3.5.1 Преимущества использования многоуровневой модели
Зачем нужна модель?
Ты не можешь физически “увидеть” как пакеты данных путешествуют по сети — в отличие от, например, сборки машины на конвейере. Поэтому используют модель — она помогает представить и понять, что происходит внутри сети.
Сложные сетевые процессы разбиваются на управляемые уровни — это и есть суть многоуровневой модели.
Преимущества многоуровневой модели
- Помогает проектировать протоколы — каждый протокол работает на своём уровне и чётко знает, с какими данными работает и как взаимодействует с уровнями выше и ниже
- Стимулирует конкуренцию — оборудование от разных производителей может работать вместе, если оно следует одной модели
- Изолирует изменения — если что-то меняется на одном уровне, это не ломает другие уровни
- Даёт общий язык — все специалисты используют одни и те же термины для описания сети
Две основные модели
Смотри на схему — существуют две модели:
| Модель | Уровней | Кто использует |
|---|---|---|
| OSI | 7 | Эталонная модель, для обучения и понимания |
| TCP/IP | 4 | Реальная модель, используется в интернете |
| OSI - Open Systems Interconnection | ||
| abbreviation |
3.5.2 Эталонная модель OSI
Что такое OSI?
OSI — это подробная эталонная модель, которая описывает что должно происходить на каждом уровне сети, но не диктует как именно это реализовать. Также она описывает, как каждый уровень взаимодействует с уровнями выше и ниже.
7 уровней OSI — подробно
| № | Уровень | Что делает |
|---|---|---|
| 7 | Application (Прикладной) | Протоколы для общения между приложениями. Например: браузер общается с веб-сервером |
| 6 | Presentation (Представления) | Единый формат данных — шифрование, сжатие, кодировка (например UTF-8) |
| 5 | Session (Сеансовый) | Управляет диалогом: открывает, поддерживает и закрывает сессии между устройствами |
| 4 | Transport (Транспортный) | Делит данные на сегменты, передаёт и собирает обратно на стороне получателя |
| 3 | Network (Сетевой) | Доставка отдельных пакетов данных между устройствами через сеть (маршрутизация) |
| 2 | Data Link (Канальный) | Обмен кадрами данных между устройствами в одной среде передачи (например Ethernet) |
| 1 | Physical (Физический) | Физическое подключение: кабели, сигналы, биты — активация и деактивация соединения |
Важное примечание
В TCP/IP модели уровни называют по имени, а в OSI — чаще по номеру. Например: “Layer 1” = физический, “Layer 2” = канальный и т.д.
Это важно знать, потому что в реальной работе сетевики говорят именно так: “проблема на Layer 2” или “это работает на Layer 3”.
3.5.3 Модель TCP/IP
Что такое TCP/IP модель?
TCP/IP была создана в начале 1970-х годов и иногда называется “интернет-моделью”. В отличие от OSI (которая чисто теоретическая), TCP/IP — это практическая модель, которая описывает реальные протоколы, используемые в интернете сегодня.
4 уровня TCP/IP
| № | Уровень | Что делает |
|---|---|---|
| 4 | Application (Прикладной) | Представляет данные пользователю, кодирование и управление диалогом (HTTP, DNS, FTP…) |
| 3 | Transport (Транспортный) | Обеспечивает связь между устройствами через разные сети (TCP, UDP) |
| 2 | Internet (Интернет) | Определяет наилучший маршрут доставки данных через сеть (IP, ICMP) |
| 1 | Network Access (Сетевой доступ) | Управляет физическим оборудованием и средой передачи (Ethernet, WLAN) |
Про стандарты TCP/IP — IETF и RFC
Стандарты TCP/IP разрабатываются открыто — через документы под названием RFC (Request for Comments). Их пишут сетевые инженеры и публикуют для обсуждения в организации IETF (Internet Engineering Task Force). Именно так развивается интернет — публично и коллективно.
Итоговое сравнение OSI vs TCP/IP
| OSI | TCP/IP | |
|---|---|---|
| Уровней | 7 | 4 |
| Назначение | Эталон для обучения | Реальная рабочая модель |
| Создан | ISO | DARPA (США, 1970-е) |
| Применение | Теория, диагностика | Интернет, все сети |
3.5.4 Сравнение моделей OSI и TCP/IP
Главная идея
Протоколы TCP/IP можно описать через обе модели. OSI просто детализирует некоторые уровни TCP/IP, разбивая их на более мелкие части.
Как уровни соответствуют друг другу
| OSI | TCP/IP | Комментарий |
|---|---|---|
| 7 - Application | ||
| 6 - Presentation | Application | Три уровня OSI объединены в один |
| 5 - Session | ||
| 4 - Transport | Transport | Совпадают напрямую ✓ |
| 3 - Network | Internet | Совпадают напрямую ✓ |
| 2 - Data Link | Network Access | Два уровня OSI объединены в один |
| 1 - Physical |
Ключевые сходства и различия
Совпадают напрямую:
- OSI Layer 3 (Network) = TCP/IP Internet — оба отвечают за адресацию и маршрутизацию пакетов
- OSI Layer 4 (Transport) = TCP/IP Transport — оба отвечают за надёжную доставку данных между отправителем и получателем
Различаются:
- Верхние уровни: OSI разбивает прикладной уровень на 3 части (5, 6, 7) — это удобно разработчикам приложений. TCP/IP объединяет всё в один Application
- Нижние уровни: TCP/IP не уточняет, какой протокол использовать на физическом уровне — это делает OSI, разделяя Layer 1 (Physical) и Layer 2 (Data Link)
Когда какую модель используют?
- TCP/IP — когда говорят о реальной работе сети и протоколах интернета
- OSI — когда говорят о нижних уровнях (физика и канальный), или когда нужна более детальная классификация
На практике сетевые инженеры используют обе модели — в зависимости от контекста.
