Το μοντέλο Open System Interconnect (OSI) λειτουργεί ως οδηγός για προγραμματιστές και προμηθευτές για τη δημιουργία διαλειτουργικών και ασφαλών λύσεων λογισμικού.
Αυτό το μοντέλο περιγράφει τις περιπλοκές του τρόπου ροής δεδομένων σε ένα δίκτυο, τα πρωτόκολλα επικοινωνίας όπως το TCP και τις διαφορές μεταξύ εργαλείων και τεχνολογιών.
Αν και πολλοί υποστηρίζουν τη συνάφεια των επιπέδων μοντέλων OSI, είναι πράγματι σχετική, ειδικά στην εποχή της κυβερνοασφάλειας.
Η γνώση των επιπέδων μοντέλου OSI θα σας βοηθήσει να μετρήσετε τις τεχνικές ευπάθειες και τους κινδύνους που σχετίζονται με εφαρμογές και συστήματα. Μπορεί επίσης να βοηθήσει τις ομάδες να αναγνωρίσουν και να διακρίνουν την τοποθεσία και τη φυσική πρόσβαση των δεδομένων και να καθορίσουν την πολιτική ασφαλείας τους.
Σε αυτό το άρθρο, θα εμβαθύνουμε στα επίπεδα μοντέλων OSI και θα διερευνήσουμε τη σημασία τους τόσο για τους χρήστες όσο και για τις επιχειρήσεις.
Πίνακας περιεχομένων
Τι είναι το μοντέλο διασύνδεσης ανοιχτού συστήματος (OSI);
Το μοντέλο Open System Interconnect (OSI) είναι ένα μοντέλο αναφοράς που αποτελείται από επτά επίπεδα που χρησιμοποιούνται από συστήματα υπολογιστών και εφαρμογές για την επικοινωνία με άλλα συστήματα μέσω ενός δικτύου.
Το μοντέλο αναλύει τις διαδικασίες μετάδοσης δεδομένων, τα πρότυπα και τα πρωτόκολλα σε επτά επίπεδα, όπου καθένα από αυτά εκτελεί ορισμένες συγκεκριμένες εργασίες που σχετίζονται με την αποστολή και τη λήψη δεδομένων.
Επίπεδα μοντέλου OSI
Το μοντέλο OSI αναπτύχθηκε από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO) το 1984 και είναι η πρώτη τυπική αναφορά για να καθορίσει πώς τα συστήματα πρέπει να επικοινωνούν σε ένα δίκτυο. Αυτό το μοντέλο υιοθετήθηκε από όλες τις κορυφαίες εταιρείες τηλεπικοινωνιών και υπολογιστών.
Το μοντέλο αντιπροσωπεύει ένα οπτικό σχέδιο όπου τα επτά στρώματα τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο. Στην αρχιτεκτονική του μοντέλου OSI, το κάτω στρώμα εξυπηρετεί το ανώτερο στρώμα. Έτσι, όταν οι χρήστες αλληλεπιδρούν, τα δεδομένα ρέουν προς τα κάτω μέσω αυτών των επιπέδων σε όλο το δίκτυο, ξεκινώντας από τη συσκευή προέλευσης και στη συνέχεια πηγαίνουν προς τα πάνω μέσω των επιπέδων για να φτάσουν στη συσκευή λήψης.
Το μοντέλο OSI περιλαμβάνει διάφορες εφαρμογές, υλικό δικτύωσης, πρωτόκολλα, λειτουργικά συστήματα κ.λπ., για να επιτρέψει στα συστήματα να μεταδίδουν σήματα μέσω φυσικών μέσων όπως οπτικές ίνες, συνεστραμμένα ζεύγη χαλκού, Wi-Fi κ.λπ., σε ένα δίκτυο.
Αυτό το εννοιολογικό πλαίσιο μπορεί να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις σχέσεις μεταξύ συστημάτων και στοχεύει να καθοδηγήσει τους προγραμματιστές και τους προμηθευτές στη δημιουργία διαλειτουργικών εφαρμογών λογισμικού και προϊόντων. Επιπλέον, προωθεί ένα πλαίσιο που περιγράφει τη λειτουργία των τηλεπικοινωνιακών και δικτυακών συστημάτων που χρησιμοποιούνται.
Γιατί πρέπει να γνωρίζετε το μοντέλο OSI;
Η κατανόηση του μοντέλου OSI είναι σημαντική στην ανάπτυξη λογισμικού, καθώς κάθε εφαρμογή και σύστημα λειτουργούν με βάση ένα από αυτά τα επίπεδα.
Οι επαγγελματίες δικτύων πληροφορικής αξιοποιούν το μοντέλο OSI για να αντιληφθούν πώς ρέουν τα δεδομένα σε ένα δίκτυο. Αυτή η γνώση είναι πολύτιμη όχι μόνο για τους προμηθευτές λογισμικού και τους προγραμματιστές, αλλά και για τους μαθητές που θέλουν να ολοκληρώσουν εξετάσεις όπως η πιστοποίηση Cisco Certified Network Associate (CCNA).
Μερικά από τα πλεονεκτήματα της εκμάθησης των επιπέδων μοντέλου OSI είναι:
- Κατανόηση της ροής δεδομένων: Το μοντέλο OSI διευκολύνει τους χειριστές δικτύου να κατανοήσουν πώς ρέουν τα δεδομένα σε ένα δίκτυο. Αυτό τους βοηθά να κατανοήσουν πώς συνεργάζονται το υλικό και το λογισμικό. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα καλύτερο σύστημα με βελτιωμένη ασφάλεια και ανθεκτικότητα χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό και υλικό.
- Εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων: Η αντιμετώπιση προβλημάτων γίνεται ευκολότερη επειδή το δίκτυο χωρίζεται σε επτά επίπεδα με τις δικές τους λειτουργίες και στοιχεία. Επίσης, χρειάζεται λιγότερος χρόνος για να διαγνώσουν το πρόβλημα οι επαγγελματίες. Μπορείτε πραγματικά να προσδιορίσετε το επίπεδο δικτύου που είναι υπεύθυνο για την πρόκληση των προβλημάτων, ώστε να μπορείτε να εστιάσετε στο συγκεκριμένο επίπεδο.
- Προωθεί τη διαλειτουργικότητα: Οι προγραμματιστές μπορούν να δημιουργήσουν συστήματα λογισμικού και συσκευές που είναι διαλειτουργικά, ώστε να μπορούν να αλληλεπιδρούν εύκολα με προϊόντα από άλλους προμηθευτές. Αυτό αυξάνει τη λειτουργικότητα αυτών των συστημάτων και δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να εργάζονται αποτελεσματικά.
Μπορείτε να ορίσετε ποια εξαρτήματα και εξαρτήματα με τα οποία πρέπει να λειτουργούν τα προϊόντα τους. Αυτό σας δίνει επίσης τη δυνατότητα να επικοινωνείτε με τους τελικούς χρήστες το επίπεδο δικτύου στο οποίο λειτουργούν τα προϊόντα και τα συστήματά σας, είτε σε ολόκληρη τη στοίβα τεχνολογίας είτε μόνο σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο.
Διαφορετικά επίπεδα μοντέλου OSI
Φυσική στρώση
Το φυσικό επίπεδο είναι το κατώτερο και το πρώτο επίπεδο στο μοντέλο OSI που περιγράφει τη φυσική και ηλεκτρική αναπαράσταση ενός συστήματος.
Μπορεί να περιλαμβάνει τον τύπο του καλωδίου, τη διάταξη ακροδεκτών, τη σύνδεση ραδιοσυχνοτήτων, τις τάσεις, τον τύπο σήματος, τον τύπο των υποδοχών σύνδεσης για τη σύνδεση των συσκευών και άλλα. Είναι υπεύθυνο για μια ασύρματη ή φυσική καλωδιακή σύνδεση μεταξύ διαφορετικών κόμβων δικτύου, διευκολύνει τη μετάδοση πρωτογενών δεδομένων και ελέγχει τους ρυθμούς bit.
Φυσική στρώση
Σε αυτό το επίπεδο, τα ακατέργαστα δεδομένα σε bit ή 0 και 1 μετατρέπονται σε σήματα και ανταλλάσσονται. Απαιτεί το συγχρονισμό των άκρων αποστολέα και παραλήπτη για να καταστεί δυνατή η ομαλή μετάδοση δεδομένων. Το φυσικό επίπεδο παρέχει μια διεπαφή μεταξύ διαφορετικών συσκευών, μέσων μετάδοσης και τύπων τοπολογίας για δικτύωση. Ο απαιτούμενος τύπος τρόπου μετάδοσης ορίζεται επίσης στο φυσικό επίπεδο.
Η χρησιμοποιούμενη τοπολογία δικτύωσης μπορεί να είναι δίαυλος, δακτύλιος ή αστέρι και η λειτουργία μπορεί να είναι απλή, πλήρης αμφίδρομη ή μισή αμφίδρομη. Οι συσκευές στο φυσικό επίπεδο μπορεί να είναι υποδοχές καλωδίου Ethernet, επαναλήπτες, διανομείς κ.λπ.
Εάν εντοπιστεί πρόβλημα δικτύωσης, οι επαγγελματίες δικτύωσης ελέγχουν πρώτα αν όλα στο φυσικό επίπεδο λειτουργούν καλά. Μπορούν να ξεκινήσουν με τον έλεγχο των καλωδίων εάν είναι σωστά συνδεδεμένα και εάν το βύσμα τροφοδοσίας είναι συνδεδεμένο στο σύστημα, όπως, όπως ή δρομολογητής, μεταξύ άλλων βημάτων.
Οι κύριες λειτουργίες του layer-1 είναι:
- Ορισμός φυσικών τοπολογιών, ο τρόπος με τον οποίο οι συσκευές και τα συστήματα είναι διατεταγμένα σε ένα δεδομένο δίκτυο
- Ο ορισμός της λειτουργίας μετάδοσης είναι ο τρόπος ροής δεδομένων μεταξύ δύο συνδεδεμένων συσκευών στο δίκτυο.
- Συγχρονισμός bit με ένα ρολόι που ελέγχει τον δέκτη και τον αποστολέα σε επίπεδο bit.
- Έλεγχος bit rate μετάδοσης δεδομένων
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων βρίσκεται πάνω από το φυσικό επίπεδο. Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και τον τερματισμό συνδέσεων μεταξύ δύο συνδεδεμένων κόμβων που υπάρχουν σε ένα δίκτυο. Αυτό το επίπεδο διαιρεί τα πακέτα δεδομένων σε διαφορετικά πλαίσια, τα οποία στη συνέχεια πηγαίνουν από την πηγή στον προορισμό.
Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων έχει δύο μέρη:
- Το Logical Link Control (LLC) εντοπίζει πρωτόκολλα δικτύου, συγχρονίζει πλαίσια και ελέγχει σφάλματα.
- Το Media Access Control (MAC) χρησιμοποιεί διευθύνσεις MAC για τη σύνδεση συσκευών και τη ρύθμιση αδειών για τη μετάδοση δεδομένων.
Οι διευθύνσεις MAC είναι μοναδικές διευθύνσεις που εκχωρούνται σε κάθε σύστημα σε ένα δίκτυο που βοηθά στην αναγνώριση του συστήματος. Αυτοί οι 12-ψήφιοι αριθμοί είναι φυσικά συστήματα διευθυνσιοδότησης που εποπτεύονται στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων για ένα δίκτυο. Ελέγχει τον τρόπο πρόσβασης σε διάφορα στοιχεία δικτύου σε ένα φυσικό μέσο.
Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
Παράδειγμα: Οι διευθύνσεις MAC μπορούν να περιλαμβάνουν 6 οκτάδες, όπως 00:5e:53:00:00:af, όπου οι τρεις πρώτοι αριθμοί αντιστοιχούν στα οργανικά μοναδικά αναγνωριστικά (OUI) ενώ οι τρεις τελευταίοι αντιστοιχούν στον ελεγκτή διεπαφής δικτύου (NIC) .
Οι κύριες λειτουργίες του layer-2 είναι:
- Ανίχνευση σφαλμάτων: η ανίχνευση σφαλμάτων συμβαίνει σε αυτό το επίπεδο αλλά όχι η διόρθωση σφαλμάτων, η οποία συμβαίνει στο επίπεδο μεταφοράς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ανεπιθύμητα σήματα που ονομάζονται bits σφάλματος βρίσκονται στα σήματα δεδομένων. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το σφάλμα, το σφάλμα πρέπει πρώτα να εντοπιστεί μέσω μεθόδων όπως το άθροισμα ελέγχου και ο κυκλικός έλεγχος πλεονασμού (CRC).
- Έλεγχος ροής: Η μετάδοση δεδομένων μεταξύ του δέκτη και του αποστολέα μέσω ενός μέσου πρέπει να γίνεται με την ίδια ταχύτητα. Εάν τα δεδομένα ως πλαίσιο αποστέλλονται με ταχύτερο ρυθμό από την ταχύτητα με την οποία ο δέκτης λαμβάνει τα δεδομένα, ορισμένα δεδομένα ενδέχεται να χαθούν. Για την επίλυση αυτού του ζητήματος, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων περιλαμβάνει ορισμένες μεθόδους ελέγχου ροής, ώστε να διατηρείται σταθερή ταχύτητα σε όλη τη γραμμή μετάδοσης δεδομένων. Αυτές οι μέθοδοι θα μπορούσαν να είναι:
- Η μέθοδος του συρόμενου παραθύρου όπου και τα δύο άκρα θα αποφασίσουν πόσα πλαίσια πρέπει να μεταδοθούν. Εξοικονομεί χρόνο και πόρους κατά τη μετάδοση.
- Ο μηχανισμός διακοπής και αναμονής απαιτεί από τον αποστολέα να σταματήσει και να αρχίσει να περιμένει τον δέκτη μετά τη μετάδοση των δεδομένων. Ο αποστολέας πρέπει να περιμένει μέχρι να λάβει μια επιβεβαίωση από τον παραλήπτη ότι έχει λάβει τα δεδομένα.
- Ενεργοποίηση πολλαπλής πρόσβασης: Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων σάς επιτρέπει επίσης να έχετε πρόσβαση σε πολλές συσκευές και συστήματα για τη μετάδοση δεδομένων μέσω του ίδιου μέσου μετάδοσης χωρίς σύγκρουση. Για αυτό, χρησιμοποιεί πρωτόκολλα πολλαπλής πρόσβασης ή ανίχνευσης σύγκρουσης (CSMA/CD).
- Συγχρονισμός δεδομένων: Στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, οι συσκευές που μοιράζονται δεδομένα πρέπει να είναι συγχρονισμένες μεταξύ τους σε κάθε άκρο για να διευκολύνεται η ομαλή μετάδοση δεδομένων.
Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων αξιοποιεί επίσης συσκευές όπως γέφυρες και διακόπτες επιπέδου-2. Οι γέφυρες είναι συσκευές 2 θυρών που συνδέονται σε διαφορετικά δίκτυα LAN. Λειτουργεί ως επαναλήπτης, φιλτράρει τα ανεπιθύμητα δεδομένα και τα στέλνει στο τελικό σημείο προορισμού. Συνδέει δίκτυα χρησιμοποιώντας το ίδιο πρωτόκολλο. Από την άλλη πλευρά, το Layer-2 προωθεί τα δεδομένα στο επόμενο επίπεδο με βάση τη διεύθυνση MAC του συστήματος.
Επίπεδο δικτύου
Το επίπεδο δικτύου βρίσκεται στην κορυφή του επιπέδου σύνδεσης δεδομένων και είναι το τρίτο από το κάτω μέρος του μοντέλου OSI. Χρησιμοποιεί διευθύνσεις δικτύου, όπως διευθύνσεις IP, προκειμένου να δρομολογήσει πακέτα δεδομένων σε έναν κόμβο λήψης που λειτουργεί σε διαφορετικά ή ίδια πρωτόκολλα και δίκτυα.
Εκτελεί δύο βασικές εργασίες:
- Διαχωρίζει τμήματα δικτύου σε διαφορετικά πακέτα δικτύου ενώ συναρμολογεί εκ νέου τους συσκευαστές δικτύου στον κόμβο προορισμού.
- Ανακαλύπτει τη βέλτιστη διαδρομή σε ένα φυσικό δίκτυο και δρομολογεί τα πακέτα ανάλογα.
Με τον όρο βέλτιστη διαδρομή, εννοώ ότι αυτό το επίπεδο βρίσκει τη συντομότερη, πιο αποτελεσματική από άποψη χρόνου και την ευκολότερη διαδρομή μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη για μετάδοση δεδομένων χρησιμοποιώντας διακόπτες, δρομολογητές και διάφορες μεθόδους ανίχνευσης και χειρισμού σφαλμάτων.
Επίπεδο δικτύου
Για να γίνει αυτό, το επίπεδο δικτύου χρησιμοποιεί μια λογική διεύθυνση δικτύου και τη σχεδίαση υποδικτύου του δικτύου. Είτε οι συσκευές βρίσκονται στο ίδιο δίκτυο είτε όχι, χρησιμοποιούν το ίδιο πρωτόκολλο ή όχι και λειτουργούν στην ίδια τοπολογία είτε όχι, αυτό το επίπεδο θα δρομολογήσει τα δεδομένα χρησιμοποιώντας μια λογική διεύθυνση IP και δρομολογητή από μια πηγή σε έναν προορισμό. Έτσι, τα κύρια στοιχεία του είναι οι διευθύνσεις IP, τα υποδίκτυα και οι δρομολογητές.
- Διεύθυνση IP: Είναι ένας παγκοσμίως μοναδικός αριθμός 32-bit που εκχωρείται σε κάθε συσκευή και λειτουργεί ως λογική διεύθυνση δικτύου. Έχει δύο μέρη: διεύθυνση κεντρικού υπολογιστή και διεύθυνση δικτύου. Μια διεύθυνση IP τυπικά αντιπροσωπεύεται από τέσσερις αριθμούς που χωρίζονται με μια τελεία, για παράδειγμα, 192.0.16.1.
- Δρομολογητές: Στο επίπεδο δικτύου, οι δρομολογητές χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία δεδομένων μεταξύ συσκευών που λειτουργούν σε διαφορετικά δίκτυα ευρείας περιοχής (WAN). Δεδομένου ότι οι δρομολογητές που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων δεν γνωρίζουν την ακριβή διεύθυνση προορισμού, τα πακέτα δεδομένων δρομολογούνται.
Έχουν μόνο πληροφορίες σχετικά με την τοποθεσία του δικτύου τους και τα δεδομένα μόχλευσης που συλλέγονται στον πίνακα δρομολόγησης. Αυτό βοηθά τους δρομολογητές να βρουν τη διαδρομή για την παράδοση των δεδομένων. Όταν τελικά παραδώσει τα δεδομένα στο προορισμένο δίκτυο, τα δεδομένα θα σταλούν στον κεντρικό υπολογιστή προορισμού του δικτύου.
- Μάσκες υποδικτύου: Μια μάσκα υποδικτύου αποτελείται από 32 bit της λογικής διεύθυνσης που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένας δρομολογητής εκτός από μια διεύθυνση IP για να ανακαλύψει τη θέση του κεντρικού υπολογιστή προορισμού για την παράδοση των δεδομένων. Είναι σημαντικό, καθώς οι διευθύνσεις κεντρικού υπολογιστή και δικτύου δεν επαρκούν για την εύρεση της τοποθεσίας, είτε βρίσκεται σε απομακρυσμένο δίκτυο είτε σε υποδίκτυο. Ένα παράδειγμα μάσκας υποδικτύου θα μπορούσε να είναι η 255.255.255.0.
Κοιτάζοντας μια μάσκα υποδικτύου, μπορείτε να μάθετε τη διεύθυνση δικτύου και τη διεύθυνση του κεντρικού υπολογιστή. Έτσι, όταν ένα πακέτο δεδομένων φτάσει από την πηγή με υπολογισμένη τη διεύθυνση προορισμού, το σύστημα θα λάβει τα δεδομένα και θα τα μεταδώσει στο επόμενο επίπεδο. Αυτό το επίπεδο δεν απαιτεί από τον αποστολέα να περιμένει την επιβεβαίωση του παραλήπτη, σε αντίθεση με το επίπεδο-2.
Στρώμα μεταφοράς
Το επίπεδο μεταφοράς είναι το τέταρτο από κάτω στο μοντέλο OSI. Παίρνει δεδομένα από το επίπεδο δικτύου και τα παραδίδει στο επίπεδο εφαρμογής. Σε αυτό το επίπεδο, τα δεδομένα ονομάζονται “τμήματα” και η κύρια λειτουργία του επιπέδου είναι να παραδώσει το πλήρες μήνυμα. Αναγνωρίζει επίσης πότε η μετάδοση δεδομένων πραγματοποιείται με επιτυχία. Εάν υπάρχει κάποιο σφάλμα, επιστρέφει τα δεδομένα.
Εκτός από αυτό, το επίπεδο μεταφοράς εκτελεί έλεγχο ροής δεδομένων, μεταδίδει δεδομένα με την ίδια ταχύτητα με αυτή της συσκευής λήψης για να επιτρέψει την ομαλή μετάδοση, διαχειρίζεται σφάλματα και ζητά ξανά δεδομένα μετά την εύρεση σφαλμάτων.
Στρώμα μεταφοράς
Ας καταλάβουμε τι συμβαίνει σε κάθε άκρο:
- Στο τέλος του αποστολέα, κατά τη λήψη των μορφοποιημένων δεδομένων από τα υψηλότερα επίπεδα στο μοντέλο OSI, το επίπεδο μεταφοράς εκτελεί τμηματοποίηση. Στη συνέχεια εφαρμόζει τεχνικές ελέγχου ροής και σφαλμάτων για να επιτρέψει την ομαλή μετάδοση δεδομένων. Στη συνέχεια, θα προσθέσει τους αριθμούς θύρας της πηγής και του προορισμού στην κεφαλίδα και θα τερματίσει τα τμήματα στο επίπεδο δικτύου.
- Στο τέλος του δέκτη, το επίπεδο μεταφοράς θα αναγνωρίσει τον αριθμό θύρας κοιτάζοντας την κεφαλίδα και στη συνέχεια θα στείλει τα δεδομένα που λαμβάνονται στη στοχευμένη εφαρμογή. Επίσης, θα ακολουθήσει και θα επανασυναρμολογήσει τα τμηματοποιημένα δεδομένα.
Το επίπεδο μεταφοράς παρέχει μια σύνδεση χωρίς σφάλματα και από άκρο σε άκρο μεταξύ συσκευών ή κεντρικών υπολογιστών σε ένα δίκτυο. Παρέχει τμήματα δεδομένων εντός και μεταξύ υποδικτύων.
Για να ενεργοποιηθεί η επικοινωνία από άκρο σε άκρο σε ένα δίκτυο, κάθε συσκευή πρέπει να έχει ένα σημείο πρόσβασης υπηρεσίας μεταφορών (TSAP) ή έναν αριθμό θύρας. Αυτό θα βοηθήσει τον κεντρικό υπολογιστή να αναγνωρίσει τους ομοτίμους κεντρικούς υπολογιστές από τον αριθμό θύρας σε ένα απομακρυσμένο δίκτυο. Βρίσκεται γενικά με μη αυτόματο τρόπο ή από προεπιλογή, καθώς οι περισσότερες εφαρμογές χρησιμοποιούν προεπιλεγμένο αριθμό θύρας 80.
Το επίπεδο μεταφοράς χρησιμοποιεί δύο πρωτόκολλα:
- Το πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης (TCP): Αυτό το αξιόπιστο πρωτόκολλο δημιουργεί πρώτα τη σύνδεση μεταξύ των κεντρικών υπολογιστών πριν ξεκινήσει η μετάδοση δεδομένων. Απαιτεί από τον παραλήπτη να στείλει την επιβεβαίωση για το εάν έχει λάβει τα δεδομένα ή όχι. Σε αυτό λαμβάνει την επιβεβαίωση, στέλνει τη δεύτερη παρτίδα δεδομένων. Επίσης παρακολουθεί την ταχύτητα μετάδοσης και τον έλεγχο ροής και διορθώνει τα σφάλματα.
- Πρωτόκολλο User Datagram Protocol (UDP): Θεωρείται αναξιόπιστο και δεν είναι προσανατολισμένο στη σύνδεση. Μετά τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ των κεντρικών υπολογιστών, δεν απαιτεί από τον παραλήπτη να στείλει την επιβεβαίωση και συνεχίζει να στέλνει δεδομένα. Αυτός είναι ο λόγος που είναι επιρρεπής σε κυβερνοεπιθέσεις όπως πλημμύρες UDP. Χρησιμοποιείται σε διαδικτυακά παιχνίδια, ροή βίντεο κ.λπ.
Μερικές λειτουργίες του επιπέδου μεταφοράς είναι:
- Διευθύνει τα σημεία εξυπηρέτησης: Το επίπεδο μεταφοράς έχει μια διεύθυνση που ονομάζεται διεύθυνση θύρας ή διεύθυνση σημείου εξυπηρέτησης που βοηθά στην παράδοση ενός μηνύματος στον σωστό δέκτη.
- Ανίχνευση και έλεγχος σφαλμάτων: Αυτό το επίπεδο προσφέρει ανίχνευση και έλεγχο σφαλμάτων. Ενδέχεται να προκύψει σφάλμα κατά την αποθήκευση του τμήματος ή των δεδομένων στη μνήμη αποθήκευσης του δρομολογητή, ακόμα κι αν δεν εντοπιστούν σφάλματα ενώ τα δεδομένα μετακινούνται μέσω μιας σύνδεσης. Και αν παρουσιαστεί κάποιο σφάλμα, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων δεν θα μπορεί να το εντοπίσει. Επιπλέον, όλοι οι σύνδεσμοι ενδέχεται να μην είναι ασφαλείς. Ως εκ τούτου, απαιτείται η ανάγκη για ανίχνευση σφαλμάτων στο επίπεδο μεταφοράς. Γίνεται με δύο τρόπους:
- Κυκλικός έλεγχος απόρριψης
- Γεννήτρια αθροίσματος ελέγχου και ελεγκτής
Επίπεδο συνεδρίας
στρώμα συνεδρίας
Το πέμπτο επίπεδο από το κάτω μέρος του μοντέλου OSI είναι το επίπεδο συνεδρίας. Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία καναλιών επικοινωνίας, γνωστά και ως συνεδρίες, μεταξύ διαφορετικών συσκευών. Εκτελεί εργασίες όπως:
- Εναρκτήρια συνεδρίες
- Κλείσιμο συνεδριών
- Διατηρώντας τα ανοιχτά και πλήρως λειτουργικά όταν γίνεται η μετάδοση δεδομένων
- Προσφέρει συγχρονισμό διαλόγου μεταξύ διαφορετικών εφαρμογών για την προώθηση της απρόσκοπτης μετάδοσης δεδομένων χωρίς απώλεια στο άκρο λήψης.
Το επίπεδο συνεδρίας μπορεί να δημιουργήσει σημεία ελέγχου για να διασφαλίσει την ασφαλή μεταφορά δεδομένων. Σε περίπτωση που η συνεδρία διακοπεί, όλες οι συσκευές θα συνεχίσουν τη μετάδοση από το τελευταίο σημείο ελέγχου τους. Αυτό το επίπεδο επιτρέπει στους χρήστες που χρησιμοποιούν διαφορετικές πλατφόρμες να δημιουργούν ενεργές συνεδρίες επικοινωνίας μεταξύ τους.
Επίπεδο παρουσίασης
Το έκτο στρώμα από το κάτω μέρος είναι το επίπεδο παρουσίασης ή το στρώμα μετάφρασης. Χρησιμοποιείται για την προετοιμασία των δεδομένων που θα σταλούν στο επίπεδο εφαρμογής που βρίσκεται παραπάνω. Παρουσιάζει δεδομένα στους τελικούς χρήστες που οι χρήστες μπορούν εύκολα να κατανοήσουν.
Το επίπεδο παρουσίασης περιγράφει πώς δύο συσκευές σε ένα δίκτυο πρέπει να συμπιέσουν, να κρυπτογραφήσουν και να κωδικοποιήσουν δεδομένα για να ληφθούν σωστά από τον δέκτη. Αυτό το επίπεδο χρησιμοποιεί δεδομένα που μεταδίδει το επίπεδο εφαρμογής και στη συνέχεια στέλνει στο επίπεδο περιόδου λειτουργίας.
Το επίπεδο παρουσίασης χειρίζεται τη σύνταξη, καθώς ο αποστολέας και ο παραλήπτης μπορούν να χρησιμοποιήσουν διαφορετικούς τρόπους επικοινωνίας, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ασυνέπειες. Αυτό το επίπεδο επιτρέπει στα συστήματα να επικοινωνούν εύκολα και να κατανοούν το ένα το άλλο στο ίδιο δίκτυο.
Το επίπεδο-6 εκτελεί εργασίες όπως:
- Κρυπτογράφηση δεδομένων από την πλευρά του αποστολέα
- Αποκρυπτογράφηση δεδομένων από την πλευρά του δέκτη
- Μετάφραση, όπως μορφή ASCII σε EBCDIC
- Συμπίεση δεδομένων για πολυμέσα πριν από τη μετάδοση
Το επίπεδο χωρίζει δεδομένα που περιέχουν χαρακτήρες και αριθμούς σε bit και στη συνέχεια τα μεταδίδει. Επίσης, μεταφράζει δεδομένα για ένα δίκτυο στην απαιτούμενη μορφή και για διαφορετικές συσκευές όπως smartphone, tablet, υπολογιστές κ.λπ., σε αποδεκτή μορφή.
Επίπεδο Εφαρμογής
Η εφαρμογή είναι το έβδομο και το ανώτερο επίπεδο στο μοντέλο OSI. Λογισμικό και εφαρμογές τελικού χρήστη όπως προγράμματα-πελάτες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και προγράμματα περιήγησης ιστού χρησιμοποιούν αυτό το επίπεδο.
Το επίπεδο εφαρμογής παρέχει πρωτόκολλα που επιτρέπουν στα συστήματα λογισμικού να μεταδίδουν δεδομένα και να παρέχουν σημαντικές πληροφορίες στους τελικούς χρήστες.
Παράδειγμα: Τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής μπορεί να είναι το περίφημο πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου (HTTP), το απλό πρωτόκολλο μεταφοράς αλληλογραφίας (SMTP), το σύστημα ονομάτων τομέα (DNS), το πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (FTP) και άλλα.
Μοντέλο TCP/IP έναντι OSI: Διαφορές
Οι βασικές διαφορές μεταξύ του TCP/IP και του μοντέλου OSI είναι:
- Το TCP/IP, που δημιουργήθηκε από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ (DoD), είναι μια παλαιότερη έννοια από το μοντέλο OSI.
- Το λειτουργικό μοντέλο TCP/IP δημιουργήθηκε για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων επικοινωνίας και βασίζεται σε τυπικά πρωτόκολλα. Το μοντέλο OSI, από την άλλη πλευρά, είναι ένα γενικό μοντέλο που είναι ανεξάρτητο από πρωτόκολλο και χρησιμοποιείται για τον ορισμό των επικοινωνιών δικτύου.
- Το μοντέλο TCP/IP είναι πιο απλό και έχει λιγότερα επίπεδα από το μοντέλο OSI. Έχει τέσσερα στρώματα, συνήθως:
- Το επίπεδο πρόσβασης δικτύου, το οποίο συνδυάζει τα επίπεδα OSI 1 και 2.
- Το επίπεδο Internet, το οποίο ονομάζεται επίπεδο δικτύου στο μοντέλο OSI
- Στρώμα μεταφοράς
- Επίπεδο εφαρμογής, το οποίο συνδυάζει τα επίπεδα OSI 5,6 και 7.
- Το μοντέλο OSI έχει επτά επίπεδα: το φυσικό επίπεδο, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων, το επίπεδο δικτύου, το επίπεδο μεταφοράς, το επίπεδο συνεδρίας, το επίπεδο παρουσίασης και το επίπεδο εφαρμογής.
- Οι εφαρμογές που χρησιμοποιούν TCP/IP χρησιμοποιούν όλα τα επίπεδα, αλλά στο μοντέλο OSI, οι περισσότερες εφαρμογές δεν χρησιμοποιούν και τα επτά επίπεδα. Στην πραγματικότητα, τα επίπεδα 1-3 είναι υποχρεωτικά μόνο για τη μετάδοση δεδομένων.
συμπέρασμα
Η γνώση του μοντέλου OSI μπορεί να βοηθήσει τους προγραμματιστές και τους προμηθευτές να δημιουργήσουν εφαρμογές λογισμικού και προϊόντα που είναι διαλειτουργικά και ασφαλή. Θα σας βοηθήσει επίσης να διαφοροποιήσετε μεταξύ των διαφορετικών εργαλείων και πρωτοκόλλων επικοινωνίας και τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν μεταξύ τους. Και αν είστε φοιτητής που φιλοδοξεί να ολοκληρώσει τις εξετάσεις δικτύωσης όπως η πιστοποίηση CCNA, θα είναι ωφέλιμο να γνωρίζετε για το μοντέλο OSI.