Trang Chủ-Tải chương trinh-Mô hình OSI. Mức thấp

Mô hình OSI. Mức thấp

Mô hình bao gồm 7 cấp độ nằm trên cấp độ khác. Các lớp tương tác với nhau (theo chiều dọc) thông qua các giao diện, và có thể tương tác với lớp song song của hệ thống khác (theo chiều ngang) bằng cách sử dụng các giao thức. Mỗi cấp chỉ có thể tương tác với các láng giềng của nó và thực hiện các chức năng chỉ được giao cho nó. Chi tiết hơn có thể được tìm thấy trong hình.

Mức ứng dụng (Ứng dụng) (tương tác Lớp ứng dụng)

Cấp trên (thứ 7) của mô hình cung cấp sự tương tác giữa mạng và người dùng. Tầng cho phép các ứng dụng người dùng truy cập các dịch vụ mạng như bộ xử lý truy vấn cơ sở dữ liệu, truy cập tệp, chuyển tiếp e-mail. Nó cũng chịu trách nhiệm chuyển thông tin dịch vụ, cung cấp cho các ứng dụng thông tin về lỗi và tạo ra các yêu cầu trình độ trình bày... Ví dụ: POP3, FTP.

Người đại diện (Mức độ trình bày) (eng. Lớp trình bày)

Lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi giao thức và mã hóa / giải mã dữ liệu. Nó chuyển đổi các yêu cầu ứng dụng nhận được từ lớp ứng dụng thành một định dạng để truyền qua mạng và chuyển đổi dữ liệu nhận được từ mạng thành một định dạng mà các ứng dụng có thể hiểu được. Ở cấp độ này, có thể thực hiện nén / giải nén hoặc mã hóa / giải mã dữ liệu, cũng như chuyển hướng các yêu cầu đến một tài nguyên mạng khác nếu chúng không thể được xử lý cục bộ.

Lớp 6 (các khung nhìn) của Mô hình Tham chiếu OSI thường là một giao thức trung gian để chuyển đổi thông tin từ các lớp liền kề. Điều này cho phép các ứng dụng được trao đổi trên các hệ thống máy tính không đồng nhất theo cách ứng dụng minh bạch. Lớp trình bày cung cấp định dạng và chuyển đổi mã. Định dạng mã được sử dụng để đảm bảo rằng ứng dụng nhận được thông tin để xử lý phù hợp với nó. Nếu cần, lớp này có thể dịch từ định dạng dữ liệu này sang định dạng dữ liệu khác. Lớp trình bày không chỉ xử lý các định dạng và cách trình bày dữ liệu, nó còn xử lý các cấu trúc dữ liệu được sử dụng bởi các chương trình. Do đó, Lớp 6 đảm bảo rằng dữ liệu được sắp xếp trong quá trình truyền tải.

Để hiểu cách này hoạt động, hãy tưởng tượng rằng có hai hệ thống. Một người sử dụng mã trao đổi thông tin ASCII nhị phân mở rộng để biểu diễn dữ liệu (nó được hầu hết các nhà sản xuất máy tính khác sử dụng). Nếu hai hệ thống cần trao đổi thông tin thì cần có một lớp trình bày sẽ thực hiện chuyển đổi và dịch giữa hai định dạng khác nhau.

Một chức năng khác được thực hiện ở cấp độ trình bày là mã hóa dữ liệu, được sử dụng khi cần thiết để bảo vệ thông tin được truyền khỏi bị nhận bởi những người nhận trái phép. Để thực hiện điều này, các quy trình và mã ở cấp độ trình bày phải biến đổi dữ liệu. Ở cấp độ này, có những quy trình khác nén văn bản và chuyển đổi hình ảnh đồ họa thành các luồng bit để chúng có thể được truyền qua mạng.

Các tiêu chuẩn mức trình bày cũng xác định cách trình bày đồ họa. Đối với những mục đích này, định dạng PICT có thể được sử dụng, một định dạng hình ảnh được sử dụng để chuyển đồ họa QuickDraw giữa các chương trình Macintosh và PowerPC. Một định dạng trình bày khác là định dạng tệp hình ảnh JPEG được gắn thẻ.

Có một nhóm tiêu chuẩn cấp độ trình bày khác xác định việc trình bày âm thanh và phim. Điều này bao gồm Giao diện Nhạc cụ Điện tử MPEG được sử dụng để nén và mã hóa các video clip trên CD, số hóa bộ nhớ và truyền với tốc độ lên đến 1,5 Mbps và Lớp phiên)

Mức thứ 5 của mô hình có nhiệm vụ duy trì phiên giao tiếp, cho phép các ứng dụng tương tác với nhau trong thời gian dài. Lớp kiểm soát việc tạo / kết thúc phiên, trao đổi thông tin, đồng bộ hóa tác vụ, xác định quyền chuyển dữ liệu và duy trì phiên trong thời gian ứng dụng không hoạt động. Đồng bộ hóa truyền được đảm bảo bằng cách đặt các điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu, từ đó quá trình tiếp tục lại khi giao tiếp bị hỏng.

Lớp vận chuyển (eng. Lớp vận chuyển)

Mức độ thứ 4 của mô hình được thiết kế để cung cấp dữ liệu không có lỗi, mất mát và trùng lặp trong trình tự khi chúng được truyền đi. Trong trường hợp này, không quan trọng dữ liệu được truyền đi, từ đâu và ở đâu, tức là nó tự cung cấp cơ chế truyền. Nó chia các khối dữ liệu thành các đoạn, kích thước của chúng phụ thuộc vào giao thức, kết hợp các khối ngắn thành một và chia các khối dài. Các giao thức của lớp này được thiết kế cho giao tiếp điểm-điểm. Ví dụ: UDP.

Có nhiều lớp giao thức lớp truyền tải, từ các giao thức chỉ cung cấp các chức năng truyền tải cơ bản (ví dụ: chức năng truyền dữ liệu mà không cần xác nhận đã nhận) và kết thúc bằng các giao thức đảm bảo phân phối nhiều gói dữ liệu theo đúng trình tự đến đích. , ghép nhiều luồng dữ liệu, cung cấp cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu và đảm bảo tính hợp lệ của dữ liệu nhận được.

Một số giao thức lớp mạng, được gọi là giao thức không kết nối, không đảm bảo rằng dữ liệu được phân phối đến đích của nó theo thứ tự mà thiết bị nguồn gửi. Một số lớp truyền tải xử lý điều này bằng cách thu thập dữ liệu theo đúng trình tự trước khi truyền nó đến lớp phiên. Ghép kênh dữ liệu có nghĩa là lớp truyền tải có khả năng xử lý đồng thời nhiều luồng dữ liệu (luồng có thể đến từ các ứng dụng khác nhau) giữa hai hệ thống. Cơ chế kiểm soát luồng là một cơ chế cho phép bạn điều chỉnh lượng dữ liệu được truyền từ hệ thống này sang hệ thống khác. Các giao thức truyền tải thường có chức năng điều khiển việc gửi dữ liệu, buộc hệ thống nhận phải gửi các thông báo xác nhận cho phía truyền rằng dữ liệu đã được nhận.

Lớp mạng (tương tác Lớp mạng)

Lớp thứ 3 của mô hình mạng OSI nhằm xác định đường truyền dữ liệu. Chịu trách nhiệm dịch các địa chỉ và tên logic thành các địa chỉ vật lý, xác định các tuyến đường ngắn nhất, chuyển mạch và định tuyến, theo dõi các vấn đề và tắc nghẽn trong mạng. Ở cấp độ này, một thiết bị mạng như bộ định tuyến sẽ hoạt động.

Các giao thức lớp mạng định tuyến dữ liệu từ nguồn đến đích và có thể được chia thành hai lớp: giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối.

Bạn có thể mô tả hoạt động của các giao thức với việc thiết lập kết nối bằng cách sử dụng ví dụ về hoạt động của điện thoại thông thường. Các giao thức của lớp này bắt đầu truyền dữ liệu bằng cách gọi hoặc thiết lập lộ trình của các gói từ nguồn đến đích. Sau đó, quá trình truyền dữ liệu nối tiếp được bắt đầu và sau đó, khi kết thúc quá trình truyền, kết nối sẽ bị chấm dứt.

Các giao thức không kết nối, gửi dữ liệu chứa thông tin địa chỉ đầy đủ trong mỗi gói, hoạt động tương tự như một hệ thống thư. Mỗi lá thư hoặc gói có chứa địa chỉ của người gửi và người nhận. Hơn nữa, mỗi bưu cục trung gian hoặc thiết bị mạng đọc thông tin địa chỉ và quyết định việc định tuyến dữ liệu. Một lá thư hoặc gói dữ liệu được truyền từ thiết bị trung gian này sang thiết bị trung gian khác cho đến khi nó được chuyển đến tay người nhận. Các giao thức không kết nối không đảm bảo rằng thông tin đến tay người nhận theo thứ tự mà thông tin được gửi. Giao thức truyền tải chịu trách nhiệm thiết lập dữ liệu theo thứ tự thích hợp khi sử dụng giao thức mạng không kết nối.

Lớp liên kết (tương tác Lớp liên kết dữ liệu)

Lớp này nhằm đảm bảo tính liên kết của các mạng ở lớp vật lý và kiểm soát các lỗi có thể xảy ra. Nó gói dữ liệu nhận được từ lớp vật lý thành các khung, kiểm tra tính toàn vẹn, sửa lỗi nếu cần (gửi yêu cầu thứ hai cho khung bị hỏng) và gửi đến lớp mạng. Lớp liên kết có thể tương tác với một hoặc nhiều lớp vật lý, kiểm soát và quản lý sự tương tác này. Đặc tả IEEE 802 chia lớp này thành 2 lớp con - MAC (Media Access Control) quy định quyền truy cập vào phương tiện vật lý dùng chung, LLC (Logical Link Control) cung cấp các dịch vụ lớp mạng.

Trong lập trình, mức này đại diện cho trình điều khiển của card mạng, trong hệ điều hành có một giao diện lập trình cho sự tương tác của các lớp kênh và mạng với nhau, đây không phải là mức mới, mà chỉ đơn giản là việc triển khai mô hình cho một hệ điều hành cụ thể. Ví dụ về các giao diện như vậy: ODI,

Lớp vật lý (tương tác Lớp vật lý)

Mức thấp nhất của mô hình được dùng để chuyển trực tiếp luồng dữ liệu. Truyền các tín hiệu điện hoặc quang tới cáp hoặc không khí vô tuyến, do đó, việc tiếp nhận và chuyển đổi chúng thành các bit dữ liệu phù hợp với các phương pháp mã hóa tín hiệu kỹ thuật số. Nói cách khác, nó cung cấp giao diện giữa phương tiện mạng và thiết bị mạng.

Nguồn

  • Alexander Filimonov Xây dựng mạng Ethernet đa dịch vụ, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
  • Hướng dẫn về công nghệ mạng hợp nhất // các hệ thống cisco, ấn bản lần thứ 4, Williams 2005 ISBN 584590787X

Quỹ Wikimedia. 2010.

Khái niệm mô hình tham chiếu được sử dụng rộng rãi trong truyền thông và tin học.

  • Mô hình tham chiếu, mô hình tổng thể trong lĩnh vực hệ thống và phần mềm, nó là một mô hình của một cái gì đó hợp nhất một mục tiêu hoặc ý tưởng chính và có thể được coi là tài liệu tham khảo cho các mục đích khác nhau [Wikipedia-eng].
  • Mô hình tham chiếu Là sự biểu diễn trừu tượng các khái niệm và mối quan hệ giữa chúng trong một lĩnh vực vấn đề nhất định. Kết quả là, trên cơ sở mô hình tham chiếu, các mô hình được mô tả cụ thể và chi tiết hơn được xây dựng, thể hiện trong các đối tượng và cơ chế ngoài đời thực [Wikipedia-rus].
  • Mô hình tham chiếu Là một cấu trúc trừu tượng (khuôn khổ) để hiểu các mối quan hệ thiết yếu giữa các đối tượng của một môi trường nhất định, cho phép bạn phát triển các kiến ​​trúc cụ thể bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn hoặc thông số kỹ thuật nhất định được hỗ trợ bởi môi trường này. Mô hình tham chiếu chứa một tập hợp tối thiểu các khái niệm, tiên đề và mối quan hệ thống nhất liên quan đến một lĩnh vực cụ thể của vấn đề và độc lập với các tiêu chuẩn, công nghệ, cách triển khai cụ thể hoặc các chi tiết cụ thể khác.

    Mục đích của việc giới thiệu mô hình tham chiếu bao gồm việc xác định bản chất của kiến ​​trúc hệ thống và giới thiệu thuật ngữ, cũng như mô tả nguyên tắc chung về hoạt động của hệ thống. Mô hình xác định các kết nối có ý nghĩa quan trọng đối với hoạt động của hệ thống, như một mô hình trừu tượng, độc lập với tùy chọn triển khai kỹ thuật và các công nghệ liên tục phát triển có thể ảnh hưởng đến việc triển khai hệ thống. Thông thường, một kiến ​​trúc được thiết kế trong ngữ cảnh của một cấu hình được xác định trước bao gồm các giao thức, cấu hình, thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn.

    Có rất nhiều cách sử dụng cho mô hình tham chiếu. Một trường hợp sử dụng là tạo các tiêu chuẩn cho các đối tượng có trong mô hình và cách chúng tương tác với nhau. Khi phát triển các tiêu chuẩn và hệ thống giao tiếp ứng dụng cụ thể, kiến ​​trúc của chúng được so sánh với mô hình tiêu chuẩn. Với cách tiếp cận này, công việc của các chuyên gia cần tạo hoặc phân tích các đối tượng của hệ thống truyền thông hoạt động theo tiêu chuẩn sẽ dễ dàng hơn nhiều.

  • Một ví dụ về tiêu chuẩn mô hình tham chiếu là mô hình tham chiếu mạng cho kết nối hệ thống mở(EMVOS) OSI (Mô hình tham chiếu cơ bản về kết nối hệ thống mở ) Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO - mô hình kiến ​​trúc cơ bản cho hệ thống truyền dữ liệu, là một công cụ tốt để phân tích và nghiên cứu các tiêu chuẩn và công nghệ truyền thông hiện đại.

Mô hình OSI bảy lớp


Tính linh hoạt của mô hình tham chiếu mạng bảy lớp OSI cổ điển giúp nó có thể xây dựng trên các mô hình cơ sở của nó cho các tiêu chuẩn cụ thể, còn được gọi là tham chiếu. Ví dụ, trong Hình ... mô hình tham chiếu DECT được trình bày, các chức năng chính của chúng chỉ được cấu trúc ở ba lớp dưới của mô hình OSI: mạng, liên kết dữ liệu và vật lý.

Mô hình tham chiếu DECT

1. Mô hình Tham chiếu cho Định hướng Dịch vụ. Kiến trúc 1.0. Đặc điểm kỹ thuật của Ủy ban 1, ngày 2 tháng 8 năm 2006. Http://www.oasis-open.org/

Mô hình tham chiếu OSI là tài liệu xác định cho việc phát triển các tiêu chuẩn mở về sự kết nối lẫn nhau của các hệ thống và mạng truyền thông có mức độ phức tạp khác nhau và sử dụng các công nghệ khác nhau. Về vấn đề này, theo thông lệ, nó cũng được gọi là kiến trúc hệ thống mở hoặc Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở (OSI).


Các nhà phát triển mô hình tham chiếu đã được hướng dẫn bởi các nguyên tắc sau.

· Số lượng các lớp giao thức không được quá lớn để việc thiết kế và triển khai mạng không quá phức tạp, đồng thời cũng không được quá nhỏ để các đơn vị logic được thực thi ở mỗi mức không quá phức tạp.

· Các mức cần được phân biệt rõ ràng bằng chức năng (đối tượng) và đơn vị logic của chúng.

· Các chức năng và giao thức của một lớp có thể được thay đổi, nếu nó không ảnh hưởng đến các lớp khác.

· Lượng thông tin được truyền qua các giao diện giữa các lớp phải ở mức tối thiểu.

· Cho phép phân chia thêm các cấp thành các cấp lại nếu có nhu cầu phân bổ cục bộ các chức năng trong một cấp. Nên chia thành các cấp độ lại khi cần chia một công việc tốn nhiều thời gian thành những công việc riêng biệt, ít phức tạp hơn.

Mô hình tham chiếu kết quả chứa bảy mức (Hình 4.24).

Mức cao nhất, thứ bảy, của mô hình OSI là lớp ứng dụng (Ứng dụng), điều khiển các thiết bị đầu cuối và quy trình ứng dụng trong hệ thống đầu cuối là nguồn và người tiêu thụ thông tin trong mạng thông tin. Lớp này trình bày các dịch vụ trực tiếp tới các ứng dụng của người dùng. Để tránh sự không tương thích giữa các chương trình người dùng, lớp ứng dụng xác định các cách tiêu chuẩn để đại diện cho các dịch vụ của lớp này. Điều này giải phóng các lập trình viên khỏi việc phải viết lại các hàm giống nhau trong mọi ứng dụng nối mạng mà họ tạo ra. Bản thân các dịch vụ ứng dụng không phải là ứng dụng. Lớp Ứng dụng cung cấp cho người lập trình một tập hợp các Giao diện lập trình ứng dụng (API) mở, tiêu chuẩn có thể được sử dụng để thực hiện các chức năng ứng dụng mạng như truyền tệp, đăng ký từ xa, v.v. Do đó, các mô-đun ứng dụng nhỏ hơn và yêu cầu ít bộ nhớ hơn.

Lớp ứng dụng cho người dùng là phần dễ thấy nhất của mô hình OSI, vì nó liên quan đến việc khởi chạy chương trình, thực thi chúng, nhập / xuất dữ liệu và quản trị mạng. Các giao thức tương tác của các đối tượng ở cấp độ thứ bảy được gọi là đã áp dụng.


Lớp trình bày (Bài thuyết trình) thực hiện việc diễn giải và chuyển đổi dữ liệu được truyền trong mạng sang dạng có thể hiểu được đối với các quy trình ứng dụng. Cung cấp trình bày dữ liệu ở các định dạng và cú pháp nhất quán, dịch và thông dịch các chương trình từ các ngôn ngữ khác nhau, mã hóa và nén dữ liệu. Nhờ đó, mạng không áp đặt bất kỳ hạn chế nào đối với việc sử dụng các loại máy tính khác nhau làm hệ thống đầu cuối. Trong thực tế, nhiều chức năng của lớp này được gộp chung với các chức năng của lớp ứng dụng, do đó, các giao thức của lớp trình bày đã không nhận được sự phát triển thích hợp và không được sử dụng trong nhiều mạng.

Mức độ phiên (Phiên họp) cung cấp việc thực thi các chức năng để quản lý phiên giao tiếp (phiên), hướng đến việc truyền thông điệp từ đầu đến cuối, chẳng hạn như: thiết lập và kết thúc phiên; kiểm soát trình tự và phương thức truyền dữ liệu (đơn giản, bán song công, song công); sự đồng bộ hóa; quản lý hoạt động phiên; chuẩn bị các báo cáo về các tình huống ngoại lệ.

hinh 4... Mô hình tham chiếu OSI

Trong các phiên thiết lập kết nối logic, các yêu cầu thiết lập và ngắt kết nối, cũng như các yêu cầu truyền dữ liệu, được chuyển tiếp đến lớp truyền tải thấp hơn. Vào cuối phiên, cấp phiên thực hiện dần dần, thay vì chấm dứt đột ngột, thực hiện thủ tục xác nhận (gửi thông báo dịch vụ về việc kết thúc phiên giao tiếp), cho phép ngăn chặn mất dữ liệu trong trường hợp một trong các các bên muốn làm gián đoạn cuộc đối thoại, còn bên kia thì không. Phiên cực kỳ hữu ích khi có kết nối logic giữa máy khách và máy chủ trên mạng. Cần lưu ý rằng nếu không thiết lập một kết nối logic, một phiên thường không thể thực hiện được. Tuy nhiên, có một ngoại lệ đối với quy tắc này và một số mạng hỗ trợ truyền tệp không kết nối. Mặc dù vậy, lớp phiên cung cấp một số chức năng hữu ích để quản lý cuộc trò chuyện. Các dịch vụ mức phiên là tùy chọn và chỉ hữu ích cho một số ứng dụng nhất định; đối với nhiều ứng dụng, chúng chỉ cung cấp lợi ích hạn chế. Thường thì các chức năng của lớp này được thực hiện ở lớp truyền tải, do đó, các giao thức của lớp phiên được sử dụng hạn chế.

Lớp vận chuyển (Vận chuyển) thực hiện phân đoạn thông điệp và quản lý việc vận chuyển dữ liệu từ đầu đến cuối, không có lỗi từ nguồn đến người tiêu dùng. Độ phức tạp của các giao thức lớp truyền tải tỷ lệ nghịch với độ tin cậy của các dịch vụ của các lớp thấp hơn (mạng, liên kết dữ liệu và vật lý).

Chức năng phân đoạn bao gồm việc tách các bản tin dài thành các khối dữ liệu của lớp truyền tải - các phân đoạn. Trong trường hợp một thông điệp nhỏ, phân đoạn được liên kết với kích thước của nó. Trong việc quản lý vận chuyển dữ liệu end-to-end, lớp truyền tải hỗ trợ các chức năng như: định địa chỉ, thiết lập và kết thúc kết nối, kiểm soát luồng dữ liệu, ưu tiên dữ liệu, phát hiện và sửa lỗi, khôi phục lỗi, ghép kênh. Giao thức lớp truyền tải có hai loại: giao thức hướng kết nối và giao thức cung cấp dịch vụ không kết nối đáng tin cậy cho các lớp cao hơn. Với số lượng ngày càng tăng của các ứng dụng không yêu cầu gửi tin nhắn đảm bảo hoặc không cho phép truyền lại tin nhắn như một phương pháp kiểm soát lỗi (các ứng dụng thời gian thực như phát trực tuyến video hoặc điện thoại IP), các giao thức lớp truyền tải mà không cần phân phối đảm bảo đang trở nên phổ biến.

Chức năng địa chỉở lớp truyền tải, trái ngược với việc định địa chỉ tại các lớp mạng và liên kết dữ liệu, nó bao gồm việc đính kèm một địa chỉ duy nhất bổ sung để xác định tiến trình ứng dụng đang chạy trong hệ thống cuối. Hầu hết các máy tính đều có khả năng chạy nhiều tiến trình cùng lúc, hỗ trợ chạy nhiều ứng dụng cùng lúc. Tuy nhiên, ở cấp độ mạng, mỗi người trong số họ, theo quy tắc, được liên kết với một địa chỉ - đây là địa chỉ cổng phần cứng của máy tính đích. Khi một gói tin (khối dữ liệu lớp mạng) đến cổng máy tính đích, gói dữ liệu sau phải biết nó được dùng cho quá trình nào. Thông tin này được cung cấp bởi địa chỉ lớp truyền tải duy nhất.

Do đó, địa chỉ lớp truyền tải là hợp lý(tương ứng với cổng phần mềm được liên kết với một ứng dụng cụ thể). Nó chỉ địa chỉ tiến trình, không phải máy (trái ngược với địa chỉ của các lớp liên kết và mạng).

Chức năng thiết lập và ngắt kết nối theo yêu cầu của lớp phiên giữa các đồng nghiệp của lớp truyền tải được thực hiện thông qua thủ tục sự thừa nhận ba chiều.

Quy trình này giảm thiểu khả năng vô tình thiết lập một kết nối sai bằng cách yêu cầu hai xác nhận để phản hồi cho một yêu cầu kết nối. Kết nối chỉ được thiết lập khi cả ba sự kiện (yêu cầu, xác nhận nhận yêu cầu, xác nhận xác nhận) xảy ra trong khoảng thời gian xác định. Điều này cho phép chúng tôi đánh giá rằng cả hai đối tượng lớp truyền tải đã sẵn sàng cho một phiên giao tiếp. Nếu các hành động của thủ tục không phù hợp với khoảng thời gian được chỉ định, ví dụ, do sự chậm trễ hoặc hư hỏng đối với gói dịch vụ, thì nó sẽ được bắt đầu lại.

Việc ngắt kết nối của lớp vận chuyển cũng được kiểm soát bởi một cái bắt tay 3 chiều để đảm bảo tính đúng đắn. Việc ngắt kết nối xảy ra riêng biệt theo chiều xuôi và ngược, điều này loại trừ khả năng mất dữ liệu người dùng trong trường hợp phần dưới của hai bên đã hoàn thành việc truyền dữ liệu và bên còn lại vẫn đang hoạt động.

Chức năng kiểm soát dòng chảy bao gồm việc thương lượng các tham số truyền trong quy trình bắt tay ba chiều. Các tham số này bao gồm: kích thước tối đa của phân đoạn dữ liệu cho kết nối đã thiết lập; kích thước của không gian trống của bộ đệm máy thu nơi các phân đoạn đến sẽ phù hợp; kích thước của nhóm phân đoạn, khi nhận được, người nhận phải gửi xác nhận đã nhận cho người phát. Lời cảm ơn không chỉ đóng vai trò là bằng chứng về dữ liệu được nhận một cách chính xác mà còn cho biết số lượng phân đoạn có thể được nhận có tính đến tải hiện tại của bộ đệm nhận.

Chức năng ưu tiên dữ liệu là đặc quyền độc quyền của lớp vận chuyển. Tầng mạng cấp thấp hơn không có ý tưởng về sự tồn tại của lưu lượng ưu tiên và nhận thức tất cả các gói (khối dữ liệu của tầng mạng) là như nhau.

Nhiều giao thức lớp truyền tải hỗ trợ hai ưu tiên: bình thường dữ liệu và cấp bách... Yêu cầu ưu tiên đến từ lớp phiên. Giá trị nhận dạng ưu tiên được chỉ định được đặt trong trường chi phí vận tải được gắn với phân đoạn.

Các vùng đệm riêng biệt có thể được tổ chức cho từng mức độ ưu tiên. Trong trường hợp này, thuật toán truyền tải cung cấp dịch vụ ưu tiên của bộ đệm dữ liệu khẩn cấp và chỉ sau khi làm trống - bộ đệm dữ liệu thông thường.

Một cách tiếp cận khác là nhóm các phân đoạn dữ liệu khẩn cấp và thường xuyên thành một khối được truyền với một chỉ báo ranh giới về vị trí của chúng trong trường thông tin dịch vụ.

Chức năng phát hiện và sửa lỗiđược thực hiện bởi nhiều giao thức lớp liên kết, nhưng lớp truyền tải hoàn toàn không nhân bản nó. Sự khác biệt ở đây là lớp liên kết phát hiện và sửa lỗi bit nhị phân xảy ra ở lớp vật lý khi truyền các bit và lớp truyền tải loại bỏ các lỗi do hoạt động không đúng của lớp mạng (mất gói, phân phối gói không đúng lúc, v.v.). Ngoài ra, trong các mạng mà lớp liên kết không chịu trách nhiệm phát hiện và sửa lỗi ở các chữ số nhị phân hoặc không có lớp này, lớp truyền tải sẽ đảm nhận các chức năng này.

Chức năng phát hiện lỗi gói của phương tiện vận tải dựa trên thứ tự phân đoạn. Để làm điều này, mỗi phân đoạn được gán một số thứ tự và tại thời điểm gửi bộ đếm thời gian của chính nó được bắt đầu. Bộ đếm thời gian chạy cho đến khi nhận được một thông báo (tích cực hoặc tiêu cực) của gói tin ở đầu nhận. Trong trường hợp ghi nhận âm, máy phát lặp lại quá trình truyền phân đoạn.

Trong một số triển khai đơn giản hơn của các giao thức lớp truyền tải, một xác nhận tích cực về phân đoạn thông báo cuối cùng được coi là một biên nhận không có lỗi đối với tất cả các phân đoạn của nó. Nhận được một xác nhận tiêu cực có nghĩa là máy phát phải truyền lại các phân đoạn từ điểm (phân đoạn) nơi xảy ra lỗi (điều này được gọi là quay ngược trở lại N). Nếu bộ định thời phân đoạn hết hạn, quy trình phát hiện lỗi sẽ được bắt đầu.

Chức năng khôi phục sự cố cung cấp khả năng khôi phục dữ liệu bị mất trong trường hợp mạng bị lỗi. Các lỗi bao gồm: lỗi đường truyền (và hậu quả là mất kết nối ảo), lỗi thiết bị của nút mạng (và hậu quả là mất gói tin trong môi trường không kết nối) và cuối cùng, lỗi của máy tính mà dữ liệu được xử lý. Nếu sự cố của các thành phần mạng riêng lẻ chỉ tồn tại trong thời gian ngắn và có thể nhanh chóng thiết lập một kênh ảo mới hoặc tìm một tuyến đường đi qua một nút bị lỗi, thì lớp truyền tải, bằng cách phân tích số thứ tự của các phân đoạn, sẽ thiết lập chính xác các phân đoạn nào đã đã được nhận và sẽ được truyền lại. Trong trường hợp mạng bị hư hỏng lâu dài, tầng vận chuyển có thể tổ chức kết nối truyền tải trong mạng dự phòng (nếu điều đó được cung cấp).

Trong trường hợp máy tính truyền hoặc nhận bị lỗi, lớp truyền tải sẽ bị tạm dừng, vì nó hoạt động dưới sự kiểm soát của hệ điều hành được cài đặt trong chúng. Sau khi máy được khôi phục hoạt động, lớp truyền tải bắt đầu khởi tạo thông báo quảng bá đến tất cả các máy tính hoạt động trong mạng để thiết lập máy tính có kết nối truyền tải hoạt động với máy tính bị lỗi. Do đó, máy tính được khôi phục có thể khôi phục kết nối bị gián đoạn bằng cách dựa vào thông tin được lưu trữ trong các máy khỏe mạnh.

Chức năng ghép kênh cho phép tổ chức một số kết nối lớp truyền tải trong một kết nối mạng. Địa chỉ lớp truyền tải đã được thảo luận trước đó cho phép lớp truyền tải phân biệt giữa các phân đoạn được định địa chỉ cho các quy trình ứng dụng khác nhau. Ưu điểm của việc ghép kênh này là giảm chi phí vận chuyển dữ liệu qua mạng. Tuy nhiên, nó chỉ có ý nghĩa trong chế độ hoạt động mạng hướng kết nối (kênh ảo).

Tóm lại, chúng ta hãy xem xét lại các tính năng của lớp truyền tải trong chế độ không kết nối một lần nữa. Như đã lưu ý ở trên, nó được sử dụng khi không yêu cầu phân phối dữ liệu đầu cuối được đảm bảo. Trước hết, đây là các quy trình trao đổi dữ liệu trong thời gian thực (quy trình âm thanh hoặc video), trong đó việc phân phối không có độ trễ quan trọng hơn nhiều so với độ tin cậy đạt được thông qua việc truyền lại các phân đoạn. Ngoài ra, chế độ không kết nối cho phép bạn sử dụng mạng hiệu quả hơn mà không chiếm băng thông với một lượng chi phí hợp lý. Người ta có thể tự hỏi: "Bạn có thực sự cần một lớp truyền tải khi chạy các ứng dụng thời gian thực không?" Và ở đây chúng ta nên nhấn mạnh lại một lần nữa tính liên quan của chức năng định địa chỉ lớp truyền tải, chức năng này cung cấp hỗ trợ cho một số quy trình ứng dụng đang chạy đồng thời trên cùng một máy, điều này không thể thực hiện được nếu không có các dịch vụ của lớp truyền tải.

Lớp mạng (Mạng) thực hiện chức năng viễn thông chính - cung cấp thông tin liên lạc giữa các hệ thống đầu cuối của mạng. Kết nối này có thể được thực hiện bằng cách cung cấp chuyển mạch từ các phần riêng biệt phù hợp với tuyến đường được lựa chọn tối ưu của kênh đầu cuối đến đầu cuối, kênh ảo logic hoặc định tuyến trực tiếp của khối dữ liệu trong quá trình phân phối của nó. Trong trường hợp này, lớp mạng giải phóng các cấp cao hơn khỏi kiến ​​thức về những phần nào của mạng hoặc đường truyền thông tin đi qua mạng nào. Nếu các cấp cao hơn (ứng dụng, đại diện, phiên và truyền tải) thường xuất hiện trong các hệ thống đầu cuối tương tác qua mạng, thì ba cấp thấp hơn (mạng, kênh và vật lý) cũng là bắt buộc đối với tất cả các thiết bị mạng trung gian đặt tại các điểm trung chuyển của truyền dữ liệu tuyến đường.

Chức năng chính của lớp mạng là định tuyến. Nó bao gồm việc quyết định xem tuyến đường truyền dữ liệu sẽ đi qua điểm trung gian cụ thể nào, được hướng từ hệ thống đầu cuối này sang hệ thống đầu cuối khác và cách thức chuyển đổi giữa các đầu vào và đầu ra của các thiết bị mạng đặt tại các điểm mạng trung gian nên được thực hiện như thế nào, tương ứng với một tuyến đường.

Các khối dữ liệu mà lớp mạng hoạt động được gọi là trong các gói... Một gói được hình thành bằng cách thêm vào phân đoạn được truyền từ lớp truyền tải một tiêu đề bao gồm địa chỉ lớp mạng... Nó bao gồm hai phần và xác định cả địa chỉ mạng của người dùng cuối và người dùng trong đó.

Các mạng có địa chỉ mạng khác nhau được kết nối với nhau bộ định tuyến(xem phần "cấu trúc vật lý của mạng"). Để chuyển một gói tin từ người gửi nằm trong mạng này sang người nhận nằm trong mạng khác, cần phải thực hiện một số "bước nhảy" chuyển tiếp - hoa bia(nhảy) giữa các mạng, chọn tuyến đường tốt nhất (về thời gian vận chuyển hoặc độ tin cậy) mỗi lần. Lớp mạng cũng giải quyết vấn đề kết nối các mạng với nhau bằng các công nghệ khác nhau và tạo ra các hàng rào bảo vệ trong đường truyền lưu lượng không mong muốn giữa các mạng.

Có hai loại giao thức được sử dụng ở lớp mạng. Đây là các giao thức mạng thực tế để di chuyển các gói trong mạng. Chúng thường được kết hợp với các lỗ thủng của lớp mạng. Một loại giao thức mạng khác là giao thức định tuyến, trao đổi thông tin định tuyến. Sử dụng các giao thức này, bộ định tuyến thu thập thông tin về cấu trúc liên kết của kết nối. Các giao thức lớp mạng được thực thi bởi các mô-đun hệ điều hành, cũng như bởi phần mềm và phần cứng của bộ định tuyến.

Ở lớp mạng, các giao thức cũng có thể hoạt động để ánh xạ địa chỉ đích của lớp mạng với địa chỉ của lớp liên kết của mạng nơi người dùng cuối đang ở.

Lớp liên kết (Liên kết dữ liệu) chịu trách nhiệm truyền dữ liệu chất lượng cao giữa hai điểm được kết nối bằng kênh vật lý, có tính đến các đặc tính của môi trường truyền. Thuật ngữ " truyền dữ liệu"Trái ngược với thuật ngữ" chuyển giao thông tin»Nhấn mạnh chính xác khía cạnh này của hoạt động lớp liên kết. Nếu một kết nối được thiết lập giữa hai hệ thống đầu cuối không được kết nối trực tiếp, thì nó sẽ bao gồm cách các kênh truyền dữ liệu vật lý hoạt động độc lập. Hơn nữa, phương tiện truyền dẫn vật lý của chúng có thể khác nhau (đồng, cáp quang). Các yêu cầu đối với định dạng trình bày dữ liệu trong mỗi kênh, được gọi là mã hóa dòng... Trong tình huống này, lớp liên kết dữ liệu đảm nhận các chức năng điều chỉnh dữ liệu theo kiểu kênh giao tiếp vật lý, cung cấp cho các lớp cao hơn một "kết nối trong suốt".

Khối dữ liệu ở lớp liên kết được gọi là khung hoặc khung. Các gói ở lớp mạng kết hợp thành một khung được đóng khung bằng cách phân định các cờ (chuỗi bit đặc biệt được đặt ở đầu và cuối của một khối gói). Ngoài ra, một tổng kiểm tra được thêm vào khung, với việc sử dụng nó để kiểm tra tính hợp lệ của khung được truyền qua kênh. Nếu phát hiện lỗi không thể sửa được, máy thu yêu cầu máy phát truyền lại khung. Lý thuyết về truyền dữ liệu và lý thuyết về mã hóa được phát triển khá tốt, giúp đảm bảo hiệu quả cao của các giao thức lớp liên kết. Cần lưu ý rằng chức năng sửa lỗi bit không phải lúc nào cũng bắt buộc đối với lớp liên kết, do đó, nó không có trong một số giao thức lớp liên kết (Ethernet, Frame relay). Đôi khi trong các mạng diện rộng, nói chung rất khó để tách các chức năng của lớp liên kết ở dạng thuần túy của chúng, vì trong cùng một giao thức, chúng được kết hợp với các chức năng của lớp mạng (ATM, Frame relay).

Các chức năng quan trọng của lớp liên kết dữ liệu cũng bao gồm: kiểm soát truy cập vào kênh truyền thông, đồng bộ khung, kiểm soát luồng dữ liệu, định địa chỉ, thiết lập kết nối và ngắt kết nối.

Kiểm soát truy cập kênhđược xác định bởi loại kênh vật lý kết nối các trạm và số lượng trạm được kết nối với nó. Loại kênh được xác định bởi phương thức hoạt động (song công, bán song công) và cấu hình (điểm-điểm - chỉ hai trạm, đa điểm - nhiều hơn hai trạm). Kiểm soát truy cập có liên quan trong chế độ bán song công của kênh có cấu hình đa điểm, khi các trạm phải đợi thời điểm bắt đầu truyền dữ liệu.

Đồng bộ khung cung cấp cho người nhận khả năng xác định chính xác điểm đầu và điểm cuối của khung nhận được. Hai phương pháp được xác định để truyền dữ liệu: truyền không đồng bộ hướng ký tự (thường là ký tự 8 bit), trong đó việc truyền mỗi ký tự được dự đoán trước bởi một bit bắt đầu và kết thúc bằng một bit dừng và truyền đồng bộ hướng khung, trong đó bắt đầu và kết thúc khung.

Kiểm soát luồng dữ liệu là cung cấp cho máy thu khả năng thông báo cho máy phát về khả năng sẵn sàng hoặc không sẵn sàng để nhận các khung hình. Hiệu quả là một tình huống được ngăn chặn khi máy phát làm ngập máy thu với các khung mà nó không thể xử lý.

Địa chỉ yêu cầu trong trường hợp cấu hình kênh đa điểm với nhiều hơn hai trạm để xác định người nhận. Địa chỉ lớp liên kết được gọi là phần cứng. Trường địa chỉ chứa địa chỉ đích và địa chỉ nguồn.

Thiết lập và ngắt kết nối là quy trình kích hoạt và hủy kích hoạt kết nối lớp liên kết được thực hiện bằng phần mềm. Trong trường hợp này, trạm truyền bắt đầu kết nối bằng cách gửi lệnh “bắt đầu” đặc biệt đến người nhận địa chỉ và trạm nhận sẽ gửi xác nhận kết nối, sau đó quá trình truyền dữ liệu bắt đầu. Quy trình này cũng được thực hiện sau các lỗi và khởi động lại phần mềm lớp liên kết. Ngoài ra còn có một lệnh dừng để dừng phần mềm chạy.

Lớp vật lý(Vật lý) chịu trách nhiệm đưa các bit thông tin vào môi trường vật lý. Tại lớp vật lý, các loại phương tiện sau có thể được sử dụng: cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang, kênh kỹ thuật số lãnh thổ và không khí. Các đặc tính chính của phương tiện truyền dẫn vật lý là các tham số như băng thông, khả năng chống nhiễu, trở kháng đặc tính, v.v. Nó thực hiện các giao diện vật lý của các thiết bị với môi trường truyền dẫn và giữa các thiết bị mà giữa đó bit được truyền.

Các đặc điểm chính của lớp vật lý có thể được nhóm lại thành các nhóm sau.

Cơ khí.Đây là những đặc điểm liên quan đến các đặc tính vật lý của giao diện với môi trường truyền dẫn, tức là đầu nối kết nối thiết bị với một hoặc nhiều dây dẫn. Các loại đầu nối và mục đích của mỗi chân thường được tiêu chuẩn hóa.

Điện... Xác định các yêu cầu đối với việc biểu diễn các bit được truyền vào môi trường vật lý, ví dụ, mức dòng điện hoặc điện áp của tín hiệu được truyền, độ dốc của các cạnh xung, các loại mã đường, tốc độ truyền tín hiệu.

Chức năng... Xác định chức năng của các kênh riêng lẻ của giao diện vật lý của các thiết bị tương tác qua môi trường truyền dẫn. Các sơ đồ tương tác chính của các thiết bị ở lớp vật lý là: giao tiếp đơn giản (một chiều), giao tiếp bán song công (thay thế) và giao tiếp song công (hai chiều, đồng thời), đôi khi được gọi là song công. Trong trường hợp này, có thể thực hiện hai phương án để tổ chức giao tiếp: “ điểm đến điểm" và " điểm đến nhiều điểm". Trong phương án đầu tiên, hai thiết bị chia sẻ một liên kết, liên kết này có thể là song công, bán song công hoặc song công. Tùy chọn thứ hai giả định rằng dữ liệu được truyền bởi một thiết bị được nhận bởi nhiều thiết bị. Thông thường, các kết nối này là simplex (truyền hình cáp) hoặc half-duplex (mạng cục bộ dựa trên tiêu chuẩn Ethernet). Trong một số trường hợp, truyền thông song công (mạng dựa trên công nghệ SONET) cũng có thể được sử dụng. Các cấu trúc liên kết lớp vật lý khác như lốp xe, ngôi sao, vòng tuy nhiên, chúng đều là các biến thể về mối quan hệ điểm-điểm và điểm-đa điểm. Vì vậy, cấu trúc liên kết xe buýt là một điểm-đa điểm điển hình, cấu trúc liên kết hình sao là một tập hợp các liên kết điểm-điểm, và một vòng là một tập hợp các liên kết điểm-điểm hình tròn.

Thủ tục. Chỉ định các quy tắc mà các dòng bit được trao đổi qua một phương tiện vật lý. Đây là các sơ đồ hoạt động của giao diện nối tiếp và song song. Trong trường hợp đầu tiên, chỉ có một kênh giao tiếp giữa các thiết bị tương tác, qua đó các bit được truyền lần lượt. Điều này dẫn đến việc hạn chế tốc độ truyền và do đó giao diện hoạt động chậm. Trong trường hợp thứ hai, một số bit được truyền giữa các thiết bị giao tiếp đồng thời qua một số kênh. Điều này làm tăng tốc độ truyền.

Một trong những chức năng quan trọng của lớp vật lý là ghép kênh, cung cấp sự kết hợp của nhiều kênh băng hẹp (tốc độ thấp) thành một kênh băng rộng (tốc độ cao). Như bạn đã biết, theo nguyên tắc công nghệ, ghép kênh phân chia theo tần số (FDM) và ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) được phân biệt. Công nghệ FDM và TDM có thể được kết hợp theo cách mà một kênh con trong hệ thống ghép kênh theo tần số được chia thành nhiều kênh bằng cách ghép kênh phân chia theo thời gian. Kỹ thuật này được sử dụng trong mạng di động kỹ thuật số.

Chỉ mới bắt đầu làm việc với tư cách là quản trị viên mạng? Không muốn nhầm lẫn? Bài viết của chúng tôi sẽ hữu ích với bạn. Bạn đã nghe cách quản trị viên kiểm tra thời gian nói về các vấn đề mạng và đề cập đến một số cấp độ chưa? Bạn đã bao giờ được hỏi tại nơi làm việc các cấp độ nào được bảo vệ và hoạt động nếu bạn đang sử dụng một tường lửa cũ chưa? Để hiểu những điều cơ bản về bảo mật thông tin, bạn cần hiểu nguyên tắc phân cấp của mô hình OSI. Chúng ta hãy thử xem khả năng của dòng máy này.

Một sysadmin tự trọng nên thông thạo các thuật ngữ mạng

Dịch từ tiếng Anh - mô hình tham chiếu cơ bản cho sự tương tác của các hệ thống mở. Chính xác hơn là mô hình mạng của ngăn xếp giao thức mạng OSI / ISO. Được giới thiệu vào năm 1984 như một khung khái niệm chia quá trình gửi dữ liệu trên World Wide Web thành bảy bước đơn giản. Nó không phải là phổ biến nhất, vì sự phát triển của đặc tả OSI đã bị trì hoãn. Ngăn xếp giao thức TCP / IP hiệu quả hơn về chi phí và được coi là mô hình chính được sử dụng. Tuy nhiên, bạn có cơ hội rất lớn gặp phải mô hình OSI với tư cách là quản trị viên hệ thống hoặc trong lĩnh vực CNTT.

Nhiều thông số kỹ thuật và công nghệ đã được tạo ra cho các thiết bị mạng. Rất dễ bị nhầm lẫn với nhiều loại như vậy. Đó là mô hình tương tác của các hệ thống mở giúp các thiết bị mạng hiểu nhau, sử dụng nhiều phương thức giao tiếp khác nhau. Lưu ý rằng OSI hữu ích nhất cho các nhà sản xuất phần mềm và phần cứng, những người thiết kế các sản phẩm có thể tương tác.

Thử hỏi, bạn được lợi gì? Kiến thức về mô hình đa cấp sẽ giúp bạn có cơ hội tự do giao tiếp với nhân viên của các công ty CNTT, thảo luận về các vấn đề mạng sẽ không còn là sự chán nản buồn chán. Và khi bạn học cách hiểu được thất bại xảy ra ở giai đoạn nào, bạn có thể dễ dàng tìm ra lý do và giảm thiểu đáng kể phạm vi công việc của mình.

Các lớp OSI

Mô hình bao gồm bảy bước đơn giản hóa:

  • Vật lý.
  • Kênh.
  • Mạng.
  • Vận chuyển.
  • Phiên họp.
  • Chấp hành, quản lý.
  • Đã áp dụng.

Tại sao việc phân hủy thành các bước giúp cuộc sống dễ dàng hơn? Mỗi cấp độ tương ứng với một giai đoạn nhất định của việc gửi tin nhắn mạng. Tất cả các bước đều tuần tự, có nghĩa là các chức năng được thực hiện độc lập, không cần thông tin về công việc ở cấp độ trước đó. Thành phần cần thiết duy nhất là cách nhận dữ liệu từ bước trước và cách thông tin được gửi đến bước tiếp theo.

Hãy chuyển sang làm quen trực tiếp với các cấp độ.

Lớp vật lý

Nhiệm vụ chính của giai đoạn đầu tiên là chuyển các bit qua các kênh giao tiếp vật lý. Kênh giao tiếp vật lý là thiết bị được thiết kế để truyền và nhận các tín hiệu thông tin. Ví dụ, cáp quang, cáp đồng trục, hoặc đôi xoắn. Việc chuyển giao cũng có thể được thực hiện không dây. Giai đoạn đầu được đặc trưng bởi môi trường truyền dữ liệu: bảo vệ chống nhiễu, băng thông, trở kháng đặc trưng. Chất lượng của tín hiệu điện cuối cùng (loại mã hóa, mức điện áp và tốc độ truyền tín hiệu) cũng được thiết lập và kết nối với các loại đầu nối tiêu chuẩn, kết nối tiếp xúc được chỉ định.

Các chức năng của giai đoạn vật lý được thực hiện tuyệt đối trên mọi thiết bị kết nối mạng. Ví dụ, một bộ điều hợp mạng thực hiện các chức năng này từ phía máy tính. Bạn có thể đã xem qua các giao thức bước đầu tiên: RS-232, DSL và 10Base-T, các giao thức này xác định các đặc tính vật lý của kênh truyền thông.

Lớp liên kết

Ở giai đoạn thứ hai, địa chỉ trừu tượng của thiết bị được liên kết với thiết bị vật lý và tính khả dụng của phương tiện truyền dẫn được kiểm tra. Các bit được tạo thành bộ - khung. Nhiệm vụ chính của lớp liên kết là xác định và sửa lỗi. Để truyền đúng, trước và sau khung, các chuỗi bit chuyên biệt được chèn và tổng tổng kiểm tra được tính toán được thêm vào. Khi khung đến đích, tổng tổng của dữ liệu đã đến sẽ được tính toán lại, nếu nó khớp với tổng kiểm trong khung thì khung được công nhận là đúng. Nếu không, một lỗi sẽ xuất hiện, lỗi này có thể được sửa chữa bằng cách truyền lại thông tin.

Giai đoạn kênh làm cho nó có thể chuyển giao thông tin, nhờ vào cấu trúc đặc biệt của các liên kết. Đặc biệt, xe buýt, cầu nối, chuyển mạch hoạt động thông qua các giao thức cấp liên kết. Các thông số kỹ thuật bước thứ hai bao gồm Ethernet, Token Ring và PPP. Các chức năng của giai đoạn kênh trong máy tính được thực hiện bởi bộ điều hợp mạng và trình điều khiển của chúng.

Lớp mạng

Trong các tình huống tiêu chuẩn, các chức năng của giai đoạn kênh không đủ để truyền thông tin chất lượng cao. Các thông số kỹ thuật của bước thứ hai chỉ có thể truyền dữ liệu giữa các nút có cùng cấu trúc liên kết, ví dụ: một cây. Cần có giai đoạn thứ ba. Cần phải hình thành một hệ thống truyền tải thống nhất với cấu trúc phân nhánh cho một số mạng có cấu trúc tùy ý và khác nhau về phương thức truyền dữ liệu.

Nói cách khác, bước thứ ba xử lý giao thức Internet và hoạt động như một bộ định tuyến: tìm đường dẫn thông tin tốt nhất. Bộ định tuyến là một thiết bị thu thập dữ liệu về cấu trúc của các kết nối và chuyển tiếp các gói đến mạng đích (truyền chuyển tiếp - bước nhảy). Nếu bạn gặp lỗi trong địa chỉ IP, thì đây là sự cố ở cấp độ mạng. Các giao thức giai đoạn thứ ba được chia thành mạng, định tuyến hoặc phân giải địa chỉ: ICMP, IPSec, ARP và BGP.

Lớp vận chuyển

Để dữ liệu đến được các ứng dụng và các cấp trên của ngăn xếp, cần phải có giai đoạn thứ tư. Nó cung cấp mức độ tin cậy truyền thông tin cần thiết. Có năm loại dịch vụ của giai đoạn vận tải. Sự khác biệt của chúng nằm ở mức độ khẩn cấp, tính khả thi của việc khôi phục liên lạc bị gián đoạn, khả năng phát hiện và sửa lỗi đường truyền. Ví dụ, mất gói hoặc trùng lặp.

Làm thế nào để chọn loại dịch vụ của giai đoạn vận chuyển? Khi chất lượng của các kênh liên lạc cao, một dịch vụ nhẹ sẽ là một lựa chọn thích hợp. Nếu các kênh liên lạc ngay từ đầu hoạt động không an toàn, bạn nên sử dụng một dịch vụ được phát triển sẽ mang lại cơ hội tối đa cho việc tìm kiếm và giải quyết vấn đề (kiểm soát phân phối dữ liệu, thời gian chờ phân phối). Thông số kỹ thuật giai đoạn 4: TCP và UDP của ngăn xếp TCP / IP, SPX của ngăn xếp Novell.

Sự kết hợp của bốn cấp độ đầu tiên được gọi là hệ thống con vận tải. Nó cung cấp đầy đủ mức chất lượng đã chọn.

Mức độ phiên

Giai đoạn thứ năm giúp điều chỉnh các cuộc đối thoại. Người đối thoại không thể ngắt lời nhau hoặc nói đồng bộ. Lớp phiên ghi nhớ mặt hoạt động tại một thời điểm cụ thể và đồng bộ hóa thông tin, điều phối và duy trì kết nối giữa các thiết bị. Các chức năng của nó cho phép bạn quay lại một trạm kiểm soát trong quá trình chuyển giao dài và không phải bắt đầu lại. Ngoài ra, ở giai đoạn thứ năm, bạn có thể chấm dứt kết nối khi việc trao đổi thông tin hoàn tất. Thông số kỹ thuật cấp phiên: NetBIOS.

Cấp đại diện

Giai đoạn thứ sáu liên quan đến việc chuyển đổi dữ liệu thành một định dạng có thể nhận biết chung mà không thay đổi nội dung. Vì các thiết bị khác nhau sử dụng các định dạng khác nhau, thông tin được xử lý ở cấp độ đại diện giúp các hệ thống có thể hiểu nhau, khắc phục sự khác biệt về cú pháp và mã. Ngoài ra, ở giai đoạn thứ sáu, có thể mã hóa và giải mã dữ liệu, đảm bảo bí mật. Ví dụ về giao thức: ASCII và MIDI, SSL.

Cấp độ ứng dụng

Giai đoạn thứ bảy trong danh sách của chúng tôi và là giai đoạn đầu tiên nếu chương trình gửi dữ liệu qua mạng. Bao gồm một tập hợp các thông số kỹ thuật, thông qua đó người dùng, các trang Web. Ví dụ, khi gửi tin nhắn bằng thư, giao thức thuận tiện được chọn ở cấp ứng dụng. Thành phần của các thông số kỹ thuật cho giai đoạn thứ bảy rất đa dạng. Ví dụ: SMTP và HTTP, FTP, TFTP hoặc SMB.

Bạn có thể nghe ở đâu đó về cấp độ thứ tám của mô hình ISO. Chính thức, nó không tồn tại, nhưng một giai đoạn thứ tám truyện tranh đã xuất hiện trong số những người làm công nghệ thông tin. Tất cả là do thực tế là các vấn đề có thể phát sinh do lỗi của người dùng, và như bạn biết, một người đang ở đỉnh cao của sự tiến hóa, vì vậy cấp độ thứ tám đã xuất hiện.

Sau khi xem xét mô hình OSI, bạn đã có thể hiểu cấu trúc phức tạp của mạng và bây giờ bạn hiểu bản chất công việc của mình. Nó khá dễ dàng khi quy trình được chia nhỏ!

Chắc chắn tốt hơn là bắt đầu với lý thuyết, và sau đó, chuyển sang thực hành một cách suôn sẻ. Do đó, trước tiên chúng ta sẽ xem xét mô hình mạng (mô hình lý thuyết), và sau đó mở ra bức màn về cách mô hình mạng lý thuyết phù hợp với cơ sở hạ tầng mạng (thiết bị mạng, máy tính người dùng, cáp, sóng vô tuyến, v.v.).

Vì thế, mô hình mạng là một mô hình cho sự tương tác của các giao thức mạng. Và các giao thức, đến lượt nó, là các tiêu chuẩn xác định cách các chương trình khác nhau sẽ trao đổi dữ liệu.

Hãy để tôi giải thích bằng một ví dụ: khi mở bất kỳ trang nào trên Internet, máy chủ (nơi đặt trang đang được mở) sẽ gửi dữ liệu (tài liệu siêu văn bản) đến trình duyệt của bạn thông qua giao thức HTTP. Nhờ giao thức HTTP, trình duyệt của bạn, nhận dữ liệu từ máy chủ, biết cách xử lý và xử lý thành công, hiển thị cho bạn trang được yêu cầu.

Nếu bạn chưa biết một trang trên Internet là gì, thì tôi sẽ giải thích ngắn gọn: bất kỳ văn bản nào trên trang web đều được bao bọc trong các thẻ đặc biệt để cho trình duyệt biết kích thước văn bản sẽ sử dụng, màu sắc, vị trí của nó. trang (trái, phải hoặc giữa). Điều này không chỉ áp dụng cho văn bản mà còn cho hình ảnh, biểu mẫu, các yếu tố hoạt động và tất cả nội dung nói chung, tức là những gì trên trang. Trình duyệt, phát hiện các thẻ, hoạt động theo hướng dẫn của chúng và hiển thị cho bạn dữ liệu đã xử lý, được bao gồm trong các thẻ này. Bản thân bạn có thể thấy các thẻ của trang này (và văn bản này giữa các thẻ), để làm điều này, hãy chuyển đến menu của trình duyệt của bạn và chọn - xem mã nguồn.

Đừng quá phân tâm, "Mô hình mạng" là một chủ đề cần thiết cho những ai muốn trở thành một chuyên gia. Bài này gồm 3 phần và đối với các bạn, mình đã cố gắng viết không nhàm chán, dễ hiểu và ngắn gọn. Để biết thêm chi tiết hoặc để làm rõ thêm, hãy hủy đăng ký trong phần nhận xét ở cuối trang, và tôi chắc chắn sẽ giúp bạn.

Chúng tôi, cũng như trong Học viện Mạng Cisco, sẽ xem xét hai mô hình mạng: mô hình OSI và mô hình TCP / IP (đôi khi được gọi là DOD), đồng thời chúng tôi sẽ so sánh chúng.

OSI là viết tắt của Open System Interconnection. Trong tiếng Nga, nó phát âm như sau: Mô hình mạng tương tác các hệ thống mở (mô hình tham chiếu). Mô hình này có thể được gọi là tiêu chuẩn một cách an toàn. Đây là mô hình mà các nhà sản xuất thiết bị mạng tuân theo khi phát triển sản phẩm mới.

Mô hình mạng OSI bao gồm 7 lớp và theo thông lệ người ta bắt đầu đếm từ dưới lên.

Hãy liệt kê chúng:

  • 7. Lớp ứng dụng
  • 6. Trình bày hoặc lớp trình bày
  • 5. Lớp phiên
  • 4. Lớp vận chuyển
  • 3. Lớp mạng
  • 2. Lớp liên kết dữ liệu
  • 1. Lớp vật lý

Như đã nói ở trên, mô hình mạng là mô hình cho sự tương tác của các giao thức mạng (tiêu chuẩn), do đó ở mỗi cấp độ sẽ có các giao thức riêng. Để liệt kê quá trình nhàm chán của họ (và không có gì phải làm), vì vậy tốt hơn hãy phân tích mọi thứ bằng ví dụ, bởi vì sự đồng hóa tài liệu bằng các ví dụ cao hơn nhiều;)

Cấp độ ứng dụng

Lớp ứng dụng hoặc lớp ứng dụng là lớp trên cùng của mô hình. Nó kết nối các ứng dụng của người dùng với mạng. Tất cả chúng ta đều quen thuộc với các ứng dụng này: duyệt web (HTTP), gửi và nhận thư (SMTP, POP3), nhận và nhận tệp (FTP, TFTP), truy cập từ xa (Telnet), v.v.

Cấp đại diện

Lớp trình bày hoặc lớp trình bày - nó chuyển đổi dữ liệu sang định dạng thích hợp. Sử dụng một ví dụ, dễ hiểu hơn: những hình ảnh (tất cả hình ảnh) mà bạn nhìn thấy trên màn hình được truyền khi truyền tệp dưới dạng các phần nhỏ của hình ảnh và số không (bit). Vì vậy, khi bạn gửi ảnh qua email cho bạn bè của mình, giao thức Lớp ứng dụng SMTP sẽ gửi ảnh xuống lớp dưới, tức là ở cấp độ Bản trình bày. Nơi ảnh của bạn được chuyển đổi thành một dạng dữ liệu thuận tiện cho các cấp thấp hơn, chẳng hạn như theo bit (đơn vị và số không).

Theo cách giống hệt như vậy, khi bạn của bạn bắt đầu nhận được ảnh của bạn, nó sẽ đến với anh ta dưới dạng tất cả các ảnh giống nhau và các số không, và chính Cấp độ đại diện sẽ chuyển đổi các bit thành một bức ảnh chính thức, chẳng hạn như, JPEG.

Đây là cách lớp này hoạt động với các giao thức (tiêu chuẩn) hình ảnh (JPEG, GIF, PNG, TIFF), mã hóa (ASCII, EBDIC), nhạc và video (MPEG), v.v.

Mức độ phiên

Lớp phiên hoặc lớp phiên - như tên của nó, nó tổ chức một phiên giao tiếp giữa các máy tính. Một ví dụ điển hình là hội nghị truyền hình và âm thanh, ở cấp độ này, nó được thiết lập codec nào mà tín hiệu sẽ được mã hóa và codec này phải có trên cả hai máy. Một ví dụ khác là giao thức SMPP (Short message peer-to-peer protocol), được sử dụng để gửi các yêu cầu SMS và USSD mà chúng tôi biết đến. Một ví dụ cuối cùng: PAP (Giao thức xác thực mật khẩu) là một giao thức kiểu cũ để gửi tên người dùng và mật khẩu đến máy chủ mà không cần mã hóa.

Tôi sẽ không nói gì thêm về cấp độ phiên, nếu không chúng ta sẽ đi sâu vào các tính năng nhàm chán của các giao thức. Và nếu họ (tính năng) quan tâm đến bạn, hãy viết thư cho tôi hoặc để lại lời nhắn trong phần bình luận với yêu cầu tiết lộ chủ đề chi tiết hơn, và bài viết mới sẽ không khiến bạn phải chờ đợi lâu;)

Lớp vận chuyển

Tầng vận chuyển - tầng này đảm bảo độ tin cậy của việc truyền dữ liệu từ người gửi đến người nhận. Trên thực tế, mọi thứ rất đơn giản, chẳng hạn như bạn giao tiếp bằng webcam với bạn bè hoặc giáo viên của mình. Có cần phân phối đáng tin cậy từng bit của hình ảnh được truyền không? Tất nhiên là không, nếu bạn bị mất một vài bit từ video đang phát trực tuyến, bạn thậm chí sẽ không nhận thấy nó, thậm chí hình ảnh sẽ không thay đổi (có thể màu của một pixel trong số 900.000 pixel sẽ thay đổi, sẽ nhấp nháy với tốc độ 24 khung hình / giây).

Và bây giờ hãy đưa ra một ví dụ: một người bạn gửi cho bạn (ví dụ: qua thư) trong kho lưu trữ thông tin quan trọng hoặc một chương trình. Bạn tải kho lưu trữ này về máy tính của mình. Ở đây, độ tin cậy 100% là cần thiết, tk. nếu một vài bit bị mất khi tải xuống kho lưu trữ, thì bạn không thể giải nén nó, tức là trích xuất dữ liệu cần thiết. Hoặc hãy tưởng tượng việc gửi một mật khẩu đến máy chủ và một bit bị mất trên đường đi - mật khẩu sẽ bị mất hình thức và giá trị sẽ thay đổi.

Vì vậy, khi chúng ta xem video trên Internet, đôi khi chúng ta thấy một số hiện vật, độ trễ, nhiễu, v.v. Và khi chúng ta đọc văn bản từ một trang web, việc mất (hoặc giảm) các chữ cái là không được phép, và khi chúng ta tải xuống các chương trình, mọi thứ cũng diễn ra không có lỗi.

Ở cấp độ này, tôi sẽ phân biệt hai giao thức: UDP và TCP. Giao thức dữ liệu người dùng (UDP) truyền dữ liệu mà không thiết lập kết nối, không xác nhận việc phân phối dữ liệu và không thử lại. TCP (Transmission Control Protocol), thiết lập kết nối trước khi truyền, xác nhận việc phân phối dữ liệu, thực hiện thử lại nếu cần, đảm bảo tính toàn vẹn và trình tự chính xác của dữ liệu đã tải xuống.

Do đó, chúng tôi sử dụng UDP cho âm nhạc, video, hội nghị truyền hình và cuộc gọi (chúng tôi truyền dữ liệu mà không cần kiểm tra và không có độ trễ) và cho văn bản, chương trình, mật khẩu, lưu trữ, v.v. - TCP (truyền dữ liệu có xác nhận nhận, tốn nhiều thời gian hơn).

Lớp mạng

Lớp mạng - lớp này xác định đường dẫn mà dữ liệu sẽ được chuyển qua. Và, nhân tiện, đây là cấp độ thứ ba của Mô hình mạng OSI, nhưng có những thiết bị được gọi là thiết bị cấp độ thứ ba - bộ định tuyến.

Tất cả chúng ta đều đã nghe nói về địa chỉ IP và đó là những gì Giao thức Internet (IP) thực hiện. Địa chỉ IP là một địa chỉ logic trên mạng.

Có rất nhiều giao thức ở cấp độ này, và chúng tôi sẽ phân tích tất cả các giao thức này chi tiết hơn ở phần sau, trong các bài viết riêng biệt và kèm theo các ví dụ. Bây giờ tôi sẽ chỉ liệt kê một vài cái phổ biến.

Như mọi người đã nghe về địa chỉ IP và lệnh ping - đây là giao thức ICMP.

Các bộ định tuyến tương tự (mà chúng ta sẽ làm việc trong tương lai) sử dụng các giao thức của lớp này để định tuyến các gói (RIP, EIGRP, OSPF).

Lớp liên kết

Lớp liên kết dữ liệu - chúng ta cần nó cho sự tương tác của các mạng ở lớp vật lý. Chắc mọi người đã từng nghe về địa chỉ MAC, đây là địa chỉ vật lý. Liên kết các thiết bị lớp - công tắc, trung tâm, v.v.

IEEE (Viện Kỹ sư Điện và Điện tử) định nghĩa lớp liên kết trong hai lớp con: LLC và MAC.

LLC - Điều khiển liên kết logic, được thiết kế để tương tác với lớp trên.

MAC - Media Access Control, được thiết kế để tương tác với lớp dưới.

Hãy để tôi giải thích bằng một ví dụ: máy tính của bạn (máy tính xách tay, thiết bị giao tiếp) có một card mạng (hoặc một số bộ điều hợp khác) và do đó, có một trình điều khiển để tương tác với nó (với thẻ). Người lái xe là một số chương trình- cấp độ bán lại trên của cấp độ kênh, thông qua đó có thể giao tiếp với các cấp độ thấp hơn hoặc đúng hơn là với bộ vi xử lý ( sắt) - lớp con dưới của lớp liên kết.

Có rất nhiều đại diện tiêu biểu ở cấp độ này. PPP (Point-to-Point) là một giao thức để kết nối hai máy tính trực tiếp. FDDI (Giao diện dữ liệu phân tán bằng sợi quang) là một tiêu chuẩn truyền dữ liệu trên khoảng cách lên đến 200 km. CDP (Cisco Discovery Protocol) là một giao thức độc quyền (độc quyền) thuộc sở hữu của Cisco Systems, nhờ đó bạn có thể khám phá các thiết bị lân cận và nhận thông tin về các thiết bị này.

Lớp vật lý

Lớp vật lý là lớp thấp nhất truyền trực tiếp luồng dữ liệu. Tất cả chúng ta đều biết rõ về các giao thức: Bluetooth, IRDA (Giao tiếp hồng ngoại), dây đồng (cặp xoắn, đường dây điện thoại), Wi-Fi, v.v.

Phần kết luận

Như vậy chúng ta đã phân tích xong mô hình mạng OSI. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ chuyển sang mô hình Mạng TCP / IP, nó nhỏ hơn và các giao thức đều giống nhau. Để vượt qua thành công các bài kiểm tra CCNA, cần phải so sánh và xác định sự khác biệt, điều này sẽ được thực hiện.

Các ấn phẩm tương tự: