Соответствие модели стеку TCP/IP

Стоит отметить, что созданная в 1984 году модель OSI используется по большей части как средство обучения сетевым технологиям и как средство описания процессов, происходящих в сети. К моменту создания модели уже были разработаны реально действующие протоколы, которые не было смысла переделывать под точное соответствие теоретической модели.

Можно выявить соответствие между уровнями модели OSI и уровнями наиболее популярного, реально действующего стека протоколов TCP/IP.

Как видно из таблицы три верхних уровня модели OSI соответствуют одному уровню приложений стека TCP/IP, на котором находятся прикладные программы и сетевые службы:

· Telnet и SSH – протоколы удаленного доступа к устройству по сети;

· FTP – протокол передачи файлов;

· HTTP и HTTPS – протоколы поддержки гипертекста для поддержки веб-страниц;

· DHCP – служба автоматического предоставления IP-адресов;

· DNS – служба соответствия доменного имени устройства его IP-адресу

• И проч.

Транспортные уровни моделей совпадают – на них работают TCP и UDP – протоколы надежной и ненадежной доставки. TCP разбивает передаваемую информацию на нумерованные фрагменты, и обеспечивает гарантированную доставку каждого фрагмента (с подтверждением приема). UDP аналогично TCP разбивает информацию на фрагменты и передает ее получателю, не требуя у того подтверждения в получении данных, за что и назван ненадежным.

Сетевой уровень модели OSI по сути совпадает с межсетевым уровнем стека TCP/IP. На этом уровне работают протоколы, обеспечивающие

• движение пакета по сети, определяющие его маршрут (IP),
• обрабатывающие ситуации невозможности доставки пакета (ICMP),
• позволяющие создавать маршруты следования пакета (протоколы динамической маршрутизации RIP, OSPF).

Канальный и физический уровень модели соответствуют уровню сетевого доступа стека TCP/IP. Это уровни технологий Ethernet, Token Ring, Fi-Wi, Bluetooth и используемых ими сред передачи данных.

Таким образом, все сетевые процессы описываются с применением модели OSI, но надо помнить, что реальные протоколы не имеют абсолютного соответствия модели. Рассмотрим подробнее каждый уровень, решаемые им вопросы, работающие на нем протоколы и используемое на нем оборудование.

Протоколы, оборудование, задачи уровней OSI

При рассмотрении существующих протоколов, служб и технологий особое внимание будет уделяться протоколам стека TCP/IP. TCP/IP - это НЕ единственный существующий стек протоколов, но наиболее распространенный. Причинами его популярности можно считать следующие:

• Internet, созданный при поддержке TCP/IP объединил самое различное оборудование (вопрос стандартизации еще не был отрегулирован)
• Система адресации, однозначно идентифицирует компьютер в сети, указывая как на узел, так и на сеть.
• Следующая из предыдущего пункта масштабируемость.
• Демократичная манера разработки и распространения протокола

На рисунке наглядно продемонстрировано, что только в 2000 гг. TCP/IP стал преобладающим стеком в сетевых технологиях.

Физический уровень

Физический уровень определяет среду передачи (медный кабель, оптоволокно, беспроводные реализации: радиоволны, инфракрасное излучение, лазеры, микроволновое излучение и прочее) и включает в себя:

• Технологию передачи данных
• Оборудование для поддержки данной технологии
• Спецификации, которым должно удовлетворять оборудование
• Природу сигналов, используемых для кодирования передаваемой информации

Рассмотрим подробнее некоторые аспекты физического уровня передачи данных.