🧩 Что такое модель OSI
Модель OSI (Open Systems Interconnection) — это концептуальная сетевая модель, описывающая взаимодействие между компонентами сетевых систем в виде семи уровней абстракции.
Она разработана ISO (International Organization for Standardization) для стандартизации сетевых взаимодействий.
| Уровень | Название | Основные функции |
|---|---|---|
| 7 | Прикладной (Application) | Обеспечивает взаимодействие пользователя с сетью (HTTP, FTP, DNS, SMTP) |
| 6 | Представительный (Presentation) | Кодирование, шифрование, сжатие данных |
| 5 | Сеансовый (Session) | Устанавливает, поддерживает и завершает сеансы связи |
| 4 | Транспортный (Transport) | Надёжная доставка данных (TCP, UDP) |
| 3 | Сетевой (Network) | Маршрутизация и логическая адресация (IP, ICMP) |
| 2 | Канальный (Data Link) | Физическая адресация, проверка ошибок (Ethernet, ARP) |
| 1 | Физический (Physical) | Передача битов по среде (кабель, сигнал, интерфейсы) |
🌐 Модель TCP/IP
Модель TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) — это практическая реализация принципов OSI, применяемая в современных сетях (включая Интернет).
Она состоит из четырёх уровней, которые объединяют функции модели OSI.
| Уровень TCP/IP | Соответствие OSI | Примеры протоколов |
|---|---|---|
| Прикладной (Application) | Уровни 5–7 OSI | HTTP, HTTPS, DNS, SMTP, FTP |
| Транспортный (Transport) | Уровень 4 OSI | TCP, UDP |
| Интернет (Internet) | Уровень 3 OSI | IP, ICMP |
| Канальный (Network Access) | Уровни 1–2 OSI | Ethernet, ARP, PPP |
🧠 Модель TCP/IP описывает реальную реализацию стеков протоколов, где каждый уровень обеспечивает чётко определённые функции и интерфейсы взаимодействия.
📡 Примеры протоколов по слоям
| Слой | Протокол | Назначение |
|---|---|---|
| Прикладной | HTTP, DNS, FTP, SMTP | Работа приложений и сервисов |
| Транспортный | TCP, UDP | Управление потоком, сегментация и доставка |
| Сетевой | IP, ICMP, OSPF, RIP | Маршрутизация, адресация, диагностика |
| Канальный | Ethernet, ARP, PPP | Фреймы, физические адреса, доступ к среде |
| Физический | IEEE 802.3, RS-232 | Передача сигналов и битов данных |
🌍 Что происходит, когда ты вводишь google.com в браузере
Процесс можно описать как цепочку взаимодействий по уровням модели TCP/IP:
-
Прикладной уровень (Application)
Браузер формирует HTTP/HTTPS-запрос к доменуgoogle.com. -
DNS-запрос (Application → Transport → Internet)
- DNS-клиент обращается к локальному DNS-серверу, чтобы преобразовать имя
google.comв IP-адрес. - Пример:
142.250.184.14(IPv4) или2a00:1450:4009:80f::200e(IPv6).
- DNS-клиент обращается к локальному DNS-серверу, чтобы преобразовать имя
-
Установление TCP-соединения (Transport)
- Используется протокол TCP (port 443) для надёжной передачи.
- Трёхэтапное рукопожатие (three-way handshake):
SYN → SYN-ACK → ACK.
-
Шифрование и безопасность (Application)
- Инициируется TLS handshake — обмен сертификатами и ключами для HTTPS.
-
Маршрутизация (Internet)
- Пакеты проходят через несколько маршрутизаторов (IP-адреса назначаются на каждом узле).
- NAT и PAT преобразуют адреса при выходе в Интернет.
-
Передача по каналу (Network Access)
- На уровне Ethernet формируются кадры, включающие MAC-адреса отправителя и получателя.
- Используется ARP для сопоставления IP и MAC.
-
Ответ от сервера
- Сервер Google отправляет HTML-документ, который браузер отображает пользователю.
- Данные возвращаются по тому же TCP-соединению.
🧭 Ключевая идея
Каждый уровень модели TCP/IP выполняет свою ограниченную функцию, взаимодействуя через стандартизированные интерфейсы.
Эта модульность обеспечивает надёжность, расширяемость и универсальность современных сетей.
📖 Рекомендуемая литература:
- RFC 1122 — Requirements for Internet Hosts — Communication Layers
- RFC 1180 — TCP/IP Tutorial
- Wikipedia: OSI model
- Wikipedia: TCP/IP model