Açık sistemlerin çok düzeyli modeli osi. OSI referans modeli. Bir veri bloğu belirlenirken kullanılan terminoloji

29.06.2020

Heterojen cihazlara ve yazılımlara sahip ağlarda verilerin birleşik bir temsili için, uluslararası ISO standartları organizasyonu (Uluslararası Standardizasyon Organizasyonu), açık sistemler OSI (Open System Interconnection) için temel bir iletişim modeli geliştirmiştir. Bu model, bir iletişim oturumu düzenlenirken çeşitli ağ ortamlarında veri aktarımına ilişkin kuralları ve prosedürleri açıklar. Modelin ana unsurları katmanlar, uygulama süreçleri ve fiziksel bağlantı araçlarıdır. Şek. 1.10 temel modelin yapısını gösterir.

OSI modelinin her katmanı, ağ üzerinden veri iletme sürecinde belirli bir görevi yerine getirir. Temel model, ağ protokollerinin geliştirilmesinin temelidir. OSI, ağdaki iletişim işlevlerini, her biri açık sistemler birlikte çalışabilirlik sürecinin farklı bir bölümüne hizmet eden yedi katmana böler.

OSI modeli, son kullanıcı uygulamalarını değil, yalnızca sistem çapında etkileşim araçlarını tanımlar. Uygulamalar, sistem olanaklarına erişerek kendi iletişim protokollerini uygular.

Pirinç. 1.10. OSI modeli

Bir uygulama, OSI modelinin bazı üst katmanlarının işlevlerini üstlenebiliyorsa, iletişim için doğrudan OSI modelinin kalan alt katmanlarının işlevlerini gerçekleştiren sistem araçlarına erişir.

OSI modelinin katmanlarının etkileşimi

OSI modeli, Şekil 2'de gösterildiği gibi iki farklı modele ayrılabilir. 1.11:

Farklı makinelerde programların ve süreçlerin etkileşimi için bir mekanizma sağlayan protokollere dayalı yatay bir model;

Aynı makine üzerinde birbirine komşu katmanların sağladığı hizmetlere dayalı dikey bir model.

Gönderen bilgisayarın her katmanı, doğrudan bağlıymış gibi alıcı bilgisayarın aynı katmanıyla etkileşime girer. Böyle bir bağlantıya mantıksal veya sanal bağlantı denir. Aslında etkileşim, bir bilgisayarın bitişik seviyeleri arasında gerçekleştirilir.

Bu yüzden gönderen bilgisayardaki bilgiler tüm seviyelerden geçmelidir. Daha sonra fiziksel ortam üzerinden alıcı bilgisayara iletilir ve yine tüm katmanlardan geçerek gönderen bilgisayarda gönderildiği seviyeye gelene kadar geçer.

Yatay modelde, iki programın veri alışverişi için ortak bir protokole ihtiyacı vardır. Dikey bir modelde, bitişik katmanlar Uygulama Programlama Arayüzlerini (API'ler) kullanarak iletişim kurar.

Pirinç. 1.11. Temel OSI Referans Modelinde Bilgisayar Etkileşim Şeması

Ağa beslenmeden önce veriler paketlere bölünür. Paket, bir ağdaki istasyonlar arasında iletilen bir bilgi birimidir.

Veri gönderirken paket, yazılımın tüm katmanlarından sırayla geçer. Her seviyede, ağ üzerinden başarılı veri iletimi için gerekli olan bu seviyenin (başlık) kontrol bilgisi, Şekil 1'de gösterildiği gibi pakete eklenir. 1.12, burada Zag paket başlığıdır, End ise paketin sonudur.

Alıcı tarafta, paket tüm katmanlardan ters sırada geçer. Her katmanda, o katmandaki protokol paketin bilgilerini okur, ardından gönderici tarafından aynı katmanda pakete eklenen bilgileri kaldırır ve paketi bir sonraki katmana iletir. Paket Uygulama katmanına ulaştığında, tüm kontrol bilgileri paketten çıkarılacak ve veriler orijinal haline dönecektir.

Pirinç. 1.12. Yedi seviyeli modelin her seviyesinden bir paketin oluşturulması

Modelin her seviyesinin kendi işlevi vardır. Seviye ne kadar yüksek olursa, çözdüğü görev o kadar zor olur.

OSI modelinin tek tek katmanlarını, belirli işlevleri gerçekleştirmek için tasarlanmış program grupları olarak düşünmek uygundur. Örneğin bir katman, ASCII'den EBCDIC'ye veri dönüşümü sağlamaktan sorumludur ve bu görevi gerçekleştirmek için gerekli programları içerir.

Her katman bir üst katmana hizmet sağlarken, alt katmandan da hizmet talep eder. Üst katmanlar da aynı şekilde bir hizmet talep eder: Kural olarak, bazı verilerin bir ağdan diğerine yönlendirilmesi bir gerekliliktir. Veri adresleme ilkelerinin pratik uygulaması alt seviyelere atanır. Şek. 1.13, tüm seviyelerin işlevlerinin kısa bir tanımını sağlar.

Pirinç. 1.13. OSI Model Katmanlarının İşlevleri

Söz konusu model, aynı ağdaki farklı üreticilerin açık sistemlerinin etkileşimini belirler. Bu nedenle, onlar için koordinasyon eylemleri gerçekleştirir:

Uygulanan süreçlerin etkileşimi;

Veri sunum formları;

Tek tip veri depolama;

Ağ kaynak yönetimi;

Veri güvenliği ve bilgi koruması;

Programların ve donanımların teşhisi.

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, uygulama süreçlerine etkileşim alanına erişim sağlar, üst (yedinci) seviyedir ve uygulama süreçlerine doğrudan bitişiktir.

Gerçekte, uygulama katmanı, ağ kullanıcılarının dosyalar, yazıcılar veya köprü metni Web sayfaları gibi paylaşılan kaynaklara eriştiği ve örneğin e-posta protokolünü kullanarak işbirliğini düzenlediği çeşitli protokoller kümesidir. Özel uygulama hizmeti öğeleri, dosya aktarımı ve terminal öykünme programları gibi belirli uygulama programları için hizmetler sağlar. Örneğin, programın dosya göndermesi gerekiyorsa, FTAM (Dosya Aktarımı, Erişim ve Yönetim) dosya aktarım protokolü kullanılacaktır. OSI modelinde, belirli bir görevi (örneğin, bir bilgisayardaki bir veritabanını güncelleme) gerçekleştirmesi gereken bir uygulama programı, uygulama katmanına bir Datagram biçiminde belirli verileri gönderir. Bu katmanın temel görevlerinden biri, bir başvuru talebinin nasıl işlenmesi gerektiğini, diğer bir deyişle talebin hangi biçimde olması gerektiğini belirlemektir.

Uygulama katmanının üzerinde çalıştığı veri birimine genellikle mesaj denir.

Uygulama katmanı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. Çeşitli işler yapmak.

Dosya transferi;

İş yönetimi;

Sistem yönetimi, vb;

2. Kullanıcıların şifreleri, adresleri, elektronik imzaları ile tanımlanması;

3. Çalışan abonelerin ve yeni başvuru süreçlerine erişim imkanının belirlenmesi;

4. Mevcut kaynakların yeterliliğinin belirlenmesi;

5. Diğer başvuru süreçleriyle bağlantı taleplerinin organizasyonu;

6. Bilgiyi açıklamak için gerekli yöntemler için başvuruların temsilci düzeyine aktarılması;

7. Planlanan süreç diyaloğu için prosedürlerin seçimi;

8. Uygulama süreçleri arasında değiş tokuş edilen verilerin yönetimi ve uygulama süreçleri arasındaki etkileşimin senkronizasyonu;

9. Hizmet kalitesinin belirlenmesi (veri bloklarının teslim süresi, kabul edilebilir hata oranı);

10. Hataların düzeltilmesi ve verilerin güvenilirliğinin belirlenmesi konusunda anlaşma;

11. Sözdizimine getirilen kısıtlamaların koordinasyonu (karakter kümeleri, veri yapısı).

Bu işlevler, uygulama katmanının uygulama süreçlerine sağladığı hizmet türlerini tanımlar. Ayrıca uygulama katmanı, fiziksel, veri bağlantısı, ağ, taşıma, oturum ve sunum katmanlarının sağladığı hizmeti uygulamaya aktarır.

Uygulama düzeyinde, kullanıcılara önceden işlenmiş bilgileri sağlamak gerekir. Bu, sistem ve kullanıcı yazılımı tarafından ele alınabilir.

Uygulama katmanı, uygulamalara ağa erişmekten sorumludur. Bu seviyenin görevleri dosya transferi, posta değişimi ve ağ yönetimidir.

En yaygın ilk üç katman protokolleri şunlardır:

FTP (Dosya Aktarım Protokolü) dosya aktarım protokolü;

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) en basit dosya aktarım protokolüdür;

X.400 e-postası;

Telnet, uzak bir terminalle çalışır;

SMTP (Basit Posta Aktarım Protokolü), basit bir posta alışverişi protokolüdür;

CMIP (Common Management Information Protocol) ortak bilgi yönetimi protokolü;

Seri hatlar için SLIP (Seri Hat IP) IP. Seri karakter karakter veri aktarımı için protokol;

SNMP (Basit Ağ Yönetim Protokolü) basit ağ yönetim protokolü;

FTAM (Dosya Aktarımı, Erişimi ve Yönetimi), dosyaların aktarılması, bunlara erişilmesi ve yönetilmesi için bir protokoldür.

Sunum katmanı

Bu seviyenin işlevleri, uygulama süreçleri arasında iletilen verilerin istenilen biçimde sunulmasıdır.

Bu katman, uygulama katmanından geçen bilgilerin başka bir sistemdeki uygulama katmanı tarafından anlaşılmasını sağlar. Gerekirse, sunum katmanı, bilgi aktarımı sırasında veri formatlarının bazı ortak sunum formatlarına dönüştürülmesini gerçekleştirir ve alım sırasında sırasıyla ters dönüştürmeyi gerçekleştirir. Bu şekilde, uygulama katmanları, örneğin veri temsilindeki sözdizimsel farklılıkların üstesinden gelebilir. Bu durum, veri alışverişi yapması gereken farklı türdeki bilgisayarların (IBM PC ve Macintosh) bulunduğu bir LAN'da ortaya çıkabilir. Bu nedenle, veritabanları alanlarında, bilgiler harf ve sayı şeklinde ve genellikle grafik bir görüntü şeklinde sunulmalıdır. Bu verileri örneğin kayan nokta sayıları olarak işlemeniz gerekir.

Ortak veri gösterimi, modelin tüm seviyeleri için ortak olan ASN.1 sistemine dayanmaktadır. Bu sistem, dosyaların yapısını tanımlamaya hizmet eder ve ayrıca veri şifreleme sorununu da çözer. Bu seviyede, tüm uygulama servisleri için veri alışverişinin gizliliğinin anında sağlanması sayesinde veri şifreleme ve şifre çözme gerçekleştirilebilir. Böyle bir protokolün bir örneği, TCP/IP yığınının uygulama katmanı protokolleri için güvenli mesajlaşma sağlayan Güvenli Yuva Katmanı (SSL) protokolüdür. Bu katman, uygulama katmanının veri dönüşümünü (kodlama, sıkıştırma, vb.) taşıma katmanı için bir bilgi akışına sağlar.

Temsili katman aşağıdaki ana işlevleri yerine getirir:

1. Uygulama süreçleri arasında etkileşim oturumları oluşturmak için isteklerin oluşturulması.

2. Uygulama süreçleri arasında veri sunumunun koordinasyonu.

3. Veri sunum formlarının uygulanması.

4. Grafik materyalin sunumu (çizimler, çizimler, diyagramlar).

5. Verilerin sınıflandırılması.

6. Oturumları sonlandırmak için istek gönderme.

Sunum katmanı protokolleri genellikle modelin ilk üç katmanının protokollerinin bir bileşenidir.

Oturum katmanı

Oturum katmanı, kullanıcılar veya uygulama süreçleri arasında oturum yürütme prosedürünü tanımlayan katmandır.

Oturum katmanı, o anda hangi tarafın aktif olduğunu takip etmek için konuşma kontrolü sağlar ve ayrıca bir senkronizasyon aracı sağlar. İkincisi, uzun aktarımlara kontrol noktaları eklemenize izin verir, böylece bir arıza durumunda baştan başlamak yerine son kontrol noktasına geri dönebilirsiniz. Pratikte, birkaç uygulama oturum katmanını kullanır ve nadiren uygulanır.

Oturum katmanı, uygulama süreçleri arasında bilgi transferini kontrol eder, bir iletişim oturumunun alımını, iletimini ve verilmesini koordine eder. Ek olarak, oturum katmanı, alt katmanlardaki hatalardan kaynaklanan bir başarısızlıktan sonra bir iletim oturumunda şifre yönetimi, konuşma kontrolü, senkronizasyon ve iletişimin iptali fonksiyonlarını içerir. Bu katmanın işlevleri, farklı iş istasyonlarında çalışan iki uygulama programı arasındaki iletişimi koordine etmektir. İyi yapılandırılmış bir diyalog şeklinde gelir. Bu işlevler, bir oturum oluşturmayı, bir oturum sırasında mesaj paketlerinin iletimini ve alımını yönetmeyi ve bir oturumu sonlandırmayı içerir.

Oturum düzeyinde, iki uygulama süreci arasındaki aktarımın ne olacağı belirlenir:

Yarım dupleks (süreçler sırayla veri gönderecek ve alacaktır);

Dubleks (süreçler veri gönderir ve aynı anda alır).

Yarı çift yönlü modda, oturum katmanı, aktarımı başlatan işleme bir veri belirteci verir. İkinci işlemin yanıt verme zamanı geldiğinde, veri belirteci ona iletilir. Oturum katmanı, yalnızca veri belirtecine sahip olan tarafa iletime izin verir.

Oturum katmanı aşağıdaki işlevleri sağlar:

1. Etkileşimli sistemler arasında bir bağlantının oturum düzeyinde kurulması ve tamamlanması.

2. Başvuru süreçleri arasında normal ve acil veri alışverişinin yapılması.

3. Uygulanan süreçlerin etkileşimini yönetmek.

4. Oturum bağlantılarının senkronizasyonu.

5. İstisnai durumların başvuru süreçlerinin bildirilmesi.

6. Uygulanan süreçte etiketlerin oluşturulması, bir hata veya hatadan sonra en yakın etiketten yürütülmesini geri yüklemesine izin verir.

7. Başvuru sürecinin gerekli durumlarda kesintiye uğraması ve doğru bir şekilde yeniden başlatılması.

8. Veri kaybı olmadan oturumun sonlandırılması.

9. Oturumun ilerleyişi hakkında özel mesajların iletilmesi.

Oturum katmanı, son makineler arasında veri alışverişi oturumlarının düzenlenmesinden sorumludur. Oturum katmanı protokolleri genellikle modelin ilk üç katmanının protokollerinin bir bileşenidir.

Taşıma katmanı

Taşıma katmanı, paketleri bir iletişim ağı üzerinden aktarmak için tasarlanmıştır. Taşıma katmanında paketler bloklara ayrılır.

Göndericiden alıcıya giden yolda paketler bozulabilir veya kaybolabilir. Bazı uygulamaların kendi hata işlemeleri olsa da, bazıları hemen güvenilir bir bağlantıyla uğraşmayı tercih eder. Taşıma katmanının görevi, uygulamaların veya modelin üst katmanlarının (uygulama ve oturum) verileri ihtiyaç duydukları güvenilirlik derecesinde aktarmasını sağlamaktır. OSI modeli, taşıma katmanı tarafından sağlanan beş hizmet sınıfını tanımlar. Bu tür hizmetler, sağlanan hizmetlerin kalitesine göre farklılık gösterir: aciliyet, kesintiye uğramış iletişimleri geri yükleme yeteneği, ortak bir aktarım protokolü aracılığıyla farklı uygulama protokolleri arasında çoklu bağlantılar için çoğullama olanaklarının kullanılabilirliği ve en önemlisi, algılama ve düzeltme yeteneği paketlerin bozulması, kaybolması ve çoğaltılması gibi iletim hataları.

Taşıma katmanı, ağdaki fiziksel cihazların (sistemler, parçaları) adreslenmesini belirler. Bu katman, bilgi bloklarının alıcılara teslim edilmesini garanti eder ve bu teslimatı yönetir. Ana görevi, sistemler arasında verimli, kullanışlı ve güvenilir bilgi aktarımı biçimleri sağlamaktır. Birden fazla paket işleniyorsa, taşıma katmanı paketlerin geçiş sırasını kontrol eder. Daha önce alınan bir mesajın kopyası geçerse, bu katman bunu tanır ve mesajı yok sayar.

Taşıma katmanının işlevleri şunları içerir:

1. Ağ iletim kontrolü ve veri bloklarının bütünlüğünün sağlanması.

2. Hataların tespiti, kısmen ortadan kaldırılması ve düzeltilmemiş hataların raporlanması.

3. Arıza ve arızalardan sonra şanzımanın kurtarılması.

4. Veri bloklarının konsolidasyonu veya bölünmesi.

5. Blokların transferinde önceliklerin verilmesi (normal veya acil).

6. Aktarım onayı.

7. Ağdaki kilitlenme durumlarında blokların ortadan kaldırılması.

Taşıma katmanından başlayarak, tüm yüksek protokoller, genellikle ağ işletim sistemine dahil edilen yazılımda uygulanır.

En yaygın taşıma katmanı protokolleri şunları içerir:

TCP (İletim Kontrol Protokolü) TCP/IP yığın iletim kontrol protokolü;

UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü), TCP/IP yığınının kullanıcı datagram protokolüdür;

NetWare ağları için NCP (NetWare Çekirdek Protokolü) temel protokolü;

SPX (Sıralı Paket Değişimi) Novell Yığın Sıralı Paket Değişimi;

TP4 (İletim Protokolü) - sınıf 4 iletim protokolü.

Ağ katmanı

Ağ katmanı, abone ve idari sistemleri bir iletişim ağı üzerinden birbirine bağlayan kanalların döşenmesini, en hızlı ve en güvenilir yolun rotasını seçmeyi sağlar.

Ağ katmanı, bir bilgisayar ağında iki sistem arasında iletişim kurar ve aralarında sanal kanalların döşenmesini sağlar. Sanal veya mantıksal kanal, etkileşimli bileşenler arasında gerekli yolu döşeme yanılsamasını yaratan ağ bileşenlerinin böyle bir işlevidir. Ayrıca ağ katmanı, oluşan hatalar hakkında taşıma katmanına bilgi verir. Ağ katmanı mesajlarına genellikle paketler denir. Veri parçaları içerirler. Ağ katmanı, bunların adreslenmesinden ve teslim edilmesinden sorumludur.

Veri iletimi için en iyi yolu döşemeye yönlendirme denir ve çözümü ağ katmanının ana görevidir. Bu sorun, en kısa yolun her zaman en iyi olmadığı gerçeğiyle daha da artmaktadır. Genellikle bir rota seçme kriteri, bu rota boyunca veri aktarımının zamanıdır; zamanla değişebilen iletişim kanallarının bant genişliğine ve trafik yoğunluğuna bağlıdır. Bazı yönlendirme algoritmaları yük değişikliklerine uyum sağlamaya çalışırken, diğerleri uzun vadeli ortalamalara dayalı kararlar alır. Rota seçimi, iletim güvenilirliği gibi diğer kriterlere de dayalı olabilir.

Bağlantı katmanı protokolü, yalnızca uygun bir tipik topolojiye sahip bir ağdaki herhangi bir düğüm arasında veri iletimi sağlar. Bu, örneğin birkaç kurumsal ağı tek bir ağda birleştiren ağlar veya düğümler arasında fazlalık bağlantıların olduğu yüksek güvenilir ağlar gibi gelişmiş bir yapıya sahip ağların oluşturulmasına izin vermeyen çok katı bir sınırlamadır.

Bu nedenle, ağ içinde veri dağıtımı bağlantı katmanı tarafından düzenlenir, ancak ağlar arasındaki veri dağıtımı ağ katmanı tarafından gerçekleştirilir. Paketlerin ağ düzeyinde teslimatını organize ederken, ağ numarası kavramı kullanılır. Bu durumda, alıcının adresi ağ numarasından ve o ağdaki bilgisayarın numarasından oluşur.

Ağlar, yönlendirici adı verilen özel cihazlarla birbirine bağlanır. Yönlendirici, ara bağlantıların topolojisi hakkında bilgi toplayan ve buna dayalı olarak ağ katmanı paketlerini hedef ağa ileten bir cihazdır. Bir ağda bulunan bir göndericiden başka bir ağda bulunan bir alıcıya bir mesaj aktarmak için, her seferinde uygun rotayı seçerek ağlar arasında belirli sayıda geçiş aktarımı (atlama) yapmak gerekir. Bu nedenle, bir rota, bir paketin geçtiği bir yönlendirici dizisidir.

Ağ katmanı, MAC adreslerinin ağ adreslerine çevrilmesine dayalı olarak kullanıcıları gruplara ayırmaktan ve paketleri yönlendirmekten sorumludur. Ağ katmanı ayrıca paketlerin taşıma katmanına şeffaf iletimini sağlar.

Ağ katmanı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. Ağ bağlantılarının oluşturulması ve bağlantı noktalarının tanımlanması.

2. Bir iletişim ağı üzerinden iletim sırasında oluşan hataların tespiti ve düzeltilmesi.

3. Paket akış kontrolü.

4. Paket dizilerinin organizasyonu (sıralaması).

5. Yönlendirme ve anahtarlama.

6. Paketlerin bölümlere ayrılması ve konsolidasyonu.

Ağ katmanı iki tür protokol tanımlar. İlk tür, uç düğümlerin verileriyle paketlerin bir düğümden bir yönlendiriciye ve yönlendiriciler arasında iletilmesi için kuralların tanımını ifade eder. Ağ katmanı protokollerinden bahsederken genellikle bu protokollere başvurulur. Bununla birlikte, yönlendirme bilgisi değişim protokolleri adı verilen başka bir protokol türü genellikle ağ katmanı olarak adlandırılır. Yönlendiriciler, ara bağlantıların topolojisi hakkında bilgi toplamak için bu protokolleri kullanır.

Ağ katmanı protokolleri, işletim sisteminin yazılım modüllerinin yanı sıra yönlendiricilerin yazılım ve donanımı tarafından uygulanır.

Ağ katmanında en sık kullanılan protokoller şunlardır:

IP (İnternet Protokolü) İnternet protokolü, TCP/IP yığınının adres ve yönlendirme bilgilerini sağlayan bir ağ protokolü;

IPX (Internetwork Packet Exchange), Novell ağlarında paketleri adreslemek ve yönlendirmek için tasarlanmış bir İnternet paket değişim protokolüdür;

Küresel paket anahtarlamalı iletişimler için X.25 uluslararası standart (bu protokol kısmen 2. katmanda uygulanmaktadır);

CLNP (Connection Less Network Protocol), bağlantıları organize etmeyen bir ağ protokolüdür.

Bağlantı katmanı (Veri Bağlantısı)

Bağlantı katmanının bilgi birimi çerçevelerdir (çerçeve). Çerçeveler, içine verilerin yerleştirilebileceği mantıksal olarak organize edilmiş bir yapıdır. Bağlantı katmanının görevi, çerçeveleri ağ katmanından fiziksel katmana aktarmaktır.

Fiziksel katmanda bitler basitçe gönderilir. Bu, iletişim hatlarının birkaç çift etkileşimli bilgisayar tarafından dönüşümlü olarak kullanıldığı bazı ağlarda, fiziksel iletim ortamının meşgul olabileceğini hesaba katmaz. Bu nedenle, bağlantı katmanının görevlerinden biri, iletim ortamının kullanılabilirliğini kontrol etmektir. Bağlantı katmanının bir diğer görevi de hata tespit ve düzeltme mekanizmalarını uygulamaktır.

Bağlantı katmanı, işaretlemek için her çerçevenin başına ve sonuna özel bir bit dizisi yerleştirerek her çerçevenin doğru bir şekilde iletilmesini sağlar ve ayrıca çerçevenin tüm baytlarını belirli bir şekilde toplayıp bir sağlama toplamı ekleyerek bir sağlama toplamı hesaplar. çerçeve. Bir çerçeve geldiğinde, alıcı alınan verilerin sağlama toplamını tekrar hesaplar ve sonucu çerçeveden alınan sağlama toplamı ile karşılaştırır. Eşleşirlerse çerçeve geçerli ve kabul edilmiş sayılır. Sağlama toplamları eşleşmezse, bir hata oluşturulur.

Bağlantı katmanının görevi, ağ katmanından gelen paketleri alıp uygun boyutta bir çerçeveye sığdırarak iletime hazırlamaktır. Bu katman, bloğun nerede başlayıp nerede bittiğini belirlemek ve iletim hatalarını tespit etmek için gereklidir.

Aynı seviyede, ağ düğümleri tarafından fiziksel katmanı kullanma kuralları tanımlanır. LAN'daki verilerin elektriksel temsili (veri bitleri, veri kodlama yöntemleri ve işaretçiler) bu seviyede ve sadece bu seviyede tanınır. Burada hatalar tespit edilir ve düzeltilir (veri yeniden iletimi istenerek).

Bağlantı katmanı, veri çerçevelerinin oluşturulmasını, iletilmesini ve alınmasını sağlar. Bu katman, ağ katmanı isteklerine hizmet eder ve paketleri almak ve iletmek için fiziksel katman hizmetini kullanır. IEEE 802.X özellikleri, bağlantı katmanını iki alt katmana böler:

LLC (Mantıksal Bağlantı Kontrolü) mantıksal bağlantı kontrolü, mantıksal bağlantı kontrolü sağlar. LLC alt katmanı, ağ katmanına hizmet sağlar ve kullanıcı mesajlarının iletilmesi ve alınması ile ilgilenir.

MAC (Media Assess Control) medya erişim kontrolü. MAC alt katmanı, paylaşılan fiziksel ortama (belirteç geçişi veya çarpışma veya çarpışma algılama) erişimi düzenler ve iletişim kanalına erişimi kontrol eder. LLC alt katmanı, MAC alt katmanının üzerindedir.

Veri bağlantı katmanı, bir bağlantı üzerinden bir veri aktarım prosedürü aracılığıyla medya erişimini ve aktarım kontrolünü tanımlar.

Büyük boyutlarda iletilen veri bloklarıyla, bağlantı katmanı bunları çerçevelere böler ve çerçeveleri diziler halinde iletir.

Çerçevelerin alınması üzerine, katman onlardan iletilen veri bloklarını oluşturur. Bir veri bloğunun boyutu, iletim yöntemine, iletildiği kanalın kalitesine bağlıdır.

LAN'larda, bilgisayarlar, köprüler, anahtarlar ve yönlendiriciler tarafından bağlantı katmanı protokolleri kullanılır. Bilgisayarlarda, bağlantı katmanının işlevleri, ağ bağdaştırıcıları ve sürücülerinin ortak çabalarıyla gerçekleştirilir.

Bağlantı katmanı aşağıdaki işlev türlerini gerçekleştirebilir:

1. Kanal bağlantılarının organizasyonu (kurulumu, yönetimi, sonlandırılması) ve limanlarının tanımlanması.

2. Personelin organizasyonu ve transferi.

3. Hataların tespiti ve düzeltilmesi.

4. Veri akışı yönetimi.

5. Mantıksal kanalların şeffaflığının sağlanması (üzerlerine herhangi bir şekilde kodlanmış verilerin aktarımı).

Bağlantı katmanında en sık kullanılan protokoller şunları içerir:

Seri bağlantılar için HDLC (Yüksek Seviye Veri Bağlantı Kontrolü) yüksek seviyeli veri bağlantısı kontrol protokolü;

IEEE 802.2 LLC (Tip I ve Tip II), 802.x ortamları için MAC sağlar;

Veri yolu topolojisi ve taşıyıcı dinleme ve çarpışma algılama ile çoklu erişim kullanan ağlar için IEEE 802.3 standardına göre Ethernet ağ teknolojisi;

IEEE 802.5 standardına göre, bir halka topolojisi ve bir belirteç geçişli halka erişim yöntemi kullanan belirteçli halka ağ teknolojisi;

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) Fiber optik medya kullanan IEEE 802.6 ağ teknolojisi;

X.25, küresel paket anahtarlamalı iletişimler için uluslararası bir standarttır;

X25 ve ISDN teknolojilerinden organize edilmiş çerçeve röle ağı.

Fiziksel katman

Fiziksel katman, fiziksel bağlantı araçlarıyla arayüz oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Fiziksel bağlantı, sistemler arasında sinyalleşmeyi sağlayan fiziksel ortam, donanım ve yazılımın birleşimidir.

Fiziksel ortam, sinyallerin iletildiği maddi bir maddedir. Fiziksel ortam, fiziksel bağlantı araçlarının üzerine inşa edildiği temeldir. Fiziksel ortam olarak eter, metaller, optik cam ve kuvars yaygın olarak kullanılmaktadır.

Fiziksel Katman, bir Medya Arayüzü Alt Katmanından ve bir İletim Dönüşümü Alt Katmanından oluşur.

Bunlardan ilki, veri akışının kullanılan fiziksel iletişim kanalı ile eşleştirilmesini sağlar. İkincisi, uygulanan protokollerle ilgili dönüşümleri gerçekleştirir. Fiziksel katman, veri kanalına fiziksel arayüz sağlar ve ayrıca, kanala ve kanaldan sinyallerin iletilmesi için prosedürleri tanımlar. Bu seviyede, sistemlerde fiziksel iletişim için elektriksel, mekanik, fonksiyonel ve prosedürel parametreler tanımlanır. Fiziksel katman, üstteki bağlantı katmanından veri paketlerini alır ve bunları ikili akışın 0 ve 1'ine karşılık gelen optik veya elektrik sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller, iletim ortamı aracılığıyla alıcı düğüme gönderilir. İletim ortamının mekanik ve elektrik/optik özellikleri fiziksel katmanda tanımlanır ve şunları içerir:

Kablo ve konektör tipi;

Konnektörlerde pin ataması;

0 ve 1 değerleri için sinyal kodlama şeması.

Fiziksel katman aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. Fiziksel bağlantıların kurulması ve kesilmesi.

2. Seri kod ve alımda sinyallerin iletilmesi.

3. Gerekirse kanalları dinlemek.

4. Kanalların tanımlanması.

5. Arıza ve arızaların meydana geldiğinin bildirilmesi.

Arızaların ve arızaların meydana geldiğine dair bildirim, fiziksel katmanda ağın normal çalışmasına müdahale eden belirli bir olay sınıfının tespit edilmesinden kaynaklanmaktadır (birkaç sistem tarafından aynı anda gönderilen çerçevelerin çarpışması, kanal kopması, elektrik kesintisi). , mekanik temas kaybı, vb.). Veri bağlantı katmanına sağlanan hizmet türleri, fiziksel katman protokolleri tarafından tanımlanır. Bir grup sistemin bir kanala bağlı olduğu, ancak bunlardan sadece birinin aynı anda sinyal iletmesine izin verildiği durumlarda kanalın dinlenmesi gereklidir. Bu nedenle, kanalı dinlemek, iletmenin ücretsiz olup olmadığını belirlemenizi sağlar. Bazı durumlarda, yapının daha net bir tanımı için fiziksel katman birkaç alt seviyeye ayrılır. Örneğin, bir kablosuz ağın fiziksel katmanı üç alt katmana bölünmüştür (Şekil 1.14).

Pirinç. 1.14. Kablosuz LAN fiziksel katmanı

Fiziksel katman işlevleri, ağa bağlı tüm cihazlarda uygulanır. Bilgisayar tarafında, fiziksel katman işlevleri ağ bağdaştırıcısı tarafından gerçekleştirilir. Tekrarlayıcılar, yalnızca fiziksel katmanda çalışan tek ekipman türüdür.

Fiziksel katman, bazı ana bilgisayarlar ve mini bilgisayarlar için kullanılan hem asenkron (seri) hem de senkronize (paralel) iletim sağlayabilir. Fiziksel katmanda, bir iletişim kanalı üzerinden iletim için ikili değerleri temsil edecek bir kodlama şeması tanımlanmalıdır. Birçok yerel alan ağı Manchester kodlamasını kullanır.

Fiziksel katman protokolünün bir örneği, 100 ohm'luk karakteristik empedansa sahip bir kategori 3 blendajsız bükümlü çift, bir RJ-45 konektörü, maksimum 100 metrelik bir fiziksel segment uzunluğu tanımlayan 10Base-T Ethernet teknolojisinin spesifikasyonudur. Veri gösterimi için bir Manchester kodu ve kullanılan kablo, ortam ve elektrik sinyalleri gibi diğer özellikler.

En yaygın fiziksel katman özellikleri şunları içerir:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 - Mekanik/Elektrik Dengesiz Seri Arabirim;

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 - dengeli bir seri arayüzün mekanik, elektriksel ve optik özellikleri;

Ethernet, veri yolu topolojisi ve taşıyıcı algılama ve çarpışma algılama ile çoklu erişim kullanan ağlar için bir IEEE 802.3 ağ teknolojisidir;

Belirteçli halka, bir halka topolojisi ve bir belirteç geçiren halka erişim yöntemini kullanan bir IEEE 802.5 ağ teknolojisidir.

Nasıl yapıldığını tanımlayarak başlayacağım. OSI modeli, bir ağ üzerinden veri iletimi için teorik ideal bir modeldir. Bu, pratikte bu modelle hiçbir zaman tam bir eşleşme sağlayamayacağınız anlamına gelir; bu, ağ yazılımı geliştiricilerinin ve ağ ekipmanı üreticilerinin, ürünlerinin uyumluluğunu korumak için uydukları kriterdir. Bunu, insanların ideal insan hakkındaki fikirleriyle karşılaştırabilirsiniz - onu hiçbir yerde bulamazsınız, ancak herkes ne için çaba göstereceğini bilir.

Hemen bir nüansı belirtmek istiyorum - OSI modelinde ağ üzerinden iletilenleri, tamamen doğru olmayan verileri arayacağım, ancak acemi okuyucuyu terimlerle karıştırmamak için bir uzlaşma yaptım. vicdan.

Aşağıda OSI modelinin en iyi bilinen ve en çok anlaşılan diyagramı yer almaktadır. Makalede daha fazla çizim olacak, ancak ilkini ana olarak düşünmeyi öneriyorum:

Tablo iki sütundan oluşuyor, ilk aşamada sadece doğru olanla ilgileniyoruz. Tabloyu aşağıdan yukarıya okuyacağız (ama başka nasıl :)). Aslında, bu benim hevesim değil, ama bunu bilginin özümsenmesinin rahatlığı için yapıyorum - basitten karmaşığa. Gitmek!

Yukarıdaki tablonun sağ tarafında, aşağıdan yukarıya, ağ üzerinden iletilen verilerin yolu (örneğin, ev yönlendiricinizden bilgisayarınıza) gösterilir. Açıklama - OSI seviyeleri aşağıdan yukarıya, o zaman bu, yukarıdan aşağıya ise, alıcı taraftaki veri yolu olacaktır, o zaman tam tersi - gönderme. Umarım açıktır. Şüpheleri tamamen ortadan kaldırmak için, netlik için başka bir şema:

Seviyeler boyunca verilerin yolunu ve bunlarla meydana gelen değişiklikleri izlemek için, diyagramdaki mavi çizgi boyunca nasıl hareket ettiklerini hayal etmek yeterlidir, önce ilk bilgisayardan OSI seviyeleri boyunca yukarıdan aşağıya doğru hareket eder, sonra aşağıdan yukarıya, ikinciye. Şimdi seviyelerin her birine daha yakından bakalım.

1) Fiziksel(fiziksel) - sözde "veri aktarım ortamı" buna atıfta bulunur, yani. teller, optik kablo, radyo dalgası (kablosuz bağlantı durumunda) ve benzerleri. Örneğin, bilgisayarınız bir kablo ile İnternete bağlıysa, kablolar, kablonun ucundaki kontaklar, bilgisayarınızın ağ kartı konektörünün kontakları ve ayrıca bilgisayar kartlarındaki dahili elektrik devreleri sorumludur. ilk, fiziksel düzeyde veri aktarımının kalitesi için. Ağ mühendisleri "fizikle ilgili bir sorun" kavramına sahiptir - bu, uzmanın fiziksel katman cihazını verilerin "aktarılmamasının" suçlusu olarak gördüğü anlamına gelir, örneğin, bir ağ kablosu bir yerde kopmuştur veya düşük bir sinyal seviye.

2) Kanal(veri bağlantısı) - bu çok daha ilginç. Bağlantı katmanını anlamak için öncelikle bu bölümde ana karakter olacağı için MAC adresi kavramını anlamamız gerekecek :). MAC adresine "fiziksel adres", "donanım adresi" de denir. 12 karakterden oluşan bir settir. onaltılık 6'ya bölünen sayı sistemi sekizli tire veya iki nokta üst üste, örneğin 08:00:27:b4:88:c1. Ağdaki bir ağ cihazını benzersiz bir şekilde tanımlamak için gereklidir. Teorik olarak, bir MAC adresi global olarak benzersizdir, yani. dünyanın hiçbir yerinde böyle bir adres olamaz ve üretim aşamasında ağ cihazına "dikilir". Bununla birlikte, onu keyfi bir şekilde değiştirmenin basit yolları vardır ve ayrıca, bazı vicdansız ve az bilinen üreticiler, örneğin, tamamen aynı MAC'a sahip 5000 ağ kartı grubunu perçinlemekten çekinmezler. Buna göre, aynı yerel ağda bu tür en az iki "akrobatik kardeş" ortaya çıkarsa, çatışmalar ve sorunlar başlayacaktır.

Bu nedenle, veri bağlantısı katmanında veriler, yalnızca tek bir şeyle ilgilenen bir ağ cihazı tarafından işlenir - kötü şöhretli MAC adresimiz, yani. teslimat adresiyle ilgileniyor. Bağlantı düzeyindeki cihazlar, örneğin anahtarları içerir (aynı zamanda anahtarlardır) - doğrudan, doğrudan bağlantıya sahip oldukları ağ cihazlarının MAC adreslerini hafızalarında tutarlar ve alıcı portlarından veri alırken MAC'i kontrol ederler. bellekte bulunan MAC adreslerine sahip verilerdeki adresler. Eşleşmeler varsa, veriler muhataba iletilir, gerisi basitçe göz ardı edilir.

3) Ağ(ağ) - "kutsal" seviye, çoğunlukla bir ağ mühendisini böyle yapan işleyiş ilkesinin anlaşılması. Burada "IP adresi" zaten bir demir yumrukla hükmediyor, işte temellerin temeli burada. Bir IP adresinin olmaması nedeniyle, aynı yerel ağın parçası olmayan bilgisayarlar arasında veri aktarımı mümkün hale gelir. Farklı yerel ağlar arasında veri aktarımına yönlendirme denir ve bunun yapılmasına izin veren cihazlara yönlendirici denir (son yıllarda yönlendirici kavramı büyük ölçüde saptırılsa da bunlar da yönlendiricidir).

Yani, IP adresi - ayrıntılara girmezseniz, bu, ondalık ("normal") sayı sisteminde, bir ağa atanan bir nokta ile ayrılmış 4 sekizliye bölünmüş 12 basamaklı bir dizidir. ağa bağlandığında cihaz. Burada biraz daha derine inmeniz gerekiyor: örneğin, birçok kişi 192.168.1.23 aralığından adresi biliyor. 12 hane olmadığı çok açık. Ancak adresi tam formatta yazarsanız, her şey yerine oturur - 192.168.001.023. IP adresleme hikaye ve gösteri için ayrı bir konu olduğu için bu aşamada daha derine inmeyeceğiz.

4) Taşıma katmanı(taşıma) - adından da anlaşılacağı gibi, özellikle verilerin alıcıya teslimi ve gönderilmesi için gereklidir. Acı çeken postamızla bir benzetme yaparak, IP adresi aslında teslimat veya alındı adresidir ve taşıma protokolü, mektubu okuyabilen ve nasıl teslim edeceğini bilen postacıdır. Protokoller farklı amaçlar için farklıdır, ancak aynı anlama sahiptirler - teslimat.

Taşıma düzeyi, ağ mühendisleri ve sistem yöneticilerinin genel olarak ilgisini çeken son düzeydir. 4 alt düzeyin tümü gerektiği gibi çalıştıysa, ancak veriler hedefine ulaşmadıysa, sorun zaten belirli bir bilgisayarın yazılımında aranmalıdır. Sözde üst seviyelerin protokolleri, programcılar ve bazen hala sistem yöneticileri (örneğin, sunucu bakımıyla uğraşıyorsa) için büyük endişe kaynağıdır. Bu nedenle, daha sonra bu seviyelerin amacını anlatacağım. Ek olarak, duruma objektif olarak bakarsanız, çoğu zaman pratikte, OSI modelinin birkaç üst katmanının işlevleri bir kerede bir uygulama veya hizmet tarafından üstlenilir ve bunun nereye atfedileceğini kesin olarak söylemek imkansızdır.

5) Oturum(oturum) - bir veri aktarım oturumunun açılmasını, kapanmasını yönetir, erişim haklarını kontrol eder, aktarımın başlangıcı ve bitişinin senkronizasyonunu kontrol eder. Örneğin, İnternetten bir dosya indirirseniz, tarayıcınız (veya oradan indirdiğiniz şey aracılığıyla) dosyanın bulunduğu sunucuya bir istek gönderir. Bu noktada, dosyanın başarılı bir şekilde indirilmesini sağlayan oturum protokolleri açılır ve ardından teorik olarak seçenekler olmasına rağmen otomatik olarak kapatılır.

6) Yönetici(sunum) - Verileri son uygulama tarafından işlenmek üzere hazırlar. Örneğin, bu bir metin dosyasıysa, kodlamayı kontrol etmeniz gerekir (“çatlak” olmadığı ortaya çıkar), arşivden çıkarmak mümkündür .... ama burada yazdıklarım hakkında daha önce açıkça görülüyor - temsilcinin nerede bittiğini ve bir sonrakinin nerede başladığını ayırmak çok zor:

7) Uygulanan(Uygulama (uygulama)) - adından da anlaşılacağı gibi, alınan verileri kullanan uygulamaların seviyesini ve OSI modelinin tüm seviyelerinin çalışmasının sonucunu görüyoruz. Örneğin, bu metni doğru kodlamada, doğru yazı tipinde vb. açtığınız için okuyorsunuz. senin tarayıcın.

Ve şimdi, sürecin teknolojisi hakkında en azından genel bir anlayışa sahip olduğumuzda, bitler, çerçeveler, paketler, bloklar ve verilerden bahsetmenin gerekli olduğunu düşünüyorum. Hatırlarsanız yazının başında ana tablodaki sol sütuna dikkat etmemenizi istemiştim. Yani, onun zamanı! Şimdi OSI modelinin tüm katmanlarını tekrar gözden geçireceğiz ve basit bitlerin (0'lar ve 1'ler) nasıl veriye dönüştürüldüğünü göreceğiz. Malzemenin asimilasyon sırasını ihlal etmemek için aşağıdan yukarıya da gideceğiz.

Fiziksel düzeyde bir sinyalimiz var. Elektriksel, optik, radyo dalgası vb. olabilir. Şimdiye kadar bunlar bit bile değil, ancak ağ cihazı alınan sinyali analiz eder ve onu sıfırlara ve birlere dönüştürür. Bu işleme "donanım dönüştürme" denir. Ayrıca, zaten ağ cihazının içinde bitler birleştirilir (bir baytta sekiz bit), işlenir ve bağlantı katmanına iletilir.

Veri bağlantı katmanında, sözde çerçeve. Kabaca söylemek gerekirse, bu, anahtarın, alıcının ve gönderenin MAC adreslerini ve ayrıca teknik bilgileri içeren başlığı okuduğu bir pakette 64'ten 1518'e kadar bir bayt paketidir. MAC adresinin eşleşmelerini başlıkta ve başlığında görmek anahtarlama tablosu(bellek), anahtar bu tür eşleşmelere sahip çerçeveleri hedef cihaza gönderir

Üzerinde ağ tüm bu iyiliğe, aynı başlıktan çıkarılan alıcı ve göndericinin IP adresleri de eklenir ve buna paket denir.

Taşıma düzeyinde, paket, kodu başlığın hizmet bilgilerinde belirtilen ilgili protokole yönlendirilir ve bunun zaten tam teşekküllü veri olduğu üst düzey protokollere hizmet için verilir, yani. bilgileri sindirilebilir, uygulama için kullanılabilir bir biçimde.

Aşağıdaki şema bunu daha net gösterecektir:

OSI modeli, çeşitli iletişim sistemlerinin standart protokoller kullanarak iletişim kurmasına izin veren Uluslararası Standartlar Organizasyonu tarafından oluşturulan kavramsal bir modeldir. Basit bir ifadeyle, OSI, farklı bilgisayar sistemlerinin birbirleriyle iletişim kurabilmesi için bir standart sağlar.

OSI modelleri, bilgisayar ağları için evrensel bir dil olarak görülebilir. Bir iletişim sistemini, her biri bir öncekinin üzerine yığılmış yedi soyut katmana bölme kavramına dayanır.
OSI modelinin her katmanı belirli bir iş gerçekleştirir ve kendisinin üstündeki ve altındaki katmanlarla etkileşime girer. belirli ağ bağlantısı düzeylerini hedefleyin. Uygulama katmanı, hedef katman 7'ye saldırır ve protokol katmanı, hedef katman 3 ve 4'e saldırır.

OSI Modeli Neden Önemlidir?

Modern İnternet, OSI modelini tam olarak takip etmese de (daha basit İnternet protokolleri setini daha yakından takip eder), OSI modeli hala ağ sorun giderme için çok kullanışlıdır. İster internet üzerinden bağlantı noktasını alamayan bir kişi isterse binlerce kullanıcı için bir web sitesi kapalı olsun, OSI modeli sorunu çözebilir ve kaynağı izole edebilir. Problem, modelin belirli bir katmanına indirgenebilirse, birçok gereksiz işten kaçınılabilir.

OSI modelinin yedi soyutlama düzeyi, yukarıdan aşağıya aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

7. Uygulama katmanı

Bu, kullanıcı verileriyle doğrudan etkileşime giren tek katmandır. Web tarayıcıları ve e-posta istemcileri gibi yazılım uygulamaları, iletişimleri başlatmak için uygulama katmanını kullanır. Ancak, istemci yazılım uygulamalarının uygulama katmanının bir parçası olmadığı açıkça belirtilmelidir. Bunun yerine, uygulama katmanı, yazılımın kullanıcıya anlamlı veriler sunmak için dayandığı protokollerden ve veri işlemeden sorumludur. Uygulama katmanı protokolleri, e-posta iletişimini sağlayan protokollerden biri olan SMTP'nin yanı sıra HTTP'yi içerir.

6. Sunum Katmanı

Bu katman, verilerin uygulama katmanı tarafından kullanılabilecek şekilde hazırlanmasından öncelikle sorumludur. Başka bir deyişle, katman 6, verileri uygulamalara sunulabilir hale getirir. Sunum katmanı, verilerin çevrilmesinden, şifrelenmesinden ve sıkıştırılmasından sorumludur.

İki iletişim cihazı farklı kodlama yöntemleri kullanabilir, bu nedenle katman 6, gelen verileri, alıcı cihazın uygulama katmanı tarafından anlaşılan bir sözdizimine dönüştürmekten sorumludur.
Cihazlar şifreli bir bağlantı üzerinden iletişim kuruyorsa, 6. katman, gönderici tarafında şifrelemenin eklenmesinden ve ayrıca uygulama katmanına şifrelenmemiş, okunabilir veriler sunabilmesi için alıcı tarafında şifrelemenin kodunun çözülmesinden sorumludur.

Son olarak sunum katmanı, uygulama katmanından aldığı verileri katmana teslim edilmeden önce sıkıştırmaktan da sorumludur.Bu, aktarılan veri miktarını en aza indirerek iletişim hızını ve verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

5. Oturum katmanı

Bu katman, iki cihaz arasındaki bağlantıyı açıp kapatmaktan sorumludur. Bir bağlantının açılması ve kapanması arasındaki süreye oturum denir. Oturum katmanı, tüm değiş tokuş edilen verileri aktarmak için oturumun yeterince uzun süre açık kalmasını sağlar ve ardından kaynak israfını önlemek için oturumu hızla kapatır.
Oturum katmanı ayrıca veri aktarımını kontrol noktalarıyla senkronize eder. Örneğin, 100 megabaytlık bir dosya aktarılırken, oturum katmanı her 5 megabaytta bir kontrol noktası ayarlayabilir. 52 MB'lık bir aktarımdan sonra bağlantı kesilmesi veya arıza olması durumunda, oturum son kontrol noktasından devam ettirilebilir, bu da 50 MB'lik bir verinin daha aktarılması gerektiği anlamına gelir. Kontrol noktaları olmadan, tüm iletimin sıfırdan başlaması gerekecekti.

4. Taşıma katmanı

Katman 4, bu iki cihaz arasındaki uçtan uca iletişimden sorumludur. Bu, oturum katmanından verilerin alınmasını ve bunları katman 3'e göndermeden önce segment adı verilen parçalara ayırmayı içerir. Alıcı cihazdaki taşıma katmanı, segmentleri oturum katmanının kullanabileceği verilere yeniden birleştirmekten sorumludur.
Taşıma katmanı, akış kontrolü ve hata kontrolünden sorumludur. Akış kontrolü, hızlı bağlantıdaki bir göndericinin yavaş bağlantıdaki bir alıcıyı bunaltmamasını sağlamak için en uygun bit hızını belirler. Taşıma katmanı, alıcı tarafta hata kontrolü yaparak, alınan verilerin eksiksiz olduğundan emin olur ve değilse yeniden iletimi talep eder.

3. Ağ katmanı

Ağ katmanı, iki farklı ağ arasında veri aktarımını kolaylaştırmaktan sorumludur. Aynı ağ üzerinde etkileşim halinde olan iki cihaz varsa, ağ katmanına gerek yoktur. Ağ katmanı, taşıma katmanı bölümlerini gönderen cihazda paket adı verilen daha küçük birimlere ayırır ve bu paketleri alıcı cihazda yeniden birleştirir. Ağ katmanı ayrıca verilerin hedefine ulaşması için en iyi fiziksel yolu bulur. Buna yönlendirme denir.

2. Veri bağlantı katmanı

Ağ katmanına çok benzer, ancak 2. katman aynı ağdaki iki cihaz arasında veri aktarımını kolaylaştırır. Bu bağlantı katmanı, ağ katmanından paketleri alır ve bunları çerçeve adı verilen daha küçük parçalara böler. Ağ katmanı gibi, veri bağlantı katmanı da intranet iletişimi için akış denetimi ve hata yönetiminden sorumludur (taşıma katmanı yalnızca ağlar arası iletişim için akış denetimi ve hata yönetimi gerçekleştirir).

1. Fiziksel katman

Bu katman, kablolar ve anahtarlar gibi veri iletiminde yer alan fiziksel ekipmanı içerir. Ayrıca, verilerin 1'ler ve 0'lardan oluşan bir dizi olan bir bit akışına dönüştürüldüğü katmandır. Her iki cihazın fiziksel katmanı, her iki cihazda da 1'lerin 0'lardan ayırt edilebilmesi için bir sinyalleme kuralı üzerinde anlaşmalıdır.

OSI modeli üzerinden veri akışı

İnsan tarafından okunabilen bilgilerin bir ağ üzerinden bir cihazdan diğerine seyahat etmesi için, verilerin ileten cihazdaki OSI modelinin yedi katmanından aşağı doğru ve ardından alıcı uçtaki yedi katmandan yukarı doğru hareket etmesi gerekir.
Örneğin, birisi bir arkadaşına mektup göndermek istiyor. Gönderici, dizüstü bilgisayarındaki e-posta uygulamasında mesajını oluşturur ve ardından gönder'e tıklar. Posta uygulaması, e-posta mesajını protokolü (SMTP) seçecek ve verileri sunum katmanına iletecek olan uygulama katmanına iletecektir. Veriler daha sonra sıkıştırılır ve oturumu başlatan oturum katmanına iletilir.

Veriler daha sonra gönderenin taşıma katmanına gidecek ve burada bölümlere ayrılacak, daha sonra bu bölümler ağ katmanında paketlere bölünecek ve bu da veri bağlantı katmanında çerçevelere ayrılacaktır. Bu katman onları, verileri 1'ler ve 0'lardan oluşan bir bit akışına dönüştürecek ve kablo gibi fiziksel bir ortam aracılığıyla gönderecek olan fiziksel katmana götürecektir.
Alıcının bilgisayarı, veri akışını fiziksel bir ortam (wifi gibi) aracılığıyla aldığında, veriler, cihazlarındaki aynı katman dizisinden geçer, ancak ters sırada. İlk olarak, fiziksel katman, bit akışını 1'ler ve 0'lardan veri bağlantı katmanına iletilen çerçevelere dönüştürür. Veri bağlantı katmanı daha sonra ağ katmanı için çerçeveleri paketleyecektir. Ağ katmanı daha sonra taşıma katmanı için paketlerden segmentler oluşturacak ve bu segmentleri tek bir veri parçası halinde birleştirecektir.

Veriler daha sonra alıcının oturum katmanına gider, bu da verileri sunum katmanına iletir ve ardından oturumu sonlandırır. Sunum katmanı daha sonra sıkıştırmayı kaldırır ve ham verileri uygulama katmanına iletir. Uygulama katmanı, daha sonra, alıcının e-posta yazılımıyla birlikte insan tarafından okunabilen verileri ileterek, gönderenin e-postasının dizüstü bilgisayar ekranında okunmasını sağlar.

Videoda: OSI modeli ve TCP IP protokol yığını. Ethernet Temelleri.