OSI står for Open Systems Interconnection , hvor åben står for at sige ikke-proprietær. Det er en 7-lags arkitektur, hvor hvert lag har specifik funktionalitet at udføre. Alle disse 7 lag arbejder sammen for at overføre data fra én person til en anden over hele kloden. OSI-referencemodellen er udviklet af ISO – 'International Organisation for Standardization ', i år 1984.

OSI-modellen giver en teoretisk grundlag for forståelse netværkskommunikation . Det er dog normalt ikke direkte implementeret i sin helhed i den virkelige verden netværkshardware eller software . I stedet, specifikke protokoller og teknologier er ofte designet ud fra de principper, der er skitseret i OSI model for at lette effektiv datatransmission og netværksoperationer.

strengmetoder i java

Forudsætning: Grundlæggende om computernetværk

• Hvad er OSI-model?
• Hvad er de 7 lag i OSI-modellen?
• Fysisk lag – lag 1
• Netværkslag – lag 3
• Transportlag – lag 4
• Sessionslag – lag 5
• Præsentationslag – lag 6
• Applikationslag – lag 7
• Fordele ved OSI-modellen
• OSI-model i en nøddeskal
• OSI vs TCP/IP-model

Hvad er OSI-model?

OSI-modellen, skabt i 1984 af ISO , er en referenceramme, der forklarer processen med at overføre data mellem computere. Det er opdelt i syv lag, der arbejder sammen at udføre specialiserede netværksfunktioner , hvilket giver mulighed for en mere systematisk tilgang til netværk.

Hvad er de 7 lag i OSI-modellen?

OSI-modellen består af syv abstraktionslag arrangeret i en top-down rækkefølge:

1. Fysisk lag
2. Netværkslag
4. Transportlag
5. Sessionslag
6. Præsentationslag
7. Applikationslag

Fysisk lag – lag 1

Det laveste lag i OSI-referencemodellen er det fysiske lag. Den er ansvarlig for den faktiske fysiske forbindelse mellem enhederne. Det fysiske lag indeholder information i form af stykker. Den er ansvarlig for at transmittere individuelle bits fra den ene node til den næste. Ved modtagelse af data vil dette lag få signalet modtaget og konvertere det til 0'er og 1'ere og sende dem til Data Link-laget, som vil sætte rammen sammen igen.

Det fysiske lags funktioner

• Bitsynkronisering: Det fysiske lag sørger for synkronisering af bits ved at tilvejebringe et ur. Dette ur styrer både afsender og modtager og giver således synkronisering på bitniveau.
• Bithastighedskontrol: Det fysiske lag definerer også transmissionshastigheden, dvs. antallet af bit sendt pr. sekund.
• Fysiske topologier: Fysisk lag specificerer, hvordan de forskellige enheder/knuder er arrangeret i et netværk, dvs. bus-, stjerne- eller mesh-topologi.
• Transmissionstilstand: Fysisk lag definerer også, hvordan data flyder mellem de to tilsluttede enheder. De forskellige mulige transmissionstilstande er Simplex, halv-dupleks og fuld-dupleks.

Bemærk:

1. Hub, Repeater, Modem og Kabler er Physical Layer-enheder.
2. Network Layer, Data Link Layer og Physical Layer er også kendt som Nedre lag eller Hardware lag .

Mac-adresse .
Datalink-laget er opdelt i to underlag:

1. Medieadgangskontrol (MAC)

Pakken, der modtages fra netværkslaget, er yderligere opdelt i rammer afhængigt af rammestørrelsen på NIC (Network Interface Card). DLL indkapsler også afsender og modtagers MAC-adresse i headeren.

Modtagerens MAC-adresse fås ved at placere en ARP (Address Resolution Protocol) forespørgsel på ledningen spørger Hvem har den IP-adresse? og destinationsværten vil svare med sin MAC-adresse.

Datalink-lagets funktioner

• Indramning: Framing er en funktion af datalinklaget. Det giver en afsender mulighed for at transmittere et sæt bits, der er meningsfulde for modtageren. Dette kan opnås ved at fastgøre specielle bitmønstre til begyndelsen og slutningen af ​​rammen.
• Fysisk adressering: Efter oprettelse af rammer tilføjer datalinklaget fysiske adresser ( MAC-adresser ) af afsenderen og/eller modtageren i overskriften på hver ramme.
• Fejlkontrol: Datalinklaget giver fejlkontrolmekanismen, hvor det detekterer og gentransmitterer beskadigede eller mistede rammer.
• Flow kontrol: Datahastigheden skal være konstant på begge sider, ellers kan dataene blive ødelagt, så flowkontrol koordinerer mængden af ​​data, der kan sendes, før du modtager en bekræftelse.
• Adgangskontrol: Når en enkelt kommunikationskanal deles af flere enheder, hjælper MAC-underlaget af datalinklaget med at bestemme, hvilken enhed der har kontrol over kanalen på et givet tidspunkt.

Bemærk:

1. Pakke i Data Link-laget omtales som Ramme.
2. Data Link-laget håndteres af NIC (Network Interface Card) og enhedsdrivere på værtsmaskiner.
3. Switch & Bridge er Data Link Layer-enheder.

Netværkslag – lag 3

Netværkslaget fungerer til transmission af data fra den ene vært til den anden placeret i forskellige netværk. Den tager sig også af pakkerouting, dvs. valg af den korteste vej til at sende pakken, ud fra antallet af tilgængelige ruter. Afsender og modtagers IP-adresse es placeres i headeren af ​​netværkslaget.

Funktioner i netværkslaget

• Rute: Netværkslagsprotokollerne bestemmer, hvilken rute der er egnet fra kilde til destination. Denne funktion af netværkslaget er kendt som routing.
• Logisk adressering: For at identificere hvert enhedsinternetværk unikt definerer netværkslaget et adresseringsskema. Afsenderens og modtagerens IP-adresser placeres i headeren af ​​netværkslaget. En sådan adresse adskiller hver enhed unikt og universelt.

Bemærk:

1. Segment i netværkslaget omtales som Pakke .
2. Netværkslag implementeres af netværksenheder såsom routere og switche.

Transportlag – lag 4

Transportlaget leverer tjenester til applikationslaget og tager tjenester fra netværkslaget. Dataene i transportlaget omtales som Segmenter . Den er ansvarlig for ende-til-ende levering af hele beskeden. Transportlaget giver også anerkendelse af den vellykkede datatransmission og gentransmitterer dataene, hvis der findes en fejl.

Ved afsenderens side: Transportlaget modtager de formaterede data fra de øverste lag, udfører Segmentering , og også implementerer Flow- og fejlkontrol for at sikre korrekt dataoverførsel. Det tilføjer også Kilde og Destination portnummer s i sin header og videresender de segmenterede data til netværkslaget.

Bemærk: Afsenderen skal kende det portnummer, der er knyttet til modtagerens applikation.

Generelt er dette destinationsportnummer konfigureret, enten som standard eller manuelt. For eksempel, når en webapplikation anmoder om en webserver, bruger den typisk portnummer 80, fordi dette er standardporten, der er tildelt til webapplikationer. Mange applikationer har tildelt standardporte.

Ved modtagerens side: Transport Layer læser portnummeret fra sin header og videresender de data, som det har modtaget, til den respektive applikation. Den udfører også sekventering og gensamling af de segmenterede data.

Transportlagets funktioner

• Segmentering og genmontering: Dette lag accepterer beskeden fra (session)laget og deler beskeden op i mindre enheder. Hvert af de producerede segmenter har en header tilknyttet. Transportlaget på destinationsstationen samler meddelelsen igen.
• Servicepunkts adresse: For at levere meddelelsen til den korrekte proces inkluderer transportlagets header en type adresse kaldet servicepunktadresse eller portadresse. Ved at angive denne adresse sørger transportlaget således for, at meddelelsen leveres til den korrekte proces.

Tjenester leveret af transportlag

1. Forbindelsesorienteret service
2. Forbindelsesfri service

1. Forbindelsesorienteret tjeneste: Det er en trefaset proces, der bl.a

• Etablering af forbindelse
• Dataoverførsel
• Opsigelse/afbrydelse

I denne type transmission sender den modtagende enhed en bekræftelse tilbage til kilden, efter at en pakke eller gruppe af pakker er modtaget. Denne type transmission er pålidelig og sikker.

2. Forbindelsesfri tjeneste: Det er en enfaset proces og inkluderer dataoverførsel. Ved denne type transmission kvitterer modtageren ikke for modtagelsen af ​​en pakke. Denne tilgang giver mulighed for meget hurtigere kommunikation mellem enheder. Forbindelsesorienteret service er mere pålidelig end forbindelsesløs service.

Bemærk:

1. Data i transportlaget kaldes Segmenter .
2. Transportlaget betjenes af operativsystemet. Det er en del af operativsystemet og kommunikerer med Application Layer ved at foretage systemkald.
3. Transportlaget kaldes som Hjertet af OSI model.
4. Brug af enhed eller protokol: TCP, UDP NetBIOS, PPTP

Sessionslag – lag 5

Dette lag er ansvarlig for etablering af forbindelse, vedligeholdelse af sessioner og autentificering og sikrer også sikkerhed.

Sessionslagets funktioner

• Etablering, vedligeholdelse og afslutning af session: Laget giver de to processer mulighed for at etablere, bruge og afslutte en forbindelse.
• Synkronisering: Dette lag tillader en proces at tilføje kontrolpunkter, der betragtes som synkroniseringspunkter i dataene. Disse synkroniseringspunkter hjælper med at identificere fejlen, så dataene gensynkroniseres korrekt, og enderne af meddelelserne ikke afskæres for tidligt, og datatab undgås.
• Dialog controller: Sessionslaget gør det muligt for to systemer at starte kommunikation med hinanden i halv-duplex eller fuld-duplex.

Bemærk:

1. Alle de nedenstående 3 lag (inklusive Session Layer) er integreret som et enkelt lag i TCP/IP model som Application Layer.
2. Implementering af disse 3 lag udføres af selve netværksapplikationen. Disse er også kendt som Øvre lag el Software lag.
3. Brug af enhed eller protokol: NetBIOS, PPTP.

For eksempel:-

Lad os overveje et scenarie, hvor en bruger ønsker at sende en besked gennem en Messenger-applikation, der kører i deres browser. Det budbringer fungerer her som applikationslaget, der giver brugeren en grænseflade til at skabe dataene. Denne besked eller såkaldte Data er komprimeret, eventuelt krypteret (hvis dataene er følsomme) og konverteret til bits (0'er og 1'er), så de kan transmitteres.

Kommunikation i Session Layer

Præsentationslag – lag 6

Præsentationslaget kaldes også Oversættelseslag . Dataene fra applikationslaget udtrækkes her og manipuleres i henhold til det krævede format til at overføre over netværket.

Præsentationslagets funktioner

• Oversættelse: For eksempel, ASCII til EBCDIC .
• Kryptering/dekryptering: Datakryptering oversætter dataene til en anden form eller kode. De krypterede data er kendt som chifferteksten, og de dekrypterede data er kendt som almindelig tekst. En nøgleværdi bruges til at kryptere såvel som dekryptering af data.
• Kompression: Reducerer antallet af bits, der skal transmitteres på netværket.

Bemærk: Brug af enhed eller protokol: JPEG, MPEG, GIF

Applikationslag – lag 7

Helt i toppen af ​​OSI Reference Model stakken af ​​lag finder vi applikationslaget som implementeres af netværksapplikationerne. Disse applikationer producerer de data, der skal overføres over netværket. Dette lag tjener også som et vindue for applikationstjenesterne til at få adgang til netværket og til at vise den modtagne information til brugeren.

Eksempel : Applikation – Browsere, Skype Messenger osv.

Bemærk: 1. Applikationen Layer kaldes også Desktop Layer.

2. Brug af enhed eller protokol: SMTP

Funktioner af applikationslaget

Påføringslagets hovedfunktioner er angivet nedenfor.

alfabet og tal

• Network Virtual Terminal (NVT) : Det giver en bruger mulighed for at logge på en fjernvært.
• Filoverførselsadgang og -styring (FTAM): Denne applikation giver en bruger mulighed for
  få adgang til filer på en fjernvært, hente filer på en fjernvært og administrere eller
  styre filer fra en fjerncomputer.
• Mail Services: Tilbyder e-mail service.
• Directory Services: Denne applikation leverer distribuerede databasekilder
  og adgang til global information om forskellige objekter og tjenester.

Bemærk: OSI-modellen fungerer som en referencemodel og er ikke implementeret på internettet på grund af dens sene opfindelse. Den aktuelle model, der anvendes, er TCP/IP-modellen.

Lad os se på det med et eksempel:

Luffy sender en e-mail til sin ven Zoro.

Trin 1: Luffy interagerer med e-mail-applikationer som Gmail , udsigter , osv. Skriver sin e-mail til at sende. (Dette sker i Lag 7: Påføringslag )

Trin 2: Mail-applikationen forbereder datatransmission som kryptering af data og formatering til transmission. (Dette sker i Lag 6: Præsentationslag )

Trin 3: Der er oprettet forbindelse mellem afsender og modtager på internettet. (Dette sker i Lag 5: Sessionslag )

Trin 4: E-mail-data er opdelt i mindre segmenter. Det tilføjer sekvensnummer og fejlkontroloplysninger for at opretholde oplysningernes pålidelighed. (Dette sker i Lag 4: Transportlag )

Trin 5: Adressering af pakker udføres for at finde den bedste rute til overførsel. (Dette sker i Lag 3: Netværkslag )

Trin 6: Datapakker indkapsles i rammer, derefter tilføjes MAC-adressen for lokale enheder, og derefter tjekkes for fejl ved hjælp af fejlregistrering. (Dette sker i Layer 2: Data Link Layer )

Trin 7: Til sidst transmitteres Frames i form af elektriske/optiske signaler over et fysisk netværksmedium som Ethernet-kabel eller WiFi.

Når e-mailen når modtageren, dvs. Zoro, vil processen vende og dekryptere e-mail-indholdet. Endelig vil e-mailen blive vist på Zoros e-mail-klient.

Fordele ved OSI-modellen

OSI-modellen definerer kommunikationen af ​​et computersystem i 7 forskellige lag. Dens fordele omfatter:

• Den opdeler netværkskommunikation i 7 lag, hvilket gør det nemmere at forstå og fejlfinde.
• Det standardiserer netværkskommunikation, da hvert lag har faste funktioner og protokoller.
• Diagnosticering af netværksproblemer er nemmere med OSI model .
• Det er nemmere at forbedre med fremskridt, da hvert lag kan få opdateringer separat.

OSI Model – Lagarkitektur

OSI vs TCP/IP-model

Nogle vigtige forskelle mellem OSI-modellen og TCP/IP-model er:

1. TCP/IP-modellen består af 4 lag, men OSI-modellen har 7 lag. Lag 5,6,7 af OSI-modellen kombineres til Application Layer af TCP/IP-modellen og OSI-lag 1 og 2 er kombineret til netværksadgangslag af TCP/IP-protokollen.
2. TCP/IP-modellen er ældre end OSI-modellen, og derfor er den en grundlæggende protokol, der definerer, hvordan data skal overføres online.
3. Sammenlignet med OSI-modellen har TCP/IP-modellen mindre strenge laggrænser.
4. Alle lag i TCP/IP-modellen er nødvendige for datatransmission, men i OSI-modellen kan nogle applikationer springe over bestemte lag. Kun lag 1,2 og 3 i OSI-modellen er nødvendige for datatransmission.

Vidste du?

TCP/IP-protokol (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) blev skabt af det amerikanske forsvarsministeriums Advanced Research Projects Agency (ARPA) i 1970'erne.

Vi har diskuteret om Hvad er OSI-modellen?, Hvad er lag af OSI-modellen, Hvordan datastrømme i de 7 lag af OSI-modellen, og forskellene mellem TCP/IP-protokol og OSI-protokol.

Hvad er OSI-model? – Ofte stillede spørgsmål

Bruges OSI-laget stadig?

Ja, den OSI model bruges stadig af netværksprofessionelle at forstå dataabstraktionsveje og -processer bedre.

Hvad er det højeste lag i OSI-modellen?

Lag 7 eller Påføringslag er højeste lag af OSI-modellen.

Hvad er lag 8?

Layer 8 eksisterer faktisk ikke i OSI-modellen, men bruges ofte sjovt til at henvise til slutbrugeren. For eksempel: a lag 8 fejl ville være en brugerfejl.