Текущая версия на 11:37, 16 декабря 2025

[править] Сетевая модель OSI

Сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection) — эталонная модель взаимодействия открытых систем. Разработана ISO в 1984 году. Описывает семь уровней, через которые данные передаются по сети.

TOC

[править] Уровни модели

Модель делит процесс передачи данных на семь уровней, каждый из которых выполняет свою функцию.

[править] Верхние уровни (прикладные)

1. Прикладной уровень (Application) — интерфейс пользователя (HTTP, FTP).
2. Уровень представления (Presentation) — шифрование, сжатие данных.
3. Сеансовый уровень (Session) — управление сеансами связи.

[править] Нижние уровни (транспортные)

1. Транспортный уровень (Transport) — надёжная доставка (TCP, UDP).
2. Сетевой уровень (Network) — маршрутизация и IP-адресация.
3. Канальный уровень (Data Link) — доступ к среде, MAC-адреса.
4. Физический уровень (Physical) — передача битов по кабелю.

[править] Формальное описание процесса инкапсуляции

При передаче данные проходят сверху вниз, на каждом уровне добавляется служебный заголовок. Математически это можно выразить как последовательное преобразование:

где:

• — исходные данные приложения,
• — заголовок i-го уровня,
• — данные после обработки на уровне i.

Общий размер передаваемого кадра:

[править] Пример работы модели

Рассмотрим передачу HTTP-запроса через сеть Ethernet.

[править] Имитация инкапсуляции на Python

<syntaxhighlight lang="python"> def encapsulate_osi(data: str, protocol_headers: dict) -> dict:

   """Моделирует процесс инкапсуляции по уровням OSI."""
   packet = {"data": data}
   
   # Уровни с 7 по 1 (сверху вниз)
   levels = [
       "Прикладной (HTTP)",
       "Представления (TLS)",
       "Сеансовый (SSL)",
       "Транспортный (TCP)",
       "Сетевой (IP)",
       "Канальный (Ethernet)",
       "Физический (биты)"
   ]
   
   for level in levels:
       header = protocol_headers.get(level, "")
       packet[level] = f"{header}{packet.get('data', data)}"
   
   return packet

1. Пример использования

if name == "main":

   http_request = "GET /index.html HTTP/1.1"
   headers = {
       "Прикладной (HTTP)": "[HTTP-Header]",
       "Транспортный (TCP)": "[TCP-Segment]",
       "Сетевой (IP)": "[IP-Packet]",
       "Канальный (Ethernet)": "[Ethernet-Frame]"
   }
   
   result = encapsulate_osi(http_request, headers)
   for level, value in result.items():
       if level != "data":
           print(f"{level}: {value[:50]}...")

</syntaxhighlight>

[править] Сравнение с моделью TCP/IP

Модель TCP/IP — практическая реализация, где уровни OSI объединены:

• Прикладной + Представления + Сеансовый → Прикладной (TCP/IP)
• Транспортный → Транспортный
• Сетевой → Интернет
• Канальный + Физический → Сетевой интерфейс

Процесс передачи данных можно представить как поток, проходящий через уровни: Данные → [Уровень 7] → Данные₇ → [Уровень 6] → Данные₆ → ... → [Уровень 1] → Биты

Где каждый уровень добавляет свой заголовок (инкапсуляция).

[править] Примечания

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Стандарт
• Модель OSI используется как эталон при обучении, хотя на практике чаще применяется TCP/IP.