Τι είναι το μοντέλο αναφοράς osi

Το μοντέλο Open Systems Interconnect (Μοντέλο αναφοράς OSI) εξηγεί όλες τις μεμονωμένες λειτουργίες που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του Διαδικτύου. Είναι ένα σύνολο επτά ανεξάρτητων λειτουργιών που συνδυάζονται για να επιτύχουν τον τελικό στόχο που ειναι η επικοινωνία ενός υπολογιστή με έναν άλλον υπολογιστή. osi-layers-image

Στο υπόλοιπο αυτού του άρθρου, θα εξετάσουμε κάθε ένα από τα επιμέρους επίπεδα του μοντέλου OSI και την ευθύνη που έχει το καθένα.

Επίπεδο 1 - Physical

Το φυσικό επίπεδο του μοντέλου OSI είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά των bits (δυαδικών ψηφίων - τα 1 και 0) που συνθέτουν όλο τον κώδικα ενός υπολογιστή. Αυτό το επίπεδο αντιπροσωπεύει το φυσικό μέσο που μεταφέρει την κίνηση μεταξύ δύο κόμβων (η/υ, smartphones, κλπ). Ένα παράδειγμα είναι το καλώδιο Ethernet ή το σειριακό καλώδιο. Αλλά μην παρασύρεστε απο τη λέξη “φυσικό” - αυτό το επίπεδο ονομάστηκε τη δεκαετία του 1970, πολύ πριν η ασύρματη επικοινωνία γίνει πραγματικότητα. Έτσι το WiFi, παρόλο που δεν έχει φυσική παρουσία, ανήκει επίσης στο επίπεδο 1. Με απλά λόγια, στο επίπεδο 1 ανήκει οτιδήποτε μεταφέρει 1 και 0 μεταξύ δύο κόμβων.

Η πραγματική μορφή των δεδομένων μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το κάθε μέσο. Στην περίπτωση του Ethernet, τα bits μεταφέρονται με τη μορφή ηλεκτρικών παλμών. Στην περίπτωση του Wifi, τα bit μεταφέρονται με τη μορφή ραδιοκυμάτων. Στην περίπτωση της οπτικής ίνας, τα bits μεταφέρονται με τη μορφή παλμών φωτός.

Εκτός από το φυσικό καλώδιο, οι επαναλήπτες (repeaters) και τα Hubs (διανομείς) λειτουργούν επίσης σε αυτό το επίπεδο. Ένας επαναλήπτης απλώς επαναλαμβάνει ένα σήμα από το ένα μέσο στο άλλο, επιτρέποντας σε μια σειρά καλωδίων να συνδεθούν και να αυξήσουν την εμβέλεια που μπορεί να ταξιδέψει ένα σήμα πέρα από το όριο ενός καλωδίου. Αυτά χρησιμοποιούνται συνήθως σε μεγάλα δίκτυα WiFi. Το Hub είναι απλώς ένας επαναλήπτης πολλαπλών θυρών. Εάν τέσσερις συσκευές είναι συνδεδεμένες σε ένα μόνο Hub, οτιδήποτε αποστέλλεται από τη μία συσκευή επαναλαμβάνεται στις άλλες τρεις.

Το επίπεδο 2 του μοντέλου OSI είναι υπεύθυνο για τη διασύνδεση με το Φυσικό επίπεδο. Ουσιαστικά, το επίπεδο 2 είναι υπεύθυνο για την “τοποθέτηση” των bits στο καλώδιο και για το “τράβηγμα” τους απο αυτό. Η κάρτα διασύνδεσης δικτύου (NIC) στην οποία συνδέετε το καλώδιο Ethernet χειρίζεται τη λειτουργικότητα του επιπέδου 2, λαμβάνει σήματα από το καλώδιο και μεταδίδει σήματα σε αυτό. Η κάρτα ασύρματου δικτύου λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο, λαμβάνει και εκπέμπει ραδιοκύματα τα οποία στη συνέχεια ερμηνεύονται ως μια σειρά από 1 και 0. Στη συνέχεια, το επίπεδο 2 ομαδοποιεί αυτά τα 1 και 0 σε κομμάτια γνωστά ως Frames.

Υπάρχει ένα σύστημα διευθυνσιοδότησης στο επίπεδο 2, γνωστό ως Media Access Control address ή διεύθυνση MAC. Η διεύθυνση MAC προσδιορίζει μοναδικά κάθε κάρτα δικτύου και κάθε κάρτα έχει προρυθμιστεί με μια διεύθυνση MAC από τον κατασκευαστή της. Εκτός απο τη κάρτα δικτύου στο επίπεδο 2 λειτουργεί το Switch, η κύρια ευθύνη ενός Switch είναι να διευκολύνει την επικοινωνία ενός δικτύου.

Επίπεδο 3 - Network

Το επίπεδο 3 του μοντέλου OSI είναι υπεύθυνο για την παράδοση πακέτων, αυτό το κάνει χρησιμοποιώντας ένα σχήμα διευθύνσεων που μπορεί να αναγνωρίσει μοναδικά κάθε κόμβο που είναι συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο. Αυτό το σχήμα διευθύνσεων είναι γνωστό ως διεύθυνση πρωτοκόλλου Internet (Internet Protocol address) ή διεύθυνση IP. Σε αντίθεση με τη διεύθυνση MAC που θεωρείται φυσική διεύθυνση και είναι προρυθμισμένη απο τον κατασκευαστή της, η διεύθυνση IP θεωρείται λογική και δεν εγγράφεται σε κανένα υλικό υπολογιστή από τον κατασκευαστή.

Οι δρομολογητές (routers) είναι συσκευές δικτύου που λειτουργούν στο Επίπεδο 3 του μοντέλου OSI. Η κύρια ευθύνη ενός δρομολογητή είναι να διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ των Δικτύων. Για να επικοινωνήσετε με οποιαδήποτε συσκευή που δεν βρίσκεται απευθείας στο δίκτυο σας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν δρομολογητή.

Επίπεδο 4 - Transport

Το επίπεδο 4 του μοντέλου OSI είναι υπεύθυνο για τη διάκριση των δικτυακών ροών. Ανά πάσα στιγμή στον υπολογιστή ενός χρήστη μπορεί να είναι ανοιχτό ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Διαδίκτυο, ενώ γίνεται ροή μουσικής, και ενώ εκτελούνται άλλα προγράμματα οπως μια εφαρμογή ανταλλαγής μηνυμάτων ή συνομιλίας. Κάθε μία από αυτές τις εφαρμογές στέλνει και λαμβάνει δεδομένα από το Διαδίκτυο και όλα αυτά τα δεδομένα φτάνουν με τη μορφή των 1 και 0 στη κάρτα δικτύου του υπολογιστή.

Κάτι πρέπει να υπάρχει για να διακρίνει κανείς ποια 1 και 0 ανήκουν στο messenger ή στο πρόγραμμα περιήγησης ή στη ροή μουσικής. Αυτό το “κάτι” είναι το επίπεδο 4. Το επίπεδο 4 το επιτυγχάνει αυτό χρησιμοποιώντας ένα σχήμα διευθύνσεων γνωστό ως Port Numbers. Συγκεκριμένα, υπάρχουν δύο μέθοδοι διάκρισης μιας δικτυακής ροής, είναι τα γνωστά Transmission Control Protocol (TCP) και User Datagram Protocol (UDP). Τόσο το TCP όσο και το UDP έχουν 65.536 θύρες (ports) (το καθένα) και μια μοναδική ροή προσδιορίζεται τόσο από μια θύρα πηγής όσο και από μια θύρα προορισμού (σε συνδυασμό με τη διεύθυνση IP προέλευσης και προορισμού).

Επίπεδα 5, 6, 7

Τα επίπεδα Session, Presentation και Application του μοντέλου OSI χειρίζονται τα τελικά βήματα προτού τα δεδομένα που μεταφέρονται μέσω του δικτύου εμφανιστούν στον τελικό χρήστη. Από καθαρά σκοπιά μηχανικής δικτύων, η διάκριση μεταξύ των Επιπέδων 5, 6 και 7 δεν είναι ιδιαίτερα σημαντική. Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένα άλλο δημοφιλές μοντέλο επικοινωνίας στο διαδίκτυο γνωστό ως μοντέλο TCP/IP, το οποίο ομαδοποιεί αυτά τα τρία επίπεδα σε ένα ενιαίο επίπεδο.

Πηγές

What is the OSI Model? The OSI Model Defined, Explained, and Explored

The OSI model explained and how to easily remember its 7 layers

OSI model

TCP/IP Guide