Shpjegohen 7 shtresat e rrjetit OSI

Modeli i rrjetit të Ndërlidhjes së Sistemeve të Hapura (OSI) përcakton një kornizë konceptuale për komunikimet ndërmjet sistemeve kompjuterike. Modeli është një standard ISO i cili identifikon shtatë shtresa themelore të rrjetit, nga hardueri fizik deri tek aplikacionet softuerike të nivelit të lartë.

Çdo shtresë në model trajton një funksion specifik të rrjetit. Standardi i ndihmon administratorët të vizualizojnë rrjetet, të izolojnë problemet dhe të kuptojnë rastet e përdorimit për teknologjitë e reja. Shumë shitës të pajisjeve të rrjetit reklamojnë shtresën OSI në të cilën produktet e tyre janë krijuar për t'u futur.

OSI u miratua si një standard ndërkombëtar në 1984. Ai mbetet i rëndësishëm edhe sot pavarësisht ndryshimeve në zbatimin e rrjetit që kanë ndodhur që nga publikimi i parë. Cloud, edge dhe IoT mund të akomodohen të gjitha brenda modelit.

Në këtë artikull, ne do të shpjegojmë secilën nga shtatë shtresat OSI me radhë. Ne do të fillojmë nga niveli më i ulët, i emërtuar si Shtresa 1.

1. Shtresa fizike

I gjithë rrjetëzimi fillon me pajisje fizike. Kjo shtresë përmbledh harduerin e përfshirë në komunikim, si çelsat dhe kabllot. Të dhënat transferohen si një rrjedhë e shifrave binare - 0 ose 1 - që hardueri përgatit nga inputet që janë ushqyer. Shtresa fizike specifikon sinjalet elektrike që përdoren për të koduar të dhënat mbi tela, të tilla si një impuls 5 volt për të treguar një binar 1.

Gabimet në shtresën fizike kanë tendencë të rezultojnë që të dhënat të mos transferohen fare. Mund të ketë një ndërprerje në lidhje për shkak të mungesës së prizës ose furnizimit të gabuar me energji elektrike. Problemet mund të lindin gjithashtu kur dy komponentë nuk pajtohen për kodimin fizik të vlerave të të dhënave. Në rastin e lidhjeve me valë, një sinjal i dobët mund të çojë në humbje të bitit gjatë transmetimit.

2. Shtresa e lidhjes së të dhënave

Shtresa e dytë e modelit ka të bëjë me komunikimin midis dy pajisjeve që lidhen drejtpërdrejt me njëra-tjetrën në të njëjtin rrjet. Është përgjegjës për krijimin e një lidhjeje që lejon shkëmbimin e të dhënave duke përdorur një protokoll të rënë dakord. Shumë ndërprerës të rrjetit funksionojnë në Layer 2.

Shtresa e lidhjes së të dhënave përfundimisht do të kalojë bit në shtresën fizike. Ndërsa ndodhet sipër harduerit, shtresa e lidhjes së të dhënave mund të kryejë zbulimin dhe korrigjimin e gabimeve bazë në përgjigje të çështjeve të transferimit fizik. Ekzistojnë dy nënshtresa që përcaktojnë këto përgjegjësi: Kontrolli i Lidhjes Logjike (LLC) që merret me sinkronizimin e kornizave dhe zbulimin e gabimeve, dhe Kontrolli i Qasjes në Media (MAC) i cili përdor adresat MAC për të kufizuar mënyrën se si pajisjet marrin leje për të transferuar të dhëna.

3. Shtresa e rrjetit

Shtresa e rrjetit është niveli i parë që mbështet transferimin e të dhënave ndërmjet dy rrjeteve të mirëmbajtura veçmas. Është e tepërt në situatat kur të gjitha pajisjet tuaja ekzistojnë në të njëjtin rrjet.

Të dhënat që vijnë në shtresën e rrjetit nga nivelet më të larta fillimisht ndahen në pako të përshtatshme për transmetim. Paketat e marra nga rrjeti i largët si përgjigje ribashkohen në të dhëna të përdorshme.

Shtresa e rrjetit është vendi ku hasen për herë të parë disa protokolle të rëndësishëm. Këto përfshijnë IP (për përcaktimin e shtegut për në një destinacion), ICMP, ruting dhe LAN virtual. Së bashku këta mekanizma lehtësojnë komunikimet ndër-rrjetore me një shkallë të njohur të përdorshmërisë. Megjithatë, operacionet në këtë nivel nuk janë domosdoshmërisht të besueshme: mesazhet nuk janë të nevojshme për të pasur sukses dhe mund të mos riprovohen domosdoshmërisht.

4. Shtresa e transportit

Shtresa e transportit siguron abstraksione të nivelit më të lartë për koordinimin e transferimeve të të dhënave ndërmjet pajisjeve. Kontrollorët e transportit përcaktojnë se ku do të dërgohen të dhënat dhe shpejtësia me të cilën duhet të transferohen.

Shtresa 4 është vendi ku zbatohen TCP dhe UDP, duke siguruar numrat e portave që lejojnë pajisjet të ekspozojnë kanale të shumta komunikimi. Si rezultat, balancimi i ngarkesës shpesh vendoset në shtresën 4, duke lejuar që trafiku të drejtohet midis porteve në një pajisje të synuar.

Mekanizmat e transportit pritet të garantojnë komunikim të suksesshëm. Zbatohen kontrolle të rrepta gabimi për të rikuperuar nga humbja e paketave dhe për të riprovuar transferimet e dështuara. Kontrolli i rrjedhës zbatohet në mënyrë që dërguesi të mos e mbingarkojë pajisjen në distancë duke dërguar të dhëna më shpejt se sa lejon gjerësia e brezit të disponueshëm.

5. Shtresa e sesionit

Shtresa 5 krijon sesione të vazhdueshme komunikimi midis dy pajisjeve. Sesionet përdoren për të negociuar lidhje të reja, për të rënë dakord për kohëzgjatjen e tyre dhe për të mbyllur me hijeshi lidhjen pasi të përfundojë shkëmbimi i të dhënave. Kjo shtresë siguron që seancat të mbeten të hapura mjaftueshëm për të transferuar të gjitha të dhënat që dërgohen.

Kontrolli i pikës së kontrollit është një tjetër përgjegjësi që mbahet nga Shtresa 5. Sesionet mund të përcaktojnë pika kontrolli për të lehtësuar përditësimet e progresit dhe transmetimet e rifillueshme. Një pikë kontrolli e re mund të vendoset çdo disa megabajt për një ngarkim skedari, duke i lejuar dërguesit të vazhdojë nga një pikë e caktuar nëse transferimi ndërpritet.

Shumë protokolle të rëndësishme funksionojnë në Shtresën 5, duke përfshirë teknologjitë e vërtetimit dhe hyrjes si LDAP dhe NetBIOS. Këto krijojnë kanale komunikimi gjysmë të përhershme për menaxhimin e një sesioni të përdoruesit fundor në një pajisje specifike.

6. Shtresa e prezantimit

Shtresa e prezantimit trajton përgatitjen e të dhënave për shtresën e aplikacionit që vjen më pas në model. Pasi të dhënat janë krijuar nga hardueri, përmes lidhjes së të dhënave dhe përgjatë transportit, ato janë pothuajse gati për t'u konsumuar nga komponentë të nivelit të lartë. Shtresa e prezantimit përfundon procesin duke kryer çdo detyrë formatimi që mund të kërkohet.

Deshifrimi, dekodimi dhe dekompresimi janë tre operacione të zakonshme që gjenden në këtë nivel. Shtresa e prezantimit përpunon të dhënat e marra në formate që mund të përdoren përfundimisht nga një aplikacion klienti. Në mënyrë të ngjashme, të dhënat e lidhura nga jashtë riformatohen në struktura të ngjeshur dhe të koduar që janë të përshtatshme për transmetim në rrjet.

TLS është një teknologji kryesore që është pjesë e shtresës së prezantimit. Verifikimi i certifikatës dhe deshifrimi i të dhënave trajtohet përpara se kërkesat të arrijnë te klienti i rrjetit, duke lejuar që informacioni të konsumohet me besim se është autentik.

7. Shtresa e Aplikimit

Shtresa e aplikimit është pjesa e sipërme e pirgut. Ai përfaqëson funksionalitetin që perceptohet nga përdoruesit fundorë të rrjetit. Aplikimet në modelin OSI ofrojnë një ndërfaqe të përshtatshme nga skaji në fund për të lehtësuar transferimet e plota të të dhënave, pa ju bërë të mendoni për harduerin, lidhjet e të dhënave, seancat dhe kompresimin.

Pavarësisht nga emri i saj, kjo shtresë nuk lidhet me softuerin e klientit, siç është shfletuesi juaj i internetit ose klienti i postës elektronike. Një aplikacion në termat OSI është një protokoll që kujdeset për komunikimin e plotë të të dhënave komplekse përmes shtresave 1-6.

HTTP, FTP, DHCP, DNS dhe SSH ekzistojnë të gjitha në shtresën e aplikacionit. Këta janë mekanizma të nivelit të lartë që lejojnë transferimin e drejtpërdrejtë të të dhënave të përdoruesit midis një pajisjeje të origjinës dhe një serveri në distancë. Ju duhet vetëm njohuri minimale për funksionimin e shtresave të tjera.

Përmbledhje

Shtatë shtresat OSI përshkruajnë transferimin e të dhënave përmes rrjeteve kompjuterike. Kuptimi i funksioneve dhe përgjegjësive të çdo shtrese mund t'ju ndihmojë të identifikoni burimin e problemeve dhe të vlerësoni rastin e përdorimit të synuar për komponentët e rinj.

OSI është një model abstrakt që nuk lidhet drejtpërdrejt me implementimet specifike të rrjetit që përdoren zakonisht sot. Si shembull, protokolli TCP/IP funksionon në sistemin e tij më të thjeshtë prej katër shtresash: Qasja në Rrjet, Interneti, Transporti dhe Aplikacioni. Këto abstraktojnë dhe thithin shtresat ekuivalente OSI: shtresa e aplikacionit përfshin OSI L5 deri në L7, ndërsa L1 dhe L2 kombinohen në konceptin e TCP/IP të Access Network.

OSI mbetet i zbatueshëm pavarësisht mungesës së aplikimit të drejtpërdrejtë në botën reale. Ka kaluar kaq shumë kohë sa është kuptuar gjerësisht nga administratorët nga të gjitha prejardhjet. Niveli i tij relativisht i lartë i abstraksionit ka siguruar gjithashtu që ai të mbetet i rëndësishëm përballë paradigmave të reja të rrjetit, shumë prej të cilave kanë synuar Shtresën 3 dhe më lart. Ndërgjegjësimi për shtatë shtresat dhe përgjegjësitë e tyre mund t'ju ndihmojë të vlerësoni rrjedhën e të dhënave përmes një rrjeti, ndërkohë që zbuloni mundësitë e integrimit për komponentë të rinj.