Модель OSI

1. Модель OSI

2. МОДЕЛЬ OSI

В начале 80-х годов ряд международных
организаций по стандартизации, в частности
International Organization for Standartization,
часто называемая International Standards
Organization (ISO), а также International
Telecommunications Union (ITU) и некоторые
другие разработали стандартную модель
взаимодействия открытых систем (Open System
Interconnection, OSI).
Эта модель сыграла значительную роль в развитии
компьютерных сетей.

3. МОДЕЛЬ OSI

К концу 70-х годов в мире уже существовало большое количество фирменных стеков
коммуникационных протоколов — таких, например, как DECnet, TCP/IP и IBM SNA.
Подобное разнообразие средств межсетевого взаимодействия вывело на первый план
проблему несовместимости устройств, использующих разные протоколы. Одним из путей
разрешения этой проблемы в то время виделся всеобщий переход на единый, общий для
всех систем стек протоколов, созданный с учетом недостатков уже существующих стеков.
Такой академический подход к созданию нового стека начался с разработки модели OSI,
длившейся с 1977 по 1984 год. Назначение модели OSI состоит в обобщенном
представлении функций средств сетевого взаимодействия, способного служить своего
рода универсальным языком сетевых специалистов.

4. МОДЕЛЬ OSI

В модели OSI средства
взаимодействия делятся на
семь уровней:
МОДЕЛЬ OSI
• прикладной (application layer)
• представления (presentation layer)
• сеансовый (session layer)
• транспортный (transport layer)
• сетевой (network layer)
• канальный (data link layer)
• физический (physical layer)

5. МОДЕЛЬ OSI

6. ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

• Физический уровень модели OSI имеет дело с передачей потока
битов по физическим каналам связи, таким как коаксиальный
кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или беспроводная
линия связи.
• Для него информация, поступающая от вышележащего канального
уровня, представляет собой однородный поток битов, которые
нужно доставить без искажений, в соответствии с заданной
тактовой частотой (интервалом между соседними битами) и
выбранным способом кодирования.

7. КАНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

Канальный уровень, используя возможности, предоставляемые ему
нижележащим, физическим, уровнем, предлагает вышележащему,
сетевому, уровню следующие услуги:
установление логического соединения между
взаимодействующими узлами;
согласование в рамках соединения скоростей передатчика и
приемника информации;
обеспечение надежной передачи, обнаружение и коррекцию
ошибок.

8. КАНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

Протокольной единицей данных канального уровня является кадр. В поле данных
кадра размещается сообщение сетевого уровня, а в заголовке — служебная
информация, включающая адрес назначения, на основании которого коммутаторы
сети будут продвигать пакет. Одной из задач канального уровня является
обнаружение и коррекция ошибок. Канальный уровень может обеспечить
надежность передачи, например, путем фиксирования границ кадра, помещая
специальную последовательность битов в его начало и конец, а затем добавляя к
кадру контрольную сумму. Контрольная сумма вычисляется по некоторому
алгоритму как функция от всех байтов кадра. На стороне получателя канальный
уровень группирует биты, поступающие с физического уровня, в кадры, снова
вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с
контрольной суммой, переданной в кадре. Если они совпадают, то кадр считается
правильным. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка.

9. СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ

• Сетевой уровень служит для образования единой транспортной
системы, объединяющей несколько сетей.
• Данные,
которые необходимо передать через составную сеть,
поступают на сетевой уровень от вышележащего транспортного
уровня. Эти данные снабжаются заголовком сетевого уровня.
Данные вместе с заголовком образуют пакет — так называется
протокольная единица данных сетевого уровня.

10. ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ

• Транспортный уровень обеспечивает приложениям и верхним уровням
стека — прикладному, представления и сеансовому — передачу данных
с той степенью надежности, которая им требуется.
• TCP (Transmission Control Protocol) — транспортный протокол,
который обеспечивает надёжную передачу данных между
устройствами с установлением соединения, контролем доставки,
порядком пакетов и повторной передачей потерянных данных.
• UDP (User Datagram Protocol) — транспортный протокол, который
обеспечивает передачу пакетов без установления соединения, не
гарантируя доставку, порядок или повторную передачу потерянных
данных.

11. СЕАНСОВЫЙ УРОВЕНЬ

• Сеансовый уровень управляет взаимодействием сторон: фиксирует,
какая из сторон является активной в настоящий момент, и
предоставляет средства синхронизации сеанса.
• Эти средства позволяют в ходе длинных передач сохранять
информацию о состоянии этих передач в виде контрольных точек,
чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней
контрольной точке, а не начинать все с начала. На практике немногие
приложения используют сеансовый уровень, который редко
реализуется в виде отдельных протоколов. Функции этого уровня часто
объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном
протоколе.

12. УРОВЕНЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

• Уровень
представления, как явствует из его названия,
обеспечивает представление передаваемой по сети информации,
не меняя при этом ее содержания. За счет уровня представления
информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы,
всегда понятна прикладному уровню другой системы.

13. ПРИКЛАДНОЙ УРОВЕНЬ

• Уровень, на котором пользователь видит интерфейс,
обособленный от прямого взаимодействия с остальными
уровнями модели OSI.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20. Пример реальной работы модели OSI