Уровни модели OSI
Принцип модульности облегчает обновление и модернизацию составляющих частей системы.
Рис. 1.23. Стек протоколов Интернета (а) и эталонная модель OSI (б)
Набор протоколов различных уровней называется стеком протоколов. Он состоит из пяти уровней: физического, канального, сетевого, транспортного и прикладного, как показано на рис. 1.23а.
Прикладной уровень
Прикладной уровень (иначе называемый уровнем приложений) поддерживает сетевые приложения и их протоколы. Прикладной уровень Интернета включает множество протоколов, таких как HTTP (обеспечивающий запрос и передачу веб-документов), SMTP (отвечающий за сообщения электронной почты) и FTP (для обмена между двумя конечными системами).
Определенные сетевые функции, такие, как трансляция понятных человеку имен конечных систем в Интернете, например www.ietf.org в 32-разрядные сетевые адреса также выполняются при помощи специального протокола прикладного уровня, называемого DNS (domain name system, система доменных имен). Протокол прикладного уровня обслуживает множество конечных систем, при этом приложение одной конечной системы обменивается порциями данных с приложением другой конечной системы. Порцию данных прикладного уровня назовем сообщением.
Транспортный уровень
Транспортный уровень Интернета осуществляет передачу сообщений прикладного уровня между конечными приложениями. Два транспортных протокола, существующих в Интернете и организующих передачу сообщений прикладного уровня, — это TCP и UDP. Протокол TCP предлагает приложениям службы с установлением соединения. Эти службы обеспечивают надежную доставку сообщений прикладного уровня получателям, а также контроль переполнения (то есть регулирование скорости потока). TCP также разбивает длинные сообщения на более короткие сегменты и обеспечивает механизм для контроля перегрузок таким образом, что при перегрузке сети источник снижает свою скорость передачи. Протокол UDP предоставляет приложениям службы без установления соединения. При этом не гарантируется надежность передачи, нет контроля переполнения и контроля перегрузок. Мы назовем порцию данных транспортного уровня сегментом.
Сетевой уровень
Сетевой уровень Интернета отвечает за передачу порций данных, известных как дейтаграммы, от одного хоста сети к другому. Протоколы транспортного уровня (TCP и UDP) передают сегмент транспортного уровня и адрес назначения на сетевой уровень точно так же, как вы отправляете письмо на почту с указанием адреса доставки. Сетевой уровень, в свою очередь, обеспечивает службу для доставки этого сегмента на транспортный уровень хоста-получателя. Сетевой уровень Интернета включает протокол IP, который определяет поля дейтаграмм, а также действия, которые должны производить конечные системы и маршрутизаторы с этими полями. Протокол IP един для всего Интернета, и все компоненты, работающие на сетевом уровне, должны исполнять его. Сетевой уровень содержит также протоколы маршрутизации, которые определяют маршруты прохождения дейтаграмм между хостами-источниками и хостами-приемниками. Таких протоколов маршрутизации в Интернете довольно много. Несмотря на то, что сетевой уровень содержит кроме протокола IP еще и многочисленные протоколы маршрутизации, их объединяют в одном протоколе IP, потому что на самом деле именно он является связующим звеном Интернета.
Канальный уровень
Сетевой уровень обеспечивает передачу дейтаграммы по цепочке маршрутизаторов от источника к приемнику в Интернете. Чтобы переместить пакет от одного узла (хоста или маршрутизатора) к следующему на маршруте, сетевой уровень использует службы канального уровня; в частности, на каждом узле передает дейтаграмму ниже на канальный уровень, который доставляет ее к следующему узлу на маршруте, а затем канальный уровень передает дейтаграмму вверх на сетевой.
Службы, предоставляемые канальным уровнем, зависят от конкретного протокола канального уровня, который используется на определенной линии связи. Например, некоторые протоколы канального уровня обеспечивают надежную доставку по линии связи от передающего узла к принимающему. Важно отметить, что надежность доставки на канальном уровне отличается от той, что предлагается в протоколах TCP и обеспечивает надежную доставку от одной конечной системы до другой. Примером протоколов канального уровня могут служить Ethernet, Wi-Fi, а также протокол кабельных сетей доступа DOCSIS. Когда дейтаграммы на пути следования от источника к приемнику проходят несколько линий связи, то на каждой из них они могут быть обработаны различными протоколами канальногоуровня. Например, на одном участке маршрута дейтаграмму обрабатывает протокол Ethernet, а на другом — протокол PPP. Таким образом различные протоколы канального уровня предоставляют различные службы для сетевого уровня. Мы назовем порции данных канального уровня кадрами.
Физический уровень
В то время как работой канального уровня является передача кадров между соседними узлами сети, физический уровень предназначен для передачи отдельных битов кадра между этими узлами. Протоколы физического уровня опять же зависят от используемой линии связи и от реальной среды передачи этой линии (медная витая пара, одномодовое оптоволокно и т.д.). Например, Ethernet поддерживает множество протоколов физического уровня: один для витой медной пары, другой для коаксиального кабеля, третий для оптоволоконного и так далее. В каждом из этих случаев биты передаются по линии связи различными способами.
Рисунок 1.24 демонстрирует также важное понятие инкапсуляции. На отправляющем хосте сообщение прикладного уровня (M на рис. 1.24) передается на транспортный уровень. В простейшем случае транспортный уровень принимает сообщение и добавляет к нему дополнительную информацию (так называемый заголовок транспортного уровня Ht на рис. 1.24), которая будет впоследствии использоваться транспортным уровнем на принимающей стороне. Сообщение прикладного уровня вместе с информацией заголовка транспортного уровня составляют сегмент транспортного уровня. Таким образом, сегмент транспортного уровня инкапсулирует сообщение прикладного уровня. Дополнительная информация, включаемая в заголовок, может содержать данные, позволяющие транспортному уровню принимающей стороны доставлять сообщения необходимому приложению. Сюда же включаются биты контроля ошибок, с помощью которых получатель определяет количество измененных битов сообщения на маршруте. Затем транспортный уровень передает сегмент на сетевой уровень, который, в свою очередь, добавляет информацию заголовка своего уровня (Hn на рис. 1.24), например, адреса конечных систем источника и приемника, создавая таким образом дейтаграмму сетевого уровня. Дейтаграмма затем пересылается на канальный уровень, который (естественно) также добавляет свой собственный заголовок и создает кадр канального уровня. Таким образом, мы видим, что пакет на каждом уровне содержит два типа поля — поле заголовка и поле данных, которые обычно содержат пакет из уровня, расположенного над ним.
Ссылки:
Модель OSI за 7 минут https://www.youtube.c om/watch?v=je0QFU7p5Oo
Модель osi это просто https://wiki.merionet.ru/seti/18/model-osi-eto-prosto/
Last updated
