Megpróbálom a lehető legegyszerűbben leírni, hogy milyen fenevad az OSI, és kinek van szüksége rá. Ha össze akarja kapcsolni az életét az informatikával és az utazás legelején jár, akkor az OSI működésének megértése egyszerűen létfontosságú, ezt bármelyik szakember megmondja Önnek.
Kezdem azzal, hogy meghatározzam, hogyan szokás. Az OSI modell elméleti ideális modell az adatok hálózaton keresztüli továbbításához. Ez azt jelenti, hogy a gyakorlatban soha nem talál pontos egyezést ezzel a modellel, ez az a mérce, amelyet a hálózati fejlesztők és a hálózati berendezések gyártói betartanak a termékeik kompatibilitásának fenntartása érdekében. Összehasonlíthatja ezt az emberek elképzeléseivel az ideális emberről - nem találja sehol, de mindenki tudja, mire kell törekednie.
Azonnal szeretnék felvázolni egy árnyalatot - amit az OSI modellen belül továbbítanak a hálózaton, adatokat hívok, ami nem teljesen helytálló, de azért, hogy a kezdő olvasót ne tévesszék össze a kifejezésekkel, kompromisszumot kötöttem a lelkiismeretemmel.
Az alábbiakban a legismertebb és legjobban érthető OSI modelldiagram látható. A cikkben további rajzok lesznek, de azt javaslom, hogy az elsőt tekintsük a főnek:
A táblázat két oszlopból áll, a kezdeti szakaszban csak a megfelelő érdekel minket. Alulról felfelé olvassuk a táblázatot (különben:)). Valójában ez nem az én szeszélyem, de az információk asszimilálásának kényelme érdekében teszem - az egyszerűtől a bonyolultig. Megy!
A fenti táblázat jobb oldalán, alulról felfelé, a hálózaton (például az otthoni útválasztótól a számítógépig) továbbított adatok útja látható. Pontosítás - ha az OSI rétegeket alulról felfelé olvassa, akkor ez lesz az adatút a fogadó oldalon, ha felülről lefelé, akkor fordítva - a küldő oldalon. Remélem ez eddig világos. A kétségek teljes eloszlatása érdekében az áttekinthetőség érdekében itt van egy másik ábra:
Az adatok útjának és a velük kapcsolatos változásoknak a szinteken keresztüli nyomon követéséhez elegendő elképzelni, hogyan mozognak a diagram kék vonala mentén, először az első számítógépről fentről lefelé haladva az OSI szintek mentén, majd alulról felfelé a másodikig. Most nézzük meg közelebbről az egyes szinteket.
1) Fizikai (fizikai) - az úgynevezett "adatátviteli közegre" utal, azaz vezetékek, optikai kábel, rádióhullámok (vezeték nélküli kapcsolatok esetén) és hasonlók. Például, ha számítógépe kábelen keresztül csatlakozik az internethez, akkor a vezetékek, a vezeték végén lévő érintkezők, a számítógép hálózati kártya csatlakozójának érintkezői, valamint a számítógépes táblák belső elektromos áramkörei felelősek az adatátvitel minősége első, fizikai szinten. A hálózati mérnökök a "fizikai problémával" foglalkoznak - ez azt jelenti, hogy a szakember egy fizikai réteg eszközt látott bűnösnek az adatok "nem továbbításának" okán, például valahol megszakadt egy hálózati kábel, vagy alacsony jel szint.
2) Csatorna (datalink) - ez sokkal érdekesebb. Az adatkapcsolati réteg megértéséhez először meg kell értenünk a MAC cím fogalmát, mivel ebben a fejezetben ő lesz a főszereplő:). A MAC címet "fizikai címnek", "hardver címnek" is nevezik. Ez egy 12 karakterből álló készlet a számrendszerben, amelyeket 6 kötőjel vagy kettőspont választ el egymástól, például 08: 00: 27: b4: 88: c1. Szüksége van egy hálózati eszköz egyedi azonosítására a hálózaton. Elméletileg a MAC-cím globálisan egyedi, azaz. a világon sehol nem lehet ilyen cím, és a gyártási szakaszban egy hálózati eszközbe "varrják". Vannak azonban egyszerű módszerek tetszőlegesre váltásra, és emellett néhány gátlástalan és kevéssé ismert gyártó nem habozik szegecselni például egy 5000 hálózati kártyacsomagot, pontosan ugyanazzal a MAC-mal. Ennek megfelelően, ha legalább két ilyen "testvér-akrobata" megjelenik ugyanabban a helyi hálózatban, konfliktusok és problémák kezdődnek.
Tehát az adatkapcsolati rétegnél az adatokat a hálózati eszköz dolgozza fel, amelyet csak egy dolog érdekel - hírhedt MAC-címünk, azaz. érdekli a kézbesítés címzettje. Például a linkrétegű eszközök tartalmaznak kapcsolókat (ezek szintén kapcsolók) - memóriájukban megőrzik azoknak a hálózati eszközöknek a MAC-címeit, amelyekkel közvetlen, közvetlen kapcsolatuk van, és amikor adatokat kapnak a fogadó portjukon, ellenőrzik a MAC címek az adatokban a memóriában elérhető MAC-címekkel. Ha van egyezés, akkor az adatokat elküldik a címzettnek, a többit egyszerűen figyelmen kívül hagyják.
3) Hálózat (hálózat) - "szakrális" szint, amelynek működési elvének megértése a hálózati mérnököt nagyrészt ilyenné teszi. Itt az "IP-cím" vasököllel szabályoz, itt ez az alapok alapja. Az IP-cím megléte miatt lehetővé válik az adatok átvitele olyan számítógépek között, amelyek nem ugyanannak a helyi hálózatnak a részei. A különböző helyi hálózatok közötti adatátvitelt útválasztásnak nevezik, és az ezt lehetővé tevő eszközök útválasztók (ezek is útválasztók, bár az utóbbi években az útválasztó fogalma nagymértékben eltorzult).
Tehát az IP-cím - ha nem tér ki a részletekre, akkor ez egy 12 számjegyű készlet a tizedes ("normál") számítási rendszerben, 4 oktettre osztva, ponttal elválasztva, amely egy hálózathoz van rendelve eszközt, ha csatlakozik egy hálózathoz. Itt kicsit mélyebbre kell menned: például sokan tudnak egy címet a 192.168.1.23 sorozatból. Teljesen nyilvánvaló, hogy itt nincs 12 számjegy. Ha azonban a címet teljes formátumban írja, akkor minden a helyére kerül - 192.168.001.023. Ebben a szakaszban nem fogunk még mélyebben ásni, mivel az IP-címzés külön téma a történetek és a megjelenítés szempontjából.
4) Szállítási réteg (szállítás) - amint a neve is mutatja - pontosan szükséges az adatok kézbesítéséhez és a címzetthez történő elküldéséhez. Hosszú szenvedésű leveleinkre hasonlítást véve az IP-cím tulajdonképpen a kézbesítési vagy átvételi cím, a szállítási protokoll pedig az a postás, aki képes olvasni és tudja, hogyan kell kézbesíteni a levelet. Különböző célokra különböző protokollok léteznek, de ugyanaz a jelentésük - kézbesítés.
A szállítási réteg az utolsó, amelyet nagyrészt a hálózati mérnökök, a rendszergazdák érdekelnek. Ha mind a 4 alacsonyabb szint úgy működött, ahogy kellene, de az adatok nem érték el a rendeltetési helyet, akkor a problémát egy adott számítógép szoftverében kell keresni. Az úgynevezett felsőbb szintek protokolljai nagyon aggódnak a programozók és néha még a rendszergazdák számára is (ha például szerver karbantartással foglalkozik). Ezért a továbbiakban átmenetileg leírom e szintek célját. Ezenkívül, ha objektíven nézzük a helyzetet, akkor a gyakorlatban leggyakrabban az OSI-modell több felső rétegének funkcióit egy alkalmazás vagy szolgáltatás veszi át, és lehetetlen egyértelműen megmondani, hová rendelhető hozzá.
5) Session - ellenőrzi az adatátviteli munkamenet megnyitását és zárását, ellenőrzi a hozzáférési jogokat, ellenőrzi az átadás kezdetének és végének szinkronizálását. Például, ha letölt egy fájlt az internetről, akkor a böngészője (vagy azon keresztül, amit ott letöltött) kérést küld a kiszolgálónak, ahol a fájl található. Ezen a ponton be vannak kapcsolva a munkamenet-protokollok, amelyek biztosítják a fájl sikeres letöltését, ezt követően elméletileg automatikusan kikapcsolnak, bár vannak lehetőségek.
6) Képviselő (előadás) - adatokat készít a feldolgozásra a végső pályázat útján. Például, ha ez egy szöveges fájl, akkor ellenőriznie kell a kódolást (hogy a "kryakozyabrov" ne működjön), lehetőség van kicsomagolni az archívumból …. de itt megint egyértelműen nyomon követhető, amit korábban írtam - nagyon nehéz elkülöníteni, hol ér véget a reprezentatív szint, és hol kezdődik a következő:
7) Alkalmazás (alkalmazás) - amint a neve is mutatja, az alkalmazások szintje, amelyek felhasználják a beérkezett adatokat, és látjuk az OSI modell minden szintjének munkájának eredményét. Például azért olvassa ezt a szöveget, mert megfelelő kódolással, megfelelő betűtípussal stb. Nyitotta meg. a böngésződ.
És most, amikor legalább általános ismereteink vannak a folyamat technológiájáról, szükségesnek tartom elmondani, hogy mi a bit, a keret, a csomag, a blokk és az adat. Ha emlékszel, a cikk elején arra kértem, hogy ne figyeljen a fő táblázat bal oszlopára. Szóval eljött az ideje! Most újra átmegyünk az OSI-modell összes rétegén, és megnézzük, hogy az egyszerű bitek (nullák és egyek) hogyan alakulnak adatokká. Alulról felfelé ugyanúgy járunk, hogy ne zavarjuk meg az anyag elsajátításának sorrendjét.
Fizikai szinten van jelünk. Lehet elektromos, optikai, rádióhullámú stb. Eddig ezek nem is bitek, de a hálózati eszköz elemzi a vett jelet, és nullává és egysé alakítja. Ezt a folyamatot "hardverkonverziónak" nevezik. Ezenkívül már a hálózati eszköz belsejében a biteket bájtokká egyesítik (egy bájtban nyolc bit van), feldolgozzák és továbbítják az adatkapcsolati rétegbe.
Adatkapcsolati szinten van egy úgynevezett Ha nagyjából, akkor ez egy bájtcsomag, 64-től 1518-ig, egy csomagban, ahonnan a kapcsoló kiolvassa a fejlécet, amely tartalmazza a címzett és a feladó MAC-címeit, valamint műszaki információk. A fejlécben és annak (memóriájában) a MAC-cím egyezését látva a kapcsoló ilyen egyezésű kereteket továbbít a céleszközre
Hálózati szinten mindezekhez a jóságokhoz hozzáadódik a címzett és a küldő IP-címe is, amelyek mind ugyanabból a fejlécből származnak, és ezt csomagnak hívják.
Szállítási szinten a csomagot a megfelelő protokollnak címezzük, amelynek kódját a fejléc szolgáltatási információi jelzik, és a felső szintű protokollok szolgáltatásaihoz kapják, amelyekre ez már teljes adat, azaz. információk emészthető, felhasználható formában az alkalmazásokhoz.
Az alábbi ábrán ez tisztábban látható:
Ez egy nagyon durva magyarázat az OSI-modell elvére, csak azt próbáltam megjeleníteni, ami pillanatnyilag releváns, és amellyel aligha találkozik egy hétköznapi kezdő informatikus - például a hálózat elavult vagy egzotikus protokolljai, ill. szállítási rétegek. Tehát a Yandex segít neked:).
