سعی خواهم کرد به ساده ترین شکل ممکن توصیف کنم که چه نوع OSI جانوری است و چه کسی به آن نیاز دارد. اگر می خواهید زندگی خود را با فناوری اطلاعات مرتبط کنید و در ابتدای راه هستید ، درک عملکرد OSI بسیار حیاتی است ، هر حرفه ای این را به شما می گوید.
من با تعریف چگونگی عرف شروع می کنم. مدل OSI یک مدل ایده آل نظری برای انتقال داده از طریق شبکه است. این بدان معنی است که در عمل ، هرگز مطابقت دقیق با این مدل پیدا نخواهید کرد ، این محک است که توسعه دهندگان شبکه و تولیدکنندگان تجهیزات شبکه برای حفظ سازگاری محصولات خود از آن پیروی می کنند. می توانید این را با عقاید افراد در مورد فرد ایده آل مقایسه کنید - در هیچ کجا پیدا نخواهید کرد ، اما همه می دانند برای چه کاری باید تلاش کنند.
من می خواهم بلافاصله یک نکات مهم را بیان کنم - آنچه از طریق شبکه در مدل OSI منتقل می شود ، من داده ها را فراخوانی می کنم ، که کاملاً صحیح نیست ، اما برای اینکه خواننده تازه کار را با اصطلاحات اشتباه نگیرم ، با وجدان خود مصالحه کردم.
در زیر شناخته شده ترین و شناخته شده ترین نمودار مدل OSI است. نقاشی های بیشتری در مقاله وجود دارد ، اما من پیشنهاد می کنم اولین مورد را به عنوان اصلی در نظر بگیرم:
جدول از دو ستون تشکیل شده است ، در مرحله اولیه ما فقط به ستون مناسب علاقه مند هستیم. جدول را از پایین به بالا می خوانیم (در غیر این صورت:)). در واقع ، این هوی و هوس من نیست ، اما من این کار را برای راحتی جذب اطلاعات - از ساده به پیچیده - انجام می دهم. برو
در سمت راست جدول فوق ، از پایین به بالا ، مسیر داده های منتقل شده از طریق شبکه (به عنوان مثال ، از روتر خانگی به رایانه شما). توضیحات - اگر لایه های OSI را از پایین به بالا بخوانید ، این مسیر داده در سمت دریافت کننده خواهد بود ، اگر از بالا به پایین باشد ، برعکس - طرف ارسال کننده. امیدوارم تا اینجا روشن باشد. برای از بین بردن کامل تردیدها ، در اینجا نمودار دیگری برای وضوح آورده شده است:
برای ردیابی مسیر داده ها و تغییراتی که با آنها از طریق سطوح رخ می دهد ، کافی است تصور کنید که چگونه آنها در امتداد خط آبی روی نمودار حرکت می کنند ، ابتدا از بالا به پایین در امتداد سطح OSI از اولین کامپیوتر حرکت می کنند ، سپس از پایین به بالا به دوم. حال بیایید نگاهی دقیق به هر یک از سطوح بیندازیم.
1) فیزیکی (فیزیکی) - به اصطلاح "رسانه انتقال داده" اشاره دارد ، یعنی سیمها ، کابل نوری ، امواج رادیویی (در مورد اتصالات بی سیم) و موارد مشابه. به عنوان مثال ، اگر رایانه شما از طریق کابل به اینترنت متصل است ، سیمها ، تماسهای انتهای سیم ، تماسهای اتصال کارت شبکه رایانه شما و همچنین مدارهای الکتریکی داخلی بر روی تخته های رایانه مسئول هستند کیفیت انتقال داده در سطح فیزیکی اول. مهندسان شبکه مفهوم "مشکل فیزیک" را دارند - این بدان معنی است که متخصص یک دستگاه لایه فیزیکی را مقصر "عدم انتقال" داده می داند ، به عنوان مثال کابل شبکه در جایی خراب است یا سیگنال کم مرحله.
2) کانال (لینک داده) - این بسیار جالب تر است. برای درک لایه پیوند داده ها ، ابتدا باید مفهوم آدرس MAC را درک کنیم ، زیرا این شخص اصلی است که شخصیت اصلی این فصل را دارد:). به آدرس MAC "آدرس فیزیکی" ، "آدرس سخت افزاری" نیز گفته می شود. این مجموعه ای از 12 کاراکتر در سیستم اعداد است که با 6 نقطه یا دو نقطه از هم جدا می شوند ، به عنوان مثال 08: 00: 27: b4: 88: c1. برای شناسایی منحصر به فرد یک دستگاه شبکه در شبکه مورد نیاز است. از نظر تئوری ، آدرس MAC در سطح جهان بی نظیر است ، یعنی در هیچ کجای دنیا چنین نشانی وجود ندارد و در مرحله تولید به دستگاه شبکه "دوخته" می شود. با این حال ، روش های ساده ای وجود دارد که می توان آن را به روشی دلخواه تغییر داد و علاوه بر این ، برخی از تولیدکنندگان بی پروا و کمتر شناخته شده دریغ نمی کنند ، برای مثال ، یک دسته 5000 کارت شبکه با MAC دقیقاً مشابه. بر این اساس ، اگر حداقل دو چنین "برادر-آکروبات" در یک شبکه محلی ظاهر شوند ، درگیری ها و مشکلات آغاز می شود.
بنابراین ، در لایه پیوند داده ، داده ها توسط دستگاه شبکه پردازش می شوند ، که فقط به یک چیز علاقه دارند - آدرس بدنام MAC ما ، یعنی او به مخاطب تحویل علاقه مند است.به عنوان مثال ، دستگاه های لایه پیوند شامل سوئیچ ها هستند (آنها سوئیچ ها نیز هستند) - آنها در حافظه خود آدرس MAC دستگاه های شبکه ای را که با آنها اتصال مستقیم و مستقیم دارند در حافظه خود نگه می دارند و هنگامی که داده هایی را روی پورت دریافت کننده خود دریافت می کنند ، MAC را بررسی می کنند آدرسهای موجود در داده ها با آدرسهای MAC موجود در حافظه. در صورت مطابقت داده ها به مخاطب ارسال می شود ، بقیه به سادگی نادیده گرفته می شوند.
3) شبکه (شبکه) - سطح "مقدس" ، درک اصل عملکرد آن در بیشتر موارد باعث می شود مهندس شبکه چنین باشد. در اینجا "آدرس IP" با مشت آهنین حاکم است ، در اینجا اساس اصول است. به دلیل وجود آدرس IP ، انتقال داده ها بین رایانه هایی که بخشی از یک شبکه محلی نیستند امکان پذیر است. انتقال داده ها بین شبکه های محلی مختلف مسیریابی نامیده می شود و دستگاه هایی که اجازه می دهند این کار انجام شود روتر هستند (آنها روتر نیز هستند ، اگرچه در سال های اخیر مفهوم روتر بسیار منحرف شده است).
بنابراین ، آدرس IP - اگر جزئیات را وارد نکنید ، این مجموعه ای است از 12 رقم در سیستم اعشاری ("عادی") حساب ، تقسیم شده به 4 اکتت ، جدا شده توسط یک نقطه ، که به یک شبکه اختصاص داده شده است دستگاه هنگام اتصال به شبکه. در اینجا شما باید کمی عمیق تر شوید: به عنوان مثال ، بسیاری از مردم آدرس از سری 192.168.1.23 را می دانند. کاملاً واضح است که در اینجا 12 رقمی وجود ندارد. با این حال ، اگر آدرس را به صورت کامل بنویسید ، همه چیز در جای خود قرار می گیرد - 192.168.001.023. ما در این مرحله حتی عمیق تر نخواهیم کرد ، زیرا آدرس دهی IP موضوعی جداگانه برای داستان و نمایش است.
4) لایه حمل و نقل (حمل و نقل) - همانطور که از نام آن مشخص است ، دقیقاً برای تحویل و ارسال داده ها به مخاطب مورد نیاز است. با رسم یک مقایسه با نامه رنج طولانی مدت ما ، آدرس IP در واقع آدرس تحویل یا رسید است و پروتکل حمل و نقل پستچی است که می تواند نامه را بخواند و می داند چگونه نامه را تحویل دهد. پروتکل های مختلفی برای اهداف مختلف وجود دارد ، اما آنها معنی یکسانی دارند - تحویل.
لایه حمل و نقل آخرین لایه است که مورد توجه مهندسان شبکه ، مدیران سیستم است. اگر هر 4 سطح پایین آنطور که باید کار کردند ، اما داده ها به مقصد نرسیدند ، پس مشکل را باید در نرم افزار یک رایانه خاص جستجو کرد. پروتکل های به اصطلاح سطح بالا نگران کننده بسیاری از برنامه نویسان و گاهی اوقات هنوز هم مدیران سیستم هستند (به عنوان مثال اگر او درگیر تعمیر و نگهداری سرور باشد). بنابراین ، بیشتر من هدف این سطوح را در گذر توصیف می کنم. علاوه بر این ، اگر به طور عینی به وضعیت نگاه کنید ، بیشتر اوقات ، در عمل ، عملکرد چندین لایه بالایی از مدل OSI توسط یک برنامه یا سرویس به عهده گرفته می شود و نمی توان به صراحت گفت که کجا می توان آن را اختصاص داد.
5) جلسه - باز و بسته شدن یک جلسه انتقال داده را کنترل می کند ، حقوق دسترسی را کنترل می کند ، هماهنگ سازی شروع و پایان انتقال را کنترل می کند. به عنوان مثال ، اگر فایلی را از اینترنت بارگیری می کنید ، مرورگر شما (یا از طریق آنچه در آنجا بارگیری می کنید) درخواستی را به سروری که فایل در آن قرار دارد ارسال می کند. در این مرحله ، پروتکل های جلسه روشن می شوند ، که از بارگیری موفقیت آمیز پرونده اطمینان حاصل می کنند ، پس از آن ، در تئوری ، به طور خودکار خاموش می شوند ، اگرچه گزینه هایی وجود دارد.
6) نماینده (ارائه) - داده ها را برای پردازش توسط برنامه نهایی آماده می کند. به عنوان مثال ، اگر این یک فایل متنی باشد ، باید کدگذاری را بررسی کنید (بنابراین "kryakozyabrov" کار نمی کند) ، می توانید آن را از بایگانی جدا کنید. اما در اینجا ، یک بار دیگر ، آنچه من در مورد آن نوشتم به وضوح مشخص می شود - جدا کردن جایی که سطح نماینده به پایان می رسد و جایی که مرحله بعدی شروع می شود بسیار دشوار است:
7) برنامه (برنامه) - همانطور که از نام آن پیداست ، سطح برنامه هایی که از داده های دریافتی استفاده می کنند و ما نتیجه زحمات همه سطوح مدل OSI را می بینیم. به عنوان مثال ، شما در حال خواندن این متن هستید زیرا آن را در رمزگذاری صحیح ، قلم صحیح و غیره باز کرده اید. مرورگر شما.
و اکنون ، وقتی حداقل یک درک کلی از فناوری فرآیند داریم ، لازم می دانم در مورد بیت ها ، فریم ها ، بسته ها ، بلوک ها و داده ها بگوییم.اگر به یاد داشته باشید ، در ابتدای این مقاله از شما خواستم که به ستون سمت چپ جدول اصلی توجه نکنید. بنابراین ، زمان او رسیده است! اکنون همه لایه های مدل OSI را دوباره مرور خواهیم کرد و خواهیم دید که بیت های ساده (صفر و یک) چگونه به داده تبدیل می شوند. ما همین مسیر را از پایین به بالا خواهیم رفت ، تا ترتیب تسلط بر مطالب را مختل نکنیم.
در سطح فیزیکی ، ما یک سیگنال داریم. این می تواند الکتریکی ، نوری ، موج رادیویی و غیره باشد. تاکنون ، اینها حتی بیت نیستند ، اما دستگاه شبکه سیگنال دریافت شده را تجزیه و تحلیل کرده و به صفر و یک تبدیل می کند. این فرآیند "تبدیل سخت افزار" نامیده می شود. بعلاوه ، در داخل دستگاه شبکه ، بیت ها به بایت ترکیب می شوند (هشت بیت در یک بایت وجود دارد) ، پردازش می شوند و به لایه پیوند داده انتقال می یابند.
در سطح پیوند داده ، به اصطلاح If if تقریبی داریم ، این یک بسته بایت است ، از 64 تا 1518 ، در یک بسته ، که از آن سوئیچ عنوان را می خواند ، که حاوی آدرس های MAC گیرنده و فرستنده است ، و همچنین اطلاعات فنی. سوئیچ با دیدن موارد منطبق آدرس MAC در سرصفحه و (حافظه) آن ، فریم هایی را با چنین موارد منطبقی به دستگاه مقصد منتقل می کند.
در سطح شبکه ، به همه این خوبی ها ، آدرس های IP گیرنده و فرستنده نیز اضافه می شوند که همه از یک هدر استخراج می شوند و به این بسته می گویند.
در سطح حمل و نقل ، بسته به پروتکل مربوطه ارسال می شود ، کد آن در اطلاعات سرویس هدر نشان داده شده است و به خدمات پروتکل های سطح بالا داده می شود ، که این قبلاً داده کامل است ، اطلاعات به صورت قابل هضم و قابل استفاده برای برنامه های کاربردی.
در نمودار زیر ، این به وضوح مشاهده می شود:
این یک توضیح کاملاً خشن درباره اصل مدل OSI است ، من سعی کردم فقط آنچه را که در حال حاضر مرتبط است و بعید است یک متخصص IT تازه کار معمولی با آن روبرو شود - به عنوان مثال ، پروتکل های قدیمی یا عجیب و غریب شبکه یا انتقال لایه ها. بنابراین یاندکس به شما کمک خواهد کرد:).
