В основе любой сети лежит аппаратный уровень стандартизированных компьютерных платформ

Обновлено: 04.07.2024

ИТ-руководители начали год с ветерком в спину, опираясь на инвестиции, сделанные во время пандемии, и вновь сосредоточившись на .

Определения метавселенной различаются, как и прогнозы относительно того, когда она появится. Но умные ИТ-директора должны ознакомиться с .

Компании, привлекающие украинских программистов, работают над переводом сотрудников, желающих переехать. Технологические компании в долгосрочной перспективе могут .

Популярный пакет JavaScript был саботирован его разработчиком и содержал сообщения в поддержку Украины в том, что превратилось в .

Компания Trend Micro обнаружила, что ботнет Cyclops Blink, изначально нацеленный на устройства WatchGuard, теперь распространяется на Asus.

Таинственная группа вымогателей LokiLocker привлекла внимание исследователей BlackBerry, которые говорят, что эта группа может стать .

Cradlepoint и Extreme Networks объединят маршрутизаторы 5G первой компании с сетевой структурой второй для создания беспроводной глобальной сети 5G.

Израильский стартап OneLayer запустился незаметно с начальным финансированием в размере 8,2 млн долларов США и программной платформой для защиты Интернета вещей.

Российско-украинская война, которая затрагивает все, от инфляции до доступности чипов, оставила половину корпоративных технических лидеров.

Intel оптимистично настроена, что ее дорожная карта процессоров может вернуть компанию на первое место, но компания сталкивается со сложной перспективой .

Безопасность в центре обработки данных требует от организаций выявления и устранения различных факторов риска, от электрических систем до .

Недавние достижения в технологиях центров обработки данных и кадровых моделях отражают стремление организаций к повышению гибкости ИТ, .

Snowflake продолжает расширять предложения своей отраслевой вертикальной платформы, помогая пользователям из разных сегментов рынка собирать деньги.

Платформа RKVST поддерживает несколько типов приложений для работы с данными на блокчейне, включая безопасный обмен данными SBOM для обеспечения кибербезопасности.

Законы о конфиденциальности данных во всем мире постоянно меняются. Эти 10 элементов помогут организациям идти в ногу со временем .

Модель OSI означает режим взаимодействия открытых систем, разработанный международной организацией по стандартизации в 1984 году и предназначенный для демонстрации потока перемещения данных из одного программного приложения на одном компьютере в другое программное приложение на другом компьютере. Он состоит из семи уровней: физического уровня, уровня канала передачи данных, сетевого уровня, транспортного уровня, сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня. У каждого слоя есть свои задачи, которые выполняются независимо.

Что такое модель OSI?

Модель OSI — это сетевая модель, состоящая из семи различных уровней. Эта модель была впервые представлена в 1974 году Международной организацией по стандартизации (ISO). Эта модель помогает передавать данные по сети с одного компьютерного устройства на другое. Эта Модель не что иное, как стандарт, принятый во всем мире.

Веб-разработка, языки программирования, тестирование программного обеспечения и другое

Определение модели OSI: модель взаимодействия открытых систем (OSI) — это виртуальная модель, описывающая концепцию компьютерной системы с внутренней структурой и технологией.

Понимание модели OSI. Модель взаимодействия открытых систем (OSI) разделена на семь уровней, как показано на схеме ниже:

Кратко объясните: 7 уровней модели OSI

Как видно на следующей диаграмме.

Есть два компьютера. Эти два компьютера пытаются связаться друг с другом по сети. Физический, канальный и сетевой уровни являются аппаратными уровнями этой модели, а сеанс, представление и приложение являются программными уровнями модели. Транспортный уровень — это сердце модели OSI.

Работа с моделью OSI

Давайте посмотрим, что именно это все:

Физический уровень. Физический уровень — это первый уровень модели OSI. Физический уровень работает для отправки отдельных битов от одного узла к другому узлу. Этот уровень фактически отвечает за соединение между двумя устройствами. Любые данные, поступающие на этот уровень, преобразуются в двоичный формат, то есть 0 и 1. После преобразования отправьте данные на канальный уровень.
Уровень канала передачи данных. Уровень канала передачи данных является вторым уровнем над физическим уровнем модели.Канальный уровень отвечает за перемещение кадров с одного узла на другой. Этот уровень гарантирует, что полученные или переданные данные будут безошибочными. Он также обеспечивает безопасность, присоединяя некоторые биты в начале и в конце кадра.
Сетевой уровень. Сетевой уровень — это третий уровень этой модели. Сетевой уровень обязан доставлять отдельные пакеты от узла-источника к узлу-получателю. Он фактически отправляет данные из одной сети в другую. Он использует различные алгоритмы маршрутизации для отправки данных. Сетевой уровень содержит IP-адрес в заголовке.
Транспортный уровень: Транспортный уровень является четвертым уровнем этой модели. Транспортный уровень отвечает за доставку сообщения от одного процесса к другому. Он берет данные с сетевого уровня и передает данные на прикладной уровень. В этом слое главное признание. Подтверждением является процесс успешной передачи данных по сети. Этот уровень находится в операционной системе устройства. Он работает с системными вызовами.
Сеансовый уровень. Сеансовый уровень — это пятый уровень. Как следует из названия, этот уровень управляет сеансами между процессами приложений конечных пользователей.
Презентационный уровень. Уровень представления — это шестой уровень. Этот слой также называется слоем перевода. Этот уровень используется для представления данных приложению.
Прикладной уровень. Прикладной уровень — это последний и седьмой уровень модели OSI. Этот уровень является уровнем абстракции. Который обрабатывает протоколы совместного использования по компьютерной сети с помощью OSI и TCP/IP.

Преимущества

Модель OSI позволяет разработать любую сетевую модель.
OSI — это семиуровневая сетевая модель. Все слои работают индивидуально. Они не влияют на другие слои.
Эта модель очень гибкая по своей природе.
Модель OSI поддерживает как услуги, ориентированные на подключение, так и услуги без подключения.
Он помогает сетевым администраторам выбрать необходимое аппаратное и программное обеспечение для построения работоспособной сети.
Помогаем производителям оборудования создавать сетевые продукты, которые могут без проблем взаимодействовать друг с другом по сети.
Это помогает научить других работать в сети.
Эта модель снижает сложность.
Это помогает легко устранять неполадки; Сетевому администратору это помогает быстрее распознавать дефекты.

Почему мы должны использовать модель OSI?

Раньше, когда эта модель была представлена в то время, возникла проблема с подключением. Некоторые модели уже существуют. Но было непросто подключиться к другой модели, когда речь шла о подключении компьютеров. Чтобы решить эту проблему, была введена одна стандартная модель, которая представляет собой не что иное, как модель OSI. Теперь каждое сетевое устройство создается на основе этой модели.

Необходимость модели OSI

Это ключевой элемент сети. Таким образом, все спецификации, упомянутые в этой модели, соблюдаются всеми программными и аппаратными устройствами.

Как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Если мы посмотрим на компьютерный мир, сетевые технологии — это бесконечная технология. В компьютерах каждый аспект сети играет очень важную роль. Если вы хотите сделать карьеру в компьютерных сетях, спрос на сетевых администраторов бесконечен. Тщательно зная эту модель, вы получаете представление об общей сетевой концепции. С этим преимуществом эта работа еще и интересна. Каждый раз, когда мы работаем над чем-то, что называется сетевыми сетями в реальном времени.

Все в одном пакете для разработки программного обеспечения (600+ курсов, 50+ проектов) 600+ онлайн-курсов | 3000+ часов | Поддающиеся проверке сертификаты | Пожизненный доступ
4,6 (3144 оценки)

Заключение

Модель OSI должна быть известна каждому компьютерному инженеру, поскольку это базовая и обязательная технология для работы с сетями. В некоторых теориях также утверждается, что сетевое взаимодействие — это технология, обеспечивающая безопасность работы. Поэтому в начале вашей карьеры полезно знать эту Модель.

1. Физический уровень (уровень 1):

Низшим уровнем эталонной модели OSI является физический уровень. Он отвечает за реальное физическое соединение между устройствами. Физический уровень содержит информацию в виде битов. Он отвечает за передачу отдельных битов от одного узла к другому. При получении данных этот уровень будет принимать полученный сигнал, преобразовывать его в 0 и 1 и отправлять их на уровень канала передачи данных, который снова соберет кадр.

Битовая синхронизация: физический уровень обеспечивает синхронизацию битов с помощью часов. Эти часы контролируют отправителя и получателя, обеспечивая синхронизацию на уровне битов.
Управление скоростью передачи данных. Физический уровень также определяет скорость передачи, т. е. количество битов, отправляемых в секунду.
Физические топологии. Физический уровень определяет способ расположения различных устройств/узлов в сети, т. е. шинную, звездообразную или ячеистую топологию.
Режим передачи. Физический уровень также определяет способ передачи данных между двумя подключенными устройствами. Возможны различные режимы передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

* Концентратор, повторитель, модем, кабели являются устройствами физического уровня.
** Сетевой уровень, канальный уровень и физический уровень также известны как нижние уровни или аппаратные уровни.

2. Канальный уровень (DLL) (уровень 2):

Управление логическими связями (LLC)
Контроль доступа к среде (MAC)

Пакет, полученный с сетевого уровня, далее делится на кадры в зависимости от размера кадра NIC (сетевой интерфейсной карты). DLL также инкапсулирует MAC-адреса отправителя и получателя в заголовке.

MAC-адрес получателя получается путем отправки запроса ARP (протокол разрешения адресов) в сеть с вопросом «У кого есть этот IP-адрес?» и хост-получатель ответит своим MAC-адресом.

Кадрирование: кадрирование — это функция уровня канала передачи данных. Он предоставляет отправителю возможность передать набор битов, которые имеют значение для получателя. Этого можно добиться, прикрепив специальные битовые комбинации к началу и концу кадра.
Физическая адресация. После создания кадров канальный уровень добавляет физические адреса (MAC-адреса) отправителя и/или получателя в заголовок каждого кадра.
Контроль ошибок. Уровень канала передачи данных обеспечивает механизм контроля ошибок, в котором он обнаруживает и повторно передает поврежденные или потерянные кадры.
Управление потоком: скорость передачи данных должна быть постоянной с обеих сторон, иначе данные могут быть повреждены, поэтому управление потоком координирует количество данных, которые могут быть отправлены, до получения подтверждения.
Контроль доступа: когда один канал связи используется несколькими устройствами, подуровень MAC уровня канала передачи данных помогает определить, какое устройство имеет контроль над каналом в данный момент времени.

* Пакет на уровне канала передачи данных называется кадром.
** Уровень канала данных обрабатывается сетевой картой (сетевой интерфейсной картой) и драйверами устройств хост-компьютеров. .
*** Коммутаторы и мосты — это устройства канального уровня.

3. Сетевой уровень (уровень 3):

Маршрутизация. Протоколы сетевого уровня определяют подходящий маршрут от источника к месту назначения. Эта функция сетевого уровня называется маршрутизацией.
Логическая адресация. Чтобы однозначно идентифицировать каждое устройство в объединенной сети, сетевой уровень определяет схему адресации. IP-адреса отправителя и получателя размещаются в заголовке на сетевом уровне. Такой адрес однозначно и универсально отличает каждое устройство.

* Сегмент на сетевом уровне называется пакетом.

** Сетевой уровень реализуется сетевыми устройствами, такими как маршрутизаторы.

4. Транспортный уровень (уровень 4):

Транспортный уровень предоставляет услуги прикладному уровню и получает услуги от сетевого уровня. Данные на транспортном уровне называются сегментами. Он отвечает за сквозную доставку всего сообщения. Транспортный уровень также обеспечивает подтверждение успешной передачи данных и повторную передачу данных в случае обнаружения ошибки.
• На стороне отправителя:
Транспортный уровень получает форматированные данные от верхних уровней, выполняет сегментацию, а также реализует контроль потока и ошибок для обеспечения правильной передачи данных.Он также добавляет номера портов источника и назначения в свой заголовок и пересылает сегментированные данные на сетевой уровень.
Примечание. Отправителю необходимо знать номер порта, связанный с приложением получателя.
Как правило, этот номер порта назначения настраивается либо по умолчанию, либо вручную. Например, когда веб-приложение отправляет запрос веб-серверу, оно обычно использует порт с номером 80, так как это порт по умолчанию, назначенный веб-приложениям. Многим приложениям назначены порты по умолчанию.
• На стороне получателя:
Транспортный уровень считывает номер порта из своего заголовка и пересылает полученные данные соответствующему приложению. Он также выполняет упорядочивание и повторную сборку сегментированных данных.

Сегментация и повторная сборка: этот уровень принимает сообщение от (сеансового) уровня, разбивает сообщение на более мелкие блоки. Каждый из созданных сегментов имеет связанный с ним заголовок. Транспортный уровень на станции назначения повторно собирает сообщение.
Адресация точки обслуживания. Для доставки сообщения нужному процессу заголовок транспортного уровня включает тип адреса, который называется адресом точки обслуживания или адресом порта. Таким образом, указывая этот адрес, транспортный уровень гарантирует, что сообщение будет доставлено правильному процессу.

Услуги, ориентированные на установление соединения. Это трехэтапный процесс, который включает:
– Установление соединения,
– Передачу данных,
– Завершение/разъединение.
При этом типе передачи принимающее устройство отправляет подтверждение обратно к источнику после получения пакета или группы пакетов. Этот тип передачи является надежным и безопасным.
Услуга без установления соединения: это одноэтапный процесс, включающий передачу данных. В этом типе передачи получатель не подтверждает получение пакета. Такой подход обеспечивает гораздо более быструю связь между устройствами. Сервис, ориентированный на подключение, более надежен, чем сервис без подключения.

* Данные на транспортном уровне называются сегментами.
** Транспортный уровень управляется операционной системой. Он является частью ОС и взаимодействует с прикладным уровнем посредством системных вызовов.
Транспортный уровень называется моделью Heart of OSI.

5. Сеансовый уровень (уровень 5):

Установление, обслуживание и завершение сеанса: уровень позволяет двум процессам устанавливать, использовать и завершать соединение.
Синхронизация. Этот уровень позволяет процессу добавлять в данные контрольные точки, которые считаются точками синхронизации. Эти точки синхронизации помогают идентифицировать ошибку, чтобы данные повторно синхронизировались должным образом, а концы сообщений не обрезались преждевременно и чтобы не было потери данных.
Диалоговый контроллер: сеансовый уровень позволяет двум системам устанавливать связь друг с другом в полудуплексном или дуплексном режиме.

**Все нижеприведенные 3 уровня (включая сеансовый уровень) интегрированы как один уровень в модель TCP/IP как «прикладной уровень».
**Реализация из этих 3 слоев выполняется самим сетевым приложением. Они также известны как верхние уровни или программные уровни.

СЦЕНАРИЙ:
Давайте рассмотрим сценарий, в котором пользователь хочет отправить сообщение через некоторое приложение Messenger, работающее в его браузере. «Мессенджер» здесь действует как прикладной уровень, который предоставляет пользователю интерфейс для создания данных. Это сообщение или так называемые данные сжимаются, шифруются (если есть защищенные данные) и преобразуются в биты (0 и 1), чтобы их можно было передать.

6. Уровень представления (уровень 6):

Перевод: например, ASCII в EBCDIC.
Шифрование/дешифрование: шифрование данных переводит данные в другую форму или код. Зашифрованные данные известны как зашифрованный текст, а расшифрованные данные известны как обычный текст. Значение ключа используется как для шифрования, так и для расшифровки данных.
Сжатие: уменьшает количество битов, которые необходимо передать по сети.

7. Прикладной уровень (уровень 7):

В самом верху стека уровней эталонной модели OSI находится прикладной уровень, реализуемый сетевыми приложениями. Эти приложения производят данные, которые необходимо передавать по сети. Этот уровень также служит окном для доступа прикладных служб к сети и для отображения полученной информации пользователю.
Пример: приложение — браузеры, Skype Messenger и т. д.
**Прикладной уровень также называется уровнем рабочего стола.

Виртуальный сетевой терминал
Доступ к передаче файлов FTAM и управление ими
Почтовые службы
Службы каталогов

Модель OSI выступает в качестве эталонной модели и не используется в Интернете из-за позднего изобретения. В настоящее время используется модель TCP/IP.

Пожалуйста, напишите комментарии, если обнаружите что-то неправильное или хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсуждавшейся выше.

Компьютерная память и ресурсы локального хранилища могут не обеспечивать достаточного объема памяти, защиты хранилища, многопользовательского доступа или скорости и производительности для корпоративных приложений. Поэтому в большинстве организаций в дополнение к сетевому хранилищу (NAS) используется та или иная форма SAN для повышения эффективности и лучшего управления данными.

Традиционно к серверу можно было подключить лишь ограниченное количество устройств хранения, что ограничивало емкость хранилища сети. Но SAN обеспечивает гибкость сети, позволяя одному серверу или нескольким разнородным серверам в нескольких центрах обработки данных совместно использовать общую утилиту хранения. SAN устраняет традиционное выделенное соединение между сетевым файловым сервером и хранилищем, а также концепцию, согласно которой сервер фактически владеет устройствами хранения и управляет ими, устраняя узкие места в пропускной способности. SAN устраняет единые точки отказа, повышая надежность и доступность хранилища.

SAN также оптимальна для аварийного восстановления (DR), поскольку сеть может включать множество устройств хранения, включая диски, магнитные ленты и оптические накопители. Утилита хранения также может располагаться далеко от серверов, которые она использует.

В чем преимущества SAN

SAN освобождает устройство хранения, чтобы оно не находилось на определенной серверной шине. Он подключает хранилище непосредственно к сети, поэтому хранилище выносится за пределы организации и функционально распределяется по всей организации. SAN также централизует устройства хранения и кластеризацию серверов, потенциально обеспечивая более простое и недорогое централизованное администрирование и снижая общую стоимость владения.

Обычно использующие системы хранения на уровне блоков, SAN позволяют приложениям, перемещающим данные, работать лучше, передавая данные непосредственно от источника к целевому с минимальным вмешательством сервера. Но организации могут использовать любые сетевые файловые системы (NFS), подходящие для их инфраструктуры. SAN также позволяют нескольким хостам получать доступ к нескольким устройствам хранения, подключенным к одной и той же сети, в новых сетевых архитектурах. SAN может предложить следующие преимущества:

Улучшенная доступность приложений.
Хранилище существует независимо от приложений и доступно по нескольким путям для повышения надежности, доступности и удобства обслуживания.

Повышение производительности приложений.
Сети хранения данных разгружают и переносят обработку данных с серверов в отдельные сети.

Центральные и консолидированные
SAN упрощают управление, обеспечивают масштабируемость, гибкость и высокую доступность.

Удаленная передача данных и хранилище
SAN защищают данные от аварий и злонамеренных атак с помощью удаленного копирования.

Простое централизованное управление.
Сети SAN упрощают управление, создавая отдельные образы носителей.

Как работает SAN?

Иногда называемая сетью за серверами, SAN состоит из коммуникационной инфраструктуры, которая обеспечивает физические соединения, позволяя любому устройству соединяться по сети с помощью взаимосвязанных элементов, таких как коммутаторы и директора. SAN также можно рассматривать как расширение концепции шины хранения. Эта концепция позволяет устройствам хранения данных и серверам соединяться друг с другом с помощью аналогичных элементов, таких как локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN). SAN также включает в себя уровень управления, который организует соединения, элементы хранения и компьютерные системы. Этот уровень обеспечивает безопасную и надежную передачу данных.

Сегодняшние сети хранения данных создают новые методы подключения хранилищ к серверам, что позволяет повысить доступность и производительность. Они подключают общие массивы хранения и ленточные библиотеки к нескольким серверам, используемым кластерными серверами для аварийного переключения. И они могут обходить традиционные узкие места сетевого трафика, обеспечивая прямую высокоскоростную передачу данных между серверами и устройствами хранения тремя способами:

Читайте также: