Оси не обича никой, OSI модела обаче обичат всички специалисти в изграждането на мрежите. Защото тази на пръв поглед странна и прекалено абстрактна хрумка зададе рамката, в която може да бъде вкарана всякаква форма на мрежова комуникация.
Само си представете колко точно се промениха информационните технологии от 1982 г. до днес. Именно тогава се ражда OSI моделът, за който ще говорим на следващите редове, за да въведе единен стандарт в област, където това е особено необходимо.
Но надали някой би могъл и в най-смелите си прогнози да предположи, че същият този модел ще е задължително познание за всеки, който се занимава с компютърни мрежи 40 години по-късно. Че почти всеки човек на планетата всеки ден ще ползва слоевете му, дори и без да подозира. Предстои ни да се срещнем с една конвенция, която е основополагаща във всяка технология, свързана с компютърни мрежи.
Американский стандарт
И така, през споменатата 1982 г. Международната организация по стандартизация (ISO) започва с участието и на партньори от доста държави проект, който има за цел да стандартизира работата на отворените компютърни мрежи. От самото начало е избрано заглавието, което после, както отново стана дума, няма да се промени поне през следващия половин век. „Взаимодействие на отворените системи“, Open Systems Interconnection или просто OSI, както днес го знаят всички.
Интернет в съвременния му вид дори не е заченат, мрежите от компютри почти нямат стандарти на национално ниво. И ето че проектът успява да създаде достатъчно работещо решение, което ще устои във времето. Нещо, което трудно би могло да се предположи, дори ако само го сравним с абсолютно всяка друга област от компютърните технологии.
Развитието им е толкова главоломно, че помете почти всички отделни технологии и рамки, в които специалистите в тази област се опитваха да ги побират в зората на интернет. Да, оцеляха много генерални концепции, но малко конкретни решения. И в този кратък списък несъмнено попада OSI моделът.
Качвам се по стълбичка
И така, преди да минем стъпка по стъпка през етапите, които го изграждат, нека накратко се опитаме да обобщим какво представлява той. Моделът вкарва всякакви форми на взаимодействие и обмен на информация в някаква компютърна мрежа в една малка пирамидка от 7 стъпала.
Основното му предимство е, че по този начин се създава стандарт, чрез който могат да си взаимодействат устройствата на различни производители. Преди създаването му е било честа практика фирмите да имат няколко отделни компютърни мрежи, ползващи инфраструктура от различни фирми.
Днес никой не го прави, не е нужно, защото OSI продължава да си върши работата. Чрез комуникацията на 7-те нива се създава работещ единен модел, който улеснява взаимодействието между мрежовите устройства и софтуера. Моделът уж е чисто теоретичен, но има много сериозно практическо приложение.
Не изхвърляйте пицата!
На всяко от 7-те нива работят различен тип мрежови протоколи. Колкото по-нагоре се качваме по стълбичката, толкова по-сложен и абстрактен става форматът на комуникация, както личи и по имената на слоевете. В началото тя е чисто физическа, докато накрая стига до апликационното ниво, където работи софтуерът.
Всеки слой съдържа близки по същност и идея операции, ползващи данни в сходен формат. Освен това се приема, че функционално всеки слой е независим от останалите. Понякога границите между два съседни слоя могат да се размият, но йерархията като цяло си остава една и същата.
Списъкът със слоевете е нещо, което със сигурност ще ви попитат на интервю за работа като начинаещ мрежов специалист. Както за всяка част от знанието, където трябва са се запомни някакво суховато аксиоматично знание, и тук от полза може да бъде мнемониката. Аз лично ползвам за целта изпълнената със смисъл мисъл “Please Do Not Throw Sausage Pizza Away” за първите букви в английския вариант на слоевете (Physical – Data – Network – Transport – Session – Presentation – Application). Със същия успех, но в обратната посока, върши работа и малко по-смисленото “All People Seem To Need Data Processing”.
Иначе, на български ползваме названията Физически, Канален, Мрежов, Транспортен, Сесиен, Представителен и Приложен слой. Но истината е, че много рядко бихте срещнали този тип терминология изобщо на език, различен от английския.
И така, ето какво е типично за всеки от слоевете и кои са основните протоколи, работещи на него. (Още за някои от най-важните протоколи в света на компютърните мрежи четете тук.)
От физиката към мрежата
Физическият слой стои най-отдолу в йерархията, като основната му задача е да предава битовете от същинската комуникация. Те са кодирани по някакъв начин, в зависимост от мрежовата инфраструктура. При класическите кабели са електрически сигнали, оптичните влакна работят със светлинни импулси, а безжичните технологии разчитат на електромагнитни вълни с различна честота. Ето защо този слой носи името си – той отговаря основно за физическото пренасяне на информацията. На това ниво работят хъбовете, технологиите USB, Bluetooth и много други.
Стигаме до втория етап – каналния слой (или Data Link), който, грубо казано, отговаря за физическото разпределяне на данните и за приемането на по-големи структури, наричани най-често с английския термин frames. Второто ниво се разделя на два подслоя – LLC и MAC. Първият отговаря за правилното транспортиране на данните, като добавя към тях контролна информация, а вторият осигурява достъпа до мрежата, която пренася информацията. Тук работят суичовете. А, както може би сте се досетили, точно в този слой устройствата използват своите MAC адреси.
Мрежовият слой (Network) е този, който до голяма степен направи възможен днешният интернет. На това ниво устройствата си комуникират вече не чрез физическите си адреси, а чрез логически такива, които могат да се променят и зависят от мрежата, в която се включват. Да, става дума именно за IP адресите от различни поколения, чрез които устройствата се „намират“ в мрежата, а информацията се разпределя по оптимален начин. Тук работят рутерите, или маршрутизаторите, както едно време се казваха на български, които имат именно споменатата отговорност.
Транспортирай нагоре
По средата на модела идва транспортният слой (Transport), който осигурява комуникацията между крайните устройства в мрежата по пътя, по който трябва да изминат. Тук нещата стават доста по-сложни, защото на този слой информацията се групира по различни процеси, данните се сегментират и подреждат по номера. Тук основната работа вършат протоколите TCP и UDP. Първият осигурява надеждност, а вторият – бързина при трансфера на данните.
Сесийният слой (Session), както си личи и от името му, отговаря за отделните сесии от диалога между системите. Той поставя маркери върху данните, чрез които да се проследяват потокът им, правилното предаване и да се улавят грешките. Или пък да се решават проблемите, когато връзката прекъсне и след това, когато се възстанови. Тук работят протоколи, чието име по-рядко ще чуете, като например NetBIOS и SAP.
Близо до края на леко абстрактната ни (все пак материята наистина е доста сложна за представяне) среща, на предпоследното ниво от OSI модела идва представителният или презентационен слой (Presentation). Неговата задача е да „преведе“ данните обратно на езика, на който потребителя може да ги разбере и да се възползва от тях. Тук се случват криптирането и декриптирането, компресирането и декомпресирането. Някои от протоколите, които работят на този слой, са SSL, MIME, TLS.
Чрез апликации към прогрес
Ето я и черешката, приложният слой, където всъщност се случва цялата магия, която вече като потребители виждаме пред очите си. Приложният слой (Application) стои на върха на OSI модела. Той отговаря за висшия пилотаж в тази област – тук са най-вече интернет браузърите. Но също и програмите за отдалечен достъп, чат приложенията. Този слой позволява на потребителските приложения да заявяват услуги или информация, а на сървърните апликации – да предоставят услугите си в мрежата.
Тук е целият достъп до WWW, тук е електронната поща. Тук са и протоколите, чието име ни е доста по-познато, защото го срещаме онлайн всеки ден, дори мрежите да не са ни специалност. В списъка попадат HTTP, FTP, DNS…
Ето че вече сме на върха, дано сме ви били полезни, дори и само като бърз „пищов“ за интервю по темата. OSI моделът наистина направи възможен технологичният свят такъв, какъвто го познаваме.
А на нас ни остава да се възползваме от безкрайните му възможности. Например, като си направим сайт. Ако обмисляте точно това, опитайте да започнете с нашия напълно безплатен и безсрочен хостинг. Късметът обича смелите, особено в интернет!
