Mēģināšu pēc iespējas vienkāršāk aprakstīt, kāds ir zvērs OSI un kam tas vajadzīgs. Ja vēlaties saistīt savu dzīvi ar informācijas tehnoloģijām un atrodaties pašā brauciena sākumā, OSI darbības izpratne ir vienkārši svarīga, to jums pateiks jebkurš profesionālis.
Sākumā es definēšu, kā tas ir pieņemts. OSI modelis ir teorētiski ideāls modelis datu pārraidei tīklā. Tas nozīmē, ka praksē jūs nekad neatradīsit precīzu atbilstību šim modelim, tas ir etalons, kuru tīkla izstrādātāji un tīkla aprīkojuma ražotāji ievēro, lai saglabātu savu produktu savietojamību. To var salīdzināt ar cilvēku idejām par ideālo cilvēku - jūs to neatradīsit nekur, bet visi zina, uz ko tiekties.
Es gribu nekavējoties ieskicēt vienu niansi - to, kas tiek pārraidīts tīklā OSI modeļa ietvaros, es izsaukšu datus, kas nav pilnīgi pareizi, taču, lai nejauktu iesācēju lasītāju ar terminiem, es izdarīju kompromisu ar savu sirdsapziņu.
Tālāk ir vispazīstamākā un vislabāk saprotamā OSI modeļa diagramma. Rakstā būs vairāk zīmējumu, bet es ierosinu pirmo uzskatīt par galveno:
Tabula sastāv no divām kolonnām, sākotnējā posmā mūs interesē tikai pareizā. Mēs lasīsim tabulu no apakšas uz augšu (citādi:)). Patiesībā tā nav mana kaprīze, bet es to daru informācijas asimilācijas ērtībai - no vienkāršas līdz sarežģītai. Ej!
Iepriekšminētās tabulas labajā pusē no apakšas uz augšu tiek parādīts tīklā (piemēram, no jūsu mājas maršrutētāja uz datoru) pārraidīto datu ceļš. Precizējums - ja lasāt OSI slāņus no apakšas uz augšu, tad tas būs datu ceļš saņēmējā pusē, ja no augšas uz leju, tad otrādi - sūtītāja puse. Es ceru, ka tas ir skaidrs līdz šim. Lai pilnībā kliedētu šaubas, skaidrībai ir vēl viena diagramma:
Lai izsekotu datu ceļu un ar tiem notiekošās izmaiņas pa līmeņiem, ir pietiekami iedomāties, kā tie diagrammā virzās pa zilo līniju, vispirms pārvietojoties no augšas uz leju pa OSI līmeņiem no pirmā datora, tad no no apakšas uz augšu uz otro. Tagad aplūkosim tuvāk katru no līmeņiem.
1) Fiziskā (fiziskā) - tā attiecas uz tā dēvēto "datu pārraides vidi", t.i. vadi, optiskais kabelis, radioviļņi (bezvadu savienojumu gadījumā) un tamlīdzīgi. Piemēram, ja jūsu dators ir savienots ar internetu, izmantojot kabeli, tad vadi, kontakti vadu galā, datora tīkla kartes savienotāja kontakti, kā arī iekšējās elektriskās ķēdes uz datoru dēļiem ir atbildīgas par datu pārsūtīšanas kvalitāte pirmajā, fiziskajā līmenī. Tīkla inženieriem ir jēdziens "fizikas problēma" - tas nozīmē, ka speciālists fiziskā slāņa ierīci uzskatīja par vainīgo datu "nepārraidīšanai", piemēram, tīkla kabelis kaut kur ir pārrauts vai zems signāls līmenī.
2) Kanāls (datalink) - tas ir daudz interesantāk. Lai saprastu datu saites slāni, mums vispirms ir jāsaprot MAC adreses jēdziens, jo tieši viņš būs šīs nodaļas galvenais varonis:). MAC adresi sauc arī par "fizisko adresi", "aparatūras adresi". Tas ir 12 rakstzīmju kopums ciparu sistēmā, atdalīts ar 6 domuzīmēm vai kolu, piemēram, 08: 00: 27: b4: 88: c1. Tas ir nepieciešams, lai unikāli identificētu tīkla ierīci tīklā. Teorētiski MAC adrese ir globāli unikāla, t.i. nekur pasaulē šāda adrese nevar būt, un tā ražošanas posmā ir "iešūta" tīkla ierīcē. Tomēr ir vienkārši veidi, kā to mainīt uz patvaļīgu, turklāt daži negodīgi un mazpazīstami ražotāji nevilcinoties kniedē, piemēram, 5000 tīkla karšu partiju ar tieši tādu pašu MAC. Attiecīgi, ja vismaz divi šādi "brāļi-akrobāti" parādās vienā lokālajā tīklā, sāksies konflikti un problēmas.
Tātad datu saites slānī datus apstrādā tīkla ierīce, kuru interesē tikai viena lieta - mūsu bēdīgi slavenā MAC adrese, t.i. viņu interesē piegādes adresāts. Piemēram, saites slāņa ierīcēs ir iekļauti slēdži (tie ir arī slēdži) - tie saglabā atmiņā tīkla ierīču MAC adreses, ar kurām tām ir tiešs, tiešs savienojums, un, saņemot datus savā saņemošajā portā, viņi pārbauda MAC adreses, izmantojot atmiņā pieejamās MAC adreses. Ja ir sakritība, tad dati tiek nosūtīti adresātam, pārējie tiek vienkārši ignorēti.
3) Tīkls (tīkls) - "svēts" līmenis, kura darbības principa izpratne lielākoties padara tīkla inženieri tādu. Šeit "IP-adrese" valda ar dzelzs dūri, šeit tā ir pamatu pamats. IP adreses klātbūtnes dēļ kļūst iespējams pārsūtīt datus starp datoriem, kas nav tā paša lokālā tīkla daļa. Datu pārsūtīšanu starp dažādiem vietējiem tīkliem sauc par maršrutēšanu, un ierīces, kas to ļauj izdarīt, ir maršrutētāji (tie ir arī maršrutētāji, lai gan pēdējos gados maršrutētāja jēdziens ir ļoti sagrozīts).
Tātad, IP adrese - ja jūs neiedziļināties detaļās, tad tas ir 12 ciparu kopums decimālā ("normālā") aprēķina sistēmā, kas sadalīts 4 oktetos, atdalīts ar punktu, kas piešķirts tīklam ierīci, kad ir izveidots savienojums ar tīklu. Šeit jums jāiet nedaudz dziļāk: piemēram, daudzi cilvēki zina adresi no sērijas 192.168.1.23. Ir pilnīgi skaidrs, ka šeit nav 12 ciparu. Tomēr, ja jūs rakstāt adresi pilnā formātā, viss nostājas savās vietās - 192.168.001.023. Šajā posmā mēs nerakstīsimies vēl dziļāk, jo IP adresēšana ir atsevišķa tēma stāstam un displejam.
4) Transporta slānis (transports) - kā norāda nosaukums, ir nepieciešams tieši datu piegādei un nosūtīšanai adresātam. Vēršot līdzību ar mūsu ilgi ciesto pastu, IP adrese faktiski ir piegādes vai saņemšanas adrese, un transporta protokols ir pastnieks, kurš prot lasīt un zina, kā piegādāt vēstuli. Dažādiem mērķiem ir dažādi protokoli, taču tiem ir viena nozīme - piegāde.
Transporta slānis ir pēdējais, kas galvenokārt interesē tīkla inženierus, sistēmu administratorus. Ja visi 4 zemākie līmeņi darbojās kā nākas, bet dati nesasniedza galamērķi, tad problēma jāmeklē konkrēta datora programmatūrā. Tā saukto augšējo līmeņu protokoli ļoti uztrauc programmētājus un dažreiz arī sistēmu administratorus (ja viņš, piemēram, nodarbojas ar servera uzturēšanu). Tāpēc tālāk es aprakstīšu šo līmeņu mērķi garāmejot. Turklāt, ja paskatās uz situāciju objektīvi, visbiežāk praksē vairāku OSI modeļa augšējo slāņu funkcijas pārņem viena lietojumprogramma vai dienests, un nav iespējams viennozīmīgi pateikt, kur to piešķirt.
5) Sesija - kontrolē datu pārsūtīšanas sesijas atvēršanu un aizvēršanu, pārbauda piekļuves tiesības, kontrolē pārsūtīšanas sākuma un beigu sinhronizāciju. Piemēram, ja lejupielādējat failu no interneta, jūsu pārlūkprogramma (vai caur tur lejupielādēto saturu) nosūta pieprasījumu serverim, kurā atrodas fails. Šajā brīdī tiek ieslēgti sesiju protokoli, kas nodrošina veiksmīgu faila lejupielādi, pēc tam teorētiski tie tiek automātiski izslēgti, lai gan ir iespējas.
6) Pārstāvis (prezentācija) - sagatavo datus apstrādei ar galīgo pieteikumu. Piemēram, ja tas ir teksta fails, jums jāpārbauda kodējums (lai nedarbotos "kryakozyabrov"), to ir iespējams izpakot no arhīva … bet šeit atkal ir skaidri izsekots tas, par ko es rakstīju iepriekš - ir ļoti grūti nošķirt, kur beidzas reprezentatīvais līmenis un kur sākas nākamais:
7) Lietojumprogramma (aplikācija) - kā norāda nosaukums, lietojumprogrammu līmenis, kas izmanto saņemtos datus, un mēs redzam visu OSI modeļa līmeņu darbu rezultātu. Piemēram, jūs lasāt šo tekstu, jo esat to atvēris pareizā kodējumā, pareizajā fonā utt. pārlūkprogrammā.
Un tagad, kad mums ir vismaz vispārēja izpratne par procesa tehnoloģiju, es uzskatu par nepieciešamu pastāstīt par to, kas ir biti, rāmji, paketes, bloki un dati. Ja atceraties, šī raksta sākumā es lūdzu jūs nepievērst uzmanību galvenās tabulas kreisajai kolonnai. Tātad, viņas laiks ir pienācis! Tagad mēs vēlreiz iziesim visus OSI modeļa slāņus un redzēsim, kā vienkāršie biti (nulles un viens) tiek pārveidoti par datiem. Mēs ejam to pašu ceļu no apakšas uz augšu, lai netraucētu materiāla apgūšanas secību.
Fiziskajā līmenī mums ir signāls. Tas var būt elektriskais, optiskais, radioviļņu utt. Pagaidām tie nav pat biti, bet tīkla ierīce analizē saņemto signālu un pārveido to par nulli un vienu. Šo procesu sauc par "aparatūras pārveidošanu". Tālāk jau tīkla ierīces iekšienē biti tiek apvienoti baitos (vienā baitā ir astoņi biti), apstrādāti un pārsūtīti uz datu saites slāni.
Datu saites līmenī mums ir tā sauktais Ja aptuveni, tad tas ir baitu komplekts no 64 līdz 1518 vienā iepakojumā, no kura slēdzis nolasa galveni, kurā ir saņēmēja un sūtītāja MAC adreses., kā arī tehnisko informāciju. Redzot MAC adreses atbilstības galvenē un tās (atmiņā), slēdzis pārsūta rāmjus ar šādām atbilstībām uz mērķa ierīci
Tīkla līmenī visam šim labumam tiek pievienotas arī saņēmēja un sūtītāja IP adreses, kuras visas tiek iegūtas no vienas un tās pašas galvenes, un to sauc par paketi.
Transporta līmenī pakete tiek adresēta attiecīgajam protokolam, kura kods ir norādīts galvenes servisa informācijā un tiek piešķirts augšējā līmeņa protokolu dienestiem, par kuriem tie jau ir pilni dati, t.i. informācija sagremojama, lietošanai piemērotā formā lietojumprogrammām.
Zemāk redzamajā diagrammā tas būs redzams skaidrāk:
Tas ir ļoti aptuvens OSI modeļa principa izskaidrojums, es mēģināju parādīt tikai to, kas šobrīd ir aktuāls un ar kuru parasts iesācēju IT speciālists, visticamāk, nesaskartos - piemēram, novecojuši vai eksotiski tīkla protokoli vai transporta slāņi. Tātad Yandex jums palīdzēs:).
