Επίπεδα μοντέλου OSI

Μόλις άρχισε να εργάζεστε ως διαχειριστής δικτύου; Δεν θέλετε να συγχέεται; Το άρθρο μας είναι χρήσιμο σε εσάς. Έχετε ακούσει πώς ένας διαχειριστής που εξετάζει το χρόνο μιλά για προβλήματα δικτύου και αναφέρει ορισμένα επίπεδα; Ίσως σας ρωτήθηκε ποτέ κατά την εργασία, ποια επίπεδα προστατεύονται και εργάζονται αν χρησιμοποιείτε ένα παλιό τείχος προστασίας; Για να κατανοήσετε τα βασικά στοιχεία της ασφάλειας των πληροφοριών, πρέπει να κατανοήσετε την αρχή της ιεραρχίας του μοντέλου OSI. Ας προσπαθήσουμε να δούμε τις δυνατότητες αυτού του μοντέλου.

Ένας διαχειριστής συστήματος που σέβεται τον εαυτό του πρέπει να είναι πολύ εξοικιωμένος με τους όρους του δικτύου.

Μοντέλο δικτύου OSI

Μετάφραση από τα αγγλικά - το βασικό μοντέλο αναφοράς της αλληλεπίδρασης των ανοικτών συστημάτων. Πιο συγκεκριμένα, το μοντέλο δικτύου της στοίβας των πρωτοκόλλων δικτύου OSI / ISO. Εισήχθη το 1984 ως ένα εννοιολογικό πλαίσιο, το οποίο χωρίζει τη διαδικασία αποστολής δεδομένων στον παγκόσμιο ιστό σε επτά απλά βήματα. Δεν είναι το πιο δημοφιλές δεδομένου ότι η ανάπτυξη της προδιαγραφής OSI καθυστέρησε. Η στοίβα πρωτοκόλλων TCP / IP είναι πιο κερδοφόρα και θεωρείται το κύριο χρησιμοποιούμενο μοντέλο. Ωστόσο, έχετε μια τεράστια ευκαιρία να αντιμετωπίσετε το μοντέλο OSI στη θέση ενός διαχειριστή συστήματος ή στην πληροφορική.

Δημιουργήθηκαν πολλές προδιαγραφές και τεχνολογίες για συσκευές δικτύου. Σε μια τέτοια ποικιλία είναι εύκολο να μπερδευτεί. Πρόκειται για το μοντέλο ανοικτής διασύνδεσης συστημάτων που βοηθά τις συσκευές δικτύου που χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους επικοινωνίας να κατανοούν ο ένας τον άλλο. Σημειώστε ότι το OSI είναι πιο χρήσιμο για τους κατασκευαστές λογισμικού και υλικού που ασχολούνται με το σχεδιασμό συμβατών προϊόντων.

Ρωτήστε, ποια είναι η χρήση για εσάς; Η γνώση του μοντέλου πολλαπλών επιπέδων θα σας δώσει την ευκαιρία να επικοινωνείτε ελεύθερα με υπαλλήλους εταιρειών πληροφορικής, η συζήτηση των προβλημάτων δικτύου δεν θα είναι καταπιεστική πλήξη. Και όταν μαθαίνετε να καταλαβαίνετε σε ποιο στάδιο συνέβη η αποτυχία, μπορείτε εύκολα να βρείτε τους λόγους και να μειώσετε σημαντικά το εύρος της δουλειάς σας.

Επίπεδα OSI

Το μοντέλο περιλαμβάνει επτά απλοποιημένα βήματα:

  • Φυσική
  • Κανάλι.
  • Δικτύου.
  • Μεταφορά.
  • Συνεδρία
  • Εκτελεστικό.
  • Εφαρμογή.

Γιατί η αποσύνθεση σε βήματα απλοποιεί τη ζωή; Κάθε επίπεδο αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο στάδιο αποστολής μηνύματος δικτύου. Όλα τα βήματα είναι διαδοχικά, πράγμα που σημαίνει ότι οι λειτουργίες εκτελούνται ανεξάρτητα, δεν υπάρχει ανάγκη για πληροφορίες σχετικά με την εργασία στο προηγούμενο επίπεδο. Το μόνο απαραίτητο στοιχείο είναι ένας τρόπος για να λάβετε δεδομένα από το προηγούμενο βήμα και πώς αποστέλλονται οι πληροφορίες στο επόμενο βήμα.

Θα στραφούμε στην άμεση γνωριμία με τα επίπεδα.

Φυσικό επίπεδο

Το κύριο καθήκον του πρώτου σταδίου είναι να στείλει τα bits μέσω φυσικών διαύλων επικοινωνίας. Τα κανάλια φυσικής επικοινωνίας είναι συσκευές σχεδιασμένες να μεταδίδουν και να λαμβάνουν σήματα πληροφοριών. Για παράδειγμα, οπτικές ίνες, ομοαξονικό καλώδιο ή συνεστραμμένο ζεύγος. Η προώθηση μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί στον αέρα. Το πρώτο στάδιο χαρακτηρίζεται από το μέσο μετάδοσης δεδομένων: προστασία από παρεμβολές, εύρος ζώνης, χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση. Η ποιότητα των ηλεκτρικών τελικών σημάτων (ο τύπος κωδικοποίησης, τα επίπεδα τάσης και ο ρυθμός μεταφοράς σήματος) ρυθμίζονται επίσης και εφαρμόζονται σε τυπικούς τύπους συνδέσμων, εκχωρούνται συνδέσεις επαφής.

Οι λειτουργίες φυσικής φάσης εκτελούνται απολύτως σε κάθε συσκευή που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο. Για παράδειγμα, ένας προσαρμογέας δικτύου υλοποιεί αυτές τις λειτουργίες από την πλευρά του υπολογιστή. Μπορεί να έχετε συναντήσει τα πρωτόκολλα πρώτου βήματος: RS-232, DSL και 10Base-T, τα οποία καθορίζουν τα φυσικά χαρακτηριστικά του καναλιού επικοινωνίας.

Επίπεδο συνδέσμου

Στο δεύτερο στάδιο, η αφηρημένη διεύθυνση της συσκευής συνδέεται με τη φυσική συσκευή, ελέγχεται η διαθεσιμότητα του μέσου μετάδοσης. Τα κομμάτια σχηματίζονται σε σύνολα - πλαίσια. Ο κύριος στόχος του επιπέδου σύνδεσης είναι ο εντοπισμός και η διόρθωση λαθών. Για σωστή προώθηση, εισάγονται ειδικές ακολουθίες μπιτ πριν και μετά το πλαίσιο και προστίθεται το υπολογισμένο ποσό ελέγχου. Όταν το πλαίσιο φτάσει στον παραλήπτη, υπολογίζεται και πάλι το άθροισμα ελέγχου των δεδομένων που έχουν ήδη φτάσει · αν συμπίπτει με το άθροισμα ελέγχου στο πλαίσιο, το πλαίσιο θεωρείται σωστό. Διαφορετικά, εμφανίζεται ένα σφάλμα που διορθώνεται μέσω της αναμετάδοσης πληροφοριών.

Το στάδιο του καναλιού καθιστά δυνατή τη μεταφορά πληροφοριών, χάρη σε μια ειδική δομή σύνδεσης. Συγκεκριμένα, τα λεωφορεία, οι γέφυρες και οι διακόπτες λειτουργούν μέσω των πρωτοκόλλων στρώματος ζεύξης δεδομένων. Η δεύτερη προδιαγραφή βήματος περιλαμβάνει: Ethernet, Token Ring και PPP. Οι λειτουργίες του σταδίου του καναλιού στον υπολογιστή εκτελούνται από προσαρμογείς δικτύου και προγράμματα οδήγησης για αυτούς.

Στρώμα δικτύου

Σε τυποποιημένες περιπτώσεις, οι λειτουργίες του καναλιού δεν επαρκούν για μεταφορά πληροφοριών υψηλής ποιότητας. Οι προδιαγραφές του δεύτερου βήματος μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα μόνο μεταξύ κόμβων με την ίδια τοπολογία, για παράδειγμα, ένα δέντρο. Υπάρχει ανάγκη για το τρίτο στάδιο. Είναι απαραίτητο να διαμορφωθεί ένα ολοκληρωμένο σύστημα μεταφοράς με διακλαδισμένη δομή για αρκετά δίκτυα που έχουν μια αυθαίρετη δομή και διαφέρουν στη μέθοδο μεταφοράς δεδομένων.

Αν εξηγηθεί διαφορετικά, το τρίτο βήμα επεξεργάζεται το πρωτόκολλο Internet και εκτελεί τη λειτουργία ενός δρομολογητή: εύρεση της καλύτερης διαδρομής για τις πληροφορίες. Ένας δρομολογητής είναι μια συσκευή που συλλέγει δεδομένα σχετικά με τη δομή των διασυνδέσεων και στέλνει πακέτα σε ένα δίκτυο προορισμού (διαβιβάσεις μετάδοσης - ελπίδες). Αν αντιμετωπίσετε κάποιο σφάλμα στη διεύθυνση IP, τότε αυτό είναι ένα πρόβλημα που παρουσιάστηκε σε επίπεδο δικτύου. Τα πρωτόκολλα του τρίτου σταδίου χωρίζονται σε ανάλυση δικτύου, δρομολόγησης ή διευθύνσεων: ICMP, IPSec, ARP και BGP.

Επίπεδο μεταφοράς

Προκειμένου τα δεδομένα να φθάσουν στις εφαρμογές και τα ανώτερα στρώματα της στοίβας, απαιτείται ένα τέταρτο στάδιο. Παρέχει τον απαιτούμενο βαθμό αξιοπιστίας της μεταφοράς πληροφοριών. Υπάρχουν πέντε κατηγορίες υπηρεσιών του σταδίου μεταφοράς. Η διαφορά τους έγκειται στο επείγον, στη δυνατότητα επαναφοράς της διακοπτόμενης επικοινωνίας, στην ικανότητα ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων μετάδοσης. Για παράδειγμα, η απώλεια ή η επανάληψη των πακέτων.

Πώς να επιλέξετε την κατηγορία υπηρεσιών του σταδίου μεταφοράς; Όταν η ποιότητα των καναλιών επικοινωνίας είναι υψηλή, η ελαφριά υπηρεσία θα είναι μια κατάλληλη επιλογή. Εάν τα κανάλια επικοινωνίας ξεκινούν από την αρχή, είναι προτιμότερο να καταφύγετε σε μια προηγμένη υπηρεσία που θα παρέχει μέγιστες ευκαιρίες για την εύρεση και επίλυση προβλημάτων (έλεγχος της παράδοσης των δεδομένων, χρόνοι παράδοσης). Προδιαγραφές του τέταρτου σταδίου: TCP και UDP TCP / IP στοίβα, Novell SPX στοίβα.

Ο συνδυασμός των πρώτων τεσσάρων επιπέδων ονομάζεται υποσύστημα μεταφοράς. Παρέχει πλήρως το επιλεγμένο επίπεδο ποιότητας.

Επίπεδο συνεδρίας

Το πέμπτο στάδιο βοηθά στη ρύθμιση των διαλόγων. Είναι αδύνατο οι συνομιλητές να διακόπτουν ο ένας τον άλλον ή να μιλούν συγχρόνως. Το στρώμα συνεδριών θυμάται την ενεργή πλευρά σε μια συγκεκριμένη στιγμή και συγχρονίζει τις πληροφορίες, συντονίζοντας και διατηρώντας τις συνδέσεις μεταξύ των συσκευών. Οι λειτουργίες της σάς επιτρέπουν να επιστρέψετε στο σημείο ελέγχου κατά τη διάρκεια μακράς μεταφοράς και να μην ξεκινήσετε ξανά. Επίσης, στο πέμπτο στάδιο, μπορείτε να τερματίσετε τη σύνδεση όταν ολοκληρωθεί η ανταλλαγή πληροφοριών. Προδιαγραφές επιπέδου σύνδεσης: NetBIOS.

Αντιπροσωπευτικό επίπεδο

Το έκτο στάδιο εμπλέκεται στη μετατροπή των δεδομένων σε καθολική αναγνωρίσιμη μορφή χωρίς να αλλάζει το περιεχόμενο. Δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται διαφορετικές μορφές σε διαφορετικές συσκευές, οι πληροφορίες που επεξεργάζονται σε αντιπροσωπευτικό επίπεδο επιτρέπουν στα συστήματα να κατανοούν ο ένας τον άλλο, ξεπερνώντας τις διαφορές σύνταξης και κωδικού. Επιπλέον, στο έκτο στάδιο, είναι δυνατή η κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση δεδομένων, γεγονός που εξασφαλίζει την μυστικότητα. Παραδείγματα πρωτοκόλλων: ASCII και MIDI, SSL.

Στρώμα εφαρμογής

Το έβδομο στάδιο στη λίστα μας και το πρώτο, εάν το πρόγραμμα στέλνει δεδομένα μέσω του δικτύου. Αποτελείται από σύνολα προδιαγραφών μέσω των οποίων ο χρήστης αποκτά πρόσβαση σε αρχεία, ιστοσελίδες. Για παράδειγμα, κατά την αποστολή μηνυμάτων μέσω ταχυδρομείου, επιλέγεται ένα κατάλληλο πρωτόκολλο σε επίπεδο εφαρμογής. Η σύνθεση των προδιαγραφών του έβδομου σταδίου είναι πολύ διαφορετική. Για παράδειγμα, SMTP και HTTP, FTP, TFTP ή SMB.

Μπορείτε να ακούσετε κάπου το όγδοο επίπεδο του μοντέλου ISO. Επίσημα, δεν υπάρχει, αλλά το όγδοο στάδιο της κόμικς εμφανίστηκε μεταξύ των εργαζομένων στον τομέα της πληροφορικής. Όλα οφείλονται στο γεγονός ότι τα προβλήματα μπορούν να προκύψουν από το σφάλμα του χρήστη και, όπως γνωρίζετε, ο άνθρωπος βρίσκεται στην κορυφή της εξέλιξης και αυτό είναι το όγδοο επίπεδο.

Έχοντας εξετάσει το μοντέλο OSI, μπορέσατε να αντιμετωπίσετε την πολύπλοκη δομή του δικτύου και τώρα καταλαβαίνετε την ουσία της δουλειάς σας. Όλα γίνονται αρκετά απλά όταν η διαδικασία σπάσει!