровень;
2. Представительный уровень;
3. Сеансовый уровень;
4. Транспортный уровень;
5. Сетевой уровень;
6. Канальный уровень;
7. Физический уровень.

Разберем подробнее каждый из уровней и проследим движение пакетов данных по каждому из них.

Самым основным уровнем является физический. На этот уровень приходят данные в первый раз. Этот уровень определяет модель передачи данных которые представлены в виде двоичного кода. Он принимает и передает данные в виде электрических или оптический сигналов. Этот уровень находится на уровне сетевой карты, bluetooth модуля, Wi-Fi модуля или GSM модуля, а также последовательнного порта. Когда данные приходят на один из этих адаптеров или интерфейсов, этот уровень в соответствии с протоколом кодирования цифровых сигналов переводит их биты. Также он поступает, только в обратной виде когда собирается передавать данные на другое устройство такого же уровня.

Следующим уровнем является канальный, его основное назначение проверка, комплектация и доступ данных на более высокие уровни. Когда данные в виде битов поступают с физического уровня, этот уровень проверяет их на ошибки, комплектует в кадры, проверяет мак-адрес и отправляет созданные, исправные кадры на уровень выше. Чаще всего представлен как драйвер сетевой карты и не имеет сетевых портов и интерфейсов.

Дальше идет сетевой уровень. Он является вспомогательным уровнем для передачи данных. Он отвечает за маршуртизацию, формирует маршрут данных по сети от отправителя к получателю. Он занимается отслеживанием неполадок на пути отправляемых данных по сети. Прокладывает для них максимально быстрый путь.

Также на этом уровне кадры данных формируются в пакеты.

Транспортный уровень отвечает за надежную передачу данных. На этом уровне находятся основные протоколы такие как UDP и TCP. Пакеты на этом уровне окончательно проходят проверку на целостность в таком виде в каком они пришли с сетевого уровня. Дальше они попадают на уровень операционной системы. Также здесь пакеты распределяются на порты разных приложений.

Сеасновый уровень, тоже вспомогательный слой модели, который отвечает за начало и окончание сеанса связи между устройствами. Его задача это синхронизировать устройства и поддерживать сеанс связи между устройствами которые взаимодействовать должны длительное время.

Представительный уровень, конечный путь наших данных в этой модели, здесь пакеты данных кодируются и дешифруются в тот вид в котором они должны быть. Например, если нам устройство отправляло файл формата mp3, то именно этот уровень кодирует все переданные биты в формат mp3, и мы можем его открыть.

Прикладной уровень, уровень созданный для удобного пользования сетью и возможностями сети со стороны пользователя и разработчика. То есть это уже явные приложения которыми мы пользуемся. Бразуер, клиент электронной почты, клиенты чатов и т.д.

Мы разобрали все уровни модели OSI. Это фундаментальное знание без которого далеко не уйдешь в изучении сетевых технологий. Мы не стали подробно расписывать работу каждого уровня. В надежде, что усидчивый читатель в дальнейшем загорится познавать сетевые технологии дальше, и докопается до сути самостоятельно.