7 layers osi model
Шта је ОСИ модел: Комплетан водич за 7 слојева ОСИ модела
У ово Бесплатна серија обуке за умрежавање , истражили смо све о томе Основе рачунарских мрежа детаљно.
ОСИ референтни модел је скраћеница за Референтни модел интерконекције отвореног система која се користи за комуникацију у разним мрежама.
ИСО (Међународна организација за стандардизацију) развила је овај референтни модел за комуникацију који ће се следити широм света на датом скупу платформе.
Шта ћете научити:
Шта је ОСИ модел?
Референтни модел интерконекције отвореног система (ОСИ) састоји се од седам слојева или седам корака који закључују целокупан систем комуникације.
У овом упутству детаљно ћемо погледати функционалност сваког слоја.
Као испитивач софтвера, важно је разумети овај ОСИ модел јер свака софтверска апликација ради на основу једног од слојева у овом моделу. Док зарањамо дубоко у овај водич, истражићемо о ком слоју је реч.
Архитектура ОСИ референтног модела
Однос између сваког слоја
Погледајмо како сваки слој у референтном моделу ОСИ међусобно комуницира уз помоћ доњег дијаграма.
У наставку је наведено проширење сваке протоколарне јединице размењене између слојева:
- АПДУ - Јединица података протокола апликације.
- ППДУ - Јединица података протокола презентације.
- СПДУ - Јединица података протокола сесије.
- ТПДУ - Јединица података транспортног протокола (сегмент).
- Пакет - Протокол хост-роутера мрежног слоја.
- Рам - Протокол хост-роутер слоја везе података.
- Битови - Протокол хоста-рутера физичког слоја.
Улоге и протоколи који се користе на сваком слоју
Карактеристике ОСИ модела
Разне карактеристике ОСИ модела наведене су у наставку:
- Лако разумљива комуникација преко широких мрежа путем архитектуре ОСИ референтног модела.
- Помаже у сазнавању детаља, како бисмо могли боље разумети софтвер и хардвер који раде заједно.
- Отклањање кварова је лакше јер је мрежа дистрибуирана у седам слојева. Сваки слој има своју функционалност, па је дијагноза проблема лака и потребно је мање времена.
- Разумевање генерација по генерација нових технологија постаје лакше и прилагодљивије уз помоћ ОСИ модела.
7 слојева ОСИ модела
Пре истраживања детаља о функцијама свих 7 слојева, проблем са којим се први пут сусрећу су: Како запамтити хијерархију седам референтних слојева ОСИ у низу?
Ево решења које лично користим да бих га запамтио.
Покушајте да га запамтите као А- ПСТН- ДП .
Почевши од врха до дна, А-ПСТН-ДП је скраћеница од Апплицатион-Пресентатион-Сессион-Транспорт-Нетворк-Дата-линк-Пхисицал.
Ево 7 слојева ОСИ модела:
# 1) Слој 1 - Физички слој
- Физички слој је први и најдоњи слој ОСИ референтног модела. Углавном обезбеђује битстреам пренос.
- Такође карактерише тип медија, тип конектора и тип сигнала који ће се користити за комуникацију. У основи се сирови подаци у облику битова, тј. 0 и 1 претварају у сигнале и размењују преко овог слоја. Инкапсулација података се такође врши на овом слоју. Крај пошиљаоца и крај пријема треба да буду синхронизовани, а брзина преноса у облику битова у секунди такође се одлучује на овом слоју.
- Омогућава преносни интерфејс између уређаја и преносног медија, а на том нивоу је дефинисана и врста топологије која ће се користити за умрежавање, као и врста преноса потребног за пренос.
- Обично се за умрежавање користе топологије звезда, магистрала или прстен, а коришћени модуси су полудуплекс, пуни дуплекс или симплекс.
- Примери Уређаји слоја 1 укључују чворишта, репетиторе и конекторе Етернет кабла. Ово су основни уређаји који се користе на физичком слоју за пренос података кроз дати физички медиј који је погодан према потреби мреже.
# 2) Слој 2 - Слој везе података
- Слој везе података је други слој од дна ОСИ референтног модела. Главна функција слоја везе података је да изврши откривање грешака и комбинује битове података у оквире. Комбинује сирове податке у бајтове и бајтове у оквире и преноси пакет података на мрежни слој жељеног одредишног домаћина. На крају одредишта, слој везе података прима сигнал, декодира га у оквире и испоручује хардверу.
- МАЦ адреса: Слој везе података надгледа физички систем адресирања који се назива МАЦ адреса за мреже и рукује приступом различитих мрежних компоненти физичком медијуму.
- Адреса за контролу приступа медијима је јединствена адреса уређаја и сваки уређај или компонента у мрежи има МАЦ адресу на основу које можемо јединствено да идентификујемо уређај у мрежи. То је јединствена адреса од 12 цифара.
- Пример МАЦ адресе је 3Ц-95-09-9Ц-21-Г1 (има 6 октета, где прва 3 представљају ОУИ, следећа три представљају НИЦ). Може бити позната и као физичка адреса. О структури МАЦ адресе одлучује организација ИЕЕЕ, јер је глобално прихваћена од свих фирми.
Структура МАЦ адресе која представља различита поља и дужину бита може се видети у наставку.
- Откривање грешака: На овом се слоју врши само откривање грешака, а не исправљање грешака. Исправљање грешака врши се на транспортном слоју.
- Понекад се сигнал података сусреће са неким нежељеним сигналима познатим као битови грешака. Да би победио са грешкама, овај слој врши откривање грешака. Провера цикличног вишка (ЦРЦ) и контролна сума су неколико ефикасних метода провере грешака. О њима ћемо разговарати у функцијама транспортног слоја.
- Контрола протока и вишеструки приступ: Подаци који се шаљу у облику оквира између пошиљаоца и примаоца преко преносног медија на овом слоју, требало би да преносе и примају истим темпом. Када се оквир пошаље преко медија бржом брзином од радне брзине пријемника, подаци који ће се примити на пријемном чвору изгубиће се због неусклађености брзине.
- Да би се превазишла ова врста проблема, слој врши механизам контроле протока.
Постоје две врсте процеса контроле протока:
Зауставите и сачекајте контролу протока: У овом механизму, он гура пошиљаоца након преноса података да се заустави и сачека од краја пријемника да добије потврду о оквиру примљеном на крају пријемника. Други оквир података шаље се преко медија, тек након што се прими прво признање, и процес ће се наставити .
Клизни прозор: У овом процесу, пошиљалац и прималац ће одлучити број оквира након којих потврду треба разменити. Овај поступак штеди време јер се у процесу контроле протока користи мање ресурса.
- Овај слој такође обезбеђује приступ више уређаја за пренос путем истог медија без судара коришћењем ЦСМА / ЦД (протокол вишеструког приступа / откривања судара носиоца).
- Синхронизација: Оба уређаја између којих се одвија размена података треба да буду међусобно синхронизована на оба краја, тако да се пренос података може одвијати несметано.
- Преклопници нивоа 2: Преклопници нивоа 2 су уређаји који прослеђују податке на следећи слој на основу физичке адресе (МАЦ адресе) машине. Прво прикупља МАЦ адресу уређаја на порту на којем треба примити кадар, а касније сазнаје одредиште МАЦ адресе из табеле адреса и прослеђује оквир до одредишта следећег слоја. Ако адреса одредишног хоста није наведена, он једноставно емитује оквир података на све портове, осим на онај са којег је сазнао адресу извора.
- Мостови: Бридгес је уређај са два порта који ради на слоју везе за пренос података и користи се за повезивање две ЛАН мреже. Поред тога, понаша се попут репетитора са додатном функцијом филтрирања нежељених података учењем МАЦ адресе и прослеђивање даље до одредишног чвора. Користи се за повезивање мрежа које раде на истом протоколу.
# 3) Слој 3 - Мрежни слој
Мрежни слој је трећи слој одоздо. Овај слој је одговоран за постизање усмеравања пакета података од извора до одредишта домаћина између интерних и интра мрежа које раде на истим или различитим протоколима.
Осим техничких детаља, ако покушамо да схватимо шта заправо чини?
Одговор је врло једноставан јер открива најлакши, најкраћи и временски ефикасан излаз између пошиљаоца и примаоца за размену података помоћу протокола усмеравања, пребацивања, откривања грешака и техника адресирања.
како писати уат тест скрипте
- Горе наведени задатак извршава коришћењем логичког мрежног адресирања и дизајна подмреже мреже. Без обзира на две различите мреже које раде на истом или различитом протоколу или на различитим топологијама, функција овог слоја је усмеравање пакета од извора до одредишта коришћењем логичке ИП адресе и рутера за комуникацију.
- ИП адресирање: ИП адреса је логична мрежна адреса и представља 32-битни број који је глобално јединствен за сваког мрежног домаћина. Састоји се углавном из два дела, тј. Мрежне адресе и адресе хоста. Обично се означава тачкасто-децималним форматом са четири броја подељена тачкама. На пример, тачкасто-децимални приказ ИП адресе је 192.168.1.1 што ће у бинарном облику бити 11000000.10101000.00000001.00000001, и врло је тешко запамтити. Тако се обично користи прва. Ових осам битова су познати као октети.
- Рутери раде на овом слоју и користе се за комуникацију за интерне и унутар мреже широког опсега (ВАН'с). Усмеривачи који преносе пакете података између мрежа не знају тачну адресу одредишта домаћина за који је пакет преусмерен, већ само знају локацију мреже којој припадају и користе информације које су сачуване у табела усмеравања за успостављање путање којом ће пакет бити испоручен до одредишта. Након што се пакет испоручи одредишној мрежи, он се затим испоручује жељеном хосту те одређене мреже.
- Да би се обавила горња серија поступака, ИП адреса има два дела. Први део ИП адресе је мрежна адреса, а последњи део адреса хоста.
- Пример: За ИП адресу 192.168.1.1. Адреса мреже биће 192.168.1.0, а адреса хоста 0.0.0.1.
Маска подмреже: Мрежна адреса и адреса хоста дефинисане у ИП адреси нису само ефикасне да би се утврдило да ли је одредишни хост исте подмреже или удаљене мреже. Маска подмреже је 32-битна логичка адреса коју рутери користе заједно са ИП адресом за одређивање локације одредишног хоста за усмеравање пакетних података.
Пример комбиноване употребе ИП адресе и маске подмреже приказан је испод:
За горњи пример, помоћу маске подмреже 255.255.255.0 сазнајемо да је мрежни ИД 192.168.1.0, а адреса хоста 0.0.0.64. Када пакет стигне из подмреже 192.168.1.0 и има одредишну адресу као 192.168.1.64, тада ће га ПЦ примити из мреже и даље обрадити на следећи ниво.
Тако ће коришћењем подмрежавања слој-3 такође обезбедити међусобно умрежавање између две различите подмреже.
ИП адресирање је услуга без везе, тако да слој -3 пружа услугу без везе. Пакети података шаљу се преко медија без чекања да прималац пошаље потврду. Ако се пакети података велике величине приме са нижег нивоа на пренос, он их дели на мале пакете и прослеђује.
На крају пријема, поново их саставља у првобитну величину, чиме постаје просторно ефикасан као средње мање оптерећење.
# 4) Слој 4 - Транспортни слој
Четврти слој одоздо назива се транспортни слој ОСИ Референтног модела.
(и) Овај слој гарантује крај до краја везу без грешака између два различита домаћина или мрежне уређаје. Ово је први који узима податке из горњег слоја, тј. Апликативног слоја, а затим их дели на мање пакете зване сегменте и дистрибуира на мрежни слој за даљу испоруку одредишном хосту.
Осигурава да ће подаци примљени на крају хоста бити у истом редоследу у којем су и пренесени. Пружа крај до краја снабдевање сегментима података како интерних, тако и унутарподмрежа. За крајњу комуникацију преко мрежа, сви уређаји су опремљени приступном тачком транспортне услуге (ТСАП) и означени су као бројеви порта.
Домаћин ће препознати свог равноправног домаћина на удаљеној мрежи према броју порта.
(ии) Два протокола транспортног слоја укључују:
- Протокол за контролу преноса (ТЦП)
- Кориснички протокол датаграма (УДП)
ТЦП је оријентисан на везу и поуздан протокол. У овом протоколу се прво успоставља веза између два хоста удаљеног краја, тек онда се подаци шаљу мрежом ради комуникације. Пријемник увек шаље потврду примљених или непримљених података од стране пошиљаоца када се пренесе први пакет података.
Након пријема потврде од примаоца, други пакет података шаље се преко медија. Такође проверава редослед по којем ће се подаци примати, у супротном се подаци поново преносе. Овај слој пружа механизам за исправљање грешака и контролу протока. Такође подржава модел клијент / сервер за комуникацију.
УДП је протокол без везе и непоуздан. Једном када се подаци преносе између два хоста, домаћин пријемника не шаље потврду о пријему пакета података. Тако ће пошиљалац и даље слати податке не чекајући потврду.
Ово олакшава обраду било којег мрежног захтева јер се не губи време у чекању на потврду. Крајњи домаћин ће бити било која машина попут рачунара, телефона или таблета.
Ова врста протокола се широко користи у видео стреамингу, мрежним играма, видео позивима, преносу гласа преко ИП-а, када када се изгубе неки пакети података видео записа, он нема велики значај и може се занемарити јер нема велики утицај на информацијама које она носи и нису од велике важности.
(иии) Откривање и контрола грешака : Провера грешака је обезбеђена у овом слоју из следећа два разлога:
Чак и ако не дође до грешака када се сегмент креће преко везе, могуће је да се грешке уведу када се сегмент ускладишти у меморији рутера (ради чекања). Слој везе података не може да открије грешку у овом сценарију.
Не постоји гаранција да ће све везе између извора и одредишта пружити преглед грешака. Једна од веза можда користи протокол слоја везе који не нуди жељене исходе.
Методе које се користе за проверу и контролу грешака су ЦРЦ (циклична провера редунданције) и контролна сума.
ЦРЦ : Концепт ЦРЦ (Цицлиц Редунданци Цхецк) заснива се на бинарној подели компоненте података, чији се остатак (ЦРЦ) додаје компоненти података и шаље примаоцу. Прималац дели компоненту података идентичним делиоцем.
Ако се остатак досегне нули, тада компонента података сме да проследи протокол за прослеђивање, иначе се претпоставља да је јединица података изобличена у преносу, а пакет одбачен.
Генератор и проверавач контролне суме : У овој методи пошиљалац користи механизам генерирања контролне суме у којем је компонента података у почетку подељена на једнаке сегменте од н битова. Затим се сви сегменти сабирају применом 1-овог комплемента.
Касније се још једном допуњује и сада се претвара у контролну суму, а затим шаље заједно са компонентом података.
Пример: Ако се 16 битова шаље пријемнику, а битови су 10000010 00101011, тада ће контролна сума која ће се преносити на пријемник бити 10000010 00101011 01010000.
По пријему јединице података, пријемник га дели на н сегмената једнаке величине. Сви сегменти су додати помоћу комплемента 1. Резултат се допуњује још једном и ако је резултат нула, подаци се прихватају, а у супротном одбацују.
како започети каријеру у ка тестирању
Ова метода откривања и контроле грешака омогућава примаоцу да обнови оригиналне податке кад год се утврди да су оштећени током преноса.
# 5) Слој 5 - Слој сесије
Овај слој омогућава корисницима различитих платформи да успоставе активну сесију комуникације између себе.
Главна функција овог слоја је да обезбеди синхронизацију у дијалогу између две карактеристичне апликације. Синхронизација је неопходна за ефикасну испоруку података без губитака на крају пријемника.
Да схватимо ово помоћу примера.
Претпоставимо да пошиљалац шаље датотеку великих података са више од 2000 страница. Овај слој ће додати неке контролне тачке током слања датотеке великих података. Након слања мале секвенце од 40 страница, осигурава секвенцу и успешно потврђивање података.
Ако је верификација у реду, наставиће да је понавља до краја, у супротном ће се поново синхронизовати и поново послати.
Ово ће вам помоћи да податке сачувате на сигурном и цео домаћин података се никада неће потпуно изгубити ако се догоди неки пад. Такође, управљање токенима неће дозволити да две мреже тешких података истог типа преносе истовремено.
# 6) Слој 6 - Презентацијски слој
Као што сугерише само име, презентациони слој ће представити податке крајњим корисницима у облику у којем се лако могу разумети. Стога се овај слој брине о синтакси, јер се начин комуникације који користе пошиљалац и прималац може разликовати.
Игра улогу преводиоца тако да два система долазе на исту платформу за комуникацију и лако ће се разумети.
Подаци у облику знакова и бројева подељени су у битове пре него што их слој пренесе. Преводи податке за мреже у облику у којем их захтевају и за уређаје попут телефона, рачунара итд. У формату који им је потребан.
Слој такође врши шифровање података на крају пошиљаоца и дешифровање података на крају примаоца.
Такође врши компресију података за мултимедијалне податке пре преноса, јер је дужина мултимедијалних података врло велика и биће потребно пуно пропусног опсега за њихов пренос преко медија, ти подаци се компресују у мале пакете и на крају пријемника декомпресују добити оригиналну дужину података у свом формату.
# 7) Горњи слој - слој апликације
Ово је највиши и седми слој ОСИ референтног модела. Овај слој ће комуницирати са крајњим корисницима и корисничким апликацијама.
Овај слој омогућава директан интерфејс и приступ корисницима на мрежи. Корисници могу директно приступити мрежи на овом слоју. Неколико Примери услуге које пружа овај слој укључују е-пошту, дељење датотека са подацима, софтвер заснован на ФТП ГУИ-у попут Нетнумен, Филезилла (користи се за дељење датотека), мрежне уређаје итд.
У овом слоју постоји неодређеност, као што нису све информације засноване на кориснику и софтвер се може уградити у овај слој.
На пример , било који софтвер за дизајнирање не може се ставити директно на овај слој, док с друге стране када приступимо било којој апликацији путем веб прегледача, он се може поставити на овај слој јер веб прегледач користи ХТТП (протокол за пренос хипертекста) који је протокол апликативног слоја.
Стога се, без обзира на коришћени софтвер, на овом слоју разматра протокол који користи софтвер.
Програми за тестирање софтвера ће радити на овом слоју јер апликативни слој пружа интерфејс својим крајњим корисницима за тестирање услуга и њихове употребе. ХТТП протокол се углавном користи за тестирање на овом слоју, али ФТП, ДНС, ТЕЛНЕТ такође се могу користити према захтевима система и мреже у којој раде.
Закључак
Из овог водича сазнали смо о функционалностима, улогама, међусобној повезаности и односу између сваког слоја ОСИ референтног модела.
Доња четири слоја (од физичког до транспортног) користе се за пренос података између мрежа, а горња три слоја (сесија, презентација и апликација) за пренос података између хостова.
ПРЕВ Туториал |. | СЛЕДЕЋА Лекција
Препоручено читање
- Шта је мрежа широког подручја (ВАН): примери ВАН мреже уживо
- ТЦП / ИП модел са различитим слојевима
- Комплетан водич за заштитни зид: Како изградити безбедан мрежни систем
- Све о рутерима: Врсте рутера, табела рутирања и ИП рутирање
- Све о преклопницима нивоа 2 и слоја 3 у мрежном систему
- Водич за маску подмреже (подмреже) и калкулатор подмреже ИП
- ЛАН против ВАН-а против МАН-а: Тачна разлика између врста мреже
- Водич за рачунарско умрежавање: Крајњи водич