OSI modell Beskrivning av modellnivåer. Kanalnivå för nätverksmodellen OSI

För att skapa nya (och uppgradera gamla) datanät och samtidigt inte möta kompatibilitetsproblem och interaktionen mellan olika nätverksenheter. Särskilda standarder har utvecklats - nätverksmodeller. Det finns olika nätverksmodeller, men de vanligaste och allmänt accepterade är: OSI-nätverksmodellen och. Grunden för dessa modeller är principen om nätverksavdelning på nivåer.

OSI referensmodell

Det ursprungliga utvecklingsstadiet av LAN, MAN och WAN-nätverk hade ett kaotiskt tecken på många sätt. I början av 80-talet av 20-talet ökade storleken på nätverken och deras antal dramatiskt. Eftersom företaget insåg att med hjälp av nätverksteknologier kan de spara betydande medel och förbättra effektiviteten i sitt arbete, skapade de nya nätverk och expanderas redan med samma hastighet med vilken ny nätverksteknik och ny utrustning uppträdde.

Men i mitten av 1980-talet började samma företag uppleva svårigheter med expansionen av befintliga nätverk. Nätverk som används av olika specifikationer och implementeras på olika sätt blev det svårare att kommunicera med varandra. Företag i en sådan situation var den första som inser att det är nödvändigt att flytta sig från användningen brand (proprietär) Nätverkssystem.

För att lösa problemet med inkompatibilitet av nätverk och deras oförmåga att kommunicera med varandra har den internationella organisationen för standardisering - ISO) utvecklat olika nätverkskretsar, såsom DECnet, System Network Architecture (System Network Architecture - SNA) och TCP / Protocol Stack IP. Syftet med att skapa sådana system var att utveckla några vanliga för alla användare av en uppsättning nätverksregler. Som ett resultat av dessa studier har ISO utvecklat en nätverksmodell som kan hjälpa utrustningstillverkare att skapa nätverk som är kompatibla med varandra och framgångsrikt interagera. Processen för uppdelning av en komplex uppgift för nätverkskommunikation i separat mindre kan jämföras med bilmonteringsprocessen.
Designprocessen, tillverkning av delar och montering av bilen, om vi anser det som helhet, är väldigt komplex. Det skulle vara osannolikt att en specialist skulle ha hittats, vem kunde lösa alla nödvändiga uppgifter när du monterar en bil: samla bilen från slumpmässigt utvalda delar eller, låt oss säga,
Vid framställning av slutprodukten direkt från järnmalmen. Av denna anledning är ingenjörer engagerade i bilens konstruktion, ingenjörer är engagerade i ingenjörer, ingenjörer utformar former för gjutningsdelar och monteringsingenjörer och tekniker är engagerade i montering av knutar och en bil från färdiga delar.

OSI referensmodell (OSI referensmodell), publicerad 1984, var ett beskrivande system som skapades av ISO-organisationen. Denna referensmodell tillhandahöll utrustningstillverkare en uppsättning standarder som gav större kompatibilitet och effektivare interaktion av olika nätverksteknologier och utrustning som producerats av många företag runt om i världen.
Referens OSI-modellen är den primära modellen som används som
Grunderna för nätverkskommunikation.
Även om det finns andra modeller är de flesta utrustningstillverkare och programvara inriktade på OSI-referensmodellen, särskilt när de vill träna användare med sina produkter. OSI-referensmodellen anses för närvarande de bästa prisvärda användarutbildningsverktygen för principerna för nätverk och mekanismer för att skicka och ta emot data över nätverket.

OSI-referensmodellen definierar nätverksfunktionerna som utförs av varje nivå. Ännu viktigare är det en bas för att förstå hur information överförs via nätverket. Dessutom beskriver OSI-modellen hur informations- eller datapaket flyttas från program "-program (t.ex. kalkylblad eller textprocessorer) på en nätverksöverförande miljö (t.ex. ledningar) till andra program" -program som körs på en annan dator av det här nätverket, även om Avsändare och mottagare använder olika typer av överförda medier.

OSI-nätverksmodellnivåer (även kallad OSI-referensmodell)

OSI-nätverksmodellen innehåller sju numrerade nivåer, som alla utför sina speciella funktioner i nätverket.

• Nivå 7. - Användningsnivå.
• Nivå 6. - Nivån på datapresentation.
• Nivå 5. - sessionsnivå.
• Nivå 4. - Transportnivå.
• Nivå 3. - Nätverksnivå.
• Nivå 2. - Kanalnivå.
• Nivå 1. - Fysisk nivå.

Schema av nivåerna i OSI-nätverksmodellen

En sådan separation av de funktioner som utförs av nätverket kallas uppdelningen på nivåer. Nätverksavdelningen i sju nivåer ger följande fördelar:

• nätverkskommunikationsprocessen är uppdelad i mindre och enkla steg;
• nätverkskomponenter är standardiserade, vilket gör det möjligt att använda och bibehålla utrustning från olika tillverkare i nätverket.
• uppdelning av datautbytesprocessen på nivåer gör det möjligt att kommunicera mellan olika typer av hårdvara och programvara;
• förändringar på en nivå påverkar inte andra nivåer, vilket gör att du snabbt kan utveckla nya programvaror och maskinvaruprodukter.
• kommunikation på nätverket är uppdelat i mindre komponenter, vilket underlättar sin studie.

Nivåer av OSI-nätverksmodellen och deras funktioner

För att överföra datapaket över nätverket från avsändaren till mottagaren måste varje nivå av OSI-modellen utföra sin funktion. Dessa funktioner beskrivs nedan.

Nivå 7: Ansökningsnivå

Applikationsnivå (applikationsskikt) Det är närmast användaren och tillhandahåller tjänster till dess applikationer. Från andra nivåer skiljer sig det ut i att det inte tillhandahåller tjänster till andra nivåer; Istället tillhandahåller det endast tjänster som är utanför ramen för OSI-referensmodellen. Exempel på sådana applikationer kan fungera som elektroniska tabeller (till exempel Excel-program) eller textprocessorer (till exempel Word Program). Ansökningsnivån bestämmer tillgången på kommunikationspartners för varandra, liksom synkroniserar länken och fastställer ett avtal om dataåtervinningsförfaranden vid fel och dataövervakningsförfaranden. Exempel på sjunde nivåapplikationer kan fungera som protokoll Telnet och Http..

Nivå 6: Datapresentationsnivå

En uppgift presentationslager (presentationsskikt) Det är att den ansökningsnivåinformation som ett system skickar (avsändaren) kan läsas av användningsnivån för ett annat system (mottagare). Vid behov konverterar visningsnivån data till ett av de många befintliga format som stöds av båda systemen. En annan viktig uppgift för denna nivå är kryptering och data dekryptering. Typiska grafiska standarder på den sjätte nivån är PICT, TIFF och JPEG-standarder. Exempel på de sjätte nivåns standarder för referensmodellen som beskriver ljud- och videostretsformatet är MIDI- och MPEG-standarder.

Nivå 5: sessionsnivå

Som namnet själv visar denna nivå, sessionslag Ställer in kommunikationssessionen mellan två arbetsstationer, styr dem och bryter den. En sessionsnivå ger sina tjänster till nivån på datarepresentation. Det synkroniserar också dialogen mellan nivåerna av två system som representerar och hanterar utbytet av data. Förutom sin grundläggande permanent kontrollfunktion ger kommunikationssessionsnivån effektiv dataöverföring, den erforderliga serviceklassen och nödmeddelandet om närvaro av problem på sessionsnivå, nivån på datapresentation eller applikationsnivå. Exempel på femte nivåprotokoll kan vara ett nätverksfilsystem (nätverksfilsystem - NFS), X-Window System och AppleTalk Session Protocol (ASP).

Nivå 4: Transportnivå

Transportlager) Segment data för sändningsstationen och samlar dem igen på mottagaren. Gränsen mellan transportnivå och kommunikationssessionsnivå kan betraktas som gränsen mellan applikationsprotokoll och dataöverföringsprotokoll. Medan ansökningsnivåer, datapresentationer och kommunikationssessioner är engagerade i de aspekter av kommunikation som är relaterade till tillämpning av ansökningar, löser de lägre fyra nivåerna problemen med transport av data över nätverket. Transportnivån försöker tillhandahålla dataöverföringstjänst på ett sådant sätt att det gömmer sig från de överföring av dataöverföringsprocessen. I synnerhet är transportnivåns uppgift att säkerställa tillförlitligheten av dataöverföring mellan två arbetsstationer.
När man tillhandahåller en kommunikationstjänst sätter transportnivå, stöder och eliminerar virtuella kanaler i enlighet därmed. För att säkerställa transporttjänstens tillförlitlighet detekteras fel vid överföring och kontroll av informationsflöden. Exempel på fjärde nivåprotokoll kan fungera som överföringsstyrprotokoll - TCP, UTP-protokollet och det sekventiella paketutbytesprotokollet (SPX).

Nivå 3: Nätverksnivå

Nätverksnivå (nätverksskikt) Det är en omfattande nivå som väljer en rutt och anslutning mellan två arbetsstationer som kan placeras i geografiskt borttagna nätverk från varandra. Dessutom löser nätverksnivån problemen med logisk adressering. Exempel på tredje nivåns protokoll kan fungera som ett Internet-protokoll (IP), Internetwork Packet Exchange - IPX (IPX) protokoll och AppleTalk Protocol.

Nivå 2: Kanalnivå

Kanalnivå (Data Link Layer) Ger en pålitlig överföring av data på den fysiska kanalen. I det här fallet löser kanalnivån den fysiska (i motsats till logisk) adressering, nätverkstopologianalys, nätverksåtkomst, felmeddelanden, beställd ramleverans och flödesstyrning.

Nivå 1: Fysisk nivå

Fysisk nivå (fysiskt lager) Definierar elektriska, procedurella och funktionella specifikationer för att aktivera, stödja och koppla bort de fysiska kanalerna mellan slutsystemen. Specifikationer för det fysiska skiktet bestäms spänningsnivåer, spänningsändringar, fysisk dataöverföringshastighet, maximalt överföringsområde, fysiska anslutningar och andra liknande parametrar.

P.S. OSI-nätverksmodellen är inte förgäves betraktas som referensmodellen, eftersom Gör det möjligt att standardisera olika nätverksteknologier, säkerställer interaktionen mellan nätverksenheter och tillämpningar av olika nivåer. En tydlig förståelse för division på nivåer ger en fullständig uppfattning om att organisera datanät. Om något är obegripligt nu, måste du fylla i detta gap nu, för Att studera mer komplexa saker blir mycket svårt.
I praktiken används en enklare, som har 4 nivåer.

OSI referensmodell

För tydlighet är driften av nätverket i referens OSI-modellen uppdelad i sju nivåer. Denna teoretiska design underlättar studien och förståelse av ganska komplexa begrepp. På toppen av OSI-modellen finns det en applikation som behöver tillgång till nätverksresurserna, i botten - nätverksmediet själv. När data flyttas från nivån till nednivån, driver protokollen vid dessa nivåer gradvis dem för överföring via nätverket. Genom att nå målsystemet går data uppåt och samma protokoll utför endast samma åtgärder i omvänd ordning. 1983 Internationell organisation för standardisering Internationell organisation för standardisering, ISO) och Standardiseringssektortelekommunikation för Internationella telekommunikationsunionenTelekommuför International Telecommunication Union, ITU-T) publicerades av "den grundläggande referensmodellen för Open Systems Interconnection" -dokument, där distributionsmodellen för nätverksfunktioner mellan 7 olika nivåer beskrivs (bild 1.7). Det antogs att denna sju nivå struktur skulle ligga till grund för en ny protokollstack, men i kommersiellt implementerades det aldrig. Istället används OSI-modellen med befintliga protokollstackar som tränings- och referenshandbok. De flesta av de protokoll som är populära i dessa dagar framkom före utvecklingen av OSI-modellen, därför i noggrannhet med sin sju nivåer strukturellt, de är inte konsekventa. Ofta i ett protokoll kombinerat funktionerna på två eller till och med flera nivåer av modellen, och gränserna för protokoll motsvarar ofta inte gränserna för OSI-nivåer. Ändå är OSI-modellen en utmärkt visuell manual för studier av nätverksprocesser, och professionella associerar ofta funktioner och protokoll med vissa nivåer.

Processkapsling

I huvudsak manifesteras interaktionen mellan protokoll som arbetar på olika nivåer av OSI-modellen i att varje protokoll lägger till titel(Rubrik) eller (i ett fall) trailer (Footer) till den information han fick från den nivå som finns ovan. Till exempel genererar en applikation en fråga till nätverksresursen. Denna begäran rör sig längs protokollstacken ner. När det når transportnivån, lägger protokollen på denna nivå på begäran på sin egen rubrik bestående av fält med information som är specifik för funktionerna i detta protokoll. Den ursprungliga begäran själv blir för transportnivåprotokollet för datafältet (nyttolast). Genom att lägga till ditt rubrik sänder transportlagrotokollet nätverksnivåförfrågan. Network Layer Protocol lägger till sin egen rubrik till rubrikhuvudet. För nätverksnivåprotokollet blir således källförfrågan och rubriken för transportskiktsprotokollet. Hela designen blir en nyttolast för ett kanalnivåprotokoll som lägger till en rubrik och släpvagn till den. Resultatet av denna aktivitet är paket(Packet), redo för överföring via nätverket. När paketet når destinationen upprepas processen i omvänd ordning. Protokollet för varje nästa nivå av stapeln (nu uppåt) processer och tar bort rubriken för det ekvivalenta protokollet i det sändande systemet. När processen är klar når källförfrågan den applikation som den är avsedd, i samma form, i vilken den genererades. Processen att lägga till titlar till frågan (bild 1.8), som genereras av badrummet, kallas datainkapsling(Datainkapsling). I huvudsak liknar detta förfarande processen att förbereda ett brev för att skicka via post. Frågan är ett brev, och lägger till rubriker som analogt på investeringen i brevet till kuvertet, skriver adressen, stämpling och faktiskt skickar.

Fysisk nivå

På lägsta nivå av modellen OSI - fysisk(Fysisk) - egenskaperna hos nätverksutrustningens element bestäms - en nätverksmiljö, installationsmetod, typen av signaler som används för att överföra över ett nätverk av binär data. Dessutom, på den fysiska nivån, bestäms vilken typ av nätverksadapter som ska installeras på varje dator och som ska använda navet (om det behövs). På den fysiska nivån handlar vi om en koppar- eller fiberoptisk kabel eller med någon trådlös anslutning. I LAN är den fysiska nivåns specifikationen direkt relaterad till kanalnivån som används i nätverket. Genom att välja ett kanalnivåprotokoll måste du använda ett av de fysiska skiktspecifikationerna som stöds av detta protokoll. Exempelvis stöder Ethernet-kanalprotokollet flera olika fysiska lageralternativ - en av de två typerna av koaxialkabel, vilken "twisted pair" -typskabel, fiberoptisk kabel. Parametrarna för vart och ett av dessa alternativ är bildade från många uppgifter om kraven i det fysiska skiktet, till exempel till typen av kabel och kontakter, kablarnas tillåtna längd, antalet nav, etc. Överensstämmelse med dessa krav är nödvändigt för normal drift av protokollen. Till exempel, i den för långa kabeln, kanske Ethernet-systemet inte märker paketkollisionen, och om systemet inte kan upptäcka fel, kan det inte och korrigera dem, resultatet är förlusten av data. Standarden på kanalnivåprotokollet definierar inte alla aspekter av det fysiska skiktet. Några av dem bestäms separat. Ett av de vanligaste fysiska skiktspecifikationerna beskrivs i dokumentet "Commercial Building Telecommunications Cabling Standard", känd som EIA / TIA 568A. Den publiceras tillsammans American National Institute of Standartov(American National Standards Institute, ANSI), Föreningar OT.samlingar av den elektroniska industrin(Electronics Industry Association, MKB) och Association of Industry Tools Telekommunikationsindustrin, TIA). Detta dokument innehåller en detaljerad beskrivning av kablar för datanät i industriella miljöer, inklusive minsta avstånd från källor till elektromagnetisk störning och andra kabellager. Idag är kabeln i stora nätverk oftast belastad med specialiserade företag. Den anställda entreprenören bör vara väl bekant med MKB / TIA 568a och andra liknande dokument, liksom med reglerna för drift av byggnader i staden. Ett annat kommunikationselement bestämt på den fysiska nivån är typen av signal för att sända data på en nätverksmiljö. För kablar med kopparbas är denna signal en elektrisk laddning för en fiberoptisk kabel - en ljuspuls. Radiovågor, infraröda pulser och andra signaler kan användas i nätverksmiljöer av andra typer. Förutom signalens natur etableras diagrammet för deras överföring på den fysiska nivån, det vill säga en kombination av elektriska laddningar eller lätta pulser som används för att koda binär information, som genereras av överlägsna nivåer. I Ethernet-system används signalöverföringsschemat, känt som manchester som kodar(Manchester-kodning), och i TKEN-ringsystem som används differentiellmanchester(Differential manchester) schema.

Kanalnivå

Protokoll kanal(Data-Link) -nivå ger utbyte av information mellan hårdvaran som ingår i datanätverket och nätverksprogramvaran. Den förbereder sig för att skicka data till nätverket som överförs till det med nätverksskiktsprotokollet och överför de data som erhållits av systemet från nätverket till nätverket. Vid utformning och skapande av ett LAN är det använda kanalnivåprotokoll den viktigaste faktorn för att välja utrustning och metoden för dess installation. För att implementera kanalnivåprotokollet, den följande maskinvaru- och programvaran: Nätverksgränssnittsadaptrar (om adaptern är en separat enhet som är ansluten till bussen, kallas den ett nätverksgränssnittskort eller helt enkelt ett nätverkskort); Nätverksadapterdrivrutiner; Nätverkskablar (eller annat nätverksmedium) och hjälp med enhetlig utrustning; Nätverksnav (i vissa fall). Både nätverksadaptrar och nav är utvecklade för specifika kanalnivåprotokoll. Vissa nätverkskablar är också anpassade för specifika protokoll, men det finns kablar som är lämpliga för olika protokoll. Naturligtvis, idag (som alltid) det mest populära kanalnivåprotokollet - Ethernet. Token ring bakom honom, följt av andra protokoll, till exempel FDDI (Fiber distribuerat data gränssnitt). I kanalnivåprotokollspecifikationen ingår vanligtvis tre huvudelement: ramformat (dvs huvud och släpvagn tillsatt till nätverksskiktdata före överföring till nätverket); mekanism för övervakning av tillgång till nätverksmiljön Ett eller flera fysiska skiktspecifikationer som tillämpas med detta protokoll.

Formatram

Kanalnivåprotokollet lägger till de data som erhållits från nätverksskiktsprotokollet, titeln och släpvagnen, vänder dem till ram(Ram) (bild 1.9). Om du igen tillgriper analogi med post, är rubrik och släpvagn ett kuvert för att skicka ett brev. De innehåller adresser till avsändarens system och mottagarens system. För LAN-protokollen som liknar Ethernet- och token-ringen är dessa adresser 6-byte hexadecimala linjer tilldelade nätverksadaptrar på fabriken. De, i motsats till de adresser som används på andra nivåer av OSI-modellen, kallas appa rally adresser(Hårdvaruadress) eller MAC-adresser (se nedan).

NoteraProtokollen av olika nivåer av OSI-modellen kallas olika strukturer som skapas av dem genom att lägga till en rubrik till de data som kom från det högre protokollet. Till exempel det faktum att kanalnivåprotokollet kallar ramen, för nätverksskiktet kommer att vara ett datagram. Ett vanligare namn för en strukturell enhet av data på vilken nivå som helst är paket.

Det är viktigt att förstå att kanalnivåprotokollen endast ger kommunikation mellan datorer av samma LAN. Hårdvaruadressen i titeln hör alltid till datorn i samma LAN, även om målsystemet är placerat på ett annat nätverk. Andra viktiga kanalnivåramfunktioner - identifieringen av nätverksskiktsprotokollet som genereras av data i förpackningen och information för detektering av fel. På nätverksnivån kan olika protokoll användas, och därför innehåller kanalnivåramsramen typiskt en kod som du kan ställa in exakt vilket nätverkskiktsprotokoll som genereras data i det här paketet. Guidad av den här koden vidarebefordrar mottagarens protokollkanalsnivå till det relevanta protokollet på dess nätverksnivå. För att identifiera fel beräknar sändningssystemet cyklisk cue överskottskod(Cyklisk redundans check, CRC) nyttolast och skriver den i en ramvagn. Efter att ha fått ett paket utför måldatorn samma beräkningar och jämför resultatet med släpvagnens innehåll. Om resultaten sammanfaller, sänds information utan fel. Annars antar mottagaren att paketet är en pivotal och accepterar inte det.

Aktivera åtkomstkontroll

Datorer i LAN använder vanligtvis ett totalt halvduplexnätverksmedium. Det är möjligt att två datorer börjar sända data samtidigt. I sådana fall finns det ett slags paketkollision, kollision(Kollision), där data i båda förpackningarna är förlorade. En av huvuddragen i kanalnivåprotokollet är att styra tillgången till nätverksmiljön (mediaåtkomstkontroll, MAC), dvs kontroll över överföringen av data av var och en av datorerna och minimera paketets kollisioner. Mekanismen för åtkomstkontroll till mediet är en av de viktigaste hatningen av kanalnivåprotokollet. I Ethernet för att kontrollera tillgången till miljön används en mekanism med kontrollen av bäraren och detektering av kollisioner (bärarens sense multipelåtkomst med kollisionsdetektering, CSMA / CD). I vissa andra protokoll, till exempel, tokenring, används en markörsöverföring (token passerar).

Specifikationer för fysisk nivå

De kanalskiktsprotokoll som används i LAN stöder ofta mer än en nätverksmiljö, och ett eller flera fysiska skiktspecifikationer ingår i protokollstandarden. Kanal och fysiska nivåer är nära besläktade, eftersom fastigheterna hos nätverksmiljön väsentligt påverkar hur protokollet hanterar tillgång till miljön. Därför kan vi säga att i lokala nätverk av kanalnivåprotokollen också utför funktionerna i det fysiska skiktet. I globala nätverk används kanalnivåprotokollen som den fysiska lagens information inte slås på, till exempel, glida (seriell linje internetprotokoll) och PRP (punkt-till-punkt-protokoll).

Nätverksnivå

Vid första anblicken kan det tyckas det nätverk(Nätverk) Nivån duplicerar vissa kanalnivåfunktioner. Men det här är inte fallet: protokollen i nätverksskiktet "svar" för genom(End-to-end) kommunikation, medan kanalnivåprotokollen endast fungerar inom LAN. Med andra ord säkerställer nätverksnivåprotokollen fullständigt överföringen av paketet från källan till målsystemet. Beroende på typ av nätverk kan avsändaren och mottagaren vara i ett LAN, i olika LAN i en byggnad eller i LAN, dividerat med tusentals kilometer. Till exempel, när du ansluter till servern på internet, på väg till det, passerar paket som skapas av datorn genom dussintals nätverk. Genom att justera till dessa nätverk ändras kanalnivåprotokollet upprepade gånger, men nätverksskiktsprotokollet på hela banan kommer att förbli detsamma. Hjärnstenen i TCP / IP-protokollet / Internetprotokollet) och det vanligaste nätverkskiktsprotokollet är IP (Internet Protocol). Novell Netware har sitt eget IPX-nätverksprotokoll (Internetwork Packet Exchange), och Netbeui används vanligtvis i små Microsoft Windows-nätverk (Netbios förstärkt användargränssnitt). De flesta funktioner som tillskrivs nätverksskiktet bestäms av IP-protokollets kapacitet. Liksom ett kanalnivåprotokoll, lägger nätverksskiktsprotokollet en titel på de data som den mottog från överlägsen nivå (bild 1.10). Dataelementet som skapats av nätverksskiktsprotokollet består av en transportnivådata och en nätverksskikthuvud och kallas datagram(Datagram).

Adressering

Nätverksskiktsprotokollhuvudet, såväl som kanalnivåprotokollhuvudet, innehåller fält med adresserna till käll- och målsystemen. I det här fallet tillhör målsystemets adress till det slutliga paketdestinationen och kan skilja sig från mottagarens adress i kanalnivåprotokollhuvudet. Till exempel när du anger adressen till webbplatsen i adressfältet i webbläsaren, i paketet som genereras av din dator, som adressen till nätverksskiktets målsystem anger adressen till webbservern, medan på kanalnivån Till målsystemet anger adressen till routern i ditt LAN som tillhandahåller internetåtkomst. IP använder ditt eget adresssystem, vilket inte helt beror på kanalnivåadresserna. Varje dator på nätverket med IP-protokollet är manuellt eller automatiskt tilldelat en 32-bitars IP-adress som identifierar både datorn i sig och det nätverk där det är beläget. I IPX används maskinvaruadressen för att identifiera datorn i sig, den speciella adressen används för att identifiera det nätverk där datorn är belägen. I Netbeui skiljer sig datorer i Netbios namn som tilldelats varje system under installationen.

Splittring

Datagrams av nätverksskiktet på väg till destination måste hållas genom många nätverk, mot de specifika egenskaperna och restriktionerna för olika kanalnivåprotokoll. En av dessa begränsningar är den maximala paketstorleken som tillåts av protokollet. Till exempel kan token ringramstorleken nå 4500 byte, medan Ethernet-ramstorleken inte kan överstiga 1500 byte. När ett stort datagram, som bildas på TKEN-ringnätet, sänds till Ethernet-nätverket, måste nätverksskiktsprotokollet bryta det i flera fragment av högst 1 500 byte. Denna process kallas splittring(Frag mentation). Vid fragmenteringsprocessen splittrar nätverkskiktsprotokollet datagrammet på fragment, vars storlek motsvarar förmågan hos det använda kanalnivåprotokollet. Varje fragment blir ett oberoende paket och fortsätter banan till nätverksnivå målsystemet. Källdatagrammet är endast format efter att alla fragment har uppnåtts. Ibland är det på väg till målsystemet, fragment på vilka datagrammet är bruten att vara fragmenterad igen.

Routing

Routing(Routing) kallas processen med att välja den mest effektiva vägen för överföring av datagram från avsändarens system till mottagarsystemet. I komplexa internets kan till exempel på Internet eller stora företagsnätverk ofta från en dator till en annan nås med flera vägar. Nätverksdesigners skapar specifikt redundanta länkar så att trafiken kommer att hitta vägen till destination även om det är en av routrarna. Med hjälp av routrar är separata LAN som ingår i interms anslutna. Routerns destination är att ta emot inkommande trafik från ett nätverk och sända det till ett visst system till ett annat. På internets skiljer sig mellan två typer av system: terminSlutsystem och mellanliggande(Intermediate Systems). Terminalsystem är avsändare och paketmottagare. Router - Intermediate System. I terminalsystemen används alla sju nivåer av OSI-modellen, medan paket som kommer in i mellanliggande system inte höjs ovanför nätverksnivån. Därprocesserar routern paketet och skickar det nerför stapeln för att överföra nästa målsystem (bild 1.11).

För att korrekt skicka ett paket till målet, lagras routrar i tabellen med nätverksinformation. Denna information kan skrivas in av administratören manuellt eller samlas automatiskt från andra routrar med hjälp av specialiserade protokoll. Sammansättningen av det typiska elementet i routingtabellen innefattar adressen till det andra nätverket och adressen till routern genom vilken förpackningar ska komma till det här nätverket. Dessutom innehåller rutningsbordselementet rutt metrisk -villkorlig bedömning av dess effektivitet. Om det finns flera rutter till ett visst system väljer routern det mest effektiva och skickar ett datagram till kanalnivån för att sända den router som anges i tabellelementet med den bästa metriska. I stora nätverk kan routing vara en ovanligt komplex process, men oftast utförs det automatiskt och obemärkt för användaren.

Identifiering av transportnivåprotokollet

Precis som nätverksskiktshuvudet anges i kanalskikthuvudet, som genererade och sända data, innehåller nätverksskikthuvudet information om transportnivåprotokollet från vilket dessa data erhölls. I enlighet med denna information sänder mottagaresystemet det inkommande datagrammet till motsvarande transportnivåprotokoll.

Transportnivå

Funktioner som utförs av protokoll transport(Transport) nivåer kompletterar nätverksnivåprotokoll. Ofta utgör protokollen av dessa nivåer som används för att sända data ett mostat par, som kan ses på TCP / IP-exempel: TCP-protokollet fungerar på transportnivå, IP på nätverket. De flesta protokollsatser har två eller flera transportnivåprotokoll som utför olika funktioner. Alternativ till TCP är UDP-protokollet (User Datagram Protocol). IPX-protokolluppsättningen ingår också flera transportnivåprotokoll, inklusive NCP (sekvenserad paketutbyte). Skillnaden mellan transportskiktsprotokollen från en specifik uppsättning är att vissa av dem är inriktade på anslutningen, medan andra inte är. System som använder protokollet anslutningsorienterad(Anslutningsorienterad), innan du överför data till meddelanden för att upprätta kommunikation med varandra. Detta säkerställer att system ingår och är redo att fungera. TCP-protokollet är till exempel inriktat på anslutningen. När du använder webbläsaren för att ansluta till Internet-servern, utför webbläsaren och servern för att upprätta en anslutning först den så kallade tre-stegs handskakning(Trevägs handskakning). Bara efter det att webbläsaren skickar adressen till önskad webbsida till servern. När dataöverföringen är klar utför systemen samma handskakning för uppsägning av kommunikation. Dessutom utför de anslutningsorienterade protokollen ytterligare åtgärder, till exempel, skicka en paketmottagningssignal, segmenterad data, styra strömmen och detekterar också och korrigerar fel. Som regel används denna typ av protokoll för att överföra stora mängder information där det inte bör finnas några felaktiga bitar, såsom datafiler eller program. Ytterligare särdrag hos protokoll med anslutning till anslutningen säkerställer korrekt dataöverföring. Det är därför som dessa protokoll ofta kallas pålitlig(Pålitlig). Tillförlitlighet I det här fallet är en teknisk term och innebär att varje paket som sänds kontrolleras för fel, dessutom anmäls avsändarens system om leveransen av varje paket. Bristen på protokoll av denna typ består i en betydande mängd förvaltningsdata som byts ut två system. För det första överförs ytterligare meddelanden vid etablering och slutförd kommunikation. För det andra överskrider titeln till paketpaketet med anslutningsorienteringen, signifikant överskrider storleken på protokollhuvudet som inte är anslutet. Till exempel tar TCP / IP-protokollhuvudet 20 byte, och UDP-rubriken är 8 byte. Protokoll, utan samband (Anslutningsfri), etablerar inte en koppling mellan två system före dataöverföring. Avsändaren överför helt enkelt information till målsystemet utan att oroa dig för att det är klart att acceptera data och om det här systemet finns alls. Vanligtvis resort till protokoll som inte är inriktade på en förening, till exempel till UDP, för korta transaktioner som endast består av frågor och svarssignaler. Svarssignalen från mottagaren utför implicit programbekräftelsesignalfunktionen.

Notera Orienterade och icke-sammansatta-orienterade protokoll är inte bara på transportnivån. Till exempel är nätverksnivåprotokollen vanligtvis inte inriktade på anslutningen, hur mycket för att säkerställa tillförlitligheten av kommunikation de åläggs på transportnivån.

Transportnivåprotokoll (såväl som nätverks- och kanalnivåer) innehåller vanligtvis information från högre nivåer. Till exempel innehåller TCP- och UDP-rubrikerna portnummer som identifierar programmet som avstår paketet och den applikation som den är avsedd. På session(Session) Nivån börjar en betydande skillnad mellan de faktiskt tillämpliga protokollen och OSI-modellen. Till skillnad från de lägre nivåerna existerar inte sessionsnivåprotokollen. Funktionerna på denna nivå är integrerade i protokoll som också utförs av de representativa och tillämpningsnivåernas funktioner. Transport, nätverk, kanal och fysiska nivåer är engagerade i överföringen av data över nätverket. Protokollet i sessionen och högre nivåer har ingen relation till kommunikationsprocessen. Sessionsnivån omfattar 22 tjänster, varav många är att ställa in sätt att utbyta information mellan system som ingår i nätverket. De viktigaste dialogrutan och divisionen av dialog är viktigast. Utbytet av information mellan de två systemen i nätverket heter dialog(Dialog). Dialoghantering(Dialogkontroll) är att välja ett läge där systemen utbyter meddelanden. Två sådana lägen: halv duplex (Tvåvägs alternativ, TWA) och duplex-(Tvåvägs simultana, TWS). I halv duplexläge sänder två system också markörer tillsammans med data. Du kan bara överföra information till en dator som har en markör för tillfället. Så det är möjligt att undvika att kollidera meddelanden på vägen. Duplexmodellen är svårare. Markörer i den; Båda systemen kan när som helst sända data, även samtidigt. Separation av dialog(Dialogseparation) är att aktivera dataströmmen kontrollpunkter(Checkpoints), låter dig synkronisera driften av två system. Graden av komplexitet av separation av dialogrutan beror på vilket läge det utförs. I det middleweight Lex-läget utför systemet låg synkronisering, som består av utbyte av kontrollpunkter. I duplexläge utför systemet fullständig synkronisering med hjälp av den huvudsakliga / aktiva markören.

Representativ nivå

På representativ(Presentation) Nivån utförs av en enda funktion: överföringen av syntaxen mellan olika system. Ibland använder datorer i nätverket olika syntaxer. Den verkställande nivån tillåter dem att "komma överens om den allmänna syntaxen för datautbyte. Genom att upprätta en anslutning på Executive-nivån, byter systemet med information om vilka syntaxer som finns tillgängliga i dem och väljer den som de kommer att användas under en session. I båda systemen som är inblandade i anslutningen finns det abstraktsyntax(Abstrakt syntax) - deras "inhemska" kommunikationsform. Abstrakta syntaxer av olika datorplattformar kan skilja sig. I samordningsprocessen väljs systemet av den allmänna syntaxöverföringdata(Överför syntax). Sändningssystemet omvandlar sin abstrakta syntax till datatransmissionssyntax och mottagarens system efter avslutad överföring - tvärtom. Om det behövs kan systemet välja dataöverföringssyntax med ytterligare funktioner, såsom kompressions- eller datakryptering.

Applicerad nivå

Tillämpad nivå är en ingångspunkt genom vilken programmen får tillgång till OSI-modellen och nätverksresurserna. De flesta av de tillämpade nivåerna ger nätverksåtkomsttjänster. Till exempel använder SMTP-protokollet (enkelt e-postöverföringsprotokoll), de flesta e-postprogram för att skicka meddelanden. Andra applikationsnivåprotokoll, som FTP (filöverföringsprotokoll), är program. Protokollen för applikationsnivå innehåller ofta sessions- och verkställande nivåfunktioner. Som ett resultat innehåller en typisk protokollstack fyra separata protokoll som arbetar på tillämpad, transport, nätverk och kanalnivåer.

Modern värld är en stor förgranskningsstruktur svår för förståelse. För att förenkla förståelsen och förbättra debugging, användes modularitetsarkitekturen vid utformningen av protokollen och systemen. Det är mycket lättare för oss att ta reda på att problemet i videoklippet, när videokortet går skilt från resten av utrustningen av enheten. Eller märker problemet i ett separat område i nätverket än att stöta hela nätverket helt.

Separat tagit lager det - nätverk - också byggt modulärt. Nätverksfunktionsmodellen kommer att kallas en nätverksmodell av den grundläggande referensmodellen för interaktion av öppna ISO / OSI-system. Kortfattat - OSI-modell.

OSI-modellen består av 7 nivåer. Varje nivå är absolut från andra och vet inte något om deras existens. OSI-modellen kan jämföras med bilenheten: motorn utför sitt arbete, vilket skapar ett vridmoment och ger det en växellåda. Motorn är absolut ingen skillnad att nästa kommer att hända med detta vridmoment. Det kommer att vända hjulet, larv eller propellern. Precis som hjulet är det oavsett var detta vridmoment kom till honom - från motorn eller handtaget, som mekanikern vänder.

Här är det nödvändigt att lägga till begreppet nyttolast. Varje nivå bär viss mängd information. En del av denna information är tjänsten för denna nivå, till exempel adressen. Webbplatsens IP-adress har inte någon användbar information för oss. Vi är bara viktiga för att sälar som webbplatsen visar oss. Så den här nyttolasten överförs till den del av den nivå som heter Protocol Data Unit (PDU).

OSI-modellnivåer

Tänk på varje nivå av OSI-modellen.

Nivå 1. Fysisk fysisk.). Lastenhet ( Pdu) Här är lite. Förutom enheter och nollor vet den fysiska nivån någonting. På denna nivå finns det ledningar, patchpaneler, nätverksnav (de nav som är nu svåra att hitta i våra vanliga nätverk), nätverksadaptrar. Det är nätverksadaptrarna och inget mer av datorn. Nätverksadaptern själv accepterar bitarsekvensen och sänder den vidare.

2 nivå.Kanal ( data länk). PDU-ram ( ram.). Adressering visas på denna nivå. Adressen är MAC-adressen. Kanalnivån är ansvarig för leverans av personal till adressaten och deras integritet. I våra vanliga nätverk på en kanal fungerar ARP-protokollet. Adresseringen av den andra nivån fungerar endast inom samma nätverkssegment och vet inte något om routing - det här görs med en högre nivå. Följaktligen är anordningar som körs på L2 omkopplare, broar och en nätverksadapterdrivrutin.

3 nivå. Nätverk ( nätverk). PDU-paketet ( paket.). Det vanligaste protokollet (jag kommer inte att prata mer om den "vanligaste" - en artikel för nybörjare och med exotiska, de brukar inte möta) här är IP. Adressering sker på IP-adresser, som består av 32 bitar. Protokollet är dirigerat, det vill säga paketet kan komma in i någon del av nätverket genom ett antal routrar. Routrar arbetar på L3.

4 nivå. Transport ( transport.). PDU-segment ( segmentet.) / Datagram ( datagram.). På denna nivå visas begreppen hamnar. TCP och UDP arbetar här. Protokollen på denna nivå är ansvariga för den direkta kopplingen mellan ansökningar och tillförlitlighet av informationsleverans. Till exempel kan TCP begära överföring av data om data är felaktiga eller inte alla. Dessutom kan TCP ändra dataöverföringshastigheten om mottagningssidan inte har tid att acceptera allt (TCP-fönsterstorlek).

Följande nivåer är "korrekta" implementeras endast i RFC. I praktiken fungerar de protokoll som beskrivs i nästa nivå samtidigt på flera nivåer av OSI-modellen, därför finns det ingen tydlig separation för session och verkställande nivåer. I detta avseende är den huvudsakliga stapeln som används för närvarande TCP / IP, som kommer att prata med strax nedan.

5 nivå.Session ( session.). PDU-data ( data.). Hanterar kommunikationssession, informationsutbyte, rättigheter. Protokoll - L2TP, PPTP.

6 nivå. Verkställande ( presentation). PDU-data ( data.). Tryck och datakryptering. JPEG, ASCII, MPEG.

7 nivå. Applicerad ( ansökan). PDU-data ( data.). Den mest många och mångsidiga nivån. Det utför alla högnivåprotokoll. Som POP, SMTP, RDP, HTTP, etc. Protokoll här bör inte tänka på routing eller garantier leverans av information - det här är kära nivåer. Vid 7 är det bara nödvändigt att genomföra specifika åtgärder, till exempel att ta emot en HTML-kod eller e-postmeddelande till en viss adressat.

Slutsats

Modulariteten i OSI-modellen gör att du snabbt kan hitta problemområden. När allt kommer omkring, om det inte finns någon ping (3-4 nivåer) till platsen, är det ingen mening att gräva i de överliggande skikten (TCP-HTTP) när webbplatsen inte visas. Abstrakt från andra nivåer är det lättare att hitta ett misstag i den problematiska delen. Analogt med bilen - vi kontrollerar inte ljusen när hjulet pounded.

OSI-modellen är en referensmodell - en till synes sfärisk häst i ett vakuum. Utvecklingen av den genomfördes under mycket lång tid. Parallellt med det utvecklades TCP / IP-protokollstacken, som för närvarande används i för närvarande. Följaktligen är det möjligt att dra en analogi mellan TCP / IP och OSI.

Den utveckling som inte var relaterad till OSI-modellen.

OSI-modellnivåer

Modellen består av 7 nivåer som ligger ovanför varandra. Nivåerna interagerar med varandra (med "vertikal") av gränssnitt och kan interagera med en parallell nivå av ett annat system (med "horisontellt") med hjälp av protokoll. Varje nivå kan bara interagera med sina grannar och utföra funktionerna endast till det. Mer information finns på bilden.

Modell OSI.
Data typ	Nivå	Funktioner
Data	7. Tillämpad nivå	Tillgång till nätverkstjänster
	6. Presentationsnivå	Visa och kodningsdata
	5. Sessionsnivå	Hantera en kommunikationssession
Segment	4. Transport	Direkt anslutning mellan ändliga poäng och tillförlitlighet
Paket	3. Nätverk	Ruttdefinition och logisk adressering
Ramar	2. Kanal	Fysisk adressering
Bit	1. Fysisk nivå	Arbeta med överföringsmediet, signaler och binära data

Applied (Applications) -nivå (Eng. Applikationsskikt.)

Toppnivån på modellen, garanterar interaktionen av anpassade applikationer med nätverket. Den här nivån tillåter applikationer att använda nätverkstjänster, till exempel fjärråtkomst till filer och databaser, skicka e-post. Också ansvarig för överföring av serviceinformation, ger ansökningar om felinformation och formulär förfrågningar till presentationsnivå. Exempel: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, Oscar, BitTorrent, Modbus, SIP

Representativ (presentation) (Eng. Presentationslager.)

Denna nivå är ansvarig för att omvandla protokoll och kodning / avkodningsdata. Applikationsförfrågningar mottagna från applikationsnivån, konverterar den till överföringsformatet via nätverket, och de data som erhållits från nätverket konverterar till det format som är tydliga applikationer. På denna nivå kan komprimering / uppackning eller kodning / avkodningsdata utföras, liksom omdirigeringar begärs till en annan nätverksresurs om de inte kan behandlas lokalt.

Nivå 6 (representationer) av OSI-referensmodellen är vanligtvis ett mellanliggande protokoll för att omvandla information från intilliggande nivåer. Detta gör att du kan byta ut applikationer på heterogena datorsystem transparent för applikationer. Presentationsnivå ger kodformatering och konvertering. Kodformatering används för att garantera ansökan om behandling av information som skulle ha mening för det. Om det behövs kan denna nivå översätta från ett dataformat till ett annat. Utsiktsnivån behandlas inte bara med dataformat och presentation, det är också engagerat i datastrukturer som används av program. Således tillhandahåller nivå 6 organisationen av data när de skickar dem.

För att förstå hur det fungerar, föreställ dig att det finns två system. Man använder en EBCDIC-information utökad binär kod för att representera data, till exempel, det kan vara IBM-mainframet, och den andra är den amerikanska standard ASCII-informationskoden (den använder de flesta andra tillverkare av datorer). Om dessa två system behöver utbyta information, sedan nivån på representationer, som utför transformationen och översätter mellan två olika format.

En annan funktion som utförs på visningsnivån är krypterad data som gäller i fall där det är nödvändigt att skydda den överförda informationen från att ta emot obehöriga mottagare. För att lösa denna uppgift måste processer och koder som är på vynnivån utföra datakonvertering. På denna nivå finns det andra delprogram som komprimerar texter och konverterar grafiska bilder i bitströmmar, så att de kan överföras över nätverket.

Presentationsnivåstandarder definierar också sätt att presentera grafiska bilder. För dessa ändamål kan PICT-format användas - bildformatet som används för att överföra QuickDraw-grafer mellan program för Macintosh och PowerPC-datorer. Ett annat representationsformat är ett taggat format av TIFF-bildfiler, som vanligtvis används för högupplösta rasterbilder. Följande standarder för representationer som kan användas för grafiska bilder är den standard som utvecklats av Förenta expertgruppen på fotografiet (gemensam fotografisk expertgrupp); I daglig användning kallas denna standard bara JPEG.

Det finns en annan grupp av standardnivåer av representationer, som bestämmer presentationen av ljud- och filmfilmer. MIDI Electronic Music Instruments Interface (Musical Instrument Digital Interface) ingår i MIDI Digital Presentation, som utvecklats av MPEG Cinematography Expert-gruppen, som används för komprimering och kodning av videoklipp på cd-skivor, lagring i digitaliserad och överföring med hastigheter upp till 1,5 Mbps / s, Och QuickTime är en standard som beskriver ljud- och videoalternativ för program som utförs på Macintosh och PowerPC-datorer.

Sessionsnivå (Eng. Sessionskikt.)

Den femte nivån på modellen är ansvarig för att upprätthålla en kommunikationssession, så att applikationer kan interagera med varandra under lång tid. Nivån kontrollerar skapandet / slutförandet av sessionen, utbyte av information, uppgiftssynkronisering, definitionen av dataöverföring och upprätthållande av en session under ansökans inaktivitetsperioder. Synkronisering av överföringen tillhandahålls av placeringen i dataflödet av styrpunkterna, med utgångspunkt med vilken processen förnyas i störningar.

Transportnivå (Eng. Transportlager.)

Den 4: e modellnivån är utformad för att leverera data utan fel, förlust och dubbelarbete i sekvensen som de överfördes. Det spelar ingen roll vilken data som överförs, varifrån och där det är det, ger den överföringsmekanismen själv. Datablock Den delar i fragment, vars storlek beror på protokollet, kort kombinerar i en och de långa pauserna. Exempel: TCP, UDP.

Det finns många klasser av transportnivåprotokoll, allt från protokoll som endast ger de viktigaste transportfunktionerna (till exempel dataöverföringsfunktioner utan mottagning av mottagning) och slutar med protokoll som garanterar leverans till destinationen för flera datapaket i rätt ordning , multiplexeringsmultiplexer av dataströmmar, ger dataflödesregleringsmekanismen och säkerställer noggrannheten hos den mottagna data.

Vissa nätverksnivåprotokoll, som kallas protokoll utan installation av anslutningen, säkerställer inte att uppgifterna levereras till utnämningen i den ordning de skickades till källanordningen. Vissa transportnivåer hanterar detta genom att samla in data i önskad sekvens innan de skickas till en sessionsnivå. Multiplexeringsdata (multiplexering) innebär att transportnivån samtidigt kan bearbeta flera dataströmmar (flöden kan också komma från olika tillämpningar) mellan två system. Dataflödesregleringsmekanismen är en mekanism som låter dig justera mängden data som sänds från ett system till ett annat. Transportnivåprotokoll har ofta en dataavgivningskontrollfunktion, vilket tvingar mottagningsdata för att skicka en bekräftelse till sändningsdata för att ta emot data.

Du kan beskriva protokollets funktion med anslutningsinställningen på den vanliga telefonens exempel. Protokollen i den här klassen börjar överföra data från ett samtal eller installera paketets rutt från källan till mottagaren. Efter det, starta den sekventiella datatransmissionen och sedan, vid slutet av överföringen, bryta anslutningen.

Protokoll utan installation av anslutningen som skickar data som innehåller fullständig adressinformation i varje paket, fungerar på samma sätt som postsystemet. Varje bokstav eller paket innehåller avsändarens och mottagarens adress. Därefter läser varje mellanliggande postkontor eller nätverksenhet adressinformation och beslutar om datatrutning. Ett brev- eller datapaket sänds från en mellanliggande enhet till en annan tills den levereras till mottagaren. Protokoll utan installation av anslutningen garanterar inte mottagandet av information till mottagaren i den ordning i vilken den skickades. För installation av data i lämplig ordning när du använder nätverksprotokoll utan att installera anslutningen är transportprotokollen ansvariga.

Nätverksnivå (Eng. Nätverksskikt.)

Den 3: e nivån på OSI-nätverksmodellen är utformad för att bestämma dataöverföringsbanan. Ansvarig för sändning av logiska adresser och namn i fysisk, definition av kortaste rutter, byte och routing, spårningsproblem och trängsel på nätverket. På denna nivå fungerar en sådan nätverksenhet som en router.

Nätverksnivåprotokoll Ruttdata från källan till mottagaren.

Kanalnivå (Eng. Datalänkskikt.)

Denna nivå är utformad för att säkerställa nätverksinteraktion på den fysiska nivån och kontroll över fel som kan uppstå. Uppgifterna som erhålls från det fysiska skiktet är förpackat i ramar, kontroller för integritet om fel behöver korrigeringar (skickar en upprepad begäran om den skadade ramen) och skickas till nätverksnivån. Kanalnivån kan interagera med en eller flera fysiska nivåer, styra och hantera denna interaktion. IEEE 802-specifikationen delar denna nivå till 2 sublayers - Mac (Media Access Control) Justerar åtkomst till en delad fysisk miljö, LLC (logisk länkkontroll) ger ett nätverksskikt.

I programmering representerar den här nivån nätverkskortdrivrutinen, i operativsystemen finns ett programvarugränssnitt för interaktionen mellan ett kanal- och nätverksskikt. Det är inte en ny nivå, men helt enkelt implementera modellen för ett visst OS. Exempel på sådana gränssnitt: ODI, NDI

Fysisk nivå (Eng. Fysiskt lager.)

Den lägsta nivån på modellen är utformad direkt för att sända dataströmmen. Utför överföringen av elektriska eller optiska signaler till kabeln eller i radion och följaktligen deras mottagning och omvandling till databitar i enlighet med metoderna för kodande digitala signaler. Med andra ord gränssnitt mellan nätverksmedia och nätverksenhet.

Protokoll: IRDA, USB, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, Ethernet (inklusive 10Base-T, 10Base2,

OSI: s huvudbrist är en obehandlad transportnivå. På IT kan du utbyta data mellan applikationer (introducera konceptet hamn - En applikationsidentifierare), men möjligheten att utbyta enkla datagram (efter typ UDP) i OSI, tillhandahålls inte - transportnivån ska bilda anslutningar, säkerställa leverans, kontrollera strömmen etc. (med TCP-typ). De verkliga protokollen genomför ett sådant tillfälle.

TCP / IP-familj

TCP / IP-familjen har tre transportprotokoll: TCP, fullt lämplig OSI, vilket ger data som är förvärvade, UDP, som endast svarar med ett fordon av närvaron av en port som ger datagram mellan applikationer som inte garanterar data och SCTP, som är utformad för att eliminera vissa TCP-brister och i vilka tillade några innovationer. (Det finns också cirka tvåhundra protokoll i TCP / IP-familjen, vars mest kända är det ICMP-serviceprotokoll som används för arbetets interna behov. Resten är inte heller transportprotokoll.)

IPX / SPX-familj

I Family Ports i IPX / SPX (kallas "socklar" eller "sockets") visas i IPX-nätverksskiktprotokollet, vilket ger datagram mellan applikationer (operativsystem reserverar en del av uttagen för sig själv). SPX-protokollet kompletterar i sin tur IPX av alla andra transportnivåfunktioner i full överensstämmelse med OSI.

Som en IPX-värdadress används en identifierare som bildas från det fyra-paketnätverksnummer (tilldelade av routrar) och nätverksadapterns MAC-adress.

Modell DoD.

TCP / IP-protokollstack med en förenklad Four-nivå OSI-modell.

Adressering i IPv6.

Destinations- och källadresserna i IPv6 har en längd av 128 bitar eller 16 byte. Version 6 sammanfattar speciella typer av version 4-adresser i följande typer av adresser:

• Unicast är en individuell adress. Bestämmer en separat nod - en dator eller en port av routern. Paketet måste levereras av noden längs den kortaste vägen.
• Cluster - Cluster-adress. Indikerar en grupp av noder som har ett gemensamt adressprefix (till exempel bifogat ett fysiskt nätverk). Paketet måste routera en grupp av noder längs den kortaste vägen, och sedan levereras endast en av medlemmarna i gruppen (till exempel närmaste nod).
• Multicast är adressen till uppsättningen av noder, eventuellt i olika fysiska nätverk. Kopior av paketet måste levereras till varje uppsättning uppringning, med hjälp av maskinvarufunktionerna i grupp- eller sändningsleverans, om möjligt.

Som i IPv4-versionen är adresserna i IPv6-versionen uppdelad i klasser, beroende på värdet av flera ledande adressbitar.

De flesta av klasserna är reserverade för framtida användning. Den mest intressanta för praktisk användning är en klass som är utformad för internetleverantörer som heter Provider-tilldelad Unicast.

Adressen till denna klass har följande struktur:

En unik identifierare tilldelas varje internetleverantör, som är markerade med allt nätverk som stöds av dem. Därefter tilldelar leverantören unika identifierare till sina abonnenter och använder båda identifierarna när man tilldelar ett abonnentadressblock. Abonnenten tilldelar sig unika identifierare till dess undernät och noder av dessa nätverk.

Abonnenten kan använda det delnätverk som används i IPv4, för att ytterligare dela ned subnät-ID-fältet i mindre fält.

Det beskrivna schemat närmar sig IPv6-adresseringsschemat till de system som används i territoriella nätverk, t.ex. telefonnät eller nätverk x.25. Adressfältets hierarki kommer att göra det möjligt för de viktigaste routrarna att bara arbeta med äldre delar av adressen och lämnar bearbetning av mindre betydande fält av abonnenter-routrar.

Under området för nodidentifieraren krävs inte mindre än 6 byte, för att användas i IP-adresserna på MAC-adressen till lokala nätverk direkt.

För att säkerställa kompatibilitet med IPv4-adressadresseringsschemat, i IPv6-versionen finns en adressklass med 0000 0000 i de ledande adressbitarna. De yngre 4 byte av dessa klassadresser måste innehålla IPv4-adressen. Routrar som stöder båda versionerna av adresser måste sändas vid överföring av ett paket från ett nätverk som stöder IPv4-adressering, till ett nätverk som stöder adresseringen IPv6 och vice versa.

Kritik

Sju-nivå OSI-modellen kritiseras av vissa specialister. I synnerhet i den klassiska boken "UNIX. Guide till systemadministratören »EVI nemeth och andra skriver:

... medan ISO-utskotten hävdade med sina standarder, förändrades hela konceptet nätverk och TCP / IP-protokollet över ryggen. ...
…
Och så, när ISO-protokollen äntligen genomfördes, visade ett antal problem:
Dessa protokoll var baserade på begrepp som inte betyder någon mening i moderna nätverk.
Deras specifikationer var i vissa fall ofullständiga.
Enligt dess funktionalitet sämre än andra protokoll.
Förekomsten av många nivåer gjorde dessa protokoll långsamma och svåra att genomföra.
…
... nu erkänner de mest ivriga anhängare av dessa protokoll att OSI gradvis flyttar mot att bli en liten fotnot på sidorna med datorhistorik.

För att underlätta förståelsen av arbetet med alla nätverksenheter som anges i artikelnätverksenheterna om nivåerna i nätverksreferensmodellen OSI, gjorde jag schematiska ritningar med små kommentarer.

Till att börja med, återkalla nivåerna av referensen OSI-nätverksmodell och datainkapsling.

Se hur data överförs mellan två anslutna datorer. Samtidigt kommer jag att lyfta fram driften av nätverkskortet på datorer, eftersom Det är hon som är en nätverksenhet, och datorn är i princip nej. (Alla bilder är klickbara - för att förstora bilderna klickar på den.)

PC1-applikationsprogrammet skickar data till en annan applikation som finns på en annan PC2-dator. Från och med toppnivå (applikationsnivå) skickas data till nätverkskortet till kanalnivå. På den konverterar nätverkskortet ramar i bitar och skickar till den fysiska miljön (till exempel en twisted pair cable). På den andra sidan av kabeln mottas signalen, och PC2-datornätverkskortet accepterar dessa signaler, vilket igenkänner dem i bitar och bildar ramar från dem. Data (innehållet i ramar) decapsulerbar till den övre nivån, och när de når användningsnivån, får motsvarande program på PC2-datorn dem.

Repeater. Koncentrator.

Repeatern och navet arbetar på samma nivå, därför avseende OSI-nätverksmodellen, de är avbildade lika. För bekvämligheten av nätverksenheter visar vi dem mellan våra datorer.

Repeater och koncentrator av den första (fysiska) nivån. De får en signal, känner igen den och skickar signalen vidare till alla aktiva portar.

Network Bridge. Växla.

Nätverksbryggan och omkopplaren fungerar också på en nivå (kanal) och är avbildad i enlighet med lika.

Båda anordningarna är redan andra nivån, så förutom signaligenkänningen (som koncentratorer på första nivån) deklarerar de det (signal) i ramar. På den andra nivån jämförs kontrollsumman på släpvagnen (trailer) på ramen. Sedan från ramhuvudet känner igen mottagarens MAC-adress, och dess närvaro i det omkopplade tabellen kontrolleras. Om adressen är närvarande inkapslar rammen tillbaka i bitar och skickas (redan som en signal) till motsvarande port. Om adressen inte hittas uppstår sökprocessen för den här adressen i de anslutna nätverken.

Router.

Som du kan se är routern (eller routern) en tredje nivå. Så här är det med en routerfunktioner: En signal mottas till porten, och routern känner igen den. Erkänt signal (bitar) Formramar (ramar). Kontrollsumman i släpvagnen och mottagarens MAC-adress är markerad. Om alla kontroller har gått framgångsrikt bildar ramarna ett paket. På den tredje nivån utforskar routern paketet. Den har en IP-adress för destinationen (mottagare). Baserat på IP-adressen och det egna routingtabellen väljer routern den bästa vägen till paketet till mottagaren. Genom att välja banan inkapslar routern paketet i ramar och sedan i bitar och skickar dem som signaler till motsvarande port (vald i routingtabellen).

Slutsats

Sammanfattningsvis kombinerade jag alla enheter på en bild.

Nu har du tillräckligt med kunskap för att bestämma vilka enheter och hur de fungerar. Om du har några frågor, fråga dem om mig och inom en snar framtid kommer du eller jag eller andra användare säkert att hjälpa dig.