Στρώματα στο πρότυπο OSI ενός δικτύου υπολογιστών - ανδρεικέλες <[SET:descriptionel]το μοντέλο OSI ενός μοντέλου OSI

Το μοντέλο OSI (ανοικτού συστήματος διασύνδεσης) σπάει τις διάφορες πτυχές ενός δικτύου υπολογιστών σε επτά διαφορετικά επίπεδα. Κάθε διαδοχική στρώση περιβάλλει το στρώμα κάτω από αυτό, κρύβοντας τα στοιχεία του από τα παραπάνω επίπεδα.

Το μοντέλο OSI δεν είναι το ίδιο πρότυπο δικτύωσης με την ίδια έννοια που είναι Ethernet και TCP / IP. Αντίθετα, το μοντέλο OSI είναι ένα πλαίσιο στο οποίο μπορούν να προσαρμοστούν τα διάφορα πρότυπα δικτύωσης. Το μοντέλο OSI καθορίζει ποιες πτυχές της λειτουργίας ενός δικτύου μπορούν να αντιμετωπιστούν από διάφορα πρότυπα δικτύου. Έτσι, κατά μία έννοια, το πρότυπο OSI είναι ένα πρότυπο ενός προτύπου.

Τα πρώτα τρία επίπεδα ονομάζονται μερικές φορές τα χαμηλότερα επίπεδα. Ασχολούνται με τη μηχανική του τρόπου με τον οποίο οι πληροφορίες αποστέλλονται από έναν υπολογιστή στον άλλο μέσω ενός δικτύου. Τα επίπεδα 4-7 ονομάζονται μερικές φορές τα ανώτερα στρώματα. Ασχολούνται με τον τρόπο με τον οποίο οι εφαρμογές σχετίζονται με το δίκτυο μέσω διασυνδέσεων προγραμματισμού εφαρμογών.

Επίπεδο 1: Φυσική στρώση

Το κάτω επίπεδο του μοντέλου OSI είναι το Physical Layer. Απευθύνεται στα φυσικά χαρακτηριστικά του δικτύου, όπως είναι τα είδη των καλωδίων που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση των συσκευών, οι τύποι των χρησιμοποιούμενων συνδέσμων, η διάρκεια των καλωδίων κ.λπ. Για παράδειγμα, το πρότυπο Ethernet για καλώδιο 100BaseT καθορίζει τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των καλωδίων συνεστραμμένου ζεύγους, το μέγεθος και το σχήμα των υποδοχών, το μέγιστο μήκος των καλωδίων κλπ.

Μια άλλη πτυχή της Φυσικής Στρώσης είναι ότι καθορίζει τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των σημάτων που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίων από έναν κόμβο δικτύου σε άλλο. Η φυσική στρώση δεν καθορίζει κάποια ιδιαίτερη σημασία για τα σήματα αυτά εκτός από τις βασικές δυαδικές τιμές 0 και 1. Τα υψηλότερα επίπεδα του μοντέλου OSI πρέπει να αντιστοιχίζουν τα νοήματα στα δυαδικά ψηφία που μεταδίδονται στο Physical Layer.

Ένας τύπος συσκευής Physical Layer που χρησιμοποιείται συνήθως σε δίκτυα είναι ένας επαναλήπτης . Ένας επαναλήπτης χρησιμοποιείται για την αναγέννηση σημάτων όταν πρέπει να υπερβείτε το μήκος καλωδίου που επιτρέπεται από το πρότυπο Physical Layer ή όταν πρέπει να αναδιανείμετε ένα σήμα από ένα καλώδιο σε δύο ή περισσότερα καλώδια.

Ένας κόμβος 10BaseT παλαιού τύπου είναι επίσης μια συσκευή Physical Layer. Από τεχνική άποψη, ένας διανομέας είναι ένας επαναλήπτης πολλαπλών θυρών επειδή σκοπός του είναι να αναγεννά κάθε σήμα που λαμβάνεται σε οποιαδήποτε θύρα σε όλες τις άλλες θύρες του διανομέα. Οι επαναληπτικοί σταθμοί και οι κόμβοι δεν εξετάζουν το περιεχόμενο των σημάτων που αναγεννούν. Εάν το έκαναν, θα δούλευαν στο Layer Link Data, όχι στο Physical Layer.

Το Layer 2: Το Layer Link Data

Το Layer Link είναι το χαμηλότερο στρώμα στο οποίο έχει οριστεί η έννοια στα bits που μεταδίδονται μέσω του δικτύου. Τα πρωτόκολλα συνδέσεων δεδομένων αντιμετωπίζουν τα πράγματα, όπως το μέγεθος κάθε πακέτου δεδομένων προς αποστολή, ένα μέσο αντιμετώπισης κάθε πακέτου έτσι ώστε να παραδίδεται στον προοριζόμενο παραλήπτη και ένας τρόπος να εξασφαλιστεί ότι δύο ή περισσότεροι κόμβοι δεν προσπαθούν να να μεταδίδουν ταυτόχρονα δεδομένα στο δίκτυο.

Το Layer Link Layer παρέχει επίσης βασική ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων για να διασφαλίσει ότι τα αποστελλόμενα δεδομένα είναι ίδια με τα δεδομένα που ελήφθησαν. Εάν εμφανιστεί ένα μη διορθώσιμο σφάλμα, το πρότυπο σύνδεσης δεδομένων πρέπει να καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο ο κόμβος πρέπει να ενημερωθεί για το σφάλμα, ώστε να μπορεί να επαναμεταδίδει τα δεδομένα.

Στο Layer Link Δεδομένων, κάθε συσκευή στο δίκτυο έχει διεύθυνση γνωστή ως διεύθυνση ελέγχου πρόσβασης πολυμέσων, ή διεύθυνση MAC. Αυτή είναι η πραγματική διεύθυνση υλικού, η οποία εκχωρήθηκε εργοστασιακά στη συσκευή.

Μπορείτε να δείτε τη διεύθυνση MAC για τον προσαρμογέα δικτύου ενός υπολογιστή ανοίγοντας ένα παράθυρο εντολών και τρέχοντας την εντολή ipconfig / all.

Επίπεδο 3: Το επίπεδο δικτύου

Το Layer Network διαχειρίζεται την εργασία δρομολόγησης μηνυμάτων δικτύου από έναν υπολογιστή σε άλλο. Τα δύο πιο δημοφιλή πρωτόκολλα Layer-3 είναι το IP (το οποίο συζευγνύεται συνήθως με το TCP) και το IPX (κανονικά συνδυασμένο με το SPX για χρήση με δίκτυα Novell και Windows).

Μια σημαντική λειτουργία του Layer Network είναι η λογική διεύθυνση . Κάθε συσκευή δικτύου έχει μια φυσική διεύθυνση που ονομάζεται διεύθυνση MAC, η οποία έχει εκχωρηθεί εργοστασιακά στη συσκευή. Όταν αγοράζετε μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου για εγκατάσταση σε έναν υπολογιστή, η διεύθυνση MAC αυτής της κάρτας δεν μπορεί να αλλάξει. Τι γίνεται όμως αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε κάποιο άλλο σχήμα διευθύνσεων για να ανατρέξετε στους υπολογιστές και άλλες συσκευές του δικτύου σας; Εδώ έρχεται η έννοια της λογικής διευθυνσιοδότησης. μια λογική διεύθυνση δίνει μια συσκευή δικτύου μια θέση όπου μπορεί να προσπελαστεί στο δίκτυο - χρησιμοποιώντας μια διεύθυνση που αντιστοιχίζετε.

Οι λογικές διευθύνσεις δημιουργούνται και χρησιμοποιούνται από πρωτόκολλα Layer Network, όπως IP ή IPX. Το πρωτόκολλο του Layer Network μεταφράζει λογικές διευθύνσεις σε διευθύνσεις MAC. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε το πρωτόκολλο IP ως πρωτόκολλο δικτύου, οι συσκευές στο δίκτυο έχουν αντιστοιχιστεί διευθύνσεις IP, όπως 207. 120. 67. 30. Επειδή το πρωτόκολλο IP πρέπει να χρησιμοποιεί ένα πρωτόκολλο Layer Link Data για την πραγματική αποστολή πακέτων σε συσκευές, Το IP πρέπει να γνωρίζει πώς να μεταφράσει τη διεύθυνση IP μιας συσκευής στη σωστή διεύθυνση MAC για τη συσκευή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την εντολή ipconfig για να δείτε τη διεύθυνση IP του υπολογιστή σας.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία του στρώματος δικτύου είναι δρομολόγηση - εύρεση κατάλληλης διαδρομής μέσω του δικτύου. Η δρομολόγηση μπαίνει σε λειτουργία όταν ένας υπολογιστής σε ένα δίκτυο χρειάζεται να στείλει ένα πακέτο σε έναν υπολογιστή σε άλλο δίκτυο. Σε αυτήν την περίπτωση, μια συσκευή Layer δικτύου που ονομάζεται δρομολογητής προωθεί το πακέτο στο δίκτυο προορισμού. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των δρομολογητών είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνδεση δικτύων που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα Layer-2.Για παράδειγμα, ένας δρομολογητής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση ενός δικτύου τοπικής περιοχής που χρησιμοποιεί Ethernet σε ένα δίκτυο ευρείας περιοχής που λειτουργεί σε διαφορετικό σύνολο πρωτοκόλλων χαμηλού επιπέδου, όπως το T1.

Layer 4: Το Layer Transport

Το Layer Transport είναι το βασικό στρώμα στο οποίο ένας υπολογιστής δικτύου επικοινωνεί με έναν άλλο υπολογιστή δικτύου. Το Layer Transport είναι όπου θα βρείτε ένα από τα πιο δημοφιλή πρωτόκολλα δικτύωσης: TCP. Ο κύριος σκοπός του Μεταφορικού Στρώματος είναι να εξασφαλίσει ότι τα πακέτα μετακινούνται μέσω του δικτύου αξιόπιστα και χωρίς σφάλματα. Το Μεταφορικό Στρώμα το κάνει αυτό, δημιουργώντας συνδέσεις μεταξύ συσκευών δικτύου, αναγνωρίζοντας την παραλαβή των πακέτων και επαναφέροντας πακέτα που δεν έχουν ληφθεί ή έχουν καταστραφεί κατά την άφιξή τους.

Σε πολλές περιπτώσεις, το πρωτόκολλο Transport Layer χωρίζει μεγάλα μηνύματα σε μικρότερα πακέτα που μπορούν να αποσταλούν αποτελεσματικά μέσω του δικτύου. Το πρωτόκολλο Μεταφορά στρώματος επανασυνδέει το μήνυμα στο τέλος λήψης, διασφαλίζοντας ότι όλα τα πακέτα που περιέχονται σε ένα μόνο κιβώτιο εισερχόμενα και δεν χάνονται δεδομένα.

Επίπεδο 5: Το Επίπεδο Συνόδου

Το Επίπεδο Συνεδρίας δημιουργεί περιόδους (περιπτώσεις επικοινωνίας και ανταλλαγής δεδομένων) μεταξύ κόμβων δικτύου. Πρέπει να δημιουργηθεί μια περίοδος σύνδεσης πριν να μεταδοθούν τα δεδομένα μέσω του δικτύου. Το επίπεδο συνόδου διασφαλίζει ότι αυτές οι συνεδρίες δημιουργούνται και διατηρούνται σωστά.

Επίπεδο 6: Το Επίπεδο Παρουσίασης

Το Επίπεδο Παρουσίασης είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή των δεδομένων που αποστέλλονται μέσω του δικτύου από έναν τύπο αναπαράστασης σε έναν άλλο. Για παράδειγμα, το Layer Παρουσίασης μπορεί να εφαρμόσει εξεζητημένες τεχνικές συμπίεσης, ώστε να απαιτούνται λιγότερα bytes δεδομένων για την παρουσίαση των πληροφοριών όταν αποστέλλονται μέσω του δικτύου. Στο άλλο άκρο της μετάδοσης, το Μεταφορικό Στρώμα αποσυμπιέζει τα δεδομένα.

Το Layer Παρουσίασης μπορεί επίσης να ανακατασκευάσει τα δεδομένα πριν μεταδοθεί και στη συνέχεια να το αποκρυπτογραφήσει στο άλλο άκρο χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη τεχνική κρυπτογράφησης.

Επίπεδο 7: Το Επίπεδο Εφαρμογής

Το υψηλότερο επίπεδο του μοντέλου OSI, το Layer Application, ασχολείται με τις τεχνικές που χρησιμοποιούν τα προγράμματα εφαρμογών για να επικοινωνούν με το δίκτυο. Το όνομα αυτού του επιπέδου είναι λίγο συγκεχυμένο επειδή τα προγράμματα εφαρμογών (όπως το Excel ή το Word) δεν είναι στην πραγματικότητα μέρος του στρώματος. Αντίθετα, το επίπεδο εφαρμογής αντιπροσωπεύει το επίπεδο στο οποίο αλληλεπιδρούν τα προγράμματα εφαρμογών με το δίκτυο, χρησιμοποιώντας διεπαφές προγραμματισμού για να ζητήσουν υπηρεσίες δικτύου. Ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής είναι το HTTP, το οποίο αντιπροσωπεύει το πρωτόκολλο μεταφοράς HyperText. Το HTTP είναι η βάση του Παγκόσμιου Ιστού.