Table of Contents

Bazele rețelelor: Înțelegerea straturilor OSI și a modelului TCP IP

Introducere

În lumea rețelelor, înțelegerea protocoalelor și a modelelor care guvernează comunicarea este esențială. Două cadre utilizate pe scară largă sunt modelul **OSI (Open Systems Interconnection) ** și modelul **TCP IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) **. Aceste modele oferă o abordare structurată a rețelelor și servesc drept bază pentru construirea și depanarea sistemelor de rețea. Acest articol își propune să explice straturile OSI și modelul TCP IP într-un mod clar și concis.

Straturile OSI

Modelul OSI este un cadru conceptual care descrie modul în care protocoalele de rețea interacționează și permit comunicarea între diferite sisteme. Acesta este alcătuit din șapte straturi, fiecare cu responsabilități unice.

| Stratul OSI | Descrierea stratului | Exemple | Protocoale | Standarde | Standarde |—————-|—————————————————————|———————|————————————————|———————————————| | Stratul fizic | Se ocupă de transmiterea fizică a datelor | Cabluri, conectori | Ethernet, USB, HDMI | IEEE 802.3, USB 3.0 | | Stratul de legătură de date | Asigură transferul fiabil de date între noduri adiacente | Comutatoare, NIC-uri | Ethernet, Wi-Fi (802.11), PPP | IEEE 802.3, IEEE 802.11, RFC 1662 | | Stratul de rețea | Rutează pachetele de date în diferite rețele | Routere | IP, ICMP, ARP | IPv4 (RFC 791), IPv6 (RFC 2460), ARP (RFC 826)| | Stratul de transport | Asigură o livrare fiabilă a datelor de la un capăt la altul | Gateway-uri | TCP, UDP | TCP (RFC 793), UDP (RFC 768) | | Strat de sesiune | Gestionează sesiunile de comunicare între aplicații | NetBIOS | NetBIOS, SIP | RFC 1001, RFC 1002, RFC 3261 | Stratul de prezentare | Se ocupă de sintaxa și semantica schimbului de informații | SSL, HTTP | SSL/TLS, HTTP | SSL/TLS (RFC 5246), HTTP (RFC 2616) | SSL/TLS (RFC 5246), HTTP (RFC 2616) | SSL/TLS (RFC 5246), HTTP (RFC 2616) | Stratul de aplicație| Interacționează direct cu aplicațiile utilizatorilor finali | Browsere web, clienți de e-mail | HTTP, FTP, SMTP, DNS | HTTP (RFC 2616), FTP (RFC 959), SMTP (RFC 5321), DNS (RFC 1035) |

Să explorăm fiecare strat în detaliu:

Stratul 1: Stratul fizic

Capa fizică este cel mai de jos nivel al modelului OSI și se ocupă de transmiterea fizică a datelor într-o rețea. Acesta definește componentele hardware, cum ar fi cablurile, conectorii și interfețele de rețea, care transmit semnale binare (0s și 1s). Printre exemplele de protocoale din acest nivel se numără Ethernet, USB și HDMI.

Nivelul 2: Nivelul de legătură de date

Stratul Data Link Layer este responsabil pentru transferul fiabil de date între nodurile de rețea adiacente, cum ar fi switch-urile și plăcile de interfață de rețea (NIC). Acesta asigură transmiterea fără erori și oferă mecanisme pentru controlul fluxului și detectarea erorilor. Printre protocoalele obișnuite din acest nivel se numără Ethernet, Wi-Fi (802.11) și protocolul punct-la-punct (PPP).

Nivelul 3: Nivelul de rețea

Stratul Network Layer este responsabil pentru rutarea pachetelor de date în diferite rețele. Acesta determină căile optime pentru transmiterea datelor pe baza condițiilor de rețea și a schemelor de adresare. Protocolul Internet (IP) este un protocol fundamental în acest nivel și atribuie adrese IP unice dispozitivelor în scopul identificării și al direcționării.

Nivelul 4: Nivelul de transport

Stratul de transport asigură transmiterea fiabilă și eficientă a datelor de la un capăt la altul între aplicațiile care rulează pe diferite dispozitive. Acesta stabilește conexiuni, segmentează datele în unități mai mici (dacă este necesar) și oferă mecanisme pentru recuperarea erorilor și controlul fluxului. Protocolul de control al transmiterii (TCP)** și protocolul de control al transmisiei (UDP)** sunt protocoale de transport utilizate în mod obișnuit.

Nivelul 5: Nivelul de sesiune

Nivelul Session Layer gestionează sesiunile de comunicare între aplicațiile care rulează pe diferite dispozitive. Acesta stabilește, menține și termină aceste sesiuni, permițând schimbul de date între procese. Acest strat este responsabil pentru sincronizare și controlul dialogului. Exemple de protocoale din acest nivel includ NetBIOS și Session Initiation Protocol (SIP).

Nivelul 6: Nivelul de prezentare

Stratul de prezentare se ocupă de sintaxa și semantica informațiilor schimbate între sisteme. Acesta se asigură că datele sunt corect formatate, codificate și criptate pentru o transmisie sigură. Acest strat este responsabil de comprimarea datelor, criptarea și conversia protocoalelor. Exemple de protocoale din acest nivel includ Secure Sockets Layer (SSL) și Hypertext Transfer Protocol (HTTP).

Stratul 7: Stratul de aplicație

Nivelul Application Layer este stratul cel mai înalt al modelului OSI și interacționează direct cu aplicațiile utilizatorului final. Acesta oferă servicii care permit comunicarea între utilizatori și schimbul de date. Exemple de protocoale din acest nivel includ HTTP, FTP, SMTP și DNS.

Modelul TCP IP

În timp ce modelul OSI oferă un cadru conceptual, modelul TCP IP reprezintă suita de protocoale utilizată efectiv pe internet. Acesta cuprinde patru straturi, care se aliniază cu anumite straturi ale modelului OSI.

Stratul TCP IP | Descrierea stratului | Exemple | Protocoale | Protocoale | |———————|—————————————————————|———————|————————————————-| | Stratul de interfață de rețea | Se ocupă de transmiterea fizică a datelor | NIC, cabluri Ethernet | Ethernet, Wi-Fi (802.11) | | Stratul Internet | Responsabil cu adresarea, rutarea și fragmentarea datelor | Rutere | IP, ICMP, ARP | | Stratul de transport | Asigură o comunicare fiabilă și orientată spre conexiune | Gateways | TCP, UDP | | Stratul de aplicații | Reprezintă interfața dintre aplicații și protocoale | Browsere web, clienți de e-mail | HTTP, FTP, SMTP, DNS |

Să explorăm aceste straturi:

Stratul 1: Stratul de interfață de rețea

Stratul Network Interface Layer corespunde combinației dintre Physical și Data Link Layers** din modelul OSI. Acesta se ocupă de transmiterea fizică a datelor în rețea și furnizează protocoale pentru controlul legăturii de date.

Nivelul 2: Nivelul Internet

Stratul Internet este echivalent cu stratul Rețea din modelul OSI. Cuprinde protocolul IP, care este responsabil pentru adresarea, rutarea și fragmentarea pachetelor de date pentru transmiterea în rețele.

Nivelul 3: Nivelul de transport

Stratul de transport din modelul TCP IP se aliniază cu stratul de transport din modelul OSI. Acesta asigură o comunicare fiabilă și orientată spre conexiune cu ajutorul protocolului TCP sau o comunicare ușoară, fără conexiune cu ajutorul protocolului UDP.

Nivelul 4: Nivelul de aplicație

Stratul Aplicație din modelul TCP IP include funcționalitatea straturilor Sesiune, Prezentare și Aplicație din modelul OSI. Acesta reprezintă interfața dintre aplicații și protocoalele de rețea subiacente.

Concluzie

Înțelegerea straturilor OSI și a modelului TCP IP este crucială pentru oricine este implicat în rețele. Aceste modele oferă un cadru pentru înțelegerea modului de funcționare a rețelelor și a protocoalelor care facilitează comunicarea. Înțelegând funcțiile fiecărui strat, administratorii de rețea și inginerii pot depana problemele în mod eficient și proiecta sisteme de rețea robuste.

Referințe: