Osi е теоретичен модел, описващ принципния начин на комуникация и строежа на

3. Компютърни мрежи: OSI модел. Функции на отделните слоеве. Протоколи и интерфейси.
TCP/IP model. Сравнение с модела OSI. IP протокол: Адресация, Domain name system,
Маршрутизация и маршрутизиращи протоколи. TCP протокол: Мрежови услуги, Sockets.
OSI модел:
-
OSI е теоретичен модел, описващ принципния начин на комуникация и строежа на компютърните мрежи. Като главна градивна единица са използвани така наречените слоеве – всеки слой предоставя интерфейс и услуги към по-горния слой, като в същото време получава услуги от слоя под него.
-
OSI моделът предоставя обща рамка, която производителите и разпространителите да следват при проектиране на хардуера, операционните системи и протоколите, като дефинира стандартните спецификации за комуникация между системите.
-
Информацията, изпращана по мрежата, е във вид на данни или пакети от данни. Ако два сървъра (А и В) желаят да обменят информация, данните от предаващия А първо трябва да бъдат снабдени със служебна информация (метаданни) относно транспорта им и капсулирани
(пакетирани). Информацията се придвижва от А към В, като при преминаване през различните системи, данните претърпяват промяна вследствие на работата и функциите на отделните слоеве. Приемащият сървър В приема данните, като при него обработката на информацията се състои в премахване на служебната информация, прибавена за целите на транспорта при изпращача.
Функции на отделните слоеве:
-
Приложният слой (Application layer) е най-горният слой от OSI модела, който се отнася за приложения (програми) като интернет браузъри, мениджъри за отдалечено управление, клиенти за обмен на съобщения, HTTP, FTP, DNS сървъри и др. Този слой позволява на потребителските приложения да заявяват услуги или информация, а на сървър приложенията
– да се регистрират и предоставят услуги в мрежата.
-
Представителният слой (Presentation layer) се грижи за представяне на данните във вид, разбираем за получателя, като осигурява общия им формат за различни платформи. Извършва конвертиране и „превеждане“ на данните, компресиране/декомпресиране, както и криптиране/
декриптиране на информацията. Към протоколите, отнасящи се към представителния слой, спадат XDR, NFS и др.
-
Сесийният слой (Session layer) управлява създаването (и съответно прекъсването) на сесиите
(диалога) между представителните слоеве на две системи. Контролира и диалога между две приложения на различни сървъри и управлява потоците от данни посредством точки на синхронизация (checkpoints). Това включва поставянето на маркери в потока от данни.
Сесийният слой включва също протокола Remote Procedure Call (RPC), който позволява на клиенти да отправят запитвания за отдалечено изпълнение.
-
Транспортният слой (Transport layer) осигурява комуникация от край до край между процеси, изпълнявани на различни сървъри. Слоят използва адресите на клиентските и сървърните портове, за да идентифицира различните процеси. Извършва сегментиране на данните, подадени му от сесийния слой, с цел правилното им подреждане от получателя, като определя пореден номер за всеки сегмент. Протоколи, отнасящи се към транспортния слой, са TCP и
UDP (първият – осигуряващ надеждност, а вторият – бързина при трансфера на данните).
-
Мрежовият слой (Network layer) има за основна цел да задава логически адреси на източника и местоназначението, както и да определя най-добрия път за маршрутизиране на данните. За постигане на възможно най-добра маршрутизация устройствата от мрежовия слой
(маршрутизаторите) използват превключване на пакети (packet switching), което накратко се състои в това, че четейки адреса на логическото местоназначение, получен от един интерфейс, маршрутизаторът изпраща трафика (пакетите) чрез друг интерфейс към местоназначението.
Протоколи, работещи на този слой, са IP, IPsec, ICMP, IGMP, OSPF и др.

-
Каналният слой (DataLink layer) има за цел да предава и да приема кадри, а също така отговаря за тяхното физическо адресиране. Преди предаването на всеки пакет тук се прибавят глава (хедър) – в началото – и ремарке (трейлър) – в края, превръщайки го по този начин в кадър. Хедъри към данните прибавят и мрежовият и транспортният слоеве, но трейлърът се добавя само на ниво Data-link. Някои от основните характеристики на слоя са контрол на достъпа до преносната среда, добавяне на хардуерни (MAC) адреси на източника и местоназначението, подготвяне на пакетите за предаване (чрез капсулирането им в кадри, описано по-горе), изчисляване на контролната сума на кадъра (FCS), както и кодирането на електрическите, светлинните или електромагнитните импулси в преносната среда. При предаване на данни изпращащите устройства изпълняват алгоритъм за циклична проверка с остатък (CRC) или контрол на последователността на данните (FCS), като записват получената стойност в трейлъра на кадъра. Станцията-получател изпълнява същия алгоритъм и сверява стойностите, като по тази начин се установява дали кадърът се е повредил по време на преноса. Към този слой се отнасят протоколи като Frame Relay, ISDN, HDLC, PPP и др.
-
Физическият слой (Physical layer) е най-долният слой от модела и работи само с единици и нули (битове), изграждащи кадъра. Основната му функция е да предава битове по комуникационна линия. Битовете са кодирани като физически състояния на преносната среда.
При жичните кабели това са електрически сигнали, при оптичните влакна – светлинни импулси, а при безжичните връзки – електромагнитни вълни. В този слой имат значение електрическите и механичните характеристики, които определят представянето и формирането на сигналите. Към този слой има спецификации за отделните типове преносна среда и конектори, като форма, структура и състав.