15.1.1 Прикладной уровень (Application Layer)
Что это такое?
Прикладной уровень — это самый верхний уровень в моделях OSI и TCP/IP, ближайший к конечному пользователю. Он служит интерфейсом между приложениями (браузер, почта, мессенджер) и сетью, по которой передаются данные.
Проще говоря: именно этот уровень отвечает за то, чтобы программы на компьютере-отправителе и компьютере-получателе могли обмениваться данными.
Сравнение OSI и TCP/IP (из схемы)
В модели OSI есть 7 уровней, а в TCP/IP — только 4. Верхние три уровня OSI объединяются в один уровень Application в TCP/IP:
Протоколы прикладного уровня
Их очень много, и постоянно появляются новые. Основные:
- DNS — Domain Name System (преобразует доменные имена в IP-адреса)
- HTTP — передача веб-страниц
- SMTP — отправка email
- POP3 — получение email
- DHCP — автоматическая выдача IP-адресов
- FTP / TFTP — передача файлов
- IMAP — доступ к почте на сервере
15.1.2 Уровень представления и сеансовый уровень
Уровень представления (Presentation Layer) — OSI уровень 6
У него три главные функции:
1. Форматирование данных — преобразует данные в формат, понятный устройству-получателю. Например, если одна программа работает с одной кодировкой, а другая — с иной, этот уровень “переводит”.
2. Сжатие данных — сжимает данные так, чтобы получатель мог их распаковать. Это ускоряет передачу.
3. Шифрование/дешифрование — шифрует данные перед отправкой и расшифровывает при получении (например, HTTPS).
Также этот уровень устанавливает стандарты форматов файлов:
| Тип | Форматы |
|---|---|
| Видео | MKV, MPG, MOV |
| Изображения | GIF, JPG, PNG |
Сеансовый уровень (Session Layer) — OSI уровень 5
Как следует из названия, этот уровень создаёт и поддерживает сеансы (сессии) между приложениями отправителя и получателя.
Он отвечает за:
- Открытие диалога между двумя приложениями
- Поддержание сессии активной во время обмена данными
- Восстановление сессии, если она была прервана или долго простаивала
Аналогия: представь телефонный разговор — кто-то должен поднять трубку, поддерживать связь и завершить звонок. Это и есть задача сеансового уровня.
В модели TCP/IP все три уровня (Application, Presentation, Session) объединены в один — Application Layer.
15.1.3 Протоколы прикладного уровня TCP/IP
Протоколы должны быть совместимы на обоих устройствах (отправитель и получатель), иначе связь не состоится.
1. Name System — Система имён
| Протокол | Порт | Функция |
|---|---|---|
| DNS | TCP/UDP 53 | Переводит доменные имена (cisco.com) в IP-адреса |
2. Host Config — Настройка хостов
| Протокол | Порт | Функция |
|---|---|---|
| BOOTP | UDP: клиент 68, сервер 67 | Старый протокол — позволял бездисковым машинам узнать свой IP и загрузить ОС по сети. Вытесняется DHCP |
| DHCP | UDP: клиент 68, сервер 67 | Автоматически выдаёт IP-адреса устройствам, освобождает их когда они больше не нужны |
BOOTP - Bootstarp Protocol #abbreviation
3. Email — Электронная почта
| Протокол | Порт | Функция |
|---|---|---|
| SMTP | TCP 25 | Отправка писем: от клиента на сервер и между серверами |
| POP3 | TCP 110 | Получение писем: скачивает письма с сервера на устройство (письма удаляются с сервера) |
| IMAP | TCP 143 | Доступ к письмам прямо на сервере, письма хранятся там (удобно для нескольких устройств) |
4. File Transfer — Передача файлов
| Протокол | Порт | Функция |
|---|---|---|
| FTP | TCP 20–21 | Надёжная передача файлов между хостами, с подтверждением доставки |
| TFTP | UDP 69 | Упрощённая передача без подтверждения, меньше нагрузки. Используется, например, для загрузки прошивок на сетевые устройства |
5. Web — Веб
| Протокол | Порт | Функция |
|---|---|---|
| HTTP | TCP 80, 8080 | Передача веб-страниц: текст, картинки, видео, аудио |
| HTTPS | TCP/UDP 443 | То же, что HTTP, но с шифрованием. Браузер проверяет подлинность сайта |
Запомни порты — они часто встречаются на экзаменах CCNA: 53, 67/68, 25, 110, 143, 20/21, 69, 80, 443.