02.05.2024

Что такое модель OSI Для чего нужна, какие уровни есть и как они работают

Текст Кирилл Сидоров

Модель OSI имеет важное значение в сетевой индустрии, обеспечивая понимание и структурирование процесса взаимодействия устройств. Сложно? Попробуем сформулировать чуть попроще

Если простыми словами, то модель OSI как многоэтажный дом, где каждый этаж отвечает за свою часть работы. Чуть сложнее определение будет звучать примерно так: метод создания коммуникации внутри компьютерной сети, который делит имеющийся функционал на 7 уровней. Каждый уровень обеспечивает эффективное взаимодействие различных элементов в сети.

Что такое модель OSI

Модель OSI — это структура взаимодействия устройств для передачи данных, разработанная ISO (Международная организация по стандартизации) для определения стандартной схемы обмена информацией между открытыми системами в компьютерных сетях.

Основная цель модели OSI — в разбиении процесса обмена информацией на упомянутые выше 7 логических уровней. Таким образом достигается ясность и стандартизация взаимодействия устройств.

Где используется модель OSI

Устранение неполадок

Позволяет выявлять и исправлять ошибки в проессе разделения обмена данных на этажи, в смысле уровни, позволяя тем самым устранять неприятности гораздо эффективней.

Стандартизация

Определяет стандарты обмена данных согласуя между собой сетевые устройства и протоколы.

Разработка сетевых устройств и приложений

Гарантирует соответствие компонентов сети различным задачам.

Что стандартизирует модель OSI

Итак, модель OSI организует обмен информацией на семи “этажах”, диктуя каждому определенные обязанности. Стандартизация разделения всего вышесказанного позволяет точно определить место возникновения неприятности в сети и сконцентрировать усилия на устранении.

Модель OSI также регламентирует принципы взаимоотношений между приспособлениями и сетями, что способствует их благополучной интеграции.

7 уровней модели OSI

1. Физический уровень модели OSI (L1, physical layer)

Передаются физические сигналы с помощью медного или оптоволоконного кабеля с определением способа кодирования и модуляции.

2. Канальный уровень модели OSI (L2, data link layer)

Гарантирует контроль и корректную передачу данных, разделяя эти данные на отдельные фреймы с заголовками и контрольными суммами.

3. Сетевой уровень модели OSI (L3, network layer)

При задействовании IP-адресов информация пересылается между различными сетями через несколько узлов.

4. Транспортный уровень модели OSI (L4, transport layer)

Обеспечивается безопасная передача и доставка данных с созданием сегментов информации.

5. Сеансовый уровень модели OSI (L5, session layer)

Определяются правила управления и контроля соединением и потока данных.

6. Представительский уровень модели OSI (L6, presentation layer)

Данные перерабатываются и переводятся в удобоваримый вид. То есть происходят процедуры, связанные с их кодированием и сжатием.

7. Прикладной уровень модели OSI (L7, application layer)

Программы пользователей, наконец, могут применять сетевые ресурсы, например: HTTP, FTP, SMTP и др.

Как работает модель OSI

Для простоты понимания давайте рассмотрим процесс работы модели на примере отправки электронного письма.

Представьте, что вы отправляете электронное письмо с помощью Wi-Fi соединения. На физическом уровне данные из письма преобразуются в биты и передаются по радиоволнам между вашим устройством и маршрутизатором через Wi-Fi.

На канальном уровне данные из письма разбиваются на кадры и добавляются заголовки с MAC-адресами вашего устройства и маршрутизатора. Затем кадры передаются через Wi-Fi канал с учетом коллизий и ошибок передачи.

Wi-Fi маршрутизатор использует IP-адрес вашего устройства и IP-адрес получателя письма для маршрутизации данных. Данные пакеты направляются через различные сетевые узлы и маршрутизаторы к серверу электронной почты получателя.

Ваше электронное сообщение использует протокол TCP для установления связи и безопасной передачи данных между вашим устройством и сервером почты. Информация разбивается на сегменты данных, которые подтверждаются при приеме.

На уровне сессий создается соединение, гарантирующее синхронизацию передачи данных и согласованность взаимодействия между вашим устройством и почтовым сервером.

Информация из сообщения приводится в удобный формат для передачи, например, кодируется для безопасности или шифруется для предотвращения несанкционированного доступа.

Наконец, ваше электронное письмо использует протокол Simple Mail Transfer Protocol, отправляя данные посредством сервера электронной почты получателя.

Модели OSI и TCP/IP: отличия

TCP/IP - это стандартная модель сетевого взаимодействия, описывающая как компьютеры в интернете взаимодействуют между собой. Эта модель состоит из пяти уровней: прикладной, транспортный, сетевой, канальный и физический. Основная цель модели TCP/IP - обеспечить надежный и эффективный обмен данными между устройствами в сети.

TCP/IP - это структура сетевой коммуникации, определяющая способы общения компьютеров в Интернете. Она включает в себя пять уровней: прикладной, транспортный, сетевой, канальный и физический. Главная цель модели TCP/IP - создать канал передачи данных между узлами сети.

Теперь давайте сравним модели OSI и TCP/IP и рассмотрим основные отличия между ними.

1. Количество уровней

Как уже было сказано выше, модель OSI состоит из 7 уровней, в то время как модель TCP/IP — из 5 (несколько уровней объединены в прикладной обработки данных).