Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը

Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը
Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը

Video: Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը

Video: Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը
Video: Ցանցերի աշխատանքն (OSI մոդել) / Networking OSI Model 2024, Նոյեմբեր
Anonim

Ես կփորձեմ ամենապարզ կերպով նկարագրել, թե ինչ տեսակ գազան է OSI- ն ու ում է դա պետք: Եթե ցանկանում եք ձեր կյանքը կապել տեղեկատվական տեխնոլոգիայի հետ և գտնվում եք ճանապարհորդության հենց սկզբում, ապա OSI գործողության ընկալումը պարզապես կենսական նշանակություն ունի, սա ձեզ կասի ցանկացած մասնագետ:

Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը
Ինչպես է աշխատում OSI մոդելը

Ես կսկսեմ սահմանելով, թե ինչպես է դա ընդունված: OSI մոդելը տեսականորեն իդեալական մոդել է ցանցով տվյալների փոխանցման համար: Սա նշանակում է, որ գործնականում դուք երբեք ճշգրիտ համընկնում չեք գտնի այս մոդելի հետ, դա այն նշաձողն է, որին հավատարիմ են ցանցի մշակողները և ցանցային սարքավորումների արտադրողները ՝ իրենց արտադրանքի համատեղելիությունը պահպանելու համար: Սա կարող եք համեմատել իդեալական մարդու մասին մարդկանց պատկերացումների հետ. Ոչ մի տեղ չեք գտնի, բայց բոլորը գիտեն, թե ինչի՞ ձգտել:

Ես ուզում եմ միանգամից նախանշել մեկ նրբություն. Այն, ինչ փոխանցվում է ցանցով OSI մոդելի շրջանակներում, ես զանգահարելու եմ տվյալներ, որոնք ամբողջովին ճիշտ չեն, բայց որպեսզի սկսնակ ընթերցողին տերմիններով չխառնեմ, ես փոխզիջման գնացի խղճիս հետ:

Հաջորդը OSI մոդելի առավել հայտնի և լավագույնս հասկացված դիագրամն է: Հոդվածում կլինեն ավելի շատ գծագրեր, բայց ես առաջարկում եմ առաջինը համարել հիմնականը.

image
image

Աղյուսակը բաղկացած է երկու սյունակից, սկզբնական փուլում մեզ հետաքրքրում է միայն ճիշտը: Մենք կկարդանք աղյուսակը ներքևից վերև (հակառակ դեպքում:)): Իրականում սա իմ քմահաճույքը չէ, բայց ես դա անում եմ տեղեկատվությունը յուրացնելու հարմարավետության համար ՝ պարզից բարդ: Գնա՛

Վերոնշյալ աղյուսակի աջ կողմում, ներքևից վերև, ցուցադրվում է ցանցով փոխանցվող տվյալների ուղին (օրինակ ՝ ձեր տան երթուղղիչից ձեր համակարգիչ): Պարզաբանում. Եթե ներքևից վերև կարդում եք OSI շերտերը, ապա դա կլինի ստացող կողմի տվյալների ուղին, եթե վերևից ներքև, ապա հակառակը ՝ ուղարկող կողմը: Հուսով եմ ՝ մինչ այժմ պարզ է: Կասկածներն ամբողջությամբ ցրելու համար ահա պարզության մեկ այլ դիագրամ.

image
image

Տվյալների ուղին և դրանց հետ կատարվող փոփոխությունները մակարդակներով հետևելու համար բավական է պատկերացնել, թե ինչպես են դրանք շարժվում գծապատկերում գտնվող կապույտ գծի երկայնքով, առաջինից վերևից ներքև տեղափոխվելով OSI մակարդակների առաջին համակարգչից, ապա ներքևից վերև դեպի երկրորդը: Այժմ եկեք ավելի սերտ նայենք մակարդակներից յուրաքանչյուրին:

1) ֆիզիկական (ֆիզիկական) - դա վերաբերում է այսպես կոչված «տվյալների փոխանցման միջավայրին», այսինքն. լարերը, օպտիկական մալուխը, ռադիոալիքները (անլար կապերի դեպքում) և այլն: Օրինակ, եթե ձեր համակարգիչը միացված է ինտերնետին մալուխի միջոցով, ապա դրա համար պատասխանատու են լարերը, լարի վերջում գտնվող կապերը, ձեր համակարգչի ցանցային քարտի միակցիչի կոնտակտները, ինչպես նաև համակարգչի տախտակների ներքին էլեկտրական շղթաները: տվյալների փոխանցման որակը առաջին, ֆիզիկական մակարդակում: Networkանցի ինժեներները ունեն «ֆիզիկայի հետ կապված խնդիր» հասկացություն. Սա նշանակում է, որ մասնագետը տվյալների «չփոխանցման» մեղավորը տեսավ ֆիզիկական շերտի սարքը, օրինակ ՝ ցանցային մալուխը ինչ-որ տեղ կոտրված է կամ ցածր ազդանշան մակարդակ

2) Ալիք (տվյալների շղթա) - սա շատ ավելի հետաքրքիր է: Տվյալների հղման շերտը հասկանալու համար նախ պետք է ընկալել MAC հասցեի գաղափարը, քանի որ հենց նա է լինելու այս գլխի գլխավոր հերոսը:): MAC հասցեն կոչվում է նաև «ֆիզիկական հասցե», «ապարատային հասցե»: Դա թվերի համակարգի 12 նիշերի մի ամբողջություն է, որոնք բաժանված են 6 գծիկներով կամ կետերով, օրինակ ՝ 08: 00: 27: b4: 88: c1: Դա անհրաժեշտ է ցանցում յուրահատուկ ցանցային սարքը ճանաչելու համար: Տեսականորեն, MAC հասցեն գլոբալ առումով եզակի է, այսինքն. Աշխարհում ոչ մի տեղ չի կարող լինել նման հասցե, և այն արտադրության փուլում «կարվում» է ցանցային սարքի մեջ: Այնուամենայնիվ, կան այն կամայական եղանակով փոխելու պարզ եղանակներ, և բացի այդ, որոշ անբարեխիղճ և քիչ հայտնի արտադրողներ չեն հապաղում սղոցել, օրինակ, 5000 ցանցային քարտերի խմբաքանակը ճիշտ նույն MAC- ով: Ըստ այդմ, եթե գոնե երկու այդպիսի «եղբայր-ակրոբատ» հայտնվեն նույն տեղական ցանցում, ապա կսկսվեն բախումներ և խնդիրներ:

Այսպիսով, տվյալների հղման շերտում տվյալների մշակումը կատարվում է ցանցային սարքի կողմից, որին հետաքրքրում է միայն մեկ բան ՝ մեր տխրահռչակ MAC հասցեն, այսինքն. նա հետաքրքրված է առաքման հասցեատերով:Օրինակ ՝ կապի շերտի սարքերը ներառում են անջատիչներ (դրանք նաև անջատիչներ են). Նրանք իրենց հիշողության մեջ պահում են ցանցային սարքերի MAC հասցեները, որոնց հետ նրանք ունեն անմիջական, անմիջական կապ, և ստացող նավահանգստի վերաբերյալ տվյալներ ստանալիս ստուգում են հասցեները տվյալների մեջ `MAC- հիշողության մեջ առկա հասցեներով: Եթե համապատասխանություն կա, ապա տվյալներն ուղարկվում են հասցեատիրոջը, մնացածը պարզապես անտեսվում են:

3) ցանց (ցանց) - «սուրբ» մակարդակ, որի գործարկման սկզբունքի ըմբռնումը մեծ մասամբ ցանցի ինժեներին այդպիսին է դարձնում: Այստեղ «IP- հասցեն» տիրում է երկաթե բռունցքով, այստեղ այն հիմքերի հիմքն է: IP հասցեի առկայության շնորհիվ հնարավոր է դառնում տվյալների փոխանցումը համակարգիչների միջև, որոնք նույն տեղական ցանցի մաս չեն կազմում: Տարբեր տեղական ցանցերի միջև տվյալների փոխանցումը կոչվում է երթուղայնացում, և այն սարքերը, որոնք թույլ են տալիս դա անել, երթուղիչներ են (դրանք նաև երթուղիչներ են, չնայած վերջին տարիներին երթուղիչի գաղափարը մեծապես այլասեռված է):

Այսպիսով, IP հասցեն. Եթե մանրամասների մեջ չեք մտնում, ապա սա հաշվարկի տասնորդական («նորմալ») համակարգի 12 նիշանոց հավաքածու է ՝ բաժանված 4 օկտետների, բաժանված կետով, որը վերագրվում է ցանցի: սարքը ցանցին միանալու ժամանակ: Այստեղ պետք է մի փոքր խորանալ. Օրինակ ՝ շատերը գիտեն 192.168.1.23 շարքի հասցե: Միանգամայն ակնհայտ է, որ այստեղ 12 նիշ չկա: Այնուամենայնիվ, եթե հասցեն գրում եք լրիվ ձևաչափով, ամեն ինչ իր տեղն է ընկնում ՝ 192.168.001.023: Այս փուլում մենք այլևս չենք խորանա, քանի որ IP հասցեագրումը պատմության և ցուցադրման առանձին թեմա է:

4) տրանսպորտային շերտ (տրանսպորտ) - ինչպես անունն է ենթադրում, անհրաժեշտ է հենց հասցեատիրոջը տվյալների առաքման և ուղարկման համար: Անալոգիա նկարելով մեր բազմաչարչար փոստի հետ ՝ IP հասցեն իրականում առաքման կամ ստացման հասցե է, իսկ տրանսպորտային արձանագրությունը փոստատարն է, որը կարող է կարդալ և գիտի, թե ինչպես է նամակը հասցնում: Կան տարբեր արձանագրություններ ՝ տարբեր նպատակների համար, բայց դրանք ունեն նույն նշանակությունը ՝ առաքում:

Տրանսպորտային շերտը վերջինն է, որը մեծ հաշվով հետաքրքրում է ցանցի ինժեներներին, համակարգի ադմինիստրատորներին: Եթե բոլոր 4 ցածր մակարդակներն աշխատել են այնպես, ինչպես պետք է, բայց տվյալները չեն հասել նպատակակետին, ապա խնդիրը պետք է որոնել որոշակի համակարգչի ծրագրակազմում: Այսպես կոչված վերին մակարդակների արձանագրությունները մեծապես մտահոգում են ծրագրավորողներին, իսկ երբեմն էլ `համակարգի ադմինիստրատորներին (եթե նա, օրինակ, զբաղվում է սերվերի սպասարկմամբ): Հետևաբար, հետագայում ես նկարագրելու եմ այս մակարդակների անցնելու նպատակը: Բացի այդ, եթե իրավիճակին օբյեկտիվորեն նայեք, գործնականում առավել հաճախ, գործնականում, OSI մոդելի մի քանի վերին շերտերի գործառույթները ստանձնում են մեկ դիմում կամ ծառայություն, և անհնար է միանշանակ ասել, թե որտեղ է դա նշանակելու:

5) նիստ - վերահսկում է տվյալների փոխանցման նստաշրջանի բացումն ու փակումը, ստուգում է մուտքի իրավունքները, վերահսկում է փոխանցման մեկնարկի և ավարտի համաժամացումը: Օրինակ, եթե ինտերնետից ֆայլ եք ներբեռնում, ապա ձեր զննարկիչը (կամ այնտեղ ներբեռնածի միջոցով) հարցում է ուղարկում սերվերին, որտեղ ֆայլը գտնվում է: Այս պահին նստաշրջանի արձանագրությունները միացված են, որոնք ապահովում են ֆայլի հաջող ներբեռնումը, որից հետո տեսականորեն դրանք ավտոմատ կերպով անջատվում են, չնայած կան տարբերակներ:

6) ներկայացուցիչ (ներկայացում) - պատրաստում է տվյալներ `վերջնական հայտի մշակման համար: Օրինակ, եթե դա տեքստային ֆայլ է, ապա ձեզ հարկավոր է ստուգել կոդավորումը (այնպես, որ «kryakozyabrov» - ը չաշխատի), հնարավոր է այն հանել արխիվից…: բայց այստեղ, ևս մեկ անգամ, հստակորեն հետևում է այն, ինչի մասին ավելի վաղ գրել եմ. շատ դժվար է առանձնացնել, թե որտեղ է ավարտվում ներկայացուցչական մակարդակը և որտեղ է սկսվում հաջորդը

7) Դիմում (դիմում) - ինչպես անվանումն է ենթադրում, ստացված տվյալներն օգտագործող ծրագրերի մակարդակը, և մենք տեսնում ենք OSI մոդելի բոլոր մակարդակների աշխատանքի արդյունքը: Օրինակ, դուք կարդում եք այս տեքստը, քանի որ այն բացել եք ճիշտ կոդավորմամբ, ճիշտ տառատեսակով և այլն: ձեր զննարկիչը:

Եվ հիմա, երբ մենք գոնե ընդհանուր պատկերացում ունենք գործընթացի տեխնոլոգիայի մասին, անհրաժեշտ եմ համարում պատմել այն մասին, թե ինչ են բիթերը, շրջանակները, փաթեթները, բլոկները և տվյալները:Եթե հիշում եք, այս հոդվածի սկզբում ես խնդրեցի ձեզ ուշադրություն չդարձնել հիմնական աղյուսակի ձախ սյունին: Այնպես որ, նրա ժամանակը եկել է: Այժմ մենք նորից կանցնենք OSI մոդելի բոլոր շերտերի միջով և կտեսնենք, թե ինչպես են պարզ բիթերը (զրոներ և մեկներ) վերածվում տվյալների: Մենք նույն ճանապարհը կընթանանք ներքևից վերև, որպեսզի չխախտենք նյութը յուրացնելու հաջորդականությունը:

Ֆիզիկական մակարդակում մենք ունենք ազդանշան: Դա կարող է լինել էլեկտրական, օպտիկական, ռադիոալիք և այլն: Առայժմ դրանք նույնիսկ բիտեր չեն, բայց ցանցային սարքը վերլուծում է ստացված ազդանշանը և վերափոխում այն զրոների և մեկի: Այս գործընթացը կոչվում է «ապարատային փոխարկում»: Հետագայում, արդեն ցանցային սարքի ներսում, բիթերը միավորվում են բայթերի (մեկ բայթում կա ութ բիթ), մշակվում և փոխանցվում տվյալների հղման շերտին:

Տվյալների հղման մակարդակում մենք ունենք այսպես կոչված Եթե կոպիտ, ապա սա բայթերի տուփ է, 64-ից 1518, մեկ տուփի մեջ, որից անջատիչը կարդում է վերնագիրը, որը պարունակում է ստացողի և ուղարկողի MAC հասցեներ:, ինչպես նաև տեխնիկական տեղեկատվություն: Տեսնելով վերնագրի և նրա (հիշողության) մեջ MAC հասցեի համընկնումները, անջատիչը այդպիսի համընկնումներով շրջանակներ է փոխանցում նպատակակետային սարքին

Thisանցի մակարդակում, այս ամբողջ բարությանը, ավելացվում են նաև ստացողի և ուղարկողի IP հասցեները, որոնք բոլորը արդյունահանվում են նույն վերնագրից և սա կոչվում է փաթեթ:

Տրանսպորտային մակարդակում փաթեթը հասցեագրված է համապատասխան արձանագրությանը, որի ծածկագիրը նշված է վերնագրի ծառայության տեղեկատվության մեջ և տրվում է վերին մակարդակի արձանագրությունների ծառայություններին, որոնց համար դա արդեն լրիվ տվյալներ են, այսինքն. տեղեկատվություն մարսվող, օգտագործման համար կիրառելի ձևով:

Ստորև ներկայացված գծապատկերում սա ավելի պարզ կերևա.

image
image

Սա OSI մոդելի սկզբունքի շատ կոպիտ բացատրություն է, ես փորձեցի ցույց տալ միայն այն, ինչ այս պահին արդիական է, և որի հետ դժվար թե հանդիպի սովորական սկսնակ ՏՏ մասնագետ, օրինակ ՝ ցանցի հնացած կամ էկզոտիկ պրոտոկոլներ կամ տրանսպորտային շերտեր: Այսպիսով, Yandex- ը կօգնի ձեզ:):

Խորհուրդ ենք տալիս: