На какво ниво на референтния модел osi работи smtp протоколът. OSI моделът е лесен! Презентационни функции

Разработката на която не е свързана с модела OSI.

Слоеве на OSI модела

Моделът се състои от 7 нива, разположени едно над друго. Слоевете взаимодействат помежду си (вертикално) чрез интерфейси и могат да взаимодействат с паралелен слой на друга система (хоризонтално) чрез протоколи. Всяко ниво може да взаимодейства само със своите съседи и да изпълнява функции, възложени само на него. Повече подробности можете да видите на фигурата.

OSI модел
Тип данни	Ниво	Функции
Данни	7. Приложен слой	Достъп до онлайн услуги
	6. Презентационен слой	Представяне и кодиране на данни
	5. Сесиен слой	Управление на сесии
Сегменти	4. Транспорт	Директна комуникация между крайните точки и надеждност
Пакети	3. Мрежови	Определяне на маршрут и логическо адресиране
Персонал	2. Канал	Физическо адресиране
битове	1. Физически слой	Работа с медии, сигнали и двоични данни

Ниво на приложение (приложение) (англ. приложен слой)

Най-високото ниво на модела осигурява взаимодействието на потребителските приложения с мрежата. Този слой позволява на приложенията да използват мрежови услуги като отдалечен достъп до файлове и бази данни, препращане на имейли. Той също така отговаря за прехвърлянето на служебна информация, предоставя на приложенията информация за грешки и генерира заявки към презентационен слой. Пример: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, BitTorrent, MODBUS, SIP

Изпълнителен (Презентационен слой) презентационен слой)

Този слой отговаря за преобразуването на протокола и кодирането/декодирането на данни. Той преобразува заявките за приложения, получени от приложния слой, във формат за предаване по мрежата и преобразува данните, получени от мрежата, във формат, разбираем за приложенията. На това ниво може да се извърши компресия/декомпресия или кодиране/декодиране на данни, както и пренасочване на заявки към друг мрежов ресурс, ако те не могат да бъдат обработени локално.

Слой 6 (представяния) на референтния модел на OSI обикновено е междинен протокол за преобразуване на информация от съседни слоеве. Това позволява комуникация между приложения на различни компютърни системи по начин, който е прозрачен за приложенията. Презентационният слой осигурява форматиране и трансформиране на кода. Форматирането на кода се използва, за да се гарантира, че приложението получава информация за обработка, която има смисъл за него. Ако е необходимо, този слой може да превежда от един формат на данни в друг. Презентационният слой се занимава не само с форматите и представянето на данни, но и със структурите на данни, които се използват от програмите. По този начин слой 6 осигурява организирането на данните по време на тяхното прехвърляне.

За да разберете как работи това, представете си, че има две системи. Единият използва EBCDIC Extended Binary Information Interchange Code, като IBM мейнфрейм, за представяне на данни, а другият използва американския стандартен ASCII код за обмен на информация (използван от повечето други производители на компютри). Ако тези две системи трябва да обменят информация, тогава е необходим слой за представяне, който да извърши трансформацията и превода между двата различни формата.

Друга функция, изпълнявана на презентационния слой, е криптирането на данни, което се използва в случаите, когато е необходимо да се защити предаваната информация от получаване от неоторизирани получатели. За да изпълнят тази задача, процесите и кодът на ниво изглед трябва да извършват трансформации на данни. На това ниво има други подпрограми, които компресират текстове и преобразуват графични изображения в битови потоци, така че да могат да се предават по мрежата.

Стандартите на ниво представяне също определят как се представят графиките. За тази цел може да се използва форматът PICT, формат на изображение, използван за прехвърляне на QuickDraw графики между програми за Macintosh и PowerPC компютри. Друг формат за представяне е етикетираният TIFF файлов формат, който обикновено се използва за растерни изображения с висока разделителна способност. Следващият стандарт за ниво на представяне, който може да се използва за графики, е този, разработен от Joint Photographic Expert Group; в ежедневната употреба този стандарт се нарича просто JPEG.

Има друга група стандарти за ниво на представяне, които определят представянето на звук и филми. Това включва интерфейса MIDI (цифров интерфейс за музикални инструменти) за цифрово представяне на музика, разработен от Cinematography Expert Group, стандарта MPEG, използван за компресиране и кодиране на видео на компактдискове, дигитализиране на съхранение и прехвърляне със скорости до 1,5 Mbps. /s и QuickTime, стандарт, който описва аудио и видео елементи за програми, работещи на Macintosh и PowerPC компютри.

Сесийният слой сесиен слой)

5-то ниво на модела отговаря за поддържането на комуникационната сесия, позволявайки на приложенията да взаимодействат помежду си за дълго време. Слоят управлява създаване/прекратяване на сесия, обмен на информация, синхронизиране на задачи, определяне на правото за прехвърляне на данни и поддръжка на сесия по време на периоди на неактивност на приложението. Синхронизирането на предаването се осигурява чрез поставяне на контролни точки в потока от данни, от които процесът се възобновява, ако взаимодействието е прекъснато.

Транспортният слой транспортен слой)

Четвъртото ниво на модела е проектирано да доставя данни без грешки, загуби и дублиране в последователността, в която са били предадени. В същото време няма значение какви данни се прехвърлят, откъде и къде, тоест осигурява самия механизъм за предаване. Той разделя блоковете данни на фрагменти, чийто размер зависи от протокола, комбинира късите в един и разделя дългите. Пример: TCP, UDP.

Има много класове протоколи на транспортния слой, вариращи от протоколи, които предоставят само основни транспортни функции (например функции за пренос на данни без потвърждение), до протоколи, които гарантират, че множество пакети данни се доставят до местоназначението в правилната последователност, мултиплексиране на множество данни потоци, осигуряват механизъм за контрол на потока от данни и гарантират валидността на получените данни.

Някои протоколи на мрежовия слой, наречени протоколи без връзка, не гарантират, че данните се доставят до местоназначението им в реда, в който са били изпратени от устройството източник. Някои транспортни слоеве се справят с това, като събират данни в правилния ред, преди да ги предадат на сесийния слой. Мултиплексиране (мултиплексиране) на данни означава, че транспортният слой е в състояние едновременно да обработва множество потоци от данни (потоците могат да идват от различни приложения) между две системи. Механизмът за контрол на потока е механизъм, който ви позволява да регулирате количеството данни, прехвърляни от една система към друга. Протоколите на транспортния слой често имат функцията за контрол на доставката на данни, принуждавайки системата, получаваща данни, да изпраща потвърждения на предаващата страна, че данните са получени.

Можете да опишете работата на протоколите с установяване на връзка, като използвате примера на конвенционален телефон. Протоколите от този клас започват предаването на данни, като извикват или задават пътя на пакетите от източника до дестинацията. След това започва серийният трансфер на данни и след това, в края на трансфера, връзката се прекъсва.

Протоколите без връзка, които изпращат данни, съдържащи информация за пълен адрес във всеки пакет, работят подобно на пощенската система. Всяко писмо или пакет съдържа адреса на подателя и получателя. След това всеки междинен пощенски клон или мрежово устройство чете адресната информация и взема решение относно маршрутизирането на данни. Писмо или пакет данни се предават от едно междинно устройство на друго, докато не бъдат доставени на получателя. Протоколите без връзка не гарантират, че информацията ще пристигне до получателя в реда, в който е изпратена. Транспортните протоколи са отговорни за настройването на данните в подходящия ред, когато се използват мрежови протоколи без връзка.

Мрежовият слой мрежов слой)

Третият слой на OSI мрежовия модел е проектиран да определя пътя за пренос на данни. Отговаря за преобразуването на логически адреси и имена във физически, определяне на най-кратките маршрути, превключване и маршрутизиране, наблюдение на мрежови проблеми и задръствания. Мрежово устройство като рутер работи на това ниво.

Протоколите на мрежовия слой маршрутизират данни от източник до дестинация.

Връзков слой слой за връзка за данни)

Този слой е предназначен да гарантира взаимодействието на мрежите на физическия слой и да контролира грешките, които могат да възникнат. Той пакетира данните, получени от физическия слой, в рамки, проверява за цялост, коригира грешки, ако е необходимо (изпраща повторна заявка за повреден кадър) и ги изпраща на мрежовия слой. Слоят на връзката може да взаимодейства с един или повече физически слоеве, като контролира и управлява това взаимодействие. Спецификацията IEEE 802 разделя това ниво на 2 поднива - MAC (Media Access Control) регулира достъпа до споделения физически носител, LLC (Logical Link Control) предоставя услуга на ниво мрежа.

В програмирането това ниво представлява драйвера на мрежовата карта, в операционните системи има програмен интерфейс за взаимодействие на нивата на канала и мрежата помежду си, това не е ново ниво, а просто реализация на модел за конкретна ОС . Примери за такива интерфейси: ODI, NDIS

Физическият слой физически слой)

Най-ниското ниво на модела е предназначено директно за пренос на поток от данни. Извършва предаване на електрически или оптични сигнали към кабел или радио ефир и съответно тяхното приемане и преобразуване в битове данни в съответствие с методите за кодиране на цифрови сигнали. С други думи, той осигурява интерфейс между мрежов оператор и мрежово устройство.

OSI модел и реални протоколи

Седемслойният OSI модел е теоретичен и съдържа редица недостатъци. Имаше опити за изграждане на мрежи точно по модела OSI, но създадените по този начин мрежи бяха скъпи, ненадеждни и неудобни за използване. Реалните мрежови протоколи, използвани в съществуващи мрежи, са принудени да се отклоняват от него, предоставяйки нежелани възможности, така че обвързването на някои от тях към OSI слоевете е донякъде произволно: някои протоколи заемат няколко слоя от OSI модела, функциите за надеждност се изпълняват на няколко слоя на модела OSI.

Основният дефект на OSI е лошо замислен транспортен слой. На него OSI позволява обмен на данни между приложения (въвеждане на концепцията порт- идентификатор на приложение), но възможността за обмен на прости дейтаграми (от типа UDP) не е предвидена в OSI - транспортният слой трябва да формира връзки, да осигурява доставка, да управлява потока и т.н. (от типа TCP). Реалните протоколи реализират тази възможност.

TCP/IP семейство

Семейството TCP / IP има три транспортни протокола: TCP, който е напълно съвместим с OSI, осигуряващ проверка на получаването на данни, UDP, който съответства на транспортния слой само чрез наличието на порт, осигурява обмен на дейтаграми между приложения, не гарантирано получаване на данни и SCTP, предназначени да премахнат някои от недостатъците на TCP и в които са добавени някои нововъведения. (В семейството на TCP/IP има около двеста други протокола, най-известният от които е сервизният протокол ICMP, който се използва вътрешно за осигуряване на работа; останалите също не са транспортни протоколи.)

Семейство IPX/SPX

Във фамилията IPX/SPX портове (наречени „сокети“ или „сокети“) се появяват в протокола на мрежовия слой IPX, което позволява обмен на дейтаграми между приложения (операционната система запазва някои от гнездата за себе си). Протоколът SPX, от своя страна, допълва IPX с всички други възможности на транспортния слой в пълно съответствие с OSI.

За адреса на хоста IPX използва идентификатор, образуван от четирибайтов мрежов номер (присвоен от рутери) и MAC адреса на мрежовия адаптер.

DOD модел

TCP/IP протоколен стек, използващ опростен четирислоен OSI модел.

Адресиране в IPv6

Адресите на местоназначение и източник в IPv6 са с дължина 128 бита или 16 байта. Версия 6 обобщава специалните типове адреси на версия 4 в следните типове адреси:

Unicast е индивидуален адрес. Указва единичен възел - порт на компютър или рутер. Пакетът трябва да бъде доставен до възела по най-краткия път.
Клъстерът е адресът на клъстера. Обозначава група от хостове, които споделят общ адресен префикс (например, свързани към една и съща физическа мрежа). Пакетът трябва да бъде насочен към група възли по най-краткия път и след това доставен само до един от членовете на групата (например най-близкия възел).
Multicast е адресът на набор от хостове, вероятно в различни физически мрежи. Копия на пакета трябва да бъдат доставени до всеки възел в комплекта, като се използват хардуерни възможности за множествено предаване или излъчване, ако е възможно.

Както при IPv4, IPv6 адресите са разделени на класове въз основа на стойността на най-значимите няколко бита от адреса.

Повечето от класовете са запазени за бъдеща употреба. Най-интересен за практическо използване е класът, предназначен за доставчици на интернет услуги, т.нар Unicast, назначен от доставчика.

Адресът на този клас има следната структура:

На всеки ISP се присвоява уникален идентификатор, който маркира всички мрежи, които поддържа. След това доставчикът присвоява уникални идентификатори на своите абонати и използва и двата идентификатора, когато присвоява блок от адреси на абонати. Самият абонат присвоява уникални идентификатори на своите подмрежи и възли на тези мрежи.

Абонатът може да използва техниката за подмрежа, използвана в IPv4, за допълнително подразделяне на полето за идентификатор на подмрежа на по-малки полета.

Описаната схема доближава схемата за адресиране на IPv6 до тези, използвани в териториални мрежи като телефонни мрежи или мрежи X.25. Йерархията на адресните полета ще позволи на опорните рутери да работят само с по-високите части на адреса, оставяйки обработката на по-малко значимите полета на абонатните рутери.

Минимум 6 байта трябва да бъдат разпределени под полето за идентификатор на хоста, за да можете да използвате LAN MAC адреси директно в IP адреси.

За съвместимост с IPv4 версията на схемата за адресиране, IPv6 има клас адреси, които имат 0000 0000 в битовете от висок ред на адреса. Долните 4 байта на този клас адрес трябва да съдържат IPv4 адрес. Рутерите, които поддържат и двете версии на адреси, трябва да осигурят транслация при предаване на пакет от мрежа, която поддържа IPv4 адресиране, към мрежа, която поддържа IPv6 адресиране, и обратно.

Критика

Седемслойният OSI модел беше критикуван от някои експерти. По-специално, в класическата книга UNIX. Ръководство на системния администратор" от Еви Немет и други пишат:

... Докато комисиите на ISO спореха за техните стандарти, цялата концепция за работа в мрежа се променяше зад гърба им и TCP / IP протоколът се въвеждаше по целия свят. …
…
И така, когато ISO протоколите най-накрая бяха внедрени, се появиха редица проблеми:
Тези протоколи се основават на концепции, които нямат смисъл в днешните мрежи.
Техните спецификации в някои случаи бяха непълни.
По своята функционалност те отстъпваха на другите протоколи.
Наличието на множество слоеве направи тези протоколи бавни и трудни за изпълнение.
…
… Сега дори най-ревностните поддръжници на тези протоколи признават, че OSI постепенно се движи към това да се превърне в малка бележка под линия в страниците на компютърната история.

Току-що сте започнали работа като мрежов администратор? Не искате да бъдете объркани? Нашата статия ще ви помогне. Чували ли сте изпитан във времето администратор да говори за мрежови проблеми и да споменава някои нива? Питали ли сте някога на работа какви слоеве са защитени и работят, ако използвате стара защитна стена? За да разберете основите на информационната сигурност, трябва да разберете принципа на йерархията на OSI модела. Нека се опитаме да видим възможностите на този модел.

Един уважаващ себе си системен администратор трябва да е добре запознат с мрежовите термини

Преведено от английски - основен референтен модел за взаимодействие на отворени системи. По-точно, мрежовият модел на стека от мрежови протоколи OSI/ISO. Въведен през 1984 г. като концептуална рамка, която разделя процеса на изпращане на данни в световната мрежа на седем прости стъпки. Не е от най-популярните, тъй като разработването на OSI спецификацията се забави. Протоколният стек TCP/IP е по-полезен и се счита за основния използван модел. Въпреки това имате огромен шанс да се сблъскате с OSI модела на позицията на системен администратор или в IT сферата.

Създадени са много спецификации и технологии за мрежови устройства. Лесно е да се объркате в такова разнообразие. Това е моделът на взаимодействие с отворени системи, който помага на мрежовите устройства да се разбират помежду си, използвайки различни комуникационни методи. Имайте предвид, че OSI е най-полезен за производителите на софтуер и хардуер, участващи в проектирането на съвместими продукти.

Попитайте, каква е ползата от това за вас? Познаването на многостепенния модел ще ви даде възможност свободно да общувате със служители на ИТ компании, обсъждането на мрежови проблеми вече няма да бъде потискаща скука. И когато се научите да разбирате на какъв етап е настъпил провалът, можете лесно да откриете причините и значително да намалите обхвата на работата си.

OSI нива

Моделът съдържа седем опростени стъпки:

Физически.
Канал.
мрежа.
транспорт.
сесия.
Изпълнителен директор.
Приложено.

Защо разлагането на стъпки прави живота по-лесен? Всяко от нивата отговаря на определен етап от изпращането на мрежово съобщение. Всички стъпки са последователни, което означава, че функциите се изпълняват независимо, няма нужда от информация за работата на предишното ниво. Единственият необходим компонент е как се получават данните от предишната стъпка и как информацията се изпраща на следващата стъпка.

Нека да преминем към директното запознаване с нивата.

Физически слой

Основната задача на първия етап е прехвърлянето на битове през физически комуникационни канали. Физическите комуникационни канали са устройства, предназначени за предаване и приемане на информационни сигнали. Например оптичен кабел, коаксиален кабел или усукана двойка. Прехвърлянето може да се извърши и безжично. Първият етап се характеризира със средата за предаване на данни: защита от смущения, честотна лента, вълнов импеданс. Качествата на електрическите крайни сигнали също се задават (вид на кодиране, нива на напрежение и скорост на предаване на сигнала) и се свързват към стандартни типове съединители, задават се контактни връзки.

Функциите на физическия етап се изпълняват на абсолютно всяко устройство, свързано към мрежата. Например, мрежовият адаптер изпълнява тези функции от страна на компютъра. Може би вече сте се сблъскали с протоколите за първа стъпка: RS-232, DSL и 10Base-T, които определят физическите характеристики на комуникационния канал.

Връзков слой

На втория етап абстрактният адрес на устройството се свързва с физическото устройство и се проверява наличността на предавателната среда. Битовете се оформят в набори - рамки. Основната задача на слоя за връзка е да открива и коригира грешки. За правилно предаване се вмъкват специализирани битови последователности преди и след рамката и се добавя изчислена контролна сума. Когато рамката достигне местоназначението, контролната сума на вече пристигналите данни се изчислява отново, ако съвпадне с контролната сума в рамката, рамката се разпознава като правилна. В противен случай възниква грешка, която се коригира чрез повторно предаване на информация.

Етапът на канала дава възможност за прехвърляне на информация, благодарение на специална структура на връзките. По-специално, автобусите, мостовете и комутаторите работят чрез протоколи на ниво връзка. Спецификациите на втората стъпка включват: Ethernet, Token Ring и PPP. Функциите на етапа на канала в компютъра се изпълняват от мрежови адаптери и драйвери за тях.

мрежов слой

В стандартни ситуации функциите на етапа на канала не са достатъчни за висококачествен трансфер на информация. Спецификациите на втората стъпка могат да прехвърлят данни само между възли със същата топология, като например дърво. Има нужда от трета стъпка. Необходимо е да се формира интегрирана транспортна система с разклонена структура за няколко мрежи с произволна структура и различни по метода на пренос на данни.

Казано по друг начин, третата стъпка управлява интернет протокола и действа като рутер: намиране на най-добрия път за информация. Рутер - устройство, което събира данни за структурата на взаимовръзките и предава пакети към целевата мрежа (транзитни трансфери - хопове). Ако срещнете грешка в IP адреса, това е проблем, който е възникнал на ниво мрежа. Протоколите от третия етап са разделени на мрежови, маршрутизиращи или разрешаващи адреси: ICMP, IPSec, ARP и BGP.

транспортен слой

За да достигнат данните до приложенията и горните нива на стека, е необходим четвърти етап. Осигурява необходимата степен на надеждност на преноса на информация. Има пет класа транспортни етапни услуги. Разликата им се състои в спешността, възможността за възстановяване на прекъсната връзка, способността за откриване и коригиране на грешки при предаване. Например загуба на пакет или дублиране.

Как да изберем клас на обслужване на транспортния крак? Когато качеството на комуникационните транспортни връзки е високо, леката услуга ще бъде адекватен избор. Ако комуникационните канали не работят сигурно в самото начало, препоръчително е да се прибегне до разработена услуга, която ще предостави максимални възможности за намиране и решаване на проблеми (контрол на доставката на данни, изчакване на доставката). Фаза 4 спецификации: TCP и UDP на TCP/IP стека, SPX на Novell стека.

Комбинацията от първите четири нива се нарича транспортна подсистема. Осигурява напълно избраното ниво на качество.

сесиен слой

Петият етап помага при регулирането на диалозите. Невъзможно е събеседниците да се прекъсват или да говорят в синхрон. Сесийният слой запомня активната страна в определен момент и синхронизира информацията, договаряйки и поддържайки връзки между устройствата. Неговите функции ви позволяват да се върнете на контролно-пропускателен пункт по време на дълъг трансфер и да не започвате всичко отначало. Също така на петия етап можете да прекратите връзката, когато обменът на информация приключи. Спецификации на ниво сесия: NetBIOS.

Изпълнително ниво

Шестият етап включва трансформирането на данните в универсален разпознаваем формат без промяна на съдържанието. Тъй като различните устройства използват различни формати, информацията, обработвана на ниво представяне, позволява на системите да се разбират взаимно, преодолявайки синтактичните и кодиращите разлики. Освен това на шестия етап става възможно да се криптират и декриптират данни, което гарантира секретност. Примери за протоколи: ASCII и MIDI, SSL.

Приложен слой

Седмият етап в нашия списък и първият, ако програмата изпраща данни по мрежата. Състои се от набори от спецификации, чрез които потребителят, уеб страници. Например, когато изпращате съобщения по пощата, на ниво приложение се избира удобен протокол. Съставът на спецификациите на седмия етап е много разнообразен. Например SMTP и HTTP, FTP, TFTP или SMB.

Може да чуете някъде за осмото ниво на ISO модела. Официално не съществува, но сред ИТ работниците се появи комичен осми етап. Всичко се дължи на факта, че могат да възникнат проблеми по вина на потребителя и както знаете, човек е на върха на еволюцията, така че се появи осмото ниво.

След като разгледахте модела OSI, вие успяхте да разберете сложната структура на мрежата и сега разбирате същността на вашата работа. Нещата стават доста лесни, когато процесът е разделен на части!

За да се координира работата на мрежови устройства от различни производители, за да се осигури взаимодействието на мрежи, които използват различна среда за разпространение на сигнала, е създаден референтен модел на взаимно свързване на отворени системи (OSI). Референтният модел е изграден на йерархична основа. Всеки слой предоставя услуга на по-висок слой и използва услугите на по-нисък слой.

Обработката на данни започва от приложния слой. След това данните преминават през всички слоеве на референтния модел и през физическия слой се изпращат към комуникационния канал. На рецепцията се извършва обратната обработка на данните.

Референтният модел OSI въвежда две концепции: протоколи интерфейс.

Протоколът е набор от правила, въз основа на които си взаимодействат слоевете на различни отворени системи.

Интерфейсът е набор от средства и методи за взаимодействие между елементи на отворена система.

Протоколът определя правилата за взаимодействие на модули от едно и също ниво в различни възли, а интерфейсът определя правилата за взаимодействие на модули от съседни нива в един и същ възел.

Има общо седем слоя на референтния модел OSI. Струва си да се отбележи, че истинските стекове използват по-малко нива. Например популярният TCP/IP използва само четири слоя. Защо така? Ще обясним малко по-късно. Сега нека разгледаме всяко от седемте нива поотделно.

Слоеве на OSI модела:

физическо ниво. Определя вида на средата за предаване на данни, физическите и електрически характеристики на интерфейсите, вида на сигнала. Този слой се занимава с битове информация. Примери за протоколи на физическия слой: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
ниво на канала. Отговаря за достъпа до преносната среда, коригиране на грешки, надеждно предаване на данни. На рецепциятаДанните, получени от физическия слой, се пакетират в кадри, след което се проверява тяхната цялост. Ако няма грешки, тогава данните се прехвърлят към мрежовия слой. Ако има грешки, рамката се отхвърля и се генерира заявка за повторно предаване. Слоят на връзката е разделен на два подслоя: MAC (контрол на достъпа до медиите) и LLC (контрол на локалната връзка). MAC регулира достъпа до споделения физически носител. LLC предоставя услуга на мрежовия слой. Превключвателите работят на слоя за връзка. Примери за протоколи: Ethernet, PPP.
мрежов слой. Основните му задачи са маршрутизиране – определяне на оптималния път за предаване на данни, логическо адресиране на възли. В допълнение към това ниво могат да бъдат присвоени задачи за отстраняване на неизправности в мрежата (ICMP протокол). Мрежовият слой се занимава с пакети. Примери за протоколи: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
транспортен слой. Проектиран да доставя данни без грешки, загуба и дублиране в реда, в който са били предадени. Извършва цялостен контрол на трансфера на данни от подателя към получателя. Примери за протоколи: TCP, UDP.
ниво на сесията. Управлява създаването/поддържането/прекратяването на комуникационна сесия. Примери за протоколи: L2TP, RTCP.
Изпълнително ниво. Извършва трансформация на данни в желаната форма, криптиране/кодиране, компресия.
Ниво на приложение. Осъществява взаимодействието между потребителя и мрежата. Взаимодейства с приложения от страна на клиента. Примери за протоколи: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

След като се запознаем с референтния модел, ще разгледаме протоколния стек TCP / IP.

TCP/IP моделът дефинира четири слоя. Както можете да видите от фигурата по-горе, един TCP / IP слой може да съответства на няколко слоя на OSI модела.

Слоеве на TCP/IP модела:

Мрежов интерфейсен слой. Съответства на двата по-ниски слоя на OSI модела: връзка и физически. Въз основа на това става ясно, че това ниво определя характеристиките на предавателната среда (усукана двойка, оптично влакно, радиоефир), вида на сигнала, метода на кодиране, достъпа до предавателната среда, коригирането на грешки, физическото адресиране (MAC адреси). В модела TCP / IP протоколът Ethrnet и неговите производни (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) работят на това ниво.
Взаимодействащ слой. Съответства на мрежовия слой на OSI модела. Поема всички негови функции: маршрутизиране, логическо адресиране (IP адреси). IP протоколът работи на това ниво.
транспортен слой. Съответства на транспортния слой на OSI модела. Отговаря за доставянето на пакети от източника до местоназначението. На това ниво са включени два протокола: TCP и UDP. TCP е по-надежден от UDP, като прави заявки за повторно свързване при възникване на грешки. В същото време обаче TCP е по-бавен от UDP.
Ниво на приложение. Основната му задача е да взаимодейства с приложения и процеси на хостове. Примери за протоколи: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Капсулирането е метод за опаковане на пакет от данни, при който служебните заглавки на пакета, независими един от друг, се абстрахират от заглавките на по-ниските нива чрез включването им в по-високите нива.

Нека да разгледаме конкретен пример. Да предположим, че искаме да стигнем от компютъра до сайта. За целта нашият компютър трябва да подготви http заявка, за да получи ресурсите на уеб сървъра, на който се съхранява страницата на сайта, от който се нуждаем. В приложния слой към данните (Data) на браузъра се добавя HTTP хедър. Освен това, на транспортно ниво, към нашия пакет се добавя TCP хедър, съдържащ номерата на портовете на подателя и получателя (порт 80 за HTTP). На мрежово ниво се формира IP хедър, съдържащ IP адресите на подателя и получателя. Непосредствено преди предаването се добавя Ethernet заглавие към слоя за връзка за данни, което съдържа физическите (MAC адреси) на подателя и получателя. След всички тези процедури пакетът под формата на битове информация се предава по мрежата. При постъпване процесът е обратен. Уеб сървърът на всяко ниво ще провери съответната заглавка. Ако проверката е успешна, тогава заглавката се отхвърля и пакетът отива на по-горно ниво. В противен случай целият пакет се изтрива.

Референтният модел на OSI е 7-степенна мрежова йерархия, създадена от Международната организация по стандартизация (ISO). Представеният модел на фиг.1 има 2 различни модела:

хоризонтален модел, базиран на протоколи, който реализира взаимодействието на процеси и софтуер на различни машини
вертикален модел, базиран на услуги, изпълнявани от съседни слоеве един към друг на една и съща машина

Във вертикала - съседните нива променят информацията с помощта на API. Хоризонталният модел изисква общ протокол за обмен на информация на едно и също ниво.

Снимка 1

OSI моделът описва само методите за взаимодействие на системата, реализирани от операционната система, софтуера и т.н. Моделът не включва методи за взаимодействие с крайния потребител. В идеалния случай приложенията трябва да имат достъп до горния слой на OSI модела, но на практика много протоколи и програми имат методи за достъп до по-ниските слоеве.

Физически слой

На физическо ниво данните се представят като електрически или оптични сигнали, съответстващи на 1s и 0s на двоичния поток. Параметрите на преносната среда са определени на физическия слой:

вид конектори и кабели
разпределение на щифтовете в съединителите
схема за кодиране на сигнала 0 и 1

Най-често срещаните видове спецификации на това ниво са:

- небалансирани параметри на сериен интерфейс
— параметри на балансиран сериен интерфейс
IEEE 802.3 -
IEEE 802.5 -

На физическо ниво не можете да се задълбочите в значението на данните, тъй като те са представени под формата на битове.

Връзков слой

Този канал осъществява транспортирането и приемането на кадри с данни. Слоят изпълнява заявките на мрежовия слой и използва физическия слой за получаване и предаване. Спецификациите на IEEE 802.x разделят този слой на два подслоя: контрол на логическата връзка (LLC) и контрол на достъпа до средата (MAC). Най-често срещаните протоколи на това ниво са:

IEEE 802.2 LLC и MAC
ethernet
жетон пръстен

Също така на това ниво се прилага откриване и коригиране на грешки при предаване. На слоя за връзка пакетът се поставя в полето за данни на рамката - капсулиране. Откриването на грешки е възможно чрез различни методи. Например прилагането на фиксирани граници на рамката или контролна сума.

мрежов слой

На това ниво потребителите на мрежата са разделени на групи. Той реализира маршрутизиране на пакети въз основа на MAC адреси. Мрежовият слой реализира прозрачното предаване на пакети към транспортния слой. На това ниво се изтриват границите на мрежи от различни технологии. работят на това ниво. Пример за мрежов слой е показан на фиг. 2. Най-често срещаните протоколи:

Рисуване - 2

транспортен слой

На това ниво информационните потоци се разделят на пакети за предаване на ниво мрежа. Най-често срещаните протоколи на този слой са:

TCP - Протокол за контрол на предаването

сесиен слой

На това ниво се осъществява организацията на сесиите за обмен на информация между терминалните машини. На това ниво се определя активната страна и се осъществява синхронизация на сесията. На практика много други протоколи на ниво включват функционалност на сесийния слой.

Презентационен слой

На това ниво се обменят данни между софтуер на различни операционни системи. На това ниво се осъществява трансформация на информация (компресия и т.н.), за да се прехвърли информационният поток на транспортно ниво. Използват се протоколи на слоеве и такива, които използват по-високите слоеве на OSI модела.

Приложен слой

Приложният слой реализира достъпа на приложението до мрежата. Слоят управлява прехвърлянето на файлове и управлението на мрежата. Използвани протоколи:

FTP/TFTP - Протокол за прехвърляне на файлове
X 400 - Имейл
телнет
CMIP - управление на информацията
SNMP - Управление на мрежата
NFS - мрежова файлова система
FTAM - метод за достъп до прехвърляне на файлове

Ниво на приложение (приложение) (англ. приложен слой)

Горното (7-мо) ниво на модела осигурява взаимодействие между мрежата и потребителя. Слоят позволява на потребителските приложения да имат достъп до мрежови услуги като манипулатор на заявки към база данни, достъп до файлове, препращане на имейл. Той също така отговаря за прехвърлянето на служебна информация, предоставя на приложенията информация за грешки и генерира заявки към презентационен слой. Пример: POP3, FTP.

Изпълнителен (Презентационен слой) презентационен слой)

За да разберете как работи това, представете си, че има две системи. Единият използва разширен двоичен ASCII код за обмен на информация (използван от повечето други производители на компютри) за представяне на данни. Ако тези две системи трябва да обменят информация, тогава е необходим слой за представяне, който да извърши трансформацията и превода между двата различни формата.

Има друга група стандарти за ниво на представяне, които определят представянето на звук и филми. Те включват интерфейса за електронен музикален инструмент MPEG, използван за компресиране и кодиране на CD-ROM видео, съхраняването им цифрово и предаване със скорост до 1,5 Mbps, и сесиен слой)

Транспортният слой транспортен слой)

Мрежовият слой мрежов слой)

Протоколите на мрежовия слой маршрутизират данни от източника до местоназначението и могат да бъдат разделени на два класа: протоколи без връзка и протоколи без връзка.

Връзков слой слой за връзка за данни)

Физическият слой физически слой)

Източници

Александър Филимонов Изграждане на мултисервизни Ethernet мрежи, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
Unified Networking Technology Guide //cisco systems, 4-то издание, Williams 2005 ISBN 584590787X

Фондация Уикимедия. 2010 г.