Как реально работает сетевая модель OSI?

Question

[test2235]

Интересует принцип работы реально модели OSI на конкретном примере. Конкретный пример: ввожу в браузере mail.ru - как как дальше осуществляется доставка сообщения (запроса) на сервер данного сайта по модели OSI?

7) Если я правильно понимаю - набор в браузере mail.ru - это прикладной уровень?

6) Отправляемые на сервер данные (для получения html страницы) шифруются (т.к. https) на компьютере клиенте - представительский уровень? Также был бы представительский уровень, например, при загрузке фото на какой-нибудь сервер тот же mail.ru, т.к. картинку нужно закодировать в текстовый формат, который понимает браузер, верно?

5) Сеансовый уровень, если я правильно понимаю, это установка соединения? Но ведь установка соединения - это транспортный уровень согласно википедии?

4) Транспортный уровень - это разбитие на компьютере клиенте зашифрованного запроса по https на маленькие фрагменты (датаграммы), верно?

3) Сетевой уровень - построение маршрута следования этого зашифрованного https запроса для mail.ru (в виде пакетов), верно? Но не пойму откуда компьютер клиент может знать маршрут? Или это знает маршрутизатор (домашний)? - но ведь тогда уже получается не сетевой уровень, а физический (т.к. от компьютера сначала по кабелю идет сигнал к домашнему маршрутизатору)? И знает ли маршрут этот маршрутизатор (ведь для этого ему нужно знать все ip-адреса мира, чтобы построить наиболее быстрый маршрут)?

2) Канальный уровень согласно википедии предназначен для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети, это точно так? Получается когда данные в моей домашней сети передаются между компьютерами по кабелям - это канальный уровень? А разве не физический, кабель все-таки? И запрос на mail.ru идет по кабелю от компьютера клиента до маршрутизатора (домашнего, который еще в квартире)- это канальный уровень, а после маршрутизатора (домашнего) - сначала в локальную сеть провайдера - это уже физический? мне кажется, что-то тут не так?

1) Физический уровень - данные по кабелю от маршрутизатора до следующего маршрутизатора (согласно маршруту сетевого уровня).. и так до сервера mail.ru, верно ?

Comments

[Александр Карабанов]

Для справки эта информация в жизни нигде не используется, если что и есть то три первых уровня. Поэтому особенно на этом нет смысла ломать голову.

По поводу: " Но не пойму откуда компьютер клиент может знать маршрут? Или это знает маршрутизатор (домашний)? - но ведь тогда уже получается не сетевой уровень, а физический (т.к. от компьютера сначала по кабелю идет сигнал к домашнему маршрутизатору)?"

Могу сказать, что у компьютера тоже есть таблица маршрутизации в которой содержится маршрут в сторону роутера и вероятнее всего это маршрут по умолчанию, то есть весь трафик для которого нет более подходящего маршрута будет направлен именно туда.

По поводу: "Канальный уровень согласно википедии предназначен для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети, это точно так? Получается когда данные в моей домашней сети передаются между компьютерами по кабелям - это канальный уровень? А разве не физический, кабель все-таки?"

Да это точно так. На этом уровне происходит инкапсуляция в ethernet фрейм (либо иной протокол канального уровня, но скорее всего ethernet, так как он самый распространённый). И этот фрейм передаётся на физический уровень.

[test2235]

Странно, зачем тогда ее изучают, если модель не реальная

[lubezniy]

test2235, а никогда не приходилось сталкиваться с прикладными разработчиками, не понимающими, например, что HTTP и TCP - вещи разные совсем? Мне вот приходилось. И именно потому, что их не учили модели OSI. При всём при этом прикладное ПО они ваяют (в предметной области разбираются хорошо и качественный продукт сделать могут и делают), но, когда речь заходит о взаимодействии со сторонним оборудованием или ПО по сети, теряются. Модель изучают потому, что к ней, пусть и с некоторыми допущениями, но можно привязать работающие протоколы, причём в совершенно разных системах (не подразумевая, что существуют только IP-сети - их в принципе существует достаточно, взять даже, например, сети в советских классах КУВТ).

[test2235]

lubezniy, т.е. все-таки модель реальная? Если так, то не могли бы пояснить, правильно ли я понимаю принцип работы модели по пунктам?

[lubezniy]

test2235, модель не реальная, а абстрактная. По пунктам поэтому пройтись сложно - даже просто потому, что нигде в вопросе не прописаны протоколы Ethernet, ARP, IP, TCP/UDP, SSL/TLS, а сразу упомянут https. А знание модели позволяет разобраться, какой протокол в конкретном взаимодействии поверх какого работает, определиться, на каком уровне нужно организовывать фильтрацию, коммутацию, маршрутизацию etc. Физический уровень - это именно уровень сигналов (электро, радио, свет). Канальный - уровень сетевой платы (коммутатора, точки доступа WiFi и т. п.). Третий уровень - маршрутизация (IP, IPX/SPX и т. п.) И так далее.

[test2235]

lubezniy, Почему сложно? Я же четко приписал, что вводим mail.ru в браузере и по каким уровням OSI дальше пойдут данные?

[test2235]

Александр Карабанов, Вы уверены, что это именно так? Потому что ответы разнятся. Если данные в локальной сети передаются по ethernet кабелю - это же физический, а не канальный уровень (в моем вопросе канальный уровень)

[Александр Карабанов]

Нет такого понятия как ethernet кабель.

Кабель это физический уровень.
Ethernet это канальный уровень.

И я повторяю в жизни это нигде не используется практически.

[test2235]

Александр Карабанов, Но в технической литературе по сетям и стандартам интернета постоянно оперируют понятиями из OSI, поэтому непонимая как это работает, сложно вообще понять о чем там идет речь.

[lubezniy]

test2235, данные будут "прыгать" по всем уровням модели OSI, перескакивая туда-сюда и используя огромное множество разных протоколов всех уровней. И запрос будет далеко не один. Компьютеру в любом случае надо сначала определить IP-адрес сервера mail.ru (используется служба DNS или hosts-файл на компьютере), затем установить с ним SSL/TLS-соединение с обменом ключами шифрования, отправить по этому соединению http-запрос, получить ответ, распарсить его, затем через это же (или через другое) соединение запросить статику или динамические данные... короче, не путайте теорию с практикой. :)

Answer 1

[CityCat4]

На каждом более высоком уровне доступны данные более низких.
- Физический - электрический сигнал, идущий по кабелю (в самом простом случае). Оперирует параметрами этого самого сигнала, о том, что этот сигнал несет - нифига не знает
- Канальный - уровень протокола Ethernet (и прочих протоколов канального уровня). Оперирует фреймами Ethernet и MAC-адресами, что внутри фрейма - да пофиг что.
- Сетевой - уровень протокола IP (и прочих протоколов сетевого уровня, например ICMP - внезапно, да?). Оперирует заголовком IP-пакета и IP-адресами, что внутри пакета IP - да пофиг.
- Транспортный - уровень протокола TCP (и прочих протоколов транспортного уровня, например UDP). Оперирует заголовком TCP-пакета и портом, что внутри пакета TCP - да пофиг
- Сеансовый - практически не используется. Во времена, когда компьютеры были большие, а связь фиговая, использовался для восстановления сеанса работы при его внезапном обрыве, "проигрывая" его заново
- Представления - здесь выполняется шифрование/расшифровка данных, уровень SSL
- Приложения - прикладной уровень, здесь работают прикладные протоколы типа HTTP

Модель предназначена для представления связи протоколов друг с другом, в программе можно говорить только о реализации того или иного протокола, программа реализует конкретную вещь, уровень OSI - абстракция :)

Comments

[test2235]

Так я поэтому и конкретно прописал. что вводим mail.ru в браузере, по каким уровням OSI дальше пойдут данные, правильно ли я все понял?

[CityCat4]

test2235, Приложения->Представления->Транспортный->Сетевой->Канальный->Физический :)

На одном уровне может работать множество программ, которые выполняют некоторые функции.

[test2235]

CityCat4, Вопрос был в том, правильно ли я все понял? - я расписал 7 уровней (7 пунктов)

[CityCat4]

test2235,

7) Если я правильно понимаю - набор в браузере mail.ru - это прикладной уровень?

Вся работа браузера целиком - это прикладной уровень. Вниз уходит готовый сформированный HTTP-запрос. Кроме того, перед тем, как отдать запрос, будет запущено еще множество процессов, каждый из которых вызовет прохождение пакетов по всем уровням (пожалуй за исключением Представления, да и то может быть, если DNS шифрованный) вниз и обратно вверх.

6) Отправляемые на сервер данные (для получения html страницы) шифруются (т.к. https) на компьютере клиенте - представительский уровень?

Да

при загрузке фото на какой-нибудь сервер тот же mail.ru, т.к. картинку нужно закодировать в текстовый формат

Нет. Хотя это условно - последние уровни модели весьма условны

5) Сеансовый уровень, если я правильно понимаю, это установка соединения? Но ведь установка соединения - это транспортный уровень согласно википедии?

Нет. Сеансовый уровень использовался (а может и сейчас где-то используется) например при подключении по телнету, когда связь внезапно рвется, а чел сидел и редактировал документ полтора часа :) Тогда при повторном подключении все его действия заново "проигрывались". Насколько я знаю, такой возможностью обладает редактор vi

4) Транспортный уровень - это разбитие на компьютере клиенте зашифрованного запроса по https на маленькие фрагменты (датаграммы), верно?

Не совсем. Датаграммы в UDP. HTTP(S) в качестве носителя использует TCP. И фрагменты там могут быть вовсе не маленькие.

3) Сетевой уровень - построение маршрута следования этого зашифрованного https запроса для mail.ru (в виде пакетов), верно?

Сетевой уровень - инкапсуляция пакета TCP в пакет IP.

Но не пойму откуда компьютер клиент может знать маршрут?

А он его не знает. Он знает, что все что не в локалку, нужно направить по адресу такому-то, там разберут.

Или это знает маршрутизатор (домашний)?

И он не знает. И он точно так же отдает все, что не в его локалку - по адресу такому-то, обычно это шлюз провайдера. Но к модели OSI это не относится.

И знает ли маршрут этот маршрутизатор

Нет. Маршрутизатор знает свои адреса и адрес, куда отдать пакет, если он "не своим". Все. Когда пакет ушел на шлюз провайдера, маршрутизатору пофиг, как его дальше пустят.

2) Канальный уровень согласно википедии предназначен для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети, это точно так? Получается когда данные в моей домашней сети передаются между компьютерами по кабелям - это канальный уровень?

Канальный уровень - это когда к пакету IP приписывается заголовок Ethernet, в котором указан MAC-адрес устройства, на которое этот пакет должен быть передан. Это устройство должно находиться в одной локальной сети с источником. И вот тут уже фрагменты маааленькие.

1) Физический уровень - данные по кабелю от маршрутизатора до следующего маршрутизатора (согласно маршруту сетевого уровня).. и так до сервера mail.ru, верно ?

Нет. Физический уровень - это электрический сигнал, в который драйвер сетевой карты преобразовал переданный ему пакет. Все.

Ваша фундаметнальная ошибка в том, что считаете, что пакеты крутятся внутри уровня. А на самом деле каждый пакет проходит все уровни - сверху вниз от приложения до физического и обратно. Каждый пакет в процессе обмена.

Олиферов читайте. Если уже читалия, поставьте Wireshark и посмотрите, что произойдет после набора в браузере mail.ru :) Потому что каша у Вас в голове полнейшая.

Answer 2

[Монти Пайтон]

Почитайте книжку: https://www.ozon.ru/context/detail/id/1504328/

видел её оглавление, кажется подходит под ваш вопрос про модель OSI