Основы интернета, часть 1. Семь уровней модели OSI. Принцип работы эталонной модели

Здравствуйте, уважаемые посетители моего скромного блога для начинающих вебразработчиков и web мастеров ZametkiNaPolyah.ru. Продолжим сегодня рубрику Заметки о хостингах и доменах. И поговорю я сегодня о том, что такое интернет. А точнее о его основах. Поговорим, о том, где есть начало интернета и где его конец, которых кстати и нет. Попытаемся разобраться с основами основ. Познакомимся с эталонной моделью или как ее еще называют модель OSI, так же вы можете встретить такое название, семиуровневая модель. Также, я постараюсь на пальцах объяснить как работает эталонная модель. Сразу скажу, что мопед не мой. Ну то есть, пример, того как работает модель OSI, приведенный в данной статье был придуман на курсах Microsoft.

Основы интернета, часть 1. Семь уровней модели OSI. Принцип работы эталонной модели.

И так, данная статья довольно поверхностная и если вам знакомы термины написанные выше, то можете смело пропускать данную публикацию, ничего нового для себя вы в ней не найдете, хотя можете и прочитать, а может быть даже и поправить автора.


Основы интернета. Как устроен интернет. Что такое эталонная модель(модель OSI)

Начнем по порядку, для тех, кто еще не знает, синяя буковка е на рабочем столе – это не есть интернет, ровным счетом, как и красный овал, лиса, обхватывающая земной шар или синий компас, все выше перечисленное – не интернет. Давайте разберемся, что такое интернет. Не секрет, что в современном мире практически все компьютеры объединены в одну большую сеть, у которой нет начала и нет конца. Эта сеть и есть интернет(можно называть сеть TCP/IP, ровным счетом, как и любую локальную сеть).

Теперь давайте разберемся, как общаются компьютеры внутри сети интернет, то есть как передаются данные между компьютеры внутри сети(любой не только интернет). Для этого мы должны познакомиться с таким понятием как, семиуровневая модель, ее еще называют эталонной моделью или модель OSI. Эту модель придумали ученные, поэтому она называется эталонной и никому не нужна. Эта модель была разработана для облегчения и разделения труда инженеров и программистов, чтобы людям было понятно, на каком уровне и с каким оборудованием они работают. Как вы уже поняли, модель OSI состоит из семи уровней. Самый наверное популярный вопрос, это сколько уровней в эталонной модели(модели OSI), если вы знаете, что этих уровней семь, то больше ничего знать и не надо.

Семиуровневая модель, эталонная модель, модель OSI, прикладной уровень, представительный уровень, сеансовый уровень, транспортный уровень, сетевой уровень, канальный уровень, физический уровень

И так на рисунке мы видим название всех семи уровней, нумерация уровней эталонной модели происходит сверху вниз, то есть в самом низу у нас первый уровень, а на верху, седьмой уровень. Сразу скажу, что три нижних уровня, а именно: физический, канальный и сетевой – это ни что иное, как система сотовой связи. Если я не ничего не перепутал, у вас сейчас открыт браузер, и перед тем как попасть на эту страницу вы сделали запрос, между тем как вы нажали по ссылке и у вас на мониторе появилась эта страница прошло несколько этапов, о которых вы даже не догадываетесь. На каждом уровне модели OSI сидят программисты, более того, каждый уровень обслуживают различные инженеры. Давайте разберемся, что происходит на каждом уровне модели OSI.

Семь уровней модели OSI: прикладной, представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический.

В данном разделе мы вкратце поговорим о том, что происходит на каждом из семи уровней модели OSI.Принцип работы эталонной модели. Как работает модель OSI

Седьмой уровень модели OSI — прикладной уровень

И начнем мы с верхнего уровня модели OSI – прикладной уровень или как его еще называют – Application. На прикладном уровне взаимодействуют приложения, фактически, когда вы пишите HTML страницы или создаете сайты вы работаете на седьмом уровне эталонной модели. На прикладном уровне данные передаются по протоколам HTTP, FTP, SMPT, POP3, IRC, в зависимости от типов данных. Если мы хотим передавать файлы больших размеров, то целесообразнее использовать FTP протокол(FileZilla бесплатный FTP клиент), для передачи электронных писем используется SMPT, POP3, IMAP4 протоколы и так далее.

Шестой уровень эталонной модели — представительный уровень

Чуть ниже, представительный уровень – это шестой уровень модели OSI. По английски звучит как Presentation. С прикладного уровня данные приходят на представительный и там с ними что-то происходит. Например, на шестом уровне данные конвертируются(преобразуются в удобный для дальнейшей передачи формат).

Пятый уровень модели OSI — сеансовый уровень

Пятым уровнем эталонной модели является сеансовый уровень или иначе Session. На этом уровне происходит шифрование передаваемых данных.

Четвертый уровень эталонной модели — транспортный уровень

Четвертый уровень модели OSI – транспортный уровень(transport), на котором данные разбиваются на небольшие фрагменты, которые называются пакеты, для отправки этих самых данных.

Третий уровень модели OSI — сетевой уровень

На третьем уровне эталонной модели, то есть на сетевом уровне(Network), происходит маршрутизация пакетов, на которые были разбиты данные в транспортном уровне. Ну кто видел карту должен себе это все дело представлять, маршрутизатор  составляет специальные таблицы, по которым и определяет, по какому пути и через какие узлы будет проходить тот или иной пакет. Представьте, что вам надо попасть из Воронежа в Саратов, что вы сделаете, возьмете карту и на ней отметите маршрут, а так же объездные пути, если по первоначальному маршруту проезд будет невозможен. Примерно по такому же принципу происходит маршрутизация пакетов на сетевом уровне.

Второй уровень эталонной модели — канальный уровень

Второй уровень модели OSI является канальный уровень(Data-Link), который предназначен для контроля ошибок при передаче данных и преобразования данных. Если данные поступают снизу, то есть с физического уровня, то в канальном уровне электрический сигнал преобразует в кадры или пакеты, если данные приходят с сетевого уровня, то пакеты преобразуются в электрические сигналы.

Первый уровень модели OSI — физический уровень

И наконец, первый уровень эталонной модели – физический уровень(Physical). Физический уровень это среда передачи данных, будь-то провода, эфир и прочее. Этот уровень предназначен для непосредственной передачи данных.

Что такое протокол для чего используются протоколы в эталонной модели

Конечно, каждый уровень обслуживает специальный персонал. То есть, например, программисту, работающему на седьмом уровне, не стоит задумываться о том, что происходит на четвертом уровне, более того он и не должен задумываться об этом. То есть, программист на седьмом уровне работает с абстрактными данными, у него есть задача – создать электронный каталог автомобилей, для их продажи. Вот он и говорит, что вот эта переменная – автомобиль, а вот эта переменная – пользователь, вот этот посетитель выставил на продажу автомобиль, а вот этот пользователь его купил, а как вы знаете любой компьютер «разговаривает» на языке единичек и ноликов и если программист на седьмом уровне модели OSI будет задумываться о том, куда пишутся нолики и единички он просто никогда в жизни не напишет этот каталог.

Но ведь все, что содержится в каталоге, как и сам каталог, это нолики и единички и поэтому это всё спускается по уровням вниз. И на четвертом уровне для программиста это уже не автомобиль или покупатель, а единички и нолики.

На рисунке в скобках, рядом с каждым уровнем написаны английские буковки. Эти буковки – протоколы. В сфере IT, протоколы аналогичны протоколам в жизни, то есть, протоколы регламентируют и стандартизируют процессы передачи данных. Например, какой бит отвечает за начало пакета, какой бит или комбинация является окончанием пакета. Какая последовательность бит используется для раскодирования сообщения и так далее. Еще протоколы нужны для того, чтобы различные машины, различных производителей и с различными операционными системами, да к тому же с различными браузерами понимали друг друга. Понятно, что на каждом уровне различные протоколы. И на каждом уровне все четко знают где и что происходит.

Пример того, как работает эталонная модель. Принцип работы модели OSI.

Перед тем как продолжить написание статьи, я хочу отправить привет Билу Гейтсу и его компании мелких и мягких. Так как именно на курсах майкрасофта был придуман пример того, как работает модель OSI.

Теперь давайте на пальцах разберемся, как работает эталонная модель. Начиная с того как мы нажали по ссылке и заканчивая тем, как сервер(в качестве локального сервера можно использовать Denwer) выдает ответ на наше действие. Представим, что у нас есть две компании, Угл и Андекс. И директор компании Угл решил сделать подарок директору компании Андекс. Но вот незадача, директор Угла не знает ничего про директора Андекс, он знает только, что есть такой директор. Поэтому директор фирмы Угл вызывает своего заместителя и говорит ему: «Вот подарок для директора Андекс, упакуйте, оформите и доставьте ему». Затем этот заместитель попросил своего помощника узнать, где находится офис Андекс.

После этого подарок отправляется на упаковку, в упаковочный отдел. После того как подарок был упакован, его надо транспортировать по адресу, этим занимается служба доставки, следовательно надо позвонить в службу по перевозкам и договориться о доставки подарка. Как только будет оговорена доставка, посылка попадает непосредственно к перевозчику.  Перевозчик приезжает в компанию Андекс, в которой в обратном порядке происходит распаковка подарка. Действия те же самые, но наоборот. Транспортировка, распаковка, затем подарок попадает в руки заместителя директора Андекс, который доставляет его директору Андекс.

Примерно так и работает семиуровневая модель. Аналогичные действия происходят между моментом, когда вы написали URL-адрес в адресную строку браузера и ответам сервера на этот запрос.

На этом всё, спасибо за внимание, надеюсь, что был хоть чем-то полезен и до скорых встреч на страницах блога для начинающих вебразработчиков и вебмастеров ZametkiNaPolyah.ru 

Рекомендую посмотреть и почитать: