ฉันจะพยายามอธิบายให้ง่ายที่สุดว่า OSI สัตว์ร้ายคืออะไรและใครต้องการมัน หากคุณต้องการเชื่อมโยงชีวิตของคุณกับเทคโนโลยีสารสนเทศและอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเดินทาง การทำความเข้าใจการทำงานของ OSI นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ผู้เชี่ยวชาญทุกคนจะบอกคุณเรื่องนี้
ฉันจะเริ่มต้นด้วยการกำหนดว่ามันเป็นเรื่องปกติอย่างไร โมเดล OSI เป็นแบบจำลองทางทฤษฎีในอุดมคติสำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย ซึ่งหมายความว่าในทางปฏิบัติ คุณจะไม่พบการจับคู่แบบตรงทั้งหมดกับโมเดลนี้ เนื่องจากเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่นักพัฒนาเครือข่ายและผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายยึดถือ เพื่อรักษาความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ของตน คุณสามารถเปรียบเทียบสิ่งนี้กับความคิดของผู้คนเกี่ยวกับบุคคลในอุดมคติ - คุณจะไม่พบมันทุกที่ แต่ทุกคนรู้ว่าต้องพยายามเพื่ออะไร
ฉันต้องการร่างโครงร่างหนึ่งอย่างทันที - สิ่งที่ส่งผ่านเครือข่ายภายในโมเดล OSI ฉันจะเรียกข้อมูลซึ่งไม่ถูกต้องทั้งหมด แต่เพื่อไม่ให้ผู้อ่านมือใหม่สับสนกับเงื่อนไข ฉันจึงประนีประนอมกับมโนธรรมของฉัน
ต่อไปนี้คือแผนภาพแบบจำลอง OSI ที่เป็นที่รู้จักและเข้าใจได้ดีที่สุด จะมีภาพวาดเพิ่มเติมในบทความ แต่ฉันเสนอให้พิจารณาภาพแรกเป็นหลัก:
ตารางประกอบด้วยสองคอลัมน์ ในระยะเริ่มต้น เราสนใจเฉพาะคอลัมน์ที่ถูกต้องเท่านั้น เราจะอ่านตารางจากล่างขึ้นบน (มิฉะนั้น:)) อันที่จริง นี่ไม่ใช่ความตั้งใจของฉัน แต่ฉันทำเพื่อความสะดวกในการดูดซึมข้อมูล - จากง่ายไปซับซ้อน ไป!
ทางด้านขวาของตารางด้านบน จากล่างขึ้นบน เส้นทางของข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่าย (เช่น จากเราเตอร์ที่บ้านของคุณไปยังคอมพิวเตอร์ของคุณ) จะปรากฏขึ้น การชี้แจง - หากคุณอ่านเลเยอร์ OSI จากล่างขึ้นบน นี่จะเป็นเส้นทางข้อมูลที่ฝั่งรับ ถ้าจากบนลงล่าง ในทางกลับกัน - ด้านส่ง ฉันหวังว่ามันจะชัดเจนจนถึงตอนนี้ เพื่อขจัดข้อสงสัยอย่างสมบูรณ์ นี่คือแผนภาพอื่นเพื่อความชัดเจน:
ในการติดตามเส้นทางของข้อมูลและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับพวกเขาผ่านระดับต่างๆ ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการว่าพวกเขาเคลื่อนที่ไปตามเส้นสีน้ำเงินบนไดอะแกรมได้อย่างไร ขั้นแรกให้ย้ายจากบนลงล่างตามระดับ OSI จากคอมพิวเตอร์เครื่องแรก จากนั้นจาก จากล่างขึ้นบนเป็นวินาที ตอนนี้เรามาดูแต่ละระดับกันดีกว่า
1) กายภาพ (ฟิสิคัล) - หมายถึง "สื่อการส่งข้อมูล" ที่เรียกว่า สายไฟ, สายเคเบิลออปติก, คลื่นวิทยุ (ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบไร้สาย) และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ตัวอย่างเช่น หากคอมพิวเตอร์ของคุณเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่านสายเคเบิล สายไฟ หน้าสัมผัสที่ปลายสาย หน้าสัมผัสของขั้วต่อการ์ดเครือข่ายของคอมพิวเตอร์ของคุณ รวมถึงวงจรไฟฟ้าภายในบนแผงคอมพิวเตอร์ คุณภาพของการถ่ายโอนข้อมูลที่ระดับแรกทางกายภาพ วิศวกรเครือข่ายมีแนวคิดเรื่อง "ปัญหาเกี่ยวกับฟิสิกส์" ซึ่งหมายความว่าผู้เชี่ยวชาญเห็นว่าอุปกรณ์ชั้นกายภาพเป็นตัวการในการ "ไม่ส่งข้อมูล" ของข้อมูล เช่น สายเคเบิลเครือข่ายขาดที่ใดที่หนึ่ง หรือสัญญาณต่ำ ระดับ
2) Channel (ดาต้าลิงค์) - สิ่งนี้น่าสนใจกว่ามาก เพื่อให้เข้าใจถึง data link layer ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจแนวคิดของที่อยู่ MAC เนื่องจากเป็นผู้ที่จะเป็นตัวละครหลักในบทนี้:) ที่อยู่ MAC เรียกอีกอย่างว่า "ที่อยู่จริง", "ที่อยู่ฮาร์ดแวร์" เป็นชุดอักขระ 12 ตัวในระบบตัวเลข คั่นด้วยเครื่องหมายขีดกลางหรือทวิภาค 6 ตัว เช่น 08: 00: 27: b4: 88: c1 จำเป็นต้องระบุอุปกรณ์เครือข่ายบนเครือข่ายโดยไม่ซ้ำกัน ตามทฤษฎีแล้ว ที่อยู่ MAC จะไม่ซ้ำกันทั่วโลก กล่าวคือ ไม่มีที่ไหนในโลกที่จะมีที่อยู่เช่นนี้ได้ และมันถูก "เย็บ" ไว้ในอุปกรณ์เครือข่ายในขั้นตอนการผลิต อย่างไรก็ตาม มีวิธีง่าย ๆ ในการเปลี่ยนเป็นแบบใดแบบหนึ่ง และนอกจากนี้ ผู้ผลิตที่ไร้ยางอายและไม่ค่อยรู้จักบางรายไม่ลังเลที่จะตอกย้ำ ตัวอย่างเช่น การ์ดเครือข่ายจำนวน 5,000 ชุดที่มี MAC เดียวกันทุกประการ ดังนั้น หากมี "พี่ชาย-กายกรรม" อย่างน้อยสองคนปรากฏในเครือข่ายท้องถิ่นเดียวกัน ความขัดแย้งและปัญหาก็จะเริ่มต้นขึ้น
ดังนั้น ที่ชั้นดาต้าลิงค์ ข้อมูลจะถูกประมวลผลโดยอุปกรณ์เครือข่าย ซึ่งมีความสนใจเพียงสิ่งเดียวเท่านั้น - ที่อยู่ MAC ที่มีชื่อเสียงของเรา นั่นคือ เขามีความสนใจในผู้รับส่งของตัวอย่างเช่น อุปกรณ์เลเยอร์ลิงก์ประกอบด้วยสวิตช์ (เป็นสวิตช์ด้วย) โดยจะเก็บที่อยู่ MAC ของอุปกรณ์เครือข่ายไว้ในหน่วยความจำซึ่งมีการเชื่อมต่อโดยตรงและเชื่อมต่อโดยตรง และเมื่อได้รับข้อมูลบนพอร์ตรับ อุปกรณ์จะตรวจสอบ MAC ที่อยู่ในข้อมูลด้วยที่อยู่ MAC ที่มีอยู่ในหน่วยความจำ หากมีข้อมูลที่ตรงกัน ข้อมูลจะถูกส่งไปยังผู้รับ ส่วนที่เหลือจะถูกละเว้น
3) เครือข่าย (เครือข่าย) - ระดับ "ศักดิ์สิทธิ์" ความเข้าใจในหลักการทำงานซึ่งส่วนใหญ่ทำให้วิศวกรเครือข่ายดังกล่าว ที่นี่กฎ "ที่อยู่ IP" ด้วยกำปั้นเหล็กนี่คือพื้นฐานของพื้นฐาน เนื่องจากมีที่อยู่ IP จึงสามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายท้องถิ่นเดียวกันได้ การถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นต่าง ๆ เรียกว่า routing และอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ทำได้คือเราเตอร์ (พวกเขาเป็นเราเตอร์เช่นกันแม้ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแนวคิดของเราเตอร์จะถูกบิดเบือนอย่างมาก)
ดังนั้นที่อยู่ IP - หากคุณไม่ลงรายละเอียดนี่คือชุดตัวเลข 12 หลักในระบบแคลคูลัสทศนิยม ("ปกติ") แบ่งออกเป็น 4 octets คั่นด้วยจุดซึ่งกำหนดให้กับเครือข่าย อุปกรณ์เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย คุณต้องเจาะลึกลงไปอีกเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น หลายคนทราบที่อยู่จากชุดข้อมูล 192.168.1.23 เห็นได้ชัดว่าไม่มี 12 หลักที่นี่ อย่างไรก็ตาม หากคุณเขียนที่อยู่ในรูปแบบเต็ม ทุกอย่างจะเข้าที่ - 192.168.001.023 เราจะไม่เจาะลึกในขั้นตอนนี้ เนื่องจากการกำหนดที่อยู่ IP เป็นหัวข้อแยกต่างหากสำหรับเรื่องราวและการแสดงผล
4) Transport layer (transport) - ตามที่ระบุในชื่อ จำเป็นสำหรับการจัดส่งและการส่งข้อมูลไปยังผู้รับอย่างแม่นยำ เมื่อเปรียบเทียบกับอีเมลที่ต้องทนทุกข์ทรมานมานานของเรา ที่อยู่ IP คือที่อยู่สำหรับจัดส่งหรือใบเสร็จรับเงิน และโปรโตคอลการขนส่งคือบุรุษไปรษณีย์ที่สามารถอ่านและรู้วิธีส่งจดหมายได้ มีโปรโตคอลที่แตกต่างกันสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน แต่มีความหมายเหมือนกัน - การจัดส่ง
เลเยอร์การขนส่งเป็นเลเยอร์สุดท้าย ซึ่งเป็นที่สนใจของวิศวกรเครือข่าย ผู้ดูแลระบบ หากระดับล่างทั้ง 4 ทำงานตามที่ควรจะเป็น แต่ข้อมูลไม่ถึงปลายทาง จะต้องค้นหาปัญหาในซอฟต์แวร์ของคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง โปรโตคอลของระดับบนที่เรียกว่าความกังวลอย่างมากสำหรับโปรแกรมเมอร์และบางครั้งก็ยังคงอยู่กับผู้ดูแลระบบ (หากเขามีส่วนร่วมในการบำรุงรักษาเซิร์ฟเวอร์) ดังนั้น ฉันจะอธิบายเพิ่มเติมถึงจุดประสงค์ของระดับเหล่านี้ในการผ่าน นอกจากนี้ หากคุณพิจารณาสถานการณ์อย่างเป็นกลาง ในทางปฏิบัติ ส่วนใหญ่แล้ว หน้าที่ของแบบจำลอง OSI ชั้นบนหลายๆ ชั้นจะถูกควบคุมโดยแอปพลิเคชันหรือบริการเดียว และเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุอย่างชัดเจนว่าจะมอบหมายให้ที่ไหน
5) เซสชัน - ควบคุมการเปิดและปิดของเซสชันการถ่ายโอนข้อมูล ตรวจสอบสิทธิ์การเข้าถึง ควบคุมการซิงโครไนซ์ของการเริ่มต้นและสิ้นสุดของการถ่ายโอน ตัวอย่างเช่น หากคุณดาวน์โหลดไฟล์จากอินเทอร์เน็ต เบราว์เซอร์ของคุณ (หรือผ่านสิ่งที่คุณดาวน์โหลดที่นั่น) จะส่งคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ไฟล์นั้นตั้งอยู่ ณ จุดนี้ โปรโตคอลเซสชันถูกเปิดใช้งาน ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าการดาวน์โหลดไฟล์สำเร็จ หลังจากนั้นในทางทฤษฎี ไฟล์เหล่านั้นจะถูกปิดโดยอัตโนมัติ แม้ว่าจะมีตัวเลือกต่างๆ อยู่ก็ตาม
6) ตัวแทน (การนำเสนอ) - เตรียมข้อมูลสำหรับการประมวลผลโดยการสมัครขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น หากเป็นไฟล์ข้อความ คุณต้องตรวจสอบการเข้ารหัส (เพื่อไม่ให้ "kryakozyabrov" ทำงาน) จึงสามารถแกะไฟล์ออกจากไฟล์เก็บถาวรได้…. แต่ที่นี่ อีกครั้ง สิ่งที่ฉันเขียนเกี่ยวกับก่อนหน้านี้มีการติดตามอย่างชัดเจน - ยากมากที่จะแยกว่าระดับตัวแทนสิ้นสุดที่ใด และระดับต่อไปเริ่มต้นที่ใด:
7) แอปพลิเคชัน (แอปพลิเคชัน) - ตามชื่อที่บ่งบอกถึงระดับของแอปพลิเคชันที่ใช้ข้อมูลที่ได้รับและเราเห็นผลของแรงงานในทุกระดับของแบบจำลอง OSI ตัวอย่างเช่น คุณกำลังอ่านข้อความนี้เนื่องจากคุณเปิดข้อความด้วยการเข้ารหัสที่ถูกต้อง แบบอักษรที่ถูกต้อง ฯลฯ เบราว์เซอร์ของคุณ
และตอนนี้ อย่างน้อยเมื่อเรามีความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับเทคโนโลยีกระบวนการ ฉันคิดว่าจำเป็นต้องบอกว่าบิต เฟรม แพ็กเก็ต บล็อก และข้อมูลคืออะไรถ้าคุณจำได้ ตอนต้นของบทความนี้ ฉันขอให้คุณอย่าไปสนใจคอลัมน์ด้านซ้ายในตารางหลัก ดังนั้นถึงเวลาของเธอแล้ว! ตอนนี้เราจะพูดถึงเลเยอร์ทั้งหมดของโมเดล OSI อีกครั้งและดูว่าบิตแบบง่าย (ศูนย์และหนึ่ง) ถูกแปลงเป็นข้อมูลอย่างไร เราจะไปในทางเดียวกันจากล่างขึ้นบนเพื่อไม่ให้รบกวนลำดับของการเรียนรู้วัสดุ
ในระดับกายภาพ เรามีสัญญาณ อาจเป็นไฟฟ้า ออปติคัล คลื่นวิทยุ ฯลฯ จนถึงตอนนี้ สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แม้แต่บิต แต่อุปกรณ์เครือข่ายวิเคราะห์สัญญาณที่ได้รับและแปลงเป็นศูนย์และสัญญาณ กระบวนการนี้เรียกว่า "การแปลงฮาร์ดแวร์" นอกจากนี้ ภายในอุปกรณ์เครือข่ายแล้ว บิตจะถูกรวมเป็นไบต์ (มีแปดบิตในหนึ่งไบต์) ประมวลผลและส่งไปยังชั้นดาต้าลิงค์
ที่ระดับดาต้าลิงค์เรามีสิ่งที่เรียกว่า ถ้าคร่าวๆ นี่คือแพ็คของไบต์จาก 64 ถึง 1518 ในหนึ่งแพ็คจากที่สวิตช์อ่านส่วนหัวซึ่งมีที่อยู่ MAC ของผู้รับและผู้ส่ง ตลอดจนข้อมูลทางเทคนิค เมื่อเห็นการจับคู่ของที่อยู่ MAC ในส่วนหัวและใน (หน่วยความจำ) สวิตช์จะส่งเฟรมที่มีการจับคู่ดังกล่าวไปยังอุปกรณ์ปลายทาง
ในระดับเครือข่าย เพื่อความดีทั้งหมดนี้ ที่อยู่ IP ของผู้รับและผู้ส่งจะถูกเพิ่มเข้าไปด้วย ซึ่งทั้งหมดนี้แยกจากส่วนหัวเดียวกันและเรียกว่าแพ็กเก็ต
ที่ระดับการขนส่ง แพ็กเก็ตจะถูกส่งไปยังโปรโตคอลที่เกี่ยวข้อง รหัสที่ระบุในข้อมูลบริการของส่วนหัวและมอบให้กับบริการของโปรโตคอลระดับบน ซึ่งเป็นข้อมูลเต็มอยู่แล้ว กล่าวคือ ข้อมูลในรูปแบบย่อยและใช้งานได้สำหรับการใช้งาน
ในแผนภาพด้านล่าง จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น:
นี่เป็นคำอธิบายคร่าวๆ เกี่ยวกับหลักการของแบบจำลอง OSI ฉันพยายามแสดงเฉพาะสิ่งที่เกี่ยวข้องในขณะนี้และผู้เชี่ยวชาญไอทีมือใหม่ทั่วไปไม่น่าจะเจอ - ตัวอย่างเช่น โปรโตคอลเครือข่ายที่ล้าสมัยหรือแปลกใหม่ หรือ ชั้นขนส่ง ดังนั้นยานเดกซ์จะช่วยคุณ:)
