OSI-модел

OSI-модел (|Open Systems Interconnection model) или референтен модел за отворено поврзување на системи — најкористен апстрактен опис за архитектура на мрежи. Со него се опишува комуникацијата помеѓу хардверот, програмите, софтверот и протоколите при мрежната комуникација.
OSI-моделот ја дели архитектурата на мрежата во седум логички слоеви и им доделува функции, сервиси и протоколи кои функционираат на секој од седумте слоја.
1 Развој
Голем дел од сервисите и протоколите во комуникациските мрежи, функционираат како една целина. За да се опише врската помеѓу нив, нивните функции во секој од процесот на комуникацијата, а исто така за да се разбере и самиот процес, воведена е концептуална скица, т.н. референтен модел.
Уште една од причините за воведување на референтен модел е да се изврши стандардизација на самите протоколи. Во самиот почеток на настанувањето на мрежите, различни компании имаат применувано свои решенија со цел да овозможат комуникација помеѓу компјутерите во одредена мрежа
Кон крајот на 1979 година, Меѓународната организација за стандардизација (ISO) го создаде референтниот модел OSI за да ги надмине сите овие проблеми, а во 1984 година овој модел стана меѓународен стандард и водич за вмрежување.
Името отворен систем, доаѓа од тоа што е овозможено стално да се изменува, а во тоа учествуваат сите. Секоја измена која би се вовела и прифатила, станува дел од стандардот. Еден пример за отворен систем е TCP/IP протоколот.
2 Нивоа на референтниот модел ОСИ
Референтниот модел ОСИ се состои од седум нивоа, секој познат како N-то ниво, почнувајќи од најдолното. Секое N+1 ниво, бара и зема услуги од нивото под него. Исто така, референтниот модел ОСИ е поделен во две групи:
*Првата група ја сочинуваат горните три нивоа: апликациско, презентациско и сесиско. Со нив се опишува процесот на комуницирање помеѓу корисникот и уредот, работата на корисникот со апликациите и процесот на комуникација помеѓу апликациите како крајни точки;
*Втората група ја сочинуваат долните четири нивоа кои го дефинираат процесот на пренос на информации од еден до друг корисник;
Нивоа
Единица
Протоколи
Апликациско ниво Мрежни процеси поврзани за апликацијата
Податок
HTTP, FTP, Telnet, DNS, DHCP, POP/SMTP
Презентациско ниво Енкриптирање и кодирање на податоците
Податок
Сесиско ниво Воспоставување на врска помеѓу крајните корисници
Податок
NetBIOS, PAP, CHAP, SSH
Транспортно ниво Врска, сигурност, транспорт
Сегмент Датаграм
TCP, UDP
Мрежно ниво Логичко адресирање и насочување
Пакет
IP, ICMP, ARP, RARP
Податочно ниво Физичко адресирање, пристап до медиумите
Рамка (frame)
PPP, HDLC, Frame Relay
Физичко ниво Пренос на сигнали
Бит
Token Ring IEEE 802.11
2.1 1. Физичко ниво
Физичкиот слој ги дефинира електронските и физичките својства на мрежните уреди (мрежни адаптери, англ. NIC – network interface card). Се дефинираат напонски нивоа, број на пинови на конекторот, односно париците во каблите, или дебелината на плетењето на коаксијалниот кабел. Мрежните картички, мрежните разводници (хабови) и повторувачи (рипитери) се пример за уреди на физичкиот слој.
Главни функции и услуги што ги нуди и извршува физичкиот слој се:
*Започнување и прекинување на врската до комуникацискиот медиум;
*Учество во процесот на комуникација каде средствата се делат ефикасно на повеќе корисници (пр.: Контрола на проток);
*Модулација или претворање помеѓу претставувањето на дигиталните податоци во корисничката опрема и соодветните сигнали пренесени преку комуникацискиот канал;
2.2 2. Податочно ниво
Податочното ниво се грижи за размената на податоци помеѓу мрежните уреди за детекција/исправка на можните грешки во физичкиот слој. Уредите комуницираат со помош на „хард-кодирани“ (физички) адреси (MAC адреси кај Етернет мрежните уреди) и комуникацијата на оваа ниво е овозможена само внатре во локалната мрежа.
Преклопниците (свичевите) се уреди кои „работат“ на податочното ниво, бидејќи тие во меморијата ги чуваат сите MAC адреси на мрежните уреди кои се поврзани на нив и кога до нив ќе дојде пакет, тие ја читаат адресата на испраќачот и примачот, и воспоставуваат врска помеѓу овие два уреди.
2.3 3. Мрежно ниво
На Интернет има поврзано огромен број на уреди, а ние ги распознаваме според нивните имиња кои се во облик име.домен.вид_на_доменот (Пр.: mk.wordpress.org). Секако, тој систем е направен за да биде разбирлив за луѓето, итн. DNS опслужувачи ги претвораат таквите влезови во, на пример, прелистувачот, IP адреси. Но, како што знаеме, мрежните картички во уредите немаат IP-адреси, туку MAC адреси. Тоа значи дека ни е потребен уште еден слој, кој тие IP-адреси ќе ги претвори во MAC.
Кога секој уред поврзан на интернет би имал таблица за претворање на IP-адресата во MAC, тоа би било многу непрактично, од многу причини, како што е големината на таблицата, а потоа и додавањето на нови адреси. За таа цел е смислено решение, така што на секој сегмент на мрежата (сабнет) постои насочувач (насочувач), кој е проследен со таблица за насочување. Пакетите што доаѓаат до него, а не се наменети за локалната мрежа – продолжуваат понатаму, додека тие што се наменети за локалната мрежа – се проследуваат до локалната мрежа.
Додека останатите уреди на мрежата имаат по еден мрежен адаптер (NIC), насочувачот има барем два. Еден е поврзан на локалната мрежа, а другиот на надворешната, па соодветно ги насочува пакетите.
2.4 4. Транспортно ниво
Транспортното ниво се грижи за пакетите кои патуваат помеѓу два уреди. Пример за протоколи на транспортното ниво се TCP и UDP. Доколку некој пакет се изгуби по патот, TCP ќе побара истиот да биде повторно препратен, па затоа е погоден за размена на податоци за кои интегритетот на податокот е поважен, отколку брзината на пренос на истиот.
Од друга страна, UDP нема контрола дали некој пакет се има изгубено, па затоа е подобар за мултимедијалните апликации, каде што не е толку битно дали некој пакет ќе се изгуби, туку е важна брзината на пренос.
2.5 5. Сесиско ниво
Сесиското ниво се грижи за воспоставување на врска помеѓу крајните корисници и нивна синхронизација. Најдобро се објаснува кај видеата преку интернет, каде што не сакаме да имаме тон без слика или слика без тон, или двете, но без синхронизација
2.6 6. Презентациско ниво
Податоците кои се користат на различни уреди се кодираат на различни начини. Текст податотеките на UNIX, Windows и Mac OS на различен начин го означуваат преоѓањето на нов ред. Сите такви претворања се извршуваат (доколку се имплементирани) на презентациското ниво.
2.7 7. Апликациско ниво
Овој слој од OSI моделот е најблиску до корисникот. Апликациското ниво нуди мрежни услуги на корисничките апликации. Од останатите нивоа на OSI моделот се разликува по тоа што не нуди услуги на другите нивоа, туку само на апликациите кои се надвор од OSI моделот. Пример за такви апликации се програмите за обработка на текст, терминалите и слично.
Седмото ниво, воспоставува и ја синхронизира процедурата за пренос на податоци и контрола на интегритетот. Примери за протоколи на овој слој се HTTP, FTP, Telnet, SMTP, NNTP и многу други.