Същност на osi модел
Изтегляне 42.59 Kb.
|
|
Увод
В един все по-взаимосвързан свят мрежовите протоколи играят основна роля за правилното функциониране на електронните комуникации. Тези протоколи са набори от правила и стандарти, които позволяват на устройства и системи да обменят информация и да комуникират. ефективно. В тази статия ще проучим дефиницията на мрежовите протоколи и някои важни примери които се използват широко в областта на компютърните мрежи. Мрежовите протоколи са жизненоважни за функционирането на интернет и други мрежи изчисления. Без тях устройствата не биха могли да комуникират помежду си и трансферът на данни би бил невъзможен.Мрежовите протоколи са разделени на различни слоеве, всеки със своята специфична цел и набор от правила. Някои примери за широко използвани мрежови протоколи включват TCP/IP, HTTP, FTP, DNS и DHCP. Мрежовите протоколи са основни за комуникация и пренос на данни в компютърни мрежи. Те играят решаваща роля във функционирането на Интернет и други мрежи, гарантирайки, че устройствата могат да обменят информация ефективно и сигурно. Някои общи примери за мрежови протоколи включват TCP/IP, HTTP, FTP, DNS и DHCP, всеки от които е предназначен да обслужва специфична функция. Важно е да разберете тези протоколи, за да се възползвате напълно от мрежовите възможности и да осигурите оптимална производителност. Същност на OSI модел OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) е теоретичен модел, описващ принципния начин на комуникация и строежа на телекомуникационните и 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 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 нива (наречени 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. Моделът OSI не е дефиницията на a топология нито самият мрежов модел. Това, което OSI наистина прави, е да дефинира тяхната функционалност, за да постигне стандарт.. Този модел също не уточнява или дефинира протоколите, които се използват в комуникацията, тъй като те се изпълняват независимо. OSI (Open System Interconnect) е абстрактен модел, създаден от организацията ISO (International Organization for Standardization), който описва, как компютърните системи комуникират помежду си. Моделът дефинира набор от правила и изисквания за комуникацията и оперативната съвместимост между различните устройства, продукти и софтуер в мрежова инфраструктура. OSI модел-слоеве OSI моделът е разделен на седем слоя: физически, канален, мрежов, транспортен, сесиен, представителен, приложен. 1.Физически слой на OSI модела Физическият слой на OSI модела обхваща физическия хардуер и мрежовите компоненти като UTP кабели, оптически кабели, безжични връзки. Слой 1 на OSI модела предава данни под формата на единици и нули. Технически, този слой улавя битове от края на изпращача, кодира ги в сигнал, изпраща сигнала по мрежата и декодира сигнала в края на получателя. По този начин, без слой 1, предаването на битове данни през мрежови устройства чрез физически носители не е възможно. Това е най-ниският слой на модела OSI и се грижи за топологията на мрежата и глобалните връзки на оборудването към мрежата. То се отнася както до физическата среда, така и до начина, по който се предават информацията и мрежите. Физическото ниво или физически слой (Level 1) е мястото, където се извършват трансформациите, които се правят в последователността от битове за предаването им от едно място на друго. Той е отговорен за предаването на битовете информация през носителя, използван за предаване. Той също така се занимава с физическите свойства и електрическите характеристики на различните компоненти. В допълнение, вие ще отговаряте за механичните аспекти на връзките и терминалите, включително интерпретацията на електрически/електромагнитни сигнали. Физическият слой (Level 1) отговаря за физическите връзки на оборудването към мрежата, както по отношение на физическа среда (ръководени медии и неуправлявани медии), при средни характеристики (вид на кабела или неговото качество; тип стандартизирани съединители и т.н.) вече начина, по който се предава информацията. Физическият слой получава поток от битове и се опитва да го изпрати до местоназначението и не е негова отговорност да ги доставя без грешки, тъй като тази отговорност пада върху слоя за връзка за данни. Физическият слой предоставя услуги на връзката за данни, с цел да предоставя услуги на мрежовия слой. 2. Канален слой на OSI модела Вторият слой на OSI модела - каналният слой, предава данни между две връзки, които са директно свързани или работят върху една и съща мрежова архитектура. Обикновено този слой взема пакети с данни от слой 3 и ги разделя на фреймове, преди да ги изпрати до дестинацията. Слой 2 на OSI модела е разделен на два подслоя: -media access control (MAC) -logical link control (LLC). MAC слоя управлява достъпа до мрежата както и предаването на данните през нея, а LLC слоят капсулира фреймовете с данни, предавани през мрежовата свързваща среда, като проводници или кабели. Добре известният протокол на каналния слой включва Address Resolution Protocol (ARP), който преобразува IP адресите в MAC адреси. Този нос се занимава с физическо адресиране, достъп до средата, откриване на грешки, подредено разпределение на кадрите и контрол на потока. Той е отговорен за надеждното предаване на информация чрез верига за предаване на данни. този слой получава заявки от мрежовия слой и използва услугите на физическия слой. Всяка предавателна среда трябва да е в състояние да осигури предаване без грешки, тоест надеждно предаване на данни през физическа връзка. За да постигнете това, трябва да монтирате информационни блокове (наречени рамки в този слой), осигурете им адрес на слой на връзката (Dirección MAC), управлява откриването или коригирането на грешки и се занимава с контрола на потока между екипите. Следователно този слой трябва да създава и разпознава границите на кадрите, както и да решава проблемите, произтичащи от влошаването, загубата или дублирането на тези информационни блокове. Можете също да включите някои механизъм за регулиране на движението, с което да се избегне насищането на приемник, който е по-бавен от предавателя. Основните функции на този слой звук: иницииране, прекратяване и идентификация, сегментиране и блокиране, октет и синхронизиране на знаци, очертаване и прозрачност на рамката, контрол на грешки, контрол на потока, възстановяване и управление на грешки, както и координация на комуникацията. 3.Мрежов слой на OSI модела Мрежовият слой на OSI модела дава възможност да се осъществява комуникацията между множество мрежи. Той получава сегменти от данни от горния слой, допълнително разбити на по-малки пакети от страната на изпращача. От страната на приемника този слой сглобява данните заедно. Мрежовият слой осъществява функцията за маршрутизиране, при което предаването на данни се осъществява чрез избор на най-добрия възможен маршрут или път, който свързва различни мрежи и осигурява ефективен трансфер на данни. Този мрежов слой използва интернет протокол (IP) за доставка на данни. Това е ниво или слой, който осигурява свързаност и избор на път между две хост системи, които могат да бъдат разположени в географски различни мрежи. Единиците данни се наричат пакети и могат да бъдат класифицирани в протоколи за маршрутизиране и протоколи за маршрутизиране. Предлага услуги на по-високо ниво (транспортен слой) и се поддържа от слоя за връзка за данни, тоест да използва функциите му. Основната задача на слоя за връзка за данни е да вземе предаване на данни и да го трансформира в безгрешно такова за мрежовия слой.. Той изпълнява тази функция, като разделя входните данни на рамки с данни (че не замисляте) и последователно предаване на кадрите, за да се обработят кадрите на състоянието, които изпраща до целевия възел. За да изпълните задачата си, може да присвоява уникални мрежови адреси, да свързва различни подмрежи, да маршрутизира пакети, да използва контрол на претоварването и контрол на грешки. Работата на мрежовия слой е да получава данни от източника до местоназначението, дори когато двете не са директно свързани. Рутерите работят на този слой, въпреки че могат да действат като превключвател на слой 2 в определени случаи, в зависимост от функцията, която му е назначена. Какво още защитните стени действат върху този слой главно, за да отхвърлят машинни адреси. 4.Транспортен слой на OSI модела Транспортният слой на OSI модела позволява безопасен трансфер на съобщения между подателя и получателя. Той разделя данните, получени от горния пети сесиен слой на сегменти. Също така събира отново данните от страната на получателя, за да може слоя на сесията да ги прочете. Слой 4 на OSI модела изпълнява две критични функции: - контрол на потока - контрол на грешките. Контролът на потока предполага регулиране на скоростта на трансфер на данни. Той гарантира, че комуникиращото устройство с добра мрежова връзка не изпраща данни с по-високи скорости, което е трудно за устройства с по-бавни връзки. Контролът на грешки се отнася до функцията за проверка на грешки, за да се гарантира пълнотата на данните. В случаи на непълни данни този слой изисква от системата да изпрати отново непълните данни. Примери за протоколи на транспортния слой включват: -протокол за управление на предаването (TCP) -протокол за потребителска дейтаграма (UDP). Функции на TCP и UDP: TCP цели да предаде данните коректно и точно, както и при дестинацията да се сглобят последователно както са били при подателя. При загуба на пакет се изисква да се изпрати отново. Това е важно при приложенията, които изискват точно съдържание повече от колкото бързо предаване, като например: web страница или е-mail. UDP няма функционалност за препращане на загубени пакети или реасемблиране. Тук идеята е данните да стигнат максимално бързо от точка А до Б като загубата на някой пакет не е фатално. Пример е IP телефонията (Voice Over IP) или Streaming услугите. Крайната цел на транспортния слой е предоставят ефикасна и надеждна услуга на потребителите, които обикновено са процеси на приложния слой. За да постигне тази цел, този слой използва услугите, предоставени от мрежовия слой. Извиква се хардуер или софтуер на транспортния слой, който обработва транспорта транспортен обект. 5. Сесиен слой на OSI модела Сесийният слой на OSI модела установява комуникационна сесия между комуникиращи обекти. Сесията се поддържа на достатъчен интервал от време, за да се осигури ефективно предаване на данни и да се избегне загубата на изчислителни ресурси. Петият OSI слой - сесийният, е отговорен и за синхронизирането на данни, за да се поддържа плавен поток от данни. Това означава, че в ситуации, когато голям обем от данни се изпращат наведнъж, слой 5 може да раздели данните на по-малки части чрез добавяне на контролни точки (checkpoints). Да приемем например, че искате да изпратите документ от 500 страници на друго лице. В този случай този слой може да добави контролни точки на 50 или 100 страници. Това е приложимо в случай, че прехвърлянето на документ е прекъснато поради повреда в мрежата или системата. След като проблемът със системната повреда бъде разрешен, прехвърлянето на документи се възобновява от последната контролна точка. Такава система спестява време, като не рестартира прехвърлянето на файлове отначало. Слоят на сесията се появява като начин за организиране и синхронизиране на диалога и контрол на обмена на данни. Неговата мисия е да организира връзката между двете крайни системи., поради което се нарича още комуникационен слой. Сесията позволява обикновен транспорт на данни, както прави транспортния слой, но също така предоставя подобрени услуги, които са полезни в някои приложения. Този слой е този, който отговаря за поддържането и контролирането на връзката, установена между два компютъра, които предават данни от всякакъв вид. Какво още осигурява механизмите за контрол на диалога между приложенията на крайните системи. Източно ниво 5 предлага няколко услуги, които са от решаващо значение за комуникацията, каквито са: -Контрол на диалога. Може да бъде едновременно и в двете посоки (пълен дуплекс) или се редува в двете посоки (полудуплекс) -Контрол на групиране. С това се постига, че две комуникации не се осъществяват едновременно. -възстановяване (контролно-пропускателни пунктове). Те служат така, че ако възникне прекъсване на предаването, то може да бъде възобновено от последната точка на проверка, а не от началото. 6. Представителен слой на OSI модела Представителният слой на OSI модела често се нарича синтаксис или слой за превод, тъй като превежда данните на приложението в мрежов формат. Този слой също криптира и декриптира данните, преди да ги предаде по мрежата. Например, слой 6 криптира данните от приложението и ги декриптира в края на получателя, като гарантира сигурно предаване на данни. Освен това е известно, че този слой компресира данни, получени от слой 7, за да намали общия размер на прехвърлените данни. На този слой оперират SSL сертификатите. Целта на слоя за презентация е да погрижете се за представянето на информацията, така че въпреки че различните компютри могат да имат различни вътрешни представяния на знаци (ASCII, Unicode, EBCDIC), числа, звук или изображения, данните пристигат по разпознаваем начин. Данните се транспортират локално в стандартизирани формати Този нос е първият, който работи повече върху съдържанието на комуникацията, отколкото върху това как се установява. Той се занимава с аспекти като семантиката и синтаксиса на предаваните данни, тъй като различните компютри могат да имат различни начини за работа с тях. Можем да обобщим този слой като този, който отговаря за обработката на абстрактните структури от данни и за извършване на преобразувания на представяне на данни, необходими за правилното тълкуване на същите. С няколко думи това е преводач. Слой 6 изпълнява три основни функции. Тези функции са: -форматиране на данни -криптиране на данни - компресиране на данни. Приложният слой се явява посредник между приложните програми и процесите от модела OSI. Той осигурява достъп на софтуерните приложния до мрежовите услуги. В този слой работят протоколите: -HTTP – протокол за отваряне на уеб страници в Интернет. -FTP – протокол за трансфер на файлове по мрежата. Представителния слой определя използвания формат за обмен на данните. Получените от приложния слой данни се представят във вид на пакети („универсален” формат за пренос). При получателя става обратно преобразуване на данните от „универсален” във формат, използван от приложния слой на получаващия компютър. 7. Приложен слой на OSI модела Приложният на OSI модела е най-горният слой в OSI модела. Слоят установява комуникация между приложението в мрежата и крайния потребител, който го използва, като дефинира протоколите за успешно взаимодействие с потребителя. Отличен пример за този слой са уеб браузърите, FTP приложенията, комуникация с мрежови принтери и чат приложенията. Надяваме се с тази публикация да успяхме ясно и разбираемо да представим абстрактния OSI модел. Този слой предлага приложения (потребител или не) На възможност за достъп до услугите на другите слоеве и дефинира протоколите, използвани от приложенията за обмен на данни, като имейл (POP и SMTP), мениджъри на бази данни или файлов сървър (FTP). Има толкова много протоколи, колкото има различни приложения, тъй като нови приложения непрекъснато се разработват, броят на протоколите непрекъснато расте. В този слой се установява връзката за останалите нива и се подготвят функциите за приложенията. Съдържа приложенията, видими за потребителя. Трябва да се отбележи, че обикновено потребителят не взаимодейства директно с нивото на приложението. Обикновено взаимодейства с програми, които от своя страна взаимодействат с нивото на приложението. Сред популярни генерични протоколи включват: -http(Протокол за прехвърляне на HyperText) за достъп до уеб страници. -FTP (Протокол за прехвърляне на файлове) за прехвърляне на файлове. -SMTP (Прост протокол за прехвърляне на поща) за изпращане и разпространение на имейли. -POP (Пощенски протокол)/IMAP, за извличане на имейл. -SSH (Сигурна обвивка) предимно отдалечен терминал. -Telnet за достъп до отдалечени компютри. Въпреки че е излязъл от употреба поради несигурността си, тъй като ключовете пътуват некриптирани по мрежата. Трябва да се отбележи, че потребителят обикновено не взаимодейства директно с приложния слой. Често взаимодейства с програми, които от своя страна взаимодействат с приложния слой, но скриват основната сложност. Така например, потребителят не изпраща заявка "GET /index.html HTTP/1.0", за да получи html страница, нито чете директно HTML/xml кода. Или когато разговаряме с Instant Messenger, не е необходимо да кодираме информацията и данните на получателя, за да ги доставим на слоя Презентация (слой 6), за да изпрати пакета. Мрежовите протоколи Мрежовите протоколи са разделени на различни слоеве, всеки със своята специфична цел и набор от правила. Някои примери за широко използвани мрежови протоколи включват TCP/IP, HTTP, FTP, DNS и DHCP. TCP/IP протоколът е един от най-важните и широко използвани протоколи в Интернет. Той отговаря за предаването на данни на ниво мрежова връзка и осигурява надежден подход за изпращане и получаване на пакети с данни. HTTP, от друга страна, е протокол, който позволява на потребителите да имат достъп до уеб страници в World Wide Web. FTP се използва за прехвърляне на файлове между клиент и сървър, докато DNS е отговорен за преобразуването на имена на домейни в IP адреси. Широко използван е протоколът за управление на предаването (TCP). Този протокол е отговорен за установяването на надеждни и сигурни връзки между устройствата в мрежата. Той гарантира правилното доставяне на пакети с данни, като гарантира, че те няма да бъдат загубени или повредени по време на предаване. TCP също така се грижи за контрола на потока и контрола на задръстванията, като гарантира оптимална производителност на мрежата. В допълнение към IP и TCP има и други мрежови протоколи Важна информация като протокола за динамично конфигуриране на хост (DHCP), който автоматично присвоява IP адреси на устройства в мрежата, протокола за контрол на достъпа до медиите (MAC), който позволява прехвърлянето на данни в локални мрежи, и протокола за разрешаване на адреси (ARP) който картографира IP адреси към физически адреси на устройства на ниво мрежа. Тези протоколи играят основна роля в ефективната и сигурна работа на цифровите мрежи. Този протокол е отговорен за маршрутизирането на пакети данни през интернет, идентифицирането и адресирането на устройства в мрежата. Той използва IP адреси за идентифициране и локализиране на устройства, както и мрежови маски за управление на подмрежи. Интернет протоколът също така се грижи за фрагментирането и повторното сглобяване на пакети с данни, като гарантира, че те пристигат правилно до местоназначението си. 2.IPX/SPX IPX/SPX (Internet Package Exchange/Sequenced Packet Exchange) е мрежовият протокол на фирмата Novell. Той е задължителен при NetWare мрежите. Може да работи и на мрежа на Microsoft. Фирмата е създала собствена реализация на IPX/SPX съвместими протоколи, която се нарича NWLink. Протоколът IPX/SPX изисква минимално конфигуриране. От съображения за сигурност може да се използва на вътрешни мрежи на Microsoft, свързани към Интернет. IPX е модел, който включва търговски, технически и оперативни изисквания. Прилагането на този модел се състои от редица взаимносвързани IP мрежи, експлоатирани и управлявани от международни оператори и местни доставчици (IPX доставчици), които се конкурират за взаимносвързани доставчици на услуги според взаимно изгодни бизнес модели. От гледна точка на мрежата IPX е глобална, частна, мултисервизна, сигурна IP мрежа, отворена за всеки доставчик на услуги съгласно договорно споразумение, което поддържа цялостно качество на услугата. От търговска гледна точка IPX подкрепя принципа на каскадни плащания/маршрутизация на плащанията за взаимно свързане (когато е приложимо) IPX/SPX (Internet Package Exchange/Sequenced Packet Exchange) е мрежовият протокол на фирмата Novell. Той е малък и бърз протокол, поддържащ маршрутизиране Той е задължителен при NetWare мрежите. Може да работи и на мрежа на Microsoft. Фирмата е създала собствена реализация на IPX/SPX съвместими протоколи, която се нарича NWLink. Протоколът IPX/SPX изисква минимално конфигуриране. От съображения за сигурност може да се използва на вътрешни мрежи на Microsoft, свързани към Интернет. IPX / SPX е съкращение от Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange. IPX и SPX са мрежови протоколи, използвани първоначално в мрежи, използващи (след прекратяване) операционни системи Novell NetWare. Те също така станаха широко използвани в мрежите, разполагащи Microsoft Windows LANS, тъй като замениха NetWare LANS, но вече не се използват широко. IPX / SPX също е широко използван преди и до Windows XP, който поддържа протоколите, докато по-късните версии на Windows не го правят, а TCP / IP поема за мрежата . 3. NetBEUI Малки равноправни мрежи, базирани на Windows могат да се конфигурират чрез протокола NetBEUI (NetBIOS extended User Interface). NetBEUI използва протоколите NetBIOS. Той е малък, бърз и ефикасен протокол, но не поддържа маршрутизиране, поради което използването му в големи мрежи е невъзможно. Протоколът NetBEUI е сравнително прост протокол и лесен за конфигуриране. Той е по-бърз от TCP/IP протокола и все още се поддържа в операционните системи на Microsoft. Малки локални мрежи могат да се конфигурират чрез протокола NetBEUI (NetBIOS extended User Interface). NetBEUI използва протоколите NetBIOS. При NetBEUI протоколът няма възможност за маршрутизиране на информацията т.е може да се използва само в локална мрежа. Протоколът NetBEUI е сравнително прост протокол и лесен за конфигуриране. Той е по-бърз от TCP/IP протокола. NetBEUI се поддържа от всички мрежови операционни системи Microsoft Windows; изпълнението му в Windows NT се нарича протокол NetBEUI Frame (NBF). Какво представлява NBF (NetBEUI Frame)? NetBEUI Frame е подобрена реализация на протокола NetBEUI, който е достъпен на операционните системи Microsoft Windows NT. Някои от подобренията и специалните характеристики на NetBEUI Frame (NBF) включват следното: -Поддръжка на спецификация на интерфейса на мрежовия драйвер (NDIS) версия 3 за пълна 32-битова комуникация на асинхронния транспортен слой, използвайки слоя интерфейс на транспортния драйвер (TDI) като емулатор на NetBIOS -Поддръжка за автоматична настройка на паметта чрез динамично разпределение на паметта -Поддръжка за комутируеми клиенти чрез услугата за отдалечен достъп (RAS) -Разширяване на лимита на NetBEUI от 256 едновременни NetBIOS сесии до повече от 1000 сесии Въпреки че NetBEUI е по същество немаршрутируем протокол, NBF поддържа Tоken Ring в мрежите на IBM Token Ring. Приложна задача: Използвана литература: 1.https://www.tecnobits.com/bg/%D0%9A%D0%B0%D0%BA%D0%B2%D0%BE-%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D0%B2%D0%B0%D1%82-%D0%BC%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8-%D0%B8-%D0%BA%D0%BE%D0%B8-%D1%81%D0%B0-%D0%BD%D1%8F%D0%BA%D0%BE%D0%B8-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%3F/ 2. https://ubunlog.com/bg/%D0%BE%D1%81%D0%B8-%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB/ 3. https://pgmet.pleven.bg/wp-content/uploads/2021/08/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8E%D1%82%D1%8A%D1%80%D0%BD%D0%B8-%D0%BC%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B8-11%D0%B0.pdf 4. https://delta.bg/blog/osi-model/ 5. https://ubunlog.com/bg/%D0%BE%D1%81%D0%B8-%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB/ 6. https://www.daskalo.com/nezabravka/files/2013/10/13.pdf 7. https://obuch.info/plan-tezis--osi-model--tcpip--ipxspx--netbeui-primerna-prilojn.html?page=5 Изтегляне 42.59 Kb. Сподели с приятели:
|