Модель OSI (Open Systems Interconnection)
Модель OSI была разработана Международной организацией по стандартизации (ISO) и описывает передачу данных в сетях через семь уровней. Каждый уровень модели OSI имеет свои функции и отвечает за определенный аспект передачи данных.
Уровни модели OSI:
- Физический уровень (Physical Layer)
Функции: Отвечает за передачу физических сигналов по сети, такие как электрические сигналы, световые импульсы или радиоволны.
Пример: Кабели Ethernet, радиоволны Wi-Fi. - Канальный уровень (Data Link Layer)
Функции: Обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу, исправляет ошибки на физическом уровне, управляет доступом к среде.
Пример: Протокол Ethernet, Wi-Fi (802.11). - Сетевой уровень (Network Layer)
Функции: Отвечает за маршрутизацию данных между узлами сети и выбор оптимального пути передачи.
Пример: Протокол IP (Internet Protocol). - Транспортный уровень (Transport Layer)
Функции: Обеспечивает надежную передачу данных между узлами, управляет потоками данных и контролирует ошибки.
Пример: Протоколы TCP, UDP. - Сеансовый уровень (Session Layer)
Функции: Управляет установкой, поддержанием и завершением сеансов связи между приложениями.
Пример: Протоколы SMB, PPTP. - Представительский уровень (Presentation Layer)
Функции: Обеспечивает преобразование данных в формат, пригодный для передачи или обработки на различных устройствах.
Пример: Шифрование данных (SSL/TLS), преобразование кодировок. - Прикладной уровень (Application Layer)
Функции: Обеспечивает взаимодействие конечных приложений с сетью. Этот уровень использует прикладные протоколы для передачи данных.
Пример: HTTP, FTP, SMTP, DNS.
Модель TCP/IP
Модель TCP/IP, в отличие от OSI, разработана как практическая архитектура для работы интернета и включает в себя четыре уровня. Она используется для взаимодействия различных сетей и устройств в интернете.
Уровни модели TCP/IP:
- Сетевой интерфейс (Network Interface Layer)
Функции: Отвечает за физическое соединение устройства с сетью и передачу данных по физическому каналу.
Пример: Ethernet, Wi-Fi. - Интернет-уровень (Internet Layer)
Функции: Обеспечивает маршрутизацию пакетов данных между сетями, управляет передачей данных через интернет.
Пример: Протокол IP, ICMP. - Транспортный уровень (Transport Layer)
Функции: Обеспечивает надежную передачу данных между узлами, управляет сегментацией и сборкой данных.
Пример: Протоколы TCP, UDP. - Прикладной уровень (Application Layer)
Функции: Отвечает за взаимодействие с пользователем и использование прикладных протоколов для передачи данных.
Пример: HTTP, FTP, SMTP, DNS.
Таблица отличий модели OSI и TCP/IP:
Уровни | Модель OSI (7 уровней) | Модель TCP/IP (4 уровня) | Примеры протоколов |
---|---|---|---|
Прикладной | Прикладной (Application) | Прикладной (Application) | HTTP, FTP, DNS, SMTP |
Представительский | Представительский (Presentation) | — | SSL/TLS, JPEG, MPEG |
Сеансовый | Сеансовый (Session) | — | SMB, PPTP |
Транспортный | Транспортный (Transport) | Транспортный (Transport) | TCP, UDP |
Сетевой | Сетевой (Network) | Интернет-уровень (Internet) | IP, ICMP |
Канальный | Канальный (Data Link) | Сетевой интерфейс (Network Interface) | Ethernet, Wi-Fi (802.11) |
Физический | Физический (Physical) | Сетевой интерфейс (Network Interface) | Кабели, радиоволны |
Примеры использования каждого уровня
Пример работы модели OSI:
- Физический уровень: Компьютеры соединены через Ethernet-кабель.
- Канальный уровень: Внутри одной локальной сети кадры Ethernet передаются между коммутаторами и конечными устройствами.
- Сетевой уровень: Данные, отправленные с одного устройства, пересекают маршрутизатор с использованием IP-протокола для пересылки данных на другой сегмент сети.
- Транспортный уровень: Протокол TCP делит данные на сегменты, которые затем передаются по сети.
- Сеансовый уровень: Сеанс связи между клиентом и сервером устанавливается для передачи файлов через FTP.
- Представительский уровень: Данные файла шифруются с использованием SSL для обеспечения безопасности.
- Прикладной уровень: Пользователь загружает файл с веб-сайта через протокол HTTP.
Пример работы модели TCP/IP:
- Сетевой интерфейс: Компьютеры соединены через Ethernet-кабель, и данные передаются через физическую сеть.
- Интернет-уровень: Протокол IP управляет маршрутизацией пакетов данных между сетями. Например, пакет направляется из домашней сети через маршрутизатор в интернет.
- Транспортный уровень: TCP сегментирует данные и обеспечивает их надежную доставку к месту назначения.
- Прикладной уровень: Пользователь отправляет электронное письмо с помощью протокола SMTP или просматривает веб-страницу через HTTP.
Заключение
Модели OSI и TCP/IP имеют общие цели — организовать и стандартизировать передачу данных в сетях. Модель OSI — это концептуальная модель, которая подробно описывает каждый уровень связи, а TCP/IP — более практическая модель, которая широко используется для работы интернет-протоколов. Важно понимать обе модели, чтобы эффективно строить и поддерживать сети.