Bardzo miło mi poinformować, że właśnie rozpoczynamy nową serię artykułów na naszym blogu pt. „Analiza modelu OSI w prostych słowach”, gdzie będziemy starać się przekazać podstawową wiedzę o modelu OSI, bez specjalistycznego żargonu językowego.
W pierwszym z nich zajmiemy się absolutnymi podstawami dotyczącymi tego zagadnienia.
Model OSI (Open Systems Interconnection Reference Model ), to temat, który przewija się w praktycznie każdej rozmowie o sieciach komputerowych. Może wydawać się zawiły, ale po krótkiej analizie okazuje się, że jest to narzędzie niezwykle pomocne, zwłaszcza gdy chcemy zrozumieć, jak działa komunikacja w sieci.
Zacznijmy od podstaw – definicja
Model OSI to siedmiowarstwowa struktura teoretyczna, która pomaga zrozumieć, jak dane przechodzą od jednego urządzenia do drugiego w sieci.
Jako metafora niech posłuży myślenie o nim jak o planie podróży – dane przebywają każdą warstwę krok po kroku, aż dotrą do celu. Ważne jest, aby wiedzieć, że model OSI jest modelem koncepcyjnym. Oznacza to, że nie jest bezpośrednio odwzorowany w rzeczywistych protokołach, ale wiele z nich odnosi się do poszczególnych warstw tego modelu.
Dla lepszego zrozumienia mojego artykułu wśród osób słabo zorientowanych w kwestiach technicznych, będę używał prostej metafory przy omówieniu poszczególnych warstw.
Warstwa fizyczna – fundament całej komunikacji
Pierwsza warstwa, czyli warstwa fizyczna, odpowiada za przesyłanie sygnałów elektrycznych lub optycznych między urządzeniami. W praktyce oznacza to wszystko, co wiąże się z fizycznym połączeniem – kable, złącza czy nawet fale radiowe w przypadku Wi-Fi. To tutaj dane przekształcane są w sygnały, które mogą być zrozumiane przez urządzenia po obu stronach połączenia.
Kiedy robimy drogę, musimy położyć asfalt – bez tego nie da się po niej jechać.
Warstwa łącza danych – komunikacja w obrębie sieci lokalnej
Druga warstwa, warstwa łącza danych, jest odpowiedzialna za transmisję danych w obrębie sieci lokalnej (LAN). To tutaj dane są organizowane w ramki, które zawierają dane oraz informacje niezbędne do ich dostarczenia, takie jak adresy MAC. To poziom, na którym następuje detekcja i korekcja błędów, co zapobiega przesyłaniu uszkodzonych danych.
Wyobraź sobie, że to jak zabezpieczenie bagażu na lotnisku – zanim cokolwiek poleci dalej, musimy być pewni, że wszystko jest na swoim miejscu.
Warstwa sieciowa – kierowanie ruchem
Warstwa trzecia, czyli warstwa sieciowa, zajmuje się trasowaniem danych między różnymi sieciami. To tutaj działa adresowanie IP, które umożliwia odnalezienie właściwej drogi do docelowego urządzenia, niezależnie od tego, gdzie się znajduje.
Wyobraź sobie to jako GPS – dane muszą znaleźć najkrótszą i najbezpieczniejszą drogę do miejsca docelowego, niezależnie od przeszkód po drodze.
Warstwa transportowa – zarządzanie połączeniami
Czwarta warstwa, warstwa transportowa, to poziom, na którym dane są dzielone na segmenty i odbierane w odpowiedniej kolejności, nawet jeśli dotrą w różnym czasie. Działają tutaj dwa protokoły – TCP (Transmission Control Protocol), który zapewnia niezawodność połączenia, oraz UDP (User Datagram Protocol), który pozwala na szybszą, choć mniej bezpieczną transmisję. W praktyce, jeśli ktoś mówi o zapewnieniu stabilności połączenia w sieci, prawdopodobnie ma na myśli działania w warstwie transportowej.
Jest to jak sortowanie poczty – nawet jeśli listy dotrą w różnym czasie, muszą być ułożone w odpowiedniej kolejności.
Warstwa sesji – organizacja komunikacji
Warstwa sesji, czyli warstwa piąta, odpowiada za utrzymanie i zarządzanie sesjami komunikacyjnymi między urządzeniami. To tutaj określane są zasady, kiedy jedno urządzenie może zacząć wysyłać dane, a kiedy musi się zatrzymać i czekać na odpowiedź.
Sesja to po prostu jak czasowa relacja między dwoma komunikującymi się stronami.
Jeśli kiedykolwiek uczestniczyłeś w spotkaniu online (np. Microsoft Teams), warstwa sesji to coś, co sprawia, że wszyscy uczestnicy mogą mówić i słuchać w odpowiednich momentach jednocześnie.
Warstwa prezentacji – tłumaczenie danych
Szósta warstwa, warstwa prezentacji, zajmuje się tłumaczeniem danych między różnymi formatami, szyfrowaniem i kompresją. Jest to tłumacz, który przekształca dane na format zrozumiały dla aplikacji, bez zmiany ich znaczenia. To tu odbywa się np. konwersja między różnymi kodowaniami tekstu.
Wyobraźmy sobie, że to jak tłumacz na konferencji międzynarodowej – bez względu na to, w jakim języku mówi prelegent, każdy z uczestników otrzymuje informacje w zrozumiałym dla siebie języku.
Warstwa aplikacji – interfejs dla użytkownika
Na samym szczycie znajduje się warstwa aplikacji, czyli warstwa siódma, która już bezpośrednio komunikuje się z użytkownikiem lub aplikacją. To tutaj działają protokoły, takie jak HTTP, FTP czy SMTP, które pozwalają na przeglądanie stron internetowych, przesyłanie plików, wysyłanie maili itp… To ten poziom, który widzisz na co dzień, używając swojego komputera, telefonu czy innego urządzenia podłączonego do sieci.
Jeśli chcesz np. żeby Twoja strona internetowa czy skrzynka mailowa działała poprawnie, musisz zadbać o to, by warstwa aplikacji była odpowiednio skonfigurowana.
Dlaczego o tym piszemy?
Znajomość modelu OSI nie tylko pomaga w zrozumieniu, jak działa sieć, ale również jest bardzo pomocna przy rozwiązywaniu problemów.
Kiedy coś przestaje działać, analiza problemu warstwa po warstwie pozwoli szybciej zlokalizować źródło kłopotów. Można to porównać do diagnostyki samochodowej – kiedy coś nie działa, nie zaczynasz od rozkręcania całego pojazdu, ale sprawdzasz po kolei poszczególne elementy.
Model OSI to po prostu podstawowe narzędzie dla każdego, kto chce zrozumieć, jak funkcjonuje komunikacja w sieci.
Niezależnie od tego jaki jest Twój poziom wiedzy – znajomość tej struktury pomoże Ci zrozumieć, jak dane przepływają przez sieć, jak są przetwarzane i w jaki sposób można poprawić ich bezpieczeństwo.
W kolejnych częściach przyjrzymy się bardziej szczegółowo poszczególnym warstwom.
Wróć
