CHƯƠNG 2: MÔ  HÌNH OSI 

nKiến trúc phân tầng và mô hình OSI (Open System

Interconnect) 

Nguyên tắc của kiến trúc phân tầng là:

nMỗi hệ thống trong một mạng đều có cùng cấu trúc tầng

nMối quan hệ (giao diện) giữa hai tầng kề nhau và mối quan hệ giữa hai tầng đồng mức ở hai hệ thống nối kết với nhau. Nếu một hệ thống mạng có N tầng thì tổng số các quan hệ (giao diện) cần phải xây dựng là 2*N –1.

nQui ước dữ liệu ở bên hệ thống gửi (sender) được truyền từ tầng trên xuống tầng dưới và truyền sang hệ thống nhận (receiver) bằng đường truyền vật lý và cứ thế đi ngược lên các tầng trên

Tổng quan về mô hình OSI 

nMô hình OSI phân chia kiến trúc mạng máy tính thành 7 tầng – tầng Vật lý (Physical), tầng Liên kết Dữ liệu (Data Link), tầng Mạng (Network), tầng Giao vận (Transport), tầng Phiên (Session), tầng Trình diễn (Presentation) và tầng Ứng dụng (Application). Mỗi tầng khác nhau có tập các chức năng riêng và chỉ giao tiếp với các tầng kề cận trên và dưới và giao tiếp với tầng đối diện (đồng mức) trên các máy tính khác.

Ý nghĩa và chức năng của các tầng trong mô hình OSI

nTầng vật lý (Physical Layer)

Tầng này liên quan đến các qui tắc truyền dòng bit không có cấu trúc qua đường truyền vật lý

vCấu trúc mạng vật lý.

vNhững mô tả về mặt cơ và điện cho việc sử dụng đường truyền.

vCác qui tắc mã hoá việc truyền các bit và các qui tắc định thời

Phần cứng kết nối thuộc về tầng vật lý

nCác bộ giao tiếp mạng (Network Interface Card – NIC, Adapter, v.v…)

nCác bộ tập trung (Concentrator, Hub), các bộ chuyển tiếp (Repeater) dùng để tái sinh các tín hiệu điện.

nCác đầu nối (connector) cung cấp giao tiếp cơ để kết nối các thiết bị với đường truyền (các cáp, các đầu nối BNC – BayoNette Connector)

Các bộ điều chế và giải điều chế (MODEM – MOdulation-DEModulation) thực hiện việc chuyển đổi giữa tín hiệu số hoá (digital) và tín hiệu tương tự (analog)

Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

nDữ liệu nhận được từ tầng mạng được phân chia thành các khối riêng biệt (khuôn dạng - frame)

vTổ chức các bit thuộc tầng vật lý thành các nhóm thông tin được gọi là các frame-khuôn dạng

vPhát hiện và sửa sai lỗi.

vKiểm soát luồng dữ liệu.

vĐịnh danh các máy tính trên mạng

Sample Frame

nTầng liên kết dữ liệu bổ sung thông tin bao gồm:

vĐịa chỉ (vật lý) của máy nguồn và máy đích (Source address, Destination address) .

vThông tin về chiều dài của frame.

Một khi dữ liệu được truyền trên mạng, tầng liên kết dữ liệu chờ thông tin phản hồi (Acknowledge –ACK) từ máy tính nhận, báo cho biết là nó đã nhận được tất cả các gói. Trái lại, các gói còn thiếu sẽ được truyền lại

nThiết bị xem như thuộc về tầng liên kết dữ liệu

 nBridges (Các cầu nối)

nIntelligent hubs (các hub thông minh)

üĐiều khiển truy xuất đường truyền (Media Access Control - MAC)

vTầng con MAC là lớp con phía dưới của tầng liên kết dữ liệu. Nó chịu trách nhiệm bổ sung địa chỉ vật lý của máy tính đích vào frame dữ liệu.

üĐiều khiển liên kết lôgíc (Logical Link Control – LLC)

vTầng con LLC là lớp con phía trên của tầng liên kết dữ liệu và chịu trách nhiệm cung cấp một giao tiếp chung cũng như cung cấp tính tin cậy và các dịch vụ kiểm soát luồng dữ liệu. Nó thiết lập và duy trì liên kết cho việc truyền các frame dữ liệu từ thiết bị này tới thiết bị khác.  

Tầng mạng (Network Layer)

nMục tiêu chính của nó là di chuyển dữ liệu tới các vị trí mạng xác định.

nTuy nhiên, việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu chỉ hoạt động trên một mạng đơn. Tầng mạng mô tả các phương pháp di chuyển thông tin giữa nhiều mạng độc lập (và thường là không giống nhau) – được gọi là liên mạng (internetwork)

nMạng thực hiện điều này bằng việc chuyển mạch (switching), định địa chỉ và các giải thuật tìm đường. Tầng mạng cũng chịu trách nhiệm đảm bảo định tuyến (routing) dữ liệu đúng qua một liên mạng bao gồm các mạng không giống nhau.

Segment data â Packet

nVới sự phân đoạn (segmentation), một gói dữ liệu được phân tách thành các gói nhỏ hơn mà mạng khác có thể hiểu được - gọi là các packet. Khi các gói nhỏ này đến mạng khác, chúng được hợp nhất (reassemble) thành gói có kích thước và dạng ban đầu. Toàn bộ sự phân đoạn và hợp nhất này xảy ra ở tầng mạng của mô hình OSI.

Tầng giao vận (Transport Layer)

nCông việc chính của tầng này là đảm bảo dữ liệu được gửi từ máy nguồn phải tin cậy, đúng trình tự và không có lỗikhi tới máy đích. Để đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy, tầng giao vận dựa trên cơ chế kiểm soát lỗi được cung cấp bởi các tầng bên dưới. Tầng này là cơ hội cuối cùng để sửa lỗi. Dữ liệu cùng với thông tin điều khiển mà tầng giao vận quản lý gọi là các phân đoạn (segment)

nKhi gói dữ liệu đến máy nhận, nó được hợp nhất theo đúng trình tự như lúc gửi. Sau đó một thông tin báo nhận (acknowledgement - ACK) được gửi quay trở lại máy gửi để báo cho nó biết rằng gói dữ liệu đã đến chính xác

nTrong mạng TCP/IP, các chức năng TCP (Transmission Control Protocol)  thuộc về tầng giao vận. Trong mạng Novell Netware sử dụng IPX/SPX thì giao thức SPX (Sequence Packet Exchange) hoạt động ở tầng giao vận.

Tầng phiên (hay Tầng giao dịch - Session Layer

nTầng phiên quản lý các liên kết của user trên mạng để cung cấp các dịch vụ cho user đó

nTầng phiên tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp giữa các hệ thống yêu cầu dịch vụ và các hệ thống cung cấp dịch vụ. các phiên giao tiếp được kiểm soát thông qua cơ chế thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và quản lý

nTầng phiên sử dụng thông tin địa chỉ lôgíc được cung cấp bởi các tầng bên dưới để định danh tên và địa chỉ của các máy chủ mà các tầng trên đòi hỏi.

Tầng ứng dụng (Application Layer)

nTầng ứng dụng chứa các giao thức và chức năng đòi hỏi bởi ứng dụng của người sử dụng để thực hiện các công việc truyền thông

nCác chức năng chung bao gồm:

vCác giao thức cung cấp các dịch vụ file từ xa, như các dịch vụ mở file, đóng file, đọc file, ghi file và chia xẻ truy xuất tới file.

vCác dịch vụ truyền file và truy xuất cơ sở dữ liệu từ xa.

vCác dịch vụ quản lý thông báo cho các ứng dụng thư điện tử.

vCác dịch vụ thư mục toàn cục để định vị tài nguyên trên mạng.

vMột cách quản lý đồng nhất các chương trình giám sát hệ thống và các thiết bị.

Áp dụng  mô hình OSI

ứng dụng: chuyển thông tin từ chương trình này tới chương trình khác

trình diễn: điều khiển định dạng văn bản và hiển thị chuyển đôi mã 

phiên: thiét lập duy trì và kết hợp các phiên truyền thống

giao vận: đảm bảo phân phát chính xác dữ liệu

mạng:tìm đường và quản lý việc truyền thông báo

Liên kết dữ liệu:mã hóa định địa chỉ và truyền thông tin

vật lý:quản lý kết nối phần cứng

Tổng kết đơn vị dữ liệu do các tầng quản lý:

Tầng ứng dụng, trình diễn, phiên:data

tầng giao vận:segment

tầng mạng:packet

tầng liên kết dữ liệu:frame

tần vật lý:bit