Lag i OSI-modellen til et datanettverk - dummies

OSI-modellen (Open System Interconnection) bryter de ulike aspektene av et datanettverk i syv forskjellige lag. Hvert påfølgende lag omgir laget under det, skjuler detaljene sine fra nivåene over.

OSI-modellen er ikke selv en nettverksstandard i samme forstand at Ethernet og TCP / IP er. Snarere er OSI-modellen et rammeverk som de ulike nettverksstandardene kan passe til. OSI-modellen angir hvilke aspekter av nettverksoperasjonen som kan behandles av ulike nettverksstandarder. Så, på en måte, er OSI-modellen en standardstandard.

De tre første lagene kalles noen ganger de nedre lagene. De håndterer mekanikken til hvordan informasjon sendes fra en datamaskin til en annen over et nettverk. Lag 4-7 kalles noen ganger øvre lag. De håndterer hvordan applikasjoner relaterer seg til nettverket gjennom applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt.

Lag 1: Det fysiske laget

Det nederste laget av OSI-modellen er det fysiske laget. Den tar opp de fysiske egenskapene til nettverket, for eksempel typer kabler som brukes til å koble til enheter, hvilke typer kontakter som brukes, hvor lenge kablene kan være osv. For eksempel angir Ethernet-standarden for 100BaseT-kabel de elektriske egenskapene til de snodde kablene, størrelsen og formen på kontaktene, kablens maksimale lengde og så videre.

Et annet aspekt av det fysiske laget er at det spesifiserer de elektriske egenskapene til signalene som brukes til å overføre data over kabler fra en nettverksnode til en annen. Fysisk lag definerer ikke noen bestemt betydning for de andre signalene enn de grunnleggende binære verdiene 0 og 1. De høyere nivåene av OSI-modellen må tilordne betydninger til bittene som overføres ved fysisk lag.

En type Fysisk Layer-enhet som vanligvis brukes i nettverk, er en repeater. En repeater brukes til å regenerere signaler når du må overskride kabellengden tillatt av Physical Layer-standarden, eller når du må omfordele et signal fra en kabel til to eller flere kabler.

En gammeldags 10BaseT-hub er også en fysisk lag-enhet. Teknisk sett er et nav en multi-port repeater fordi dens formål er å regenerere hvert signal mottatt på en hvilken som helst port på alle navens andre porter. Gjentagere og navene undersøker ikke innholdet i signalene de regenererer. Hvis de gjorde det, ville de jobbe på datalinklaget, ikke på det fysiske laget.

Lag 2: Data Link Layer

Den Data Link Layer er det laveste laget ved hvilken betydning er tildelt biter som overføres over nettverket. Data-link protokoller adresserer ting, for eksempel størrelsen på hver pakke med data som skal sendes, et middel til å adressere hver pakke slik at den blir levert til den tiltenkte mottakeren, og en måte å sikre at to eller flere noder ikke prøver å overføre data på nettverket samtidig.

Datakoblingslaget gir også grunnleggende feilsøking og korreksjon for å sikre at dataene som sendes, er de samme som de mottatte dataene. Hvis det oppstår en feilaktig feil, må datalinkstandarden angi hvordan noden skal informeres om feilen, slik at den kan sende dataene på nytt.

På datalinket lag har hver enhet på nettverket en adresse kjent som Media Access Control-adresse, eller MAC-adresse. Dette er den faktiske maskinvareadressen som er tildelt enheten på fabrikken.

Du kan se MAC-adressen til en datamaskinens nettverkskort ved å åpne et kommandovindu og kjøre kommandoen ipconfig / all.

Lag 3: Nettverkslaget

Nettverkslag håndterer oppgaven med å dirigere nettverksmeldinger fra en datamaskin til en annen. De to mest populære Layer-3-protokollene er IP (som vanligvis er parret med TCP) og IPX (normalt parret med SPX for bruk med Novell og Windows-nettverk).

En viktig funksjon av nettverkslaget er logisk adressering. Hver nettverksenhet har en fysisk adresse kalt en MAC-adresse, som er tilordnet enheten på fabrikken. Når du kjøper et nettverkskort for å installere i en datamaskin, kan MAC-adressen til det kortet ikke endres. Men hva om du vil bruke en annen adresseringsordning for å henvise til datamaskiner og andre enheter på nettverket ditt? Det er her begrepet logisk adressering kommer inn; en logisk adresse gir en nettverksenhet et sted der det kan nås på nettverket - ved hjelp av en adresse du tilordner.

Logiske adresser opprettes og brukes av Network Layer-protokoller, for eksempel IP eller IPX. Nettverkslagprotokollen oversetter logiske adresser til MAC-adresser. Hvis du for eksempel bruker IP som Network Layer-protokollen, blir enheter på nettverket tilordnet IP-adresser, for eksempel 207. 120. 67. 30. Fordi IP-protokollen må bruke en datalinklagringsprotokoll til å sende pakker til enheter, IP må vite hvordan du oversetter IP-adressen til en enhet til riktig MAC-adresse for enheten. Du kan bruke kommandoen ipconfig til å se datamaskinens IP-adresse.

En annen viktig funksjon i nettverkslaget er ruting - å finne en passende sti gjennom nettverket. Ruting kommer inn i spill når en datamaskin på ett nettverk må sende en pakke til en datamaskin på et annet nettverk. I dette tilfellet kalte en Network Layer-enhet en router pakken til målnettverket. En viktig egenskap ved rutere er at de kan brukes til å koble til nettverk som bruker forskjellige Layer-2 protokoller.For eksempel kan en ruter brukes til å koble til et lokalnettverk som bruker Ethernet til et brednettnettverk som kjører på et annet sett med lavnivåprotokoller, for eksempel T1.

Lag 4: Transportlaget

Transportlaget er det grunnleggende laget hvor en nettverkscomputer kommuniserer med en annen nettverksdatamaskin. Transportlaget er der du finner en av de mest populære nettverksprotokollene: TCP. Hovedformålet med transportlaget er å sikre at pakkene beveger seg over nettverket på en pålitelig og feilfri måte. Transportlag gjør dette ved å etablere forbindelser mellom nettverksenheter, bekrefte kvittering av pakker og sende om igjen pakker som ikke er mottatt eller er skadet når de kommer.

I mange tilfeller deler transportlagprotokollen store meldinger i mindre pakker som kan sendes over nettverket effektivt. Transportlagprotokollen monterer igjen meldingen på mottaksenden, og sørger for at alle pakker i en enkelt overføring mottas og ingen data går tapt.

Layer 5: Session Layer

Session Layer etablerer økter (forekomster av kommunikasjon og datautveksling) mellom nettverksknuder. En økt må etableres før data kan overføres over nettverket. Session Layer sørger for at disse øktene er riktig opprettet og vedlikeholdt.

Lag 6: Presentasjonslaget

Presentasjonslaget er ansvarlig for å konvertere dataene som sendes over nettverket, fra en type representasjon til en annen. For eksempel kan presentasjonslaget anvende sofistikerte komprimeringsteknikker, så færre byte data er nødvendig for å representere informasjonen når den sendes over nettverket. I den andre enden av overføringen komprimerer transportlaget da dataene.

Presentasjonslaget kan også kryptere dataene før det overføres og deretter dekryptere det i den andre enden, ved hjelp av en sofistikert krypteringsteknikk.

Lag 7: Programlag

Det høyeste laget av OSI-modellen, Application Layer, omhandler teknikkene som applikasjonsprogrammene bruker til å kommunisere med nettverket. Navnet på dette laget er litt forvirrende fordi applikasjonsprogrammer (for eksempel Excel eller Word) egentlig ikke er en del av laget. Snarere representerer Application Layer det nivået på hvilket applikasjonsprogrammer samhandler med nettverket, ved hjelp av programmeringsgrensesnitt for å be om nettverkstjenester. En av de mest brukte applikasjonslagprotokollene er HTTP, som står for HyperText Transfer Protocol. HTTP er grunnlaget for World Wide Web.