7 layers osi model
Какво е OSI модел: Пълно ръководство за 7-те слоя на OSI модел
В това Безплатна серия за обучение в мрежа , разгледахме всичко Основи на компютърните мрежи подробно.
Референтният модел на OSI означава Референтен модел за взаимосвързаност на отворена система който се използва за комуникация в различни мрежи.
ISO (Международна организация за стандартизация) разработи този референтен модел за комуникация, който да се следва в цял свят на даден набор от платформи.
Какво ще научите:
Какво е OSI модел?
Референтният модел за взаимосвързаност с отворена система (OSI) се състои от седем слоя или седем стъпки, които завършват цялостната комуникационна система.
В този урок ще разгледаме задълбочено функционалността на всеки слой.
Като софтуерен тестер е важно да разберете този OSI модел, тъй като всяко от софтуерните приложения работи въз основа на един от слоевете в този модел. Докато се потапяме дълбоко в този урок, ще проучим кой слой е той.
Архитектура на референтния модел на OSI
Връзка между всеки слой
Нека да видим как всеки слой в референтния модел на OSI комуникира помежду си с помощта на диаграмата по-долу.
По-долу е включено разширяването на всяка единица протокол, обменена между слоевете:
- APDU - Единица за данни на протокола за приложение.
- PPDU - Единица за данни на протокол за презентация.
- SPDU - Единица за данни на протокола на сесията.
- TPDU - Единица за данни на транспортния протокол (сегмент).
- Пакет - Протокол хост-рутер на мрежов слой.
- Кадър - Протокол хост-рутер на ниво връзка за данни.
- Битове - Протокол хост-рутер на физически слой.
Роли и протоколи, използвани на всеки слой
Характеристики на модела OSI
Различните характеристики на модела OSI са изброени по-долу:
- Лесна за разбиране комуникация през широки мрежи чрез архитектурата на референтния модел на OSI.
- Помага да се разберат подробностите, за да можем да разберем по-добре софтуера и хардуера, които работят заедно.
- Отстраняването на неизправности е по-лесно, тъй като мрежата се разпределя на седем слоя. Всеки слой има своя собствена функционалност, поради което диагностиката на проблема е лесна и отнема по-малко време.
- Разбирането на новите технологии поколение след поколение става по-лесно и адаптивно с помощта на модела OSI.
7 слоя от модела OSI
Преди да проучите подробностите за функциите на всички 7 слоя, проблемът, с който се сблъскват първоначалните, е, Как да запомня последователно йерархията на седемте референтни слоя OSI?
Ето решението, което аз лично използвам, за да го запомня.
Опитайте се да го запомните като A- PSTN- DP .
Започвайки отгоре надолу, A-PSTN-DP означава Application-Presentation-Session-Transport-Network-Data-link-Physical.
Ето 7-те слоя от модела OSI:
# 1) Слой 1 - Физически слой
- Физическият слой е първият и най-долният слой на референтния модел на OSI. Той главно осигурява предаването на битови потоци.
- Той също така характеризира типа носител, типа на съединителя и типа на сигнала, които ще се използват за комуникация. По принцип суровите данни под формата на битове, т.е. 0 и 1 се преобразуват в сигнали и се обменят върху този слой. Капсулирането на данни също се извършва на този слой. Краят на подателя и приемащият край трябва да са синхронизирани и скоростта на предаване под формата на битове в секунда също се определя на този слой.
- Той осигурява интерфейс за предаване между устройствата и предавателния носител и видът на топологията, който ще се използва за работа в мрежа, заедно с вида на режима на предаване, необходим за предаване, също се определя на това ниво.
- Обикновено за мрежа се използват топологии звезда, шина или пръстен, а използваните режими са полудуплекс, пълен дуплекс или симплекс.
- Примери от устройства от слой 1 включват концентратори, ретранслатори и конектори за Ethernet кабели. Това са основните устройства, които се използват на физическия слой за предаване на данни през даден физически носител, който е подходящ според нуждите на мрежата.
# 2) Layer 2 - Layer за връзка към данни
- Слоят за връзка към данни е вторият слой от дъното на референтния модел на OSI. Основната функция на слоя за връзка с данни е да извършва откриване на грешки и да комбинира битовете за данни във фреймове. Той комбинира суровите данни в байтове и байтове във фреймове и предава пакета с данни към мрежовия слой на желания хост на дестинацията. В края на местоназначението слоят за връзка с данни приема сигнала, декодира го във фреймове и го доставя на хардуера.
- Мак адрес: Линкът за връзка с данни контролира физическата адресираща система, наречена MAC адрес за мрежите, и обработва достъпа на различни мрежови компоненти до физическия носител.
- Адресът за контрол на достъпа до медия е уникален адрес на устройство и всяко устройство или компонент в мрежата има MAC адрес, въз основа на който можем да идентифицираме уникално устройство от мрежата. Това е 12-цифрен уникален адрес.
- Пример на MAC адрес е 3C-95-09-9C-21-G1 (с 6 октета, където първите 3 представляват OUI, следващите три представляват NIC). Той може да бъде известен и като физически адрес. Структурата на MAC адрес се определя от организацията IEEE, тъй като тя е общоприета от всички фирми.
Структурата на MAC адреса, представяща различните полета и битова дължина, може да се види по-долу.
- Откриване на грешка: На този слой се извършва само откриване на грешки, но не и корекция на грешки. Коригирането на грешки се извършва на транспортния слой.
- Понякога сигналите за данни срещат някои нежелани сигнали, известни като битове за грешка. За да победи с грешките, този слой извършва откриване на грешки. Проверката на цикличното резервиране (CRC) и контролната сума са няколко ефективни метода за проверка на грешките. Ще ги обсъдим във функциите на транспортния слой.
- Контрол на потока и множествен достъп: Данните, които се изпращат под формата на кадър между подателя и получателя през предавателен носител на този слой, трябва да предават и приемат със същото темпо. Когато кадър се изпраща върху среда с по-висока скорост от работната скорост на приемника, тогава данните, които трябва да бъдат получени в приемащия възел, ще бъдат загубени поради несъответствие в скоростта.
- За да се преодолеят този тип проблеми, слоят изпълнява механизъм за контрол на потока.
Има два вида процес на контрол на потока:
Спрете и изчакайте контрол на потока: В този механизъм той тласка подателя след предаването на данните, за да спре и изчака от края на приемника, за да получи потвърждението за кадъра, получен в края на приемника. Вторият кадър от данни се изпраща по носителя само след получаване на първото потвърждение и процесът ще продължи .
Плъзгащ се прозорец: В този процес изпращачът и получателят ще решат броя на кадрите, след които потвърждението трябва да бъде разменено. Този процес спестява време, тъй като в процеса на контрол на потока се използват по-малко ресурси.
- Този слой също така предвижда да осигури достъп до множество устройства за предаване през един и същ носител без сблъсък чрез използване CSMA / CD (протокол за множествен достъп / откриване на сблъсък на носител).
- Синхронизация: И двете устройства, между които се осъществява споделянето на данни, трябва да бъдат синхронизирани помежду си в двата края, така че прехвърлянето на данни да може да се извършва безпроблемно.
- Превключватели за слой 2: Превключвателите Layer-2 са устройствата, които препращат данните към следващия слой на базата на физическия адрес (MAC адрес) на машината. Първо събира MAC адреса на устройството на порта, на който трябва да се получи кадърът, а по-късно научава местоназначението на MAC адреса от таблицата с адреси и препраща рамката към местоназначението на следващия слой. Ако адресът на хост дестинацията не е посочен, той просто излъчва рамката с данни на всички портове, с изключение на този, от който е научил адреса на източника.
- Мостове: Bridges е двупортовото устройство, което работи върху слоя за връзка с данни и се използва за свързване на две LAN мрежи. В допълнение към това, той се държи като повторител с допълнителна функция за филтриране на нежеланите данни чрез изучаване на MAC адреса и го препраща по-нататък към възела на местоназначението. Използва се за свързаност на мрежи, работещи по същия протокол.
# 3) Layer 3 - Мрежов слой
Мрежовият слой е третият слой отдолу. Този слой носи отговорност за извършване на маршрутизиране на пакети данни от източника до хоста на местоназначението между вътрешната и вътрешната мрежи, работещи на един и същи или различни протоколи.
Освен техническите характеристики, ако се опитаме да разберем какво всъщност прави?
Отговорът е много прост, че той открива най-лесния, кратък и ефективен във времето начин между подателя и получателя за обмен на данни, използвайки маршрутизиращи протоколи, превключване, откриване на грешки и техники за адресиране.
- Той изпълнява горната задача, като използва логическо мрежово адресиране и подмрежови проекти на мрежата. Независимо от двете различни мрежи, работещи по един и същ или различен протокол или различни топологии, функцията на този слой е да насочва пакетите от източника до местоназначението, като използва логическото IP адресиране и рутери за комуникация.
- IP адресиране: IP адресът е логичен мрежов адрес и е 32-битов номер, който е уникален в световен мащаб за всеки мрежов хост. Той се състои основно от две части, т.е. мрежов адрес и адрес на хост. Обикновено се обозначава в точково-десетичен формат с четири числа, разделени на точки. Например, точково-десетичното представяне на IP адреса е 192.168.1.1, което в двоичен формат ще бъде 11000000.10101000.00000001.00000001 и е много трудно да се запомни. По този начин обикновено се използва първият. Тези осем битови сектори са известни като октети.
- Рутери работят на този слой и се използват за комуникация за между- и вътрешно-мрежови широкообхватни мрежи (WAN’s). Маршрутизаторите, които предават пакетите с данни между мрежите, не знаят точния адрес на местоназначението на хоста на местоназначението, за който е насочен пакетът, а знаят само местоположението на мрежата, към която принадлежат, и използват информацията, която се съхранява в маршрутна таблица за установяване на пътя, по който пакетът трябва да бъде доставен до местоназначението. След като пакетът се достави до целевата мрежа, той се доставя до желания хост на тази конкретна мрежа.
- За да се направи горната серия от процедури, IP адресът има две части. Първата част от IP адреса е мрежов адрес, а последната част е адресът на хоста.
- Пример: За IP адреса 192.168.1.1. Адресът на мрежата ще бъде 192.168.1.0, а адресът на хоста - 0.0.0.1.
Маска на подмрежата: Мрежовият адрес и адресът на хоста, дефинирани в IP адреса, не са единствено ефективни за определяне, че хостът на местоназначението е от същата подмрежа или отдалечена мрежа. Маската на подмрежата е 32-битов логически адрес, който се използва заедно с IP адреса от маршрутизаторите, за да се определи местоположението на хоста на местоназначението за маршрутизиране на пакетните данни.
Примерът за комбинирано използване на IP адрес и маска на подмрежа е показан по-долу:
За горния пример, използвайки маска на подмрежа 255.255.255.0, ние разбираме, че идентификаторът на мрежата е 192.168.1.0, а адресът на хоста е 0.0.0.64. Когато пакет пристигне от подмрежата 192.168.1.0 и има адрес на местоназначение като 192.168.1.64, тогава компютърът ще го получи от мрежата и ще го обработи допълнително на следващото ниво.
предупреждение