I OSI-modellen av ett datanätverk - dummies

OSI-modellen (Open System Interconnection) bryter olika aspekter av ett datanät i sju olika lager. Varje på varandra följande skikt omsluter skiktet under det och döljer sina detaljer från nivåerna ovan.

OSI-modellen är inte en nätverksstandard i samma mening som Ethernet och TCP / IP är. Snarare är OSI-modellen en ram där de olika nätverksstandarderna kan passa. OSI-modellen anger vilka aspekter av ett nätverks operativsystem som kan åtgärdas av olika nätverksstandarder. Så, på ett sätt är OSI-modellen en standard som standard.

De tre första lagren kallas ibland de nedre lagren. De hanterar mekaniken för hur information skickas från en dator till en annan via ett nätverk. Lag 4-7 kallas ibland de övre skikten . De hanterar hur applikationer relaterar till nätverket via applikationsprogrammeringsgränssnitt.

Lager 1: Det fysiska lagret

OSI-modellens bottenlager är det fysiska lagret. Den tar itu med nätets fysiska egenskaper, till exempel vilka kablar som används för att ansluta enheter, vilka typer av kontakter som används, hur länge kablarna kan vara osv. Till exempel specificerar Ethernet-standarden för 100BaseT-kabel de elektriska egenskaperna hos de tvinnade kablarna, anslutningarnas storlek och form, kabellängdens längd och så vidare.

En annan aspekt av det fysiska lagret är att det specificerar de elektriska egenskaperna hos signalerna som används för att överföra data över kablar från en nätverksnod till en annan. Det fysiska skiktet definierar inte någon särskild betydelse för de andra signalerna än de grundläggande binära värdena 0 och 1. De högre nivåerna av OSI-modellen måste tilldela betydelser till de bitar som sänds på det fysiska skiktet.

En typ av Fysisk Layer-enhet som vanligtvis används i nätverk är en repeater. En repeater används för att regenerera signaler när du måste överstiga den kabellängd som tillåts av Physical Layer-standarden eller när du behöver omfördela en signal från en kabel till två eller flera kablar.

En gammal 10BaseT-nav är också en fysisk lagringsenhet. Tekniskt är ett nav en multi-port repeater eftersom dess syfte är att regenerera varje signal som tas emot på någon port på alla navets andra portar. Repeaters och naven undersöker inte innehållet i de signaler som de regenererar. Om de gjorde det skulle de arbeta vid datalänkskiktet, inte på det fysiska skiktet.

Layer 2: Data Link Layer

Data Link Layer är det lägsta lagret vid vilket mening tilldelas de bitar som överförs via nätverket. Data-länkprotokoll adresserar saker, till exempel storleken på varje paket av data som ska skickas, ett sätt att adressera varje paket så att det levereras till den avsedda mottagaren och ett sätt att säkerställa att två eller flera noder inte försöker sända data på nätet samtidigt.

Datalänklagret ger också grundläggande feldetektering och korrigering för att säkerställa att de data som skickas är desamma som de mottagna data. Om ett felaktigt fel inträffar måste datalänksstandarden ange hur noden ska informeras om felet så att det kan vidarebefordra data.

I Data Link Layer har varje enhet i nätverket en adress som kallas Media Access Control-adress, eller MAC-adress. Detta är den faktiska hårdvaruadressen som tilldelats enheten på fabriken.

Du kan se MAC-adressen för en dators nätverksadapter genom att öppna ett kommandofönster och köra kommandot ipconfig / all.

Layer 3: Nätverksskiktet

Nätverksskiktet hanterar uppgiften att routera nätverksmeddelanden från en dator till en annan. De två mest populära Layer-3-protokollen är IP (som vanligtvis är kopplad till TCP) och IPX (normalt i kombination med SPX för användning med Novell och Windows-nätverk).

En viktig funktion i nätverksskiktet är logisk adressering. Varje nätverksenhet har en fysisk adress som heter en MAC-adress, som är tilldelad till enheten på fabriken. När du köper ett nätverkskort för att installera i en dator kan MAC-adressen på det kortet inte ändras. Men vad händer om du vill använda något annat adressprogram för att referera till datorer och andra enheter på ditt nätverk? Det är här begreppet logisk adressering kommer in; en logisk adress ger en nätverksenhet en plats där den kan nås på nätverket - med en adress som du tilldelar.

Logiska adresser skapas och används av Network Layer-protokoll, till exempel IP eller IPX. Nätverksskiktprotokollet översätter logiska adresser till MAC-adresser. Om du till exempel använder IP som nätverkslagringsprotokollet tilldelas enheter i nätverket IP-adresser, till exempel 207. 120. 67. 30. Eftersom IP-protokollet måste använda ett datalänklagerprotokoll för att faktiskt skicka paket till enheter, IP måste veta hur man översätter en IP-adress till en enhet i rätt MAC-adress för enheten. Du kan använda kommandot ipconfig för att se datorns IP-adress.

En annan viktig funktion i nätverksskiktet är routing - hitta en lämplig sökväg genom nätverket. Routing kommer i spel när en dator på ett nätverk behöver skicka ett paket till en dator i ett annat nätverk. I det här fallet heter en nätverkslagringsenhet en router paketet till destinationsnätverket. En viktig egenskap hos routrar är att de kan användas för att ansluta nätverk som använder olika Layer-2-protokoll.Till exempel kan en router användas för att ansluta ett lokalnätverk som använder Ethernet till ett breddnätverk som körs på en annan uppsättning protokoll på låg nivå, till exempel T1.

Layer 4: Transportlagret

Transportlagret är det grundläggande lagret där en nätverksdator kommunicerar med en annan nätverksdator. Transportlagret är där du hittar ett av de mest populära nätverksprotokollen: TCP. Huvudsyftet med transportlagret är att se till att paket flyttas över nätverket på ett tillförlitligt och utan fel. Transportlagret gör det genom att upprätta förbindelser mellan nätverksenheter, bekräfta mottagandet av paket och vidarebefordra paket som inte är mottagna eller är skadade när de anländer.

I många fall delar transportlagprotokollet stora meddelanden i mindre paket som kan skickas över nätverket effektivt. Transportlagsprotokollet sätter ihop meddelandet i mottagaränden, se till att alla paket i en enda sändning mottas och ingen data går förlorad.

Layer 5: Session Layer

Session Layer etablerar sessioner (instanser för kommunikation och datautbyte) mellan nätverksnoder. En session måste upprättas innan data kan överföras över nätverket. Session Layer ser till att dessa sessioner är korrekt etablerade och underhållna.

Layer 6: Presentation Layer

Presentationslagret ansvarar för att konvertera data som skickas över nätverket från en typ av representation till en annan. Presentationslagret kan till exempel tillämpa sofistikerade komprimeringstekniker, så det krävs färre byte data för att representera informationen när den skickas över nätverket. Vid den andra änden av överföringen komprimerar transportlagret sedan dataen.

Presentationslagret kan även kryptera data innan det överförs och sedan avkoda det i andra änden, med hjälp av en sofistikerad krypteringsteknik.

Layer 7: Application Layer

Det högsta lagret av OSI-modellen, Application Layer, behandlar de tekniker som applikationsprogrammen använder för att kommunicera med nätverket. Namnet på det här lagret är lite förvirrande eftersom applikationsprogram (t.ex. Excel eller Word) inte är en del av lagret. Snarare representerar applikationslagret nivån vid vilken applikationsprogrammen interagerar med nätverket, med hjälp av programmeringsgränssnitt för att begära nätverkstjänster. Ett av de mest använda applikationslagerprotokollen är HTTP, vilket står för HyperText Transfer Protocol. HTTP är basen för World Wide Web.