Warstwy modelu OSI od fizycznych do zastosowań

Model Open Systems Interconnection (OSI) definiuje strukturę sieciową do implementacji protokołów w warstwach, z kontrolą przekazywaną z jednej warstwy do drugiej. Obecnie jest używany przede wszystkim jako narzędzie dydaktyczne. Koncepcyjnie dzieli architekturę sieci komputerowej na 7 warstw w logicznej kolejności.

Niższe warstwy zajmują się sygnałami elektrycznymi, fragmentami dane binarnei routing tych danych w sieciach. Wyższe poziomy obejmują żądania i odpowiedzi sieciowe, reprezentację danych i protokoły sieciowe, widziane z punktu widzenia użytkownika.

Model OSI został pierwotnie pomyślany jako standardowa architektura do budowania systemów sieciowych, a wiele popularnych obecnie technologii sieciowych odzwierciedla warstwowy projekt OSI.

Warstwa fizyczna

W warstwie 1 fizyczna warstwa modelu OSI jest odpowiedzialna za ostateczną transmisję danych cyfrowych bity z warstwy fizycznej urządzenia wysyłającego (źródłowego) przez media komunikacji sieciowej do warstwy fizycznej urządzenia odbiorczego (docelowego).

Przykłady technologii warstwy 1 obejmują Kable Ethernet oraz koncentratory. Również piasty i inne przemienniki to standardowe urządzenia sieciowe działające w warstwie fizycznej, podobnie jak złącza kablowe.

W warstwie fizycznej dane są przesyłane przy użyciu typu sygnalizacji obsługiwanej przez medium fizyczne: napięcia elektrycznego, częstotliwości radiowych lub impulsów światła podczerwonego lub zwykłego.

Warstwa łącza danych

Podczas uzyskiwania danych z warstwy fizycznej, warstwa łącza danych sprawdza fizyczne błędy transmisji i pakuje bity w ramki danych. Warstwa łącza danych zarządza również fizycznymi schematami adresowania, takimi jak: Adresy MAC dla sieci Ethernet, kontrola dostępu urządzeń sieciowych do medium fizycznego.

Ponieważ warstwa łącza danych jest najbardziej złożoną warstwą w modelu OSI, często dzieli się ją na dwie części: Media Access Control podwarstwa i Kontrola łącza logicznego podwarstwa.

Warstwa sieci

Warstwa sieci dodaje koncepcję routingu ponad warstwę łącza danych. Kiedy dane docierają do warstwy sieciowej, adres źródłowy i docelowy zawarte w każdej ramce są sprawdzane w celu określenia, czy dane dotarły do ​​miejsca docelowego. Jeśli dane dotarły do ​​miejsca docelowego, warstwa 3 formatuje dane w pakiety dostarczane do warstwy transportowej. W przeciwnym razie warstwa sieciowa aktualizuje adres docelowy i przesuwa ramkę do niższych warstw.

Aby obsługiwać routing, warstwa sieciowa utrzymuje adresy logiczne, takie jak: Adresy IP dla urządzeń w sieci. Warstwa sieciowa zarządza również mapowaniem między tymi adresami logicznymi a adresami fizycznymi. W sieciach IPv4 to mapowanie jest realizowane przez Protokół rozwiązywania adresów (ARP); Zastosowania IPv6 Protokół wykrywania sąsiadów (NDP).

Warstwa transportowa

Warstwa transportowa dostarcza dane przez połączenia sieciowe. TCP (Protokół kontroli transmisji) i UDP (User Datagram Protocol) to najczęstsze przykłady warstwy transportowej 4 protokoły sieciowe. Różne protokoły transportowe mogą obsługiwać szereg opcjonalnych możliwości, w tym odzyskiwanie błędów, kontrolę przepływu i obsługę retransmisji.

Warstwa sesji

Warstwa sesji zarządza sekwencją i przepływem zdarzeń, które inicjują i przerywają połączenia sieciowe. W warstwie 5 jest zbudowany, aby obsługiwać wiele typów połączeń, które można tworzyć dynamicznie i uruchamiać w poszczególnych sieciach.

Warstwa prezentacji

Warstwa Prezentacja ma najprostszą funkcję dowolnego elementu modelu OSI. W warstwie 6 obsługuje przetwarzanie składni danych wiadomości, takie jak konwersje formatów i szyfrowanie/deszyfrowanie potrzebne do obsługi warstwy aplikacji nad nią.

Warstwa aplikacji

Warstwa aplikacji dostarcza usługi sieciowe aplikacjom użytkownika końcowego. Usługi sieciowe to protokoły, które pracują z danymi użytkownika. Na przykład w aplikacji przeglądarki internetowej protokół warstwy aplikacji HTTP pakuje dane potrzebne do wysyłania i odbierania zawartości strony internetowej. Ta warstwa 7 dostarcza dane do (i uzyskuje dane z) warstwy prezentacji.