Ik zal beginnen met te definiëren hoe het wordt geaccepteerd. Het OSI-model is een theoretisch ideaal model voor het verzenden van gegevens over een netwerk. Dit betekent dat u in de praktijk nooit een exacte match met dit model zult vinden; het is een standaard waaraan netwerksoftwareontwikkelaars en fabrikanten van netwerkapparatuur zich houden om de compatibiliteit tussen hun producten te behouden. Je kunt dit vergelijken met de ideeën van mensen over een ideale persoon - je vindt het nergens, maar iedereen weet waar hij naar moet streven.

Ik zou meteen op één nuance willen wijzen: ik zal wat er via het netwerk wordt verzonden binnen het OSI-model gegevens noemen, wat niet helemaal correct is, maar om de beginnende lezer niet met de termen te verwarren, heb ik een compromis gesloten met mijn geweten.

Hieronder vindt u het bekendste en meest begrepen diagram van het OSI-model. Er zullen meer foto's in het artikel staan, maar ik stel voor om de eerste als de belangrijkste te beschouwen:

De tabel bestaat uit twee kolommen, in de beginfase zijn we alleen geïnteresseerd in de juiste. We zullen de tabel van onder naar boven lezen (hoe anders :)). In feite is dit niet mijn gril, maar ik doe het voor het gemak van de assimilatie van informatie - van eenvoudig tot complex. Laten we gaan!

De rechterkant van de bovenstaande tabel toont, van onder naar boven, het pad van de gegevens die via het netwerk worden verzonden (bijvoorbeeld van uw thuisrouter naar uw computer). Verduidelijking - OSI-niveaus van onder naar boven, dan is dit het gegevenspad aan de ontvangende kant, als het van boven naar beneden is, dan omgekeerd - aan de verzendende kant. Ik hoop dat het voor nu duidelijk is. Om twijfels volledig weg te nemen, is hier nog een diagram voor de duidelijkheid:

Om het pad van de gegevens en de veranderingen die daarmee optreden over de niveaus heen te volgen, volstaat het om je voor te stellen hoe de gegevens langs de blauwe lijn in het diagram bewegen, eerst van boven naar beneden door de OSI-niveaus vanaf de eerste computer, en vervolgens vanaf de onderkant. naar de tweede. Laten we nu elk van de niveaus in meer detail bekijken.

1) Fysiek(fysiek) - dit omvat het zogenaamde “datatransmissiemedium”, d.w.z. draden, optische kabel, radiogolven (bij draadloze verbindingen) en dergelijke. Als uw computer bijvoorbeeld via een kabel met internet is verbonden, wordt de kwaliteit van de gegevensoverdracht op het eerste fysieke niveau bepaald door de draden, de contacten aan het uiteinde van de draad, de contacten van de netwerkkaartconnector van uw computer, evenals interne elektrische circuits op de computerborden. Netwerkingenieurs hebben het concept van een 'natuurkundig probleem' - dit betekent dat de specialist een fysiek laagapparaat heeft geïdentificeerd als de boosdoener voor de 'niet-overdracht' van gegevens, bijvoorbeeld dat ergens een netwerkkabel kapot is of een laag signaal niveau.

2) Kanaal(datalink) - dit is veel interessanter. Om de linklaag te begrijpen, zullen we eerst het concept van het MAC-adres moeten begrijpen, aangezien dit de hoofdpersoon in dit hoofdstuk zal zijn :). Het MAC-adres wordt ook wel het ‘fysieke adres’ of ‘hardwareadres’ genoemd. Het is een set van 12 karakters hexadecimaal getalsysteem gedeeld door 6 octetten streepje of dubbele punt, bijvoorbeeld 08:00:27:b4:88:c1. Het is nodig om een ​​netwerkapparaat op het netwerk uniek te identificeren. In theorie is een MAC-adres globaal uniek, d.w.z. Een dergelijk adres kan nergens ter wereld bestaan ​​en wordt in de productiefase in het netwerkapparaat 'genaaid'. Er zijn echter eenvoudige manieren om het in een willekeurige te veranderen, en bovendien aarzelen sommige gewetenloze en weinig bekende fabrikanten niet om bijvoorbeeld een batch van 5000 netwerkkaarten met exact dezelfde MAC vast te zetten. Dienovereenkomstig, als ten minste twee van zulke ‘acrobatenbroers’ op hetzelfde lokale netwerk verschijnen, zullen conflicten en problemen beginnen.

Op datalinkniveau worden de gegevens dus verwerkt door een netwerkapparaat dat slechts in één ding geïnteresseerd is: ons beruchte MAC-adres, d.w.z. hij is geïnteresseerd in de afleveradres. Apparaten op linkniveau omvatten bijvoorbeeld switches (ook wel switches genoemd) - ze slaan in hun geheugen de MAC-adressen op van netwerkapparaten waarmee ze een directe, directe verbinding hebben en controleren, wanneer ze gegevens ontvangen op hun ontvangende poort, de MAC adressen in de gegevens met de MAC-adressen die beschikbaar zijn in het geheugen. Als er overeenkomsten zijn, worden de gegevens naar de ontvanger verzonden, de rest wordt eenvoudigweg genegeerd.

3) Netwerk(netwerk) is een 'heilig' niveau, waarbij het begrijpen van het werkingsprincipe een netwerkingenieur voor het grootste deel zo maakt. Hier regeert het “IP-adres” al met ijzeren hand, hier vormt het de basis van de grondslagen. Dankzij de aanwezigheid van een IP-adres wordt het mogelijk om gegevens over te dragen tussen computers die geen deel uitmaken van hetzelfde lokale netwerk. De overdracht van gegevens tussen verschillende lokale netwerken wordt routering genoemd, en apparaten die dit mogelijk maken worden routers genoemd (het zijn ook routers, hoewel het concept van een router de afgelopen jaren sterk is vervormd).

Dus een IP-adres - zonder in details te treden: het is een bepaalde reeks van 12 cijfers in het decimale ("normale") getalsysteem, verdeeld in 4 octetten, gescheiden door een punt, die wordt toegewezen aan een netwerkapparaat wanneer verbinding wordt gemaakt met het netwerk. Hier moeten we wat dieper op ingaan: veel mensen kennen bijvoorbeeld het adres uit de serie 192.168.1.23. Het is duidelijk dat er hier geen 12 cijfers zijn. Als u het adres echter in volledig formaat schrijft, valt alles op zijn plaats: 192.168.001.023. We zullen in dit stadium niet nog dieper graven, omdat IP-adressering een apart onderwerp is om te vertellen en te laten zien.

4) Transportlaag(transport) - zoals de naam al doet vermoeden, is het specifiek nodig voor het bezorgen en verzenden van gegevens naar de ontvanger. Een analogie met onze lankmoedige post: het IP-adres is het daadwerkelijke bezorg- of ontvangstadres, en het transportprotocol is de postbode die de brief kan lezen en weet hoe hij deze moet bezorgen. Protocollen zijn verschillend, voor verschillende doeleinden, maar ze hebben dezelfde betekenis: levering.

De transportlaag is de laatste laag, die netwerkingenieurs en systeembeheerders over het algemeen interesseert. Als alle vier de lagere niveaus naar behoren werken, maar de gegevens de bestemming niet bereiken, moet het probleem worden gezocht in de software van een bepaalde computer. De protocollen van de zogenaamde hogere niveaus zijn van groot belang voor programmeurs en soms voor systeembeheerders (als hij bijvoorbeeld betrokken is bij het onderhoud van servers). Daarom zal ik verder kort het doel van deze niveaus beschrijven. Als je de situatie objectief bekijkt, worden in de praktijk bovendien meestal de functies van verschillende bovenste lagen van het OSI-model overgenomen door één applicatie of dienst, en is het onmogelijk om ondubbelzinnig te zeggen waar deze moet worden toegewezen.

5) Sessie(sessie) - regelt het openen en sluiten van een gegevensoverdrachtsessie, controleert toegangsrechten, regelt de synchronisatie van het begin en einde van de overdracht. Als u bijvoorbeeld een bestand van internet downloadt, stuurt uw browser (of wat u ook downloadt) een verzoek naar de server waarop het bestand zich bevindt. Op dit punt worden sessieprotocollen ingeschakeld, die zorgen voor een succesvolle download van het bestand, waarna ze in theorie automatisch worden uitgeschakeld, hoewel er opties zijn.

6) Uitvoerend(presentatie) - bereidt gegevens voor voor verwerking door de definitieve aanvraag. Als dit bijvoorbeeld een tekstbestand is, moet je de codering controleren (zodat het niet "kryakozyabr" blijkt te zijn), misschien uitpakken uit het archief... maar hier is duidelijk zichtbaar wat ik waar ik eerder over schreef - het is erg moeilijk om te scheiden waar het representatieve niveau begint en waar het volgende begint:

7) Toegepast(Applicatie) - zoals de naam al aangeeft, het niveau van applicaties die de ontvangen gegevens gebruiken en we zien het resultaat van het werk van alle niveaus van het OSI-model. U leest deze tekst bijvoorbeeld omdat u deze in de juiste codering, in het juiste lettertype, etc. hebt geopend. uw browser.

En nu we tenminste een algemeen begrip hebben van de technologie van het proces, vind ik het nodig om te praten over bits, frames, pakketten, blokken en data. Weet u nog, aan het begin van het artikel vroeg ik u om geen aandacht te besteden aan de linkerkolom in de hoofdtabel. Dus haar tijd is gekomen! Nu gaan we nog eens door alle lagen van het OSI-model en zien hoe eenvoudige bits (nullen en enen) in data veranderen. We gaan ook van onder naar boven, om de volgorde van assimilatie van het materiaal niet te verstoren.

Op fysiek niveau hebben we een signaal. Het kan elektrisch, optisch, radiogolf, enz. zijn. Tot nu toe zijn dit niet eens bits, maar het netwerkapparaat analyseert het ontvangen signaal en zet dit om in nullen. Dit proces wordt "hardwareconversie" genoemd. Verder worden de bits, al binnen het netwerkapparaat, gecombineerd tot (acht bits in één byte), verwerkt en verzonden naar de datalinklaag.

Op kanaal niveau hebben we de zogenaamde kader. Grofweg is dit een pakket bytes, van 64 tot 1518 in één pakket, waaruit de switch een header leest die de MAC-adressen van de ontvanger en de afzender bevat, evenals technische informatie. Zien dat het MAC-adres overeenkomt in de header en in uw schakeltafel(geheugen), verzendt de schakelaar frames met dergelijke overeenkomsten naar het bestemmingsapparaat

Op netwerk niveau worden aan al deze goedheid ook de IP-adressen van de ontvanger en de afzender toegevoegd, die uit dezelfde header worden gehaald en dit wordt genoemd plastic zak.

Op vervoer niveau wordt het pakket geadresseerd aan het corresponderende protocol, waarvan de code wordt aangegeven in de headerservice-informatie en wordt gegeven voor het bedienen van protocollen van de hogere niveaus, waarvoor dit al volwaardige gegevens zijn, d.w.z. informatie in een vorm die verteerbaar en bruikbaar is voor toepassingen.

Dit zal duidelijker te zien zijn in het onderstaande diagram:

Alexander Gorjatsjov, Alexey Niskovsky

Om netwerkservers en clients te laten communiceren, moeten ze werken met hetzelfde informatie-uitwisselingsprotocol, dat wil zeggen dat ze dezelfde taal moeten ‘spreken’. Het protocol definieert een reeks regels voor het organiseren van de uitwisseling van informatie op alle niveaus van interactie van netwerkobjecten.

Er is een Open System Interconnection Reference Model, ook wel het OSI-model genoemd. Dit model is ontwikkeld door de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO). Het OSI-model beschrijft het interactieschema van netwerkobjecten en definieert een lijst met taken en regels voor gegevensoverdracht. Het omvat zeven niveaus: fysiek (Fysiek - 1), kanaal (Data-Link - 2), netwerk (Netwerk - 3), transport (Transport - 4), sessie (Sessie - 5), gegevenspresentatie (Presentatie - 6) en toegepast (Toepassing - 7). Er wordt aangenomen dat twee computers op een bepaalde laag van het OSI-model met elkaar kunnen communiceren als hun software die netwerkfuncties op die laag implementeert, dezelfde gegevens op dezelfde manier interpreteert. In dit geval wordt directe communicatie tot stand gebracht tussen twee computers, genaamd “point-to-point”.

Implementaties van het OSI-model door middel van protocollen worden protocolstacks genoemd. Het is onmogelijk om alle functies van het OSI-model binnen het raamwerk van één specifiek protocol te implementeren. Normaal gesproken worden taken op een bepaald niveau geïmplementeerd door een of meer protocollen. Eén computer moet protocollen vanaf dezelfde stapel uitvoeren. In dit geval kan de computer tegelijkertijd meerdere protocolstacks gebruiken.

Laten we eens kijken naar de taken die op elk niveau van het OSI-model zijn opgelost.

Fysieke laag

Op dit niveau van het OSI-model worden de volgende kenmerken van netwerkcomponenten gedefinieerd: soorten verbindingen voor datatransmissiemedia, fysieke netwerktopologieën, methoden voor datatransmissie (met digitale of analoge signaalcodering), soorten synchronisatie van verzonden gegevens, scheiding van communicatiekanalen die gebruik maken van frequentie- en tijdmultiplexing.

Implementaties van de OSI-protocollen voor de fysieke laag coördineren de regels voor het verzenden van bits.

De fysieke laag bevat geen beschrijving van het transmissiemedium. Implementaties van fysieke laagprotocollen zijn echter specifiek voor een bepaald transmissiemedium. De fysieke laag wordt meestal geassocieerd met de aansluiting van de volgende netwerkapparatuur:

• concentrators, hubs en repeaters die elektrische signalen regenereren;
• transmissiemediaconnectoren die een mechanische interface verschaffen voor het verbinden van het apparaat met de transmissiemedia;
• modems en verschillende conversieapparaten die digitale en analoge conversies uitvoeren.

Deze laag van het model definieert de fysieke topologieën in het bedrijfsnetwerk, die zijn gebouwd met behulp van een kernset van standaardtopologieën.

De eerste in de basisset is de bustopologie. In dit geval zijn alle netwerkapparaten en computers verbonden met een gemeenschappelijke datatransmissiebus, die meestal wordt gevormd met behulp van een coaxiale kabel. De kabel die de gemeenschappelijke bus vormt, wordt de backbone genoemd. Vanaf elk apparaat dat op de bus is aangesloten, wordt het signaal in beide richtingen verzonden. Om het signaal uit de kabel te verwijderen, moeten aan de uiteinden van de bus speciale onderbrekers (terminator) worden gebruikt. Mechanische schade aan de snelweg beïnvloedt de werking van alle daarop aangesloten apparaten.

Ringtopologie omvat het verbinden van alle netwerkapparaten en computers in een fysieke ring. In deze topologie wordt informatie altijd in één richting langs de ring verzonden: van station naar station. Elk netwerkapparaat moet een informatieontvanger op de ingangskabel en een zender op de uitgangskabel hebben.

Mechanische schade aan het informatieoverdrachtmedium in een enkele ring zal de werking van alle apparaten beïnvloeden, maar netwerken die met een dubbele ring zijn gebouwd, hebben in de regel een marge van fouttolerantie en zelfherstellende functies.

In netwerken die op een dubbele ring zijn gebouwd, wordt dezelfde informatie in beide richtingen langs de ring verzonden. Als de kabel beschadigd raakt, blijft de ring functioneren als een enkele ring op dubbele lengte (de zelfherstellende functies worden bepaald door de gebruikte hardware).

De volgende topologie is de stertopologie of ster.

Het zorgt voor de aanwezigheid van een centraal apparaat waarmee andere netwerkapparaten en computers via beams (afzonderlijke kabels) zijn verbonden. Netwerken die op een stertopologie zijn gebouwd, hebben één enkel storingspunt. Dit punt is het centrale apparaat. Als het centrale apparaat uitvalt, kunnen alle andere netwerkdeelnemers geen informatie met elkaar uitwisselen, omdat alle uitwisseling alleen via het centrale apparaat plaatsvond. Afhankelijk van het type centraal apparaat kan het signaal dat van één ingang wordt ontvangen (met of zonder versterking) worden verzonden naar alle uitgangen of naar een specifieke uitgang waarop het ontvangende apparaat is aangesloten.

Een volledig verbonden (mesh) topologie heeft een hoge fouttolerantie. Wanneer netwerken met een vergelijkbare topologie worden gebouwd, is elk van de netwerkapparaten of computers verbonden met elk ander onderdeel van het netwerk. Deze topologie heeft redundantie, waardoor deze onpraktisch lijkt. In kleine netwerken wordt deze topologie zelden gebruikt, maar in grote bedrijfsnetwerken kan een volledig mesh-topologie worden gebruikt om de belangrijkste knooppunten met elkaar te verbinden.

Dit niveau bepaalt de logische topologie van het netwerk, de regels voor het verkrijgen van toegang tot het datatransmissiemedium, lost problemen op die verband houden met het adresseren van fysieke apparaten binnen het logische netwerk en het beheren van de overdracht van informatie (transmissiesynchronisatie en verbindingsdienst) tussen netwerkapparaten.

Linklaagprotocollen worden gedefinieerd door:

• regels voor het organiseren van fysieke laagbits (binaire enen en nullen) in logische informatiegroepen die frames worden genoemd. Een frame is een gegevenseenheid op de verbindingslaag die bestaat uit een aaneengesloten reeks gegroepeerde bits, met een kop en een staart;
• regels voor het detecteren (en soms corrigeren) van transmissiefouten;
• regels voor stroomcontrole (voor apparaten die op dit niveau van het OSI-model werken, bijvoorbeeld bruggen);
• regels voor het identificeren van computers in een netwerk aan de hand van hun fysieke adressen.

Net als de meeste andere lagen voegt de datalinklaag zijn eigen besturingsinformatie toe aan het begin van het datapakket. Deze informatie kan het bronadres en het bestemmingsadres (fysiek of hardware), informatie over de framelengte en een indicatie van actieve protocollen op de bovenste laag omvatten.

De volgende netwerkverbindingsapparaten worden doorgaans geassocieerd met de datalinklaag:

• bruggen;
• slimme hubs;
• schakelaars;
• netwerkinterfacekaarten (netwerkinterfacekaarten, adapters, enz.).

De functies van de linklaag zijn onderverdeeld in twee subniveaus (tabel 1):

• mediatoegangscontrole (MAC);
• logische linkcontrole (Logical Link Control, LLC).

De MAC-sublaag definieert dergelijke verbindingslaagelementen als de logische netwerktopologie, de toegangsmethode tot het informatietransmissiemedium en de regels voor fysieke adressering tussen netwerkobjecten.

De afkorting MAC wordt ook gebruikt bij het bepalen van het fysieke adres van een netwerkapparaat: het fysieke adres van een apparaat (dat in de productiefase binnen het netwerkapparaat of de netwerkkaart wordt bepaald) wordt vaak het MAC-adres van dat apparaat genoemd. Voor een groot aantal netwerkapparaten, vooral netwerkkaarten, is het mogelijk om het MAC-adres programmatisch te wijzigen. Er moet aan worden herinnerd dat de datalinklaag van het OSI-model beperkingen oplegt aan het gebruik van MAC-adressen: in één fysiek netwerk (een segment van een groter netwerk) kunnen er niet twee of meer apparaten zijn die dezelfde MAC-adressen gebruiken. Om het fysieke adres van een netwerkobject te bepalen, kan het concept ‘knooppuntadres’ worden gebruikt. Het hostadres valt meestal samen met het MAC-adres of wordt logisch bepaald tijdens het opnieuw toewijzen van softwareadressen.

De LLC-sublaag definieert de regels voor het synchroniseren van transmissie- en serviceverbindingen.

Een ander voorbeeld van de verschillen tussen fysieke en logische topologieën is het Ethernet-netwerk. Het fysieke netwerk kan worden opgebouwd met behulp van koperkabels en een centrale hub. Er wordt een fysiek netwerk gevormd, gemaakt volgens de stertopologie. Ethernet-technologie zorgt echter voor de overdracht van informatie van de ene computer naar alle andere in het netwerk. De hub moet het signaal dat van een van zijn poorten wordt ontvangen, doorgeven aan alle andere poorten. Er is een logisch netwerk met een bustopologie gevormd.

Om de logische topologie van een netwerk te bepalen, moet u begrijpen hoe signalen daarin worden ontvangen:

• in logische bustopologieën wordt elk signaal door alle apparaten ontvangen;
• In logische ringtopologieën ontvangt elk apparaat alleen de signalen die er specifiek naar zijn verzonden.

Het is ook belangrijk om te weten hoe netwerkapparaten toegang krijgen tot het medium voor informatieoverdracht.

Mediatoegang

Logische topologieën gebruiken speciale regels die de toestemming regelen om informatie naar andere netwerkobjecten te verzenden. Het controleproces regelt de toegang tot het communicatiemedium. Denk aan een netwerk waarin alle apparaten mogen werken zonder enige regels voor het verkrijgen van toegang tot het transmissiemedium.

Alle apparaten in zo’n netwerk zenden informatie uit zodra de data gereed is; deze uitzendingen kunnen elkaar soms in de tijd overlappen. Als gevolg van overlap worden signalen vervormd en gaan verzonden gegevens verloren. Deze situatie wordt een botsing genoemd. Botsingen maken het niet mogelijk om betrouwbare en efficiënte informatieoverdracht tussen netwerkobjecten te organiseren.

Botsingen in het netwerk strekken zich uit tot de fysieke netwerksegmenten waarmee netwerkobjecten zijn verbonden. Dergelijke verbindingen vormen één botsingsruimte, waarin de impact van botsingen zich tot iedereen uitstrekt. Om de omvang van botsingsruimten te verkleinen door het fysieke netwerk te segmenteren, kunt u bruggen en andere netwerkapparaten gebruiken die verkeersfiltermogelijkheden hebben op de datalinklaag.

Er zijn standaard mediatoegangsmethoden die de regels beschrijven waarmee de toestemming om informatie te verzenden wordt gecontroleerd voor netwerkapparaten: twist, token doorgeven en polling.

Voordat u een protocol kiest dat een van deze mediatoegangsmethoden implementeert, moet u bijzondere aandacht besteden aan de volgende factoren:

• aard van de transmissie - continu of gepulseerd;
• aantal gegevensoverdrachten;
• de noodzaak om gegevens met strikt gedefinieerde tijdsintervallen te verzenden;
• aantal actieve apparaten op het netwerk.

Elk van deze factoren, gecombineerd met de voor- en nadelen ervan, zal helpen bepalen welke mediatoegangsmethode het meest geschikt is.

Concurrentie. Op conflicten gebaseerde systemen gaan ervan uit dat toegang tot het transmissiemedium wordt geïmplementeerd op basis van wie het eerst komt, het eerst maalt. Met andere woorden: elk netwerkapparaat concurreert om controle over het transmissiemedium. Op contentie gebaseerde systemen zijn zo ontworpen dat alle apparaten op het netwerk alleen gegevens kunnen verzenden als dat nodig is. Deze praktijk resulteert uiteindelijk in gedeeltelijk of volledig gegevensverlies omdat er daadwerkelijk botsingen plaatsvinden. Naarmate elk nieuw apparaat aan het netwerk wordt toegevoegd, kan het aantal botsingen exponentieel toenemen.

Een toename van het aantal botsingen vermindert de netwerkprestaties, en in het geval van volledige verzadiging van het informatietransmissiemedium reduceert dit de netwerkprestaties tot nul.

Om het aantal botsingen te verminderen zijn speciale protocollen ontwikkeld die de functie implementeren van het luisteren naar het informatietransmissiemedium voordat het station begint met het verzenden van gegevens. Als een luisterstation een signaal detecteert dat wordt uitgezonden (van een ander station), zal het de informatie niet verzenden en het later opnieuw proberen. Deze protocollen worden Carrier Sense Multiple Access (CSMA)-protocollen genoemd.

• CSMA-protocollen verminderen het aantal botsingen aanzienlijk, maar elimineren deze niet volledig. Er kunnen echter botsingen optreden wanneer twee stations de kabel ondervragen, geen signalen vinden, besluiten dat het medium veilig is en vervolgens tegelijkertijd gegevens beginnen te verzenden.
• Carrier Sense Meerdere toegang/botsingen vermijden (CSMA/CA).

CSMA/CD-protocollen. CSMA/CD-protocollen luisteren niet alleen naar de kabel vóór verzending, maar detecteren ook botsingen en initiëren hertransmissies. Wanneer een botsing wordt gedetecteerd, initialiseren de stations die gegevens verzenden speciale interne timers met willekeurige waarden. De timers beginnen af ​​te tellen en wanneer nul wordt bereikt, moeten stations proberen gegevens opnieuw te verzenden. Omdat de timers met willekeurige waarden zijn geïnitialiseerd, zal een van de stations proberen de datatransmissie vóór de andere te herhalen. Dienovereenkomstig zal het tweede station vaststellen dat het datatransmissiemedium al bezet is en zal wachten tot het vrijkomt.

Voorbeelden van CSMA/CD-protocollen zijn Ethernet versie 2 (Ethernet II, ontwikkeld door DEC) en IEEE802.3.

CSMA/CA-protocollen. CSMA/CA maakt gebruik van regelingen zoals time-slicing-toegang of het versturen van een verzoek om toegang tot het medium te krijgen. Bij gebruik van time-slicing kan elk station alleen informatie verzenden op tijden die strikt voor dit station zijn gedefinieerd. In dit geval moet er een mechanisme voor het beheren van tijdsegmenten in het netwerk worden geïmplementeerd. Elk nieuw station dat op het netwerk is aangesloten, informeert over zijn verschijning, waardoor het proces van het herverdelen van tijdplakken voor informatieoverdracht wordt geïnitieerd. In het geval van gebruik van gecentraliseerde toegangscontrole tot het transmissiemedium genereert elk station een speciaal transmissieverzoek, dat wordt gericht aan het controlestation. Het centrale station regelt de toegang tot het transmissiemedium voor alle netwerkobjecten.

Een voorbeeld van CSMA/CA is het LocalTalk-protocol van Apple Computer.

Op content gebaseerde systemen zijn het meest geschikt voor gebruik bij bursty verkeer (grote bestandsoverdrachten) in netwerken met een relatief klein aantal gebruikers.

Systemen met tokenoverdracht. Bij tokendoorgeefsystemen wordt een klein frame (token) in een specifieke volgorde doorgegeven van het ene apparaat naar het andere. Een token is een speciaal bericht dat de tijdelijke controle over het transmissiemedium overdraagt ​​aan het apparaat dat het token bevat. Door het token door te geven, wordt de toegangscontrole verdeeld over apparaten op het netwerk.

Elk apparaat weet van welk apparaat het de token ontvangt en aan welk apparaat het deze moet doorgeven. Normaal gesproken zijn deze apparaten de dichtstbijzijnde buren van de tokeneigenaar.

Elk apparaat krijgt periodiek controle over het token, voert zijn acties uit (zendt informatie uit) en geeft het token vervolgens door aan het volgende apparaat voor gebruik.

De protocollen beperken de tijd dat elk apparaat het token kan controleren.

Er zijn verschillende protocollen voor het doorgeven van tokens. Twee netwerkstandaarden die gebruik maken van het doorgeven van tokens zijn IEEE 802.4 Token Bus en IEEE 802.5 Token Ring. Een Token Bus-netwerk maakt gebruik van token-passing-toegangscontrole en een fysieke of logische bustopologie, terwijl een Token Ring-netwerk token-passing-toegangscontrole en een fysieke of logische ringtopologie gebruikt.

Tokendoorgevende netwerken moeten worden gebruikt als er sprake is van tijdgevoelig prioriteitsverkeer, zoals digitale audio- of videogegevens, of als er zeer grote aantallen gebruikers zijn.

• Vragenlijst.
• Polling is een toegangsmethode waarbij één apparaat (een zogenaamde controller, primair of 'master'-apparaat) wordt toegewezen om als scheidsrechter voor toegang tot het medium te fungeren. Dit apparaat ondervraagt ​​alle andere apparaten (secundair) in een vooraf gedefinieerde volgorde om te zien of ze informatie hebben om te verzenden. Om gegevens van een secundair apparaat te ontvangen, stuurt het primaire apparaat er een verzoek naar, ontvangt vervolgens de gegevens van het secundaire apparaat en stuurt deze door naar het ontvangende apparaat. Het primaire apparaat ondervraagt ​​vervolgens een ander secundair apparaat, ontvangt er gegevens van, enzovoort.
• bevestiging verbindingsloze service - gebruikt ontvangstbewijzen om de stroom te controleren en fouten te controleren tijdens overdrachten tussen twee netwerkknooppunten.

De LLC-sublaag van de linklaag biedt de mogelijkheid om gelijktijdig verschillende netwerkprotocollen (van verschillende protocolstapels) te gebruiken bij werking via een enkele netwerkinterface. Met andere woorden, als er slechts één netwerkkaart in de computer is geïnstalleerd, maar er behoefte is om met verschillende netwerkdiensten van verschillende fabrikanten te werken, dan biedt de clientnetwerksoftware op het LLC-subniveau de mogelijkheid voor dergelijk werk.

Netwerk laag

Het netwerkniveau bepaalt de regels voor de gegevenslevering tussen logische netwerken, de vorming van logische adressen van netwerkapparaten, de definitie, selectie en onderhoud van routeringsinformatie, en de werking van gateways.

Het belangrijkste doel van de netwerklaag is het oplossen van het probleem van het verplaatsen (leveren) van gegevens naar specifieke punten in het netwerk. Gegevenslevering op de netwerklaag is over het algemeen vergelijkbaar met gegevenslevering op de datalinklaag van het OSI-model, waarbij fysieke apparaatadressering wordt gebruikt om gegevens over te dragen.

Adressering op de datalinklaag is echter alleen van toepassing op één logisch netwerk en is alleen geldig binnen dat netwerk. De netwerklaag beschrijft de methoden en middelen voor het verzenden van informatie tussen vele onafhankelijke (en vaak heterogene) logische netwerken die, wanneer ze met elkaar verbonden zijn, één groot netwerk vormen. Zo'n netwerk wordt een internetwerk genoemd, en de processen van informatieoverdracht tussen netwerken worden internetwerken genoemd.

Met behulp van fysieke adressering op de datalinklaag worden gegevens geleverd aan alle apparaten op hetzelfde logische netwerk. Elk netwerkapparaat, elke computer bepaalt het doel van de ontvangen gegevens. Als de gegevens voor de computer bedoeld zijn, verwerkt hij deze, maar als dat niet het geval is, negeert hij deze.

In tegenstelling tot de datalinklaag kan de netwerklaag een specifieke route in het internetwerk selecteren en voorkomen dat gegevens worden verzonden naar logische netwerken waaraan de gegevens niet zijn geadresseerd. De netwerklaag doet dit door middel van schakelen, netwerklaagadressering en routeringsalgoritmen. De netwerklaag is ook verantwoordelijk voor het garanderen van de juiste routes voor gegevens via het internetwerk dat uit heterogene netwerken bestaat.

• alle logisch gescheiden netwerken moeten unieke netwerkadressen hebben;
• schakelen definieert hoe verbindingen via het internetwerk tot stand worden gebracht;
• de mogelijkheid om routering te implementeren, zodat computers en routers bepalen welk pad de gegevens het beste via het internet kunnen passeren;
• het netwerk zal verschillende verbindingsniveaus uitvoeren, afhankelijk van het aantal verwachte fouten binnen het onderling verbonden netwerk.

Routers en sommige switches werken op deze laag van het OSI-model.

De netwerklaag bepaalt de regels voor de vorming van logische netwerkadressen van netwerkobjecten. Binnen een groot onderling verbonden netwerk moet elk netwerkobject een uniek logisch adres hebben. Bij de vorming van een logisch adres zijn twee componenten betrokken: het logische netwerkadres, dat gemeenschappelijk is voor alle netwerkobjecten, en het logische adres van een netwerkobject, dat uniek is voor dit object. Bij het vormen van het logische adres van een netwerkobject kan ofwel het fysieke adres van het object worden gebruikt, ofwel kan een willekeurig logisch adres worden bepaald.

Door het gebruik van logische adressering kunt u de gegevensoverdracht tussen verschillende logische netwerken organiseren.

Elk netwerkobject en elke computer kan vele netwerkfuncties tegelijkertijd uitvoeren, waardoor de werking van verschillende services wordt gegarandeerd. Om toegang te krijgen tot services wordt een speciale service-ID gebruikt, een zogenaamde poort of socket. Bij toegang tot een dienst volgt de dienstidentificatie onmiddellijk na het logische adres van de computer die de dienst levert.

Veel netwerken reserveren groepen logische adressen en service-ID's met het doel specifieke, vooraf gedefinieerde en bekende acties uit te voeren. Als het bijvoorbeeld nodig is om gegevens naar alle netwerkobjecten te verzenden, wordt de verzending naar een speciaal uitzendadres gedaan.

De netwerklaag definieert de regels voor de overdracht van gegevens tussen twee netwerkobjecten. Deze transmissie kan plaatsvinden door middel van schakelen of routeren.

Bij het gebruik van circuitschakeling wordt er een datatransmissiekanaal tot stand gebracht tussen de zender en de ontvanger. Dit kanaal zal gedurende de gehele communicatiesessie actief zijn. Bij gebruik van deze methode zijn lange vertragingen bij de kanaaltoewijzing mogelijk vanwege het ontbreken van voldoende bandbreedte, de belasting van de schakelapparatuur of de drukte van de ontvanger.

Met het schakelen tussen berichten kunt u een geheel (niet in delen opgesplitst) bericht verzenden met behulp van het 'store-and-forward'-principe.

Elk tussenapparaat ontvangt een bericht, slaat het lokaal op en verzendt het wanneer het communicatiekanaal waarlangs het bericht moet worden verzonden, vrij is. Deze methode is zeer geschikt voor het verzenden van e-mailberichten en het organiseren van elektronisch documentbeheer.

Elke keer dat u het volgende pad voor gegevens bepaalt, moet u de beste route kiezen.

De taak om het beste pad te bepalen wordt routing genoemd. Deze taak wordt uitgevoerd door routers. De taak van routers is het bepalen van mogelijke datatransmissiepaden, het onderhouden van routeringsinformatie en het selecteren van de beste routes.

Routing kan statisch of dynamisch worden uitgevoerd. Bij het specificeren van statische routering moeten alle relaties tussen logische netwerken worden gespecificeerd en ongewijzigd blijven. Dynamische routering gaat ervan uit dat de router zelf nieuwe paden kan bepalen of informatie over oude kan wijzigen.

Dynamische routering maakt gebruik van speciale routeringsalgoritmen, waarvan de afstandsvector en de linkstatus de meest voorkomende zijn. In het eerste geval gebruikt de router tweedehands informatie over de netwerkstructuur van naburige routers. In het tweede geval werkt de router met informatie over zijn eigen communicatiekanalen en werkt hij samen met een speciale representatieve router om een ​​complete netwerkkaart op te bouwen.

De keuze voor de beste route wordt meestal beïnvloed door factoren zoals het aantal hops door routers (hopcount) en het aantal ticks (tijdseenheden) dat nodig is om het bestemmingsnetwerk te bereiken (tickcount).

Met de transportlaag kunt u de fysieke en logische structuur van het netwerk verbergen voor toepassingen in de bovenste lagen van het OSI-model. Applicaties werken alleen met servicefuncties die vrij universeel zijn en niet afhankelijk zijn van de fysieke en logische netwerktopologieën. Kenmerken van logische en fysieke netwerken zijn geïmplementeerd op eerdere lagen, waar de transportlaag gegevens verzendt.

De transportlaag compenseert vaak het ontbreken van een betrouwbare of verbindingsgerichte verbindingsdienst in de lagere lagen. Het begrip ‘betrouwbaar’ betekent niet dat in alle gevallen alle gegevens worden aangeleverd. Betrouwbare implementaties van transportlaagprotocollen kunnen de levering van gegevens echter meestal bevestigen of weigeren. Als de gegevens niet correct worden afgeleverd bij het ontvangende apparaat, kan de transportlaag de bovenste lagen opnieuw verzenden of informeren dat bezorging niet mogelijk was. Hogere niveaus kunnen dan de nodige corrigerende maatregelen nemen of de gebruiker keuzemogelijkheden bieden.

Veel protocollen in computernetwerken bieden gebruikers de mogelijkheid om met eenvoudige namen in natuurlijke taal te werken in plaats van met complexe en moeilijk te onthouden alfanumerieke adressen. Adres/naamomzetting is een functie van het identificeren of aan elkaar koppelen van namen en alfanumerieke adressen. Deze functie kan worden uitgevoerd door elke entiteit op het netwerk of door speciale serviceproviders, directoryservers, naamservers, enz. De volgende definities classificeren methoden voor het omzetten van adressen/namen:

• initiatie van de dienst door de consument;
• geïnitieerd door de dienstverlener.

In het eerste geval heeft een netwerkgebruiker toegang tot een dienst via zijn logische naam, zonder de exacte locatie van de dienst te kennen. De gebruiker weet niet of deze dienst momenteel beschikbaar is. Bij het contacteren wordt de logische naam gekoppeld aan de fysieke naam en het werkstation van de gebruiker initieert rechtstreeks een oproep naar de dienst. In het tweede geval informeert elke dienst alle netwerkclients periodiek over zichzelf. Elke klant weet op elk moment of de dienst beschikbaar is en weet hoe hij rechtstreeks contact kan opnemen met de dienst.

Adresseringsmethoden

Serviceadressen identificeren specifieke softwareprocessen die op netwerkapparaten worden uitgevoerd. Naast deze adressen monitoren dienstverleners verschillende gesprekken die zij voeren met apparaten die diensten aanvragen.

• Twee verschillende gespreksmethoden gebruiken de volgende adressen:
• verbindings-ID;

transactie-ID.

Een verbindings-ID, ook wel verbindings-ID, poort of socket genoemd, identificeert elk gesprek. Met behulp van een verbindings-ID kan een verbindingsprovider met meer dan één client communiceren. De serviceprovider verwijst naar elke schakelentiteit met zijn nummer en vertrouwt op de transportlaag om andere adressen op de lagere laag te coördineren.

De verbindings-ID is gekoppeld aan een specifiek gesprek.

Transactie-ID's zijn vergelijkbaar met verbindings-ID's, maar werken in kleinere eenheden dan een gesprek. Een transactie bestaat uit een verzoek en een antwoord.

Dienstverleners en consumenten volgen het vertrek en de aankomst van elke transactie, niet het hele gesprek.

Sessie laag

De sessielaag vergemakkelijkt de communicatie tussen apparaten die diensten aanvragen en leveren. Communicatiesessies worden gecontroleerd via mechanismen die de dialoog tussen communicerende entiteiten tot stand brengen, onderhouden, synchroniseren en beheren. Deze laag helpt de bovenste lagen ook bij het identificeren en verbinden met beschikbare netwerkdiensten.

Simplexcommunicatie omvat alleen unidirectionele overdracht van informatie van de bron naar de ontvanger. Deze manier van communiceren geeft geen feedback (van ontvanger naar bron). Half-duplex maakt het gebruik van één datatransmissiemedium voor bidirectionele informatieoverdracht mogelijk, maar informatie kan op elk moment slechts in één richting worden verzonden. Full-duplex zorgt voor gelijktijdige overdracht van informatie in beide richtingen via het datatransmissiemedium.

Het beheer van een communicatiesessie tussen twee netwerkobjecten, bestaande uit het tot stand brengen van een verbinding, gegevensoverdracht en het beëindigen van de verbinding, wordt ook op dit niveau van het OSI-model uitgevoerd. Nadat een sessie tot stand is gebracht, kan software die de functies van deze laag implementeert de functionaliteit van de verbinding controleren (behouden) totdat deze wordt beëindigd.

Gegevenspresentatielaag

De hoofdtaak van de datapresentatielaag is het transformeren van data in onderling consistente formaten (interchange syntaxis) die begrijpelijk zijn voor alle netwerkapplicaties en de computers waarop de applicaties draaien. Op dit niveau zijn ook de taken van datacompressie en -decompressie en hun codering opgelost.

Conversie verwijst naar het wijzigen van de bitvolgorde van bytes, de bytevolgorde van woorden, tekencodes en syntaxis van bestandsnamen.

De noodzaak om de volgorde van bits en bytes te veranderen is te wijten aan de aanwezigheid van een groot aantal verschillende processors, computers, complexen en systemen. Processors van verschillende fabrikanten kunnen de nul- en zevende bits in een byte anders interpreteren (ofwel de nulbit is de meest significante, ofwel de zevende bit). Op dezelfde manier worden de bytes waaruit grote informatie-eenheden bestaan ​​(woorden) anders geïnterpreteerd.

Om ervoor te zorgen dat gebruikers van verschillende besturingssystemen informatie ontvangen in de vorm van bestanden met de juiste namen en inhoud, zorgt deze laag voor een correcte conversie van de bestandssyntaxis. Verschillende besturingssystemen werken anders met hun bestandssystemen en implementeren verschillende manieren om bestandsnamen te vormen. Informatie in bestanden wordt ook opgeslagen in een specifieke tekencodering. Wanneer twee netwerkobjecten met elkaar interacteren, is het belangrijk dat elk van hen bestandsinformatie anders kan interpreteren, maar de betekenis van de informatie mag niet veranderen.

De gegevenspresentatielaag transformeert gegevens in een onderling consistent formaat (uitwisselingssyntaxis) dat begrijpelijk is voor alle netwerktoepassingen en de computers waarop de toepassingen draaien. Het kan ook gegevens comprimeren en uitbreiden, en gegevens versleutelen en ontsleutelen.

Computers gebruiken verschillende regels voor het weergeven van gegevens met behulp van binaire enen en nullen. Hoewel al deze regels het gemeenschappelijke doel van het presenteren van voor mensen leesbare gegevens proberen te bereiken, hebben computerfabrikanten en standaardisatieorganisaties regels gecreëerd die elkaar tegenspreken.

Wanneer twee computers die verschillende sets regels gebruiken met elkaar proberen te communiceren, moeten ze vaak enkele transformaties uitvoeren.

Lokale en netwerkbesturingssystemen coderen gegevens vaak om deze te beschermen tegen ongeoorloofd gebruik.

Encryptie is een algemene term die verschillende methoden beschrijft om gegevens te beschermen. Beveiliging wordt vaak uitgevoerd met behulp van gegevensversleuteling, waarbij een of meer van de volgende drie methoden worden gebruikt: permutatie, substitutie of algebraïsche methode.

Netwerkobjecten die gebruikmaken van versleutelingsmethoden met een openbare sleutel worden voorzien van een geheime sleutel en een bekende waarde. Een object creëert een publieke sleutel door een bekende waarde te manipuleren via een privésleutel. De entiteit die de communicatie initieert, stuurt zijn publieke sleutel naar de ontvanger. De andere entiteit combineert vervolgens wiskundig zijn eigen privésleutel met de publieke sleutel die eraan is gegeven om een ​​wederzijds aanvaardbare encryptiewaarde in te stellen.

Het bezitten van alleen de publieke sleutel heeft weinig nut voor ongeautoriseerde gebruikers.

De complexiteit van de resulterende encryptiesleutel is zo hoog dat deze binnen een redelijke tijd kan worden berekend. Zelfs het kennen van uw eigen privésleutel en de openbare sleutel van iemand anders helpt niet veel bij het bepalen van de andere geheime sleutel - vanwege de complexiteit van logaritmische berekeningen voor grote getallen.

Applicatie laag

De applicatielaag bevat alle elementen en functies die specifiek zijn voor elk type netwerkdienst. De onderste zes lagen combineren de taken en technologieën die algemene ondersteuning bieden voor een netwerkdienst, terwijl de applicatielaag de protocollen levert die nodig zijn om specifieke netwerkdienstfuncties uit te voeren.

Servers voorzien netwerkclients van informatie over de soorten diensten die zij leveren. De belangrijkste mechanismen voor het identificeren van de aangeboden diensten worden geleverd door elementen als serviceadressen. Bovendien gebruiken servers methoden om hun service te presenteren, zoals actieve en passieve servicepresentatie.

Servers voeren passieve serviceadvertenties uit door hun service en adres in de directory te registreren. Wanneer klanten willen bepalen welke soorten services beschikbaar zijn, vragen ze eenvoudigweg in de directory naar de locatie van de gewenste service en het adres ervan.

Voordat een netwerkdienst kan worden gebruikt, moet deze beschikbaar worden gemaakt voor het lokale besturingssysteem van de computer. Er zijn verschillende methoden om deze taak te volbrengen, maar elk van deze methoden kan worden bepaald door de positie of het niveau waarop het lokale besturingssysteem het netwerkbesturingssysteem herkent. De dienstverlening kan worden onderverdeeld in drie categorieën:

• het onderscheppen van oproepen van het besturingssysteem;
• externe modus;
• gezamenlijke gegevensverwerking.

Bij gebruik van OC Call Interception is het lokale besturingssysteem zich totaal niet bewust van het bestaan ​​van een netwerkdienst. Wanneer een DOS-toepassing bijvoorbeeld een bestand probeert te lezen van een netwerkbestandsserver, denkt het dat het bestand zich op het lokale opslagapparaat bevindt. In feite onderschept een speciaal stukje software het verzoek om het bestand te lezen voordat het het lokale besturingssysteem (DOS) bereikt en stuurt het verzoek door naar de netwerkbestandsservice.

Aan het andere uiterste, in de modus voor bediening op afstand, is het lokale besturingssysteem op de hoogte van het netwerk en is het verantwoordelijk voor het doorgeven van verzoeken aan de netwerkdienst. De server weet echter niets van de client. Voor het serverbesturingssysteem zien alle verzoeken aan een dienst er hetzelfde uit, ongeacht of ze intern zijn of via het netwerk worden verzonden.

Ten slotte zijn er besturingssystemen die op de hoogte zijn van het bestaan ​​van het netwerk.

Zowel de dienstconsument als de dienstverlener erkennen elkaars bestaan ​​en werken samen om het gebruik van de dienst te coördineren. Dit type servicegebruik is doorgaans vereist voor peer-to-peer collaboratieve gegevensverwerking. Bij collaboratieve gegevensverwerking gaat het om het delen van om één enkele taak uit te voeren. Dit betekent dat het besturingssysteem op de hoogte moet zijn van het bestaan ​​en de mogelijkheden van anderen en met hen moet kunnen samenwerken om de gewenste taak uit te voeren.

Om de werking van netwerkapparaten van verschillende fabrikanten te harmoniseren en de interactie te garanderen tussen netwerken die verschillende signaalvoortplantingsomgevingen gebruiken, is een referentiemodel voor open systeeminteractie (OSI) gecreëerd. Het referentiemodel is gebaseerd op een hiërarchisch principe. Elk niveau levert diensten aan het hogere niveau en maakt gebruik van de diensten van het lagere niveau.

Gegevensverwerking begint op applicatieniveau. Hierna passeert de data alle lagen van het referentiemodel en wordt via de fysieke laag naar het communicatiekanaal gestuurd. Bij ontvangst vindt omgekeerde verwerking van de gegevens plaats.

Het OSI-referentiemodel introduceert twee concepten: protocol En interface.

Een protocol is een set regels op basis waarvan de lagen van verschillende open systemen met elkaar interacteren.

Een interface is een reeks middelen en methoden voor interactie tussen elementen van een open systeem.

Het protocol definieert de regels voor interactie tussen modules van hetzelfde niveau in verschillende knooppunten, en de interface tussen modules van aangrenzende niveaus in hetzelfde knooppunt.

Er zijn in totaal zeven lagen van het OSI-referentiemodel. Het is vermeldenswaard dat echte stapels minder lagen gebruiken. Het populaire TCP/IP gebruikt bijvoorbeeld slechts vier lagen. Waarom is dit zo? We zullen het later uitleggen. Laten we nu elk van de zeven niveaus afzonderlijk bekijken.

OSI-modellagen:

• Fysiek niveau. Bepaalt het type datatransmissiemedium, de fysieke en elektrische kenmerken van de interfaces en het type signaal. Deze laag behandelt stukjes informatie. Voorbeelden van fysieke laagprotocollen: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
• Datalinkniveau. Verantwoordelijk voor de toegang tot het transmissiemedium, foutcorrectie en betrouwbare gegevensoverdracht. Bij de receptie De gegevens die van de fysieke laag worden ontvangen, worden in frames verpakt en vervolgens wordt hun integriteit gecontroleerd. Als er geen fouten zijn, worden de gegevens overgebracht naar de netwerklaag. Als er fouten zijn, wordt het frame weggegooid en wordt een verzoek om hertransmissie gegenereerd. De datalinklaag is verdeeld in twee sublagen: MAC (Media Access Control) en LLC (Local Link Control). MAC reguleert de toegang tot het gedeelde fysieke medium. LLC biedt netwerklaagservice. Schakelaars werken op de datalinklaag. Voorbeelden van protocollen: Ethernet, PPP.
• Netwerk laag. De belangrijkste taken zijn routering: het bepalen van het optimale datatransmissiepad, de logische adressering van knooppunten. Bovendien kan dit niveau worden belast met het oplossen van netwerkproblemen (ICMP-protocol). De netwerklaag werkt met pakketten. Voorbeelden van protocollen: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• Transportlaag. Ontworpen om gegevens te leveren zonder fouten, verliezen en duplicatie in de volgorde waarin ze zijn verzonden. Voert end-to-end controle uit van de gegevensoverdracht van afzender naar ontvanger. Voorbeelden van protocollen: TCP, UDP.
• Sessieniveau. Beheert het aanmaken/onderhouden/beëindigen van een communicatiesessie. Voorbeelden van protocollen: L2TP, RTCP.
• Uitvoerend niveau. Converteert gegevens naar de gewenste vorm, codeert/codeert en comprimeert.
• Applicatielaag. Zorgt voor interactie tussen de gebruiker en het netwerk. Werkt samen met applicaties aan de clientzijde. Voorbeelden van protocollen: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

Laten we, nadat we kennis hebben gemaakt met het referentiemodel, eens kijken naar de TCP/IP-protocolstack.

Er zijn vier lagen gedefinieerd in het TCP/IP-model. Zoals uit de bovenstaande figuur blijkt, kan één TCP/IP-laag overeenkomen met meerdere lagen van het OSI-model.

TCP/IP-modelniveaus:

• Netwerkinterfaceniveau. Komt overeen met de twee onderste lagen van het OSI-model: datalink en fysiek. Op basis hiervan is het duidelijk dat dit niveau de kenmerken van het transmissiemedium (twisted pair, glasvezel, radio), het type signaal, coderingsmethode, toegang tot het transmissiemedium, foutcorrectie, fysieke adressering (MAC-adressen) bepaalt. . In het TCP/IP-model werken het Ethrnet-protocol en zijn afgeleiden (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) op dit niveau.
• Interconnectielaag. Komt overeen met de netwerklaag van het OSI-model. Neemt al zijn functies over: routering, logische adressering (IP-adressen). Het IP-protocol werkt op dit niveau.
• Transportlaag. Komt overeen met de transportlaag van het OSI-model. Verantwoordelijk voor het bezorgen van pakketten van bron tot bestemming. Op dit niveau worden twee protocollen gebruikt: TCP en UDP. TCP is betrouwbaarder dan UDP doordat er verzoeken vóór de verbinding worden gemaakt die opnieuw worden verzonden als er fouten optreden. Tegelijkertijd is TCP echter langzamer dan UDP.
• Applicatielaag. De belangrijkste taak is de interactie met applicaties en processen op hosts. Voorbeelden van protocollen: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Inkapseling is een methode voor het verpakken van een datapakket waarin onafhankelijke pakketheaders worden geabstraheerd van de headers van lagere niveaus door ze op hogere niveaus op te nemen.

Laten we eens naar een specifiek voorbeeld kijken. Laten we zeggen dat we van een computer naar een website willen gaan. Om dit te doen, moet onze computer een http-verzoek voorbereiden om de bronnen te verkrijgen van de webserver waarop de sitepagina die we nodig hebben, is opgeslagen. Op applicatieniveau wordt een HTTP-header aan de browsergegevens toegevoegd. Vervolgens wordt op de transportlaag een TCP-header aan ons pakket toegevoegd, met daarin de poortnummers van de afzender en de ontvanger (poort 80 voor HTTP). Op de netwerklaag wordt een IP-header gegenereerd die de IP-adressen van de afzender en ontvanger bevat. Direct vóór verzending wordt op de linklaag een Ethrnet-header toegevoegd, die de fysieke (MAC-adressen) van de afzender en ontvanger bevat. Na al deze procedures wordt het pakket in de vorm van informatiebits over het netwerk verzonden. Bij de receptie gebeurt de omgekeerde procedure. De webserver op elk niveau controleert de bijbehorende header. Als de controle succesvol is, wordt de header verwijderd en wordt het pakket naar het bovenste niveau verplaatst. Anders wordt het hele pakket weggegooid.

Abonneer u op onze

OSI-netwerkmodel(Engels) open systemen onderlinge verbinding eenvoudig referentie model- het basisreferentiemodel voor de interactie van open systemen) - het netwerkmodel van de OSI/ISO-netwerkprotocolstack.

Als gevolg van de langdurige ontwikkeling van de OSI-protocollen is TCP/IP de belangrijkste protocolstack die momenteel wordt gebruikt, dat is ontwikkeld vóór de adoptie van het OSI-model en zonder verbinding daarmee.

OSI-model
Gegevenstype	Laag	Functies
	7. Toepassing	Toegang tot netwerkdiensten
	6. Presentatie	Gegevensrepresentatie en encryptie
	5. Sessie	Sessiebeheer
Segmenten/datagrammen	4. Vervoer	Directe communicatie tussen eindpunten en betrouwbaarheid
	3. Netwerk	Routebepaling en logische adressering
	2. Kanaal (datalink)	Fysieke adressering
	1. Fysiek	Werken met transmissiemedia, signalen en binaire gegevens

osi-modelniveaus

In de literatuur is het meestal gebruikelijk om te beginnen met het beschrijven van de lagen van het OSI-model vanaf laag 7, de zogenaamde applicatielaag, waar gebruikersapplicaties toegang krijgen tot het netwerk. Het OSI-model eindigt met de eerste laag - fysiek, die de normen definieert die onafhankelijke fabrikanten vereisen voor datatransmissiemedia:

type transmissiemedium (koperkabel, optische vezel, radio-uitzendingen, enz.),

type signaalmodulatie,

signaalniveaus van logische discrete toestanden (nul en één).

Elk protocol van het OSI-model moet interageren met protocollen op zijn laag, of met protocollen die één eenheid hoger en/of lager zijn dan zijn laag. Interacties met protocollen van één niveau worden horizontaal genoemd, en met niveaus hoger of lager verticaal. Elk protocol van het OSI-model kan alleen de functies van zijn laag uitvoeren en kan geen functies van een andere laag uitvoeren, wat niet wordt uitgevoerd in de protocollen van alternatieve modellen.

Elk niveau komt, met enige mate van conventie, overeen met zijn eigen operand - een logisch ondeelbaar gegevenselement, dat op een afzonderlijk niveau kan worden gebruikt binnen het raamwerk van het model en de gebruikte protocollen: op fysiek niveau is de kleinste eenheid een bit, op linkniveau wordt informatie gecombineerd tot frames, op netwerkniveau - tot pakketten (datagrammen), op transport - tot segmenten. Elk stukje data dat logisch wordt gecombineerd voor verzending (frame, pakket, datagram) wordt als een bericht beschouwd. Het zijn berichten in het algemeen die de operanden zijn van de sessie-, representatie- en applicatieniveaus.

Basisnetwerktechnologieën omvatten de fysieke en datalinklagen.

Applicatielaag

Applicatielaag (applicatielaag) - het hoogste niveau van het model, dat de interactie van gebruikersapplicaties met het netwerk garandeert:

Hiermee kunnen toepassingen netwerkservices gebruiken:

• toegang op afstand tot bestanden en databases,

  e-mail doorsturen;

is verantwoordelijk voor het verzenden van service-informatie;

voorziet applicaties van foutinformatie;

genereert query's naar de presentatielaag.

Protocollen op applicatieniveau: RDP HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), POP3 (Post Office Protocol versie 3), FTP (File Transfer Protocol), XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET en anderen.

Uitvoerend niveau

Executive niveau (presentatieniveau; Engels) presentatie laag) biedt protocolconversie en gegevenscodering/decodering. Applicatieverzoeken ontvangen van de applicatielaag worden omgezet in een formaat voor verzending over het netwerk op de presentatielaag, en gegevens ontvangen van het netwerk worden omgezet in een applicatieformaat. Deze laag kan gegevens comprimeren/decomprimeren of coderen/decoderen, en verzoeken omleiden naar een andere netwerkbron als deze niet lokaal kunnen worden verwerkt.

De presentatielaag is meestal een tussenprotocol voor het transformeren van informatie uit aangrenzende lagen. Dit maakt communicatie mogelijk tussen applicaties op verschillende computersystemen op een manier die transparant is voor de applicaties. De presentatielaag biedt codeopmaak en -transformatie. Codeopmaak wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de toepassing informatie ontvangt om te verwerken die logisch is. Indien nodig kan deze laag vertalingen uitvoeren van het ene dataformaat naar het andere.

De presentatielaag houdt zich niet alleen bezig met de formaten en presentatie van gegevens, maar ook met de datastructuren die door programma's worden gebruikt. Laag 6 zorgt dus voor de organisatie van gegevens terwijl deze worden verzonden.

Om te begrijpen hoe dit werkt, moeten we ons voorstellen dat er twee systemen zijn. De ene gebruikt de uitgebreide binaire informatie-uitwisselingscode EBCDIC om gegevens weer te geven, dit zou bijvoorbeeld het IBM-mainframe kunnen zijn, en de andere gebruikt de Amerikaanse standaard informatie-uitwisselingscode ASCII (die door de meeste andere computerfabrikanten wordt gebruikt). Als deze twee systemen informatie moeten uitwisselen, is er een presentatielaag nodig die de conversie uitvoert en vertaalt tussen de twee verschillende formaten.

Een andere functie die op de presentatielaag wordt uitgevoerd, is gegevensversleuteling, die wordt gebruikt in gevallen waarin het nodig is om verzonden informatie te beschermen tegen ontvangst door ongeautoriseerde ontvangers. Om deze taak te volbrengen, moeten processen en code in de presentatielaag gegevenstransformatie uitvoeren.

Presentatielaagstandaarden definiëren ook hoe grafische afbeeldingen worden weergegeven. Voor deze doeleinden kan het PICT-formaat worden gebruikt: een afbeeldingsformaat dat wordt gebruikt om QuickDraw-afbeeldingen tussen programma's over te brengen. Een ander weergaveformaat is het getagde TIFF-afbeeldingsbestandsformaat, dat doorgaans wordt gebruikt voor rasterafbeeldingen met hoge resolutie. De volgende presentatielaagstandaard die voor afbeeldingen kan worden gebruikt, is de JPEG-standaard.

Er is nog een groep presentatieniveaustandaarden die de presentatie van audio- en filmfragmenten definiëren. Dit omvat de Electronic Musical Instrument Interface (MIDI) voor digitale weergave van muziek, ontwikkeld door de MPEG-standaard van de Motion Picture Experts Group.

Protocollen voor presentatielagen: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Data Representation, XDR - eXternal Data Representation, X.25 PAD - Packet Assembler/Disassembler Protocol .

Sessie laag

Sessieniveau sessie laag)-model zorgt voor het onderhoud van een communicatiesessie, waardoor applicaties lange tijd met elkaar kunnen communiceren. De laag beheert het maken/beëindigen van sessies, informatie-uitwisseling, taaksynchronisatie, bepaling van de geschiktheid voor gegevensoverdracht en sessie-onderhoud tijdens periodes van inactiviteit van de applicatie.

Sessielaagprotocollen: ADSP, ASP, H.245, ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS, L2F, L2TP, NetBIOS, PAP (Password Authentication Protocol), PPTP, RPC, RTCP , SMPP, SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol)..

Transportlaag

Transportlaag vervoer laag)-model is ontworpen om een ​​betrouwbare gegevensoverdracht van afzender naar ontvanger te garanderen. Het betrouwbaarheidsniveau kan echter sterk variëren. Er zijn veel klassen transportlaagprotocollen, variërend van protocollen die alleen basistransportfuncties bieden (bijvoorbeeld functies voor gegevensoverdracht zonder bevestiging), tot protocollen die ervoor zorgen dat meerdere datapakketten in de juiste volgorde op de bestemming worden afgeleverd, meerdere data worden gemultiplext stromen, bieden een mechanisme voor het controleren van gegevensstromen en het garanderen van de betrouwbaarheid van de ontvangen gegevens. UDP is bijvoorbeeld beperkt tot het bewaken van de integriteit van gegevens binnen een enkel datagram en sluit niet de mogelijkheid uit dat een heel pakket verloren gaat of dat pakketten worden gedupliceerd, waardoor de volgorde waarin datapakketten worden ontvangen wordt verstoord. TCP zorgt voor een betrouwbare, continue datatransmissie, exclusief data; verlies of verstoring van de volgorde van binnenkomst of duplicatie, kunnen gegevens herverdelen door grote delen van gegevens in fragmenten op te splitsen en, omgekeerd, fragmenten samen te voegen tot één pakket.

Transportlaagprotocollen: ATP, CUDP, DCCP, FCP, IL, NBF, NCP, RTP, SCTP, SPX, SST, TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Netwerk laag

Netwerk laag netwerk laag)-model is ontworpen om het pad van gegevensoverdracht te bepalen. Verantwoordelijk voor het vertalen van logische adressen en namen naar fysieke, het bepalen van de kortste routes, schakelen en routeren, het monitoren van problemen en congestie in het netwerk.

Netwerklaagprotocollen routeren gegevens van bron naar bestemming. Apparaten (routers) die op dit niveau werken, worden gewoonlijk apparaten van het derde niveau genoemd (gebaseerd op het niveaunummer in het OSI-model).

Netwerklaagprotocollen: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX, X.25, CLNP (verbindingsloos netwerkprotocol), IPsec (Internet Protocol Security). Routeringsprotocollen - RIP, OSPF.

Datalinklaag

Datalinklaag gegevens link laag) is ontworpen om de interactie van netwerken op fysiek niveau en controle over fouten die kunnen optreden te garanderen. Het verpakt de gegevens die vanuit de fysieke laag worden ontvangen, gepresenteerd in bits, in frames, controleert deze op integriteit en corrigeert indien nodig fouten (vormt een herhaaldelijk verzoek om een ​​beschadigd frame) en stuurt deze naar de netwerklaag. De datalinklaag kan communiceren met een of meer fysieke lagen en deze interactie monitoren en beheren.

De IEEE 802-specificatie verdeelt deze laag in twee sublagen: MAC. media toegang controle) regelt de toegang tot een gedeeld fysiek medium, LLC (eng. logische linkcontrole) biedt netwerklaagservice.

Op dit niveau werken schakelaars, bruggen en andere apparaten. Deze apparaten gebruiken laag 2-adressering (op laagnummer in het OSI-model).

Linklaagprotocollen - ARCnet, ATMEthernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), IEEE 802.2, IEEE 802.11 draadloos LAN, LocalTalk, (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) ), StarLan, Token-ring, Unidirectionele linkdetectie (UDLD), x.25.

Fysieke laag

Fysiek niveau fysiek laag) - het laagste niveau van het model, dat de methode bepaalt voor het overbrengen van gegevens, gepresenteerd in binaire vorm, van het ene apparaat (computer) naar het andere. Ze zenden elektrische of optische signalen uit naar een kabel- of radio-uitzending en ontvangen en zetten deze dienovereenkomstig om in databits in overeenstemming met digitale signaalcoderingsmethoden.

Ook hubs, signaalversterkers en mediaconverters opereren op dit niveau.

Fysieke laagfuncties worden geïmplementeerd op alle apparaten die op het netwerk zijn aangesloten. Aan de computerzijde worden de functies van de fysieke laag uitgevoerd door de netwerkadapter of seriële poort. De fysieke laag verwijst naar de fysieke, elektrische en mechanische interfaces tussen twee systemen. De fysieke laag definieert typen datatransmissiemedia zoals optische vezels, twisted pair, coaxkabel, satellietdatalink, enz. Standaardtypen netwerkinterfaces gerelateerd aan de fysieke laag zijn: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11-, RJ-45-, AUI- en BNC-connectoren.

Fysieke laagprotocollen: IEEE 802.15 (Bluetooth),IRDA,EIARS-232,EIA-422,EIA-423,RS-449,RS-485,DSL,ISDN,SONET/SDH,802.11Wi-Fi,Etherloop,GSMUm radio-interface ,ITU en ITU-T,TransferJet,ARINC 818,G.hn/G.9960.

TCP/IP-familie

De TCP/IP-familie heeft drie transportprotocollen: TCP, dat volledig voldoet aan OSI en verificatie van de gegevensontvangst biedt; UDP, dat alleen overeenkomt met de transportlaag door de aanwezigheid van een poort, waardoor de uitwisseling van datagrammen tussen applicaties wordt gewaarborgd, maar dat ook doet; de ontvangst van gegevens niet garanderen; en SCTP, ontworpen om enkele tekortkomingen van TCP te ondervangen, en voegt enkele innovaties toe. (Er zijn nog ongeveer tweehonderd protocollen in de TCP/IP-familie, waarvan het bekendste het ICMP-serviceprotocol is, dat wordt gebruikt voor interne operationele behoeften; de rest zijn ook geen transportprotocollen).

IPX/SPX-familie

In de IPX/SPX-familie verschijnen poorten (sockets of sockets genoemd) in het IPX-netwerklaagprotocol, waardoor datagrammen tussen applicaties kunnen worden uitgewisseld (het besturingssysteem reserveert een deel van de sockets voor zichzelf). Het SPX-protocol vormt op zijn beurt een aanvulling op IPX met alle andere transportlaagmogelijkheden, volledig in overeenstemming met OSI.

Als hostadres gebruikt IPX een identificatie die bestaat uit een netwerknummer van vier bytes (toegewezen door routers) en het MAC-adres van de netwerkadapter.

TCP/IP-model (5 lagen)

Applicatielaag (5) of de applicatielaag biedt diensten die de applicaties van de gebruiker rechtstreeks ondersteunen, bijvoorbeeld software voor bestandsoverdracht, databasetoegang, elektronische post en serverlogboekdiensten. Dit niveau bestuurt alle andere niveaus. Als een gebruiker bijvoorbeeld met Excel-spreadsheets werkt en besluit een werkbestand in zijn eigen map op een netwerkbestandsserver op te slaan, zorgt de applicatielaag ervoor dat het bestand op transparante wijze van de werkcomputer naar de netwerkschijf wordt verplaatst. .

Transportlaag (4) (Transportlaag) zorgt voor de levering van pakketten zonder fouten en verliezen, en in de vereiste volgorde. Hier worden de verzonden gegevens in blokken verdeeld, in pakketten geplaatst en worden de ontvangen gegevens uit de pakketten hersteld. Pakketbezorging is mogelijk zowel met het tot stand brengen van een verbinding (virtueel kanaal) als zonder. De transportlaag is de grenslaag en de brug tussen de bovenste drie, die zeer toepassingsspecifiek zijn, en de onderste drie, die zeer netwerkspecifiek zijn.

Netwerklaag (3) (Netwerklaag) is verantwoordelijk voor het adresseren van pakketten en het vertalen van logische namen (logische adressen, zoals IP-adressen of IPX-adressen) naar fysieke netwerk-MAC-adressen (en vice versa).

Op hetzelfde niveau wordt het probleem opgelost van het kiezen van een route (pad) waarlangs het pakket op zijn bestemming wordt afgeleverd (als er meerdere routes in het netwerk zijn). Op netwerkniveau werken complexe tussenliggende netwerkapparaten zoals routers. Kanaallaag (2) of transmissielijnbesturingslaag (datalinklaag)

is verantwoordelijk voor het genereren van pakketten (frames) van een standaardtype voor een bepaald netwerk (Ethernet, Token-Ring, FDDI), inclusief initiële en uiteindelijke controlevelden.– dit is het laagste niveau van het model, dat verantwoordelijk is voor het coderen van de verzonden informatie in signaalniveaus die worden geaccepteerd in het gebruikte transmissiemedium, en voor het omgekeerd decoderen.

Het definieert ook de vereisten voor connectoren, connectoren, elektrische afstemming, aarding, bescherming tegen interferentie, enz. Op de fysieke laag werken netwerkapparaten zoals transceivers, repeaters en repeaterhubs.

Het OSI-model is het basisreferentiemodel voor de interconnectie van open systemen. Het is een systeem dat bestaat uit zeven niveaus, die elk gebruik maken van specifieke netwerkprotocollen die gegevensoverdracht op alle interactieniveaus garanderen.

Algemene informatie

Om het begrip en de navigatie op verschillende gebieden van het werken met netwerkprotocollen te vergemakkelijken, werd een modulair systeem gecreëerd dat als standaard werd aangenomen, waardoor het veel gemakkelijker werd om het probleem te lokaliseren, wetende op welk deel van het netwerk het zich bevindt.

Op elk niveau van het OSI-model wordt gewerkt met bepaalde sets protocollen (stacks). Ze zijn duidelijk gelokaliseerd binnen elk niveau, zonder de grenzen ervan te overschrijden, terwijl ze verbonden zijn in een duidelijk en gemakkelijk te begrijpen systeem.

1. Hoeveel lagen zijn er in het OSI-netwerkmodel en wat zijn dat?
2. Fysiek.
3. Kanaal.
4. Netwerk.
5. Vervoer.
6. Sessiegebonden.
7. Leidinggevend.

Toegepast.

Hoe complexer de structuur van een netwerkapparaat, hoe groter het aantal mogelijkheden dat het opent, terwijl het tegelijkertijd op een groter aantal niveaus van het model werkt. Dit heeft ook invloed op de prestaties van apparaten: hoe meer niveaus er bij betrokken zijn, hoe langzamer de werking.

Interactie tussen lagen vindt plaats via interfaces tussen twee aangrenzende lagen en via protocollen binnen dezelfde laag.

Fysieke laag

De eerste laag van het OSI-netwerkmodel is het datatransmissiemedium. Het is waar de gegevensoverdracht plaatsvindt. Als belastingseenheid wordt een bit genomen. Het signaal wordt verzonden via kabel- of draadloze netwerken en dienovereenkomstig gecodeerd in informatie uitgedrukt in bits.

De hierbij betrokken protocollen zijn: draad (twisted pair, optica, telefoonkabel en andere), draadloze datatransmissiemedia (bijvoorbeeld Bluetooth of Wi-Fi) enzovoort.

Op dit niveau bedienen ook mediaconverters, signaalversterkers, hubs, evenals alle mechanische en fysieke interfaces waarmee het systeem met elkaar communiceert.

Hier vindt de overdracht van informatie plaats in de vorm van datablokken, die frames of frames worden genoemd; het OSI-netwerkmodel voert hun creatie en verzending uit. Interageert respectievelijk met de fysieke en netwerklagen van OSI.

Verdeeld in twee subniveaus:

1. LLC - bestuurt het logische kanaal.
2. MAC - werk met directe toegang tot het fysieke medium.

Laten we, om het begrijpelijker te maken, naar het volgende voorbeeld kijken.

Er zit een netwerkadapter in uw computer of laptop. Om het correct te laten werken, worden software en stuurprogramma's gebruikt die tot het bovenste subniveau behoren - via hen wordt interactie uitgevoerd met de processor die zich op het lagere subniveau bevindt.

De gebruikte protocollen zijn: PPP (directe connectiviteit tussen twee pc's), FDDI (gegevensoverdracht over een afstand van minder dan tweehonderd kilometer), CDP (Cisco's eigen protocol dat wordt gebruikt om informatie over aangrenzende netwerkapparaten te ontdekken en te verkrijgen).

Netwerk laag

Dit is de laag van het OSI-model die verantwoordelijk is voor de routes waarlangs gegevens worden overgedragen. Apparaten die in dit stadium werken, worden routers genoemd. Gegevens op dit niveau worden in pakketten verzonden. Op verbindingsniveau werd het apparaat geïdentificeerd met behulp van een fysiek adres (MAC), en op netwerkniveau begonnen IP-adressen te verschijnen: het logische adres van een netwerkapparaat of interface.

Laten we eens kijken naar de functies van de netwerklaag van het OSI-model.

De belangrijkste taak van deze fase is het garanderen van gegevensoverdracht tussen eindapparaten.

Om dit te doen, wordt aan al deze apparaten een uniek adres toegewezen, encapsulatie (de gegevens voorzien van de juiste header of labels, waardoor de basiseenheid van belasting ontstaat: een pakket).

Zodra het pakket zijn bestemming bereikt, vindt er een decapsulatieproces plaats: het eindknooppunt onderzoekt de ontvangen gegevens om er zeker van te zijn dat het pakket is afgeleverd waar het nodig was en wordt doorgegeven naar het volgende niveau.

Laten we eens kijken naar de lijst met netwerklaagprotocollen van het OSI-model. Dit is het eerder genoemde IP-adres, dat deel uitmaakt van de TCP/IP-stack, ICMP (verantwoordelijk voor de overdracht van besturings- en servicegegevens), IGMP (groepsgegevensoverdracht, multicast), BGP (dynamische routering) en vele andere.

Transportlaag

Protocollen op dit niveau dienen om de betrouwbaarheid van de overdracht van informatie van het verzendende apparaat naar het ontvangende apparaat te garanderen en zijn rechtstreeks verantwoordelijk voor de levering van informatie.

De hoofdtaak van de transportlaag is ervoor te zorgen dat datapakketten foutloos worden verzonden en ontvangen, dat er geen verliezen optreden en dat de transmissievolgorde behouden blijft.

Dit niveau werkt met hele datablokken.

U moet bijvoorbeeld een bepaald bestand per e-mail overbrengen. Om ervoor te zorgen dat de juiste informatie de ontvanger bereikt, moet de exacte structuur en volgorde van de gegevensoverdracht in acht worden genomen, want als er minstens één bit verloren gaat bij het downloaden van een bestand, is het onmogelijk om het te openen.

Er zijn twee hoofdprotocollen die op dit niveau werken: TCP en UDP.

UDP verzendt gegevens zonder het eindapparaat om een ​​bezorgingsreactie te vragen, en probeert niet opnieuw te verzenden als dit mislukt. TCP brengt daarentegen een verbinding tot stand en vereist een reactie over de levering van gegevens; als de informatie niet arriveert, herhaalt het de verzending.

Sessie laag

Hij is een sessieman. Op deze laag van het OSI-netwerkmodel worden communicatiesessies tussen twee eindapparaten tot stand gebracht en onderhouden. Dit niveau werkt, net als alle volgende, rechtstreeks met gegevens.

Laten we bijvoorbeeld onthouden hoe videoconferenties worden gehouden. Om een ​​communicatiesessie succesvol te laten zijn, zijn geschikte codecs nodig om het signaal te versleutelen, met de verplichte vereiste dat deze op beide apparaten aanwezig zijn. Als de codec op een van de apparaten ontbreekt of beschadigd is, kan er geen communicatie tot stand worden gebracht.

Bovendien kunnen protocollen zoals L2TP (een tunnelprotocol ter ondersteuning van virtuele gebruikersnetwerken), PAP (verstuurt gebruikersautorisatiegegevens naar de server zonder codering en bevestigt hun authenticiteit) en andere op sessieniveau worden gebruikt.

Uitvoerend niveau

Verantwoordelijk voor het weergeven van gegevens in het vereiste formaat. Wijziging van informatie (bijvoorbeeld codering) wordt geïmplementeerd zodat de datastroom met succes wordt overgedragen naar de transportlaag.

Een voorbeeld is het overbrengen van een afbeelding via e-mail. Als gevolg van het SMTP-protocol wordt het beeld omgezet naar een formaat dat geschikt is voor waarneming op lagere niveaus, en wordt het aan de gebruiker weergegeven in het bekende JPEG-formaat.

Protocollen van dit niveau: beeldstandaarden (GIF, BMP, PNG, JPG), coderingen (ASCII, enz.), video- en audio-opnamen (MPEG, MP3), enz.

Applicatielaag

De applicatielaag, of applicatielaag, is de bovenste laag van het OSI-model. Het heeft de grootste verscheidenheid aan protocollen en de functies die ze uitvoeren.

U hoeft niet verantwoordelijk te zijn voor het bouwen van routes of het garanderen van de gegevenslevering. Elk protocol voert zijn specifieke taak uit. Voorbeelden van protocollen die op dit niveau werken zijn HTTP (verantwoordelijk voor de overdracht van hypertekst, dat wil zeggen, waardoor gebruikers uiteindelijk webpagina's in de browser kunnen openen), FTP (overdracht van netwerkgegevens), SMTP (e-mail verzenden) en andere.

Protocolstapels

Zoals hierboven besproken, is er een groot aantal netwerkprotocollen die een grote verscheidenheid aan taken uitvoeren. In de regel werken de meeste van hen samen, waarbij ze hun functies harmonieus uitvoeren, terwijl ze tegelijkertijd hun eigen functionaliteit met elkaar implementeren.

Dergelijke bundels worden protocolstacks genoemd.

Op basis van het OSI-netwerkmodel zijn protocolstapels verdeeld in drie groepen:

• Toegepast(komen overeen met dit OSI-niveau en zijn rechtstreeks verantwoordelijk voor de gegevensuitwisseling tussen verschillende niveaus van het model).
• Netwerk(verantwoordelijk voor het waarborgen en onderhouden van de communicatie tussen eindnetwerkapparaten, waardoor de betrouwbaarheid van de verbinding wordt gegarandeerd).
• Vervoer(hun hoofdtaak is het bouwen van een route voor het verzenden van informatie, het controleren op fouten die optreden tijdens het routeren en het verzenden van verzoeken voor het opnieuw verzenden van gegevens).

Stacks kunnen worden geconfigureerd op basis van de toegewezen taken en de vereiste netwerkfunctionaliteit, het aantal protocollen aanpassen en protocollen koppelen aan servernetwerkinterfaces. Dit maakt een flexibele netwerkconfiguratie mogelijk.

Conclusie

In dit artikel hebben we wat basisinformatie gegeven om u vertrouwd te maken met het OSI-netwerkmodel. Dit zijn de basisprincipes die iedereen die in de IT-sector werkt eenvoudigweg moet kennen om te begrijpen hoe het datatransmissiesysteem werkt.

In dit artikel hebben we op het niveau van het OSI-netwerkmodel voor dummies geprobeerd in eenvoudige taal uit te leggen hoe gegevensoverdracht wordt geïmplementeerd, en vooral hoe het systeem van interactie van netwerkapparatuur op verschillende niveaus is gestructureerd.

Over elk van de protocollen valt veel te zeggen. Ik hoop dat dit artikel interesse zal wekken om verder te leren over dit interessante onderwerp.