Pokusím se co nejjednodušším způsobem popsat, co je to bestie OSI a kdo ji potřebuje. Pokud chcete propojit svůj život s informační technologií a jste na samém začátku cesty, pak je pochopení operace OSI prostě zásadní, každý profesionál vám to řekne.
Začnu definováním toho, jak je to obvyklé. Model OSI je teoretický ideální model pro přenos dat po síti. To znamená, že v praxi s tímto modelem nikdy nenajdete přesnou shodu, jde o měřítko, které vývojáři a výrobci síťových zařízení dodržují, aby byla zachována kompatibilita jejich produktů. Můžete to porovnat s představami lidí o ideální osobě - nikde ji nenajdete, ale každý ví, o co se má snažit.
Chci okamžitě nastínit jednu nuanci - to, co se přenáší po síti v rámci modelu OSI, zavolám data, která nejsou zcela správná, ale abych nezaměňoval začínajícího čtenáře s termíny, udělal jsem kompromis se svým svědomím.
Následuje nejznámější a nejlépe pochopený diagram modelu OSI. V článku bude více výkresů, ale navrhuji považovat první za hlavní:
Tabulka se skládá ze dvou sloupců, v počáteční fázi nás zajímá pouze ten pravý. Přečteme si tabulku zdola nahoru (jinak:)). Ve skutečnosti to není můj rozmar, ale dělám to pro pohodlí asimilace informací - od jednoduchých po složité. Jít!
Na pravé straně výše uvedené tabulky, zdola nahoru, je zobrazena cesta dat přenášených po síti (například z domácího routeru do počítače). Vyjasnění - pokud čtete vrstvy OSI zdola nahoru, bude to datová cesta na straně přijímající, pokud shora dolů, pak naopak - strana odesílající. Doufám, že je to zatím jasné. Chcete-li zcela rozptýlit pochybnosti, je zde další přehled pro přehlednost:
Chcete-li sledovat cestu dat a změny, které s nimi probíhají po úrovních, stačí si představit, jak se pohybují podél modré čáry na diagramu, nejprve se pohybují shora dolů podél úrovní OSI z prvního počítače, poté z zdola nahoru na sekundu. Pojďme se nyní podrobněji podívat na každou z úrovní.
1) Fyzický (fyzický) - označuje takzvané „médium pro přenos dat“, tj. dráty, optický kabel, rádiové vlny (v případě bezdrátového připojení) a podobně. Například pokud je váš počítač připojen k internetu pomocí kabelu, jsou za vedení zodpovědné vodiče, kontakty na konci vodiče, kontakty konektoru síťové karty počítače a interní elektrické obvody na deskách počítače. kvalita přenosu dat na první fyzické úrovni. Síťoví inženýři mají koncept „problému s fyzikou“- to znamená, že specialista viděl zařízení fyzické vrstvy jako viníka „nepřenosu“dat, například někde je přerušen síťový kabel nebo slabý signál úroveň.
2) Kanál (datový odkaz) - to je mnohem zajímavější. Abychom porozuměli vrstvě datového spojení, musíme nejprve pochopit koncept MAC adresy, protože to je on, kdo bude hlavní postavou v této kapitole:). MAC adresa se také nazývá „fyzická adresa“, „hardwarová adresa“. Je to sada 12 znaků v číselném systému, oddělená 6 pomlčkami nebo dvojtečkami, například 08: 00: 27: b4: 88: c1. Je nutné jednoznačně identifikovat síťové zařízení v síti. Teoreticky je MAC adresa celosvětově jedinečná, tj. nikde na světě taková adresa nemůže být a ve fázi výroby je „všitá“do síťového zařízení. Existují však jednoduché způsoby, jak jej změnit na libovolný, a kromě toho někteří bezohlední a málo známí výrobci neváhají nýtovat například dávku 5000 síťových karet se přesně stejným MAC. Pokud se tedy ve stejné místní síti objeví alespoň dva takoví „bratří akrobati“, začnou konflikty a problémy.
Takže ve vrstvě datového spojení jsou data zpracovávána síťovým zařízením, které zajímá pouze jedna věc - naše notoricky známá MAC adresa, tj. má zájem o adresáta doručení. Například zařízení linkové vrstvy zahrnují přepínače (jsou to také přepínače) - uchovávají v paměti adresy MAC síťových zařízení, se kterými mají přímé, přímé připojení, a když přijímají data na svém přijímacím portu, kontrolují MAC adresy v datech s MAC-adresami dostupnými v paměti. Pokud existuje shoda, pak se data odešlou adresátovi, zbytek se jednoduše ignoruje.
3) Síť (síť) - „posvátná“úroveň, porozumění principu fungování, který z velké části dělá takového síťového inženýra. Zde „IP-adresa“vládne železnou pěstí, zde je to základ základů. Vzhledem k přítomnosti adresy IP je možné přenášet data mezi počítači, které nejsou součástí stejné místní sítě. Přenos dat mezi různými lokálními sítěmi se nazývá směrování a zařízení, která to umožňují, jsou směrovače (jsou to také směrovače, i když v posledních letech byl koncept směrovače velmi zvrácen).
Takže IP adresa - pokud nejdete do podrobností, pak je to sada 12 číslic v desítkovém ("normálním") systému počtu, rozdělená na 4 oktety, oddělená tečkou, která je přiřazena k síti zařízení při připojení k síti. Zde musíte jít trochu hlouběji: například mnoho lidí zná adresu ze série 192.168.1.23. Je zcela zřejmé, že zde není 12 číslic. Pokud však napíšete adresu v plném formátu, vše zapadne na své místo - 192.168.001.023. V této fázi nebudeme kopat ještě hlouběji, protože adresování IP je samostatným tématem pro příběh a zobrazení.
4) Transportní vrstva (transport) - jak název napovídá, je nezbytná přesně pro doručení a odeslání dat adresátovi. Na základě analogie s naší trpělivou poštou je IP adresa ve skutečnosti doručovací nebo přijímací adresa a přepravní protokol je pošťák, který dokáže přečíst a ví, jak doručit dopis. Existují různé protokoly pro různé účely, ale mají stejný význam - doručení.
Transportní vrstva je poslední, což je velmi zajímavé pro síťové inženýry, správce systému. Pokud všechny 4 nižší úrovně fungovaly tak, jak měly, ale data nedosáhla cíle, je třeba problém hledat v softwaru konkrétního počítače. Protokoly takzvaných vyšších úrovní se velmi zajímají o programátory a někdy i o správce systému (pokud se například věnuje údržbě serveru). Proto dále podrobně popíšu účel těchto úrovní. Kromě toho, pokud se na situaci podíváte objektivně, nejčastěji v praxi převezme funkce několika vyšších vrstev modelu OSI jedna aplikace nebo služba a nelze jednoznačně říci, kam ji přiřadit.
5) Relace - řídí otevírání a zavírání relace přenosu dat, kontroluje přístupová práva, kontroluje synchronizaci začátku a konce přenosu. Pokud si například stáhnete soubor z Internetu, odešle váš prohlížeč (nebo prostřednictvím toho, co si tam stáhnete) požadavek na server, kde se soubor nachází. V tomto okamžiku jsou zapnuty protokoly relací, které zajišťují úspěšné stažení souboru, poté se teoreticky automaticky vypnou, i když existují možnosti.
6) Zástupce (prezentace) - připravuje data ke zpracování finální přihláškou. Například pokud se jedná o textový soubor, je třeba zkontrolovat kódování (aby „kryakozyabrov“nefungoval), je možné jej rozbalit z archivu…. ale tady je opět jasně vysledováno to, o čem jsem psal dříve - je velmi obtížné oddělit, kde končí reprezentativní úroveň a kde začíná další:
7) Aplikace (aplikace) - jak název napovídá, úroveň aplikací, které používají přijatá data a vidíme výsledek práce všech úrovní modelu OSI. Například čtete tento text, protože jste jej otevřeli ve správném kódování, správném písmu atd. ve vašem prohlížeči.
A teď, když máme alespoň obecné znalosti o procesní technologii, považuji za nutné říci o tom, co jsou bity, rámce, pakety, bloky a data. Pokud si pamatujete, na začátku tohoto článku jsem vás požádal, abyste nevěnovali pozornost levému sloupci v hlavní tabulce. Nadešel její čas! Nyní si znovu projdeme všechny vrstvy modelu OSI a uvidíme, jak se jednoduché bity (nuly a jedničky) převádějí na data. Půjdeme stejnou cestou zdola nahoru, abychom nenarušili posloupnost zvládnutí materiálu.
Na fyzické úrovni máme signál. Může to být elektrické, optické, rádiové vlny atd. Zatím to nejsou ani bity, ale síťové zařízení analyzuje přijímaný signál a převádí jej na nuly a jedničky. Tento proces se nazývá „hardwarová konverze“. Dále, již uvnitř síťového zařízení, jsou bity kombinovány do bytů (v jednom bajtu je osm bitů), zpracovávány a přenášeny do vrstvy datového spoje.
Na úrovni datového spojení máme takzvaný If rounds, pak se jedná o balíček bajtů od 64 do 1518 v jednom balíčku, ze kterého přepínač čte záhlaví, které obsahuje MAC adresy příjemce a odesílatele, jakož i technické informace. Když shledá shody MAC adresy v záhlaví a v jeho (paměti), přepínač přenáší snímky s takovými shodami do cílového zařízení
Na úrovni sítě se k této dobrotě přidávají také IP adresy příjemce a odesílatele, které jsou extrahovány ze stejné hlavičky a toto se nazývá paket.
Na úrovni přenosu je paket adresován odpovídajícímu protokolu, jehož kód je uveden v informacích o službě záhlaví a je dán službám protokolů vyšší úrovně, pro které jsou to již úplná data, tj. informace ve stravitelné, použitelné formě pro aplikace.
V níže uvedeném diagramu to bude vidět jasněji:
Jedná se o velmi hrubé vysvětlení principu modelu OSI, snažil jsem se zobrazit pouze to, co je v tuto chvíli relevantní a se kterým běžný začínající IT specialista pravděpodobně nenarazí - například zastaralé nebo exotické protokoly sítě nebo transportní vrstvy. Yandex vám tedy pomůže:).
