Инструменты пользователя

Инструменты сайта


osi

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

osi [2015/08/09 10:31] (текущий)
Строка 1: Строка 1:
 +====== OSI ======
 +  * Источник:​ [[http://​ru.wikipedia.org/​wiki/​Сетевая_модель_OSI|Сетевая модель OSI Материал из Википедии]]
 +  * {{:​guide_to_data_communications_protocoldecodesv.3.pdf|Схема зависимостей протоколов}}
 +
 +Сетевая модель **OSI** (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем,​ англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов.
 +
 +Модель состоит из 7-ми уровней,​ расположенных друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом (по «вертикали») посредством интерфейсов,​ и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции. Несмотря на существование других моделей,​ большинство сетевых производителей сегодня разрабатывают свои продукты на основе этой структуры.
 +====== Уровни OSI ======
 +Каждый уровень модели OSI отвечает за часть процесса обработки по подготовке данных к передаче по сети.
 +
 +Согласно модели OSI в процессе передачи данные буквально проходят сверху вниз по уровням модели OSI отправляющего компьютера и вверх по уровням модели OSI принимающего компьютера. На принимающем компьютере происходит процесс,​ обратный инкапсуляции. Биты прибывают на физический уровень модели OSI принимающего компьютера. В процессе перемещения вверх по уровням OSI принимающего компьютера данные поступят на прикладной уровень.
 +
 +|Уровень|Название|Описание 1|Описание 2|
 +|7. |Прикладной|Это уровень,​ с которым работают пользователи конечных продуктов. Их не волнует,​ как передаются данные,​ зачем и через какое место... Они сказали "​ХОЧУ!"​ - а мы, программисты,​ должны им это обеспечить. В качестве примера можно взять на рассмотрение любую сетевую игру: для игрока она работает на этом уровне.|Когда пользователь хочет отправить данные,​ например,​ электронную почту, на прикладном уровне начинается процесс инкапсуляции. Прикладной уровень отвечает за обеспечение сетевого доступа к приложениям. Информация проходит через верхние три уровня и, попадая вниз, на транспортный уровень,​ считается данными.|
 +|6. |Представительский ([[XML]], [[SMB]])|Здесь программист имеет дело с данными,​ полученными от низших уровней. В основном,​ это конвертирование и представление данных в удобоваримом для пользователя виде.| |
 +|5. |Сеансовый ([[TLS]], [[SSL]], NetBios)|Этот уровень позволяет пользователям осуществлять "​сеансы связи"​. То есть именно на этом уровне передача пакетов становится для программиста прозрачной,​ и он может, не задумываясь о реализации,​ непосредственно передавать данные,​ как цельный поток. Здесь на сцену вступают протоколы HTTP, FTP, Telnet, SMTP и т.д.| | 
 +|4. |Транспортный ([[TCP]], [[UDP]])|Осуществляет контроль над передачей данных (сетевых пакетов). То есть, проверяет их целостность при передаче,​ распределяет нагрузку и т.д. Этот уровень реализует такие протоколы,​ как TCP, UDP и т.д. Для нас представляет наибольший интерес.|На транспортном уровне данные разбиваются на более легко управляемые сегменты,​ или блоки PDU транспортного уровня,​ для упорядоченной транспортировки по сети. Блок PDU описывает данные так, как они движутся с одного уровня модели OSI на другой. Кроме того, блок PDU транспортного уровня содержит такую информацию,​ как номера портов,​ порядковые номера и номера квитирования,​ которые используются для надежной транспортировки данных.|
 +|3. |Сетевой (IP, [[ICMP]])|Логически контролирует адресацию в сети, маршрутизацию и т.д. Должен быть интересен разработчикам новых протоколов и стандартов. На этом уровне реализованы протоколы IP, IPX, IGMP, ICMP, ARP. В основном,​ управляется драйверами и операционными системами. Сюда влезать,​ конечно,​ стоит, но только когда ты знаешь,​ что делаешь,​ и полностью в себе уверен.|На сетевом уровне каждый сегмент,​ поступивший с транспортного уровня,​ становится пакетом. Пакет содержит логическую адресацию и другие управляющие данные уровня 3.|
 +|2. |Канальный ([[Wi-Fi]], [[Ethernet]])|Этот уровень контролирует восприятие электронных сигналов логикой (радиоэлектронными элементами) аппаратных устройств. То есть, взаимодействуя на этом уровне,​ аппаратные средства превращают поток битов в электрические сигналы и наоборот. Нас он не интересует,​ потому что мы не разрабатываем аппаратные средства,​ чипы и т.д. Уровень касается сетевых карт, мостов,​ свичей,​ рутеров и т.д.|На канальном уровне каждый пакет, поступивший с сетевого уровня,​ становится фреймом. [[Фрейм]] содержит физический адрес и данные об исправлении ошибок.|
 +|1. |Аппаратный (Физический) (лазер,​ электричество,​ радио)|Контролирует передачи физических сигналов между аппаратными устройствами,​ входящими в сеть. То есть управляет передачей электронов по проводам. Нас он не интересует,​ потому что все, что находится на этом уровне,​ контролируется аппаратными средствами (реализация этого уровня - это задача производителей хабов, мультиплексоров,​ повторителей и другого оборудования). Мы не физики-радиолюбители,​ а геймдевелоперы.|На физическом уровне фрейм становится битами. По сетевой среде биты передаются по одному.|
 +
 +<​note>​Мы видим, что, чем выше уровень - тем выше степень абстракции от передачи данных,​ к работе с самими данными. Это и есть смысл всей модели OSI: поднимаясь все выше и выше по ступенькам ее лестницы,​ мы все меньше и меньше заботимся о том, как данные передаются,​ мы все больше и больше становимся заинтересованными в самих данных,​ нежели в средствах для их передачи. Нас, как программистов,​ интересуют уровни 3, 4 и 5. Мы должны использовать средства,​ которые они предоставляют,​ для того чтобы построить 6 и 7 уровни,​ с которыми смогут работать конечные пользователи.</​note>​
 +====== Сетевой уровень ======
 +  * Сетевые устройства:​ концентратор,​ [[switch|коммутатор]],​ маршрутизатор.
 +На сетевом уровне OSI реализованы протоколы IP([[IPv4]],​[[IPv6]]),​ IPX, IGMP, ICMP, ARP.
 +
 +Нужно понимать почему возникла необходимость к построению сетевого уровня,​ почему сети построенные с помощью средств канального и физического уровня не смогли удовлетворять требования пользователей.
 +
 +Создать сложную,​ структурированную сеть с интеграцией различных базовых сетевых технологий,​ можно и средствами канального уровня:​ для этого могут быть использованы некоторые типы мостов и коммутаторов. Естественно в целом трафик в такой сети складывается случайным образом,​ но с другой стороны он характеризуется и некоторыми закономерностями. Как правило,​ в такой сети некоторые пользователи,​ работающие над общей задачей,​ (например,​ сотрудники одного отдела) чаще всего обращаются с запросами либо друг к другу, либо к общему серверу,​ и только иногда им необходим доступ к ресурсам компьютеров другого отдела. Поэтому в зависимости от сетевого трафика компьютеры в сети разделяют на группы,​ которые называют сегменты сети. Компьютеры объединяются в группу,​ если большая часть их сообщений предназначена (адресована) компьютерам этой же группы. Разделение сети на сегменты,​ могут осуществлять мосты и коммутаторы. Они экранируют локальный трафик внутри сегмента,​ не передавая за его пределы никаких кадров,​ кроме тех, которые адресованы компьютерам,​ находящимся в других сегментах. Таким образом,​ одна сеть распадается на отдельные подсети. Из этих подсетей в дальнейшем могут быть построены составные сети достаточно крупных размеров.
 +
 +Идея разбиения на подсети - это основа построения составных сетей.<​note>​Сеть называется **составной** (internetwork или internet), если она может быть представлена в виде совокупности нескольких сетей. Сети, входящие в составную сеть, называются подсетями (subnet), составляющими сетями или просто сетями,​ каждая из которых может работать на основе собственной технологии канального уровня (хотя это и не обязательно).</​note>​
 +
 +Но, воплощение этой идеи в жизнь с помощью повторителей,​ мостов,​ и коммутаторов имеет очень существенные ограничения и недостатки.
 +  - В топологии сети построенной как с помощью повторителей,​ так и мостов или коммутаторов,​ должны отсутствовать петли. Действительно,​ мост или коммутатор может решать задачу доставки пакета адресату только тогда, когда между отправителем и получателем существует единственный путь. Хотя в то же время наличие избыточных связей,​ которые и образуют петли, часто необходимо для лучшей балансировки нагрузки,​ а также для повышения надежности сети за счет образования резервных путей.
 +  - Логические сегменты сети, расположенные между мостами или коммутаторами,​ слабо изолированы друг от друга. Они не защищены от широковещательных штормов. Если какая-либо станция посылает широковещательное сообщение,​ то это сообщение передается всем станциям всех логических сегментов сети. Администратор должен вручную ограничивать количество широковещательных пакетов,​ которое разрешается генерировать некоторому узлу в единицу времени. В принципе некоторым образом удалось ликвидировать проблему широковещательных штормов с использованием механизма виртуальных сетей([[VLAN]]),​ реализованного во многих коммутаторах. Но в этом случае,​ хотя и возможно достаточно гибко создавать изолированные по трафику группы станций,​ но при этом они изолированы полностью,​ то есть узлы одной виртуальной сети не могут взаимодействовать с узлами другой виртуальной сети.
 +  - В сетях, построенных на основе мостов и коммутаторов,​ достаточно сложно решается задача управления трафиком на основе значения данных,​ содержащихся в пакете. В таких сетях это возможно только с помощью пользовательских фильтров,​ для задания которых администратору приходится иметь дело с двоичным представлением содержимого пакетов.
 +  - Реализация транспортной подсистемы только средствами физического и канального уровней,​ к которым относятся мосты и коммутаторы,​ приводит к недостаточно гибкой,​ одноуровневой системе адресации:​ в качестве адреса станции получателя используется [[MAC]]- адрес, который жестко связан с сетевым адаптером.
 +
 +Все приведенные недостатки мостов и коммутаторов связаны только с тем, что они работают по протоколам канального уровня. Все дело в том, что эти протоколы в явном виде не определяют понятие часть сети (или подсеть,​ или сегмент),​ которое можно было бы использовать при структуризации большой сети. Поэтому разработчики сетевых технологий решили поручить задачу построения составной сети новому уровню - сетевому.
 +
 +
 +
 +
 +
  
загрузка...
osi.txt · Последние изменения: 2015/08/09 10:31 (внешнее изменение)