OSI significa Open Systems Interconnection , on obert vol dir que no és propietari. És una arquitectura de 7 capes amb cada capa amb una funcionalitat específica per realitzar. Totes aquestes 7 capes treballen de manera col·laborativa per transmetre les dades d'una persona a una altra a tot el món. El model de referència OSI va ser desenvolupat per ISO - Organització Internacional per a la Normalització ', l'any 1984.

El model OSI proporciona a fonamentació teòrica per a la comprensió comunicació en xarxa . Tanmateix, normalment no s'implementa directament en la seva totalitat al món real maquinari de xarxa o programari . En canvi, protocols específics i tecnologies sovint es dissenyen basant-se en els principis descrits a la Model OSI per facilitar la transmissió de dades i les operacions de xarxa eficients.

Requisit previ: Conceptes bàsics de xarxes informàtiques

• Què és el model OSI?
• Quines són les 7 capes del model OSI?
• Capa física - Capa 1
• Capa de xarxa - Capa 3
• Capa de transport - Capa 4
• Capa de sessió - Capa 5
• Capa de presentació - Capa 6
• Capa d'aplicació - Capa 7
• Avantatges del model OSI
• Model OSI en poques paraules
• Model OSI vs TCP/IP

Què és el model OSI?

El model OSI, creat l'any 1984 per ISO , és un marc de referència que explica el procés de transmissió de dades entre ordinadors. Es divideix en set capes que treballen juntes per dur a terme especialitzats funcions de xarxa , permetent un enfocament més sistemàtic de la creació de xarxes.

Quines són les 7 capes del model OSI?

El model OSI consta de set capes d'abstracció disposades en ordre de dalt a baix:

1. Capa física
2. Capa de xarxa
4. Capa de transport
5. Capa de sessió
6. Capa de presentació
7. Capa d'aplicació

Capa física - Capa 1

La capa més baixa del model de referència OSI és la capa física. És responsable de la connexió física real entre els dispositius. La capa física conté informació en forma de bits. S'encarrega de transmetre bits individuals d'un node a un altre. En rebre dades, aquesta capa rebrà el senyal rebut i el convertirà en 0 i 1 i els enviarà a la capa d'enllaç de dades, que tornarà a unir el marc.

Funcions de la capa física

• Sincronització de bits: La capa física proporciona la sincronització dels bits proporcionant un rellotge. Aquest rellotge controla tant l'emissor com el receptor proporcionant així una sincronització a nivell de bits.
• Control de velocitat de bits: La capa física també defineix la velocitat de transmissió, és a dir, el nombre de bits enviats per segon.
• Topologies físiques: La capa física especifica com s'organitzen els diferents dispositius/nodes en una xarxa, és a dir, la topologia de bus, estrella o malla.
• Mode de transmissió: La capa física també defineix com flueixen les dades entre els dos dispositius connectats. Els diferents modes de transmissió possibles són Simplex, half-duplex i full-duplex.

Nota:

1. El concentrador, el repetidor, el mòdem i els cables són dispositius de capa física.
2. La capa de xarxa, la capa d'enllaç de dades i la capa física també es coneixen com a Capes inferiors o Capes de maquinari .

Adreça MAC .
La capa d'enllaç de dades es divideix en dues subcapes:

1. Control d'accés als mitjans (MAC)

El paquet rebut de la capa de xarxa es divideix a més en trames en funció de la mida de trama de la NIC (targeta d'interfície de xarxa). DLL també encapsula l'adreça MAC del remitent i el receptor a la capçalera.

L'adreça MAC del receptor s'obté col·locant un ARP (Protocol de resolució d'adreces) sol·licitud al cable preguntant Qui té aquesta adreça IP? i l'amfitrió de destinació respondrà amb la seva adreça MAC.

Funcions de la capa d'enllaç de dades

• Enquadrament: L'enquadrament és una funció de la capa d'enllaç de dades. Proporciona una manera perquè un emissor transmeti un conjunt de bits significatius per al receptor. Això es pot aconseguir adjuntant patrons de bits especials al principi i al final del marc.
• Adreçament físic: Després de crear marcs, la capa d'enllaç de dades afegeix adreces físiques ( adreces MAC ) de l'emissor i/o receptor a la capçalera de cada fotograma.
• Control d'errors: La capa d'enllaç de dades proporciona el mecanisme de control d'errors en el qual detecta i retransmet fotogrames danyats o perduts.
• Control de flux: La velocitat de dades ha de ser constant a ambdós costats, sinó que les dades es podrien corrompre, per tant, el control de flux coordina la quantitat de dades que es poden enviar abans de rebre un reconeixement.
• Control d'accés: Quan un sol canal de comunicació és compartit per diversos dispositius, la subcapa MAC de la capa d'enllaç de dades ajuda a determinar quin dispositiu té control sobre el canal en un moment determinat.

Nota:

1. El paquet de la capa d'enllaç de dades s'anomena Marc.
2. La capa d'enllaç de dades la gestiona la NIC (targeta d'interfície de xarxa) i els controladors de dispositiu de les màquines host.
3. Switch i Bridge són dispositius de capa d'enllaç de dades.

Capa de xarxa - Capa 3

La capa de xarxa treballa per a la transmissió de dades d'un host a un altre situat en diferents xarxes. També s'encarrega de l'encaminament dels paquets, és a dir, la selecció del camí més curt per transmetre el paquet, a partir del nombre de rutes disponibles. L'emissor i el receptor adreça IP es col·loquen a la capçalera per la capa de xarxa.

Funcions de la capa de xarxa

• Encaminament: Els protocols de la capa de xarxa determinen quina ruta és adequada d'origen a destinació. Aquesta funció de la capa de xarxa es coneix com a encaminament.
• Adreçament lògic: Per identificar de manera única cada dispositiu entre la xarxa, la capa de xarxa defineix un esquema d'adreçament. Les adreces IP de l'emissor i el receptor es col·loquen a la capçalera per la capa de xarxa. Aquesta adreça distingeix cada dispositiu de manera única i universal.

Nota:

1. El segment de la capa de xarxa s'anomena Paquet .
2. La capa de xarxa s'implementa mitjançant dispositius de xarxa com ara encaminadors i commutadors.

Capa de transport - Capa 4

La capa de transport proporciona serveis a la capa d'aplicació i pren serveis de la capa de xarxa. Les dades de la capa de transport s'anomenen Segments . És responsable de l'entrega d'extrem a extrem del missatge complet. La capa de transport també proporciona el reconeixement de la transmissió de dades correcta i torna a transmetre les dades si es troba un error.

Al costat del remitent: La capa de transport rep les dades formatades de les capes superiors, realitza Segmentació , i també implements Control de flux i errors per garantir la correcta transmissió de dades. També afegeix font i destinació número de port s a la seva capçalera i reenvia les dades segmentades a la capa de xarxa.

Nota: El remitent ha de conèixer el número de port associat a l'aplicació del receptor.

programa java senzill

Generalment, aquest número de port de destinació es configura, ja sigui per defecte o manualment. Per exemple, quan una aplicació web sol·licita un servidor web, normalment utilitza el port número 80, perquè aquest és el port predeterminat assignat a les aplicacions web. Moltes aplicacions tenen ports predeterminats assignats.

Al costat del receptor: Capa de transport llegeix el número de port de la seva capçalera i reenvia les dades que ha rebut a l'aplicació corresponent. També realitza la seqüenciació i el muntatge de les dades segmentades.

Funcions de la capa de transport

• Segmentació i remuntatge: Aquesta capa accepta el missatge de la capa (sessió) i divideix el missatge en unitats més petites. Cadascun dels segments produïts té una capçalera associada. La capa de transport a l'estació de destinació torna a muntar el missatge.
• Adreçament del punt de servei: Per lliurar el missatge al procés correcte, la capçalera de la capa de transport inclou un tipus d'adreça anomenada adreça de punt de servei o adreça de port. Així, especificant aquesta adreça, la capa de transport s'assegura que el missatge s'entrega al procés correcte.

Serveis prestats per la capa de transport

1. Servei orientat a la connexió
2. Servei sense connexió

1. Servei orientat a la connexió: És un procés en tres fases que inclou

• Establiment de connexió
• Transferència de dades
• Terminació/desconnexió

En aquest tipus de transmissió, el dispositiu receptor envia un reconeixement a la font després de rebre un paquet o grup de paquets. Aquest tipus de transmissió és fiable i segura.

2. Servei sense connexió: És un procés d'una sola fase i inclou la transferència de dades. En aquest tipus de transmissió, el receptor no reconeix la recepció d'un paquet. Aquest enfocament permet una comunicació molt més ràpida entre dispositius. El servei orientat a la connexió és més fiable que el servei sense connexió.

Nota:

1. Les dades de la capa de transport s'anomenen Segments .
2. La capa de transport és operada pel sistema operatiu. Forma part del sistema operatiu i es comunica amb la capa d'aplicació fent trucades al sistema.
3. La capa de transport s'anomena com Cor de l'OSI model.
4. Ús del dispositiu o protocol: TCP, UDP NetBIOS, PPTP

Capa de sessió - Capa 5

Aquesta capa s'encarrega de l'establiment de la connexió, el manteniment de les sessions i l'autenticació, i també garanteix la seguretat.

Funcions de la capa de sessió

• Establiment, manteniment i finalització de la sessió: La capa permet als dos processos establir, utilitzar i finalitzar una connexió.
• Sincronització: Aquesta capa permet a un procés afegir punts de control que es consideren punts de sincronització a les dades. Aquests punts de sincronització ajuden a identificar l'error de manera que les dades es tornin a sincronitzar correctament i els extrems dels missatges no es tallin prematurament i s'evita la pèrdua de dades.
• Controlador de diàleg: La capa de sessió permet que dos sistemes iniciïn la comunicació entre ells en semidúplex o full-duplex.

Nota:

1. Totes les 3 capes inferiors (inclosa la capa de sessió) s'integren com una sola capa al TCP/IP model com a capa d'aplicació.
2. La implementació d'aquestes 3 capes la fa la pròpia aplicació de xarxa. Aquests també es coneixen com Capes superiors o Capes de programari.
3. Ús del dispositiu o protocol: NetBIOS, PPTP.

Per exemple:-

Considerem un escenari en què un usuari vol enviar un missatge a través d'alguna aplicació de Messenger que s'executa al seu navegador. El missatger aquí actua com a capa d'aplicació que proporciona a l'usuari una interfície per crear les dades. Aquest missatge o l'anomenat Dades es comprimeix, es xifra opcionalment (si les dades són sensibles) i es converteix en bits (0 i 1) perquè es pugui transmetre.

Comunicació a la capa de sessió

Capa de presentació - Capa 6

La capa de presentació també s'anomena Capa de traducció . Les dades de la capa d'aplicació s'extreuen aquí i es manipulen segons el format requerit per transmetre a la xarxa.

Funcions de la capa de presentació

• Traducció: Per exemple, ASCII a EBCDIC .
• Xifratge/desxifrat: El xifratge de dades tradueix les dades a una altra forma o codi. Les dades xifrades es coneixen com a text xifrat i les dades desxifrades es coneixen com a text senzill. S'utilitza un valor de clau per a xifrar i desxifrar dades.
• Compressió: Redueix el nombre de bits que cal transmetre a la xarxa.

Nota: Ús del dispositiu o protocol: JPEG, MPEG, GIF

Capa d'aplicació - Capa 7

A la part superior de la pila de capes del model de referència OSI, trobem la capa d'aplicació que implementen les aplicacions de xarxa. Aquestes aplicacions produeixen les dades que s'han de transferir a la xarxa. Aquesta capa també serveix de finestra per als serveis de l'aplicació per accedir a la xarxa i per mostrar la informació rebuda a l'usuari.

llista comparable

Exemple : Aplicació - Navegadors, Skype Messenger, etc.

Nota: 1. La capa d'aplicació també s'anomena Capa d'escriptori.

2. Ús del dispositiu o protocol: SMTP

Funcions de la capa d'aplicació

A continuació es mostren les funcions principals de la capa d'aplicació.

• Terminal virtual de xarxa (NVT) : permet que un usuari iniciï sessió en un host remot.
• Accés i gestió de transferència de fitxers (FTAM): Aquesta aplicació permet a un usuari
  accedir a fitxers en un amfitrió remot, recuperar fitxers en un amfitrió remot i gestionar o
  controlar fitxers des d'un ordinador remot.
• Serveis de correu: Proporcionar servei de correu electrònic.
• Serveis de directori: Aquesta aplicació proporciona fonts de bases de dades distribuïdes
  i accés a informació global sobre diversos objectes i serveis.

Nota: El model OSI actua com a model de referència i no s'implementa a Internet a causa de la seva invenció tardana. El model actual que s'utilitza és el model TCP/IP.

Vegem-ho amb un exemple:

En Ruffy envia un correu electrònic al seu amic Zoro.

Pas 1: En Ruffy interactua amb l'aplicació de correu electrònic com Gmail , perspectiva , etc. Escriu el seu correu electrònic per enviar. (Això passa a Capa 7: capa d'aplicació )

Pas 2: L'aplicació de correu es prepara per a la transmissió de dades, com ara xifrar dades i formatar-les per a la transmissió. (Això passa a Capa 6: Capa de presentació )

Pas 3: Hi ha una connexió establerta entre l'emissor i el receptor a Internet. (Això passa a Capa 5: Capa de sessió )

Pas 4: Les dades de correu electrònic es divideixen en segments més petits. Afegeix un número de seqüència i informació de comprovació d'errors per mantenir la fiabilitat de la informació. (Això passa a Capa 4: Capa de transport )

Pas 5: L'adreçament dels paquets es fa per trobar la millor ruta per a la transferència. (Això passa a Capa 3: Capa de xarxa )

Pas 6: Els paquets de dades s'encapsulen en marcs, després s'afegeix l'adreça MAC per als dispositius locals i, a continuació, comprova si hi ha errors mitjançant la detecció d'errors. (Això passa a Capa 2: Capa d'enllaç de dades )

Pas 7: Finalment, els fotogrames es transmeten en forma de senyals elèctrics/òptics a través d'un mitjà de xarxa físic com el cable Ethernet o WiFi.

Després que el correu electrònic arribi al receptor, és a dir, en Zoro, el procés invertirà i desxifrarà el contingut del correu electrònic. Finalment, el correu electrònic es mostrarà al client de correu electrònic de Zoro.

Avantatges del model OSI

El model OSI defineix la comunicació d'un sistema informàtic en 7 capes diferents. Els seus avantatges inclouen:

mapeig mecanografiat

• Divideix la comunicació de xarxa en 7 capes, cosa que facilita la comprensió i la resolució de problemes.
• Estandarditza les comunicacions de xarxa, ja que cada capa té funcions i protocols fixos.
• Diagnosticar problemes de xarxa és més fàcil amb el Model OSI .
• És més fàcil millorar amb els avenços, ja que cada capa pot obtenir actualitzacions per separat.

Model OSI – Arquitectura de capes

Model OSI vs TCP/IP

Algunes diferències clau entre el model OSI i el Model TCP/IP són:

1. El model TCP/IP consta de 4 capes, però el model OSI té 7 capes. Les capes 5, 6, 7 del model OSI es combinen en la capa d'aplicació del model TCP/IP i Les capes OSI 1 i 2 es combinen en capes d'accés a la xarxa del protocol TCP/IP.
2. El model TCP/IP és més antic que el model OSI, per tant, és un protocol fonamental que defineix com s'han de transferir les dades en línia.
3. En comparació amb el model OSI, el model TCP/IP té límits de capa menys estrictes.
4. Totes les capes del model TCP/IP són necessàries per a la transmissió de dades, però en el model OSI, algunes aplicacions poden saltar determinades capes. Només les capes 1, 2 i 3 del model OSI són necessàries per a la transmissió de dades.

Ho savies?

El protocol TCP/IP (Protocol de control de transferència/Protocol d'Internet) va ser creat per l'Agència de Projectes de Recerca Avançada (ARPA) del Departament de Defensa dels Estats Units a la dècada de 1970.

Hem parlat sobre Què és el model OSI?, Què són les capes del model OSI, Com flueixen les dades a les 7 capes del model OSI i les diferències entre el protocol TCP/IP i el protocol OSI.

Què és el model OSI? – Preguntes freqüents

Encara s'utilitza la capa OSI?

Sí, el Model OSI encara és utilitzat per professionals del networking per entendre millor els camins i processos d'abstracció de dades.

Quina és la capa més alta del model OSI?

Capa 7 o Capa d'aplicació és capa més alta del model OSI.

Què és la capa 8?

La capa 8 en realitat no existeix al model OSI, però sovint s'utilitza en broma per referir-se a l'usuari final. Per exemple: a L'error de capa 8 seria un error de l'usuari.