1. Модель OSI (The Open Systems Interconnection model)

Для ознакомления с предыдущей лекцией, перейдите по ссылке.

Это теоретическая, эталонная модель, состоящая из 7 уровней. Она создана для стандартизации понимания того, как данные передаются по сети от приложения к приложению.

Принцип

Каждый уровень выполняет свою задачу, передаёт данные следующему уровню, добавляя свою служебную информацию (заголовок).

Уровни модели OSI и их ключевые протоколы/функции

Уровень 7. Прикладной (Application)

• Задача: Интерфейс для взаимодействия пользователя или приложения с сетью.
• Протоколы и примеры: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP (почта), POP3/IMAP, DNS, SSH.
• Пример: Ваш браузер формирует HTTP-запрос к сайту.

Уровень 6. Представленческий (Presentation)

• Задача: Преобразование данных в нужный формат: кодирование, шифрование, сжатие.
• Протоколы и примеры: SSL/TLS (шифрование), JPEG, MPEG, ASCII.
• Пример: Шифрование данных перед отправкой (HTTPS) или перевод в GIF/PNG.

Уровень 5. Сеансовый (Session)

• Задача: Установление, управление и завершение сеанса связи между приложениями.
• Протоколы и примеры: RPC, NetBIOS, SIP.
• Пример: Поддержка сеанса при видеоконференции или удаленном доступе.

Уровень 4. Транспортный (Transport)

• Задача: Обеспечение надежной или ненадежной доставки данных между процессами на разных хостах. Контроль потока и ошибок.
• Ключевые протоколы: TCP (Transmission Control Protocol) — надежный, с установлением соединения и подтверждением доставки, UDP (User Datagram Protocol) — быстрый, ненадежный, без установки соединения.
• Пример: Порт 80 для HTTP, 443 для HTTPS — понятие этого уровня. TCP "разбивает" большой файл на сегменты.

Уровень 3. Сетевой (Network)

• Задача: Определение маршрута (маршрутизация) и логическая адресация в сети.
• Ключевые протоколы: IP (Internet Protocol) — отвечает за логическую адресацию (IP-адреса: IPv4, IPv6), ICMP, OSPF, BGP, RIP.
• Пример: Маршрутизатор (router) работает на этом уровне, решая, куда отправить пакет по IP-адресу.

Уровень 2. Канальный (Data Link)

• Задача: Обеспечение связи между соседними устройствами в одной сети. Управление доступом к среде передачи.
• Протоколы: LLC (Logical Link Control) — взаимодействие с сетевым уровнем, MAC (Media Access Control) — управление доступом к среде, физические адреса (MAC-адреса).
• Протоколы и устройства: Ethernet, Wi-Fi (802.11), PPP, MAC-адреса, коммутаторы (switch).
• Пример: Свити пересылает кадр (frame) по MAC-адресу внутри одной сети.

Уровень 1. Физический (Physical)

• Задача: Передача необработанного битового потока по физической среде (медный кабель, оптоволокно, радиоволны).
• Пример: Уровни электрических сигналов, напряжения, типы разъемов (RJ-45), стандарт Rails кабеля (концентрата).

2. Модель TCP/IP (DoD Model)

Практическая, реализованная модель, на которой построен современный Интернет. Она содержит 4 уровня и более проста.

Уровни модели TCP/IP и их соответствие уровням OSI<; /h3>

• Уровень 4. Прикладной (Application) — объединяет прикладной, представительный (6) и сеансовый (5) уровни OSI. Включает HTTP, FTP, SMTP, DNS, SSH и др.
• Уровень 3. Транспортный (Transport) — полностью соответствует транспортному уровню OSI (4). Основные протоколы TCP и UDP.
• Уровень 2. Сетевой (Internet) — соответствует сетевому уровню OSI (3), занимается маршрутизацией и адресацией между сетями. Основной протокол IP.
• Уровень 1. Канальный (Network Access / Link) — объединяет физический (1) и канальный (2) уровни OSI.

Сравнительная таблица и как данные передаются

Модель OSI (7 уровней)	Модель TCP/IP (4 уровня)	Данные на каждом уровне (PDU)	Ключевые устройства
7. Прикладной	4. Прикладной	Данные (Data)	Шлюз (Gateway)
6. Представленческий
5. Сеансовый
4. Транспортный	3. Транспортный	Сегменты (TCP) / Дата그램мы (UDP)	Маршрутизатор (Router)
3. Сетевой	2. Сетевой (Интернет)	Пакеты (Packets)	Коммутатор (Switch), Мост (Bridge)
2. Канальный	1. Канальный	Кадры (Frames)	Концентратор (Hub), Повторитель (Repeater)
1. Физический		Биты (Bits)

PDU (Protocol Data Unit) — единица передачи данных

• Процесс инкапсуляции данных (сверху вниз):
• Ваш отправляемое сообщение в мессенджере (Данные, Уровень 7-5 OSI / Уровень 4 TCP/IP)
• Транспортный уровень (TCP) разбивает их, добавляет заголовок с портами → получается Сегмент
• Сетевой уровень (IP) добавляет свой заголовок с IP-адресами → получается Пакет
• Канальный уровень (Ethernet) добавляет заголовок и "хвост" с MAC-адресами → получается Кадр
• Физический уровень преобразует кадр в поток (Биты - электрические/оптические сигналы) и отправляет в сеть.

На принимающей стороне происходит обратный процесс — декапсуляция (снизу вверх): принимается пакет → кадр → сегмент → данные для приложения.

Краткий итог

Модель OSI — это теоретический стандарт ("как должно быть") из 7 уровней. Используется для обучения и описания сетевых процессов.

Модель TCP/IP — это практическая реализация, на базе 4 уровней, лежащая в основе Интернета.

Соответствие: уровень TCP/IP грубо "накладываются" на уровни OSI, как показано в таблице.

Запомните: IP работает на сетевом уровне (маршрутизация), TCP/UDP — на транспортном (доставка между приложениями).