Մասնակից:GrigorGB/Ավազարկղ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Կաղապար:OSI model

Բաց համակարգերի փոխկապակցման մոդել (Open Systems Interconnection model (OSI Model), կոնցեպտուալ մոդել, որը բնորոշում և ստանդարտացնում է հեռահաղորդակցության կամ համակարգչային համակարգի հաղորդակցման գործառույթները՝ առանց դրանց ներքին կառուցվածքը և տեխնոլոգիաները հաշվի առնելու։ Դրա նպատակը հաղորդակցման բազմազան համակարգերի փոխգործունակությունն է ստանդարտ պրոտոկոլներով։ Այս մոդելը հաղորդակցման համակարգերը բաժանում է վերացական շերտերի։ Այս մոդելի օրիգինալ տարբերակը սահմանում էր յոթ շերտ։

Յուրաքանչյուր շերտ ծառայում է իրենից վեր գտնվող շերտին, իսկ այդ շերտին է ծառայում իրենից ներքև գտնվող շերտը։ Օրինակ այն շերտը, որը տրամադրում է ցանցի մեջ առանց սխալների հաղորդակցում, տրամադրում է այն ուղղությունը, որը անհրաժեշտ է իրենից վերև գտնվող ծրագրին, մինչ այն դիմում է ներքևում գտնվող հաջորդ շերտին՝ ուղարկելու և ստանալու այն փաթեթները, որոնք կազմում են այդ ճանապարհի բովանդակությունը։ Նույն շերտի երկու օղակներ պատկերվում են որպես այդ շերտում հորիզոնական կապով կապված։

Այս մոդելը Open Systems Interconnection (բաց համակարգերի փոխկապակցում) պրոյեկտի արդյունք է, որը իրագործվել է ստանդարտացման միջազգային կազմակերպության (International Organization for Standardization (ISO)) կողմից։ maintained by the identification ISO/IEC 7498-1.

OSI մոդելի հաղորդակցումը (3 և 5 շերտերի օրինակով)

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

1970-ական թվականների վերջերին երկու անկախ պրոյեկտներ են ստեղծվում, որոնց նպատակը մեկն էր՝ սահմանելու ցանցային համակարգերի ենթակառուցվածքի միավորող ստանդարտ։ Այս պրոյեկտներից մեկը ղեկավարվում էր ստանդարտացման միջազգային կազմակերպության (International Organization for Standardization (ISO)) կողմից, իսկ մյուսը ղեկավարվում էր հեռագրական և հեռախոսային տեխնիկական խորհրդատվության միջազգային կոմիտեի կողմից (International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT)։ Այս միջազգային ստանդարտների երկու կազմակերպություններից յուրաքանչյուրը մշակեց փաստաթուղթ, որը սահմանում էր ցանցային միանման մոդել։

1983 թվականին այս երկու փաստաթղթերը միաձուլվեցին՝ կազմելու մի ստանդարտ, որը կոչվեց «բաց համակարգերի փոխկապակցման հիմնական տեղեկագրություն» (The Basic Reference Model for Open Systems Interconnection)։

Այս ստանդարտը հաճախ հիշատակվում է որպես բաց համակարգերի փոխկապակցման տեղեկագրական մոդել, կամ՝ պարզապես բաց համակարգերի փոխկապակցման մոդել: Այն ներկայացվել է 1984 թվականին՝ և՛ ISO-ի կողմից, որպես ISO 7498 ստանդարտ, և՛ CCITT-ի կողմից, որպես X.200 ստանդարտ։

Բաց համակարգերի փոխկապակցման մոդելը (OSI) ուներ երկու հիմնական կոմպոնենտ՝ ցանցի աբստրակտ մոդել, որը կոչվում էր նաև հիմնական տեղեկագրության մոդել կամ յոթ շերտանի մոդել, և հատուկ պրոտոկոլների շարք։

7 շերտանի մոդելի կոնցեպտը տրամադրվել է Honeywell ինֆորմացիոն ծառայությունների ներկայացուցիչ Չարլս Բաչմանի կողմից։

OSI շերտերի նկարագիր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

X.200 տարբերակը ներկայացնում է 7 շերտ՝ համարակալված 1-7 թվերով։ 1-ին շերտը այս մոդելում ամենացածր շերտն է։

OSI մոդել
Շերտ Տվյալների միավոր Ֆունկցիա[1] Օրինակներ
Ընդունող շերտեր

Host
layers

7. Ծրագրային/գործադիր (Application) տվյալներ Բարձր դասի API-ներ, որոնց շարքին են դասվում ռեսուրսների կիսումը, ֆայլերի հեռակա մատչումը, դիրեկտորիաների ծառայություններ և վիրտուալ տերմինալ HTTP, FTP, SMTP, Secure Shell
6. Ներկայացում (Presentation) Ցանցային ծառայությունների և ծրագրերի միջև տվյալների թարգմանություն, որը ներառում է նիշերի այլագրում, տվյալների սեղմում և կոդավորում/ապակոդավորում ASCII, EBCDIC, JPEG
5. Սեսիա (Session) Հաղորդակցման սեսիաների կառավորում, օրինակ՝ ինֆորմացիայի շարունակական փոխանակում երկու հանգույցների միջև՝ բազմակի փոխանցումների տեսքով RPC, PAP
4. Տրանսպորտային (Transport) հատվածներ Ցանցի տարբեր կետերի միջև տվյալների սեգմենտի վստահելի փոխանակում, որը ընդգրկում է սեգմենտավորում, ճանաչում և մուլտիպլեքսավորում TCP, UDP
Մեդիա շերտեր

Media
layers

3. Ցանց (Network) փաթեթ/դատագրամ Բազմհանգույց ցանցի կառավարում և համակարգում, որը ընդգրկում է նաաև հասցեավորում, ուղղորդում և տրաֆիկի կառավարում IPv4, IPv6, IPsec, AppleTalk
2. Տվյալների օղակ (Data link) բիթ/ֆրեյմ Տվյալների շրջանակների վստահելի փոխանակում երկու հանգույցների միջև, որը կապված է ֆիզիկական շերտի միջոցով PPP, IEEE 802.2, L2TP
1. Ֆիզիկական (Physical) բիթ Transmission and reception of raw bit streams over a physical medium DSL, USB

At each level N two entities at the communicating devices (layer N peers) exchange protocol data units (PDUs) by means of a layer N protocol. Each PDU contains a payload, called the service data unit (SDU), along with protocol-related headers and/or footers.

Data processing by two communicating OSI-compatible devices is done as such:

  1. The data to be transmitted is composed at the topmost layer of the transmitting device (layer N) into a protocol data unit (PDU).
  2. The PDU is passed to layer N-1, where it is known as the service data unit (SDU).
  3. At layer N-1 the SDU is concatenated with a header, a footer, or both, producing a layer N-1 PDU. It is then passed to layer N-2.
  4. The process continues until reaching the lowermost level, from which the data is transmitted to the receiving device.
  5. At the receiving device the data is passed from the lowest to the highest layer as a series of SDUs while being successively stripped from each layer's header and/or footer, until reaching the topmost layer, where the last of the data is consumed.

Some orthogonal aspects, such as management and security, involve all of the layers (See ITU-T X.800 Recommendation[2]). These services are aimed at improving the CIA triad - confidentiality, integrity, and availability - of the transmitted data. In practice, the availability of a communication service is determined by the interaction between network design and network management protocols. Appropriate choices for both of these are needed to protect against denial of service.[փա՞ստ]

1-ին շերտ. ֆիզիկական շերտ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The physical layer has the following major functions:

The physical layer of Parallel SCSI operates in this layer, as do the physical layers of Ethernet and other local-area networks, such as Token Ring, FDDI, ITU-T G.hn, and IEEE 802.11 (Wi-Fi), And Wifi Hotspot as well as personal area networks such as Bluetooth and IEEE 802.15.4.

2-րդ շերտ. Տվյալների շերտ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The data link layer provides node-to-node data transfer -- a reliable link between two directly connected nodes, by detecting and possibly correcting errors that may occur in the physical layer. The data link layer is divided into two sublayers:

  • Media Access Control (MAC) layer - responsible for controlling how devices in a network gain access to data and permission to transmit it.
  • Logical Link Control (LLC) layer - controls error checking and packet synchronization.

The Point-to-Point Protocol (PPP) is an example of a data link layer in the TCP/IP protocol stack.

The ITU-T G.hn standard, which provides high-speed local area networking over existing wires (power lines, phone lines and coaxial cables), includes a complete data link layer that provides both error correction and flow control by means of a selective-repeat sliding-window protocol.

3-րդ շերտ. Network Layer[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The network layer provides the functional and procedural means of transferring variable length data sequences (called datagrams) from one node to another connected to the same network. It translates logical network address into physical machine address. A network is a medium to which many nodes can be connected, on which every node has an address and which permits nodes connected to it to transfer messages to other nodes connected to it by merely providing the content of a message and the address of the destination node and letting the network find the way to deliver ("route") the message to the destination node. In addition to message routing, the network may (or may not) implement message delivery by splitting the message into several fragments, delivering each fragment by a separate route and reassembling the fragments, report delivery errors, etc.

Datagram delivery at the network layer is not guaranteed to be reliable.

A number of layer-management protocols, a function defined in the management annex, ISO 7498/4, belong to the network layer. These include routing protocols, multicast group management, network-layer information and error, and network-layer address assignment. It is the function of the payload that makes these belong to the network layer, not the protocol that carries them.

4-րդ շերտ. Transport Layer[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The transport layer provides the functional and procedural means of transferring variable-length data sequences from a source to a destination host via one or more networks, while maintaining the quality of service functions.

An example of a transport-layer protocol in the standard Internet stack is Transmission Control Protocol (TCP), usually built on top of the Internet Protocol (IP).

The transport layer controls the reliability of a given link through flow control, segmentation/desegmentation, and error control. Some protocols are state- and connection-oriented. This means that the transport layer can keep track of the segments and retransmit those that fail. The transport layer also provides the acknowledgement of the successful data transmission and sends the next data if no errors occurred. The transport layer creates packets out of the message received from the application layer. Packetizing is a process of dividing the long message into smaller messages.

OSI defines five classes of connection-mode transport protocols ranging from class 0 (which is also known as TP0 and provides the fewest features) to class 4 (TP4, designed for less reliable networks, similar to the Internet). Class 0 contains no error recovery, and was designed for use on network layers that provide error-free connections. Class 4 is closest to TCP, although TCP contains functions, such as the graceful close, which OSI assigns to the session layer. Also, all OSI TP connection-mode protocol classes provide expedited data and preservation of record boundaries. Detailed characteristics of TP0-4 classes are shown in the following table:[3]

Առանձնահատկության անվանումը TP0 TP1 TP2 TP3 TP4
Միացման ուղղվածությամվ ցանց Այո Այո Այո Այո Այո
Առանց կապի ցանց Ոչ Ոչ Ոչ Ոչ Այո
Միացում և բաժանում Ոչ Այո Այո Այո Այո
Սեգմենտավորում և հավաքում Այո Այո Այո Այո Այո
Սխալների վերականգնում Ոչ Այո Այո Այո Այո
Կապի վերսկսում1 Ոչ Այո Ոչ Այո Ոչ
Մուլտիպլեքս / դեմուլտիպլեքս՝ մեկ վիրտուալ շրջանով Ոչ Ոչ Այո Այո Այո
Բացահայտ հոսքերի վերահսկողություն Ոչ Ոչ Այո Այո Այո
Ժամանակի սպառումից հետո վերաթողարկում Ոչ Ոչ Ոչ Ոչ Այո
Վստահելի տրանսպորտային ծառայություն Ոչ Այո Ոչ Այո Այո
1 Եթե չափից ավելի շատ PDU-ներ են մնացել անպատասխան.

An easy way to visualize the transport layer is to compare it with a post office, which deals with the dispatch and classification of mail and parcels sent. Do remember, however, that a post office manages the outer envelope of mail. Higher layers may have the equivalent of double envelopes, such as cryptographic presentation services that can be read by the addressee only. Roughly speaking, tunneling protocols operate at the transport layer, such as carrying non-IP protocols such as IBM's SNA or Novell's IPX over an IP network, or end-to-end encryption with IPsec. While Generic Routing Encapsulation (GRE) might seem to be a network-layer protocol, if the encapsulation of the payload takes place only at endpoint, GRE becomes closer to a transport protocol that uses IP headers but contains complete frames or packets to deliver to an endpoint. L2TP carries PPP frames inside transport packet.

Although not developed under the OSI Reference Model and not strictly conforming to the OSI definition of the transport layer, the Transmission Control Protocol (TCP) and the User Datagram Protocol (UDP) of the Internet Protocol Suite are commonly categorized as layer-4 protocols within OSI.

5-րդ շերտ: Սեսիայի շերտ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սեսիայի շերտը կառավարում է համակարգիչների միջև երկխոսությունը։ Այն հաստատում, կառավարում և դադարեցնում է հաղորդակցումը լոկալ և հեռակա ծրագրերի միջև։ Այն տրամադրում է full-duplex, half-duplex կամ simplex գործողություն և հաստատում է անցակետեր սահմանելու, հետաձգման, դադարեցման եւ վերսկսման ընթացակարգերը։ OSI մոդելը այս շերտը դարձրել է սեսիաները հաջողությամբ փակելու համար պատասխանատու, ինչը փանակաման կառավարման պրոտոկոլի սեփականությունն է, ինչպես նաև սեսիաների վերականգնման և անցակետեր սահմանելու համար, ինչը սովորաբար չի օգտագործվում ինտերնետային պրոտոկոլների փաթեթի կողմից։ Սեսիայի շերտը իրականացվում է բացահայտ կերպով՝ ծրագրային միջավայրերում, որոնք օգտագործում են դիմումների հեռակա ընթացակարգ։

6-րդ շերտ: Presentation Layer[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The presentation layer establishes context between application-layer entities, in which the application-layer entities may use different syntax and semantics if the presentation service provides a big mapping between them. If a mapping is available, presentation service data units are encapsulated into session protocol data units, and passed down the protocol stack.

This layer provides independence from data representation (e.g., encryption) by translating between application and network formats. The presentation layer transforms data into the form that the application accepts. This layer formats and encrypts data to be sent across a network. It is sometimes called the syntax layer.[4]

The original presentation structure used the Basic Encoding Rules of Abstract Syntax Notation One (ASN.1), with capabilities such as converting an EBCDIC-coded text file to an ASCII-coded file, or serialization of objects and other data structures from and to XML.

7-րդ շերտ: Application Layer[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

The application layer is the OSI layer closest to the end user, which means both the OSI application layer and the user interact directly with the software application. This layer interacts with software applications that implement a communicating component. Such application programs fall outside the scope of the OSI model. Application-layer functions typically include identifying communication partners, determining resource availability, and synchronizing communication. When identifying communication partners, the application layer determines the identity and availability of communication partners for an application with data to transmit. When determining resource availability, the application layer must decide whether sufficient network or the requested communication exists. In synchronizing communication, all communication between applications requires cooperation that is managed by the application layer. Some examples of application-layer implementations include:

Միջշերտային ֆունկցիաներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գոյություն ունեն որոշ ֆունկցիաներ կամ ծառայություններ, որոնք կցված չեն տվյալ շերտին, բայց նրանք կարող են ազդեցություն ունենալ ավելի քան մեկ շերտի վրա։ Օրինակներ.

here are some functions or services that are not tied to a given layer, but they can affect more than one layer. Examples include the following:

  • Security service (telecommunication)[2] as defined by ITU-T X.800 recommendation.
  • Management functions, i.e. functions that permit to configure, instantiate, monitor, terminate the communications of two or more entities: there is a specific application-layer protocol, common management information protocol (CMIP) and its corresponding service, common management information service (CMIS), they need to interact with every layer in order to deal with their instances.
  • Multiprotocol Label Switching (MPLS) operates at an OSI-model layer that is generally considered to lie between traditional definitions of layer 2 (data link layer) and layer 3 (network layer), and thus is often referred to as a "layer-2.5" protocol. It was designed to provide a unified data-carrying service for both circuit-based clients and packet-switching clients which provide a datagram-based service model. It can be used to carry many different kinds of traffic, including IP packets, as well as native ATM, SONET, and Ethernet frames.
  • ARP is used to translate IPv4 addresses (OSI layer 3) into Ethernet MAC addresses (OSI layer 2).

Միջերեսներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Neither the OSI Reference Model nor OSI protocols specify any programming interfaces, other than as deliberately abstract service specifications. Protocol specifications precisely define the interfaces between different computers, but the software interfaces inside computers, known as network sockets are implementation-specific.

For example Microsoft Windows' Winsock, and Unix's Berkeley sockets and System V Transport Layer Interface, are interfaces between applications (layer 5 and above) and the transport (layer 4). NDIS and ODI are interfaces between the media (layer 2) and the network protocol (layer 3).

Interface standards, except for the physical layer to media, are approximate implementations of OSI service specifications.

Examples[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Շերտ OSI պրոտոկոլներ TCP/IP պրոտոկոլներ Ազդանշանային համակարգ 7[6] AppleTalk IPX SNA UMTS Տարբեր օրինակներ
հ. Անվանում
7 Գործադիր(Application)
6 Ներկայացում(Presentation)
  • ISO/IEC 8823
  • X.226

  • ISO/IEC 9576-1
  • X.236
5 Սեսիա(Session)
  • ISO/IEC 8327
  • X.225

  • ISO/IEC 9548-1
  • X.235
Sockets (session establishment in TCP / RTP / PPTP)
4 Տրանսպորտային(Transport)
  • ISO/IEC 8073
  • TP0
  • TP1
  • TP2
  • TP3
  • TP4 (X.224)
  • ISO/IEC 8602
  • X.234
3 Ցանց(Network)
ATP (TokenTalk / EtherTalk)
2 Տվյալների օղակ (Data link)
IEEE 802.3 framing
Ethernet II framing
1 Ֆիզիկական(Physical) L1 (physical)

TCP/IP մոդելի հետ համեմատություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ինտերնետի TCP/IP մոդելում պրոտոկոլների դիզայնը իրեն չի զբաղեցնում խիստ կառուցվածքային (հիերարխիկ) շերտավորմամբ կամ ինկապսուլացիայով։[11] RFC 3439 ստանդարտը պարունակում է բաժին, որը անվանված է «Շերտավորումը համարվում է վնասակար»։[12] TCP/IP պրոտոկոլը ճանաչում է ֆունկցիոնալության 4 լայն շերտեր, որոնք ստացվել են իրենց պարունակող պրոտոկոլների գործառույթների շրջանակներից։


does recognize four broad layers of functionality which are derived from the operating scope of their contained protocols: the scope of the software application; the end-to-end transport connection; the internetworking range; and the scope of the direct links to other nodes on the local network.[13]

Despite using a different concept for layering than the OSI model, these layers are nevertheless often compared with the OSI layering scheme in the following way:

  • The Internet application layer includes the OSI application layer, presentation layer, and most of the session layer.
  • Its end-to-end transport layer includes the graceful close function of the OSI session layer as well as the OSI transport layer.
  • The internetworking layer (Internet layer) is a subset of the OSI network layer.
  • The link layer includes the OSI data link layer and sometimes the physical layers, as well as some protocols of the OSI's network layer.

These comparisons are based on the original seven-layer protocol model as defined in ISO 7498, rather than refinements in such things as the internal organization of the network layer document.[փա՞ստ]

The presumably strict layering of the OSI model as it is usually described does not present contradictions in TCP/IP, as it is permissible that protocol usage does not follow the hierarchy implied in a layered model. Such examples exist in some routing protocols (e.g., OSPF), or in the description of tunneling protocols, which provide a link layer for an application, although the tunnel host protocol might well be a transport or even an application-layer protocol in its own right.[փա՞ստ]

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]


Category:ISO standards Category:ITU-T recommendations Category:Network architecture Category:OSI protocols Category:Reference models Category:Computer networking