OSI står for Open Systems Interconnection , der åpen står for å si ikke-proprietær. Det er en 7-lags arkitektur der hvert lag har spesifikk funksjonalitet å utføre. Alle disse 7 lagene jobber sammen for å overføre data fra en person til en annen over hele kloden. OSI-referansemodellen ble utviklet av ISO – ‘International Organization for Standardization ', i 1984.

OSI-modellen gir en teoretisk grunnlag for å forstå nettverkskommunikasjon . Imidlertid er det vanligvis ikke direkte implementert i sin helhet i den virkelige verden nettverksmaskinvare eller programvare . I stedet, spesifikke protokoller og teknologier er ofte utformet basert på prinsippene skissert i OSI-modell for å lette effektiv dataoverføring og nettverksoperasjoner.

strengmetoder i java

Forutsetning: Grunnleggende om datanettverk

• Hva er OSI-modellen?
• Hva er de 7 lagene i OSI-modellen?
• Fysisk lag – lag 1
• Nettverkslag – lag 3
• Transportlag – lag 4
• Sesjonslag – lag 5
• Presentasjonslag – lag 6
• Applikasjonslag – lag 7
• Fordeler med OSI-modellen
• OSI-modell i et nøtteskall
• OSI vs TCP/IP-modell

Hva er OSI-modellen?

OSI-modellen, opprettet i 1984 av ISO , er et referanserammeverk som forklarer prosessen med å overføre data mellom datamaskiner. Den er delt inn i syv lag som fungerer sammen å utføre spesialiserte nettverksfunksjoner , noe som åpner for en mer systematisk tilnærming til nettverksbygging.

Hva er de 7 lagene i OSI-modellen?

OSI-modellen består av syv abstraksjonslag arrangert i en top-down rekkefølge:

1. Fysisk lag
2. Nettverkslag
4. Transportlag
5. Sesjonslag
6. Presentasjonslag
7. Søknadslag

Fysisk lag – lag 1

Det laveste laget i OSI-referansemodellen er det fysiske laget. Den er ansvarlig for den faktiske fysiske forbindelsen mellom enhetene. Det fysiske laget inneholder informasjon i form av biter. Den er ansvarlig for å overføre individuelle biter fra en node til den neste. Ved mottak av data vil dette laget motta signalet og konvertere det til 0-er og 1-ere og sende dem til Data Link-laget, som vil sette rammen sammen igjen.

Funksjoner av det fysiske laget

• Bitsynkronisering: Det fysiske laget sørger for synkronisering av bitene ved å tilveiebringe en klokke. Denne klokken kontrollerer både sender og mottaker og gir dermed synkronisering på bitnivå.
• Bithastighetskontroll: Det fysiske laget definerer også overføringshastigheten, dvs. antall biter sendt per sekund.
• Fysiske topologier: Fysisk lag spesifiserer hvordan de forskjellige enhetene/nodene er ordnet i et nettverk, dvs. buss-, stjerne- eller mesh-topologi.
• Overføringsmodus: Fysisk lag definerer også hvordan data flyter mellom de to tilkoblede enhetene. De ulike overføringsmodusene som er mulige er Simplex, halv-dupleks og full-dupleks.

Merk:

1. Hub, Repeater, Modem og Kabler er fysiske lag-enheter.
2. Network Layer, Data Link Layer og Physical Layer er også kjent som Nedre lag eller Maskinvarelag .

MAC-adresse .
Datalink-laget er delt inn i to underlag:

1. Medietilgangskontroll (MAC)

Pakken mottatt fra nettverkslaget er videre delt inn i rammer avhengig av rammestørrelsen til NIC (Network Interface Card). DLL innkapsler også avsenderens og mottakerens MAC-adresse i overskriften.

Mottakerens MAC-adresse oppnås ved å plassere en ARP (Address Resolution Protocol) forespørsel på ledningen spør Hvem har den IP-adressen? og destinasjonsverten vil svare med sin MAC-adresse.

Funksjoner til datakoblingslaget

• Innramming: Innramming er en funksjon av datalinklaget. Det gir en måte for en avsender å overføre et sett med biter som er meningsfulle for mottakeren. Dette kan oppnås ved å feste spesielle bitmønstre til begynnelsen og slutten av rammen.
• Fysisk adressering: Etter å ha opprettet rammer, legger datakoblingslaget til fysiske adresser ( MAC-adresser ) til avsender og/eller mottaker i overskriften til hver ramme.
• Feilkontroll: Datalinklaget gir mekanismen for feilkontroll der det oppdager og retransmitterer skadede eller tapte rammer.
• Flytkontroll: Datahastigheten må være konstant på begge sider, ellers kan dataene bli ødelagt, så flytkontroll koordinerer mengden data som kan sendes før du mottar en bekreftelse.
• Adgangskontroll: Når en enkelt kommunikasjonskanal deles av flere enheter, hjelper MAC-underlaget til datalinklaget til å bestemme hvilken enhet som har kontroll over kanalen på et gitt tidspunkt.

Merk:

1. Pakke i Data Link-laget omtales som Ramme.
2. Data Link-laget håndteres av NIC (Network Interface Card) og enhetsdrivere til vertsmaskiner.
3. Switch & Bridge er Data Link Layer-enheter.

Nettverkslag – lag 3

Nettverkslaget fungerer for overføring av data fra en vert til den andre lokalisert i forskjellige nettverk. Den tar også seg av pakkerouting, dvs. valg av den korteste veien for å sende pakken, fra antall tilgjengelige ruter. Avsenderens og mottakerens IP adresse es er plassert i overskriften av nettverkslaget.

Funksjoner til nettverkslaget

• Ruting: Nettverkslagsprotokollene bestemmer hvilken rute som passer fra kilde til destinasjon. Denne funksjonen til nettverkslaget er kjent som ruting.
• Logisk adressering: For å identifisere hvert enhetsinternettverk unikt, definerer nettverkslaget et adresseringsskjema. Senderens og mottakerens IP-adresser plasseres i overskriften av nettverkslaget. En slik adresse skiller hver enhet unikt og universelt.

Merk:

1. Segment i nettverkslaget omtales som Pakke .
2. Nettverkslag implementeres av nettverksenheter som rutere og svitsjer.

Transportlag – lag 4

Transportlaget leverer tjenester til applikasjonslaget og tar tjenester fra nettverkslaget. Dataene i transportlaget omtales som Segmenter . Det er ansvarlig for ende-til-ende levering av hele meldingen. Transportlaget gir også bekreftelse på vellykket dataoverføring og sender dataene på nytt hvis en feil blir funnet.

Ved avsenderens side: Transportlaget mottar de formaterte dataene fra de øvre lagene, utfører Segmentering , og implementerer også Flow- og feilkontroll for å sikre riktig dataoverføring. Den legger også til Kilde og Destinasjon portnummer s i overskriften og videresender de segmenterte dataene til nettverkslaget.

Merk: Avsenderen må vite portnummeret knyttet til mottakerens applikasjon.

Vanligvis er dette destinasjonsportnummeret konfigurert, enten som standard eller manuelt. For eksempel, når en webapplikasjon ber om en webserver, bruker den vanligvis portnummer 80, fordi dette er standardporten som er tilordnet nettapplikasjoner. Mange applikasjoner har standardporter tilordnet.

Ved mottakerens side: Transport Layer leser portnummeret fra overskriften og videresender dataene det har mottatt til den respektive applikasjonen. Den utfører også sekvensering og remontering av de segmenterte dataene.

Funksjoner til transportlaget

• Segmentering og remontering: Dette laget aksepterer meldingen fra (sesjons)laget, og deler opp meldingen i mindre enheter. Hvert av segmentene som produseres har en overskrift knyttet til seg. Transportlaget på destinasjonsstasjonen setter sammen meldingen på nytt.
• Servicepunkt adresser: For å levere meldingen til riktig prosess, inkluderer transportlaghodet en type adresse kalt servicepunktadresse eller portadresse. Ved å spesifisere denne adressen sørger derfor transportlaget for at meldingen leveres til riktig prosess.

Tjenester levert av Transport Layer

1. Tilkoblingsorientert tjeneste
2. Tilkoblingsløs tjeneste

1. Tilkoblingsorientert tjeneste: Det er en tre-fase prosess som inkluderer

• Tilknytningsetablering
• Data overføring
• Oppsigelse/frakobling

I denne typen overføring sender mottakerenheten en bekreftelse tilbake til kilden etter at en pakke eller gruppe med pakker er mottatt. Denne typen overføring er pålitelig og sikker.

2. Tilkoblingsløs tjeneste: Det er en én-fase prosess og inkluderer dataoverføring. Ved denne typen overføring, bekrefter ikke mottakeren mottak av en pakke. Denne tilnærmingen tillater mye raskere kommunikasjon mellom enheter. Tilkoblingsorientert tjeneste er mer pålitelig enn tilkoblingsløs tjeneste.

Merk:

1. Data i transportlaget kalles Segmenter .
2. Transportlaget drives av operativsystemet. Det er en del av operativsystemet og kommuniserer med applikasjonslaget ved å foreta systemanrop.
3. Transportlaget kalles som Hjertet av OSI modell.
4. Bruk av enhet eller protokoll: TCP, UDP NetBIOS, PPTP

Sesjonslag – lag 5

Dette laget er ansvarlig for etablering av tilkobling, vedlikehold av økter og autentisering, og sørger også for sikkerhet.

Funksjoner til sesjonslaget

• Etablering, vedlikehold og avslutning av økter: Laget lar de to prosessene etablere, bruke og avslutte en forbindelse.
• Synkronisering: Dette laget lar en prosess legge til sjekkpunkter som anses som synkroniseringspunkter i dataene. Disse synkroniseringspunktene hjelper til med å identifisere feilen slik at dataene synkroniseres riktig på nytt, og ender på meldingene ikke kuttes for tidlig og tap av data unngås.
• Dialogkontroller: Sesjonslaget lar to systemer starte kommunikasjon med hverandre i halv-dupleks eller full-dupleks.

Merk:

1. Alle de 3 lagene nedenfor (inkludert Session Layer) er integrert som et enkelt lag i TCP/IP modell som Application Layer.
2. Implementering av disse 3 lagene gjøres av nettverksapplikasjonen selv. Disse er også kjent som Øvre lag eller Programvarelag.
3. Bruk av enhet eller protokoll: NetBIOS, PPTP.

For eksempel:-

La oss vurdere et scenario der en bruker ønsker å sende en melding gjennom en Messenger-applikasjon som kjører i nettleseren deres. De budbringer fungerer her som applikasjonslaget som gir brukeren et grensesnitt for å lage dataene. Denne meldingen eller såkalte Data er komprimert, eventuelt kryptert (hvis dataene er sensitive) og konvertert til biter (0-er og 1-er) slik at de kan overføres.

Kommunikasjon i Session Layer

Presentasjonslag – lag 6

Presentasjonslaget kalles også Oversettelseslag . Dataene fra applikasjonslaget trekkes ut her og manipuleres i henhold til det nødvendige formatet for å overføre over nettverket.

Funksjoner til presentasjonslaget

• Oversettelse: For eksempel, ASCII til EBCDIC .
• Kryptering/dekryptering: Datakryptering oversetter dataene til en annen form eller kode. De krypterte dataene er kjent som chifferteksten og de dekrypterte dataene er kjent som ren tekst. En nøkkelverdi brukes både for kryptering og dekryptering av data.
• Komprimering: Reduserer antall biter som må overføres på nettverket.

Merk: Bruk av enhet eller protokoll: JPEG, MPEG, GIF

Applikasjonslag – lag 7

Helt på toppen av OSI Reference Model-stabelen med lag finner vi applikasjonslaget som er implementert av nettverksapplikasjonene. Disse applikasjonene produserer dataene som skal overføres over nettverket. Dette laget fungerer også som et vindu for applikasjonstjenestene for å få tilgang til nettverket og for å vise den mottatte informasjonen til brukeren.

Eksempel : Applikasjon – Nettlesere, Skype Messenger, etc.

Merk: 1. Applikasjonen Layer kalles også Desktop Layer.

2. Bruk av enhet eller protokoll: SMTP

Funksjoner til applikasjonslaget

Hovedfunksjonene til applikasjonslaget er gitt nedenfor.

alfabet og tall

• Network Virtual Terminal (NVT) : Den lar en bruker logge på en ekstern vert.
• Filoverføringstilgang og -administrasjon (FTAM): Denne applikasjonen lar en bruker
  få tilgang til filer i en ekstern vert, hente filer i en ekstern vert, og administrere eller
  kontrollere filer fra en ekstern datamaskin.
• Posttjenester: Gi e-posttjeneste.
• Katalogtjenester: Denne applikasjonen gir distribuerte databasekilder
  og tilgang for global informasjon om ulike objekter og tjenester.

Merk: OSI-modellen fungerer som en referansemodell og er ikke implementert på Internett på grunn av den sene oppfinnelsen. Den gjeldende modellen som brukes er TCP/IP-modellen.

La oss se på det med et eksempel:

Luffy sender en e-post til vennen Zoro.

Trinn 1: Luffy samhandler med e-postapplikasjoner som Gmail , Outlook , etc. Skriver sin e-post for å sende. (Dette skjer i Lag 7: Påføringslag )

Steg 2: E-postapplikasjonen forbereder dataoverføring som kryptering av data og formatering for overføring. (Dette skjer i Lag 6: Presentasjonslag )

Trinn 3: Det er opprettet en forbindelse mellom avsender og mottaker på internett. (Dette skjer i Lag 5: Sesjonslag )

Trinn 4: E-postdata er delt inn i mindre segmenter. Den legger til sekvensnummer og feilkontrollinformasjon for å opprettholde påliteligheten til informasjonen. (Dette skjer i Lag 4: Transportlag )

Trinn 5: Adressering av pakker gjøres for å finne den beste ruten for overføring. (Dette skjer i Lag 3: Nettverkslag )

Trinn 6: Datapakker er innkapslet i rammer, deretter legges MAC-adressen til for lokale enheter, og deretter sjekker den for feil ved hjelp av feildeteksjon. (Dette skjer i Layer 2: Data Link Layer )

Trinn 7: Til slutt overføres rammer i form av elektriske/optiske signaler over et fysisk nettverksmedium som Ethernet-kabel eller WiFi.

Etter at e-posten når mottakeren, dvs. Zoro, vil prosessen reversere og dekryptere e-postinnholdet. Til slutt vil e-posten vises på Zoros e-postklient.

Fordeler med OSI-modellen

OSI-modellen definerer kommunikasjonen av et datasystem i 7 forskjellige lag. Dens fordeler inkluderer:

• Den deler nettverkskommunikasjon i 7 lag som gjør det lettere å forstå og feilsøke.
• Den standardiserer nettverkskommunikasjon, ettersom hvert lag har faste funksjoner og protokoller.
• Det er enklere å diagnostisere nettverksproblemer med OSI-modell .
• Det er lettere å forbedre med fremskritt ettersom hvert lag kan få oppdateringer separat.

OSI-modell – Lagarkitektur

OSI vs TCP/IP-modell

Noen viktige forskjeller mellom OSI-modellen og TCP/IP-modell er:

1. TCP/IP-modellen består av 4 lag, men OSI-modellen har 7 lag. Lag 5,6,7 av OSI-modellen er kombinert til Application Layer of TCP/IP-modellen og OSI-lag 1 og 2 er kombinert til nettverkstilgangslag med TCP/IP-protokoll.
2. TCP/IP-modellen er eldre enn OSI-modellen, og er derfor en grunnleggende protokoll som definerer hvordan data skal overføres online.
3. Sammenlignet med OSI-modellen har TCP/IP-modellen mindre strenge laggrenser.
4. Alle lag i TCP/IP-modellen er nødvendig for dataoverføring, men i OSI-modellen kan noen applikasjoner hoppe over visse lag. Bare lag 1,2 og 3 i OSI-modellen er nødvendige for dataoverføring.

Visste du?

TCP/IP-protokollen (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) ble opprettet av det amerikanske forsvarsdepartementets Advanced Research Projects Agency (ARPA) på 1970-tallet.

Vi har diskutert om Hva er OSI-modell?, Hva er lag av OSI-modell, Hvordan dataflyter i de 7 lag av OSI-modell, og forskjellene mellom TCP/IP-protokoll og OSI-protokoll.

Hva er OSI-modellen? – Vanlige spørsmål

Brukes OSI-laget fortsatt?

Ja, det OSI-modell brukes fortsatt av nettverksfagfolk å forstå dataabstraksjonsveier og -prosesser bedre.

Hva er det høyeste laget i OSI-modellen?

Lag 7 eller Påføringslag er høyeste laget av OSI-modellen.

Hva er lag 8?

Lag 8 eksisterer faktisk ikke i OSI-modellen, men brukes ofte på spøk for å referere til sluttbrukeren. For eksempel: a lag 8 feil ville være en brukerfeil.