OSI-model

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

OSI-modellen, Open Systems Interconnection Reference Model eller OSI Reference Modellen ) er en lagdelt, abstrakt beskrivelse af komminikation og netværks protokol design, udviklet som en del af Open Systems Interconnection initiativet. Den bliver også kaldt OSI seven layer model.

Indholdsfortegnelse

1 Formålet
2 Beskrivelse af de forskellige lag
3 Lag-grænseflader (samarbejde mellem lagene)
4 Eksempler
5 Humor
6 Eksterne henvisninger

[redigér] Formålet

OSI modellen deler protokol-funktionerne ind i en række lag. Hvert lag har den funktion, at det kun benytter det underliggende lags funktioner, og kun tilbyder funktioner til laget over. Et system der implementerer en sådan protokol opførsel, bestående af en serie af disse lag, kaldes en 'protokol stak' eller bare 'stak'. Protokol stakke kan implementeres enten som hardware, software eller en blanding af begge. Typisk er kun de laveste lag implementeret som hardware, hvor de højereliggende er bedre egnet software-implementationer.

Man holder sig så nogenlunde til OSI modellen i computer- og netværks-industrien. Dets hovedfunktion ligger i interfacet (grænsefladen) mellem lagene, der samtidig bestemmer hvordan disse skal arbejde sammen. Dette betyder at et lag defineret af én producent, kan samarbejde med et, lavet af en anden producent (indforstået er at han har forstået specificationen korrekt). Disse specificationer er ofte kendt som Requests for Comments eller RFC'er i TCP/IP-kredse. Det er en slags liste af ISO-standarder (eller forslag til) i OSI kredse.

Som regel er implementeringen af en ny protokol også lagdelt, ligesom den måde hvorpå andre protokoller er designet. En mulig undtagelse er en 'smutvej', hvor den mest almindelige udveksling der er tilladt af systemet, kan implementeres som en enkelt funktion, på trods af den strækker sig over flere lag.

Denne logiske adskillelse i lag, gør idéen bag en protokol stak meget nemmere at forstå, og tillader opbygningen af sofistikerede, men meget pålidelige protokol stakke. Hvert lag tilbyder det øvre lag, og laver forespørgsler til de underliggende lag. Som før nævnt, er en implementation af flere OSI-lag kaldt en stak (som i TCP/IP stak).

OSI modellen er et hierakisk system af syv lag, der definerer kravene for al kommunikation mellem to computere. Modellen var defineret af International Organization for Standardization i "ISO 7498-1" (der er kommet en "ISO 7489-2"). Den blev skabt for at øge interoperabiliteten mellem forskellige platforme, fra forskellige producenter. Modellen danner grundlag for samarbejde mellem alle elementer, uanset hvem der har lavet dem. I sen-firserne anbefalede ISO, implementationen af modellen som en netværks-standard.

På det tidspunkt, havde TCP/IP været i brug i adskillige år. TCP/IP var en hjørnesten i ARPANET og andre netværk der blev til hvad vi i dag kender som "internettet". Se "RFC 871.", for de større forskelle mellem TCP/IP og ARPANET.

Kun en mindre del af OSI modellen, er i brug i dag. Mange mener specifikationen, er for kompliceret og at dens fulde funktionsevne har taget alt for lang tid at udvikle, selv om der naturligvis også er mange der er store fortalere for OSI modellen.

[redigér] Beskrivelse af de forskellige lag

OSI modellen
	Data enhed	Lag	Funktion
Værts lag	Data	Aplikation	Netværk til program
		Præsentation	Data repræsentation og kryptering
		Session	Kommunikation mellem værter
	Segmenter	Transport	End-to-end forbindelser og stabilitet
Medie lag	Packets	Netværk	Rute bestemmelse og logisk addressering (IP)
	Frames	Data link	Fysisk adressering (MAC & LLC)
	Bit	Fysisk	Medie, signal og binær transmission

[redigér] Lag 7: Applikations laget

Applikations laget danner grundlag for at brugeren har adgang til information på netværket via programmel. Dette lag er bruger-grænsefladen, eller bruger interfacet til programmet, og derigennem til netværket. Eksempler på applikations-lag-protokoller kunne være Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) and Hypertext Transfer Protocol (HTTP).

[redigér] Lag 6: Præsentation laget

Præsentations laget omdanner data til en (af programmet) kendt standard grænseflade, og/eller andre data strukturer. F.eks. til og fra XML.

[redigér] Lag 5: Sessions laget

Sessions laget er det lag der er ansvarlige for "Terminated gracefully" der er en del af TCP og for session checkpointing og recovery, hvis anvendelse ikke er særlig udbredt på internettet.

[redigér] Lag 4: Transport laget

Transport laget tillader umærkelig data-overførsler mellem brugere, og aflaster således de øvre lag for bekymringer, mens de giver pålidelige data-overførsler. Transport laget tjekker pålideligheden af an given forbindelse via flow kontrol, "indpakning"/"udpakning" og fejl kontrol. Nogle protokoller er "state" og "connection" orienterede. Dette betyder at transport laget holder styr på pakkerne og gensender dem der aldrig kom frem. Det bedst kendte eksempel på en Transport lags protokol, er Transmission Control Protocol (TCP). Transport laget er det lag der omdanner data til til TCP pakker eller User Datagram Protocol (UDP), Stream Control Transmission Protocol (SCTP), osv. til pakker.

[redigér] Lag 3: Netværks laget

Netværks laget tilbyder de rutiner der skal til, for at sende en variabel størrelse data-blok, fra kilde til endestation, via et eller flere netværk. Dette lag holder også styr på QoS som "Transport laget" lever højt på. Netværks laget udfører routing-funktioner (sender pakkerne til deres rette modtager), kan udføre ind- og udpakning og rapportere om leverings-fejl. Routere arbejder i dette lag, sender data gennem det udvidede netværk og gør internettet muligt (der existerer også 3. lags (eller IP) Switche). Dette er et logisk adresserings-system, hvor værdier er valgt af netværks administratoren. Adresse-systemet er struktureret hierakisk. Det bedste eksempel på en layer 3 protokol er IP

[redigér] Lag 2: Data Link laget

Data Link laget giver mulighed for at overføre data mellem netværks-moduler og finde, muligvis rette, fejl der måtte optræde i det fysiske lag. Adresserings-metoden er fysisk, d.v.s. MAC-adressen, der i de fleste tilfælde er "hard-coded" inde i netkortet. Nogle netværks-kort understøtter at administratoren specificerer en anden MAC-adresse, men som regel er det ikke muligt at ændre den. Adresseringen er ikke hierakisk opdelt. Det bedst kendte eksempel på dette lag er Ethernet. Andre eksempler på data link protokoller er HDLC og ADCCP for point-to-point eller packet-switched netværk, og Aloha for lokale netværk. På IEEE 802 netværk, og nogle andre netværk, som FDDI, kan dette lag være opdelt i et MAC lag og selve Logical Link Control eller LLC-laget. Det arrangerer bits fra det fysiske lag til frames (brugt af Netværks-laget).

I dette lag arbejder Netværks broer og Switche. Forbindelse foregår mellem lokalt tilsluttede netværk der danner "Data link" domæner til unicast- eller broadcast-forwarding. Andre protokoller kan blive pålagt frames til at danne tunneller og logisk adskildte "Data link" domæner.

[redigér] Lag 1: Det fysiske lag

Det fysiske lag definerer alle elektriske og fysiske rammer for netværks-elementerne. Dette lag dækker stik-type, spændinger og kabel-specificationerne. Netværks-hubs, repeatere, netværks-kort og Host Bus Adaptere (HBA'er brugt i Storage Area Networks) er fysisk-lags enhederare. De mest fremtrædende funktioner af laget er:

Oprettelse og afslutning a elektrisk forbindelse til overførsels-mediet.
Deltager i effektivisering af kommunikation mellem flere brugere. F.eks. contention ("vente på stilhed, før man blander sig") og flow-styring.
Modulering eller oversættelse mellem repræsentationen af digitale data til tilsluttet udstyr og tilsvarende signaler sendt via kommunikations kanalen. Det betyder at de skal omdannes så de kan sendes v.h.a. enten kabel (som kobber eller fiber) eller radio.

I dette lag findes SCSI "busser" og diverse fysisk definerede Ethernet standarder; Ethernet indeholder både dette lag og "data link laget" (lag 2). Det samme gælder andre lokale netværks typer, som Token ring, FDDI og Wireless LAN.

[redigér] Lag-grænseflader (samarbejde mellem lagene)

Ud over de forskellige overførsels-protokollerne, er der også grænseflade standarder for hvordan forskellige lag skal "snakke sammen", det være opefter og ned-efter (typisk defineret af styresystemet). F.eks. erWindows Winsock, Unix' Berkeley sockets og "System V"s Transport Layer Interface, er definitioner på hvordan lagene 4 og derover samarbejder. NDIS og ODI er grænseflader mellem medie laget (lag 2) og netværks protkollen (lag 3).

[redigér] Eksempler

Lag		Eksempler	TCP/IP	SS7	AppleTalk	OSI	IPX	SNA	UMTS
Nr.	Navn	Eksempler	TCP/IP	SS7	AppleTalk	OSI	IPX	SNA	UMTS
7	Applikation	HL7, Modbus, SIP, SSI	HTTP, SMTP, SMPP, SNMP, FTP, Telnet, NFS, NTP, RTP	ISUP, INAP, MAP, TUP, TCAP	AFP	FTAM, X.400, X.500, DAP		APPC
6	Præsentation	TDI, ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG	XDR, SSL, TLS		AFP	ISO 8823, X.226
5	Session	Named Pipes, NetBIOS, SAP, SDP	Sessionoprettelse til TCP		ASP, ADSP, ZIP, PAP	ISO 8327, X.225	NWLink	DLC?
4	Transport	NetBEUI, nanoTCP, nanoUDP	TCP, UDP, SCTP		ATP, NBP, AEP, RTMP	TP0, TP1, TP2, TP3, TP4, OSPF	SPX, RIP
3	Netværk	NetBEUI, Q.931	IP, ICMP, IPsec, ARP, RIP, BGP	MTP-3, SCCP	DDP	X.25 (PLP), CLNP	IPX		RRC (Radio Resource Control)
2	Data Link	Ethernet, 802.11 (WiFi), Token Ring, FDDI, PPP, HDLC, Q.921, Frame Relay, ATM, Fibre Channel		MTP-2	LocalTalk, TokenTalk, EtherTalk, AppleTalk Remote Access, PPP	X.25 (LAPB), Token Bus	IEEE 802.3 framing, Ethernet II framing	SDLC	MAC (Media Access Control)
1	Fysisk	RS-232, V.35, V.34, I.430, I.431, T1, E1, 10BASE-T, 100BASE-TX, POTS, SONET, DSL, 802.11b, 802.11g		MTP-1	RS-232, RS-422, STP, PhoneNet	X.25 (X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, G.703)		Twinax	PHY (Physical Layer)

[redigér] Humor

De syv lag bliver somme tider udvidet (igen i sjov) for til også at dække ikke tekniske begreber eller problemer. En udbredt vits er "10 lags modellen", med 8, 9 og 10 værende "bruger", "økonomisk" og politisk"-lag. I andre versioner er de "ekstra lag", "penge", "politik" og "religiøs". I samme stil refererer teknikere somme tider til et "8. lags problem", hvilket betyder at det er brugeren og ikke netværket den er gal med.