ОСИ модел

ОСИ референтни модел или референтни модел за отворено повезивање система (енгл. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) је најкоришћенији апстрактни опис архитектуре мреже. Описује интеракцију уређаја (хардвера), програма, сервиса (софтвера) и протокола при мрежним комуникацијама. Користе га произвођачи при пројектовању мрежа, као и стручњаци при изучавању мрежа. ОСИ модел дели архитектуру мреже у седам логичких нивоа, даје списак функција, сервиса и протокола који функционишу на сваком од нивоа.

Развој

Већина сервиса и протокола, у контексту комуникационих мрежа, функционишу као јединствена целина. Да би се описала веза између њих, њихова функција у сваком од процеса комуникације, а исто тако и да бисмо разумели сам процес, уведена је концептуална скица, тј. референтни модел. Још један од разлога увођења референтног модела је да се изврши стандардизација самих протокола. У самим почецима настајања мрежа, различите фирме су примењивале своја решења, тако да је комуникација била могућа само између рачунара у оквиру мреже тог истог произвођача.

Међу најважније протоколарне моделе које су развиле поједине компаније спадају:

  • Архитектура мрежних IBM система - IBM Systems Network Architecture (SNA)
  • DECnet фирме Digital
  • Netware фирме Novell
  • AppleTalk фирме Епл
  • Први развијени TCP/IP модел.

Крајем 1979. године, Међународна организација за стандардизацију ИСО, креирала је референтни модел ОСИ да би се превазишли ови проблеми, а 1984. године штампала је ревизију овог модела која је постала међународни стандард и водич за умрежавање.

Назив отворен систем (јавни), потиче од тога што га је могуће стално модификовати, а да при томе учествују сви. Свака измена која би се имплементирала и прихвати постала би стандард. TCP/IP протокол је тек један од примера отвореног система, наиме на облик протокола може се утицати путем RFC-a, техничких извештаја који су објављени (дати на увид) и које су анализирала интернет удружења.

Слојеви ОСИ референтног модела

ОСИ референтни модел се састоји од седам различитих нивоа, подељених у две групе.

  • Прву групу сачињавају горња три слоја, слојеви апликације, презентације и сесије. Она има за улогу да опише процес интеракције корисник-рачунар, рад корисника са апликацијом и процес комуникације апликација међу собом као крајњим тачкама.
  • Друга група је сачињена од доња четири слоја који дефинишу како се преносе информације са једног на други крај (од једног до другог корисника).
ОСИ референтни модел
Слојеви Јединица Протоколи
Апликација
Мрежни процеси везани за апликацију
Податак HTTP, FTP, Telnet, DNS, DHCP, POP/SMTP, NNTP, SIP, SSI, Gopher, NFS, NTP, SMPP, SMTP, SNMP, Netconf
Презентација
Енкрипција и кодирање података
Податак MIME, XDR, TLS, SSL
Сесија
Успостављање сесије крајњих корисника
Податак NetBIOS, PAP, CHAP, SSH, Named Pipes, SAP, SIP, L2TP, PPTP
Транспорт
Веза, поузданост, транспорт
Сегмент
Датаграм
TCP, UDP, SCTP, DCCP
Мрежа
Логичко адресирање и рутирање
Пакет IP (IPv4, IPv6), ICMP, ARP, RARP, ICMP, IPsec, IGMP, IPX, AppleTalk
Слој везе
Физичко адресирање, приступ медијуму
Фрејм (Оквир) PPP, HDLC, Frame Relay, ARP, CSLIP, SLIP, Ethernet, Frame relay, ITU-T G.hn DLL
Физички слој
Трансмисија сигнала
Бит Token Ring, RS-232, RS-449, V.35, V.34, I.430, I.431, T1, E1, POTS, SONET/SDH, OTN, DSL, 802.11a/b/g/n PHY, 802.15.x PHY, ITU-T G.hn PHY, Ethernet, USB, Bluetooth, Firewire (IEEE 1394)

1. Физички слој

Дефинише електрична и физичка својства мрежних уређаја (мрежних адаптера - енглески термин у широкој употреби је NIC (енгл. Network Interface Card). Дефинишу се напонски нивои, број пинова на конекторима (односно парица у кабловима), или дебљина оплета коаксијалног кабла. Мрежне картице (интегрисане на матичној плочи или само утакнуте у сабирницу на матичној плочи), хуб-ови и репеатер-и су примјери уређаја на физичком слоју ОСИ модела.

2. Слој везе

Брине се за размену података између мрежних уређаја, и за детекцију/корекцију могућих грешака у физичком слоју. Уређаји комуницирају помоћу „хард-кодираних“ адреса (MAC адресе код ethernet мрежних уређаја), и комуникација на овоме нивоу је могућа само унутар локалних мрежа. Комутатори (Switchеви) су уређаји који „раде“ на слоју података, јер они чувају у меморији MAC адресе свих мрежних уређаја који су спојени на њих, и кад до њих дође пакет, они прочитају адресу полазног и одредишног уређаја из заглавља, те остварују електричну везу између та два уређаја.

3. Мрежни слој

На интернету је огроман број рачунара, а ми их распознајемо по њиховим именима у облику име. домен. вршни_домен (нпр. sr.wikipedia.org) Наравно, тај систем је направљен ради људи, и такозвани DNS сервери претварају такве упите веб прегледача у IP адресе, по тренутно важећем IPv4 стандарду у адресу типа a.b.c.d, гдје су a,b,c и d бројеви од 0 до 255 (величина речи 1 бајт). Али као што знамо, мрежне картице у рачунарима немају IP адресе, него MAC адресе. То значи да је потребан још један слој, који ће претворити IP адресе у MAC адресе. Кад би сваки рачунар на интернету имао таблицу претварања IP адреса у MAC адресе, то би било врло непрактично, из више разлога, као што су величина таблице, онда додавање нових адреса, па је смишљено друго решење. На сваком сегменту мреже (субнету) постоји усмеривач (рутер), који поседује табелу усмеравања. Пакете који дођу до њега, а циљ им није на локалном мрежном сегменту он прослеђује даље, а пакете који су намијењени локалној мрежи, прослеђују се на локалну мрежу. То се изводи тако што док остали уређаји на мрежи имају један мрежни адаптер (NIC), усмеривач има два. Један је повезан на локалну мрежу, а други на спољашњу, па усмеривач пакете које добије на локалној мрежи, а који су намијењени спољном свијету упућује напоље, а пакете из спољашњег свијета упућене локалној мрежи упућује унутра.

4. Транспортни слој

Овај слој води рачуна о пакетима који путују између два рачунара. Примери протокола на транспортном слоју су TCP и UDP. Ако се неки пакет „изгуби“ на путу, TCP ће тражити да се поново пошаље, па је стога погодан за размјену података за које је интегритет податак на вишем нивоу од брзине преноса. С друге UDP нема контролу да ли се понеки пакет загубио, па је згодан за мултимедијалне апликације, гдје није толико битно да ли се загуби понеки пакет, него је битна брзина комуникације.

5. Слој сесије

Бави се успостављањем везе између крајњих корисника, и синхронизацијом исте. Најлакше га је објаснити код видеа преко интернета, гдје не желимо имати тон без слике, или слику без тона, или обоје али без синхронизације. За то се брине овај слој.

6. Слој презентације

Подаци који се користе на разним рачунарима се кодирају на разне начине (little-endian, big-endian); txt датотеке на Mac-у, јуниксу и Windows-има на различите начине означавају прелазак у нови ред. Све такве конверзије се изводе (уколико су имплементиране) на презентационом слоју.

7. Слој апликације

На овом слоју програмер користи API-је којима остварује мрежну комуникацију с одређеном сврхом, а да притом не мора водити рачуна о нижим слојевима, за које се брине оперативни систем. Примјери протокола на овом слоју су HTTP, FTP, telnet, SMTP, NNTP и многи други.

Види још

MAC адреса

MAC адреса (енгл. Media Access Control Address) је јединствен број, којим се врши идентификација уређаја/интерфејса на локалној LAN мрежи. Ова је адреса слоја линка ОСИ референтног модела, представљена са 6 бајтова најчешће у хексадецималној нотацији.

За разлику од IP адреса, MAC адресе уређајима произвађачи задају за стално, тј. при производњи адаптера она се уписује у његову ROM меморију. До сукоба адреса не долази будући да се организација IEEE управља њиховом расподелом (фирма купује део адресног простора за износ номиналне чланарине). Исто тако за разлику од IP адресе које имају хијерархијску структуру, ове адресе имају линеарну, тј. непроменљиву структуру.

Будући да постоје адресе мрежног слоја и слоја линка, задатак за њихово превођење узима протокол за разрешивање адреса ARP - (енгл. Address Resolution Protocol), који је дефинисан документом RFC под бројем 826.

Дио за пренос порука

Дио за пренос порука (енгл. Message Transfer Part–MTP) је дио Систем сигнализације број 7 (SS7) кориштен за комуникацију у Јавним комутираним телефонским мрежама. MTP је одговоран за поуздану, не-дуплициран и секвентном превозу SS7 порука између комуникационих партнера.

MTP је форманло дефинисан у ITU-T Препорукама

Q.701,

Q.702,

Q.703,

Q.704 и

Q.705.Испити за MTP су прописани у ITU-T Препорукама

Q.781 за MTP2 и у

Q.782 за MTP3. Ови испити се користе да овере исправно извршавање MTP протокола.Различите земље користе различите варијанте MTP протокола. У Северној Америци, формални стандард који се следи је ANSI T1.111. Регионалне Бел телефонске компаније (енгл. Regional Bell Operating Companies, RBOC) најчешће прате Telcordia Technologies (пријашњи Bellcore) документ GR-246-CORE. У Европи, национални MTP протоколи су на основи ETSI-a.

Порт (рачунарска мрежа)

За физичке портове погледајте Рачунарски порт (хардвер)У рачунарској мрежи порт је софтверски задат канал којим комуницирају апликације путем рачунарских мрежа. Овај канал на једној од страна комуникације представљен је јединственим бројем који користе протоколи транспортног слоја ОСИ модел у циљу разликовања (раздвајања), идентификације и праћења комуникације апликација.

Протоколи TCP и UDP наводе бројеве потова у својим заглављима као изворишни и одредишни порт. При клијент/сервер комуникацији изворишни порт представља број порта који означава апликацију која иницира комуникацију, док одредишни порт означава статички број порта сервиса на серверу. Клијенти динамички бирају број порта за сваку конверзацију.

Као и при одеређивању различитих адресних стандарда ИАНА (енгл. Internet Assigned Numbers Authority) је организација која је одговорна и за доделу стандардних бројева портова. Навешћемо типове и неке од најпознатијих придружених апликацијама или протоколима виших нивоа.

Проблеми пројектовања мрежа

Пројектовање компјутерских мрежа представља умрежавање више рацунара од једне мреже (на глобалном нивоу интернет).

Слој апликације

Слој апликације (енгл. Application layer) је седми и највиши ниво ОСИ референтног модела, односно највиши слој TCP/IP протоколарног модела. Овај слој описује рад апликација у мрежи и њихову интеракцију са сервисима и протоколима нижих слојева. Протоколи слоја апликације имају функцију да размене податке између покренутих програма на пријемној и предајној страни. Управо због тога (разноврсности апликација) овом слоју припада највећи број протокола, који се и даље развијају.

Апликацијски слој најближи је крајњем кориснику. Он доставља мрежне услуге апликацијама крајњег корисника. Апликацијски слој успоставља доступност између

комуникацијских партнера те синхронизује и успоставља договоре о процедурама опоравка у случају грешки и контролира интегритет података. Овом слоју припадају сви програми за управљање базама података, програми за електронску пошту, програми послужитеља датотека и послужитеља исписа, као и наредбе оперативних система.

Користи ДНС протокол. Апликацијски слој је:

неопходан за комуникацију са блиским и далеким људима и рачунарима

Омогућава да са свог персоналног рачунара кренемо даље било да тражимо податке или их пружамо

Кориштење е-маила

На WWW можемо пронаћи практично сваки податак који нас занима, а мултимедија нам омогућава забаву у сваком слободном тренутку.

Слој везе

Слој везе (енгл. Data Link Layer) је други ниво ОСИ референтног модела, задужен за постављање, пријем и пренос пакета путем локалног медијума (везе двају чворова). Техника постављања пакета на медијум се зове „контрола приступа медијуму“. Током само једне комуникације пакет може да се преноси путем више различитих медијума, па сходно томе овом слоју припада низ различитих протокола који користе различите методе енкапсулације пакета у фрејмове и приступа медијуму. Ови протоколи одређују како форматирати пакете, за пренос путем различитих медија. На овом слоју може најбоље да се увиди смисао слојевите структуре мреже. Сваки слој треба да функционише тако да има минималан утицај и увид у рад других слојева. Без овог слоја протоколи слоја мреже, као што је IP морали би да дефинишу како приступати сваком типу медијума, па с обзиром на то IP би морао да се прилагођава сваки пут кад се развије нека од нових технологија или медијума.

Слој мреже

Слој мреже (енгл. Network Layer) је трећи ниво ОСИ референтног модела. Описује протоколе и сервисе који обезбеђују идентификацију крајњих корисника мреже, као и путање (руте) између њих. Протоколи овог слоја врше функције као што су: енкапсулација, адресирање, рутирање и депаксулација и задужени су за достављање пакета информација између идентификованих корисника. Најзначајнији мрежни протокол IPv4/IPv6 интернет протокол припада овом слоју.

Слој презентације

Слој презентације (енгл. Presentation layer) је шести од седам слојева ОСИ референтног модела, одговара на захтеве слоја апликације и даље их прослеђује слоју сесије. Овом слоју се не могу као и иначе придружити одговарајући протоколи неког стека.

Његове примарне функције су:

Кодирање и конверзија података

Компресија/Декомпресија података при слању/пријему.

Енкрипција/Декрипција података.Кодирање из слоја апликације како би се обезбедила исправна интерпретација података од пријемне стране. Пример. Конверзија из EBCDIC-кодираног текстуалног фајла у ASCII-кодиран фајл. При комуникаији размењујемо фајлове типа текста, слике или видео-снимка, типични примери компрасија ових формата су: QuickTime, (енгл. Motion Picture Experts Group) (MPEG), (MPEG верзија 4) видео комресије, (енгл. Graphics Interchange Format) (GIF), (енгл. Joint Photographic Experts Group) (JPEG), и (енгл. Tagged Image File Format) (TIFF), компресије слике. Навели смо и сервис енкрипције, у смислу заштите података. Наиме, подаци се енкрптујући могу тумачити само ако корисник поседује тзв. кључ за декрипцију.

Слој сесије

Слој сесије (енгл. Session Layer) је пети ОСИ референтног модела. Као што и сам назив слоја каже, овај слој је задужен за успостављање и одржавање сесије између покренутих програма на предајној и пријемној страни. Протоколи слоја сесије имају функцију да размене податке о успостављању комуникације, да одржавају комуникацију активном, ако је потребно (у случају прекида) да је поново успоставе и на крају да је заврше.

Транспортни слој

Транспортни слој (енгл. Transport Layer) четврти је слој ОСИ референтног модела. Задужен за сегментацију података са виших нивоа, односно за њихово поновно спајање. Затим за идентификацију, праћење и контролу комуникације између појединих апликација. Јединице информације на овом слоју је „сегмент“. Протоколи овог слоја сегменту додају заглавље са специфицираним параметрима који одређују основне функције које можемо класификовати на следећи начин:

Праћење појединих конверзација

Сегментација података са виших нивоа

Поновно спајање сегмената са нижих нивоа

Идентификација апликације

Конторла тока конверзације у складу са потребним захтевима

ISO стандарди по бројевима
1–9999
10000–19999
20000+

На другим језицима

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.