OSI model (tsz. OSI models)
OSI model (tsz. OSI models)
Az OSI modell egy referenciamodell, ami azt jelenti, hogy segít megérteni a hálózati működést, de a modern protokollok, például az Internet Protocol Suite (TCP/IP modell) néhány réteget egyesít és nem követi teljesen az OSI hét rétegét.
Az Open Systems Interconnection ( OSI ) modell a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) által kifejlesztett referenciamodell, amely "közös alapot biztosít a szabványok fejlesztésének koordinálásához a rendszerek összekapcsolása céljából".
Az OSI referenciamodellben a kommunikációs rendszer összetevőit hét absztrakciós rétegben különböztetik meg : fizikai, adatkapcsolati, hálózat, szállítás, munkamenet, prezentáció és alkalmazás.
A modell a kommunikációt írja le a bitek átviteli közegen keresztüli fizikai megvalósításától az elosztott alkalmazás adatainak legmagasabb szintű megjelenítéséig . Minden réteg jól meghatározott funkciókkal és szemantikával rendelkezik, és egy funkcionalitási osztályt szolgál ki a felette lévő réteg számára, és az alatta lévő réteg szolgálja ki őket. A kialakult, jól ismert kommunikációs protokollokat a szoftverfejlesztés során a modell függvényhívási hierarchiájába bontják.
Az RFC 1122- ben és az RFC 1123- ban meghatározott internetes protokollcsomag az OSI-modellhez hasonlóan kifejlesztett hálózati modell, amelyet elsősorban az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma finanszírozott. Ez volt az internet fejlődésének alapja . Általános fizikai kapcsolatokat feltételezett, és elsősorban a kommunikáció szoftveres rétegeire összpontosított, hasonló, de sokkal kevésbé szigorú szerkezettel, mint az OSI-modell.
Összehasonlításképpen, számos hálózati modell igyekezett létrehozni egy intellektuális keretet a hálózati fogalmak és tevékenységek tisztázásához, de egyik sem volt olyan sikeres, mint az OSI referenciamodell, és az információtechnológia területén a hálózatépítés megvitatása és tanítása standard modelljévé vált . A modell transzparens kommunikációt tesz lehetővé a protokolladat-egységek (PDU-k) egyenértékű cseréjén keresztül két fél között, az úgynevezett peer-to-peer hálózaton keresztül (más néven peer-to-peer kommunikáció). Ennek eredményeként az OSI referenciamodell nemcsak a szakemberek és a nem szakemberek körében vált fontos elemmé, hanem az egy vagy több fél közötti hálózatépítésben is, nagyrészt általánosan elfogadott felhasználóbarát keretének köszönhetően.
Kommunikáció az OSI-modellben (például a 3-5. réteggel)
Történelem
Az OSI-modell fejlesztése az 1970-es évek végén kezdődött, hogy támogassa a különféle számítógépes hálózati módszerek megjelenését, amelyek versengtek az alkalmazásért a nagy nemzeti hálózatépítési erőfeszítésekben a világon (lásd OSI protokollok és Protokollháborúk ). Az 1980-as években a modell a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) Open Systems Interconnection csoportjának működő terméke lett. Miközben megpróbálta átfogó leírást adni a hálózatépítésről, a modell nem kapott bizalmat az internet tervezése során , ami tükröződik a kevésbé előíró Internet Protocol Suite- ban is, amelyet főként az Internet Engineering Task Force (IETF) égisze alatt szponzorált .
Az 1970-es évek elején és közepén a hálózatépítést nagyrészt kormány szponzorálta ( NPL hálózat az Egyesült Királyságban, ARPANET az Egyesült Államokban, CYCLADES Franciaországban), vagy a gyártók saját szabványokkal, például az IBM Systems Network Architecture és Digital Equipment Corporation DECnet - jei alapján fejlesztették ki . A nyilvános adathálózatok még csak most kezdtek kialakulni, és az 1970-es évek végén kezdték használni az X.25 szabványt.
A kísérleti csomagkapcsolt rendszer az Egyesült Királyságban c. 1973-1975 azonosította a magasabb szintű protokollok meghatározásának szükségességét. Az Egyesült Királyság Nemzeti Számítástechnikai Központja , a Why Distributed Computing című kiadványa , amely a számítógépes rendszerek jövőbeli konfigurációival kapcsolatos jelentős kutatásokból származott, azt eredményezte, hogy az Egyesült Királyság az ISO 1977. márciusi sydney-i találkozóján előterjesztette egy nemzetközi szabványügyi bizottság igényét, amely foglalkozna ezzel a területtel .
1977-től az ISO elindított egy programot a hálózatépítés általános szabványainak és módszereinek kidolgozására. Hasonló folyamat alakult ki a Nemzetközi Távíró és Telefon Konzultatív Bizottságban (CCITT, franciául: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique ). Mindkét szerv olyan dokumentumokat dolgozott ki, amelyek hasonló hálózati modelleket határoztak meg. A brit Kereskedelmi és Ipari Minisztérium titkárságként működött, az Egyesült Királyság egyetemei pedig kidolgozták a szabványok prototípusait .
Az OSI modellt először Washingtonban, 1978 februárjában határozta meg nyers formában Hubert Zimmermann francia szoftvermérnök , a finomított, de még mindig vázlatos szabványt az ISO 1980-ban tette közzé .
A referenciamodell kidolgozóinak számos egymással versengő prioritással és érdekkel kellett megküzdeniük. A technológiai változás üteme szükségessé tette olyan szabványok meghatározását, amelyekhez az új rendszerek konvergálhatnak, ahelyett, hogy utólag szabványosították volna az eljárásokat; a szabványok kidolgozásának hagyományos megközelítésének fordítottja. Bár maga nem szabvány, de keretrendszer volt, amelyben a jövőbeni szabványokat meghatározhatták.
1983 májusában a CCITT- és az ISO-dokumentumokat egyesítették, és létrehozták a Nyílt rendszerek összekapcsolásának alapvető referenciamodelljét , amelyet általában nyílt rendszerek összekapcsolási referenciamodelljeként , OSI-referenciamodelljeként vagy egyszerűen OSI-modellként szoktak emlegetni . 1984-ben jelentette meg az ISO ISO 7498 szabványként és az átkeresztelt CCITT (jelenleg a Nemzetközi Távközlési Unió vagy ITU-T távközlési szabványosítási ágazata ) X.200 szabványként.
Az OSI-nak két fő összetevője volt: a hálózatépítés absztrakt modellje, az úgynevezett Basic Reference Model vagy hétrétegű modell, és egy sor speciális protokoll . Az OSI referenciamodell jelentős előrelépést jelentett a hálózati koncepciók szabványosításában . Támogatta a protokollrétegek konzisztens modelljének ötletét, amely meghatározza a hálózati eszközök és szoftverek közötti együttműködést.
A hétrétegű modell koncepcióját Charles Bachman munkája adta a Honeywell Information Systems- nél . Az OSI tervezésének különböző vonatkozásai az NPL hálózattal, az ARPANET-tel, a CYCLADES-tel, az EIN-nel és a Nemzetközi Hálózati Munkacsoporttal ( IFIP WG6.1) szerzett tapasztalatok alapján alakultak ki. Ebben a modellben egy hálózati rendszert rétegekre osztottak. Minden rétegen belül egy vagy több entitás valósítja meg a funkcióit. Mindegyik entitás közvetlenül csak a közvetlenül alatta lévő réteggel lépett kapcsolatba, és lehetőséget biztosított a felette lévő réteg számára.
Az OSI szabványok dokumentumai az ITU-T-től X.200 ajánlássorozatként érhetők el. A protokoll-specifikációk egy része az ITU-T X sorozat részeként is elérhető volt. Az OSI modellre vonatkozó megfelelő ISO/IEC szabványok az ISO-tól szerezhetők be. Nem mindegyik ingyenes.
Az OSI egy iparági erőfeszítés volt, és megpróbálta rávenni az iparági szereplőket, hogy megállapodjanak közös hálózati szabványokról a több gyártó közötti együttműködés biztosítása érdekében. Gyakori volt, hogy a nagy hálózatok több hálózati protokollcsomagot támogattak, és sok eszköz nem tudott együttműködni más eszközökkel a közös protokollok hiánya miatt. Az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején a mérnökök, szervezetek és nemzetek polarizálódtak a tekintetben, hogy melyik szabvány , az OSI-modell vagy az Internet protokollcsomag eredményezi a legjobb és legrobusztusabb számítógépes hálózatokat. Míg azonban az OSI az 1980-as évek végén fejlesztette ki hálózati szabványait, A TCP/IP széles körben elterjedt a többszállítós hálózatokon az internetezésre .
Az OSI modellt továbbra is referenciaként használják az oktatáshoz és a dokumentációhoz; azonban az eredetileg a modellhez kigondolt OSI protokollok nem nyertek népszerűséget. Egyes mérnökök azzal érvelnek, hogy az OSI referenciamodell továbbra is releváns a számítási felhőben . Mások szerint az eredeti OSI-modell nem illeszkedik a mai hálózati protokollokhoz, és helyette egy egyszerűsített megközelítést javasoltak.
Meghatározások A kommunikációs protokollok lehetővé teszik, hogy az egyik gazdagépen lévő entitás kölcsönhatásba lépjen egy másik gazdagép ugyanazon a rétegén lévő megfelelő entitással. A szolgáltatásdefiníciók, akárcsak az OSI-modell, absztrakt módon írják le az N réteg számára az N-1 réteg által biztosított funkcionalitást , ahol N a helyi gazdagépen működő hét protokollréteg egyike.
Mindegyik N szinten két entitás a kommunikáló eszközökön (N rétegbeli peer ) protokoll adategységeket (PDU-kat) cserél egy N réteg protokollon keresztül . Minden PDU tartalmaz egy hasznos adatot, az úgynevezett szolgáltatási adategységet (SDU), valamint a protokollhoz kapcsolódó fejléceket vagy lábléceket.
Az adatfeldolgozás két egymással kommunikáló OSI-kompatibilis eszközzel a következőképpen zajlik:
A továbbítandó adatok az adó eszköz legfelső rétegében ( N réteg ) egy protokoll adategységbe ( PDU ) épülnek fel. A PDU az N-1 rétegbe kerül , ahol szolgáltatásadat-egységként ( SDU ) ismert . Az N-1 rétegben az SDU össze van kapcsolva egy fejléccel, egy lábléccsel vagy mindkettővel, így egy N-1 réteg PDU-t hoz létre . Ezután az N-2 rétegre kerül . A folyamat a legalacsonyabb szint eléréséig folytatódik, ahonnan az adatok a fogadó készülékhez kerülnek. A fogadó eszközön az adatok a legalacsonyabb rétegtől a legmagasabb szintig SDU -k sorozataként kerülnek átadásra, miközben az egyes rétegek fejlécéből vagy láblécéből egymás után lekerülnek a legfelső rétegig, ahol az utolsó adatot is felhasználják. Szabványdokumentumok Az OSI modellt az ISO/IEC 7498 szabvány határozza meg, amely a következő részekből áll:
ISO/IEC 7498-1 Az alapmodell ISO/IEC 7498-2 biztonsági architektúra ISO/IEC 7498-3 Elnevezés és címzés ISO/IEC 7498-4 Menedzsment keretrendszer Az ISO/IEC 7498-1 ITU-T X.200 ajánlásként is megjelent.