• OSI означає Взаємозв'язок відкритої системи це еталонна модель, яка описує, як інформація з програмного додатку в одному комп'ютер переміщується через фізичний носій до програми програмного забезпечення на іншому комп’ютері.
• OSI складається з семи рівнів, і кожен рівень виконує певну функцію мережі.
• Модель OSI була розроблена Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO) у 1984 році, і зараз вона вважається архітектурною моделлю для міжкомп’ютерного зв’язку.
• Модель OSI ділить усе завдання на сім менших і керованих завдань. Кожному шару призначається певне завдання.
• Кожен шар є самодостатнім, тому завдання, призначені кожному шару, можна виконувати незалежно.

Характеристики моделі OSI:

• Модель OSI розділена на два рівні: верхній і нижній.
• Верхній рівень моделі OSI в основному займається питаннями, пов’язаними з додатками, і вони реалізовані лише в програмному забезпеченні. Прикладний рівень є найближчим до кінцевого користувача. І кінцевий користувач, і прикладний рівень взаємодіють із програмними додатками. Верхній шар відноситься до шару безпосередньо над іншим шаром.
• Нижній рівень моделі OSI займається питаннями транспортування даних. Канальний рівень і фізичний рівень реалізовані в апаратному та програмному забезпеченні. Фізичний рівень є найнижчим рівнем моделі OSI і найближче до фізичного середовища. Фізичний рівень в основному відповідає за розміщення інформації на фізичному носії.

7 рівнів моделі OSI

Існує сім рівнів OSI. Кожен шар виконує різні функції. Нижче наведено список із семи шарів:

1. Фізичний рівень
2. Рівень каналу даних
3. Мережевий рівень
4. Транспортний рівень
5. Рівень сесії
6. Рівень презентації
7. Рівень програми

1) Фізичний рівень

• Основною функціональністю фізичного рівня є передача окремих бітів від одного вузла до іншого вузла.
• Це найнижчий рівень моделі OSI.
• Він встановлює, підтримує та дезактивує фізичне з’єднання.
• Він визначає механічні, електричні та процедурні характеристики мережевого інтерфейсу.

Функції фізичного рівня:

Конфігурація лінії:Він визначає спосіб фізичного з’єднання двох чи більше пристроїв.Передача даних:Він визначає режим передачі між двома пристроями в мережі: симплексний, напівдуплексний або повнодуплексний. Топологія :Він визначає спосіб розташування мережевих пристроїв.Сигнали:Він визначає тип сигналу, який використовується для передачі інформації.

2) Канальний рівень

• Цей рівень відповідає за безпомилкову передачу кадрів даних.
• Він визначає формат даних у мережі.
• Він забезпечує надійний і ефективний зв'язок між двома або більше пристроями.
• Він головним чином відповідає за унікальну ідентифікацію кожного пристрою, який знаходиться в локальній мережі.
• Він містить два підрівні:
  Рівень керування логічним з’єднанням
  • Він відповідає за передачу пакетів на мережевий рівень одержувача, який приймає.
  • Він визначає адресу протоколу мережевого рівня із заголовка.
  • Він також забезпечує контроль потоку.
Рівень керування доступом до медіа
• Рівень керування доступом до медіа є сполучною ланкою між рівнем керування логічним з’єднанням і фізичним рівнем мережі.
• Він використовується для передачі пакетів по мережі.

Функції канального рівня

Обрамлення:Канальний рівень перетворює необроблений потік фізичних бітів у пакети, відомі як кадри. Рівень зв’язку даних додає заголовок і трейлер до кадру. Заголовок, який додається до кадру, містить апаратне призначення та адресу джерела.

Фізична адресація:Рівень зв’язку даних додає заголовок до кадру, який містить адресу призначення. Кадр передається на адресу призначення, згадану в заголовку.Управління потоком:Керування потоком є ​​основною функціональністю канального рівня. Це техніка, завдяки якій постійна швидкість передачі даних підтримується з обох сторін, щоб дані не були пошкоджені. Це гарантує, що передавальна станція, наприклад сервер з вищою швидкістю обробки, не перевищує приймальну станцію з нижчою швидкістю обробки.Контроль помилок:Контроль помилок досягається шляхом додавання обчисленого значення CRC (перевірка циклічної надлишковості), яке розміщується в трейлері канального рівня, який додається до кадру повідомлення перед його надсиланням на фізичний рівень. Якщо виникає будь-яка помилка, то приймач надсилає підтвердження для повторної передачі пошкоджених кадрів.Управління доступом:Коли два або більше пристроїв підключено до одного каналу зв’язку, протоколи канального рівня використовуються для визначення того, який пристрій контролює канал у певний момент часу.

3) Мережевий рівень

• Це рівень 3, який керує адресацією пристроїв, відстежує розташування пристроїв у мережі.
• Він визначає найкращий шлях для переміщення даних від джерела до пункту призначення на основі умов мережі, пріоритету обслуговування та інших факторів.
• Канальний рівень відповідає за маршрутизацію та пересилання пакетів.
• Маршрутизатори — це пристрої рівня 3, вони вказуються на цьому рівні та використовуються для надання послуг маршрутизації в межах міжмережі.
• Протоколи, які використовуються для маршрутизації мережевого трафіку, відомі як протоколи мережевого рівня. Прикладами протоколів є IP та Ipv6.

Функції мережевого рівня:

Мережева робота:Мережевий рівень — це головна відповідальність мережевого рівня. Він забезпечує логічний зв'язок між різними пристроями.Адресація:Мережевий рівень додає адресу джерела та призначення до заголовка кадру. Адресація використовується для ідентифікації пристрою в Інтернеті.Маршрутизація:Маршрутизація є основним компонентом мережевого рівня, і вона визначає найкращий оптимальний шлях із багатьох шляхів від джерела до пункту призначення.Пакетування:Мережевий рівень отримує пакети з верхнього рівня та перетворює їх у пакети. Цей процес відомий як пакетування. Це досягається за допомогою Інтернет-протоколу (IP).

4) Транспортний рівень

• Транспортний рівень — це рівень 4, який забезпечує передачу повідомлень у тому порядку, в якому вони надсилаються, і відсутність дублювання даних.
• Основна відповідальність транспортного рівня полягає в повній передачі даних.
• Він отримує дані з верхнього рівня та перетворює їх у менші одиниці, відомі як сегменти.
• Цей рівень можна назвати наскрізним, оскільки він забезпечує з’єднання «точка-точка» між джерелом і одержувачем для надійної доставки даних.

На цьому рівні використовуються два протоколи:

Протокол керування передачею
• Це стандартний протокол, який дозволяє системам спілкуватися через Інтернет.
• Він встановлює та підтримує зв'язок між хостами.
• Коли дані надсилаються через з’єднання TCP, протокол TCP ділить дані на менші одиниці, відомі як сегменти. Кожен сегмент подорожує в Інтернеті за кількома маршрутами, і вони прибувають у пункт призначення в різному порядку. Протокол керування передачею перевпорядковує пакети в правильному порядку на приймаючій стороні.
Протокол дейтаграм користувача
• Протокол дейтаграм користувача є протоколом транспортного рівня.
• Це ненадійний транспортний протокол, оскільки в цьому випадку отримувач не надсилає жодного підтвердження, коли пакет отримано, відправник не чекає жодного підтвердження. Тому це робить протокол ненадійним.

Функції транспортного рівня:

Адреса точки обслуговування:Комп’ютери одночасно запускають кілька програм, завдяки чому дані передаються від джерела до пункту призначення не лише від одного комп’ютера до іншого, але й від одного процесу до іншого. Транспортний рівень додає заголовок, який містить адресу, відому як адреса точки обслуговування або адреса порту. Відповідальністю мережевого рівня є передача даних від одного комп’ютера до іншого, а відповідальністю транспортного рівня є передача повідомлення правильному процесу.Сегментація та повторне складання:Коли транспортний рівень отримує повідомлення від верхнього рівня, він ділить повідомлення на кілька сегментів, і кожному сегменту присвоюється порядковий номер, який унікально ідентифікує кожен сегмент. Коли повідомлення прибуло до пункту призначення, транспортний рівень повторно збирає повідомлення на основі їх порядкових номерів.Контроль підключення:Транспортний рівень надає дві послуги: послугу, орієнтовану на підключення, і послугу без встановлення з’єднання. Служба без підключення розглядає кожен сегмент як окремий пакет, і всі вони подорожують різними маршрутами, щоб досягти місця призначення. Служба, орієнтована на з’єднання, встановлює з’єднання з транспортним рівнем на машині призначення перед доставкою пакетів. У сервісі, орієнтованому на з’єднання, усі пакети переміщуються одним маршрутом.Управління потоком:Транспортний рівень також відповідає за керування потоком, але він виконується наскрізно, а не через одне посилання.Контроль помилок:Транспортний рівень також відповідає за контроль помилок. Контроль помилок виконується наскрізно, а не по одному зв’язку. Транспортний рівень відправника гарантує, що повідомлення досягне пункту призначення без будь-яких помилок.

5) Рівень сесії

• Це рівень 3 у моделі OSI.
• Рівень сеансу використовується для встановлення, підтримки та синхронізації взаємодії між пристроями, що спілкуються.

Функції сеансового рівня:

Діалогове керування:Рівень сеансу діє як контролер діалогу, який створює діалог між двома процесами, або ми можемо сказати, що він забезпечує зв’язок між двома процесами, який може бути напівдуплексним або повнодуплексним.Синхронізація:Сеансовий рівень додає деякі контрольні точки під час передачі даних у послідовності. Якщо в середині передачі даних виникає якась помилка, то передача буде відбуватися знову з контрольної точки. Цей процес відомий як синхронізація та відновлення.

6) Презентаційний рівень

• Презентаційний рівень в основному стосується синтаксису та семантики інформації, якою обмінюються дві системи.
• Він діє як транслятор даних для мережі.
• Цей рівень є частиною операційної системи, яка перетворює дані з одного формату представлення в інший.
• Презентаційний рівень також відомий як синтаксичний рівень.

Функції рівня презентації:

Переклад:Процеси в двох системах обмінюються інформацією у вигляді рядків символів, чисел і так далі. Різні комп’ютери використовують різні методи кодування, рівень презентації забезпечує взаємодію між різними методами кодування. Він перетворює дані з формату, що залежить від відправника, у загальний формат і змінює загальний формат на формат, що залежить від одержувача, на кінці прийому.Шифрування:Шифрування потрібне для збереження конфіденційності. Шифрування – це процес перетворення переданої відправником інформації в іншу форму та надсилання отриманого повідомлення через мережу.Стиснення:Стиснення даних — це процес стиснення даних, тобто зменшується кількість бітів, які потрібно передати. Стиснення даних дуже важливе для таких мультимедійних матеріалів, як текст, аудіо та відео.

7) Прикладний рівень

• Прикладний рівень служить вікном для доступу користувачів і програмних процесів до мережевої служби.
• Він вирішує такі питання, як прозорість мережі, розподіл ресурсів тощо.
• Прикладний рівень не є додатком, але він виконує функції прикладного рівня.
• Цей рівень надає мережеві послуги кінцевим користувачам.

Функції прикладного рівня:

Передача файлів, доступ і керування ними (FTAM):Прикладний рівень дозволяє користувачеві отримувати доступ до файлів на віддаленому комп’ютері, отримувати файли з комп’ютера та керувати файлами на віддаленому комп’ютері.Поштові послуги:Прикладний рівень забезпечує можливість пересилання та зберігання електронної пошти.
• Служби каталогів: програма надає джерела розподілених баз даних і використовується для надання глобальної інформації про різні об’єкти.