mga interface
kanin. 1.5. Ang pakikipag-ugnayan ng kaukulang mga antas ay virtual , maliban sa pisikal na layer, kung saan ang data ay ipinagpapalit sa pamamagitan ng mga cable na nagkokonekta sa mga computer. Sa Fig. Nagbibigay din ang 1.5 ng mga halimbawa ng mga protocol na kumokontrol sa interaksyon ng mga node sa iba't ibang antas ng modelo ng OSI. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga antas sa loob ng isang node ay nangyayari sa pamamagitan ng inter-level
interface , at ang bawat mas mababang antas ay nagbibigay ng mga serbisyo sa mas mataas. Ang virtual na palitan sa pagitan ng mga kaukulang antas ng mga node A at B (Larawan 1.6) ay nangyayari sa ilang partikular na yunit ng impormasyon. Nasa pinakamataas na tatlong antas ito mga mensahe o datos, sa antas ng transportasyon - mga segment, sa antas ng network – Mga pakete, sa antas ng link –
Frame ) at sa pisikal – isang pagkakasunod-sunod ng mga bit. Para sa bawat isa teknolohiya ng network Mayroong kanilang sariling mga protocol at kanilang sariling teknikal na paraan, ang ilan sa mga ito ay may mga simbolo na ipinapakita sa Fig. 1.5. Ang mga pagtatalagang ito ay ipinakilala ng Cisco at naging pangkalahatang tinatanggap. Kabilang sa mga teknikal na paraan ng pisikal na layer, dapat itong pansinin ang mga cable, konektor, mga repeater ng signal , multiport repeater o concentrators (hub), media converter (transceiver) , halimbawa, mga nagko-convert ng mga de-koryenteng signal sa optical signal at vice versa. Sa antas ng link ito ay tulay, switch . Sa antas ng network - mga router . Ang mga network card o adapter (Network Interface Card - NIC) ay gumagana sa data link at sa pisikal na antas, na dahil sa.
teknolohiya ng network
Kapag nagpapadala ng data mula sa isang pinagmulan patungo sa isang patutunguhang node, ang ipinadalang data na inihanda sa antas ng aplikasyon ay sunud-sunod na pumasa mula sa pinakamataas, Antas ng aplikasyon 7 ng node ng mapagkukunan ng impormasyon hanggang sa pinakamababa - Pisikal na antas 1, pagkatapos ay ipinapadala sa pamamagitan ng pisikal na daluyan sa destination node, kung saan sunud-sunod itong dumadaan mula sa mas mababang antas 1 hanggang antas 7.
Ang nangunguna Layer ng Application 7 gumagana sa pinakakaraniwang yunit ng data - isang mensahe. Sa antas na ito, pamamahala ng pagbabahagi ng network, daloy ng data, at mga serbisyo ng network, gaya ng FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP atbp.
Layer ng Presentasyon 6 binabago ang anyo ng presentasyon ng datos. Halimbawa, ang data na inilipat mula sa layer 7 ay na-convert sa karaniwang tinatanggap na ASCII na format. Kapag tumatanggap ng data, nangyayari ang baligtad na proseso. Ang Layer 6 ay nag-encrypt at nag-compress din ng data.
Session Layer 5 nagtatatag ng sesyon ng komunikasyon sa pagitan ng dalawang end node (mga computer), tinutukoy kung aling computer ang transmitter at alin ang receiver, at nagtatakda ng oras ng paghahatid para sa transmitting side.
Transport Layer 4 hinahati ang isang malaking mensahe mula sa node ng mapagkukunan ng impormasyon sa mga bahagi, habang nagdaragdag ng isang header at bumubuo mga segment ng isang tiyak na volume, at ang mga maiikling mensahe ay maaaring pagsamahin sa isang segment. Sa destination node nangyayari ang reverse process. Tinutukoy ng header ng segment mga numero ng port pinagmulan at patutunguhan, na nagdidirekta sa mga serbisyo sa itaas na layer ng application upang iproseso ang isang partikular na segment. Bukod, layer ng transportasyon tinitiyak ang maaasahang paghahatid ng mga pakete. Kung ang mga pagkalugi at mga error ay nakita sa antas na ito, isang kahilingan sa muling pagpapadala ay bubuo gamit ang protocol TCP. Kapag hindi na kailangang i-verify ang kawastuhan ng naihatid na mensahe, ang mas simple at mas mabilis na User Datagram Protocol ay ginagamit. UDP).
Layer ng Network 3 tumutugon sa isang mensahe sa pamamagitan ng pagtukoy sa yunit ng data na ipinapadala (packet) lohikal na mga address ng network destination node at source node ( mga IP address), tumutukoy ruta kung saan ito ipapadala pakete ng data, isinasalin ang mga lohikal na address ng network sa mga pisikal, at sa panig ng pagtanggap - mga pisikal na address sa lohikal. Network lohikal na mga address nabibilang sa mga gumagamit.
Link ng Data 2 mga form mula sa mga pakete tauhan data (mga frame). Sa antas na ito sila ay nakatakda mga pisikal na address mga device ng nagpadala at tagatanggap. Halimbawa, pisikal na address maaaring mairehistro ang mga device sa ROM ng network card ng computer. Sa parehong antas, idinagdag ito sa ipinadalang data checksum, tinutukoy gamit ang algorithm cyclic code. Sa receiving side checksum tukuyin at, kung maaari, itama ang mga pagkakamali.
Pisikal na layer (Pisikal) 1 nagpapadala ng stream ng mga bits sa naaangkop na pisikal na medium (electrical o optical cable, radio channel) sa pamamagitan ng naaangkop na interface. Sa antas na ito, ang data ay naka-encode at ang ipinadala na mga piraso ng impormasyon ay naka-synchronize.
Ang mga protocol ng tatlong itaas na mga layer ay network-independent, ang tatlong mas mababang mga layer ay nakadepende sa network. Ang komunikasyon sa pagitan ng tatlong itaas at mas mababang tatlong layer ay nangyayari sa layer ng transportasyon.
Ang isang mahalagang proseso sa paglilipat ng data ay encapsulation(encapsulation) ng data. Ang ipinadalang mensahe na nabuo ng application ay dumadaan sa tatlong itaas na mga layer na independiyenteng network at dumarating sa layer ng transportasyon, kung saan ito ay nahahati sa mga bahagi at ang bawat bahagi ay naka-encapsulated (inilagay) sa isang segment ng data (Larawan 1.7). Ang header ng segment ay naglalaman ng bilang ng application layer protocol kung saan inihanda ang mensahe, at ang bilang ng protocol na magpoproseso ng segment na ito.
kanin. 1.7.
Sa antas ng network, naka-encapsulate ang isang segment plastic bag data, header ( header) na naglalaman, bukod sa iba pang mga bagay, ang network (lohikal) na mga address ng nagpadala ng impormasyon (pinagmulan) – Source Address ( S.A.) at tatanggap (destinasyon) – Destination Address ( D.A.). Sa kursong ito, ito ay mga IP address.
Sa layer ng link ng data, naka-encapsulate ang packet frame Ang virtual na palitan sa pagitan ng mga kaukulang antas ng mga node A at B (Larawan 1.6) ay nangyayari sa ilang partikular na yunit ng impormasyon. Nasa pinakamataas na tatlong antas ito frame data na naglalaman ng header mga pisikal na address transmitter at receiver node, pati na rin ang iba pang impormasyon. Bilang karagdagan, sa antas na ito ay idinagdag trailer(trailer) ng isang frame na naglalaman ng impormasyong kinakailangan upang i-verify ang kawastuhan ng natanggap na impormasyon. Kaya, ang data ay naka-frame na may mga header na naglalaman ng impormasyon ng serbisyo, i.e. encapsulation datos.
Ang pangalan ng mga unit ng impormasyon sa bawat antas, ang kanilang laki at iba pang mga parameter ng encapsulation ay nakatakda ayon sa Protocol Data Unit - PDU). Kaya, sa nangungunang tatlong antas ito ay mensahe (Data), sa Transport Layer 4 – segment, sa Network layer 3 – Packet, sa Link Layer 2 – frame, sa Pisikal na Antas 1 – bit na pagkakasunod-sunod.
Bilang karagdagan sa pitong-layer na modelo ng OSI, ang apat na layer na TCP / IP na modelo ay ginagamit sa pagsasanay (Larawan 1.8).
kanin. 1.8.
Layer ng aplikasyon Ang modelong TCP/IP ay may kaparehong pangalan sa modelo ng OSI, ngunit ang mga pag-andar nito ay mas malawak, dahil sinasaklaw nito ang tatlong itaas na mga layer na independyente sa network (application, presentation at session). Layer ng transportasyon Ang parehong mga modelo ay pareho sa pangalan at function. Ang layer ng network ng modelo ng OSI ay tumutugma sa internetwork ( Internet) layer ng TCP/IP model, at ang dalawang mas mababang layer (link at pisikal) ay kinakatawan ng pinag-isang network access layer ( Access sa Network).
kanin. 1.9.
kaya, Layer ng transportasyon, na nagsisiguro ng maaasahang paghahatid ng data, ay gumagana lamang sa mga end node, na nagpapababa ng latency paghahatid ng mensahe sa buong network mula sa isang dulong node patungo sa isa pa. Sa halimbawang ibinigay (Larawan 1.9), ang IP protocol ay gumagana sa lahat ng network node, at ang TCP / IP protocol stack ay gumagana lamang sa mga end node.
Maikling buod
- Ang isang network ng telekomunikasyon ay nabuo ng isang hanay ng mga subscriber at mga node ng komunikasyon na konektado ng mga linya ng komunikasyon (mga channel).
- Makilala mga network: circuit switched, kapag ang mga node ng telekomunikasyon ay gumaganap ng mga pag-andar ng mga switch, at sa paglipat ng packet (mensahe), kapag ang mga node ng telekomunikasyon ay gumaganap ng mga function ng mga router.
- Upang lumikha ng isang ruta sa isang branched network, dapat mong tukuyin ang source address at tatanggap ng mensahe. Mayroong pisikal at lohikal na mga address.
- Mga network ng data Sa packet switching ay nahahati sa lokal at global.
- Ang mga network ng teknolohiya ng IP ay datagram kapag walang paunang koneksyon ng mga end node at walang pagkilala sa pagtanggap ng mensahe.
- Tinitiyak ng mataas na pagiging maaasahan
Ang OSI (Open System Interconnection) na modelo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bukas na sistema ay isang hanay ng mga pamantayan para sa pakikipag-ugnayan ng mga kagamitan sa network sa isa't isa. Tinatawag din itong protocol stack. Idinisenyo upang matiyak na ang iba't ibang mga bagay sa network, anuman ang tagagawa at uri (computer, server, switch, hub, at kahit isang browser na nagpapakita ng isang html page) ay sumusunod pare-parehong tuntunin sa trabaho may data at maaaring matagumpay na magsagawa ng pagpapalitan ng impormasyon.
Ang mga network device ay nag-iiba sa pag-andar at kalapitan sa end user - isang tao o isang application. Samakatuwid, ang modelo ng OSI ay naglalarawan ng 7 antas ng pakikipag-ugnayan, bawat isa ay may sariling mga protocol, hindi mahahati na piraso ng data, at mga device. Tingnan natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pitong-layer na modelo ng OSI na may mga halimbawa.
Mga layer ng network ng modelo ng OSI
Pisikal
Responsable para sa pisikal na paglipat ng data sa pagitan ng mga device sa mahaba at maikling distansya. Inilalarawan niya mga uri ng signal at pamamaraan ng kanilang pagproseso para sa iba't ibang transmission media: mga wire (twisted pair at coaxial), optical fiber, radio links (wi-fi at bluetooth), infrared channel. Ang mga yunit ng data sa antas na ito ay mga bit, na-convert sa mga electrical impulses, liwanag, mga radio wave, atbp. Ang mga uri ng mga konektor at ang kanilang mga pinout ay naitala din dito.
Mga device na gumagana sa pisikal na antas ng OSI Model: signal repeater, concentrators (hub). Ito ang mga hindi gaanong "matalino" na mga aparato, na ang gawain ay palakasin ang signal o sangay ito nang walang anumang pagsusuri o pagbabago. 
Duct
Dahil mas mataas sa pisikal, dapat niyang "ibaba" ang wastong na-format na data sa daluyan ng paghahatid, na dati nang tinanggap ang mga ito mula sa pinakamataas na antas. Sa dulo ng pagtanggap, ang mga protocol ng link na layer ay "kumukuha" ng impormasyon mula sa physics, suriin kung ano ang natanggap para sa mga error, at ipadala ito sa mas mataas na protocol stack.
Upang maisagawa ang mga pamamaraan ng pag-verify, kinakailangan, una, upang i-segment ang data para sa paghahatid sa mga bahagi (mga frame), at pangalawa, upang madagdagan ang mga ito ng impormasyon ng serbisyo (mga header).
Dito rin lumalabas ang konsepto ng address sa unang pagkakataon. Dito, ito ay isang MAC (Media Access Control) address - isang anim na byte na identifier ng isang network device, na kinakailangan upang ipahiwatig sa mga frame bilang isang tatanggap at nagpadala kapag nagpapadala ng data sa loob ng isang lokal na segment.
Mga device: network bridge, switch. Ang kanilang pangunahing pagkakaiba sa mga "mas mababa" na device ay ang pagpapanatili nila ng mga talahanayan ng mga MAC address para sa kanilang mga port at namamahagi/nagsasala ng trapiko lamang sa mga kinakailangang direksyon.
Network
Ikinokonekta ang buong network. Nagpapasya pandaigdigang mga hamon sa logistik sa paglipat ng data sa pagitan ng iba't ibang mga segment ng malalaking network: pagruruta, pag-filter, pag-optimize at kontrol sa kalidad.
Ang yunit ng ipinadalang impormasyon ay mga packet. Ang pag-address ng mga node at network ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagtatalaga sa kanila ng 4-byte na mga numero - mga IP (Internet Protocol) na mga address, hierarchically organized, at nagpapahintulot sa flexible configuration ng mutual logical visibility ng mga segment ng network.
Lumilitaw din ang mga karaniwan dito. simbolikong mga pangalan ng node, kung saan ang mga network layer protocol ay responsable para sa pagtutugma ng mga IP address. Ang mga device na tumatakbo sa palapag na ito ng modelong OSI ay mga router (router, gateway). Ang pagpapatupad ng lahat ng unang tatlong antas ng protocol stack, pinagsasama-sama nila ang iba't ibang network, nagre-redirect ng mga packet mula sa isa't isa, pinipili ang kanilang ruta ayon sa ilang mga panuntunan, panatilihin ang mga istatistika ng paghahatid, at tinitiyak ang seguridad sa pamamagitan ng mga talahanayan ng pag-filter.
Transportasyon
Ang transportasyon sa kasong ito ay sinadya upang maging lohikal (dahil ang 1 yugto ng stack ay may pananagutan para sa pisikal): pagtatatag ng isang koneksyon sa kabaligtaran na node sa naaangkop na antas, pagkumpirma sa paghahatid ng natanggap na data, at pagsubaybay sa kanilang kalidad. Ito ay kung paano gumagana ang TCP (Transmission Control Protocol) protocol. Ang ipinadalang piraso ng impormasyon ay isang bloke o segment.
Upang magpadala ng mga streaming array (datagrams), ang UDP protocol (User Datagram Protocol) ay ginagamit.
Address – ang decimal na numero ng virtual software port ng isang partikular na workstation o server.
Sesyon
Kinokontrol ang proseso ng paglilipat sa mga tuntunin ng pag-access ng gumagamit. Nililimitahan ang oras ng koneksyon (session) ng isang node sa isa pa, kinokontrol ang mga karapatan sa pag-access, sini-synchronize ang simula at pagtatapos ng palitan.
Tagapagpaganap
Ang data na natanggap mula sa ibaba - mula sa session - ay dapat na maipakita nang tama sa end user o application. Tamang pag-decode, decompression ng data, kung nai-save ng browser ang iyong trapiko - ang mga operasyong ito ay isinasagawa sa penultimate na hakbang.
Inilapat
Application o application layer. Ang pag-surf sa isang browser, pagtanggap at pagpapadala ng mail, pag-access sa iba pang mga node ng network sa pamamagitan ng malayuang pag-access ay ang tuktok ng modelo ng OSI network.
Isang halimbawa kung paano gumagana ang modelo ng network
Tingnan natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng protocol stack gamit ang isang live na halimbawa. Hayaang magpadala ang user ng computer ng larawan sa isang kaibigan na may caption sa pamamagitan ng messenger. Bumaba tayo sa mga antas ng modelo:
- Sa inilapat nabuo ang isang mensahe: bilang karagdagan sa larawan at teksto, ang impormasyon tungkol sa address ng server ng mensahe ay idinagdag sa package (ang simbolikong pangalan na www.xxxxx.com ay magiging isang decimal na IP address gamit ang isang espesyal na protocol), ang tatanggap ng ID sa server na ito, at posibleng ilang iba pang impormasyon ng serbisyo.
- Naka-on kinatawan— ang larawan ay maaaring i-compress kung ang laki nito ay malaki mula sa punto ng view ng messenger at mga setting nito.
- Sesyon susubaybayan ang lohikal na koneksyon ng user sa server at ang katayuan nito. Kokontrolin din nila ang proseso ng paglilipat ng data pagkatapos nitong magsimula at subaybayan ang session.
- Naka-on transportasyon ang data ay nahahati sa mga bloke. Idinaragdag ang mga field ng serbisyo ng layer ng transportasyon na may mga checksum, mga opsyon sa pagkontrol ng error, atbp. Ang isang larawan ay maaaring maging ilang mga bloke.
- Naka-on network— ang mga bloke ay nakabalot sa impormasyon ng serbisyo, na naglalaman, bukod sa iba pang mga bagay, ang address ng pagpapadala ng node at ang IP address ng server ng mensahe. Ang impormasyong ito ang magpapahintulot sa mga IP packet na maabot ang server, posibleng sa buong mundo.
- Naka-on maliit na tubo, ang data ng packet ng IP ay naka-pack sa mga frame na may pagdaragdag ng mga field ng serbisyo, sa partikular na mga MAC address. Ang address ng iyong sariling network card ay ilalagay sa patlang ng nagpadala, at ang default na gateway ng MAC ay ilalagay sa patlang ng tatanggap, muli mula sa iyong sariling mga setting ng network (malamang na ang computer ay nasa parehong network kasama ang server, kaya hindi alam ang MAC nito, at ang default na gateway, halimbawa, ay home router - kilala).
- Naka-on pisikal- ang mga bit mula sa mga frame ay ibo-broadcast sa mga radio wave, at makakarating sa home router sa pamamagitan ng Wi-Fi protocol.
- Doon, ang impormasyon ay tataas kasama ang protocol stack sa antas 3 ng router stack, pagkatapos ito ay isasagawa pagpapasa ng packet sa mga router ng provider. At iba pa, hanggang sa messenger server, sa pinakamataas na antas, ang mensahe at larawan sa kanilang mga orihinal na anyo ay napupunta sa personal na puwang ng disk ng nagpadala, pagkatapos ay ang tatanggap. At pagkatapos ay magsisimula ang isang katulad na landas ng impormasyon sa tatanggap ng mensahe, kapag siya ay nag-online at nagtatatag ng isang sesyon sa server.
), IPX, IGMP, ICMP, ARP.
Kailangan mong maunawaan kung bakit nagkaroon ng pangangailangan na bumuo ng isang layer ng network, kung bakit ang mga network na binuo gamit ang link ng data at mga tool sa pisikal na layer ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan ng user.
Posible na lumikha ng isang kumplikado, nakabalangkas na network na may pagsasama ng iba't ibang mga pangunahing teknolohiya ng network gamit ang layer ng link: para dito, maaaring gumamit ng ilang uri ng mga tulay at switch. Naturally, sa pangkalahatan, ang trapiko sa naturang network ay bubuo nang random, ngunit sa kabilang banda, ito ay nailalarawan din ng ilang mga pattern. Kadalasan, sa naturang network, ang ilang mga user na nagtatrabaho sa isang karaniwang gawain (halimbawa, mga empleyado ng isang departamento) ay kadalasang gumagawa ng mga kahilingan sa isa't isa o sa isang karaniwang server, at minsan lang kailangan nila ng access sa mga mapagkukunan ng computer ng isa pa. departamento. Samakatuwid, depende sa trapiko sa network, ang mga computer sa network ay nahahati sa mga grupo na tinatawag na mga segment ng network. Ang mga computer ay pinagsama sa isang grupo kung ang karamihan sa kanilang mga mensahe ay inilaan (naka-address) sa mga computer sa parehong grupo. Maaaring hatiin ang network sa mga segment sa pamamagitan ng mga tulay at switch. Sina-screen nila ang lokal na trapiko sa loob ng isang segment, hindi nagpapadala ng anumang mga frame sa labas nito, maliban sa mga naka-address sa mga computer na matatagpuan sa iba pang mga segment. Kaya, ang isang network ay nahahati sa magkakahiwalay na mga subnet. Mula sa mga subnetwork na ito, ang mga composite network na may sapat na malalaking sukat ay maaaring itayo sa hinaharap.
Ang ideya ng subnetting ay ang batayan para sa pagbuo ng mga composite network.
Tinatawag ang network pinagsama-sama(internetwork o internet), kung maaari itong katawanin bilang isang koleksyon ng ilang mga network. Ang mga network na bumubuo sa isang composite network ay tinatawag na mga subnet, constituent network, o simpleng network, na ang bawat isa ay maaaring gumana sa sarili nitong teknolohiya ng link-layer (bagaman hindi ito kinakailangan).
Ngunit, ang pagbibigay-buhay sa ideyang ito sa tulong ng mga repeater, tulay, at switch ay may napakalaking limitasyon at disadvantages.
Sa isang topology ng network na binuo gamit ang mga repeater, tulay o switch, dapat walang mga loop. Sa katunayan, malulutas lamang ng tulay o switch ang problema sa paghahatid ng packet sa tatanggap kapag may iisang landas sa pagitan ng nagpadala at ng tatanggap. Bagaman sa parehong oras, ang pagkakaroon ng mga kalabisan na koneksyon, na bumubuo ng mga loop, ay madalas na kinakailangan para sa mas mahusay na pagbabalanse ng pag-load, pati na rin upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng network sa pamamagitan ng pagbuo ng mga backup na landas.
Ang mga lohikal na segment ng network na matatagpuan sa pagitan ng mga tulay o switch ay hindi gaanong nakahiwalay sa isa't isa. Hindi sila immune sa broadcast storms. Kung ang anumang istasyon ay nagpapadala ng mensahe sa pag-broadcast, ang mensaheng ito ay ipinapadala sa lahat ng mga istasyon sa lahat ng lohikal na mga segment ng network. Dapat manual na limitahan ng administrator ang bilang ng mga broadcast packet na pinapayagang buuin ng isang partikular na node bawat yunit ng oras. Sa prinsipyo, sa ilang paraan posible na maalis ang problema ng mga bagyo sa pag-broadcast gamit ang mekanismo ng virtual network (Pag-configure ng VLAN Debian D-Link), na ipinatupad sa maraming mga switch. Ngunit sa kasong ito, kahit na posible na lumikha ng mga grupo ng mga istasyon na nakahiwalay sa trapiko nang medyo nababaluktot, sila ay ganap na nakahiwalay, iyon ay, ang mga node ng isang virtual network ay hindi maaaring makipag-ugnayan sa mga node ng isa pang virtual network.
Sa mga network na binuo sa mga tulay at switch, medyo mahirap lutasin ang problema ng kontrol sa trapiko batay sa halaga ng data na nakapaloob sa packet. Sa ganitong mga network, posible lamang ito gamit ang mga custom na filter, na nangangailangan ng administrator na harapin ang binary na representasyon ng mga nilalaman ng packet.
Ang pagpapatupad ng subsystem ng transportasyon sa pamamagitan lamang ng pisikal at mga layer ng link ng data, na kinabibilangan ng mga tulay at switch, ay humahantong sa isang hindi sapat na kakayahang umangkop, solong antas na sistema ng addressing: ang MAC address ay ginagamit bilang address ng istasyon ng tatanggap - isang address na mahigpit na nauugnay sa network adapter.
Ang lahat ng mga disadvantages sa itaas ng mga tulay at switch ay nauugnay lamang sa katotohanan na gumagana ang mga ito gamit ang mga protocol sa antas ng link. Ang bagay ay ang mga protocol na ito ay hindi tahasang tumutukoy sa konsepto ng bahagi ng isang network (o subnetwork, o segment), na maaaring magamit kapag nag-istruktura ng isang malaking network. Samakatuwid, nagpasya ang mga developer ng teknolohiya ng network na ipagkatiwala ang gawain ng pagbuo ng isang composite network sa isang bagong antas - ang antas ng network.
Ang modernong mundo ng IT ay isang malaking, sumasanga na istraktura na mahirap maunawaan. Upang gawing simple ang pag-unawa at pagbutihin ang pag-debug kahit na sa yugto ng pagdidisenyo ng mga protocol at system, ginamit ang isang modular na arkitektura. Mas madali para sa amin na malaman na ang problema ay nasa video chip kapag ang video card ay isang hiwalay na aparato mula sa iba pang kagamitan. O mapansin ang isang problema sa isang hiwalay na seksyon ng network, sa halip na i-shoveling ang buong network.
Ang isang hiwalay na layer ng IT - ang network - ay binuo din sa modularly. Ang modelo ng pagpapatakbo ng network ay tinatawag na modelo ng network ng ISO/OSI Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Sa madaling sabi - ang modelo ng OSI.
Ang modelo ng OSI ay binubuo ng 7 layer. Ang bawat antas ay nakuha mula sa iba at walang alam tungkol sa kanilang pag-iral. Ang modelo ng OSI ay maihahambing sa istraktura ng isang kotse: ginagawa ng makina ang trabaho nito sa pamamagitan ng paglikha ng metalikang kuwintas at paglilipat nito sa gearbox. Walang pakialam ang makina kung ano ang susunod na mangyayari sa metalikang kuwintas na ito. Magpapaikot ba siya ng gulong, uod o propeller? Tulad ng gulong, hindi mahalaga kung saan nanggaling ang metalikang kuwintas na ito - mula sa makina o sa hawakan na pinaikot ng mekaniko.
Dito kailangan nating idagdag ang konsepto ng payload. Ang bawat antas ay nagdadala ng isang tiyak na halaga ng impormasyon. Ang ilan sa impormasyong ito ay pagmamay-ari sa antas na ito, halimbawa, ang address. Ang IP address ng site ay hindi nagbibigay sa amin ng anumang kapaki-pakinabang na impormasyon. Pinapahalagahan lang namin ang mga pusa na ipinapakita sa amin ng site. Kaya ang payload na ito ay dinadala sa bahaging iyon ng layer na tinatawag na protocol data unit (PDU).
Mga layer ng OSI Model
Tingnan natin ang bawat antas ng OSI Model nang mas detalyado.
Antas 1. Pisikal ( pisikal). I-load ang unit ( PDU) narito ang kaunti. Ang pisikal na layer ay walang alam maliban sa mga isa at mga zero. Sa antas na ito, gumagana ang mga wire, patch panel, network hub (mga hub na mahirap hanapin ngayon sa aming mga karaniwang network), at network adapters. Ito ang mga adapter ng network at wala nang iba pa mula sa computer. Ang network adapter mismo ay tumatanggap ng bit sequence at nagpapadala pa nito.
Antas 2. Duct ( link ng data). PDU - frame ( frame). Lumilitaw ang addressing sa antas na ito. Ang address ay ang MAC address. Ang link layer ay responsable para sa paghahatid ng mga frame sa tatanggap at ang kanilang integridad. Sa mga network na pamilyar sa amin, ang ARP protocol ay gumagana sa antas ng link. Gumagana lamang ang pangalawang antas ng pagtugon sa loob ng isang segment ng network at walang alam tungkol sa pagruruta - ito ay pinangangasiwaan ng mas mataas na antas. Alinsunod dito, ang mga device na tumatakbo sa L2 ay mga switch, tulay at driver ng network adapter.
Antas 3. Network ( network). PDU packet ( pakete). Ang pinakakaraniwang protocol (hindi na ako magsasalita pa tungkol sa "pinakakaraniwan" - ang artikulo ay para sa mga nagsisimula at sila, bilang panuntunan, ay hindi nakatagpo ng anumang kakaiba) narito ang IP. Ang pag-address ay nangyayari gamit ang mga IP address, na binubuo ng 32 bits. Ang protocol ay niruruta, iyon ay, ang isang packet ay maaaring maabot ang anumang bahagi ng network sa pamamagitan ng isang tiyak na bilang ng mga router. Gumagana ang mga router sa L3.
Antas 4. Transportasyon ( transportasyon). segment ng PDU ( segment)/datagram ( datagram). Sa antas na ito, lumilitaw ang mga konsepto ng mga port. Gumagana dito ang TCP at UDP. Ang mga protocol sa antas na ito ay responsable para sa direktang komunikasyon sa pagitan ng mga aplikasyon at para sa pagiging maaasahan ng paghahatid ng impormasyon. Halimbawa, maaaring humiling ang TCP ng muling pagpapadala ng data kung ang data ay natanggap nang mali o hindi lahat. Maaari ding baguhin ng TCP ang rate ng paglilipat ng data kung walang oras ang tumatanggap na bahagi upang matanggap ang lahat (TCP Window Size).
Ang mga sumusunod na antas ay "tama" na ipinatupad lamang sa RFC. Sa pagsasagawa, ang mga protocol na inilarawan sa mga sumusunod na antas ay gumagana nang sabay-sabay sa ilang mga antas ng modelo ng OSI, kaya walang malinaw na paghahati sa mga layer ng session at presentation. Kaugnay nito, sa kasalukuyan ang pangunahing stack na ginamit ay TCP/IP, na pag-uusapan natin sa ibaba.
Level 5. Sesyon ( session). data ng PDU ( datos). Pinamamahalaan ang session ng komunikasyon, pagpapalitan ng impormasyon, at mga karapatan. Mga Protocol - L2TP, PPTP.
Antas 6. Executive ( pagtatanghal). data ng PDU ( datos). Presentasyon at pag-encrypt ng data. JPEG, ASCII, MPEG.
Level 7. Inilapat ( aplikasyon). data ng PDU ( datos). Ang pinakamarami at iba't ibang antas. Pinapatakbo nito ang lahat ng mga high-level na protocol. Gaya ng POP, SMTP, RDP, HTTP, atbp. Ang mga protocol dito ay hindi kailangang mag-isip tungkol sa pagruruta o paggarantiya ng paghahatid ng impormasyon - ito ay ginagawa ng mas mababang mga layer. Sa antas 7, kinakailangan lamang na ipatupad ang mga partikular na aksyon, halimbawa, pagtanggap ng isang html code o isang email na mensahe sa isang partikular na tatanggap.
Konklusyon
Ang modularity ng modelo ng OSI ay nagbibigay-daan para sa mabilis na pagkilala sa mga lugar ng problema. Pagkatapos ng lahat, kung walang ping (3-4 na antas) sa site, walang saysay na suriin ang mga nakapatong na layer (TCP-HTTP) kapag hindi ipinakita ang site. Sa pamamagitan ng abstracting mula sa iba pang mga antas, mas madaling makahanap ng isang error sa problemang bahagi. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isang kotse - hindi namin sinusuri ang mga spark plug kapag nabutas namin ang gulong.
Ang modelo ng OSI ay isang modelo ng sanggunian - isang uri ng spherical na kabayo sa isang vacuum. Ang pag-unlad nito ay tumagal ng napakatagal. Kaayon nito, binuo ang TCP/IP protocol stack, na aktibong ginagamit sa mga network ngayon. Alinsunod dito, ang isang pagkakatulad ay maaaring iguguhit sa pagitan ng TCP/IP at OSI.
Para mas madaling maunawaan ang pagpapatakbo ng lahat ng network device na nakalista sa artikulong Network Devices patungkol sa mga layer ng OSI Network Reference Model, gumawa ako ng mga schematic drawing na may maliliit na komento.
Una, tandaan natin ang mga layer ng OSI reference network model at data encapsulation.
Tingnan kung paano inililipat ang data sa pagitan ng dalawang konektadong computer. Kasabay nito, i-highlight ko ang gawain ng network card sa mga computer, dahil Ito ay tiyak na ito na isang aparato sa network, ngunit ang isang computer ay hindi. (Lahat ng mga larawan ay naki-click - upang palakihin ang larawan, i-click ito.)
Ang isang application sa PC1 ay nagpapadala ng data sa isa pang application sa PC2. Simula sa tuktok na layer (application layer), ang data ay ipinapadala sa network card hanggang sa data link layer. Dito, ang network card ay nagko-convert ng mga frame sa mga bit at ipinapadala ang mga ito sa pisikal na medium (halimbawa, isang twisted pair cable). Sa kabilang panig ng cable, may dumating na signal, at natatanggap ng network card ng PC2 computer ang mga signal na ito, na kinikilala ang mga ito sa mga piraso at bumubuo ng mga frame mula sa kanila. Ang data (na nilalaman sa mga frame) ay decapsulated sa tuktok na layer, at kapag ito ay umabot sa application layer, ang kaukulang programa sa PC2 ay natatanggap ito.
Repeater. Hub.
Gumagana ang repeater at hub sa parehong antas, kaya pareho silang inilalarawan sa mga tuntunin ng modelo ng network ng OSI. Para sa kaginhawahan ng kumakatawan sa mga device sa network, ipapakita namin ang mga ito sa pagitan ng aming mga computer.
Repeater at concentrator ng unang (pisikal) na antas ng aparato. Natatanggap nila ang signal, kinikilala ito, at ipinapasa ang signal sa lahat ng aktibong port.
Tulay ng network. Lumipat.
Ang network bridge at ang switch ay gumagana din sa parehong antas (channel) at inilalarawan sa parehong paraan.
Ang parehong mga aparato ay nasa pangalawang antas na, kaya bilang karagdagan sa pagkilala sa signal (tulad ng mga hub sa unang antas), decapsulate nila ito (ang signal) sa mga frame. Sa ikalawang antas, inihahambing ang checksum ng trailer (trailer) ng frame. Pagkatapos ay ang MAC address ng tatanggap ay natutunan mula sa frame header at ang presensya nito sa inilipat na talahanayan ay nasuri. Kung ang address ay naroroon, pagkatapos ay ang frame ay naka-encapsulated pabalik sa mga bit at ipinadala (bilang isang senyas) sa kaukulang port. Kung ang address ay hindi natagpuan, ang proseso ng paghahanap para sa address na ito sa mga konektadong network ay nangyayari.
Router.
Gaya ng nakikita mo, ang router (o router) ay isang third-level na device. Narito kung paano gumagana ang isang router: Dumating ang isang signal sa port, at nakikilala ito ng router. Ang kinikilalang signal (mga bit) ay bumubuo ng mga frame (mga frame). Sinusuri ang checksum sa trailer at ang MAC address ng tatanggap. Kung matagumpay ang lahat ng pagsusuri, ang mga frame ay bubuo ng isang packet. Sa ikatlong antas, sinusuri ng router ang packet header. Naglalaman ito ng IP address ng destinasyon (tatanggap). Batay sa IP address at sa sarili nitong routing table, pinipili ng router ang pinakamahusay na landas para sa mga packet na dadalhin sa tatanggap. Ang pagkakaroon ng pagpili ng isang landas, ang router ay na-encapsulate ang packet sa mga frame at pagkatapos ay sa mga piraso at ipinapadala ang mga ito bilang mga signal sa naaangkop na port (pinili sa routing table).
Konklusyon
Sa konklusyon, pinagsama ko ang lahat ng mga device sa isang larawan.
Ngayon ay mayroon ka nang sapat na kaalaman upang matukoy kung aling mga device ang gumagana at kung paano gumagana ang mga ito. Kung mayroon ka pa ring mga katanungan, tanungin sila sa akin at sa malapit na hinaharap alinman ako o ibang mga gumagamit ay tiyak na makakatulong sa iyo.
