Περιεχόμενο
- 1. Φυσική στρώση
- 2. Layer Link Layer
- 3. Επίπεδο δικτύου
- 4. Επίπεδο μεταφοράς
- 5. Στρώμα περιόδου σύνδεσης
- No Bugs, No Stress - Ο οδηγός σας βήμα προς βήμα για τη δημιουργία λογισμικού που αλλάζει τη ζωή χωρίς να καταστρέφει τη ζωή σας
- 6. Επίπεδο παρουσίασης
- 7. Επίπεδο εφαρμογής
- Κάνοντας όλοι μαζί
- Συμπέρασμα: Μαθήματα από το μοντέλο OSI
Πηγή: Grybaz / Dreamstime.com
Πάρε μακριά:
Αντί να χρησιμεύει ως πρωτόκολλο, το μοντέλο OSI έχει γίνει ένα εργαλείο διδασκαλίας που δείχνει τον τρόπο χειρισμού των διαφορετικών καθηκόντων μέσα σε ένα δίκτυο, προκειμένου να προωθηθεί η μετάδοση δεδομένων χωρίς σφάλματα.
Το μοντέλο ανοιχτού συστήματος διασύνδεσης, γνωστότερο ως το μοντέλο OSI, είναι ένας χάρτης δικτύου που αναπτύχθηκε αρχικά ως παγκόσμιο πρότυπο για τη δημιουργία δικτύων. Αλλά αντί να χρησιμεύσει ως πρότυπο με συμφωνημένα πρωτόκολλα που θα χρησιμοποιούσαν παγκοσμίως, το μοντέλο OSI έχει γίνει ένα εργαλείο διδασκαλίας που δείχνει πώς πρέπει να αντιμετωπίζονται διαφορετικά καθήκοντα εντός ενός δικτύου, προκειμένου να προωθηθεί η μετάδοση δεδομένων χωρίς σφάλματα.
Αυτές οι εργασίες χωρίζονται σε επτά στρώματα, καθένα από τα οποία εξαρτάται από τις λειτουργίες "handed-off" από άλλες στρώσεις. Ως αποτέλεσμα, το μοντέλο OSI παρέχει επίσης έναν οδηγό για την αντιμετώπιση προβλημάτων δικτύου εντοπίζοντας τα σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Εδώ θα δούμε τα στρώματα του μοντέλου OSI και τις λειτουργίες που εκτελούν μέσα σε ένα δίκτυο.
1. Φυσική στρώση
Το φυσικό στρώμα είναι το πραγματικό καλώδιο, ίνες, κάρτες, διακόπτες και άλλος μηχανικός και ηλεκτρικός εξοπλισμός που αποτελούν ένα δίκτυο. Αυτό είναι το στρώμα που μετατρέπει τα ψηφιακά δεδομένα σε σήματα που μπορούν να μεταφερθούν κάτω από ένα καλώδιο για τη μετάδοση δεδομένων. Αυτά τα σήματα είναι συχνά ηλεκτρικά αλλά, όπως και στην περίπτωση των οπτικών ινών, μπορούν επίσης να είναι μη ηλεκτρικά σήματα όπως οπτικά συστήματα ή οποιοσδήποτε άλλος τύπος παλμού που μπορεί να κωδικοποιηθεί ψηφιακά. Από τη σκοπιά της δικτύωσης, ο σκοπός του φυσικού επιπέδου είναι να παρέχει την αρχιτεκτονική για την αποστολή και λήψη δεδομένων. Το φυσικό στρώμα είναι ίσως το πιο εύκολο στρώμα για την αντιμετώπιση προβλημάτων, αλλά το πιο δύσκολο να επιδιορθωθεί ή να κατασκευαστεί, καθώς περιλαμβάνει την υποδοχή υλικού που έχει συνδεθεί και συνδεθεί.
2. Layer Link Layer
Το στρώμα σύνδεσης δεδομένων είναι εκεί όπου οι πληροφορίες μετατρέπονται σε συνεκτικά "πακέτα" και πλαίσια που μεταφέρονται σε υψηλότερα επίπεδα. Ουσιαστικά, το στρώμα ζεύξης δεδομένων αποσυμπιέζει ανεπεξέργαστα δεδομένα που προέρχονται από το φυσικό στρώμα και μεταφράζει πληροφορίες από τα ανώτερα στρώματα σε ακατέργαστα δεδομένα που αποστέλλονται μέσω του φυσικού επιπέδου. Το στρώμα ζεύξης δεδομένων είναι επίσης υπεύθυνο για την αλίευση και αντιστάθμιση για τυχόν σφάλματα που εμφανίζονται στο φυσικό στρώμα.
3. Επίπεδο δικτύου
Το επίπεδο δικτύου είναι εκεί όπου έχει οριστεί ο προορισμός για εισερχόμενα και εξερχόμενα δεδομένα. Εάν το στρώμα ζεύξης δεδομένων είναι ο αυτοκινητόδρομος που οδηγεί τα αυτοκίνητα, το στρώμα δικτύου είναι το σύστημα GPS που λέει στους οδηγούς πώς να φτάσουν εκεί. Η διευθυνσιοδότηση προστίθεται στα δεδομένα με την προσέλκυση πληροφοριών γύρω από το πακέτο δεδομένων με τη μορφή κεφαλίδας διεύθυνσης. Αυτό το επίπεδο είναι επίσης υπεύθυνο για τον καθορισμό της ταχύτερης διαδρομής προς τον προορισμό και για το χειρισμό τυχόν προβλημάτων με την αλλαγή πακέτων ή τη συμφόρηση του δικτύου. Αυτό είναι το στρώμα όπου οι δρομολογητές εργάζονται για να εξασφαλίσουν ότι τα δεδομένα διορθώνονται σωστά πριν τα μεταφέρουμε στο επόμενο σκέλος του ταξιδιού του πακέτου.
4. Επίπεδο μεταφοράς
Το στρώμα μεταφοράς είναι υπεύθυνο για τη ροή δεδομένων σε όλο το δίκτυο. Σε αυτό το επίπεδο, τα δεδομένα δεν θεωρούνται ως μεμονωμένα πακέτα, αλλά περισσότερο από την άποψη μιας συνομιλίας. Για να επιτευχθεί αυτό, χρησιμοποιούνται πρωτόκολλα - τα οποία ορίζονται ως "κανόνες επικοινωνίας". Τα πρωτόκολλα παρακολουθούν την πλήρη μετάδοση πολλών πακέτων - ελέγχουν τη συνομιλία για σφάλματα, αναγνωρίζουν επιτυχείς μεταδόσεις και ζητούν αναμετάδοση αν ανιχνευθούν σφάλματα.
Το στρώμα δικτύου και το στρώμα μεταφοράς λειτουργούν μαζί σαν ένα ταχυδρομικό σύστημα. Το στρώμα δικτύου αντιμετωπίζει τα δεδομένα, όπως ένα άτομο απευθύνεται σε ένα φάκελο. Στη συνέχεια, το στρώμα μεταφοράς ενεργεί ως τοπικός ταχυδρομικός κλάδος της er, διαχωρίζοντας και ομαδοποιώντας όλα τα παρόμοια δεδομένα σε μεγαλύτερες αποστολές που προορίζονται για άλλους τοπικούς κλάδους, όπου θα παραδοθούν στη συνέχεια.
5. Στρώμα περιόδου σύνδεσης
Το επίπεδο συνόδου είναι εκεί όπου οι συνδέσεις γίνονται, διατηρούνται και τελειώνουν. Αυτό συνήθως αναφέρεται σε αιτήματα εφαρμογής για δεδομένα μέσω του δικτύου.
No Bugs, No Stress - Ο οδηγός σας βήμα προς βήμα για τη δημιουργία λογισμικού που αλλάζει τη ζωή χωρίς να καταστρέφει τη ζωή σας
Δεν μπορείτε να βελτιώσετε τις δεξιότητες προγραμματισμού σας όταν κανείς δεν ενδιαφέρεται για την ποιότητα του λογισμικού.
Ενώ το στρώμα μεταφοράς χειρίζεται την πραγματική ροή δεδομένων, το στρώμα συνόδου ενεργεί ως εκφωνητής, διασφαλίζοντας ότι τα προγράμματα και οι εφαρμογές που ζητούν και που γνωρίζουν τα αιτήματά τους γεμίζουν. Από τεχνική άποψη, το στρώμα συνεδρίας συγχρονίζει τη μετάδοση δεδομένων.
6. Επίπεδο παρουσίασης
Το στρώμα παρουσίασης είναι εκεί όπου τα λαμβανόμενα δεδομένα μετατρέπονται σε μορφή που μπορεί να κατανοήσει η εφαρμογή για την οποία προορίζεται. Το έργο που γίνεται σε αυτό το επίπεδο θεωρείται καλύτερα ως εργασία μετάφρασης. Για παράδειγμα, τα δεδομένα συχνά κρυπτογραφούνται στο στρώμα παρουσίασης πριν μεταφερθούν στα άλλα στρώματα για εισαγωγή. Όταν λαμβάνονται δεδομένα, θα αποκρυπτογραφηθούν και θα μεταφερθούν στην εφαρμογή στην οποία προορίζονται με τη μορφή που αναμένεται.
7. Επίπεδο εφαρμογής
Το επίπεδο εφαρμογής συντονίζει την πρόσβαση στο δίκτυο για το λογισμικό που εκτελείται σε συγκεκριμένο υπολογιστή ή συσκευή. Τα πρωτόκολλα στη στρώση εφαρμογής χειρίζονται τα αιτήματα που κάνουν διάφορες εφαρμογές λογισμικού στο δίκτυο. Εάν ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Web θέλει να κατεβάσει μια εικόνα, ένας πελάτης θέλει να ελέγξει το διακομιστή και ένα πρόγραμμα κοινής χρήσης αρχείων θέλει να φορτώσει μια ταινία, τα πρωτόκολλα στο επίπεδο εφαρμογής θα οργανώσουν και θα εκτελέσουν αυτά τα αιτήματα.
Κάνοντας όλοι μαζί
Έχουμε εξετάσει το μοντέλο OSI από το κάτω επίπεδο πάνω. Μια απλοποιημένη περίληψη αυτής της διαδικασίας μπορεί να χωριστεί σε τρεις απαιτήσεις:
- Ο υπολογιστής πρέπει να συνδεθεί με ένα δίκτυο (φυσικό στρώμα) και πρέπει να έχει έναν τρόπο ανάγνωσης δεδομένων (στρώμα σύνδεσης δεδομένων). Το δίκτυο πρέπει επίσης να έχει μια σωστή διεύθυνση (επίπεδο δικτύου) για να μάθει πώς να έρχεται και να πηγαίνει.
- Το ίδιο το δίκτυο πρέπει να έχει τρόπους αποτελεσματικής παράδοσης των δεδομένων στους κατάλληλους αποδέκτες (στρώμα μεταφοράς) και να επιτρέπει στους παραλήπτες να γνωρίζουν ότι έχει παραδοθεί (στρώμα συνεδρίας).
- Τα δεδομένα πρέπει να αποσυσκευαστούν και να παραδοθούν στην εφαρμογή σε μορφή που καταλαβαίνει (στρώμα παρουσίασης) και στη συνέχεια πρέπει να συμπληρώσουν τις αιτήσεις που κάνουν διάφορες εφαρμογές λογισμικού στο δίκτυο για το χρήστη (στρώμα εφαρμογής).
τα δεδομένα αρχίζουν στην αντίθετη κατεύθυνση, αρχίζοντας από το επάνω στρώμα OSI - το στρώμα εφαρμογής - και μετακινούνται προς τα κάτω μέσω του μοντέλου, τελικά τελειώνοντας όταν τα δεδομένα παραλαμβάνονται από τον παραλήπτη μέσω του φυσικού επιπέδου.
Συμπέρασμα: Μαθήματα από το μοντέλο OSI
Το μοντέλο OSI παρέχει μια εννοιολογική άποψη των δικτύων, δείχνοντας τις εργασίες που διεκπεραιώνονται σε κάθε επίπεδο. Σε πρακτικό επίπεδο, ωστόσο, η εικόνα γίνεται πολύ πιο περίπλοκη. Ορισμένες συσκευές και πρωτόκολλα ταιριάζουν απόλυτα σε ένα μόνο στρώμα, ενώ άλλοι λειτουργούν σε πολλαπλά στρώματα και εκτελούν λειτουργίες που επηρεάζουν κάθε στρώμα. Όπως αναφέρθηκε, η ασφάλεια των δεδομένων με τη μορφή κρυπτογράφησης μπορεί να περιοριστεί στο επίπεδο παρουσίασης, αλλά η ασφάλεια του δικτύου επηρεάζει και τα επτά επίπεδα.
Τα δίκτυα πραγματικού κόσμου είναι πολύ λιγότερο καθορισμένα από ό, τι υποδεικνύει το μοντέλο OSI. Τούτου λεχθέντος, το μοντέλο παρέχει ένα εννοιολογικό πλαίσιο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση των αλληλεπιδράσεων δικτύου τόσο για την αντιμετώπιση προβλημάτων των υφιστάμενων δικτύων όσο και για το σχεδιασμό καλύτερων δικτύων στο μέλλον.