Ein Benutzer (nur ein Freund) kommt als Administrator (ein erfahrener Netzwerker) zu Ihnen und sagt: „Hier wird keine Verbindung zu mir hergestellt“. Es gibt kein Netzwerk, sagt er, und das war’s. Du fängst an, es herauszufinden. Aufgrund meiner Erfahrung bei der Beobachtung meiner Nachbarn ist mir also aufgefallen, dass die Handlungen einer Person, die „sich des OSI-Modells in ihrem Herzen nicht bewusst ist“, durch charakteristisches chaotisches Verhalten gekennzeichnet sind: Entweder zieht sie an einem Draht, oder plötzlich bastelt sie an etwas herum im Browser. Und dies führt oft dazu, dass ein solcher „Spezialist“, der sich richtungslos bewegt, an allem und überall außer im Bereich des Problems zerrt und dabei viel eigene Zeit und die anderer Menschen verschwendet. Wenn man erkennt, dass es Interaktionsebenen gibt, wird die Bewegung konsistenter sein. Und obwohl der Ausgangspunkt unterschiedlich sein kann (in jedem Buch, auf das ich gestoßen bin, waren die Empfehlungen etwas anders), lautet die allgemeine logische Prämisse der Fehlerbehebung wie folgt: Wenn die Interaktion auf Ebene X korrekt ausgeführt wird, ist dies bei Ebene X-1 am höchsten wahrscheinlich ist auch alles in Ordnung. Zumindest für jeden Einzelnen Moment Zeit. Bei der Fehlerbehebung in IP-Netzwerken beginne ich persönlich mit der „Suche“ auf der zweiten Ebene des DOD-Stacks, auch bekannt als der dritten OSI-Schicht, auch bekannt als Internet Protocol. Erstens, weil es am einfachsten ist, eine „oberflächliche Untersuchung des Patienten“ durchzuführen (es ist wahrscheinlicher, dass der Patient pingt als nicht), und zweitens, wenn es Gott sei Dank pingt, können Sie auf die unangenehmen Manipulationen des Kabeltests verzichten , Netzwerkkarten und Showdowns und andere angenehme Dinge;) Allerdings muss man in besonders schwierigen Fällen immer noch mit Level eins beginnen, und zwar auf die ernsteste Art und Weise.

• gegenseitiges Verständnis mit Kollegen

Um diesen Punkt zu veranschaulichen, werde ich Ihnen ein Beispiel aus dem Leben geben. Eines Tages luden mich meine Freunde aus einem kleinen Unternehmen zu einem Besuch ein, um herauszufinden, warum das Netzwerk nicht gut funktionierte, und um einige Empfehlungen zu diesem Thema zu geben. Ich komme ins Büro. Und es stellt sich heraus, dass es dort sogar einen Administrator gibt, der nach guter alter Tradition „Programmierer“ genannt wird (und tatsächlich hauptsächlich mit FoxPro zu tun hat;) – ein alter IT-Spezialist aus der Zeit vor der Perestroika. Nun, ich frage ihn, was für ein Netzwerk haben Sie? Er: „Was meinst du? Na ja, nur ein Netzwerk.“ Das Netzwerk ist im Allgemeinen wie ein Netzwerk. Nun, ich habe einige Leitfragen: Welches Protokoll wird auf Netzwerkebene verwendet? Er: „WO ist das?“ Ich stelle klar: „Na ja, IP oder IPX oder was auch immer Sie haben…“ „Oh“, sagt er, „es scheint ja: IPX/etwas anderes!“ Übrigens ist „Da-ist-noch-etwas-anders“, wie Sie vielleicht bemerkt haben, etwas höher auf der Netzwerkebene angesiedelt, aber das ist nicht der Punkt ... Typisch ist, dass er dieses Netzwerk aufgebaut und es sogar schlecht gewartet hat . Es ist nicht verwunderlich, dass es verkümmerte... ;) Wenn ich von OSI gewusst hätte, hätte ich in 5 Minuten ein Diagramm gekritzelt – von 10Base-2 bis hin zu Anwendungsprogrammen. Und Sie müssten nicht unter den Tisch kriechen, um die Koaxialkabel zu überprüfen.

• Erlernen neuer Technologien

Auf diesen wichtigen Aspekt bin ich bereits im Vorwort eingegangen und ich wiederhole es noch einmal: Beim Studium eines neuen Protokolls sollte man zunächst einmal verstehen, a) in welchen Protokoll-Stack(s) es gehört und b) in welchen Teil des Stacks und mit wem es von unten interagiert und wer mit ihm von oben... :) Und das wird dir völlige Klarheit in deinem Kopf verschaffen. Und es gibt verschiedene Nachrichtenformate und APIs – nun, das ist eine Frage der Technologie :)

Das Konzept des „offenen Systems“

Im weitem Sinne offenes System kann als jedes System (Computer, Netzwerk, Betriebssystem, Softwarepaket, andere Hardware- und Softwareprodukte) bezeichnet werden, das gemäß offenen Spezifikationen erstellt wurde.

Erinnern wir uns daran, dass der Begriff „Spezifikation“ (in der Informatik) als formalisierte Beschreibung von Hardware- oder Softwarekomponenten, Methoden ihrer Funktionsweise, Interaktion mit anderen Komponenten, Betriebsbedingungen, Einschränkungen und besonderen Merkmalen verstanden wird. Es ist klar, dass nicht jede Spezifikation ein Standard ist. Offene Spezifikationen hingegen beziehen sich auf veröffentlichte, öffentlich verfügbare Spezifikationen, die Standards entsprechen und nach umfassender Diskussion aller interessierten Parteien im Konsens angenommen werden.

Die Verwendung offener Spezifikationen bei der Entwicklung von Systemen ermöglicht es Dritten, verschiedene Hardware- oder Softwareerweiterungen und -modifikationen für diese Systeme zu entwickeln sowie Software- und Hardwaresysteme aus Produkten verschiedener Hersteller zu erstellen.

Für reale Systeme ist völlige Offenheit ein unerreichbares Ideal. Auch in sogenannten offenen Systemen erfüllen in der Regel nur einige Teile, die externe Schnittstellen unterstützen, diese Definition. Beispielsweise besteht die Offenheit der Unix-Betriebssystemfamilie unter anderem im Vorhandensein einer standardisierten Softwareschnittstelle zwischen Kernel und Anwendungen, die eine einfache Portierung von Anwendungen von einer Unix-Version auf eine andere Version ermöglicht. Ein weiteres Beispiel für teilweise Offenheit ist die Verwendung des Open Driver Interface (ODI) im ziemlich geschlossenen Novell NetWare-Betriebssystem, um Netzwerkadaptertreiber von Drittanbietern in das System einzubinden. Je mehr offene Spezifikationen zur Entwicklung eines Systems verwendet werden, desto offener ist es.

Das OSI-Modell betrifft nur einen Aspekt der Offenheit, nämlich die Offenheit der Interaktionsmöglichkeiten zwischen Geräten, die in einem Computernetzwerk verbunden sind. Ein offenes System bezieht sich hier auf ein Netzwerkgerät, das bereit ist, mit anderen Netzwerkgeräten mithilfe von Standardregeln zu interagieren, die das Format, den Inhalt und die Bedeutung der Nachrichten definieren, die es empfängt und sendet.

Werden zwei Netzwerke nach den Grundsätzen der Offenheit aufgebaut, ergeben sich folgende Vorteile:

die Fähigkeit, ein Netzwerk aus Hardware und Software verschiedener Hersteller aufzubauen, die dem gleichen Standard entsprechen;

die Möglichkeit, einzelne Netzwerkkomponenten problemlos durch andere, fortschrittlichere zu ersetzen, wodurch sich das Netzwerk mit minimalen Kosten entwickeln kann;

die Möglichkeit, ein Netzwerk problemlos mit einem anderen zu verbinden;

einfache Entwicklung und Wartung des Netzwerks.

Ein markantes Beispiel für ein offenes System ist das internationale Netzwerk Internet. Dieses Netzwerk hat sich in voller Übereinstimmung mit den Anforderungen an offene Systeme entwickelt. An der Entwicklung seiner Standards waren Tausende spezialisierte Benutzer dieses Netzwerks aus verschiedenen Universitäten, wissenschaftlichen Organisationen sowie Herstellern von Computerhardware und -software in verschiedenen Ländern beteiligt. Schon der Name der Standards, die den Betrieb des Internets bestimmen – Request For Comments (RFC), was mit „Anfrage nach Kommentaren“ übersetzt werden kann – zeigt den transparenten und offenen Charakter der angenommenen Standards. Dadurch ist es dem Internet gelungen, verschiedenste Hardware und Software aus einer Vielzahl weltweit verstreuter Netzwerke zu vereinen.

OSI-Modell

Die International Standards Organization (ISO) hat ein Modell entwickelt, das die verschiedenen Interaktionsebenen zwischen Systemen klar definiert, ihnen Standardnamen gibt und angibt, welche Arbeit jede Ebene leisten soll. Dieses Modell wird als Open System Interconnection (OSI)-Modell oder ISO/OSI-Modell bezeichnet.

Im OSI-Modell ist die Kommunikation in sieben Schichten bzw. Schichten unterteilt (Abbildung 1.1). Jede Ebene beschäftigt sich mit einem spezifischen Aspekt der Interaktion. Somit wird das Interaktionsproblem in 7 Einzelprobleme zerlegt, die jeweils unabhängig voneinander gelöst werden können. Jede Schicht unterhält Schnittstellen zu den darüber und darunter liegenden Schichten.

Reis. 1.1. ISO/OSI Open Systems Interconnection Model

Das OSI-Modell beschreibt nur die Systemkommunikation, keine Endbenutzeranwendungen. Anwendungen implementieren ihre eigenen Kommunikationsprotokolle, indem sie auf Systemfunktionen zugreifen. Es ist zu berücksichtigen, dass die Anwendung die Funktionen einiger der oberen Schichten des OSI-Modells übernehmen kann. In diesem Fall greift sie bei Bedarf über die Vernetzung direkt auf die Systemtools zu, die die Funktionen der verbleibenden unteren Schichten des OSI-Modells ausführen OSI-Modell.

Eine Endbenutzeranwendung kann Systeminteraktionstools nicht nur verwenden, um einen Dialog mit einer anderen Anwendung zu organisieren, die auf einem anderen Computer ausgeführt wird, sondern auch einfach, um die Dienste eines bestimmten Netzwerkdienstes zu empfangen, beispielsweise auf Remote-Dateien zuzugreifen, E-Mails zu empfangen oder weiterzudrucken ein gemeinsam genutzter Drucker.

Nehmen wir also an, eine Anwendung stellt eine Anfrage an eine Anwendungsschicht, beispielsweise einen Dateidienst. Basierend auf dieser Anfrage generiert die Software auf Anwendungsebene eine Nachricht im Standardformat, die Serviceinformationen (Header) und möglicherweise übertragene Daten enthält. Diese Nachricht wird dann an die Vertreterebene weitergeleitet. Die Präsentationsschicht fügt der Nachricht ihren Header hinzu und gibt das Ergebnis an die Sitzungsschicht weiter, die wiederum ihren Header hinzufügt und so weiter. Einige Protokollimplementierungen sehen vor, dass die Nachricht nicht nur einen Header, sondern auch einen Trailer enthält. Schließlich erreicht die Nachricht die unterste, physikalische Schicht, die sie tatsächlich über die Kommunikationsleitungen überträgt.

Wenn eine Nachricht über das Netzwerk auf einem anderen Computer eintrifft, bewegt sie sich sequentiell von Ebene zu Ebene nach oben. Jede Ebene analysiert, verarbeitet und löscht den Header ihrer Ebene, führt dieser Ebene entsprechende Funktionen aus und leitet die Nachricht an die höhere Ebene weiter.

Neben dem Begriff „Nachricht“ gibt es noch andere Bezeichnungen, mit denen Netzwerkspezialisten eine Einheit des Datenaustauschs bezeichnen. ISO-Standards für Protokolle aller Ebenen verwenden den Begriff „Protokolldateneinheit“ – Protocol Data Unit (PDU). Darüber hinaus werden häufig die Bezeichnungen Frame, Paket und Datagramm verwendet.

Funktionen der ISO/OSI-Modellebene

Physikalische Schicht . Diese Schicht befasst sich mit der Übertragung von Bits über physikalische Kanäle wie Koaxialkabel, Twisted-Pair-Kabel oder Glasfaserkabel. Dieser Wert hängt mit den Eigenschaften physikalischer Datenübertragungsmedien wie Bandbreite, Störfestigkeit, charakteristischer Impedanz und anderen zusammen. Auf derselben Ebene werden die Eigenschaften elektrischer Signale bestimmt, wie beispielsweise Anforderungen an Impulsflanken, Spannungs- oder Strompegel des übertragenen Signals, Art der Codierung, Signalübertragungsgeschwindigkeit. Darüber hinaus sind hier die Arten der Steckverbinder und der Zweck jedes Kontakts standardisiert.

Die Funktionen der physikalischen Schicht sind in allen mit dem Netzwerk verbundenen Geräten implementiert. Auf der Computerseite werden die Funktionen der physikalischen Schicht vom Netzwerkadapter oder der seriellen Schnittstelle ausgeführt.

Ein Beispiel für ein Protokoll der physikalischen Schicht ist die 10Base-T-Ethernet-Technologiespezifikation, die das verwendete Kabel als ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 3 mit einer charakteristischen Impedanz von 100 Ohm, einem RJ-45-Anschluss und einer maximalen physikalischen Segmentlänge von 100 Metern definiert. Manchester-Code zur Darstellung von Kabeldaten sowie anderen Merkmalen der Umgebung und elektrischen Signalen.

Datenverbindungsebene. Die physikalische Schicht überträgt lediglich Bits. Dabei ist nicht berücksichtigt, dass in einigen Netzwerken, in denen Kommunikationsleitungen abwechselnd von mehreren Paaren interagierender Computer genutzt (gemeinsam genutzt) werden, das physische Übertragungsmedium belegt sein kann. Daher ist es eine der Aufgaben der Verbindungsschicht, die Verfügbarkeit des Übertragungsmediums zu prüfen. Eine weitere Aufgabe der Verbindungsschicht besteht darin, Mechanismen zur Fehlererkennung und -korrektur zu implementieren. Zu diesem Zweck werden auf der Datenverbindungsschicht Bits in Sätze, sogenannte Frames, gruppiert. Die Verbindungsschicht stellt sicher, dass jeder Frame korrekt übertragen wird, indem sie eine spezielle Bitfolge am Anfang und am Ende jedes Frames platziert, um ihn zu markieren, und berechnet außerdem eine Prüfsumme, indem sie alle Bytes des Frames auf eine bestimmte Weise summiert und die Prüfsumme addiert zum Rahmen. Beim Eintreffen des Frames berechnet der Empfänger erneut die Prüfsumme der empfangenen Daten und vergleicht das Ergebnis mit der Prüfsumme aus dem Frame. Bei Übereinstimmung gilt der Rahmen als korrekt und akzeptiert. Stimmen die Prüfsummen nicht überein, wird ein Fehler protokolliert.

Die in lokalen Netzwerken verwendeten Link-Layer-Protokolle enthalten eine bestimmte Struktur von Verbindungen zwischen Computern und Methoden zu deren Adressierung. Obwohl die Datenverbindungsschicht die Frame-Übermittlung zwischen zwei beliebigen Knoten in einem lokalen Netzwerk ermöglicht, tut sie dies nur in einem Netzwerk mit einer ganz bestimmten Verbindungstopologie, genau der Topologie, für die sie entwickelt wurde. Zu den typischen Topologien, die von LAN-Link-Layer-Protokollen unterstützt werden, gehören Shared Bus, Ring und Stern. Beispiele für Link-Layer-Protokolle sind Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

In lokalen Netzwerken werden Link-Layer-Protokolle von Computern, Bridges, Switches und Routern verwendet. In Computern werden Link-Layer-Funktionen durch die gemeinsame Anstrengung von Netzwerkadaptern und ihren Treibern implementiert.

In globalen Netzwerken, die selten eine regelmäßige Topologie aufweisen, sorgt die Sicherungsschicht für den Nachrichtenaustausch zwischen zwei benachbarten Computern, die über eine individuelle Kommunikationsleitung verbunden sind. Beispiele für Punkt-zu-Punkt-Protokolle (wie solche Protokolle oft genannt werden) sind die weit verbreiteten Protokolle PPP und LAP-B.

Netzwerkschicht. Diese Ebene dient der Bildung eines einheitlichen Transportsystems, das mehrere Netzwerke mit unterschiedlichen Prinzipien zur Informationsübertragung zwischen Endknoten vereint. Schauen wir uns die Funktionen der Netzwerkschicht am Beispiel lokaler Netzwerke an. Das lokale Netzwerk-Link-Layer-Protokoll gewährleistet die Übermittlung von Daten zwischen beliebigen Knoten nur in einem Netzwerk mit den entsprechenden typische Topologie. Dies ist eine sehr strenge Einschränkung, die den Aufbau von Netzwerken mit einer entwickelten Struktur nicht zulässt, beispielsweise Netzwerke, die mehrere Unternehmensnetzwerke zu einem einzigen Netzwerk kombinieren, oder hochzuverlässige Netzwerke, in denen redundante Verbindungen zwischen Knoten bestehen. Um einerseits die Einfachheit der Datenübertragungsverfahren für Standardtopologien zu gewährleisten und andererseits die Verwendung beliebiger Topologien zu ermöglichen, wird eine zusätzliche Netzwerkschicht verwendet. Auf dieser Ebene wird der Begriff „Netzwerk“ eingeführt. Unter einem Netzwerk versteht man in diesem Fall eine Ansammlung von Computern, die gemäß einer der standardmäßigen typischen Topologien miteinander verbunden sind und zur Datenübertragung eines der für diese Topologie definierten Link-Layer-Protokolle verwenden.

Somit wird die Datenübermittlung innerhalb des Netzwerks durch die Datenverbindungsschicht reguliert, während die Datenübermittlung zwischen Netzwerken durch die Netzwerkschicht gehandhabt wird.

Normalerweise werden Nachrichten der Netzwerkschicht aufgerufen Pakete. Bei der Organisation der Paketzustellung auf Netzwerkebene wird das Konzept verwendet „Netzwerknummer“. In diesem Fall besteht die Empfängeradresse aus der Netzwerknummer und der Computernummer in diesem Netzwerk.

Netzwerke werden durch spezielle Geräte, sogenannte Router, miteinander verbunden. Router ist ein Gerät, das Informationen über die Topologie von Internetnetzwerkverbindungen sammelt und darauf basierend Pakete der Netzwerkschicht an das Zielnetzwerk weiterleitet. Um eine Nachricht von einem Absender in einem Netzwerk an einen Empfänger in einem anderen Netzwerk zu übertragen, müssen Sie eine Reihe von Transitübertragungen (Hops) zwischen Netzwerken durchführen und dabei jeweils die entsprechende Route auswählen. Eine Route ist also eine Folge von Routern, die ein Paket passiert.

Das Problem der Wahl des besten Weges heißt Routenführung und ihre Lösung ist die Hauptaufgabe der Netzwerkebene. Dieses Problem wird dadurch erschwert, dass der kürzeste Weg nicht immer der beste ist. Das Kriterium für die Auswahl einer Route ist oft die Zeit der Datenübertragung auf dieser Route; sie hängt von der Kapazität der Kommunikationskanäle und der Verkehrsintensität ab, die sich im Laufe der Zeit ändern kann. Einige Routing-Algorithmen versuchen, sich an Laständerungen anzupassen, während andere Entscheidungen auf der Grundlage langfristiger Durchschnittswerte treffen. Die Routenauswahl kann nach weiteren Kriterien erfolgen, beispielsweise nach der Übertragungssicherheit.

Auf Netzwerkebene sind zwei Arten von Protokollen definiert. Der erste Typ bezieht sich auf die Definition von Regeln für die Übertragung von Endknoten-Datenpaketen vom Knoten zum Router und zwischen Routern. Dies sind die Protokolle, die normalerweise gemeint sind, wenn von Netzwerkschichtprotokollen gesprochen wird. Die Netzwerkschicht umfasst auch einen anderen Protokolltyp namens Routing-Informationsaustauschprotokolle. Mithilfe dieser Protokolle sammeln Router Informationen über die Topologie von Internetnetzwerkverbindungen. Protokolle der Netzwerkschicht werden durch Softwaremodule des Betriebssystems sowie durch Router-Software und -Hardware implementiert.

Beispiele für Netzwerkschichtprotokolle sind das TCP/IP-Stack IP Internetwork Protocol und das Novell IPX Stack Internetwork Protocol.

Transportschicht. Auf dem Weg vom Absender zum Empfänger können Pakete beschädigt werden oder verloren gehen. Während einige Anwendungen über eine eigene Fehlerbehandlung verfügen, gibt es andere, die es vorziehen, sich sofort um eine zuverlässige Verbindung zu kümmern. Die Aufgabe der Transportschicht besteht darin, sicherzustellen, dass Anwendungen oder die oberen Schichten des Stapels – Anwendung und Sitzung – Daten mit dem Grad der Zuverlässigkeit übertragen, den sie benötigen. Das OSI-Modell definiert fünf Dienstklassen, die von der Transportschicht bereitgestellt werden. Diese Arten von Diensten zeichnen sich durch die Qualität der bereitgestellten Dienste aus: Dringlichkeit, die Fähigkeit, unterbrochene Kommunikation wiederherzustellen, die Verfügbarkeit von Mitteln zum Multiplexen mehrerer Verbindungen zwischen verschiedenen Anwendungsprotokollen über ein gemeinsames Transportprotokoll und vor allem die Fähigkeit, zu erkennen und Korrigieren Sie Übertragungsfehler wie Verzerrungen, Verluste und Duplikate von Paketen.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одной стороны, тем, в какой степени задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами более высоких, чем транспортный, уровней, а с другой стороны, этот выбор зависит от того, насколько надежной является вся система транспортировки данных im Netz. Wenn also beispielsweise die Qualität der Kommunikationskanäle sehr hoch ist und die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die von Protokollen auf niedrigerer Ebene nicht erkannt werden, gering ist, ist es sinnvoll, einen der leichtgewichtigen Transportschichtdienste zu verwenden, die nicht mit zahlreichen Überprüfungen belastet sind , Handshake und andere Techniken zur Erhöhung der Zuverlässigkeit. Wenn die Fahrzeuge zunächst sehr unzuverlässig sind, empfiehlt es sich, auf den am weitesten entwickelten Transportebenendienst zurückzugreifen, der mit maximalen Mitteln zur Fehlererkennung und -beseitigung arbeitet – durch den vorläufigen Aufbau einer logischen Verbindung, die Überwachung der Nachrichtenzustellung anhand von Prüfsummen usw Zyklische Nummerierung von Paketen, Festlegung von Zustellungs-Timeouts usw.

In der Regel werden alle Protokolle, beginnend mit der Transportschicht und darüber, durch die Software der Endknoten des Netzwerks implementiert – Komponenten ihrer Netzwerkbetriebssysteme. Beispiele für Transportprotokolle sind die TCP- und UDP-Protokolle des TCP/IP-Stacks und das SPX-Protokoll des Novell-Stacks.

Sitzungsebene. Die Sitzungsschicht ermöglicht die Konversationsverwaltung, um aufzuzeichnen, welcher Teilnehmer gerade aktiv ist, und bietet außerdem Synchronisierungsmöglichkeiten. Letztere ermöglichen es Ihnen, Kontrollpunkte in lange Übertragungen einzufügen, sodass Sie im Falle eines Fehlers zum letzten Kontrollpunkt zurückkehren können, anstatt noch einmal von vorne zu beginnen. In der Praxis nutzen nur wenige Anwendungen die Sitzungsschicht und sie wird selten implementiert.

Präsentationsebene. Diese Schicht stellt sicher, dass die von der Anwendungsschicht übermittelten Informationen von der Anwendungsschicht in einem anderen System verstanden werden. Bei Bedarf konvertiert die Präsentationsschicht Datenformate in ein gängiges Präsentationsformat und führt beim Empfang entsprechend die umgekehrte Konvertierung durch. Auf diese Weise können Anwendungsschichten beispielsweise syntaktische Unterschiede in der Datendarstellung überwinden. Auf dieser Ebene kann die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten durchgeführt werden, wodurch die Geheimhaltung des Datenaustauschs für alle Anwendungsdienste gleichzeitig gewährleistet wird. Ein Beispiel für ein Protokoll, das auf der Präsentationsschicht arbeitet, ist das Secure Socket Layer (SSL)-Protokoll, das sichere Nachrichtenübermittlung für die Protokolle der Anwendungsschicht des TCP/IP-Stacks bereitstellt.

Anwendungsschicht. Die Anwendungsschicht besteht eigentlich nur aus einer Reihe verschiedener Protokolle, die es Netzwerkbenutzern ermöglichen, auf gemeinsam genutzte Ressourcen wie Dateien, Drucker oder Hypertext-Webseiten zuzugreifen und zusammenzuarbeiten, beispielsweise über das E-Mail-Protokoll. Die Dateneinheit, mit der die Anwendungsschicht arbeitet, wird normalerweise aufgerufen Nachricht.

Es gibt eine sehr große Vielfalt an Protokollen der Anwendungsschicht. Lassen Sie uns als Beispiele zumindest einige der gängigsten Implementierungen von Dateidiensten nennen: NCP im Betriebssystem Novell NetWare, SMB im Microsoft Windows NT, NFS, FTP und TFTP, die Teil des TCP/IP-Stacks sind.

Das OSI-Modell ist zwar sehr wichtig, aber nur eines von vielen Kommunikationsmodellen. Diese Modelle und ihre zugehörigen Protokollstapel können sich in der Anzahl der Schichten, ihren Funktionen, Nachrichtenformaten, den auf den oberen Schichten bereitgestellten Diensten und anderen Parametern unterscheiden.

Reis. 5.1.

Die Interaktion lokaler Netzwerkknoten erfolgt auf Basis von Link-Layer-Protokollen. Die Datenübertragung in lokalen Netzwerken erfolgt über relativ kurze Distanzen (innerhalb von Gebäuden oder zwischen nahe beieinander liegenden Gebäuden), jedoch mit hoher Geschwindigkeit (10 Mbit/s – 100 Gbit/s). Entfernung und Übertragungsgeschwindigkeit Die Daten werden durch die Ausrüstung der entsprechenden Standards bestimmt.

Internationales Institut für Elektro- und Elektronikingenieure - IEEE) wurde die 802.x-Standardfamilie entwickelt, die die Funktionsweise der Datenverbindung und der physikalischen Schichten des siebenschichtigen ISO/OSI-Modells regelt. Einige dieser Protokolle sind allen Technologien gemeinsam, zum Beispiel der 802.2-Standard; andere Protokolle (zum Beispiel 802.3, 802.3u, 802.5) definieren die Merkmale lokaler Netzwerktechnologien.

LLC-Unterschicht implementiert werden Software. Auf der LLC-Unterschicht gibt es mehrere Verfahren, die es Ihnen ermöglichen, vor der Übertragung von Frames mit Daten eine Kommunikation aufzubauen oder nicht aufzubauen, Frames wiederherzustellen oder nicht wiederherzustellen, wenn sie verloren gehen oder Fehler erkannt werden. Unterebene LLC implementiert die Kommunikation mit Protokollen der Netzwerkschicht, normalerweise mit dem IP-Protokoll. Die Kommunikation mit der Netzwerkschicht und die Definition logischer Verfahren zur Übertragung von Frames über das Netzwerk implementiert das 802.2-Protokoll. Das 802.1-Protokoll bietet allgemeine Definitionen von lokal Computernetzwerke, Verbindung mit dem ISO/OSI-Modell. Es gibt auch Modifikationen dieses Protokolls.

Die MAC-Unterschicht bestimmt die Merkmale des Zugriffs auf das physische Medium beim Einsatz verschiedener lokaler Netzwerktechnologien. Jede MAC-Layer-Technologie (jedes Protokoll: 802.3, 802.3u, 802.3z usw.) entspricht mehreren Varianten von Spezifikationen (Protokollen) der physikalischen Schicht (Abb. 5.1). Spezifikation MAC-Layer-Technologie – definiert die physische Layer-Umgebung und die grundlegenden Parameter der Datenübertragung ( Übertragungsgeschwindigkeit, Art des Mediums, Schmalband oder Breitband).

Auf der Verbindungsebene der Sendeseite wird es gebildet rahmen, in welchem Paket ist gekapselt. Der Kapselungsprozess fügt einem Netzwerkprotokollpaket, z. B. IP, einen Frame-Header und -Trailer hinzu. Somit jeder Rahmen Netzwerktechnologie besteht aus drei Teilen:

• Header,
• Datenfelder wo sich das Paket befindet,
• Endschalter.

Auf der Empfangsseite wird der umgekehrte Entkapselungsprozess implementiert, wenn ein Paket aus dem Frame extrahiert wird.

Überschrift Enthält Rahmentrennzeichen, Adress- und Kontrollfelder. Trennzeichen Mithilfe von Frames können Sie den Anfang eines Frames bestimmen und die Synchronisierung zwischen Sender und Empfänger sicherstellen. Adressen Verbindungsschicht sind physikalische Adressen. Beim Einsatz von Ethernet-kompatiblen Technologien erfolgt die Datenadressierung in lokalen Netzwerken über MAC-Adressen, die die Zustellung des Frames an den Zielknoten gewährleisten.

Endkappe enthält ein Prüfsummenfeld ( Frame Check Sequence - FCS), die bei der Übertragung eines Frames mit einem zyklischen Code berechnet wird CRC. Auf der Empfangsseite Prüfsumme Der Frame wird erneut berechnet und mit dem empfangenen verglichen. Wenn sie übereinstimmen, gehen sie davon aus, dass der Frame fehlerfrei übertragen wurde. Bei Abweichungen der FCS-Werte wird der Frame verworfen und muss erneut übertragen werden.

Bei der Übertragung über ein Netzwerk durchläuft ein Frame nacheinander eine Reihe von Verbindungen, die durch unterschiedliche physische Umgebungen gekennzeichnet sind. Wenn beispielsweise Daten von Knoten A zu Knoten B übertragen werden (Abb. 5.2), durchlaufen die Daten nacheinander Folgendes: Ethernet-Verbindung zwischen Knoten A und Router A (Kupfer, UTP), Verbindung zwischen Router A und B (Glasfaserkabel), Kupferkabel serielle Verbindung„Punkt-zu-Punkt“ zwischen Router B und dem Wireless Access Point WAP, kabellose Verbindung(Funkverbindung) zwischen dem WAP und dem Endknoten B. Daher Jede Verbindung hat ihren eigenen Rahmen spezifisches Format.

Das von Knoten A vorbereitete Paket wird in einen lokalen Netzwerkrahmen eingekapselt, der an Router A übertragen wird. Der Router entkapselt das Paket aus dem empfangenen Rahmen, bestimmt, an welche Ausgangsschnittstelle das Paket gesendet werden soll, und bildet dann einen neuen Rahmen für die Übertragung über den optisches Medium. Router B entkapselt das Paket aus dem empfangenen Frame, bestimmt, an welche Ausgangsschnittstelle das Paket weitergeleitet werden soll, und generiert dann einen neuen Frame für die Übertragung über das serielle Punkt-zu-Punkt-Kupfermedium. Der drahtlose Zugangspunkt WAP wiederum bildet einen eigenen Rahmen für die Übertragung von Daten über den Funkkanal an den Endknoten B.

Beim Erstellen von Netzwerken werden verschiedene logische Topologien verwendet, die bestimmen, wie Knoten über das Medium kommunizieren und wie Zugangskontrolle Mittel. Die bekanntesten logischen Topologien sind Punkt-zu-Punkt, Multiaccess, Broadcast und Token-Passing.

Die gemeinsame Nutzung der Umgebung zwischen mehreren Geräten wird auf der Grundlage von zwei Hauptmethoden implementiert:

• Methode konkurrierender (nicht deterministischer) Zugang(Inhaltsbasierter Zugriff): Wenn alle Netzwerkknoten gleiche Rechte haben, ist die Reihenfolge der Datenübertragung nicht organisiert. Um zu übertragen, muss dieser Knoten auf das Medium hören; wenn es frei ist, können Informationen übertragen werden. In diesem Fall kann es zu Konflikten kommen ( Kollisionen) wenn zwei (oder mehr) Knoten gleichzeitig mit der Datenübertragung beginnen;
• Methode kontrollierter (deterministischer) Zugriff(Controlled Access), der Knoten vorrangigen Zugriff auf das Medium zur Datenübertragung gewährt.

In den frühen Stadien der Entwicklung von Ethernet-Netzwerken wurde eine „Bus“-Topologie verwendet, ein gemeinsames Datenübertragungsmedium war allen Benutzern gemeinsam. In diesem Fall wurde die Methode implementiert Mehrfachzugriff an ein gemeinsames Übertragungsmedium (802.3-Protokoll). Dies erforderte eine Trägerkontrolle, deren Vorhandensein anzeigte, dass ein Knoten bereits Daten über ein gemeinsames Medium übermittelte. Daher musste ein Knoten, der Daten übertragen wollte, auf das Ende der Übertragung warten und, wenn das Medium frei wurde, versuchen, die Daten zu übertragen.

Die an das Netzwerk übertragenen Informationen können von jedem Computer empfangen werden, dessen NIC-Netzwerkadapteradresse mit der Ziel-MAC-Adresse des übertragenen Frames übereinstimmt, oder von allen Computern im Netzwerk während der Broadcast-Übertragung. Allerdings kann immer nur ein Knoten gleichzeitig Informationen übertragen. Vor der Übertragung muss ein Knoten sicherstellen, dass der gemeinsame Bus frei ist, indem er das Medium abhört.

Wenn zwei oder mehr Computer gleichzeitig Daten übertragen, kommt es zu einem Konflikt ( Kollision) Wenn sich die Daten sendender Knoten überlappen, kommt es zu Verzerrungen und Informationsverlust. Daher sind eine Kollisionsverarbeitung und eine erneute Übertragung der an der Kollision beteiligten Frames erforderlich.

Ähnliche Methode nicht deterministisch(assoziativ) Zugang Am Mittwoch erhielt er den Namen Zugriff auf mehrere Medien mit Trägererkennung und Kollisionserkennung( Carrier Sense Multiply Access

Im heutigen Artikel möchte ich auf das Wesentliche zurückkommen und darüber sprechen OSI-Modelle für die Verbindung offener Systeme. Dieses Material wird für unerfahrene Systemadministratoren und alle, die sich für den Aufbau von Computernetzwerken interessieren, nützlich sein.

Alle Komponenten des Netzwerks, vom Datenübertragungsmedium bis zum Gerät, funktionieren und interagieren miteinander nach einem Regelwerk, das im sogenannten Interaktionsmodelle offener Systeme.

Interoperabilitätsmodell für offene Systeme OSI(Open System Interconnection) wurde von der internationalen Organisation nach ISO-Standards (International Standards Organization) entwickelt.

Nach dem OSI-Modell werden Daten von der Quelle zum Ziel übertragen sieben Ebenen . Auf jeder Ebene wird eine bestimmte Aufgabe erfüllt, die letztendlich nicht nur die Zustellung der Daten an den endgültigen Bestimmungsort gewährleistet, sondern deren Übertragung auch unabhängig von den dafür verwendeten Mitteln macht. Dadurch wird Kompatibilität zwischen Netzwerken mit unterschiedlichen Topologien und Netzwerkgeräten erreicht.

Die Aufteilung aller Netzwerktools in Schichten vereinfacht deren Entwicklung und Verwendung. Je höher die Stufe, desto komplexer ist das zu lösende Problem. Die ersten drei Schichten des OSI-Modells ( physisch, Kanal, Netzwerk) hängen eng mit dem Netzwerk und der verwendeten Netzwerkausrüstung zusammen. Die letzten drei Ebenen ( Sitzung, Datenpräsentationsschicht, Anwendung) werden über das Betriebssystem und Anwendungsprogramme implementiert. Transportschicht fungiert als Vermittler zwischen diesen beiden Gruppen.

Bevor die Daten über das Netzwerk gesendet werden, werden sie aufgeteilt Pakete , d.h. Informationen, die auf eine bestimmte Weise organisiert sind, sodass sie für Empfangs- und Sendegeräte verständlich sind. Beim Senden von Daten wird das Paket sequentiell über alle Ebenen des OSI-Modells verarbeitet, von der Anwendung bis zur physischen Ebene. Auf jeder Ebene werden Steuerinformationen für diese Ebene (genannt Paket-Header ), was für eine erfolgreiche Datenübertragung über das Netzwerk erforderlich ist.

Dadurch ähnelt diese Netzwerknachricht einem mehrschichtigen Sandwich, das für den Computer, der sie empfängt, „essbar“ sein muss. Dazu ist es notwendig, bestimmte Regeln für den Datenaustausch untereinander einzuhalten vernetzte Computer. Diese Regeln werden aufgerufen Protokolle .

Auf der Empfängerseite wird das Paket durch alle Schichten des OSI-Modells in umgekehrter Reihenfolge verarbeitet, beginnend mit der physischen und endend mit der Anwendung. Auf jeder Ebene lesen die entsprechenden Mittel, geleitet vom Protokoll der Schicht, die Paketinformationen, entfernen dann die von der sendenden Seite dem Paket auf derselben Ebene hinzugefügten Informationen und übertragen das Paket an die Mittel der nächsten Ebene. Wenn das Paket die Anwendungsschicht erreicht, werden alle Steuerinformationen aus dem Paket entfernt und die Daten kehren in ihre ursprüngliche Form zurück.

Schauen wir uns nun die Funktionsweise jeder Schicht des OSI-Modells genauer an:

Physikalische Schicht – der unterste, dahinter befindet sich direkt ein Kommunikationskanal, über den Informationen übertragen werden. Er beteiligt sich an der Organisation der Kommunikation unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Datenübertragungsmediums. Somit enthält es alle Informationen über das Datenübertragungsmedium: Signalpegel und -frequenz, Vorhandensein von Störungen, Grad der Signaldämpfung, Kanalwiderstand usw. Darüber hinaus ist er für die Übertragung des Informationsflusses und dessen Konvertierung gemäß den bestehenden Kodierungsmethoden verantwortlich. Die Arbeit der physikalischen Schicht wird zunächst den Netzwerkgeräten zugewiesen.
Es ist erwähnenswert, dass mit Hilfe der physikalischen Schicht die verkabelten und drahtloses Netzwerk. Im ersten Fall wird als physikalisches Medium ein Kabel verwendet, im zweiten Fall jede Art drahtloser Kommunikation, etwa Funkwellen oder Infrarotstrahlung.

Datenübertragungsebene führt die schwierigste Aufgabe aus – gewährleistet eine garantierte Datenübertragung mithilfe von Algorithmen der physikalischen Schicht und überprüft die Richtigkeit der empfangenen Daten.

Vor Beginn der Datenübertragung wird die Verfügbarkeit des Übertragungskanals ermittelt. Informationen werden in sogenannten Blöcken übertragen Personal , oder Rahmen . Jeder dieser Frames wird am Ende und am Anfang des Blocks mit einer Bitfolge versehen und zusätzlich mit einer Prüfsumme ergänzt. Beim Empfang eines solchen Blocks auf der Verbindungsschicht muss der Empfänger die Integrität des Blocks überprüfen und die empfangene Prüfsumme mit der in seiner Zusammensetzung enthaltenen Prüfsumme vergleichen. Wenn sie übereinstimmen, gelten die Daten als korrekt, andernfalls wird ein Fehler aufgezeichnet und eine erneute Übertragung ist erforderlich. In jedem Fall wird mit dem Ergebnis der Operation ein Signal an den Sender gesendet, und zwar bei jedem Frame. Die zweite wichtige Aufgabe der Verbindungsschicht besteht somit darin, die Richtigkeit der Daten zu überprüfen.

Die Datenverbindungsschicht kann sowohl in Hardware (z. B. mithilfe von Switches) als auch mithilfe von implementiert werden Software(z. B. Netzwerkadaptertreiber).

Netzwerkschicht erforderlich, um Datenübertragungsarbeiten mit vorläufiger Bestimmung des optimalen Pfads für die Bewegung von Paketen durchzuführen. Da das Netzwerk aus Segmenten mit unterschiedlichen Topologien bestehen kann, Die Hauptaufgabe Netzwerkebene – Bestimmen Sie den kürzesten Weg und konvertieren Sie gleichzeitig logische Adressen und Namen von Netzwerkgeräten in ihre physische Darstellung. Dieser Vorgang wird aufgerufen Routenführung , und seine Bedeutung kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Mit einem Routing-Schema, das aufgrund des Auftretens verschiedener Arten von „Überlastungen“ im Netzwerk ständig aktualisiert wird, erfolgt die Datenübertragung in kürzester Zeit und mit maximaler Geschwindigkeit.

Transportschicht Wird verwendet, um eine zuverlässige Datenübertragung zu organisieren, die den Verlust von Informationen, deren Unrichtigkeit oder Vervielfältigung verhindert. Gleichzeitig wird die Einhaltung der richtigen Reihenfolge beim Senden und Empfangen von Daten überwacht und diese in kleinere Pakete aufgeteilt oder zu größeren zusammengefasst, um die Integrität der Informationen zu wahren.

Sitzungsschicht ist für die Erstellung, Aufrechterhaltung und Aufrechterhaltung einer Kommunikationssitzung für den Zeitraum verantwortlich, der für die vollständige Übertragung der gesamten Datenmenge erforderlich ist. Darüber hinaus synchronisiert es die Übertragung von Paketen, indem es die Zustellung und Integrität des Pakets überprüft. Während des Datenübertragungsprozesses werden spezielle Kontrollpunkte erstellt. Kommt es zu einem Fehler beim Senden und Empfangen, werden die fehlenden Pakete ausgehend vom nächstgelegenen Kontrollpunkt erneut gesendet, sodass Sie die gesamte Datenmenge in kürzester Zeit und bei allgemein guter Geschwindigkeit übertragen können.

Datenpräsentationsschicht (oder, wie es auch genannt wird, Führungsebene ) ist mittelschwer, seine Hauptaufgabe besteht darin, Daten aus einem Format zur Übertragung über ein Netzwerk in ein Format umzuwandeln, das für eine höhere Ebene verständlich ist, und umgekehrt. Darüber hinaus ist es dafür verantwortlich, Daten in ein einheitliches Format zu bringen: Wenn Informationen zwischen zwei völlig unterschiedlichen Netzwerken mit unterschiedlichen Datenformaten übertragen werden, müssen sie vor der Verarbeitung in eine für beide verständliche Form gebracht werden Empfänger und Absender. Auf dieser Ebene kommen Verschlüsselungs- und Datenkomprimierungsalgorithmen zum Einsatz.

Anwendungsschicht – der letzte und höchste im OSI-Modell. Verantwortlich für die Verbindung des Netzwerks mit Benutzern – Anwendungen, von denen Informationen benötigt werden Netzwerkdienste Alle Ebenen. Mit seiner Hilfe können Sie alles erfahren, was während des Datenübertragungsprozesses passiert ist, sowie Informationen über Fehler, die während des Übertragungsprozesses aufgetreten sind. Außerdem, dieses Niveau gewährleistet den Betrieb aller externen Prozesse, die über den Zugriff auf das Netzwerk durchgeführt werden – Datenbanken, Mail-Clients, Datei-Download-Manager usw.

Im Internet habe ich ein Bild gefunden, auf dem ein unbekannter Autor vorstellt OSI-Netzwerkmodell in Form eines Burgers. Ich denke, das ist ein sehr einprägsames Bild. Wenn Sie plötzlich in einer Situation (z. B. während eines Vorstellungsgesprächs) alle sieben Schichten des OSI-Modells in der richtigen Reihenfolge aus dem Gedächtnis auflisten müssen, merken Sie sich einfach dieses Bild, es wird Ihnen helfen. Der Einfachheit halber habe ich die Namen der Level vom Englischen ins Russische übersetzt: Das ist alles für heute. Im nächsten Artikel werde ich das Thema weiterführen und darüber sprechen.

Sie haben gerade angefangen, als Netzwerkadministrator zu arbeiten? Sie möchten nicht verwirrt werden? Unser Artikel wird für Sie nützlich sein. Haben Sie einen erfahrenen Administrator gehört, der über Netzwerkprobleme sprach und einige Ebenen erwähnte? Wurden Sie bei der Arbeit schon einmal gefragt, welche Schichten sicher sind und funktionieren, wenn Sie eine alte Firewall verwenden? Um die Grundlagen zu verstehen Informationssicherheit, müssen Sie das Prinzip der Hierarchie des OSI-Modells verstehen. Versuchen wir, die Fähigkeiten dieses Modells zu sehen.

Ein Systemadministrator mit Selbstachtung sollte sich gut mit Netzwerken auskennen

Aus dem Englischen übersetzt - das grundlegende Referenzmodell für die Interaktion offener Systeme. Etwas präziser, Netzwerkmodell Stapel Netzwerkprotokolle OSI/ISO. 1984 als konzeptioneller Rahmen eingeführt, der den Prozess des Sendens von Daten an trennte weltweites Netz in sieben einfachen Schritten. Es ist nicht das beliebteste, da sich die Entwicklung der OSI-Spezifikation verzögert hat. Der TCP/IP-Protokollstapel ist vorteilhafter und gilt als das hauptsächlich verwendete Modell. Es besteht jedoch eine große Chance, dass Sie in Ihrer Position auf das OSI-Modell stoßen Systemadministrator oder im IT-Bereich.

Für Netzwerkgeräte wurden viele Spezifikationen und Technologien erstellt. Bei dieser Vielfalt kann man leicht verwirrt werden. Es ist das Interaktionsmodell offener Systeme, das Netzwerkgeräten, die sich gegenseitig nutzen, dabei hilft, sich gegenseitig zu verstehen. verschiedene Methoden Kommunikation. Beachten Sie, dass OSI am nützlichsten für Software und ist Hardware an der Entwicklung kompatibler Produkte beteiligt.

Fragen Sie: Welchen Nutzen hat das für Sie? Die Kenntnis des Mehrebenenmodells gibt Ihnen die Möglichkeit, frei mit Mitarbeitern von IT-Unternehmen zu kommunizieren; die Diskussion von Netzwerkproblemen wird keine bedrückende Langeweile mehr sein. Und wenn Sie verstehen, in welchem ​​Stadium der Fehler aufgetreten ist, können Sie die Gründe leicht finden und den Umfang Ihrer Arbeit erheblich reduzieren.

OSI-Ebenen

Das Modell enthält sieben vereinfachte Schritte:

• Körperlich.
• Leitung.
• Netzwerk.
• Transport.
• Sitzungsweise.
• Exekutive.
• Angewandt.

Warum macht die Unterteilung in Schritte das Leben einfacher? Jede Ebene entspricht einer bestimmten Phase des Sendens einer Netzwerknachricht. Alle Schritte sind sequentiell, was bedeutet, dass die Funktionen unabhängig voneinander ausgeführt werden und keine Informationen über die Arbeit auf der vorherigen Ebene erforderlich sind. Die einzigen notwendigen Komponenten sind die Art und Weise, wie die Daten aus dem vorherigen Schritt empfangen werden und wie die Informationen an den nachfolgenden Schritt gesendet werden.

Kommen wir zur direkten Bekanntschaft mit den Levels.

Physikalische Schicht

Die Hauptaufgabe der ersten Stufe besteht darin, Bits über physische Kommunikationskanäle zu senden. Physische Kommunikationskanäle sind Geräte zum Senden und Empfangen von Informationssignalen. Zum Beispiel Glasfaser, Koaxialkabel oder Twisted Pair. Die Übertragung kann auch per drahtloser Kommunikation erfolgen. Die erste Stufe wird durch das Datenübertragungsmedium charakterisiert: Schutz vor Störungen, Bandbreite, Wellenwiderstand. Außerdem werden die Qualitäten der elektrischen Endsignale eingestellt (Art der Kodierung, Spannungspegel und Signalübertragungsgeschwindigkeit) und an Standardsteckertypen angeschlossen sowie Kontaktanschlüsse zugeordnet.

Die Funktionen der physischen Bühne werden auf absolut jedem an das Netzwerk angeschlossenen Gerät ausgeführt. Beispielsweise implementiert ein Netzwerkadapter diese Funktionen auf der Computerseite. Möglicherweise kennen Sie bereits die ersten Protokolle: RS-232, DSL und 10Base-T, die die physikalischen Eigenschaften des Kommunikationskanals definieren.

Datenübertragungsebene

Im zweiten Schritt wird die abstrakte Adresse des Geräts zugeordnet physisches Gerät, wird die Verfügbarkeit des Übertragungsmediums geprüft. Bits werden zu Mengen – Frames – zusammengefasst. Die Hauptaufgabe der Verbindungsschicht besteht darin, Fehler zu erkennen und zu beheben. Für eine korrekte Übertragung werden vor und nach dem Frame spezielle Bitfolgen eingefügt und eine berechnete Prüfsumme hinzugefügt. Wenn der Frame das Ziel erreicht, wird die Prüfsumme der bereits angekommenen Daten erneut berechnet; wenn sie mit der Prüfsumme im Frame übereinstimmt, gilt der Frame als korrekt. Andernfalls tritt ein Fehler auf, der durch erneute Übertragung der Informationen behoben werden kann.

Die Kanalstufe ermöglicht durch eine spezielle Verbindungsstruktur die Übertragung von Informationen. Insbesondere Busse, Brücken und Switches arbeiten über Link-Layer-Protokolle. Zu den Spezifikationen für Schritt zwei gehören: Ethernet, Token Ring und PPP. Die Funktionen der Kanalstufe im Computer werden von ausgeführt Netzwerkadapter und Fahrer für sie.

Netzwerkschicht

IN Standardsituationen Die Kanalstufenfunktionen reichen für eine qualitativ hochwertige Informationsübertragung nicht aus. Spezifikationen des zweiten Schritts können Daten nur zwischen Knoten mit derselben Topologie, beispielsweise einem Baum, übertragen. Es besteht Bedarf für eine dritte Stufe. Es ist notwendig, ein einheitliches Transportsystem mit einer verzweigten Struktur für mehrere Netzwerke zu bilden, die eine beliebige Struktur haben und sich in der Art der Datenübertragung unterscheiden.

Anders ausgedrückt: Der dritte Schritt verarbeitet das Internetprotokoll und erfüllt die Funktion eines Routers: den besten Pfad für die Informationen zu finden. Ein Router ist ein Gerät, das Daten über die Struktur von Internetnetzwerkverbindungen sammelt und Pakete an das Zielnetzwerk überträgt (Transittransfers – Hops). Wenn Sie auf einen Fehler in der IP-Adresse stoßen, handelt es sich um ein Problem, das seinen Ursprung auf Netzwerkebene hat. Die Protokolle der dritten Stufe werden in Netzwerk-, Routing- oder Adressauflösungsprotokolle unterteilt: ICMP, IPSec, ARP und BGP.

Transportschicht

Damit die Daten Anwendungen und die oberen Schichten des Stapels erreichen, ist eine vierte Stufe erforderlich. Es bietet das erforderliche Maß an Zuverlässigkeit der Informationsübertragung. Es gibt fünf Klassen von Transportstufendiensten. Ihr Unterschied liegt in der Dringlichkeit, der Machbarkeit der Wiederherstellung einer unterbrochenen Kommunikation und der Fähigkeit, Übertragungsfehler zu erkennen und zu korrigieren. Zum Beispiel Paketverlust oder Duplizierung.

Wie wähle ich eine Transportstufen-Serviceklasse aus? Wenn die Qualität der Kommunikationskanäle hoch ist, ist ein leichter Dienst eine adäquate Wahl. Funktionieren die Kommunikationskanäle gleich zu Beginn nicht sicher, empfiehlt es sich, auf einen entwickelten Dienst zurückzugreifen, der maximale Möglichkeiten zur Problemfindung und -lösung bietet (Kontrolle der Datenlieferung, Liefertimeouts). Spezifikationen der Stufe 4: TCP und UDP des TCP/IP-Stacks, SPX des Novell-Stacks.

Die Kombination der ersten vier Ebenen wird als Transportsubsystem bezeichnet. Das gewählte Qualitätsniveau wird vollständig gewährleistet.

Sitzungsschicht

Die fünfte Stufe hilft bei der Regulierung von Dialogen. Es ist für Gesprächspartner unmöglich, sich gegenseitig zu unterbrechen oder synchron zu sprechen. Die Sitzungsschicht merkt sich den aktiven Teilnehmer zu einem bestimmten Zeitpunkt und synchronisiert Informationen sowie die Koordination und Aufrechterhaltung der Verbindungen zwischen Geräten. Seine Funktionen ermöglichen es Ihnen, während einer langen Übertragung zu einem Kontrollpunkt zurückzukehren, ohne noch einmal von vorne beginnen zu müssen. Auch im fünften Schritt können Sie die Verbindung beenden, wenn der Informationsaustausch abgeschlossen ist. Spezifikationen der Sitzungsschicht: NetBIOS.

Führungsebene

In der sechsten Stufe geht es um die Umwandlung von Daten in ein allgemein erkennbares Format ohne Änderung des Inhalts. Seit in verschiedene Geräte werden entsorgt verschiedene Formate, Informationen verarbeitet auf repräsentative Ebene, ermöglicht es Systemen, einander zu verstehen und syntaktische und kodierende Unterschiede zu überwinden. Darüber hinaus ist es in der sechsten Stufe möglich, Daten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, was die Geheimhaltung gewährleistet. Beispiele für Protokolle: ASCII und MIDI, SSL.

Anwendungsschicht

Die siebte Stufe auf unserer Liste und die erste, wenn das Programm Daten über das Netzwerk sendet. Besteht aus einer Reihe von Spezifikationen, durch die der Benutzer Webseiten aufrufen kann. Beim Versenden von Nachrichten per E-Mail wird beispielsweise auf Anwendungsebene ein geeignetes Protokoll ausgewählt. Die Zusammensetzung der Spezifikationen der siebten Stufe ist sehr vielfältig. Zum Beispiel SMTP und HTTP, FTP, TFTP oder SMB.

Möglicherweise haben Sie irgendwo von der achten Ebene des ISO-Modells gehört. Offiziell existiert es nicht, aber unter IT-Mitarbeitern ist eine komische achte Stufe aufgetaucht. Dies alles ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Probleme aufgrund des Verschuldens des Benutzers auftreten können, und wie Sie wissen, befindet sich der Mensch auf dem Höhepunkt der Evolution, sodass die achte Ebene erschien.

Nachdem Sie das OSI-Modell betrachtet haben, konnten Sie die komplexe Struktur des Netzwerks verstehen und verstehen nun den Kern Ihrer Arbeit. Ganz einfach wird es, wenn man den Prozess aufschlüsselt!