Το μοντέλο αναφοράς OSI (Ανοικτής Διασύνδεσης Συστημάτων) είναι μια διαστρωματωμένη, αφηρημένη περιγραφή για τη σχεδίαση τηλεπικοινωνιακών και δικτυακών πρωτοκόλλων.
Χρησιμοποιείται κυρίως σήμερα ως εργαλείο διδασκαλίας. Διαιρεί εννοιολογικά την αρχιτεκτονική δικτύου υπολογιστών σε 7 επίπεδα σε μια λογική εξέλιξη, κάθε ένα από τα οποία εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες:
- Φυσικό Επίπεδο: Αναλαμβάνει τη φυσική σύνδεση μεταξύ συσκευών.
- Επίπεδο Ζεύξης Δεδομένων: Χειρίζεται την αξιοποίηση του φυσικού μέσου.
- Επίπεδο Δικτύου: Υπεύθυνο για τη δρομολόγηση και την ανταλλαγή δεδομένων.
- Επίπεδο Μεταφοράς: Παρέχει αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων.
- Επίπεδο Συνεδρίας: Διαχειρίζεται τις συνεδρίες επικοινωνίας.
- Επίπεδο Παρουσίασης: Χειρίζεται τη μορφοποίηση και την κρυπτογράφηση δεδομένων.
- Επίπεδο Εφαρμογής: Παρέχει υπηρεσίες σε εφαρμογές και χρήστες.
Τα κατώτερα επίπεδα ασχολούνται με ηλεκτρικά σήματα, κομμάτια δυαδικών δεδομένων και δρομολόγηση αυτών των δεδομένων στα δίκτυα.
Τα υψηλότερα επίπεδα καλύπτουν αιτήματα και αποκρίσεις δικτύου, αναπαράσταση δεδομένων και πρωτόκολλα δικτύου, όπως φαίνεται από τη σκοπιά του χρήστη.
Ποια είναι η σημασία του κάθε επιπέδου;
Το μοντέλο αναφοράς OSI υποδιαιρεί τις λειτουργίες ενός τηλεπικοινωνιακού δικτύου σε μια “κατακόρυφη” στοίβα από επίπεδα, για το καθένα από τα οποία μπορεί να οριστεί κάποιο πρωτόκολλο σε μία συγκεκριμένη υλοποίηση. Κάθε επίπεδο αξιοποιεί τις λειτουργίες του κατώτερού του στη στοίβα επιπέδου, ενώ στόχος του είναι να παρέχει λειτουργικότητα στο αμέσως ανώτερο επίπεδό του. Ας δούμε τη σημασία του κάθε επιπέδου:
| Μονάδα δεδομένων | Επίπεδο | Λειτουργία | |
|---|---|---|---|
| Λογισμικό | Δεδομένα | 7. Εφαρμογών | Παρέχεται στις εφαρμογές πρόσβαση στο δίκτυο |
| 6. Παρουσίασης | Αναπαράσταση δεδομένων και κρυπτογράφηση | ||
| 5. Συνόδου | Έλεγχος του διαλόγου μεταξύ των άκρων της επικοινωνίας | ||
| Τμήμα | 4. Μεταφοράς | Αξιόπιστη επικοινωνία από άκρο σε άκρο | |
| Υλικό | Πακέτο | 3. Δικτύου | Καθορισμός διαδρομών και λογικών διευθύνσεων των κόμβων στα πλαίσια ενός διαδικτύου |
| Πλαίσιο | 2. Ζεύξης δεδομένων | Φυσική διευθυνσιοδότηση (MAC & LLC) | |
| Bit | 1. Φυσικό | Δυαδική μετάδοση σήματος μέσω του φυσικού μέσου |
- Φυσικό Επίπεδο: Αναλαμβάνει τη μεταφορά των bits (δυαδικών ψηφίων) μεταξύ συσκευών. Προσφέρει το φυσικό μέσο που μεταφέρει την κίνηση μεταξύ δύο κόμβων (π.χ. υπολογιστών, smartphones).
- Επίπεδο Ζεύξης Δεδομένων: Χειρίζεται την αξιοποίηση του φυσικού μέσου. Επιβλέπει την αποτελεσματική μετάδοση δεδομένων μεταξύ γειτονικών συσκευών.
- Επίπεδο Δικτύου: Υπεύθυνο για τη δρομολόγηση και την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διαφορετικών δικτύων.
- Επίπεδο Μεταφοράς: Παρέχει αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων μεταξύ συσκευών.
- Επίπεδο Συνεδρίας: Διαχειρίζεται τις συνεδρίες επικοινωνίας μεταξύ συσκευών.
- Επίπεδο Παρουσίασης: Χειρίζεται τη μορφοποίηση και την κρυπτογράφηση δεδομένων.
- Επίπεδο Εφαρμογής: Παρέχει υπηρεσίες
Κύριο λήμμα για κάθε επίπεδο
- Το φυσικό στρώμα (στρώμα 1) – μέσο, σήμα και δυαδική μετάδοση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν κόμβους, επαναλήπτες και καλώδια Ethernet. Τα δεδομένα μεταδίδονται από ηλεκτρική τάση, ραδιοσυχνότητες, υπέρυθρο ή απλό φως.
- Στρώμα σύνδεσης δεδομένων (επίπεδο 2) – Πρόκειται για το πιο περίπλοκο στρώμα του μοντέλου OSI και μερικές φορές χωρίζεται σε δύο μέρη: ένα για έλεγχο πρόσβασης πολυμέσων και ένα για έλεγχο λογικής σύνδεσης.
- Στρώμα δικτύου (επίπεδο 3) – Καθορισμός διαδρομής, IP και δρομολόγησης. Το Layer 3 μορφοποιεί δεδομένα ως πακέτα. Στρέφει τα δεδομένα στη σωστή φυσική διαδρομή.Στρώμα μεταφοράς (στρώμα 4) – Συνδέσεις από άκρο σε άκρο και αξιοπιστία. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτό το στρώμα μετακινεί δεδομένα σε συνδέσεις δικτύου, συνήθως χρησιμοποιώντας TCP. Εξασφαλίζει επίσης την ανάκτηση σφαλμάτων και τις επανεκπομπές.
- Στρώμα περιόδου λειτουργίας (επίπεδο 5) – Επικοινωνία Interhost. Αυτό το στρώμα διαχειρίζεται πολλούς τύπους επικοινωνιών και στέλνει δεδομένα σε λογικές θύρες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούν το NFS και το SQL.
- Το στρώμα παρουσίασης (στρώμα 6) – Αντιγραφή και κρυπτογράφηση δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων μετατροπών μορφής. Σκεφτείτε αυτό το στρώμα ως μεταφραστής. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν τα ASCII, TIFF, JPEG, MIDI και MPEG.
- Στρώμα εφαρμογής (επίπεδο 7) – Διαδικασία δικτύου προς εφαρμογή. Αυτό το στρώμα τελικού χρήστη πακετάρει τα δεδομένα που λαμβάνονται από το Layer παρουσίασης στη μορφή που απαιτείται από την εφαρμογή ή τη διαδικασία του τελικού χρήστη που τη λαμβάνει. Παραδείγματα περιλαμβάνουν προγράμματα περιήγησης, SMTP, HTTP και FTP. Αυτή η στρώση δημιουργεί επίσης αυτά που πρέπει να σταλούν πίσω στο Layer παρουσίασης.
Το μοντέλο OSI τυποποιήθηκε ως πρότυπο ISO 7498-1 και στα τέλη της δεκαετίας του 1980 ο ISO συνιστούσε την εφαρμογή του μοντέλου OSI ως κοινώς αποδεκτού υποδείγματος σχεδιασμού δικτύων.
Πηγή φωτογραφιών: Cloudflare