▷ Osi μοντέλο: τι είναι και τι χρησιμοποιείται για

Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε να καθορίσουμε λεπτομερώς τι είναι το μοντέλο OSI. Παρά το γεγονός ότι το μοντέλο δικτύου που χρησιμοποιείται στα τοπικά δίκτυα δεν συμπίπτει θεωρητικά με αυτό το μοντέλο επικοινωνίας, έχουν πολλά δικά του χαρακτηριστικά. Επιπλέον, πρέπει να έχουμε κατά νου ότι αυτό ποικίλλει ανάλογα με τις διαφορετικές τοπολογίες δικτύου που χρησιμοποιούνται ειδικά σε επιχειρηματικά περιβάλλοντα και μεγάλες εταιρείες. Αυτό που προτίθεται το μοντέλο OSI είναι να κατανοήσουμε με τυποποιημένο τρόπο τα διαφορετικά επίπεδα επικοινωνίας.

Ευρετήριο περιεχομένων

Σήμερα έχουμε πάντα την κατασκευή τυποποιημένων μοντέλων για διάφορες πτυχές του περιβάλλοντος μας. Αυτό το βλέπουμε πιο έντονα στα τηλεπικοινωνιακά πρωτόκολλα μεταξύ μηχανών. Η τυποποίηση είναι απαραίτητη για ένα περιβάλλον στο οποίο υπάρχει μεγάλος αριθμός δικτύων και τύπων μηχανών που συνδέονται με αυτά, για να μην αναφέρουμε τον μεγάλο αριθμό τηλεπικοινωνιακών φορέων που υπάρχουν στην αγορά.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι το πρότυπο που προτείνεται από το ISO, αυτό ήταν το κλειδί για την επίτευξη ακριβώς της ανάπτυξης αυτών των επικοινωνιών μεταξύ ενός πλήθους στοιχείων που είναι ουσιαστικά εντελώς διαφορετικά μεταξύ τους. Ας δούμε τώρα λεπτομερώς τα κύρια σημεία ενδιαφέροντος.

Τι είναι το μοντέλο OSI

Το μοντέλο OSI αναπτύχθηκε το 1984 από τον οργανισμό ISO (Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης). Το πρότυπο αυτό επιδιώκει τον φιλόδοξο στόχο της διαχείρισης της διασύνδεσης ενός συστήματος διαφορετικής προέλευσης, ώστε να μπορεί να ανταλλάσσει πληροφορίες χωρίς κανένα εμπόδιο λόγω των πρωτοκόλλων με τα οποία λειτουργούσε με τον δικό του τρόπο σύμφωνα με τον κατασκευαστή τους.

Το μοντέλο OSI αποτελείται από 7 επίπεδα ή επίπεδα αφαίρεσης. Κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα θα έχει τις δικές του λειτουργίες έτσι ώστε από κοινού να είναι σε θέση να επιτύχει τον τελικό στόχο τους. Αυτός ακριβώς ο διαχωρισμός σε επίπεδα καθιστά δυνατή την ενδοεπικοινωνία διαφόρων πρωτοκόλλων συγκεντρώνοντας συγκεκριμένες λειτουργίες σε κάθε επίπεδο λειτουργίας.

Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι το μοντέλο OSI δεν είναι ο ορισμός μιας τοπολογίας ή ενός μοντέλου δικτύου από μόνο του. Ούτε διευκρινίζει ούτε καθορίζει τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στην επικοινωνία, δεδομένου ότι εφαρμόζονται ανεξάρτητα από αυτό το μοντέλο. Τι κάνει πραγματικά το OSI είναι ο καθορισμός της λειτουργικότητάς τους για την επίτευξη ενός προτύπου.

Τα επίπεδα των οποίων αποτελείται το μοντέλο OSI είναι:

Τύποι υπηρεσιών

Το μοντέλο OSI καθορίζει τους δύο βασικούς τύπους υπηρεσιών που υπάρχουν για τις τηλεπικοινωνίες:

• Με τη σύνδεση: είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια σύνδεση μέσω ενός κυκλώματος για την ανταλλαγή πληροφοριών. Ένας τύπος επικοινωνίας με τη σύνδεση είναι το τηλέφωνο, τόσο κινητό όσο και σταθερό. Δεν υπάρχει σύνδεση: για την αποστολή ή λήψη πληροφοριών δεν είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα κύκλωμα. Το μήνυμα αποστέλλεται με μια διεύθυνση προορισμού και θα φτάσει το συντομότερο δυνατό, αλλά όχι απαραίτητα παραγγελίες. Ένα τυπικό παράδειγμα είναι η αποστολή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.

Έννοιες και ορολογία που χρησιμοποιούνται στο μοντέλο OSI

Για να μιλήσουμε για το OSI πρέπει επίσης να γνωρίζουμε διαφορετικούς όρους που σχετίζονται άμεσα με αυτό. Εάν δεν είχαν καταλάβει πολλές από τις έννοιες του μοντέλου.

Σύστημα

Είναι το φυσικό στοιχείο στο οποίο εφαρμόζεται το μοντέλο. Πρόκειται για το σύνολο φυσικών μηχανών διαφόρων ειδών τα οποία, συνδεδεμένα, είναι ικανά να μεταφέρουν πληροφορίες

Μοντέλο

Ένα μοντέλο βοηθά να ορίσετε μια δομή μαζί με μια σειρά λειτουργιών που θα εκτελέσει το τηλεπικοινωνιακό σύστημα. Ένα μοντέλο δεν παρέχει τον ορισμό του τρόπου με τον οποίο πρέπει να εφαρμοστεί ένα τηλεπικοινωνιακό δίκτυο, αλλά καθορίζει μόνο ποια θα είναι η τυπική διαδικασία για την ανταλλαγή πληροφοριών.

Επίπεδο

Πρόκειται για ένα σύνολο συγκεκριμένων λειτουργιών που διευκολύνουν την επικοινωνία ομαδοποιημένη σε μια οντότητα η οποία με τη σειρά της σχετίζεται τόσο με ένα χαμηλότερο επίπεδο όσο και με ένα υψηλότερο επίπεδο.

Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επιπέδων ονομάζονται πρωτόγονα και μπορούν να είναι προτροπές, απαντήσεις, αιτήματα ή επιβεβαιώσεις. Κάθε επίπεδο έχει αυτά τα χαρακτηριστικά:

• Κάθε επίπεδο έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες. Όταν χρειαστεί να εφαρμόσουμε ορισμένες λειτουργίες στο δίκτυο, θα εφαρμόσουμε το επίπεδο που αντιστοιχεί σε αυτές τις λειτουργίες. Κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα σχετίζεται με το προηγούμενο και τα επόμενα επίπεδα στην κλίμακα αφαίρεσης. Λαμβάνει δεδομένα από το κατώτερο επίπεδο και τα παρέχει στο υψηλότερο επίπεδο Κάθε επίπεδο περιέχει υπηρεσίες που είναι ανεξάρτητες από την πρακτική εφαρμογή Πρέπει να καθοριστούν όρια για κάθε επίπεδο εφόσον εξασφαλίζουν τη ροή πληροφοριών μεταξύ κάθε μιας

Λειτουργία ή Αλγόριθμος

Πρόκειται για ένα σύνολο οδηγιών που σχετίζονται μεταξύ τους έτσι ώστε, μέσω των ερεθισμάτων εισόδου (επιχειρήματα), παράγει ορισμένες εξόδους (εξόδους).

OSI layers

Βασική λειτουργία

Τώρα πρέπει να μιλήσουμε για τα επτά επίπεδα που καθορίζονται από το πρότυπο επικοινωνίας OSI. Κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα θα έχει τις δικές του λειτουργίες και πρωτόκολλα που θα λειτουργούν για να επικοινωνούν με άλλα επίπεδα.

Τα πρωτόκολλα κάθε επιπέδου επικοινωνούν με τους ομολόγους τους ή τους συνομηλίκους τους, δηλαδή το δικό τους πρωτόκολλο βρίσκεται στο άλλο άκρο της επικοινωνίας. Με αυτόν τον τρόπο, άλλα πρωτόκολλα άλλων επιπέδων δεν θα έχουν επιρροή.

Για να δημιουργηθεί η ροή πληροφοριών, το μηχάνημα προέλευσης στέλνει τις πληροφορίες που θα απομακρυνθούν από το πιο επιφανειακό στρώμα στο φυσικό στρώμα. Στη συνέχεια στη μηχανή προορισμού η ροή θα φτάσει σε αυτό το φυσικό στρώμα και θα ανέλθει στο πιο επιφανειακό στρώμα που υπάρχει.

Επιπλέον, κάθε επίπεδο λειτουργεί ανεξάρτητα από τα άλλα, εάν χρειάζεται γνωρίζουν τη λειτουργία των άλλων επιπέδων. Κατ 'αυτόν τον τρόπο ο καθένας μπορεί να τροποποιηθεί χωρίς να επηρεάζει τους άλλους. Για παράδειγμα, αν θέλουμε να προσθέσουμε φυσικό εξοπλισμό ή κάρτα δικτύου, αυτό θα επηρεάσει μόνο το επίπεδο που ελέγχει αυτές τις συσκευές.

Τα επίπεδα μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες, εκείνα που είναι προσανατολισμένα στο δίκτυο και εκείνα που είναι προσανατολισμένα προς την εφαρμογή.

Επίπεδα OSI προσανατολισμένα στο δίκτυο

Αυτά τα επίπεδα είναι υπεύθυνα για τη διαχείριση του φυσικού τμήματος της σύνδεσης, όπως η καθιέρωση επικοινωνίας, η δρομολόγηση και η αποστολή

Επίπεδο 1: Φυσική

Αυτό το επίπεδο ασχολείται άμεσα με τα φυσικά στοιχεία της σύνδεσης. Διαχειρίζεται τις διαδικασίες σε ηλεκτρονικό επίπεδο έτσι ώστε η σειρά των bits πληροφοριών να ταξιδεύει από τον πομπό στον δέκτη χωρίς καμία αλλαγή.

• Ορίζει το φυσικό μέσο μετάδοσης: καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους, ομοαξονικό καλώδιο, κύματα και οπτική ίνας Διαχειρίζεται ηλεκτρικά σήματα και μεταδίδει ροή δυαδικών ψηφίων Καθορίζει τα χαρακτηριστικά υλικών όπως συνδετήρες και επίπεδα τάσης

Ορισμένα πρότυπα που σχετίζονται με αυτό το επίπεδο είναι: ISO 2110, EIA-232, V.35, X.24, V24, V.28

Επίπεδο 2: Σύνδεσμος δεδομένων

Αυτό το επίπεδο είναι υπεύθυνο για την παροχή των λειτουργικών μέσων για την καθιέρωση της επικοινωνίας των φυσικών στοιχείων. Ασχολείται με τη φυσική δρομολόγηση δεδομένων, την πρόσβαση στο μέσο και ιδιαίτερα την ανίχνευση σφαλμάτων στη μετάδοση.

Αυτό το επίπεδο δημιουργεί τα πλαίσια bit με τις πληροφορίες και άλλα στοιχεία για να ελέγξει ότι η μετάδοση γίνεται σωστά. Το τυπικό στοιχείο που εκτελεί τις λειτουργίες αυτού του στρώματος είναι ο διακόπτης ή και ο δρομολογητής, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη λήψη και την αποστολή δεδομένων από πομπό σε δέκτη

Τα πιο γνωστά πρωτόκολλα για αυτόν τον σύνδεσμο είναι το IEEE 802 για συνδέσεις LAN και το IEEE 802.11 για συνδέσεις WiFi.

Επίπεδο 3: Κόκκινο

Αυτό το επίπεδο είναι υπεύθυνο για την αναγνώριση της δρομολόγησης μεταξύ δύο ή περισσότερων συνδεδεμένων δικτύων. Αυτό το επίπεδο θα επιτρέψει στα δεδομένα να φτάσουν από τον πομπό στον δέκτη, έχοντας τη δυνατότητα να πραγματοποιήσουν την απαραίτητη εναλλαγή και τη δρομολόγηση για να φτάσει το μήνυμα. Λόγω αυτού, είναι απαραίτητο αυτό το επίπεδο να γνωρίζει την τοπολογία του δικτύου στο οποίο λειτουργεί.

Το πιο γνωστό πρωτόκολλο που κάνει αυτό είναι IP. Βρίσκουμε επίσης άλλους όπως IPX, APPLETALK ή ISO 9542.

Επίπεδο 4: Μεταφορά

Αυτό το επίπεδο είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά των δεδομένων που βρέθηκαν στο πακέτο μετάδοσης από την προέλευση στον προορισμό. Αυτό γίνεται ανεξάρτητα από τον τύπο δικτύου που έχει εντοπίσει το κατώτερο επίπεδο. Η μονάδα πληροφοριών ή το PDU που έχουμε δει προηγουμένως, το ονομάζουμε επίσης Datagram αν λειτουργεί με το πρωτόκολλο UPD προσανατολισμένο προς την αποστολή χωρίς σύνδεση ή το τμήμα, εάν λειτουργεί με το πρωτόκολλο TCP προσανατολισμένο προς τη σύνδεση.

Αυτό το επίπεδο λειτουργεί με λογικές θύρες όπως 80, 443, κλπ. Επιπλέον, αποτελεί το κύριο στρώμα όπου πρέπει να παρέχεται επαρκής ποιότητα ώστε η μετάδοση του μηνύματος να εκτελείται σωστά και με τις απαιτήσεις του χρήστη.

Εξειδικευμένα επίπεδα OSI

Αυτές οι βαθμίδες λειτουργούν άμεσα με εφαρμογές που απαιτούν υπηρεσίες κατώτερης βαθμίδας. Είναι υπεύθυνη για την προσαρμογή των πληροφοριών έτσι ώστε να είναι κατανοητή από την άποψη ενός χρήστη, μέσω μιας διεπαφής και μιας μορφής.

Επίπεδο 5: Συνεδρία

Μέσω αυτού του επιπέδου, η σύνδεση μεταξύ των μηχανών που μεταδίδουν πληροφορίες μπορεί να ελεγχθεί και να διατηρηθεί ενεργή. Αυτό θα εξασφαλίσει ότι μόλις δημιουργηθεί η σύνδεση, διατηρείται μέχρι να τελειώσει η μετάδοση.

Θα είναι υπεύθυνη για τη χαρτογράφηση της διεύθυνσης συνεδρίασης που εισάγει ο χρήστης για να τις μεταβιβάσει για να μεταφέρει τις διευθύνσεις στις οποίες συνεργάζονται τα κατώτερα επίπεδα.

Επίπεδο 6: Παρουσίαση

Όπως υποδηλώνει το όνομά του, αυτό το επίπεδο είναι υπεύθυνο για την αναπαράσταση των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Θα εξασφαλίσει ότι τα δεδομένα που φθάνουν στους χρήστες είναι κατανοητά, παρά τα διαφορετικά πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται τόσο σε δέκτη όσο και σε πομπό. Μεταφράζουν μια σειρά από χαρακτήρες σε κάτι κατανοητό, έτσι να το πω.

Αυτό το επίπεδο δεν λειτουργεί με δρομολόγηση μηνυμάτων ή συνδέσμους, αλλά είναι υπεύθυνο για την εργασία με το χρήσιμο περιεχόμενο που θέλουμε να δούμε.

Επίπεδο 7: Εφαρμογή

Αυτό είναι το τελευταίο επίπεδο και είναι υπεύθυνο για να επιτρέπεται στους χρήστες να εκτελούν ενέργειες και εντολές στις δικές τους εφαρμογές, όπως ένα κουμπί για την αποστολή ενός μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή ενός προγράμματος για την αποστολή αρχείων μέσω FTP. Επιτρέπει επίσης την επικοινωνία μεταξύ των υπόλοιπων κατώτερων στρωμάτων.

Ένα παράδειγμα του στρώματος εφαρμογής μπορεί να είναι το πρωτόκολλο SMTP για αποστολή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, προγράμματα μετάδοσης αρχείων FTP κ.λπ.

Στοιχεία δεδομένων στο μοντέλο OSI

Είναι ένα στοιχείο που επεξεργάζεται πληροφορίες σε ένα ανοιχτό σύστημα για να το εφαρμόσει σε ορισμένες λειτουργίες. Στην περίπτωση αυτή, θα προσπαθήσει να επεξεργαστεί πληροφορίες για την ανταλλαγή μεταξύ μηχανών. Μια διαδικασία αποτελείται από:

• Σημείο πρόσβασης υπηρεσίας (SAP): τόπος όπου κάθε επίπεδο βρίσκει τις υπηρεσίες του στρώματος ακριβώς κάτω από τη Μονάδα δεδομένων διασύνδεσης (IDU): μπλοκ πληροφοριών που μεταδίδει ένα στρώμα σε ένα χαμηλότερο στρώμα Μονάδα δεδομένων του πρωτόκολλο (N-PDU): πακέτα πληροφοριών που μεταφέρουν τις πληροφορίες που προορίζονται να σταλούν μέσω του δικτύου. Αυτές οι πληροφορίες θα διαιρεθούν και θα αποτελούνται από μια κεφαλίδα που φέρει πληροφορίες ελέγχου. Αυτές οι πληροφορίες ανταλλάσσονται μεταξύ δύο οντοτήτων που ανήκουν στο ίδιο επίπεδο σε διαφορετικά μέρη. Μονάδα δεδομένων υπηρεσίας (SDU): Κάθε ΧΕΝ αποτελείται από ένα πεδίο πληροφοριών για τον έλεγχο διεπαφής (ICI) και ένα άλλο πεδίο με πληροφορίες με πληροφορίες δικτύου (SDU). Ένα n-επίπεδο SDU αντιπροσωπεύει το PDU επιπέδου n + 1, έτσι n + 1-PDU = n-SDU

Γραφικά θα μπορούσε να εκπροσωπηθεί ως εξής:

Διαδικασία μετάδοσης δεδομένων στο μοντέλο OSI

Ας δούμε τώρα πώς λειτουργούν τα στρώματα του μοντέλου OSI στη μετάδοση δεδομένων.

1. Το επίπεδο εφαρμογής θα λάβει το μήνυμα από το χρήστη. Το μήνυμα βρίσκεται στο στρώμα εφαρμογής. Αυτό το επίπεδο προσθέτει μια κεφαλίδα ICI σε αυτό για να σχηματίσει το PDU επιπέδου εφαρμογής και μετονομάζεται σε IDU. Τώρα πηγαίνετε στο επόμενο επίπεδο Το μήνυμα βρίσκεται τώρα στο στρώμα παρουσίασης. Αυτό το επίπεδο προσθέτει τη δική του κεφαλίδα σε αυτό και μεταφέρεται στο επόμενο επίπεδο. Το μήνυμα βρίσκεται τώρα στο στρώμα συνόδου και η προηγούμενη διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά. Τα φυσικά στρώματα αποστέλλονται στη συνέχεια Στα φυσικά στρώματα το πακέτο θα απευθύνεται σωστά στον δέκτη Όταν το μήνυμα φτάσει στον δέκτη κάθε στρώμα αφαιρεί την κεφαλίδα που το εγκεκριμένο στρώμα του έχει τοποθετήσει για να μεταδώσει στο μήνυμα Τώρα το μήνυμα φτάνει στο στρώμα εφαρμογής του προορισμού που πρόκειται να παραδοθεί στο χρήστη κατανοητά

Αυτό ολοκληρώνει το άρθρο μας σχετικά με το μοντέλο OSI

Συνιστούμε επίσης:

Αν θέλετε να μας πείτε για οποιαδήποτε ερώτηση, γράψτε το στα σχόλια