Teoria: Modeli i Rrjetit OSI. Shtresa e lidhjes së modelit të rrjetit OSI

Alexander Goryachev, Alexey Niskovsky

Në mënyrë që serverët dhe klientët e rrjetit të komunikojnë, ata duhet të punojnë duke përdorur të njëjtin protokoll komunikimi, domethënë të "flasin" të njëjtën gjuhë. Protokolli përcakton një sërë rregullash për organizimin e shkëmbimit të informacionit në të gjitha nivelet e ndërveprimit të objekteve të rrjetit.

Ekziston një Model Referenci i Ndërlidhjes së Sistemit të Hapur, i referuar shpesh si Modeli OSI. Ky model është zhvilluar nga Organizata Ndërkombëtare për Standardizim (ISO). Modeli OSI përshkruan skemën e ndërveprimit midis objekteve të rrjetit, përcakton një listë detyrash dhe rregullash për transferimin e të dhënave. Ai përfshin shtatë nivele: fizik (fizik - 1), kanal (Data-Link - 2), rrjet (Rrjeti - 3), transport (Transport - 4), sesion (Sesion - 5), prezantim i të dhënave (Prezantimi - 6) dhe aplikuar (Aplikacioni - 7). Besohet se dy kompjuterë mund të komunikojnë me njëri-tjetrin në një shtresë të veçantë të modelit OSI nëse softueri i tyre, i cili zbaton funksionet e rrjetit të kësaj shtrese, interpreton të njëjtat të dhëna në të njëjtën mënyrë. Në këtë rast, ndërmjet dy kompjuterëve krijohet komunikim i drejtpërdrejtë, i quajtur “point-to-point”.

Zbatimet e modelit OSI nga protokollet quhen rafte protokollesh. Është e pamundur të zbatohen të gjitha funksionet e modelit OSI brenda kornizës së një protokolli specifik. Në mënyrë tipike, detyrat e një shtrese të caktuar zbatohen nga një ose më shumë protokolle. Një kompjuter duhet të ekzekutojë protokolle nga e njëjta pirg. Në këtë rast, kompjuteri mund të përdorë njëkohësisht disa rafte protokollesh.

Le të shqyrtojmë detyrat e zgjidhura në secilin prej niveleve të modelit OSI.

Shtresa fizike

Në këtë nivel të modelit OSI, përcaktohen këto karakteristika të komponentëve të rrjetit: llojet e lidhjeve mediatike, topologjitë fizike të rrjetit, metodat e transmetimit të të dhënave (me kodim sinjali dixhital ose analog), llojet e sinkronizimit të të dhënave të transmetuara, ndarja e kanaleve të komunikimit duke përdorur multipleksimi i frekuencës dhe kohës.

Zbatimet e protokollit të shtresës fizike OSI koordinojnë rregullat e transferimit të biteve.

Shtresa fizike nuk përfshin një përshkrim të mediumit të transmetimit. Megjithatë, zbatimet e protokolleve të shtresave fizike janë specifike për një medium të caktuar transmetimi. Shtresa fizike zakonisht shoqërohet me lidhjen e pajisjeve të mëposhtme të rrjetit:

• koncentratorë, shpërndarës dhe përsëritës që rigjenerojnë sinjalet elektrike;
• lidhësit e lidhjes së mediumit të transmetimit që ofrojnë një ndërfaqe mekanike për lidhjen e pajisjes me mjetin e transmetimit;
• modemë dhe pajisje të ndryshme konvertuese që kryejnë konvertime dixhitale dhe analoge.

Kjo shtresë e modelit përcakton topologjitë fizike në rrjetin e korporatës që janë ndërtuar duke përdorur një grup bazë të topologjive standarde.

E para në grupin bazë është topologjia e autobusit. Në këtë rast, të gjitha pajisjet e rrjetit dhe kompjuterët janë të lidhur me një autobus të përbashkët të të dhënave, i cili më së shpeshti formohet duke përdorur një kabllo koaksiale. Kablloja që formon autobusin e përbashkët quhet shtylla kurrizore. Nga secila prej pajisjeve të lidhura me autobusin, sinjali transmetohet në të dy drejtimet. Për të hequr sinjalin nga kablloja në skajet e autobusit, duhet të përdoren terminatorë të veçantë. Dëmtimi mekanik i linjës ndikon në funksionimin e të gjitha pajisjeve të lidhura me të.

Një topologji unazore siguron lidhjen e të gjitha pajisjeve të rrjetit dhe kompjuterëve në një unazë fizike (unazë). Në këtë topologji, informacioni transmetohet gjithmonë përgjatë unazës në një drejtim - nga stacioni në stacion. Çdo pajisje rrjeti duhet të ketë një marrës informacioni në kabllon hyrëse dhe një transmetues në dalje. Dëmtimi mekanik i mediumit të transmetimit të informacionit në një unazë të vetme do të ndikojë në funksionimin e të gjitha pajisjeve, megjithatë, rrjetet e ndërtuara duke përdorur një unazë të dyfishtë, si rregull, kanë një diferencë të tolerancës së gabimeve dhe funksioneve të vetë-shërimit. Në rrjetet e ndërtuara në një unazë të dyfishtë, i njëjti informacion transmetohet përgjatë unazës në të dy drejtimet. Në rast të prishjes së kabllit, unaza do të vazhdojë të funksionojë në modalitetin me unazë të vetme me gjatësi të dyfishtë (funksionet e vetë-shërimit përcaktohen nga hardueri i përdorur).

Topologjia tjetër është topologjia e yllit, ose ylli (ylli). Ai parashikon praninë e një pajisjeje qendrore me të cilën pajisjet e tjera të rrjetit dhe kompjuterët janë të lidhur me rreze (kabllo të veçantë). Rrjetet Star kanë një pikë të vetme dështimi. Kjo pikë është pajisja qendrore. Në rast të dështimit të pajisjes qendrore, të gjithë pjesëmarrësit e tjerë të rrjetit nuk do të jenë në gjendje të shkëmbejnë informacione me njëri-tjetrin, pasi i gjithë shkëmbimi është kryer vetëm përmes pajisjes qendrore. Në varësi të llojit të pajisjes qendrore, sinjali i marrë nga një hyrje mund të transmetohet (me ose pa përforcim) në të gjitha daljet ose në një dalje specifike me të cilën është lidhur pajisja - marrësi i informacionit.

Topologjia e rrjetës është shumë elastike. Kur ndërtoni rrjete me një topologji të ngjashme, secila prej pajisjeve ose kompjuterëve të rrjetit lidhet me çdo komponent tjetër të rrjetit. Kjo topologji është e tepërt dhe si rrjedhim jopraktike. Në të vërtetë, në rrjetet e vogla, kjo topologji përdoret rrallë, por në rrjetet e korporatave të mëdha, një topologji plotësisht e lidhur mund të përdoret për të lidhur nyjet më të rëndësishme.

Topologjitë e konsideruara më së shpeshti ndërtohen duke përdorur lidhje kabllore.

Një tjetër topologji që përdor lidhjet me valë është celulari. Në të, pajisjet e rrjetit dhe kompjuterët kombinohen në zona - qeliza (qeliza), duke bashkëvepruar vetëm me transmetuesin e qelizës. Transferimi i informacionit ndërmjet qelizave kryhet nga pajisjet transmetuese.

Shtresa e lidhjes

Ky nivel përcakton topologjinë logjike të rrjetit, rregullat për marrjen e aksesit në mediumin e transmetimit të të dhënave, zgjidh çështjet që lidhen me adresimin e pajisjeve fizike brenda rrjetit logjik dhe kontrollin e transferimit të informacionit (sinkronizimi i transmetimit dhe lidhjeve të shërbimit) ndërmjet rrjetit. pajisje.

Protokollet e shtresës së lidhjes përcaktojnë:

• rregullat për organizimin e pjesëve të shtresës fizike (binare dhe zero) në grupe logjike informacioni të quajtura korniza ose korniza. Një kornizë është një njësi e të dhënave e shtresës së lidhjes që përbëhet nga një sekuencë e vazhdueshme bitësh të grupuar me një kokë dhe një fund;
• rregullat për zbulimin (dhe nganjëherë korrigjimin) e gabimeve në transmetim;
• rregullat e kontrollit të rrjedhës (për pajisjet që funksionojnë në këtë nivel të modelit OSI, për shembull, urat);
• rregullat për identifikimin e kompjuterëve në rrjet sipas adresave të tyre fizike.

Ashtu si shumica e shtresave të tjera, shtresa e lidhjes së të dhënave shton informacionin e vet të kontrollit në fillim të paketës së të dhënave. Ky informacion mund të përfshijë adresat e burimit dhe të destinacionit (fizike ose harduerike), informacionin e gjatësisë së kornizës dhe një tregues të protokolleve aktive të shtresës së sipërme.

Lidhësit e mëposhtëm të rrjetit zakonisht shoqërohen me shtresën e lidhjes së të dhënave:

• ura;
• qendra inteligjente;
• çelsat;
• kartat e ndërfaqes së rrjetit (kartat e ndërfaqes së rrjetit, përshtatësit, etj.).

Funksionet e shtresës së lidhjes ndahen në dy nënnivele (Tabela 1):

• kontrolli i aksesit në media (MAC);
• Kontrolli logjik i lidhjes (LLC)

Nënshtresa MAC përcakton elementë të tillë të shtresës së lidhjes së të dhënave si topologjia logjike e rrjetit, metoda e aksesit në mediumin e transmetimit dhe rregullat për adresimin fizik midis entiteteve të rrjetit.

Shkurtesa MAC përdoret gjithashtu për të përcaktuar adresën fizike të një pajisjeje rrjeti: adresa fizike e një pajisjeje (e cila përcaktohet brenda një pajisjeje rrjeti ose karte rrjeti gjatë prodhimit) shpesh referohet si adresa MAC e asaj pajisjeje. Për një numër të madh pajisjesh të rrjetit, veçanërisht kartat e rrjetit, është e mundur të ndryshohet programatikisht adresa MAC. Duhet mbajtur mend se shtresa e lidhjes së të dhënave të modelit OSI vendos kufizime në përdorimin e adresave MAC: në një rrjet fizik (një segment i një rrjeti më të madh) nuk mund të ketë dy ose më shumë pajisje që përdorin të njëjtat adresa MAC. Për të përcaktuar adresën fizike të një objekti të rrjetit, mund të përdoret koncepti i "adresës së nyjes". Adresa e nyjes është më shpesh e njëjtë me adresën MAC ose përcaktohet logjikisht nga ricaktimi i adresës së softuerit.

Nënshtresa LLC përcakton rregullat e transmetimit dhe sinkronizimit të shërbimit për lidhjet. Kjo nënshtresë e shtresës së lidhjes së të dhënave ndërvepron ngushtë me shtresën e rrjetit të modelit OSI dhe është përgjegjëse për besueshmërinë e lidhjeve fizike (duke përdorur adresat MAC). Topologjia logjike (topologjia logjike) e rrjetit përcakton metodën dhe rregullat (rendin) e transferimit të të dhënave ndërmjet kompjuterëve në rrjet. Objektet e rrjetit transmetojnë të dhëna në varësi të topologjisë logjike të rrjetit. Topologjia fizike përcakton rrugën fizike të të dhënave; megjithatë, në disa raste, topologjia fizike nuk pasqyron mënyrën se si funksionon rrjeti. Rruga aktuale e të dhënave përcaktohet nga topologjia logjike. Për të transferuar të dhëna përgjatë një rruge logjike, e cila mund të ndryshojë nga shtegu në mediumin fizik, përdoren pajisjet e lidhjes së rrjetit dhe skemat e aksesit në mediumin e transmetimit. Një shembull i mirë i ndryshimit midis topologjive fizike dhe logjike është Unaza Token e IBM. LAN-et Token Ring shpesh përdorin kabllo bakri në një konfigurim yll me një qendër qendrore. Ndryshe nga një topologji normale e yjeve, shpërndarësi nuk i përcjell sinjalet hyrëse te të gjitha pajisjet e tjera të lidhura. Qarku i brendshëm i shpërndarësit dërgon në mënyrë sekuenciale çdo sinjal hyrës në pajisjen tjetër në një unazë logjike të paracaktuar, domethënë në një model rrethor. Topologjia fizike e këtij rrjeti është një yll, dhe topologjia logjike është një unazë.

Një shembull tjetër i ndryshimit midis topologjive fizike dhe logjike është Ethernet. Rrjeti fizik mund të ndërtohet duke përdorur kabllo bakri dhe një qendër qendrore. Një rrjet fizik është formuar në një topologji ylli. Sidoqoftë, teknologjia Ethernet siguron transferimin e informacionit nga një kompjuter në të gjithë të tjerët në rrjet. Hub-i duhet të transmetojë sinjalin e marrë nga një prej porteve të tij në të gjitha portet e tjera. Formohet një rrjet logjik me topologji autobusi.

Për të përcaktuar topologjinë logjike të një rrjeti, duhet të kuptoni se si merren sinjalet në të:

• në topologjitë logjike të autobusëve, çdo sinjal merret nga të gjitha pajisjet;
• në topologjitë e unazave logjike, çdo pajisje merr vetëm ato sinjale që i janë dërguar posaçërisht asaj.

Është gjithashtu e rëndësishme të dihet se si pajisjet e rrjetit fitojnë akses në mediumin e transmetimit.

Qasja në mediumin e transmetimit

Topologjitë logjike përdorin rregulla të veçanta për të kontrolluar lejen për transferimin e informacionit në objekte të tjera të rrjetit. Procesi i kontrollit kontrollon aksesin në mediumin e transmetimit të të dhënave. Konsideroni një rrjet në të cilin të gjitha pajisjet lejohen të funksionojnë pa ndonjë rregull për të fituar akses në mediumin e transmetimit. Të gjitha pajisjet në një rrjet të tillë transmetojnë informacion sapo të dhënat të jenë gati; këto transmetime ndonjëherë mund të mbivendosen në kohë. Si rezultat i mbivendosjes, sinjalet shtrembërohen dhe të dhënat e transmetuara humbasin. Kjo situatë quhet përplasje. Përplasjet nuk ju lejojnë të organizoni transferim të besueshëm dhe efikas të informacionit midis objekteve të rrjetit.

Përplasjet në një rrjet ndikojnë në segmentet fizike të rrjetit me të cilët janë lidhur objektet e rrjetit. Lidhje të tilla formojnë një hapësirë ​​të vetme përplasjeje, në të cilën ndikimi i përplasjeve shtrihet tek të gjithë. Për të zvogëluar madhësinë e hapësirave të përplasjes duke segmentuar rrjetin fizik, mund të përdoren urat dhe pajisjet e tjera të rrjetit që kanë funksione të filtrimit të shtresave të lidhjes.

Rrjeti nuk mund të funksionojë normalisht derisa të gjitha objektet e rrjetit të mund të kontrollojnë, menaxhojnë ose eliminojnë përplasjet. Në rrjete, nevojiten disa metoda për të zvogëluar numrin e përplasjeve, ndërhyrjet (mbivendosjet) e sinjaleve të njëkohshme.

Ekzistojnë metoda standarde të aksesit në media që përshkruajnë rregullat që rregullojnë lejen për të transmetuar informacion për pajisjet e rrjetit: grindje, kalim me shenjë dhe votim.

Përpara se të zgjidhni një protokoll që zbaton një nga këto metoda të aksesit në mediumin e transmetimit të të dhënave, duhet t'i kushtoni vëmendje të veçantë faktorëve të mëposhtëm:

• natyra e transmetimeve - e vazhdueshme ose impulsive;
• numri i transferimeve të të dhënave;
• nevoja për të transferuar të dhëna në intervale të përcaktuara rreptësisht;
• numri i pajisjeve aktive në rrjet.

Secili prej këtyre faktorëve, i kombinuar me avantazhet dhe disavantazhet, do të ndihmojë në përcaktimin se cila metodë e aksesit në media është më e përshtatshme.

Konkurs. Sistemet e bazuara në kontest supozojnë se mediat aksesohen mbi bazën e shërbimit të parë. Me fjalë të tjera, çdo pajisje rrjeti po lufton për kontrollin mbi mediumin e transmetimit. Sistemet e garave janë krijuar në mënyrë që të gjitha pajisjet në rrjet të mund të transmetojnë të dhëna vetëm sipas nevojës. Kjo praktikë përfundimisht çon në humbje të pjesshme ose të plotë të të dhënave, sepse në të vërtetë ndodhin përplasje. Ndërsa çdo pajisje e re shtohet në rrjet, numri i përplasjeve mund të rritet në mënyrë eksponenciale. Rritja e numrit të përplasjeve zvogëlon performancën e rrjetit, dhe në rast të ngopjes së plotë të mediumit të transmetimit të informacionit, redukton performancën e rrjetit në zero.

Për të zvogëluar numrin e përplasjeve, janë zhvilluar protokolle speciale, në të cilat funksioni i dëgjimit të mediumit të transmetimit të informacionit zbatohet përpara se stacioni të fillojë transmetimin e të dhënave. Nëse stacioni dëgjues zbulon një transmetim sinjali (nga një stacion tjetër), atëherë ai përmbahet nga transmetimi i informacionit dhe do të përpiqet ta përsërisë atë më vonë. Këto protokolle quhen protokolle Carrier Sense Multiple Access (CSMA). Protokollet CSMA zvogëlojnë ndjeshëm numrin e përplasjeve, por nuk i eliminojnë ato plotësisht. Gjithsesi, përplasjet ndodhin kur dy stacione kontrollojnë kabllon: ata nuk zbulojnë asnjë sinjal, vendosin që mediumi i transmetimit të të dhënave është i lirë dhe më pas nisin njëkohësisht transmetimin e të dhënave.

Shembuj të protokolleve të tilla kundërshtare janë:

• Carrier Sense Multiple Access / Zbulimi i përplasjeve (CSMA / CD);
• Qasja e shumëfishtë / Shmangia e Përplasjeve (CSMA / CA).

Protokollet CSMA / CD. Protokollet CSMA / CD jo vetëm që dëgjojnë në kabllo përpara se të transmetojnë, por gjithashtu zbulojnë përplasjet dhe nisin ritransmetimet. Kur zbulohet një përplasje, stacionet që transmetojnë të dhëna inicializojnë kohëmatës të veçantë të brendshëm me vlera të rastësishme. Kohëmatësit fillojnë të numërojnë mbrapsht dhe kur të arrijnë zero, stacionet duhet të përpiqen të ritransmetojnë të dhënat. Meqenëse kohëmatësit janë inicializuar me vlera të rastësishme, njëri prej stacioneve do të përpiqet të riprovojë transmetimin e të dhënave përpara tjetrit. Prandaj, stacioni i dytë do të përcaktojë që mediumi i transmetimit të të dhënave është tashmë i zënë dhe do të presë derisa të bëhet i lirë.

Shembuj të protokolleve CSMA/CD janë versioni Ethernet 2 (Ethernet II nga DEC Corporation) dhe IEEE802.3.

Protokollet CSMA / CA. CSMA / CA përdor skema të tilla si aksesi i ndarjes së kohës ose dërgimi i një kërkese për akses në media. Kur përdorni ndarjen e kohës, çdo stacion mund të transmetojë informacion vetëm në kohë të përcaktuara rreptësisht për këtë stacion. Në këtë rast, rrjeti duhet të zbatojë një mekanizëm për menaxhimin e pjesëve kohore. Çdo stacion i ri i lidhur me rrjetin shpall pamjen e tij, duke inicuar kështu procesin e rialokimit të pjesëve kohore për transmetimin e informacionit. Në rastin e përdorimit të kontrollit të centralizuar të aksesit në mediumin e transmetimit, çdo stacion gjeneron një kërkesë të veçantë për transmetim, e cila i drejtohet stacionit të kontrollit. Stacioni qendror rregullon aksesin në mediumin e transmetimit për të gjitha objektet e rrjetit.

Një shembull i CSMA / CA është protokolli LocalTalk i Apple Computer.

Sistemet e bazuara në garë janë më të përshtatshmet për trafik të vrullshëm (transferime të mëdha skedarësh) në rrjetet me relativisht pak përdorues.

Sistemet e transferimit të shënuesve. Në sistemet e kalimit të shenjave, një kornizë e vogël (token) kalohet në një mënyrë specifike nga një pajisje në tjetrën. Një shenjë është një mesazh i veçantë që transferon kontrollin e përkohshëm të medias në pajisjen që zotëron tokenin. Kalimi i tokenit shpërndan kontrollin e aksesit midis pajisjeve të rrjetit.

Çdo pajisje e di se nga cila pajisje e merr tokenin dhe në cilën pajisje duhet ta dërgojë atë. Në mënyrë tipike, këto pajisje janë fqinjët më të afërt të pronarit të tokenit. Çdo pajisje merr në mënyrë periodike kontrollin e tokenit, kryen veprimet e tij (transferon informacionin) dhe më pas ia kalon tokenin për përdorim pajisjes tjetër. Protokollet kufizojnë kohën kur token monitorohet nga çdo pajisje.

Ka disa protokolle të transferimit të shenjave. Dy standardet e rrjetit që përdorin kalimin e tokenit janë IEEE 802.4 Token Bus dhe IEEE 802.5 Token Ring. Token Bus përdor kontrollin e hyrjes me kalimin e shenjave dhe një topologji fizike ose logjike të autobusit, ndërsa Token Ring përdor kontrollin e hyrjes me kalimin e tokenit dhe topologjinë e unazës fizike ose logjike.

Rrjetet e kalimit të shenjave duhet të përdoren kur ka trafik prioritar të varur nga koha, siç janë të dhënat audio ose video dixhitale, ose kur ka një numër shumë të madh përdoruesish.

Anketa. Sondazhi është një metodë aksesi që cakton një pajisje të vetme (të quajtur pajisje kontrolluese, primare ose "master") si arbitrin e aksesit në media. Kjo pajisje anketon të gjitha pajisjet e tjera (dytësore) në një rend të paracaktuar për të parë nëse ato kanë informacion për të transmetuar. Për të marrë të dhëna nga një pajisje dytësore, pajisja parësore i dërgon një kërkesë dhe më pas merr të dhëna nga pajisja dytësore dhe ia përcjell ato në pajisjen marrëse. Pastaj pajisja primare anketon pajisjen tjetër dytësore, merr të dhëna prej saj, e kështu me radhë. Protokolli kufizon sasinë e të dhënave që çdo pajisje dytësore mund të transmetojë pas votimit. Sistemet e votimit janë ideale për pajisjet e rrjetit të ndjeshme ndaj kohës, siç është automatizimi i pajisjeve.

Kjo shtresë ofron gjithashtu shërbim lidhjeje. Ekzistojnë tre lloje të shërbimeve të lidhjes:

• shërbim i papranuar pa lidhje - dërgon dhe merr korniza pa kontroll të rrjedhës dhe pa gabime ose kontroll të sekuencës së paketave;
• shërbimi i orientuar drejt lidhjes - ofron kontrollin e rrjedhës, kontrollin e gabimeve dhe kontrollin e sekuencës së paketave duke lëshuar fatura (mirënjohje);
• shërbimi me të njohur pa lidhje (pranuar pa lidhje) - përdor faturat për kontrollin e rrjedhës dhe kontrollin e gabimeve gjatë transmetimeve ndërmjet dy nyjeve të rrjetit.

Nënshtresa e shtresës së lidhjes LLC ofron mundësinë për të përdorur njëkohësisht disa protokolle rrjeti (nga rafte të ndryshme protokollesh) kur punoni përmes një ndërfaqe të vetme rrjeti. Me fjalë të tjera, nëse vetëm një kartë rrjeti është e instaluar në kompjuter, por ekziston nevoja për të punuar me shërbime të ndryshme të rrjetit nga prodhues të ndryshëm, atëherë softueri i rrjetit të klientit pikërisht në nën-nivelin LLC ofron mundësinë e një pune të tillë.

Shtresa e rrjetit

Shtresa e rrjetit përcakton rregullat për dërgimin e të dhënave midis rrjeteve logjike, formimin e adresave logjike të pajisjeve të rrjetit, përcaktimin, përzgjedhjen dhe mirëmbajtjen e informacionit të rrugëzimit, funksionimin e portave.

Qëllimi kryesor i shtresës së rrjetit është të zgjidhë problemin e lëvizjes (dorëzimit) të të dhënave në pika të caktuara në rrjet. Dorëzimi i të dhënave në shtresën e rrjetit është përgjithësisht i ngjashëm me shpërndarjen e të dhënave në shtresën e lidhjes së të dhënave të modelit OSI, ku adresimi fizik i pajisjeve përdoret për transferimin e të dhënave. Megjithatë, adresimi në shtresën e lidhjes i referohet vetëm një rrjeti logjik, ai është i vlefshëm vetëm brenda këtij rrjeti. Shtresa e rrjetit përshkruan metodat dhe mjetet e transferimit të informacionit midis shumë rrjeteve logjike të pavarura (dhe shpesh heterogjene) që, kur lidhen së bashku, formojnë një rrjet të madh. Një rrjet i tillë quhet Internetwork, dhe transferimi i informacionit ndërmjet rrjeteve quhet Internetworking.

Me ndihmën e adresimit fizik në shtresën e lidhjes së të dhënave, të dhënat shpërndahen në të gjitha pajisjet e përfshira në të njëjtin rrjet logjik. Çdo pajisje rrjeti, çdo kompjuter përcakton qëllimin e të dhënave të marra. Nëse të dhënat janë të destinuara për kompjuterin, atëherë ai i përpunon ato, nëse jo, i shpërfill ato.

Në kontrast me shtresën e lidhjes së të dhënave, shtresa e rrjetit mund të zgjedhë një rrugë specifike në internet dhe të shmangë dërgimin e të dhënave në ato rrjete logjike në të cilat të dhënat nuk adresohen. Shtresa e rrjetit e bën këtë përmes kalimit, adresimit të shtresës së rrjetit dhe algoritmeve të rrugëtimit. Shtresa e rrjetit është gjithashtu përgjegjëse për sigurimin e rrugëve të sakta për të dhënat nëpër një rrjet të ndërlidhur rrjetesh heterogjene.

Elementet dhe metodat e zbatimit të shtresës së rrjetit përcaktohen si më poshtë:

• të gjitha rrjetet logjikisht të ndara duhet të kenë adresa unike të rrjetit;
• ndërrimi përcakton se si krijohen lidhjet në internet;
• aftësia për të zbatuar rrugëzimin në mënyrë që kompjuterët dhe ruterët të përcaktojnë rrugën më të mirë për kalimin e të dhënave përmes rrjetit të ndërlidhur;
• rrjeti do të kryejë nivele të ndryshme të shërbimit të lidhjes në varësi të numrit të pritur të gabimeve brenda rrjetit të ndërlidhur.

Në këtë nivel të modelit OSI, funksionojnë ruterat dhe disa nga çelësat.

Shtresa e rrjetit përcakton rregullat për formimin e adresave logjike të rrjetit për objektet e rrjetit. Brenda një rrjeti të madh të ndërlidhur, çdo ent i rrjetit duhet të ketë një adresë unike logjike. Dy komponentë janë të përfshirë në formimin e një adrese logjike: adresa logjike e rrjetit, e cila është e zakonshme për të gjitha objektet e rrjetit, dhe adresa logjike e objektit të rrjetit, e cila është unike për këtë objekt. Kur formoni adresën logjike të një objekti të rrjetit, mund të përdoret ose adresa fizike e objektit, ose mund të përcaktohet një adresë logjike arbitrare. Përdorimi i adresimit logjik ju lejon të organizoni transferimin e të dhënave midis rrjeteve të ndryshme logjike.

Çdo objekt rrjeti, çdo kompjuter mund të kryejë shumë funksione rrjeti në të njëjtën kohë, duke ofruar funksionimin e shërbimeve të ndryshme. Për të hyrë në shërbimet, përdoret një identifikues i veçantë i shërbimit, i cili quhet port (port) ose fole (fole). Kur aksesoni një shërbim, identifikuesi i shërbimit ndjek menjëherë adresën logjike të kompjuterit që ofron shërbimin.

Në shumë rrjete, grupet e adresave logjike dhe identifikuesit e shërbimeve janë të rezervuara për qëllimin e kryerjes së veprimeve specifike të paracaktuara dhe të njohura. Për shembull, nëse është e nevojshme të dërgohen të dhëna në të gjitha objektet e rrjetit, ato do të dërgohen në një adresë të veçantë transmetimi.

Shtresa e rrjetit përcakton rregullat për transferimin e të dhënave ndërmjet dy objekteve të rrjetit. Ky transmetim mund të bëhet duke përdorur komutimin ose rrugëzimin.

Ekzistojnë tre metoda të ndërrimit të transferimit të të dhënave: ndërrimi i qarkut, ndërrimi i mesazheve dhe ndërrimi i paketave.

Kur përdorni ndërrimin e qarkut, krijohet një kanal transmetimi i të dhënave midis dërguesit dhe marrësit. Ky kanal do të jetë aktiv gjatë gjithë seancës së komunikimit. Gjatë përdorimit të kësaj metode, vonesa të gjata në shpërndarjen e kanalit janë të mundshme për shkak të mungesës së gjerësisë së brezit të mjaftueshëm, mbingarkesës së pajisjeve komutuese ose ngarkimit të marrësit.

Ndërrimi i mesazheve ju lejon të transferoni një mesazh të tërë (të pandërprerë) në bazë të ruajtjes dhe transferimit. Çdo pajisje e ndërmjetme merr një mesazh, e ruan atë në nivel lokal dhe, kur kanali i komunikimit përmes të cilit do të dërgohet ky mesazh lëshohet, e dërgon atë. Kjo metodë është e përshtatshme për dërgimin e mesazheve të postës elektronike dhe organizimin e menaxhimit elektronik të dokumenteve.

Ndërrimi i paketave kombinon avantazhet e dy metodave të mëparshme. Çdo mesazh i madh ndahet në pako të vogla, secila prej të cilave i dërgohet në mënyrë sekuenciale marrësit. Gjatë kalimit nëpër rrjetin e ndërlidhur, për secilën nga paketat, përcaktohet rruga më e mirë në këtë moment kohor. Rezulton se pjesë të një mesazhi mund të vijnë te marrësi në kohë të ndryshme dhe vetëm pasi të gjitha pjesët të jenë bashkuar, marrësi do të jetë në gjendje të punojë me të dhënat e marra.

Sa herë që përcaktoni një shteg tjetër për të dhënat, duhet të zgjidhni rrugën më të mirë. Detyra e përcaktimit të rrugës më të mirë quhet rrugëzim. Kjo detyrë kryhet nga ruterat. Detyra e ruterave është të përcaktojnë shtigjet e mundshme për transmetimin e të dhënave, të ruajnë informacionin e rrugëzimit dhe të zgjedhin rrugët më të mira. Rutimi mund të bëhet në mënyrë statike ose dinamike. Kur specifikoni rrugëzimin statik, të gjitha marrëdhëniet midis rrjeteve logjike duhet të specifikohen dhe të mbeten të pandryshuara. Rutimi dinamik supozon se ruteri mund të përcaktojë shtigje të reja në vetvete ose të modifikojë informacionin rreth atyre të vjetra. Drejtimi dinamik përdor algoritme speciale të rrugëtimit, më të zakonshmet prej të cilave janë vektori i distancës dhe gjendja e lidhjes. Në rastin e parë, ruteri përdor informacion të dorës së dytë për strukturën e rrjetit nga ruterat fqinjë. Në rastin e dytë, ruteri operon me informacion në lidhje me kanalet e tij të komunikimit dhe ndërvepron me një ruter përfaqësues të veçantë për të ndërtuar një hartë të plotë të rrjetit.

Zgjedhja e rrugës më të mirë më së shpeshti ndikohet nga faktorë të tillë si numri i kërcimeve nëpër ruter (hop count) dhe numri i tik-takeve (njësitë kohore) që nevojiten për të arritur rrjetin e destinacionit (tick count).

Shërbimi i lidhjes së shtresës së rrjetit funksionon kur shërbimi i lidhjes së nënshtresës së shtresës së lidhjes OSI LLC nuk përdoret.

Kur ndërtoni një rrjet të ndërlidhur, është e nevojshme të lidhni rrjete logjike të ndërtuara duke përdorur teknologji të ndryshme dhe duke ofruar një shumëllojshmëri shërbimesh. Që një rrjet të funksionojë, rrjetet logjike duhet të jenë në gjendje të interpretojnë saktë të dhënat dhe të kontrollojnë informacionin. Kjo detyrë realizohet me ndihmën e një porte, e cila është një pajisje ose program aplikacioni që përkthen dhe interpreton rregullat e një rrjeti logjik në rregullat e një tjetri. Në përgjithësi, portat mund të zbatohen në çdo nivel të modelit OSI, megjithatë, më shpesh ato zbatohen në nivelet e sipërme të modelit.

Shtresa e transportit

Shtresa e transportit ju lejon të fshehni strukturat fizike dhe logjike të rrjetit nga aplikimet e shtresave të sipërme të modelit OSI. Aplikacionet punojnë vetëm me funksione shërbimi, të cilat janë mjaft universale dhe nuk varen nga topologjitë fizike dhe logjike të rrjetit. Karakteristikat e rrjeteve logjike dhe fizike zbatohen në shtresat e mëparshme, ku shtresa e transportit transferon të dhënat.

Shtresa e transportit shpesh kompenson mungesën e shërbimit të lidhjes të besueshme ose të orientuar drejt lidhjes në shtresat e poshtme. Termi "i besueshëm" nuk do të thotë që të gjitha të dhënat do të dorëzohen në të gjitha rastet. Megjithatë, zbatimet e besueshme të protokolleve të shtresës së transportit zakonisht mund të pranojnë ose mohojnë shpërndarjen e të dhënave. Nëse të dhënat nuk i dorëzohen saktë pajisjes marrëse, shtresa e transportit mund të ritransmetojë ose të informojë shtresat më të larta se ato nuk mund të dorëzohen. Më pas, nivelet e sipërme mund të ndërmarrin veprimet e nevojshme korrigjuese ose t'i ofrojnë përdoruesit një zgjedhje.

Shumë protokolle në rrjetet kompjuterike u ofrojnë përdoruesve mundësinë për të punuar me emra të thjeshtë në gjuhën natyrore në vend të adresave alfanumerike komplekse dhe të vështira për t'u mbajtur mend. Rezolucioni i adresës / emrit është një funksion i identifikimit ose hartëzimit të emrave dhe adresave alfanumerike me njëri-tjetrin. Ky funksion mund të kryhet nga çdo ent në rrjet ose nga ofrues shërbimesh speciale të quajtur serverë të drejtorive, serverë emrash etj. Përkufizimet e mëposhtme klasifikojnë metodat e përkthimit të adresës/emrit:

• fillimi i konsumatorit të shërbimit;
• inicimi nga ofruesi i shërbimit.

Në rastin e parë, një përdorues i rrjetit i referohet një shërbimi me emrin e tij logjik, pa e ditur vendndodhjen e saktë të shërbimit. Përdoruesi nuk e di nëse ky shërbim është aktualisht i disponueshëm. Kur hyni, emri logjik përputhet me emrin fizik dhe stacioni i punës i përdoruesit nis një telefonatë direkt në shërbim. Në rastin e dytë, çdo shërbim njofton të gjithë klientët e rrjetit për veten e tij në baza periodike. Secili nga klientët në çdo moment e di nëse shërbimi është i disponueshëm dhe di se si të kontaktojë drejtpërdrejt shërbimin.

Metodat e adresimit

Adresat e shërbimit identifikojnë procese specifike softuerike që ekzekutohen në pajisjet e rrjetit. Përveç këtyre adresave, ofruesit e shërbimeve mbajnë gjurmët e bisedave të ndryshme që kanë me pajisjet që kërkojnë shërbime. Dy metoda të ndryshme dialogu përdorin adresat e mëposhtme:

• identifikuesi i lidhjes;
• identifikuesi i transaksionit.

Një identifikues i lidhjes, i quajtur gjithashtu ID, port ose fole e lidhjes, identifikon çdo bisedë. Një ofrues i lidhjes mund të komunikojë me më shumë se një klient duke përdorur një identifikues lidhjeje. Ofruesi i shërbimit i referohet çdo entiteti komutues me numrin e tij dhe mbështetet në shtresën e transportit për të koordinuar adresat e tjera të nivelit të ulët. Identifikuesi i lidhjes lidhet me një bisedë specifike.

ID-të e transaksioneve janë të ngjashme me ID-të e lidhjes, por funksionojnë në njësi më pak se dialogu. Një transaksion përbëhet nga një kërkesë dhe një përgjigje. Ofruesit e shërbimeve dhe konsumatorët ndjekin nisjen dhe mbërritjen e çdo transaksioni, jo të gjithë bisedën.

Niveli i seancës

Shtresa e sesionit lehtëson komunikimin midis pajisjeve që kërkojnë dhe ofrojnë shërbime. Seancat e komunikimit kontrollohen nga mekanizma që krijojnë, mirëmbajnë, sinkronizojnë dhe menaxhojnë dialogun ndërmjet subjekteve komunikuese. Kjo shtresë gjithashtu ndihmon shtresat e sipërme të identifikojnë dhe lidhen me shërbimin e disponueshëm të rrjetit.

Shtresa e sesionit përdor informacionin e adresës logjike të dhënë nga shtresat e poshtme për të identifikuar emrat e serverëve dhe adresat e kërkuara nga shtresat e sipërme.

Shtresa e sesionit gjithashtu fillon dialogët midis ofruesit të shërbimit dhe pajisjeve të konsumatorit. Gjatë kryerjes së këtij funksioni, shtresa e sesionit shpesh zbaton, ose identifikon, çdo objekt dhe koordinon të drejtat e aksesit në të.

Shtresa e sesionit zbaton kontrollin e dialogut duke përdorur një nga tre metodat e komunikimit - simplex, gjysmë dupleksi dhe dupleksi i plotë.

Komunikimi i thjeshtë përfshin vetëm transmetimin e njëanshëm nga burimi te marrësi i informacionit. Kjo metodë komunikimi nuk jep asnjë reagim (nga marrësi në burim). Half-duplex lejon përdorimin e një mediumi të transmetimit të të dhënave për transmetimin e informacionit me dy drejtime, megjithatë, informacioni mund të transmetohet vetëm në një drejtim në të njëjtën kohë. Full duplex siguron transmetimin e njëkohshëm të informacionit në të dy drejtimet mbi mediumin e transmetimit të të dhënave.

Administrimi i një sesioni komunikimi ndërmjet dy objekteve të rrjetit, i përbërë nga vendosja e një lidhjeje, transferimi i të dhënave, përfundimi i një lidhjeje, kryhet edhe në këtë nivel të modelit OSI. Pas vendosjes së sesionit, softueri që zbaton funksionet e kësaj shtrese mund të kontrollojë funksionimin (të mirëmbajë) lidhjen derisa të ndërpritet.

Shtresa e prezantimit

Detyra kryesore e shtresës së prezantimit të të dhënave është të transformojë të dhënat në formate të dakorduara reciprokisht (sintaksë shkëmbimi) që janë të kuptueshme për të gjitha aplikacionet e rrjetit dhe kompjuterët në të cilët funksionojnë aplikacionet. Në këtë nivel zgjidhen edhe problemet e ngjeshjes dhe dekompresimit të të dhënave dhe enkriptimit të tyre.

Konvertimi i referohet ndryshimit të renditjes së biteve në bajt, renditjes së bajteve në një fjalë, kodeve të karaktereve dhe sintaksës së emrave të skedarëve.

Nevoja për të ndryshuar renditjen e biteve dhe bajteve është për shkak të pranisë së një numri të madh të procesorëve, kompjuterëve, komplekseve dhe sistemeve të ndryshme. Procesorët nga prodhues të ndryshëm mund të interpretojnë ndryshe bitin zero dhe të shtatë në një bajt (ose biti zero është më i rëndësishmi, ose i shtati). Bajtet që përbëjnë njësi të mëdha informacioni - fjalët - trajtohen në mënyrë të ngjashme.

Në mënyrë që përdoruesit e sistemeve të ndryshme operative të marrin informacion në formën e skedarëve me emra dhe përmbajtje të saktë, ky nivel siguron konvertimin e saktë të sintaksës së skedarëve. Sisteme të ndryshme operative punojnë ndryshe me sistemet e tyre të skedarëve dhe zbatojnë mënyra të ndryshme të gjenerimit të emrave të skedarëve. Informacioni në skedarë ruhet gjithashtu në një kodim specifik karakteresh. Kur dy objekte të rrjetit ndërveprojnë, është e rëndësishme që secili prej tyre të mund të interpretojë informacionin e skedarit në mënyrën e vet, por kuptimi i informacionit nuk duhet të ndryshojë.

Shtresa e prezantimit i konverton të dhënat në një format të qëndrueshëm reciprok (sintaksë shkëmbimi) që është i kuptueshëm nga të gjitha aplikacionet në rrjet dhe kompjuterët që ekzekutojnë aplikacionet. Ai gjithashtu mund të kompresojë dhe zgjerojë, si dhe të enkriptojë dhe deshifrojë të dhënat.

Kompjuterët përdorin rregulla të ndryshme për paraqitjen e të dhënave duke përdorur zero dhe njëshe binare. Ndërsa të gjitha këto rregulla përpiqen të arrijnë një qëllim të përbashkët për paraqitjen e të dhënave të lexueshme nga njeriu, prodhuesit e kompjuterëve dhe organizatat e standardeve kanë krijuar rregulla kontradiktore. Kur dy kompjuterë që përdorin grupe të ndryshme rregullash përpiqen të komunikojnë me njëri-tjetrin, ata shpesh duhet të kryejnë disa transformime.

Sistemet operative lokale dhe të rrjetit shpesh enkriptojnë të dhënat për t'i mbrojtur ato nga përdorimi i paautorizuar. Kriptimi është një term i përgjithshëm që përshkruan disa metoda të mbrojtjes së të dhënave. Mbrojtja kryhet shpesh duke përdorur përleshjen e të dhënave, e cila përdor një ose më shumë nga tre metodat: ndryshimi, zëvendësimi, metoda algjebrike.

Secila prej këtyre metodave është thjesht një mënyrë e veçantë për të mbrojtur të dhënat në atë mënyrë që të mund të kuptohen vetëm nga ata që njohin algoritmin e enkriptimit. Kriptimi i të dhënave mund të kryhet si në harduer ashtu edhe në softuer. Megjithatë, kriptimi i të dhënave nga fundi në fund zakonisht bëhet në softuer dhe konsiderohet pjesë e funksionalitetit të shtresës së prezantimit. Për të njoftuar objektet në lidhje me metodën e përdorur të enkriptimit, zakonisht përdoren 2 metoda - çelësat privatë dhe çelësat publikë.

Metodat e enkriptimit me çelës sekret përdorin një çelës të vetëm. Subjektet e rrjetit që zotërojnë çelësin mund të enkriptojnë dhe deshifrojnë çdo mesazh. Prandaj, çelësi duhet të mbahet i fshehtë. Çelësi mund të futet në çipat e harduerit ose të instalohet nga administratori i rrjetit. Sa herë që çelësi ndërrohet, të gjitha pajisjet duhet të modifikohen (është e këshillueshme që të mos përdoret rrjeti për të transferuar vlerën e çelësit të ri).

Subjektet e rrjetit që përdorin teknikat e enkriptimit të çelësit publik mbështeten nga një çelës sekret dhe një vlerë e njohur. Një objekt krijon një çelës publik duke manipuluar një vlerë të njohur me një çelës sekret. Subjekti që nis komunikimin i dërgon marrësit çelësin e tij publik. Njësia tjetër më pas kombinon matematikisht çelësin e vet privat me çelësin publik që i është dhënë për të vendosur një vlerë të pranueshme të kriptimit.

Të kesh vetëm çelësin publik është pak i dobishëm për përdoruesit e paautorizuar. Kompleksiteti i çelësit të enkriptimit që rezulton është mjaft i madh për t'u llogaritur në një kohë të arsyeshme. Edhe njohja e çelësit tuaj privat dhe çelësit publik të dikujt tjetër nuk do të ndihmojë shumë për të përcaktuar një sekret tjetër - për shkak të kompleksitetit të llogaritjeve logaritmike për numra të mëdhenj.

Niveli i aplikimit

Shtresa e aplikacionit përmban të gjithë elementët dhe funksionet specifike për çdo lloj shërbimi të rrjetit. Gjashtë shtresat e poshtme kombinojnë detyrat dhe teknologjitë që ofrojnë mbështetje të përgjithshme të shërbimit të rrjetit, ndërsa shtresa e aplikacionit siguron protokollet e nevojshme për të kryer funksione specifike të shërbimit të rrjetit.

Serverët paraqesin informacion për klientët në rrjet për llojet e shërbimeve që ata ofrojnë. Mekanizmat bazë për identifikimin e shërbimeve të ofruara ofrojnë elemente të tilla si adresat e shërbimit. Për më tepër, serverët përdorin metoda për të përfaqësuar shërbimin e tyre si përfaqësimet aktive dhe pasive të shërbimit.

Kur zbatoni një reklamë shërbimi aktiv, çdo server dërgon periodikisht mesazhe (përfshirë adresat e shërbimit) duke njoftuar disponueshmërinë e tij. Klientët gjithashtu mund të anketojnë pajisjet e rrjetit që kërkojnë një lloj shërbimi specifik. Klientët në rrjet mbledhin pamjet e bëra nga serverët dhe gjenerojnë tabela të shërbimeve aktualisht të disponueshme. Shumica e rrjeteve që përdorin metodën e prezantimit aktiv përcaktojnë gjithashtu një periudhë të caktuar vlefshmërie për paraqitjet e shërbimit. Për shembull, nëse protokolli i rrjetit specifikon që përfaqësimet e shërbimit duhet të dërgohen çdo pesë minuta, atëherë klientët do t'i përfundojnë ato shërbime që nuk janë paraqitur në pesë minutat e fundit. Kur skadon afati, klienti heq shërbimin nga tabelat e tij.

Serverët zbatojnë një reklamë shërbimi pasiv duke regjistruar shërbimin dhe adresën e tyre në drejtori. Kur klientët duan të përcaktojnë llojet e shërbimeve të disponueshme, ata thjesht pyesin drejtorinë për vendndodhjen e shërbimit të dëshiruar dhe adresën e tij.

Përpara se një shërbim rrjeti të mund të përdoret, ai duhet të vihet në dispozicion të sistemit operativ lokal të kompjuterit. Ekzistojnë disa metoda për zgjidhjen e këtij problemi, megjithatë, secila metodë e tillë mund të përcaktohet nga pozicioni ose niveli në të cilin sistemi operativ lokal njeh sistemin operativ të rrjetit. Shërbimi i ofruar mund të ndahet në tre kategori:

• përgjimi i thirrjeve në sistemin operativ;
• modaliteti në distancë;
• përpunimi i përbashkët i të dhënave.

Kur përdorni OC Call Interception, sistemi operativ lokal është plotësisht i pavetëdijshëm për ekzistencën e shërbimit të rrjetit. Për shembull, kur një aplikacion DOS përpiqet të lexojë një skedar nga një server skedari i rrjetit, ai supozon se skedari është në memorien lokale. Në realitet, një pjesë e veçantë e softuerit kap kërkesën për të lexuar skedarin përpara se të arrijë në sistemin operativ lokal (DOS) dhe ia përcjell kërkesën shërbimit të skedarëve të rrjetit.

Në ekstremin tjetër, me funksionimin në distancë, sistemi operativ lokal është në dijeni të rrjetit dhe është përgjegjës për dërgimin e kërkesave në shërbimin e rrjetit. Sidoqoftë, serveri nuk di asgjë për klientin. Për sistemin operativ të serverit, të gjitha kërkesat për shërbime duken të njëjta, qofshin ato të brendshme ose të dërguara përmes rrjetit.

Së fundi, ka sisteme operative që janë të vetëdijshëm për ekzistencën e rrjetit. Si konsumatori i shërbimit ashtu edhe ofruesi i shërbimit njohin ekzistencën e njëri-tjetrit dhe punojnë së bashku për të koordinuar përdorimin e shërbimit. Ky lloj përdorimi i shërbimit zakonisht kërkohet për përpunimin bashkëpunues nga kolegët. Përpunimi i përbashkët i të dhënave nënkupton ndarjen e aftësive të përpunimit të të dhënave për të kryer një detyrë të vetme. Kjo do të thotë që sistemi operativ duhet të jetë i vetëdijshëm për ekzistencën dhe aftësitë e të tjerëve dhe të jetë në gjendje të bashkëpunojë me ta për të përmbushur detyrën e dëshiruar.

ComputerPress 6 "1999

Ky material i kushtohet referencës modeli OSI me shtatë shtresa të rrjetit... Këtu do të gjeni përgjigjen e pyetjes pse administratorët e sistemit duhet të kuptojnë këtë model rrjeti, do të merren parasysh të 7 nivelet e modelit, dhe gjithashtu do të mësoni bazat e modelit TCP / IP, i cili u ndërtua në bazë të modeli i referencës OSI.

Kur fillova të përfshihesha në teknologji të ndryshme IT, fillova të punoj në këtë fushë, natyrisht, nuk dija për ndonjë model, as nuk mendoja për të, por një specialist më me përvojë më këshilloi të studioja, ose më saktë, thjesht kuptoni këtë model, duke shtuar se " nëse i kuptoni të gjitha parimet e ndërveprimit, do të jetë shumë më e lehtë të menaxhoni, konfiguroni rrjetin dhe të zgjidhni të gjitha llojet e rrjetit dhe probleme të tjera". Unë, sigurisht, iu binda atij dhe fillova të lopata libra, internet dhe burime të tjera informacioni, në të njëjtën kohë duke kontrolluar në rrjetin ekzistues nëse kjo është e vërtetë në realitet.

Në botën moderne, zhvillimi i infrastrukturës së rrjetit ka arritur një nivel kaq të lartë sa që pa ndërtuar, qoftë edhe një rrjet të vogël, një ndërmarrje ( duke përfshirë. dhe të vogla) nuk do të jetë në gjendje të ekzistojë thjesht normalisht në çdo gjë, kështu që administratorët e sistemit po bëhen gjithnjë e më të kërkuar. Dhe për një ndërtim dhe konfigurim me cilësi të lartë të çdo rrjeti, një administrator sistemi duhet të kuptojë parimet e modelit të referencës OSI, vetëm në mënyrë që ju të mësoni të kuptoni ndërveprimin e aplikacioneve të rrjetit dhe në të vërtetë parimet e transmetimit të të dhënave në rrjet. Do të përpiqem ta paraqes këtë material të disponueshëm edhe për administratorët fillestarë.

Modeli i rrjetit OSI (modeli bazë i referencës së ndërlidhjes së sistemeve të hapura) Është një model abstrakt i mënyrës se si kompjuterët, aplikacionet dhe pajisjet e tjera ndërveprojnë në një rrjet. Shkurtimisht, thelbi i këtij modeli është që ISO ( Organizata Ndërkombëtare për Standardizim) zhvilloi një standard për funksionimin e rrjetit në mënyrë që të gjithë të mund të mbështeten në të, dhe ekzistonte përputhshmëria e të gjitha rrjeteve dhe ndërveprimi midis tyre. Një nga protokollet më të njohura të komunikimit të rrjetit që përdoret në të gjithë botën është TCP/IP dhe bazohet në modelin e referencës.

Epo, le të kalojmë drejtpërdrejt në nivelet e këtij modeli dhe së pari të njihemi me pamjen e përgjithshme të këtij modeli në kontekstin e niveleve të tij.

Tani le të flasim më në detaje për secilin nivel, është zakon të përshkruajmë nivelet e modelit të referencës nga lart poshtë, është përgjatë kësaj rruge që zhvillohet ndërveprimi, në një kompjuter nga lart poshtë dhe në kompjuterin ku të dhënat merren nga poshtë lart, dmth të dhënat kalojnë në çdo nivel në mënyrë sekuenciale.

Përshkrimi i niveleve të modelit të rrjetit

Shtresa e aplikimit (7) (shtresa e aplikimit) Është pika e fillimit dhe e përfundimit të të dhënave që dëshironi të transferoni përmes rrjetit. Kjo shtresë është përgjegjëse për ndërveprimin e aplikacioneve në rrjet, d.m.th. në këtë nivel, aplikacionet komunikojnë. Ky është niveli më i lartë dhe ju duhet ta mbani mend këtë kur zgjidhni problemet që lindin.

HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET tjera. Me fjalë të tjera, aplikacioni 1 i dërgon një kërkesë aplikacionit 2 duke përdorur këto protokolle, dhe për të zbuluar se aplikacioni 1 ka dërguar një kërkesë në aplikacionin 2, duhet të ketë një lidhje midis tyre, është protokolli që është përgjegjës për këtë komunikim. .

Shtresa e prezantimit (6)- kjo shtresë është përgjegjëse për kodimin e të dhënave në mënyrë që ato të mund të transmetohen më pas në rrjet dhe në përputhje me rrethanat i kthen ato përsëri në mënyrë që aplikacioni të kuptojë këto të dhëna. Pas këtij niveli, të dhënat për nivelet e tjera bëhen të njëjta, d.m.th. pa marrë parasysh se cilat janë të dhënat, qofshin një dokument word apo një mesazh email.

Në këtë nivel, protokolle të tilla funksionojnë si: RDP, LPP, NDR tjera.

Niveli i seancës (5)- është përgjegjës për mbajtjen e seancës ndërmjet transmetimit të të dhënave, d.m.th. kohëzgjatja e seancës ndryshon në varësi të të dhënave të transmetuara, prandaj duhet të mbahet ose të ndërpritet.

Protokollet e mëposhtme funksionojnë në këtë nivel: ASP, L2TP, PPTP tjera.

Shtresa e transportit (4)- është përgjegjës për besueshmërinë e transmetimit të të dhënave. Ai gjithashtu i ndan të dhënat në segmente dhe i mbledh ato, pasi të dhënat vijnë në madhësi të ndryshme. Ekzistojnë dy protokolle të njohura të kësaj shtrese - këto janë TCP dhe UDP... Protokolli TCP garanton që të dhënat do të dorëzohen plotësisht, por protokolli UDP nuk e garanton këtë, prandaj ato përdoren për qëllime të ndryshme.

Shtresa e rrjetit (3)- është krijuar për të përcaktuar rrugën përgjatë së cilës duhet të shkojnë të dhënat. Në këtë nivel funksionojnë ruterat. Ai është gjithashtu përgjegjës për: përkthimin e adresave dhe emrave logjikë në ato fizike, përcaktimin e një rruge të shkurtër, ndërrimin dhe drejtimin, ndjekjen e problemeve të rrjetit. Është në këtë nivel që Protokolli IP dhe protokollet e rrugëtimit si RIP, OSPF.

Shtresa e lidhjes (2)- siguron ndërveprim në nivel fizik, në këtë nivel janë të përcaktuara adresat MAC pajisjet e rrjetit, gabimet gjithashtu monitorohen dhe korrigjohen këtu, d.m.th. dërgon një rikërkesë për kornizën e dëmtuar.

Shtresa fizike (1)- ky është shndërrimi i drejtpërdrejtë i të gjitha kornizave në impulse elektrike dhe anasjelltas. Me fjalë të tjera, transmetimi fizik i të dhënave. Puna në këtë nivel qendrat.

Kështu duket i gjithë procesi i transferimit të të dhënave nga këndvështrimi i këtij modeli. Është një referencë dhe e standardizuar dhe për këtë arsye teknologjitë dhe modelet e tjera të rrjetit, në veçanti modeli TCP/IP, bazohen në të.

Modeli IP TCP

Modeli TCP / IP pak më ndryshe nga modeli OSI, më konkretisht në këtë model janë kombinuar disa nivele të modelit OSI dhe janë vetëm 4 prej tyre:

• Aplikuar;
• Transporti;
• Rrjeti;
• Kanali.

Fotografia tregon ndryshimin midis dy modeleve dhe tregon edhe një herë se në çfarë nivelesh funksionojnë protokollet e njohura.

Është e mundur të flasim për modelin e rrjetit OSI dhe konkretisht për ndërveprimin e kompjuterëve në një rrjet për një kohë të gjatë dhe brenda kornizës së një artikulli nuk do të përshtatet dhe do të jetë pak e paqartë, kështu që këtu u përpoqa të paraqes , si të thuash, baza e këtij modeli dhe një përshkrim i të gjitha niveleve. Gjëja kryesore është të kuptoni se e gjithë kjo është me të vërtetë e vërtetë dhe skedari që keni dërguar përmes rrjetit shkon thjesht " i madh»Mënyra para se të shkoni te përdoruesi përfundimtar, por kjo ndodh aq shpejt sa nuk e vini re, kryesisht për shkak të teknologjive të avancuara të rrjetit.

Shpresoj se e gjithë kjo do t'ju ndihmojë të kuptoni ndërveprimin e rrjeteve.

Do të filloj duke përcaktuar se si është zakon. Modeli OSI është një model teorik ideal për transmetimin e të dhënave përmes një rrjeti. Kjo do të thotë që në praktikë nuk do të gjeni kurrë një përputhje të saktë me këtë model, është pikë referimi që zhvilluesit e softuerit të rrjetit dhe prodhuesit e pajisjeve të rrjetit i përmbahen për të ruajtur ndërveprimin e produkteve të tyre. Ju mund ta krahasoni këtë me idetë e njerëzve për personin ideal - nuk do ta gjeni askund, por të gjithë e dinë se për çfarë të përpiqen.

Unë dua të përshkruaj menjëherë një nuancë - atë që transmetohet përmes rrjetit brenda modelit OSI, unë do të quaj të dhëna, të cilat nuk janë plotësisht të sakta, por për të mos ngatërruar lexuesin fillestar me terma, bëra një kompromis me ndërgjegjen time.

Më poshtë është diagrami më i njohur dhe më i kuptuar i modelit OSI. Do të ketë më shumë vizatime në artikull, por unë propozoj të konsideroni të parën si kryesore:

Tabela përbëhet nga dy kolona, ​​në fazën fillestare na intereson vetëm ajo e duhura. Tabelën do ta lexojmë nga poshtë lart (përndryshe :)). Në fakt, kjo nuk është teka ime, por e bëj për lehtësinë e asimilimit të informacionit - nga e thjeshta në komplekse. Shkoni!

Në anën e djathtë të tabelës së mësipërme, nga poshtë lart, tregohet shtegu i të dhënave të transmetuara përmes rrjetit (për shembull, nga ruteri juaj i shtëpisë në kompjuterin tuaj). Sqarim - Nivelet OSI nga poshtë lart, atëherë kjo do të jetë rruga e të dhënave në anën marrëse, nëse nga lart poshtë, atëherë anasjelltas - dërgimi. Shpresoj të jetë e qartë deri tani. Për të larguar plotësisht dyshimet, këtu është një diagram tjetër për qartësi:

Për të gjurmuar rrugën e të dhënave dhe ndryshimet që ndodhin me to nëpër nivele, mjafton të imagjinoni se si lëvizin ato përgjatë vijës blu në diagram, duke lëvizur fillimisht nga lart poshtë përgjatë niveleve OSI nga kompjuteri i parë, pastaj nga nga poshtë lart në të dytën. Tani le të hedhim një vështrim më të afërt në secilin prej niveleve.

1) Fizike(fizike) - i referohet të ashtuquajturit "medium i transmetimit të të dhënave", d.m.th. telat, kabllot optike, valët e radios (në rastin e lidhjeve me valë) dhe të ngjashme. Për shembull, nëse kompjuteri juaj është i lidhur me internetin nëpërmjet një kablloje, atëherë telat, kontaktet në fund të telit, kontaktet e lidhësit të kartës së rrjetit të kompjuterit tuaj, si dhe qarqet e brendshme elektrike në bordet e kompjuterit, janë përgjegjës për cilësia e transferimit të të dhënave në nivelin e parë fizik. Inxhinierët e rrjetit kanë konceptin e një "problemi me fizikën" - kjo do të thotë që specialisti pa një pajisje të shtresës fizike si fajtore për "mostransmetimin" e të dhënave, për shembull, një kabllo rrjeti është thyer diku, ose një sinjal i ulët. niveli.

2) Kanali(lidhja e të dhënave) - është shumë më interesante këtu. Për të kuptuar shtresën e lidhjes së të dhënave, së pari duhet të kuptojmë konceptin e adresës MAC, pasi është ai që do të jetë personazhi kryesor në këtë kapitull :). Adresa MAC quhet edhe "adresa fizike", "adresa e harduerit". Është një grup prej 12 karakteresh heksadecimal sistemi i numrave pjesëtuar me 6 oktetë vizë ose dy pika, për shembull 08: 00: 27: b4: 88: c1. Është e nevojshme për të identifikuar në mënyrë unike një pajisje rrjeti në rrjet. Në teori, adresa MAC është unike globalisht, d.m.th. kudo në botë një adresë e tillë nuk mund të jetë dhe ajo "qepet" në një pajisje rrjeti në fazën e prodhimit. Sidoqoftë, ka mënyra të thjeshta për ta ndryshuar atë në një arbitrar, dhe përveç kësaj, disa prodhues të paskrupullt dhe pak të njohur nuk hezitojnë të gozhdojnë, për shembull, një grup prej 5000 kartash rrjeti me saktësisht të njëjtin MAC. Prandaj, nëse të paktën dy "vëlla-akrobatë" të tillë shfaqen në të njëjtin rrjet lokal, konfliktet dhe problemet do të fillojnë.

Pra, në shtresën e lidhjes së të dhënave, të dhënat përpunohen nga një pajisje rrjeti, e cila është e interesuar vetëm për një gjë - adresën tonë famëkeqe MAC, d.m.th. ai është i interesuar për adresuesin e dorëzimit. Për shembull, pajisjet e shtresës së lidhjes përfshijnë ndërprerës (janë gjithashtu ndërprerës) - ata mbajnë në kujtesën e tyre adresat MAC të pajisjeve të rrjetit me të cilat kanë një lidhje të drejtpërdrejtë, të drejtpërdrejtë dhe kur marrin të dhëna në portin e tyre marrës, kontrollojnë. adresat MAC në të dhënat me adresat MAC të disponueshme në memorie. Nëse ka një përputhje, atëherë të dhënat i dërgohen adresuesit, pjesa tjetër thjesht injorohen.

3) Rrjeti(rrjet) - niveli "i shenjtë", të kuptuarit e parimit të funksionimit të të cilit në pjesën më të madhe e bën inxhinierin e rrjetit të tillë. Këtu "adresa IP" rregullon me një grusht hekuri, këtu është baza e bazave. Për shkak të pranisë së një adrese IP, bëhet e mundur transferimi i të dhënave midis kompjuterëve që nuk janë pjesë e të njëjtit rrjet lokal. Transferimi i të dhënave ndërmjet rrjeteve të ndryshme lokale quhet rrugëzim dhe pajisjet që e lejojnë këtë janë ruterat (ato janë gjithashtu ruterë, megjithëse vitet e fundit koncepti i një ruteri është shtrembëruar shumë).

Pra, adresa IP - nëse nuk futeni në detaje, atëherë ky është një grup prej 12 shifrash në sistemin e numrave dhjetorë ("normalë"), të ndarë në 4 oktete, të ndara me një pikë, e cila i është caktuar një rrjeti pajisje kur lidhet me një rrjet. Këtu ju duhet të shkoni pak më thellë: për shembull, shumë njerëz dinë një adresë nga seria 192.168.1.23. Është mjaft e qartë se këtu nuk ka 12 shifra. Sidoqoftë, nëse shkruani adresën në format të plotë, gjithçka bie në vend - 192.168.001.023. Ne nuk do të gërmojmë edhe më thellë në këtë fazë, pasi adresimi i IP-së është një temë më vete për tregim dhe shfaqje.

4) Shtresa e transportit(transport) - siç sugjeron edhe emri, nevojitet pikërisht për dërgimin dhe dërgimin e të dhënave tek adresuesi. Duke tërhequr një analogji me postën tonë të shumëvuajtur, adresa IP është në të vërtetë adresa e dorëzimit ose marrjes, dhe protokolli i transportit është postieri që mund të lexojë dhe di si ta dorëzojë letrën. Ekzistojnë protokolle të ndryshme për qëllime të ndryshme, por ato kanë të njëjtin kuptim - dorëzim.

Shtresa e fundit e transportit, e cila në përgjithësi është me interes për inxhinierët e rrjetit, administratorët e sistemit. Nëse të 4 nivelet më të ulëta funksionuan siç duhet, por të dhënat nuk arritën në destinacion, atëherë problemi duhet kërkuar në softuerin e një kompjuteri të caktuar. Protokollet e të ashtuquajturave nivele të sipërme janë një shqetësim i madh për programuesit dhe ndonjëherë edhe për administratorët e sistemit (nëse ai është i angazhuar në mirëmbajtjen e serverit, për shembull). Prandaj, më tej do të përshkruaj kalimthi qëllimin e këtyre niveleve. Për më tepër, nëse e shikoni situatën në mënyrë objektive, më shpesh në praktikë funksionet e disa shtresave të sipërme të modelit OSI merren përsipër nga një aplikacion ose shërbim, dhe është e pamundur të thuhet pa mëdyshje se ku ta caktoni atë.

5) Sesioni(sesion) - menaxhon hapjen dhe mbylljen e një sesioni të transferimit të të dhënave, kontrollon të drejtat e aksesit, kontrollon sinkronizimin e fillimit dhe përfundimit të transferimit. Për shembull, nëse shkarkoni një skedar nga Interneti, atëherë shfletuesi juaj (ose përmes asaj që shkarkoni atje) dërgon një kërkesë në serverin ku ndodhet skedari. Në këtë pikë, aktivizohen protokollet e sesionit, të cilat sigurojnë shkarkimin e suksesshëm të skedarit, pas së cilës, në teori, ato fiken automatikisht, megjithëse ka opsione.

6) Ekzekutiv(prezantim) - përgatit të dhënat për përpunim nga aplikacioni përfundimtar. Për shembull, nëse ky është një skedar teksti, atëherë duhet të kontrolloni kodimin (në mënyrë që të mos funksionojë "kryakozyabrov"), është e mundur ta shpaketoni atë nga arkivi .... por këtu mund të shihni qartë se çfarë Kam shkruar më herët - është shumë e vështirë të ndash se ku përfundon niveli përfaqësuesi dhe ku fillon tjetri:

7) Aplikuar(Aplikacionet) - siç nënkupton edhe emri, shtresa e aplikacioneve që përdorin të dhënat e marra dhe shohim rezultatin e punës së të gjitha shtresave të modelit OSI. Për shembull, ju po e lexoni këtë tekst sepse e keni hapur në kodimin e duhur, fontin e duhur, etj. shfletuesin tuaj.

Dhe tani, kur kemi të paktën një kuptim të përgjithshëm të teknologjisë së procesit, e konsideroj të nevojshme të tregoj për bitet, kornizat, paketat, blloqet dhe të dhënat. Nëse ju kujtohet, në fillim të këtij artikulli ju kërkova të mos i kushtoni vëmendje kolonës së majtë në tabelën kryesore. Pra, koha e saj ka ardhur! Tani do të kalojmë përsëri nëpër të gjitha shtresat e modelit OSI dhe do të shohim se si bitet e thjeshta (zero dhe njësh) shndërrohen në të dhëna. Ne do të shkojmë në të njëjtën mënyrë nga poshtë lart, në mënyrë që të mos prishim sekuencën e zotërimit të materialit.

Në fizike nivel kemi një sinjal. Mund të jetë elektrike, optike, radiovalë, etj. Deri më tani, këto nuk janë as bit, por pajisja e rrjetit analizon sinjalin e marrë dhe e konverton atë në zero dhe një. Ky proces quhet "konvertimi i harduerit". Më tej, tashmë brenda pajisjes së rrjetit, bitet kombinohen në (tetë bit në një bajt), përpunohen dhe transmetohen në shtresën e lidhjes së të dhënave.

Në kanal nivel kemi të ashtuquajturin kornizë. Përafërsisht, kjo është një paketë bajtash, nga 64 në 1518, në një paketë, nga e cila kaloni lexon kokën, e cila përmban adresat MAC të marrësit dhe dërguesit, si dhe informacion teknik. Duke parë adresën MAC përputhet në kokë dhe në tuaj tabela ndërruese(memoria), çelësi i përcjell kornizat me përputhje të tillë në pajisjen e destinacionit

Në rrjeti nivelit, gjithë kësaj mirësie, i shtohen edhe IP adresat e marrësit dhe të dërguesit, të cilat janë nxjerrë të gjitha nga i njëjti kokë dhe kjo quhet paketë.

Në me transport Në nivel, paketa i drejtohet protokollit përkatës, kodi i të cilit tregohet në informacionin e shërbimit të titullit dhe u jepet shërbimeve të protokolleve të nivelit të sipërm, për të cilin këto janë tashmë të dhëna të plota, d.m.th. informacion në një formë të tretshme, të përdorshme për aplikime.

Në diagramin e mëposhtëm, kjo do të shihet më qartë:

Modeli i rrjetit OSI(modeli bazë referues i ndërlidhjes së sistemeve të hapura - modeli bazë referencë për ndërlidhjen e sistemeve të hapura, shkurt. EMVOS; 1978) - një model rrjeti i grupit të protokollit të rrjetit OSI / ISO (GOST R ISO / IEC 7498-1-99).

Karakteristikat e përgjithshme të modelit OSI

Për shkak të zhvillimit të zgjatur të protokolleve OSI, aktualisht grupi kryesor i protokolleve që përdoret është TCP/IP, i zhvilluar përpara miratimit të modelit OSI dhe jashtë lidhjes së tij me të.

Nga fundi i viteve 70, një numër i madh i pirgjeve të protokolleve të komunikimit të pronarit ekzistonin tashmë në botë, ndër të cilat mund të përmendim, për shembull, pirgje të tilla të njohura si DECnet, TCP / IP dhe SNA. Ky llojllojshmëri mjetesh ndërveprimi ka nxjerrë në pah problemin e papajtueshmërisë ndërmjet pajisjeve që përdorin protokolle të ndryshme. Një nga mënyrat për të zgjidhur këtë problem në atë kohë shihej si një kalim i përgjithshëm në një stack të vetëm protokolli të përbashkët për të gjitha sistemet, i krijuar duke marrë parasysh mangësitë e stivave ekzistuese. Kjo qasje akademike për krijimin e një grupi të ri filloi me zhvillimin e modelit OSI dhe zgjati shtatë vjet (1977-1984). Qëllimi i modelit OSI është të sigurojë një paraqitje të përgjithësuar të mjeteve të rrjetëzimit. Ajo u zhvillua si një lloj gjuhe universale për specialistët e rrjeteve, prandaj quhet model referimi.Në modelin OSI mjetet e komunikimit ndahen në shtatë shtresa: aplikimi, prezantimi, sesioni, transporti, rrjeti, kanali dhe fiziku... Çdo shtresë merret me një aspekt shumë specifik të ndërveprimit të pajisjeve të rrjetit.

Aplikacionet mund të zbatojnë protokollet e tyre të komunikimit duke përdorur një grup mjetesh të sistemit me shumë nivele për këtë qëllim. Kjo është arsyeja pse programuesit pajisen me një ndërfaqe të programit të aplikacionit (API). Në përputhje me skemën ideale të modelit OSI, një aplikacion mund të bëjë kërkesa vetëm në shtresën më të lartë - shtresën e aplikacionit, por në praktikë, shumë grupe të protokolleve të komunikimit i lejojnë programuesit të aksesojnë drejtpërdrejt shërbimet ose shërbimet nën shtresa. Për shembull, disa DBMS kanë pajisje të integruara për qasje në skedarë në distancë. Në këtë rast, aplikacioni nuk përdor shërbimin e skedarëve të sistemit kur akseson burimet në distancë; ai anashkalon shtresat e sipërme të modelit OSI dhe flet drejtpërdrejt me veglat e sistemit përgjegjës për transportimin e mesazheve përmes rrjetit, të cilat ndodhen në shtresat e poshtme të modelit OSI. Pra, supozojmë se aplikacioni i nyjës A dëshiron të ndërveprojë me aplikacionin e nyjes B. Për ta bërë këtë, aplikacioni A i bën një kërkesë shtresës së aplikacionit, për shembull, shërbimit të skedarëve. Bazuar në këtë kërkesë, softueri aplikativ gjeneron një mesazh në një format standard. Por, për të çuar këtë informacion në destinacionin e tij, ka ende shumë detyra për t'u zgjidhur, përgjegjësinë për të cilat e mbajnë nivelet më të ulëta. Pasi të krijohet mesazhi, shtresa e aplikacionit e drejton atë poshtë pirgut në shtresën e prezantimit. Protokolli i shtresës së prezantimit, bazuar në informacionin e marrë nga kreu i mesazhit të shtresës së aplikacionit, kryen veprimet e kërkuara dhe shton informacionin e tij të shërbimit në mesazh - titulli i shtresës së prezantimit, i cili përmban udhëzime për protokollin e shtresës së prezantimit të makinës së destinacionit. . Mesazhi që rezulton kalohet në shtresën e sesionit, e cila, nga ana tjetër, shton kokën e vet, etj. (Disa zbatime të protokollit vendosin informacionin e shërbimit jo vetëm në fillim të mesazhit si titull, por edhe në fund si një -i quajtur rimorkio.) Së fundi, mesazhi arrin në shtresën e poshtme, fizike, e cila, në fakt, e transmeton atë përmes linjave të komunikimit në makinën e destinacionit. Në këtë pikë, mesazhi është i "mbushur" me tituj të të gjitha niveleve.

Shtresa fizike vendos një mesazh në ndërfaqen e daljes fizike të kompjuterit 1, dhe ai fillon "udhëtimin" e tij në rrjet (deri në këtë pikë, mesazhi u transmetua nga një shtresë në tjetrën brenda kompjuterit 1). Kur një mesazh arrin në rrjet në ndërfaqen hyrëse të kompjuterit 2, ai merret nga shtresa e tij fizike dhe në mënyrë sekuenciale lëviz nga shtresa në shtresë. Çdo nivel analizon dhe përpunon titullin e nivelit të tij, duke kryer funksionet e duhura, dhe më pas e heq këtë titull dhe e kalon mesazhin në nivelin më të lartë. Siç shihet nga përshkrimi, entitetet e protokollit të një niveli nuk komunikojnë drejtpërdrejt me njëri-tjetrin, në këtë komunikim janë gjithmonë të përfshirë ndërmjetësit - mjetet e protokolleve të niveleve më të ulëta. Dhe vetëm nivelet fizike të nyjeve të ndryshme ndërveprojnë drejtpërdrejt.

Shtresat e modelit OSI

Në literaturë, është më e zakonshme të fillohet përshkrimi i shtresave të modelit OSI në shtresën e 7-të, e quajtur shtresa e aplikacionit, në të cilën aplikacionet e përdoruesve hyjnë në rrjet. Modeli OSI përfundon me shtresën e parë - fizike, e cila përcakton standardet e kërkuara nga prodhuesit e pavarur për mediat e transmetimit të të dhënave:

• lloji i mjetit të transmetimit (kabllo bakri, fibër optike, radio, etj.),
• lloji i modulimit të sinjalit,
• nivelet e sinjalit të gjendjeve diskrete logjike (zero dhe një).

Çdo protokoll i modelit OSI duhet të ndërveprojë ose me protokollet e nivelit të tij, ose me protokollet një njësi mbi dhe/ose nën nivelin e tij. Ndërveprimet me protokollet e nivelit të tyre quhen horizontale, dhe me nivelet një më të lartë ose më të ulët quhen vertikale. Çdo protokoll i modelit OSI mund të kryejë vetëm funksionet e shtresës së tij dhe nuk mund të kryejë funksionet e një shtrese tjetër, gjë që nuk kryhet në protokollet e modeleve alternative.

Çdo nivel, me një shkallë konvencionaliteti, ka operandin e tij - një element të dhënash logjikisht të pandashëm që mund të operohet në një nivel të veçantë brenda kornizës së modelit dhe protokolleve të përdorura: në nivelin fizik, njësia më e vogël është pak, në nivelin e lidhjes së të dhënave, informacioni kombinohet në korniza, në nivelin e rrjetit - në pako (datagrame), në transport - në segmente. Çdo pjesë e të dhënave e kombinuar logjikisht për transmetim - një kornizë, paketë, datagram - konsiderohet një mesazh. Janë mesazhet në përgjithësi që janë operandët e niveleve të sesionit, prezantimit dhe aplikimit.

Teknologjitë bazë të rrjetit përfshijnë shtresat fizike dhe të lidhjes së të dhënave.

Niveli i aplikimit

Shtresa e aplikacionit (shtresa e aplikacionit) - niveli më i lartë i modelit që siguron ndërveprimin e aplikacioneve të përdoruesve me rrjetin:

• Lejon aplikacionet të konsumojnë shërbimet e rrjetit:
  • qasje në distancë në skedarë dhe baza të të dhënave,
  • përcjellja e emailit;
• është përgjegjës për transferimin e informacionit të shërbimit;
• ofron aplikacione informacione për gabimet;
• gjeneron kërkesa për shtresën e prezantimit.

Protokollet e aplikimit: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET dhe të tjerë.

Shtresa e prezantimit

Shtresa e prezantimit siguron konvertimin e protokollit dhe kodimin / dekodimin e të dhënave. Kërkesat e aplikimit të marra nga shtresa e aplikacionit konvertohen në një format për transmetim përmes rrjetit në shtresën e prezantimit dhe të dhënat e marra nga rrjeti konvertohen në formatin e aplikacionit. Në këtë nivel, mund të kryhet ngjeshja / dekompresimi ose enkriptimi / deshifrimi, si dhe ridrejtimi i kërkesave në një burim tjetër rrjeti nëse ato nuk mund të përpunohen në nivel lokal.

Shtresa e prezantimit është zakonisht një protokoll i ndërmjetëm për transformimin e informacionit nga shtresat ngjitur. Kjo lejon që aplikacionet të shkëmbehen në sisteme kompjuterike heterogjene në një mënyrë transparente për aplikim. Shtresa e prezantimit siguron formatimin dhe transformimin e kodit. Formatimi i kodit përdoret për të siguruar që aplikacioni të marrë informacion për përpunim që ka kuptim për të. Nëse është e nevojshme, kjo shtresë mund të përkthehet nga një format i të dhënave në tjetrin.

Shtresa e prezantimit merret jo vetëm me formatet dhe paraqitjen e të dhënave, por edhe me strukturat e të dhënave që përdoren nga programet. Kështu, Shtresa 6 siguron që të dhënat të organizohen në tranzit.

Për të kuptuar se si funksionon kjo, imagjinoni se ekzistojnë dy sisteme. Njëri përdor kodin binar të zgjeruar EBCDIC për të përfaqësuar të dhënat, për shembull, mund të jetë një mainframe IBM, dhe tjetri përdor kodin standard amerikan të shkëmbimit të informacionit (ASCII) (përdorur nga shumica e prodhuesve të tjerë të kompjuterave). Nëse të dy sistemet duhet të shkëmbejnë informacion, atëherë nevojitet një shtresë prezantimi që do të kryejë konvertimin dhe do të përkthejë midis dy formateve të ndryshme.

Një funksion tjetër i kryer në nivelin e prezantimit është enkriptimi i të dhënave, i cili përdoret kur është e nevojshme për të mbrojtur informacionin e transmetuar nga aksesi nga marrës të paautorizuar. Për të zgjidhur këtë problem, proceset dhe kodet në nivelin e prezantimit duhet të kryejnë transformime të të dhënave. Në këtë nivel, ka rutina të tjera që kompresojnë tekstet dhe konvertojnë imazhet grafike në rrjedha bit, në mënyrë që ato të mund të transmetohen përmes rrjetit.

Standardet e nivelit të prezantimit përcaktojnë gjithashtu se si paraqiten grafikët. Për këto qëllime, mund të përdoret formati PICT - një format imazhi që përdoret për transferimin e grafikëve QuickDraw midis programeve.

Një tjetër format përfaqësimi është formati i skedarit të imazhit të etiketuar TIFF, i cili përdoret zakonisht për bitmap me rezolucion të lartë. Standardi tjetër i nivelit të prezantimit që mund të përdoret për grafikë është standardi i zhvilluar nga Joint Photographic Expert Group; në përdorimin e përditshëm, ky standard quhet thjesht JPEG.

Ekziston një grup tjetër standardesh të nivelit të prezantimit që përcaktojnë prezantimin e zërit dhe filmit. Kjo përfshin një ndërfaqe dixhitale të instrumenteve muzikore (MIDI) për prezantimin dixhital të muzikës, një standard MPEG i zhvilluar nga Grupi i Ekspertëve të Kinematografisë, i përdorur për të ngjeshur dhe koduar videoklipet në CD, dixhitalizimin e ruajtjes dhe transferimin me shpejtësi deri në 1.5 Mbps dhe QuickTime është një standard që përshkruan elementet audio dhe video për programet që ekzekutohen në kompjuterët Macintosh dhe PowerPC.

Protokollet e shtresës së prezantimit: AFP - Apple Filing Protocol, ICA - Independent Computing Architecture, LPP - Lightweight Presentation Protocol, NCP - NetWare Core Protocol, NDR - Network Representation Data, XDR - External Representation, X.25 PAD - Packet Assembleer Protocol / Distributors ...

Niveli i seancës

Shtresa e sesionit të modelit siguron mirëmbajtjen e sesionit të komunikimit, duke i lejuar aplikacionet të ndërveprojnë me njëri-tjetrin për një kohë të gjatë. Shtresa kontrollon krijimin / përfundimin e sesionit, shkëmbimin e informacionit, sinkronizimin e detyrave, përcaktimin e së drejtës për të transferuar të dhëna dhe mbajtjen e një sesioni gjatë periudhave të pasivitetit të aplikacioneve.

Protokollet e shtresës së sesionit: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Shërbimi i emrit të ruajtjes së internetit), L2F (Protokolli i përcjelljes së shtresës 2), L2TP (Protokolli i tunelit të shtresës 2), NetBIOS (Sistemi i daljes bazë të hyrjes në rrjet), PAP (Protokolli i vërtetimit të fjalëkalimit), PPTP (Protokolli i tunelit nga pikë në pikë), RPC (Protokolli i thirrjes së procedurës në distancë), RTCP (Protokolli i kontrollit të transportit në kohë reale), SMPP (mesazh i shkurtër peer-to-peer), SCP (protokolli i kontrollit të sesionit), ZIP (Protokolli i informacionit të zonës), SDP (Protokolli i drejtpërdrejtë i foleve]) ...

Shtresa e transportit

Shtresa e transportit të modelit është krijuar për të siguruar transferim të besueshëm të të dhënave nga dërguesi te marrësi. Në të njëjtën kohë, niveli i besueshmërisë mund të ndryshojë shumë. Ka shumë klasa të protokolleve të shtresave të transportit, duke filluar nga protokollet që ofrojnë vetëm funksionet bazë të transportit (për shembull, funksionet e transferimit të të dhënave pa konfirmimin e marrjes) dhe duke përfunduar me protokolle që garantojnë dërgimin e paketave të shumta të të dhënave në sekuencën e duhur në destinacion. , multipleksoni rrjedhat e shumta të të dhënave, sigurojnë një mekanizëm kontrolli të rrjedhës së të dhënave dhe garantojnë vlefshmërinë e të dhënave të marra. Për shembull, UDP është i kufizuar në monitorimin e integritetit të të dhënave brenda një datagrami të vetëm dhe nuk përjashton mundësinë e humbjes së një pakete të tërë, ose dublimit të paketave, shkeljen e rendit në të cilin merren paketat e të dhënave; TCP siguron transmetim të vazhdueshëm të besueshëm të të dhënave, duke eliminuar humbjen e të dhënave ose jashtë renditjes ose dyfishimin, mund të rishpërndajë të dhëna, duke thyer pjesë të mëdha të të dhënave në fragmente dhe anasjelltas, duke i ngjitur fragmentet në një paketë.

Protokollet e shtresës së transportit: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel | Canal Fiber Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP ( NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Shtresa e rrjetit

Shtresa e rrjetit (lang-en | shtresa e rrjetit) e modelit përdoret për të përcaktuar rrugën e transmetimit të të dhënave. Përgjegjës për përkthimin e adresave dhe emrave logjikë në ato fizike, përcaktimin e rrugëve më të shkurtra, kalimin dhe rrugëzimin, ndjekjen e problemeve dhe "ngjeshurat" në rrjet.

Protokollet e shtresës së rrjetit i drejtojnë të dhënat nga burimi në destinacion. Pajisjet (ruterat) që funksionojnë në këtë nivel quhen në mënyrë konvencionale pajisje të nivelit të tretë (sipas numrit të nivelit në modelin OSI).

Protokollet e shtresës së rrjetit: IP / IPv4 / IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange), X.25 (pjesërisht i implementuar në shtresën 2), CLNP (protokolli i rrjetit pa lidhje), IPsec (Siguria e Protokollit të Internetit). Protokollet e rrugëtimit - RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First).

Shtresa e lidhjes

Shtresa e lidhjes së të dhënave është projektuar për të siguruar ndërveprimin e rrjeteve në shtresën fizike dhe për të kontrolluar gabimet që mund të ndodhin. Të dhënat e marra nga shtresa fizike, të paraqitura në bit, ato i paketojnë në korniza, i kontrollon për integritet dhe, nëse është e nevojshme, korrigjon gabimet (gjeneron një kërkesë të përsëritur për një kornizë të dëmtuar) dhe i dërgon në shtresën e rrjetit. Shtresa e lidhjes mund të ndërveprojë me një ose më shumë shtresa fizike, duke kontrolluar dhe menaxhuar këtë ndërveprim.

Specifikimi IEEE 802 e ndan këtë shtresë në dy nënshtresa: MAC (Media Access Control) rregullon aksesin në mediumin fizik të përbashkët, LLC (kontrolli i lidhjes logjike) ofron shërbimin e shtresës së rrjetit.

Çelësat, urat dhe pajisjet e tjera funksionojnë në këtë nivel. Këto pajisje thuhet se përdorin adresimin e shtresës 2 (sipas numrit të shtresës në modelin OSI).

Protokollet e shtresës së lidhjes: ARCnet, ATM (Modaliteti i Transferimit Asinkron), Rrjeti i Zonës së Kontrolluesit (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ndërrimi automatik i mbrojtjes së Ethernetit (EAPS), Ndërfaqja e të dhënave të shpërndara me fibra (FDDI), Releja e kornizës, niveli i lartë Kontrolli i lidhjes së të dhënave (HDLC), IEEE 802.2 (ofron funksione LLC për shtresat IEEE 802 MAC), Procedurat e qasjes në lidhje, kanali D (LAPD), LAN pa tel IEEE 802.11, LocalTalk, Ndërrimi i etiketave me shumë protokolle (MPLS), Protokolli pikë-për-pikë (PPP), Protokolli pikë-për-pikë mbi Ethernet (PPPoE), StarLan, Unaza Token, Zbulimi i Lidhjeve Njëdrejtimëshe (UDLD), x.25]], ARP.

Në programim, kjo shtresë përfaqëson drejtuesin e kartës së rrjetit; në sistemet operative ekziston një ndërfaqe softuerike për ndërveprimin e kanalit dhe shtresave të rrjetit me njëri-tjetrin. Ky nuk është një nivel i ri, por thjesht një zbatim i modelit specifik për OS. Shembuj të ndërfaqeve të tilla: ODI, NDIS, UDI.

Shtresa fizike

Shtresa fizike - shtresa e poshtme e modelit, e cila përcakton mënyrën e transferimit të të dhënave, të përfaqësuara në formë binare, nga një pajisje (kompjuter) në tjetrën. Organizata të ndryshme janë të përfshira në përpilimin e metodave të tilla, duke përfshirë: Institutin e Inxhinierëve Elektrikë dhe Elektronikë, Aleancën e Industrisë Elektronike, Institutin Evropian të Standardeve të Telekomunikacionit dhe të tjerë. Ata transferojnë sinjale elektrike ose optike në një kabllo ose radio ajër dhe, në përputhje me rrethanat, i marrin dhe i konvertojnë ato në bit të dhënash në përputhje me metodat e kodimit të sinjaleve dixhitale.

Hubs]], përsëritësit e sinjalit dhe konvertuesit e mediave gjithashtu funksionojnë në këtë nivel.

Funksionet e shtresës fizike zbatohen në të gjitha pajisjet e lidhura në rrjet. Në anën e kompjuterit, funksionet e shtresës fizike kryhen nga një përshtatës rrjeti ose një port serik. Shtresa fizike përfshin ndërfaqet fizike, elektrike dhe mekanike ndërmjet dy sistemeve. Shtresa fizike përcakton lloje të tilla të mediave të transmetimit të të dhënave si fibra optike, çifti i përdredhur, kabllo koaksiale, kanali i transmetimit të të dhënave satelitore, etj. Llojet standarde të ndërfaqeve të rrjetit që lidhen me shtresën fizike janë :)