Хостинг TOP3 VPS для Bitrix AdminVPS

Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, напомню, что эти записи основаны на программе Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA. Ранее мы детально разобрались с декомпозицией задачи сетевого взаимодействия и поговорили о службах и протоколах для того, чтобы сейчас посвятить всё свое время модели открытых систем или модели сетевого взаимодействия OSI 7, просто в этой публикации мне не хотелось тратить время на темы, которые не имеют непосредственного отношения к рассматриваемой модели передачи данных.

Дело все в том, что модель OSI или модель стека протоколов TCP/IP, которая будет рассмотрена в следующей по порядку теме, описывает архитектуру и функции компьютерной сети на каждом из уровней, поэтому важно понимать и знать функции каждого уровня модели передачи данных, чтобы понимать принципы функционирования компьютерных сетей в целом.

Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части нашего курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».

1.14.1 Введение

Две предыдущих темы подводили нас к разговору о модели взаимодействия в компьютерных сетях. В данном случае слово модель можно заменить на принципы взаимодействия в компьютерных сетях или принципиальная схема работы компьютерной сети. Для нас будет существовать две модели: модель OSI 7 или модель стека протоколов TCP/IP. В этой теме мы разберемся с моделью OSI 7 или если написать полностью, то по-русски это будет выглядеть так: Базовая Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем, а по-английски вот так: open systems interconnection basic reference model.

Чаще всего я буду просто говорить OSI 7 или просто OSI, а иногда использовать словосочетание эталонная модель или эталонная модель передачи данных, думаю, не стоит объяснять, что цифра семь означает семь уровней, через которые проходят данные при их передаче от компьютера А к компьютеру Б, кстати, стоит отметить что в некоторых источниках эталонную модель называют: OSI/ISO.

1.14.2 Семь уровней модели OSI 7

Итак, я уже упоминал, что модель OSI представляет собой семь уровней, грубо говоря, это означает, что электронное письмо при передаче с компьютера А на компьютер Б должно пройти семь стадий обработки сначала сверху вниз на компьютере А (то есть каким-то образом, за семь шагов, текст, который вы напечатали и видите в почтовом клиенте, превращается в поток битов) так, чтобы его можно было передать по проводам, а затем компьютер Б принимает этот поток битов и точно также за семь шагов превращает этот поток нулей и единиц в понятное письмо, которое сможет прочесть тот человек, которому было адресовано это письмо.

Прежде чем продолжить мне стоит дать небольшое пояснение. Дело в том, что протоколы эталонной модели не используются на практике по той простой причине, что ее разрабатывали теоретики с большим запаздыванием (в том время, когда протоколы модели OSI были описаны, повсеместно уже использовались протоколы модели TCP/IP), поэтому, когда мы будем говорить о уровнях модели OSI и перечислять протоколы, чаще всего я буду указывать протоколы модели TCP/IP, которые соответствуют тому или иному уровню модели OSI 7. Тем же, кому интересны теоретические изыскания, история модели OSI 7 и другая некрофилия, могут обратиться к книге Таненбаума «Компьютерная сеть», в ней вы сможете найти ссылки на другие книги, которые целиком и полностью посвящены этим вопросам.

Итак, сейчас нам важно понимать, что модель OSI состоит из следующих семи уровней:

Каждый из этих уровней выполняет свои определенные задачи, на каждом уровне есть свои единицы измерения информации или тип данных – PDU (protocol data unit), это единицы измерения данных, которыми оперирует протокол на том или ином уровне, так, например, на уровнях с седьмого по пятый включительно PDU называется просто – данные, на транспортном уровне в случае протокола TCP данные представляются в виде сегментов, а в случае протокола UDP единицей измерения данных являются дейтаграммы или датаграммы, мне удобнее первый вариант. На сетевом уровне PDU называются пакетами, на канальном уровне – это кадры, а на физическом уровне – это последовательность нулей и единиц или просто биты.

Также стоит отметить, что условно уровни эталонной модели делятся на верхние и нижние:

  • физический, канальный и сетевой уровни можно отнести к нижним уровням или уровням среды передачи данных, в английской литературе это называется media layers;
  • а вот транспортный, сеансовый, представительский и уровень приложений относятся к host layers или к верхним уровням, ну или к уровням хоста.

В принципе, это справедливо ведь хабы, коммутаторы и маршрутизаторы в классическом своем виде работают с протоколами и стандартами, которые относятся к первым трем уровням, их задача – передать данные из точки А в точку Б, эти устройства не являются генераторами трафика, если не считать служебный трафик, который они генерируют для поддержания сети в рабочем состояние (подробнее о видах сетевого взаимодействия можно почитать здесь).

А вот протоколы и стандарты транспортного и вышестоящих уровней уже работают на конечных устройствах (компьютерах, планшетах, ноутбуках и т.д.). Для сетевого инженера наибольший интерес представляют уровни с первого по четвертый, именно им мы и уделим свое внимание, хотя на вышестоящих уровнях есть важные, интересные и полезные протоколы, которые облегчают нам жизнь: telnet, DNS, SSH, DHCP, SNMP и другие, но о них мы будем говорить отдельно.

1.14.3 Общие принципы работы сетевой модели OSI 7

Для начала давайте обобщим полученную ранее информацию о модели сетевого взаимодействия OSI 7, ее уровнях, протоколах и PDU на каждом из уровней, для этого сведем эти данные одну таблицу, так будет гораздо нагляднее.

Рисунок 1.14.3 Таблица с общими сведения о принципах работы сетевой модели OSI

Рисунок 1.14.1 Таблица с общими сведения о принципах работы сетевой модели OSI

В этой таблице наглядно показана вся основная информация о модели OSI 7, теперь давайте вспомним предыдущие темы, в которых мы говорили про декомпозицию задачи сетевого взаимодействия и разбирались с службами и протоколами. Попробуем совместить эти темы с моделью OSI 7 и сделать концептуальную схему работы этой модели передачи данных. Схема работы модели OSI 7 показана на Рисунке 1.14.2, здесь показано: где работают протоколы, где работают межсетевые интерфейсы (службы) и что происходит с данными на нижних четырех уровнях (три верхних нас не очень интересуют).

Рисунок 1.14.1 Простая схема, описывающая принцип работы модели OSI 7

Рисунок 1.14.2 Простая схема, описывающая принцип работы модели OSI 7

Что из этого рисунка видно? Здесь видно, что седьмой уровень не оказывает никаких услуг другим уровням, по-хорошему мне нужно было дорисовать человека, который взаимодействует с седьмым уровнем, если хотите, то прикладной уровень оказывает услугу конечному пользователю.

Также здесь мы видим, что модель OSI 7 проводит четкую границу между протоколом и службой, службы работают между уровнями внутри одного устройства, а протоколы отвечают за взаимодействие двух устройств на одном уровне. Еще по рисунку можно понять, что данные разбиваются на более мелкие фрагменты два раза:

  1. Первый раз данные разбиваются на сегменты, когда приходят с сеансового уровня на транспортный, при этом на транспортном уровне сегменты получают специальные метки, по которым принимающая сторона сможет понять в какой последовательности склеивать полученные сегменты, чтобы получить исходные данные.
  2. Второй раз деление происходит, когда передающее устройство готовится отправить кадр в среду передачи данных, для этого оно разбивает кадр на последовательность нулей и единиц (биты).

Процесс сборки происходит в обратном порядке: сперва принимающая сторона из последовательности бит склеит кадр (обратите внимание: принимающая сторона не знает правильную последовательность, поэтому если она получит биты не в той последовательности, то не сможет верно собрать кадр), а затем принимающее устройство из сегментов соберет данные.

При этом стоит сказать следующее: возьмем для примера «Сегмент 1», который затем у нас превратится в «Кадр 1» (для начала попробуйте ответить самостоятельно на вот такой вопрос: что больше, «Кадр 1» или «Сегмент 1»). Правильный ответ здесь: «Кадр 1» больше и вот почему: дело все в том, что, когда данные поступают с сеансового уровня на транспортный, они разбиваются на фрагменты, к каждому фрагменту данных на транспортном уровне добавляется заголовок, по которому можно будет восстановить исходные данные, давайте сейчас будем называть фрагмент данных с заголовком транспортного уровня сегментом.

Дальше сегмент спускается с транспортного уровня на сетевой, для сетевого уровня данными (или просто полезной информацией) является заголовок транспортного уровня плюс, закрепленный за ним фрагмент данных, то есть сегмент целиком, поверх этого сегмента сетевой уровень ставит свой заголовок, с помощью которого будет определен маршрут, по которому получившаяся конструкция, называемая пакетом, пройдет по сети, таким образом получается, что пакет – это сегмент, поверх которого проставлен заголовок сетевого уровня. То есть «Пакет 1» по размеру уже больше, чем «Сегмент 1» (мы сейчас имеем ввиду стандартную ситуацию, когда не происходит фрагментации IP-пакетов, про фрагментацию мы поговорим отдельно).

Дальше данные опустятся с сетевого уровня на канальный, для канального уровня данными является вот такая конструкция: небольшой фрагмент действительно полезных данных, который пользователь хотел передать, над которым был повешан заголовок транспортного уровня, над которым есть заголовок сетевого уровня, то есть сетевой пакет – это и есть полезные данные для канального уровня, поверх пакета на канальному уровне будет установлен еще один заголовок, но это будет еще не кадр, поскольку после того, как над пакетом будет установлен заголовок, узел посчитает контрольную сумму, которую запишет в конце кадра, то есть после того, как закончится пакет, эта контрольная сумма нужна для проверки целостности кадра на принимающей стороне. Для наглядности можете обратить внимание на Рисунок 1.14.3.

Рисунок 1.14.2 Что происходит, когда данные переходят с верхнего уровня на нижний

Рисунок 1.14.3 Что происходит, когда данные переходят с верхнего уровня на нижний

Здесь наглядно показано все то, о чем я так долго и упорно писал. Перед тем как отправить кадр в среду передачи данных, передающий узел превратит его в последовательность бит. На принимающей стороне действия будут происходить в обратном порядке. Процесс упаковки данных в заголовки называется инкапсуляцией данных, а процесс распаковки данных называется декапсуляцией, об этом мы поговорим в отдельной теме.

1.14.4 Физический уровень эталонной модели сетевого взаимодействия

Название первого уровня эталонной модели сетевого взаимодействия говорит само за себя, на физическом уровне определяются основные характеристики сигналов и среды, в которой эти сигналы распространяются. Единицей измерения на физическом уровне или PDU физического уровня является бит – логический ноль и логическая единица, при этом стоит отметить, что за каждым состоянием (нулем или единицей) закреплен определенный сигнал с определенными характеристиками, то есть логический ноль – это не сигнал нулевого уровня, иначе как понять, что передача данных не ведется.

На физическом уровне учитывается и то, что сигналы передаются не мгновенно, у каждого сигнала есть длительность (интервал времени, когда сигнал начинается и когда заканчивается), а также время, за которое сигнал проходит расстояние из точки А в точку Б. Также физический уровень вместе с канальным определяет возможную физическую топологию компьютерной сети и режим передачи данных: двунаправленный (дуплексный) или однонаправленный (полудуплексный). В первом случае устройство может одновременно и передавать, и принимать данные, во втором случае одно устройство отправляет данные, а другое слушает и принимает.

На физическом уровне происходит выбор среды передачи данных и характеристики этой среды, условно мы можем разделить все среды на два вида: проводные и беспроводные. Проводные и беспроводные среды тоже делятся. Так, например, если говорить о проводах, то чаще всего вам будут встречаться медные и оптические линии связи, про оптические мы поверхностно поговорим в отдельной теме, сейчас даже не будем трогать этот зоопарк. На данный момент в Ethernet сетях в качестве медных проводников чаще всего используется витая пара, которая вытеснила коаксиальный кабель из-за того, что Ethernet сеть на коаксиальном кабеле имеет топологию общая шина, а как мы в дальнейшем узнаем, топология общая шина – это страшный сон сетевого инженера.

Стоит отметить, что от выбранного проводника зависит расстояние, на которое можно предавать данные между двумя точками (из этой публикации вы сможете узнать о деление компьютерных сетей в зависимости от их масштаба), то есть физический уровень определяет и эту характеристику компьютерной сети. Еще на физическом уровне определяется скорость передачи данных между двумя точками сети. Также физический уровень и выбранный тип проводника определяет тип портов на конечных устройствах и способы оконечивания линий (об этом мы немного говорили, когда рассматривали взаимодействие двух компьютеров по сети в Cisco Packet Tracer).

Если говорить про беспроводные среды передачи данных, то главным фактором, определяющим технологию беспроводной передачи данных, является частота волн, которыми обмениваются приемопередающими устройствами. Наиболее распространенной технологией беспроводной передачи данных является Wi-Fi.

Стоит выделить устройства, работающие на физическом уровне: во-первых, это всевозможные усилители и ретрансляторы сигнала, которые используются тогда, когда расстояние для выбранной среды передачи данных слишком велико, во-вторых, это приемопередающие антенны. Далее можно выделить всевозможные конвертора, которые позволяют передавать сигнал между различными средами. Так, например, SFP-модуль, вставляемый в коммутатор, превращает выходной электрический сигнал в оптический сигнал (оптическая линия имеет большую пропускную способность по сравнению с медной линией и позволяет передавать данные на большей скорости), а входной оптический сигнал в электрический, с которым может работать процессор и другие электрические модули коммутатора. Стоит вспомнить и о хабах и сетевых концентраторах, которые являются типичными устройствами физического уровня, чуть подробнее мы о них поговорим позже, сейчас же просто запомните: не нужно путать хабы с неуправляемыми коммутаторами и не нужно вообще использовать хабы и сетевые концентраторы.

Если вам интересны протоколы физического уровня, то вот вам список: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, GSM Um radio interface, ITU и ITU-T, TransferJet, ARINC 818, G.hn/G.9960. Сюда же можно отнести и технологию Ethernet, которая работает одновременно и на канальном, и на физическом уровнях, она для нас наиболее интересна, также мы немного поговорим о Wi-Fi сетях.

1.14.5 Канальный уровень модели OSI 7, его устройства и протоколы

Канальный уровень идет вторым по счету в семиуровневой модели. На этом уровне у устройств появляются адреса, которые однозначно их идентифицируют, сейчас я говорю про MAC-адреса, но не стоит думать, что на физическом уровне адресов нет, они есть и о них мы поговорим, когда будем разбираться с адресацией в компьютерных сетях. У канального уровня есть две очень важных задачи:

  1. Первая заключается в формирование сообщений из последовательности бит. Эти сообщения имеют строгий формат, благодаря которому будет легко управлять логикой передачи в канале связи, а также процессом доступа к ресурсам канальной среды.
  2. Вторая задача заключается в обнаружении ошибок, некоторые технологии канального уровня умеют только обнаруживать ошибки, некоторые обнаруживать и исправлять, а некоторые обнаруживать и запрашивать повторную передачу. Количество ошибок, которые можно обнаружить и/или исправить зависит от используемых канальных кодов (подробнее читайте у Таненбаума и Скляра, список литературы есть в первой публикации, в которой мы говорили о данном курсе по компьютерным сетям).

Иногда на канальном уровне решается проблема быстрого передатчика и медленного приемника, то есть может быть реализован механизм, который позволяет приемнику давать указанию передатчику о том, с какой скоростью следует передавать данные.

Типичным устройством канального уровня является сетевой коммутатор, именно благодаря появлению коммутатора в Ethernet сетях появилась возможность реализовать топологию звезда, а после того, как появился протокол STP, у нас появилась возможность строить кольца в Ethernet сетях.

По большей мере на канальном уровне в рамках данного курса нас будут интересовать протокол ARP и технология Ethernet (а также протоколы и технологии канального уровня, которые тесно связаны с сетями Ethernet). Если же вам интересно: какие протоколы и технологии есть еще на канальном уровне, то вот небольшой список: ARCnet, ATM, Controller Area Network (CAN), Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (предоставляет функции LLC для подуровня IEEE 802 MAC), Link Access Procedures, D channel (LAPD), IEEE 802.11 wireless LAN, LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), Serial Line Internet Protocol (SLIP, устарел), StarLan, Token ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25, ARP.

1.14.6 Сетевой уровень эталонной модели, протоколы и оборудование сетевого уровня

На сетевом уровне модели OSI есть один самый важный протокол – это протокол IP и есть протоколы, которые помогают работать инженеру с IP. Сетевой уровень является третьим по счету в иерархии эталонной модели. Если говорит про физические устройства компьютерной сети, работающие на третьем уровне, то это маршрутизаторы/роутеры, нет, тут конечно можно выделить коммутаторы уровня L3, но маршрутизация в них происходит не совсем честная.

Задача сетевого уровня заключается в том, чтобы обеспечить связь и выбор оптимального пути (с точки зрения сетевого инженера) между двумя узлами компьютерной сети, при этом сами узлы могут находиться в разных подсетях, а с географической точки зрения могут быть очень сильно удалены друг от друга. Если говорить коротко, то сетевой уровень в модели OSI 7 решает две важные задачи:

  1. Решается задача логической адресации узлов.
  2. Происходит выбор оптимального пути для доставки данных.

Для адресации узлов компьютерной сети на третьем уровне мы будем использовать IP-адреса, единицей измерения данных на сетевом уровне или PDU является пакет, для нас это будет IP-пакет. Тут стоит отметить, что протокол IP не имеет никакого отношения к модели OSI, этот протокол из модели TCP/IP, но так уж получилось, что в реальном мире протоколы модели OSI 7 практически не используются, и я не вижу смысла разбираться с тем, что никому и нигде ненужно. Добавим, что протокол IP передает данные без установления соединения, в то время как модель OSI 7 на сетевом уровне предлагает два варианта связи: с установлением соединения и без установления соединения. Еще одной важной задачей сетевого уровня является балансировка нагрузки.

Для нас одним из самых важных протоколов сетевого уровня является протокол IP, который обеспечивает логическую адресацию компьютерной сети. Также на сетевом уровне работают протоколы динамической маршрутизации, эти протоколы дают возможность роутерам обмениваться информацией о известных сетях практически без участия человека, позже мы узнаем о том, на какие виды делятся протоколы динамической маршрутизации, сейчас же просто перечислим некоторые: RIP (скорее всего вы уже нигде не встретите этот протокол, но мы с ним разберемся, так как он очень прост и на его примере будут легко разобраться с основными принципами динамической маршрутизации), EIGRP, OSPF, IS-IS.

1.14.7 Транспортный уровень семиуровневой модели и протоколы TCP, UDP

Транспортный уровень модели OSI 7 – это последний уровень, за который отвечает сетевой инженер, правильнее будет сказать так: на транспортном уровне компьютерной сети находится граница между зонами ответственности сетевых инженеров и людей, занимающихся обслуживанием непосредственно узлов компьютерной сети (системных администраторов, программистов DevOps-инженеров).

Транспортный уровень компьютерной сети обеспечивает сквозное соединение между двумя узлами компьютерной сети поверх ненадежной сети передачи данных. Два конечных узла (то есть компьютера) из разных подсетей по сути общаются на транспортном уровне эталонной модели. К модели OSI 7 это не относится, так как здесь на транспортном уровне поддерживается только один вид соединения, но в большинстве компьютерных сетей на транспортном уровне определяется вид соединения: протокол TCP позволяет организовать связь с установлением соединения, он используется для передачи данных, для которых потери критичны (файлы, тексты и т.д.), а протокол UDP позволяет организовать связь без установления соединения, этот протокол используется для передачи данных, для которых более критичны задержки (аудио и видео связь в режиме реального времени, онлайн игры).
Уровни эталонной модели, которые находятся выше транспортного, решают задачи взаимодействия пользователя с приложениями компьютера и представления данных в удобном для конечного потребителя услуги виде. Уровни с первого по четвертый решают задачи передачи данных между узлами компьютерной сети.

Мы уже отмечали, что транспортный уровень нужен для передачи данных между узлами поверх ненадежной компьютерной сети, то есть транспортный уровень создает для конечного узла виртуальный канал (с определенными характеристиками в зависимости от типа передаваемых данных), таким образом транспортный уровень взаимодействует с нижележащими уровнями, но помимо этого транспортный уровень взаимодействует с вышестоящим уровнем, то есть предоставляет ему услугу, с сеансового уровня на транспортный информация поступает в виде данных, эти данные транспортный уровень делит на небольшие фрагменты, которые можно передавать по сети, в случае протокола TCP такие фрагменты называются сегментами, а в случае протокола UDP такие фрагменты называются дейтаграммами или датаграммами.

Например, взаимодействие между клиентом и сервером по протоколу HTTP происходит поверх транспортного протокола TCP, при этом взаимодействующим устройствам (то есть клиентскому компьютеру, на котором установлен браузер и серверу, на котором работает серверное приложение, например, веб-сервер Apache) совсем неважно сколько узлов находится между ними и каким маршрутом пойдет трафик, поэтому соединение на транспортном уровне называется сквозным (о схеме взаимодействия клиент-сервер можно почитать подробнее здесь). Если же говорить совсем коротко, то на транспортном уровне решается несколько важных задач:

  1. Организовывается сквозное соединение между конечными узлами с приемлемым качеством.
  2. Обеспечивается надежная связь между узлами поверх ненадежной сети, то есть транспортный уровень может гарантировать, что принимающая сторона получит неповрежденные данные в той последовательности, в которой они были отправлены.
  3. На транспортном уровне происходит процесс управления соединением между обменивающимися сторонами, то есть устанавливается и разрывается соединение.
  4. Транспортный уровень получается данные от сеансового уровня и разбивает их на сообщения, которые будет удобно передавать по сети.

Также стоит отметить следующее: если физический и канальный уровень определяли физическую топологию компьютерной сети, а сетевой уровень определял ее логическую топологию. То на транспортном уровне всегда одна топология, которую можно назвать точка-точка. Почему так? Да потому что вам всегда нужно устанавливать связь с удаленными машинами и если вы хотите смотреть YouTube и слушать музыку в Вконтакте, то вам нужно будет установить соединение с этими серверами, а если вы захотите еще и почитать Википедию, то вам придется установить связь еще и с этим сервером. И понятно, что сервер, на котором работает YouTube не сможет обратиться к серверам Википедии через вашу машину.

1.14.8 Что нужно знать сетевому инженеру про верхние уровни модели OSI 7

Мы уже отмечали, что процессы, происходящие на уровнях модели OSI 7 выше транспортного, сетевого инженера волновать не должны, но на этих уровнях есть несколько интересных и полезных для сетевого инженера технологий и протоколов, о которых стоит упомянуть, а также стоит сказать о функциях вышестоящих уровней. Пойдем по порядку.

Сеансовый или пятый уровень модели OSI 7

На сеансовом уровне мы сразу же сталкиваемся с одним из главных недостатков эталонной модели – повторением и дублированием функционала между уровнями. На пятом уровне модели OSI 7 происходит создание, управлением и завершение сеанса связи между двумя хостами. Также сеансовый уровень оказывает услугу представительскому в виде синхронизации и управления обмена данными.

Представления — шестой уровень эталонной модели

Уровень представления или представительский уровень является шестым по счету в эталонной модели передачи данных, этот уровень гарантирует, что данные отправленные прикладным уровнем одной машины, будут распознаны прикладным уровнем другой машины. Например, одна машина использует кодировку UTF-8, а вторая машина умеет представлять данные пользователю только ASCII, уровень представления решает как раз-таки отвечает за преобразование текста из кодировки UTF-8 в кодировку ASCII и обратно.

Прикладной уровень или уровень приложений

Прикладной уровень или уровень приложений – это верхушка айсберга под названием эталонная модель передачи данных, именно с этим уровнем работают пользователи, безжалостно и хаотично кликая устройством ввода типа мышь по поверхностям своих мониторов. Этот уровень не предоставляет услуги другим уровням, на этом уровне приложения обмениваются данными напрямую, например, ваш браузер и веб-сервер в интернете обмениваются данными по протоколу HTTP, а файловый клиент взаимодействует с удаленным файловым сервером по протоколу FTP или SFTP (s – это не security, s – это simple, FTP в качестве транспорта использует TCP, а SFTP использует UDP).

Про уровни мы поговорили, теперь давайте обсудим полезные протоколы и технологии. Мы уже упоминали протокол SFTP, производители сетевого оборудования очень его любят, так как он дешевле и проще в реализации, нежели FTP (реализовать TCP гораздо сложнее и дороже, нежели UDP). Зачем нужен протокол передачи файлов? Например, вы подготовили совершенно новый конфигурационный файл для своего сетевого устройства и не хотите тратить время на построчное выполнение команд через интерфейс командной строки, тогда вы можете воспользоваться файловым протоколом и загрузить новый конфиг на устройство.
Есть еще древний протокол telnet, который создавался в те времена, когда не было мышек, но он до сих пор используется для удаленного управления сетевыми устройствами при помощи специальных клиентов, одним из таких клиентов является Putty, можете почитать про него отдельно. Кстати говоря, клиентское приложение решает проблему с мышью.

Не удивляйтесь, но протокол HTTP знать полезно. Во-первых, у многих сетевых устройств есть графический веб-интерфейс, правда использовать его для диагностики и конфигурирования – это боль, страдание и унижение, даже если вы попытаетесь сконфигурировать простенький коммутатор уровня доступа. Во-вторых, если вы попадете в тех. поддержку провайдера, то поймете, что 90% обращений абонентов связаны с глупостью абонентов, а не проблемами на вашей сети, чтобы понимать, что у абонента случилось, вам нужно уметь интерпретировать сообщения на экране абонентского браузера и знать коды состояния HTTP сервера.
Стоит сказать и про протокол SNMP, который используется в более-менее масштабных компьютерных сетях для мониторинга, протокол очень интересный и полезный, но к сожалению, мы не уделим ему никакого внимания. Протокол SSH также будет вам полезен, этот протокол не просто позволяет удаленно управлять различными устройствами, но еще и шифрует весь трафик.
Есть два очень полезных протокола: DHCP и DNS, о этих протоколах мы будем говорить отдельно, сейчас лишь отметим, что первый позволяет выдавать узлам вашей сети IP-адреса и другие сетевые настройки динамически, то есть без вашего участия (узел сам делает запрос на получение нужных данных к серверу), что очень удобно, когда узлов в вашей сети больше десяти. Второй отвечает за магию превращения доменных имен в IP-адреса и наоборот.

Естественно, я упомянул не все протоколы, которые находятся на уровне выше транспортного и могут быть полезны сетевому инженеру, их гораздо больше и всё зависит от сферы и выбранного вам профиля.

1.14.9 Выводы

Итак, мы с вами разобрались с основными принципами работы эталонной модели сетевого взаимодействия, которую еще называют семиуровневая модель или просто модель OSI 7. Здесь важно отметить, что модель OSI 7 описывает принципы и архитектуры работы компьютерной сети, то есть определяет функции компьютерной сети на каждом из уровней.

Физический уровень определяет параметры и характеристики среды передачи данных, а также описывает реальные сигналы, которые бегают по проводам или летают по воздуху. Канальный уровень определяет методы доступа физических устройств к ресурсам сети передачи данных, а также отвечает за проверку целостности данных.

На сетевом уровне происходит логическая адресация устройств компьютерной сети, а также определяется маршрут, по которому будут передаваться пакеты по сети, в добавок к этому сетевой уровень обеспечивает связь между разными сетями. Благодаря функциям сетевого уровня компьютер, находящийся в Австралии может взаимодействовать с узлом, находящимся в Европе.
Транспортный уровень реализует туннельную связь между двумя конечными узлами, то есть он отвечает за надежную передачу данных между удаленными узлами поверх ненадёжной сети, в котором в любой момент времени может случиться всё что угодно, также транспортный уровень позволяет компьютеру разделять трафик различных приложений, а еще он выполняет фрагментацию, то есть разбивает данные, получаемые с верхнего уровня на мелкие фрагменты.

Уровни выше транспортного нам не так интересны, но все же стоит отметить, что сеансовый уровень эталонной модели управляет сеансом связи, представительский уровень выполняет функцию переводчика, то есть он отвечает за то, что компьютер одного производителя поймет и сможет обработать формат данных, полученный от компьютера другого производителя, ну и на конец прикладной уровень в модели OSI 7 служит для взаимодействия с конечным потребителем услуги, то есть с человеком.

Возможно, эти записи вам покажутся интересными


Выберете удобный для себя способ, чтобы оставить комментарий

This article has 3 comments

  1. qwerty Reply

    Спасибо за качественный публикации по теме компьютерных сетей, а по данной записи — все очень понятно, подробно и обстоятельно, каждый уровень модели хорошо описан, плюс имеется дополнительная информация по ссылкам, вообщем очень интересно!

  2. Pingback: Maxi

  3. Qazxsw Reply

    Более толкового и разжеваного описания модели osi я не встречал жалка что этой записи не было, когда я сдавал экзамены по компьютерным сетям в колледже.

Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Loading Disqus Comments ...