Quản trị mạng - Mô hình osi (open system interconnection)

Nội dung text: Quản trị mạng - Mô hình osi (open system interconnection)

1. MÔ HÌNH OSI (Open System Interconnection) 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 1
2. Mô hình OSI (Open System Interconnection): là mô hình được tổ chức ISO đề xuất từ 1977 và công bố lần đầu vào 1984. Để các máy tính và các thiết bị mạng có thể truyền thông với nhau phải có những qui tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mô hình OSI là một khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng như thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp. Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập. 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 2
3. Mô Hình OSI NỘI DUNG 1. Quá trình đóng gói dữ liệu 2. Mô hình tham khảo OSI ◼ Protocol (giao thức) • Giao thức là gì? • Bộ giao thức (Protocol stack) ◼ Mô hình phân tầng • Khái niệm • Truyền thông giữa 2 máy theo mô hình phân tầng ◼ Mô hình OSI (Open Systems Interconection) • Physical :(Tầng vật lý) • Data link :(Tầng liên kết dữ liệu) • Network :(Tầng mạng) • Transport:(Tầng vận chuyển) • Session :(Tầng phiên (tầng giao dịch)) • Presentation :(Tầng trình diễn) • Application :(Tầng ứng dụng) 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 3
4. 1. Quá trình đóng gói dữ liệu Đóng gói dữ liệu là quá trình đặt dữ liệu nhận được vào sau Header (và trước Tailer) trên mỗi lớp. Lớp Physical không đóng gói dữ liệu vì nó không dùng Header và Tailer. Việc đóng gói dữ liệu không nhất thiết phải xảy ra trong mỗi lần truyền dữ liệu của trình ứng dụng. Các lớp 5, 6, 7 sử dụng Header trong quá trình khởi động, nhưng trong phần lớn các lần truyền thì không có Header của lớp 5, 6, 7 lý do là không có thông tin mới để trao đổi. 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 4
5. Mô Hình OSI 2. Mô hình tham khảo OSI Giao thức (Protocol) là gì? ◼ Là các quy tắc, quy ước hay các thủ tục để các máy có thể giao tiếp và truyền thông với nhau trên mạng ◼ 2 máy muốn truyền thông phải sử dụng cùng giao thức ◼ Ví dụ: giao thức quy định • Mã hóa tín hiệu • Dạng khung • Phương pháp truy cập • Các thủ tục truyền/nhận Người gởi Protocol Người nhận 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 5
6. Mô Hình OSI Bộ giao thức (Protocol Stack) ◼ Với bài toán truyền thông lớn, thường giao thức rất phức tạp. ◼ Để đơn giản, bài toán truyền thông lớn được phân thành các phần nhỏ và người ta thiết kế giao thức trên từng phần. ◼ Tất cả các giao thức trên từng tầng tạo thành bộ giao thức 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 6
7. Mô Hình OSI Các bộ giao thức thông dụng ◼ Bộ giao thức IPX/SPX của hãng Novell trên mạng Novell Netware ◼ Bộ giao thức NetBEUI của hãng Microsoft trên mạng Microsoft Network ◼ Bộ giao thức TCP/IP được sử dụng trên liên mạng Internet (trên hệ điều hành Linux) ◼ Hệ điều hành Window hỗ trợ cả 3 bộ giao thức trên ◼ Một máy có thể cài đặt và sử dụng nhiều bộ giao thức đồng thời 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 7
8. Mô Hình OSI Mô hình phân tầng ◼ Là mô hình mô tả cách thức phân chia bài toán truyền thông lớn thành các thành phần nhỏ, mỗi phần là 1 tầng ◼ Mạng được tổ chức theo cấu trúc đa tầng. Tầng trên được xác định dựa vào các tầng dưới → tầng dưới sẽ cung cấp các dịch vụ cho tầng trên ◼ Thiết kế giao thức trên từng tầng ◼ Bộ giao thức mạng gồm các giao thức trên từng tầng ◼ Bài toán truyền thông mạng được đưa về bài toán truyền thông trên từng tầng 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 8
9. Mô Hình OSI Mô hình phân tầng ◼ Giả sử mạng gồm N tầng, xét hoạt động truyền thông giữa 2 máy theo mô hình phân tầng Máy gởi Máy nhận giao thức tầng N Tầng N Tầng N giao thức tầng N-1 Tầng N-1 Tầng N-1 giao thức tầng i Tầng i Tầng i giao thức tầng 1 Tầng 1 Tầng 1 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 9
10. Mô Hình OSI Mô hình phân tầng ◼ Tại mỗi tầng có 2 mối quan hệ theo chiều ngang và dọc • Quan hệ chiều ngang: biểu diễn giao tiếp giữa 2 tầng giống nhau trên 2 máy theo giao thức tầng tương ứng • Quan hệ chiều dọc: biểu diễn giao tiếp giữa 2 tầng kề nhau trên 1 máy ◼ Tầng thấp nhất là tầng 1 mới có liên kết vật lý, dữ liệu được truyền từng bit trực tiếp qua đường truyền vật lý ◼ Tại tầng N: dữ liệu không truyền trực tiếp, dữ liệu lần lượt được đưa xuống các tầng thấp hơn cho đến tầng 1 và truyền qua đường truyền vật lý. Bên nhận sẽ nhận dữ liệu ở tầng 1, dữ liệu sẽ được đưa lên các tầng trên cho đến tầng N 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 10
11. Mô Hình OSI Mô hình phân tầng ◼ Biểu diễn thông tin ở mỗi tầng giao thức • Bên gởi: tại mỗi tầng, sẽ đặt thêm thông tin điều khiển header/tailer vào khung dữ liệu để biểu diễn tầng giao thức tương ứng trước khi đưa xuống tầng dưới • Bên nhận: ngược lại, mỗi tầng sẽ cắt bỏ thông tin header/tailer trước khi đưa lên tầng trên Máy gởi Máy nhận data data tầng N HN data TN HN data TN tầng N-1 HN-1 HN data TN TN-1 HN-1 HN data TN TN-1 tầng 1 H1 HN data TN T1 H1 HN data TN T1 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 11
12. Mô Hình OSI Mô hình kết nối các hệ thống mở (OSI) ◼ Các mạng có mô hình phân tầng khác nhau → rất khó truyền thông với nhau → phải chuẩn hóa mô hình phân tầng ◼ Năm 1974, các tổ chức như tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) CCITT, đã tiêu chuẩn hóa mô hình phân tầng gọi là OSI. MÔ HÌNH OSI ◼ Mô hình này gồm 7 tầng: • Tầng 7: application – ứng dụng Application Layer 7 • Tầng 6: presentation – trình diễn Presentation Layer 6 • Tầng 5: session – phiên (giao dịch) Session Layer 5 • Tầng 4: transport – vận chuyển Transport Layer 4 • Tầng 3: network – mạng Network Layer 3 • Tầng 2: data link – liên kết dữ liệu Data Link Layer 2 • Tầng 1: physical – vật lý Physical Layer 1 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 12
13. Mô Hình OSI 1.Tầng vật lý (Physical) ◼ Cung cấp giao thức truyền thông từng bit qua đường truyền vật lý ◼ Mã hóa tín hiệu bit và định thời giao truyền • Ví dụ mạng ethernet dùng mã Manchester ◼ Loại phương tiện truyền thông ◼ Mô hình vật lý của mạng (BUS/STAR/RING) ◼ Các thiết bị họat động ở tầng vật lý: Repeater, HUB, Brigde Multiplexor, Transceiver, 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 13
14. Mô Hình OSI Mô hình liên kết mạng của Repeater (bộ tiếp sức) Thiết bị hoạt động Repeater ở tầng vật lý Application Application Presentention Presentention Session Session Transport Transport Network Network Datalink Datalink Physical Physic Physic Physical Hoạt động của bộ tiếp sức trong mô hình OSI 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 14
15. Mô Hình OSI 2. Tầng liên kết dữ liệu (Data link) ◼ Cung cấp giao thức truyền thông theo khung trong cùng 1 mạng ◼ Mô tả cấu trúc khung (ví dụ khung ethernet) ◼ Định nghĩa địa chỉ trạm của 1 máy trên mạng ◼ Phương pháp truy cập mạng. • Ví dụ mạng ethernet dùng phương pháp truy cập CSMA/CD • Mạng token ring dùng token passing ◼ Kiểm soát lỗi, luồng dữ liệu (ví dụ dùng mã dò lỗi CRC) 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 15
16. Mô Hình OSI 2. Tầng liên kết dữ liệu (Data link) ◼ Tầng data link cung cấp các dịch vụ truyền thông • Dịch vụ phi liên kết: 2 bên không cần thiết lập kết nối. Dịch vụ này nhanh, chi phí thấp nhưng không đảm bảo tin cậy (do không kiểm soát lỗi và luồng nên dữ liệu có thể bị mất) (như nhắn tin) • Dịch vụ hướng liên kết: 2 bên phải thiết lập kết nối. Dịch vụ này chi phí rất cao vì có kiểm soát lỗi và luồng → đảm bảo tin cậy, dữ liệu không bị mất • Dịch vụ phi liên kết có báo nhận ◼ Các thiết bị hoạt động ở tầng data link: LAN card, switch, bridge 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 16
17. Mô Hình OSI A B C D E F Thiết bị hoạt Bridge động ở tầng A D B E liên kết dữ liệu C F Application Application Presentention Presentention Session Session Transport Transport Network Network Datalink Datalink Datalink Datalink Physical Physic Physic Physical Hoạt động của Bridge trong mô hình OSI 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 17
18. Mô Hình OSI 3.Tầng Network ◼ Cung cấp giao thức truyền thông theo gói giữa 2 máy bất kỳ trên liên mạng (các máy kết nối lại với nhau tạo thành 1 mạng lớn hơn) ◼ Định nghĩa địa chỉ mạng của 1 mạng vật lý ◼ 2 chức năng chính của tầng Network là tìm đường (routing) và chuyển chặng. ◼ Các giao thức tìm đường đi ngắn nhất • RIP (Routing Information Protocol ): dùng thuật toán vector – tính khoảng cách • SPF (shactest path first): dùng thuật toán đô thị tìm đường đi ngắn nhất của Dijkstra ◼ Thiết bị hoạt động ở tầng Network là bộ định tuyến Router (thiết bị để kết nối liên mạng và có chức năng tìm đường đi) 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 18
19. Mô Hình OSI Thiết bị hoạt động ở Hoạt động của Router tầng Network Network 1 Network 2 Network 3 Network Zone B 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 19
20. Mô Hình OSI Thiết bị hoạt động ở Hoạt động của Router tầng Network Application Application Presentention Presentention Session Session Transport Transport Network Network Network Network Datalink Datalink Datalink Datalink Physical Physic Physic Physical Hoạt động của Router trong mô hình OSI 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 20
21. Mô Hình OSI 4. Tầng vận chuyển ◼ Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên. ◼ Là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở. ◼ Tầng vận chuyển là tầng cơ sở mà ở đó một máy tính của mạng chia sẻ thông tin với một máy khác. ◼ Tầng vận chuyển đồng nhất mỗi trạm bằng một địa chỉ duy nhất và quản lý sự kết nối giữa các trạm. ◼ Tầng vận chuyển cũng chia các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi. Thông thường tầng vận chuyển đánh số các gói tin và đảm bảo chúng chuyển theo đúng thứ tự. 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 21
22. Mô Hình OSI 5.Tầng giao dịch ◼ Tầng giao dịch (session layer) thiết lập "các giao dịch" giữa các trạm trên mạng ◼ Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng ◼ Tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định ◼ Tầng giao dịch cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các giao dịch trong ứng dụng của họ: • Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng các phiên giao dịch • Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu. • Áp đặt các qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng. • Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu. 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 22
23. Mô Hình OSI 6. Tầng trình diễn ◼ Cung cấp các giao thức biểu diễn và chuyển đổi dữ liệu giữa các máy trên mạng • Nén dữ liệu → dữ liệu nhỏ hơn → truyền nhanh hơn ◼ Bên gởi: nén ◼ Bên nhận: giải nén • Mã hóa dữ liệu → bảo mật thông tin ◼ Bên gởi: mã hóa ◼ Bên nhận giải mã → dữ liệu ban đầu ◼ Ví dụ người ta dùng áp dụng cơ chế mã hóa SSL ở tầng trình diễn trong giao thức HTTP → HTTPs • Chuyển đổi dữ liệu: trên mạng có thể gồm nhiều máy tính có thể có cấu trúc khác nhau → có thể sử dụng các dạng dữ liệu khác nhau → phải chuyển đổi dữ liệu giữa các máy 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 23
24. Mô Hình OSI 7. Tầng ứng dụng ◼ Tầng ứng dụng là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI ◼ Cung cấp giao thức cho các dịch vụ và các ứng dụng của người dùng trên mạng ◼ Ví dụ: • Dịch vụ web: sử dụng giao thức HTTP để truyền nội dung trang web • Dịch vụ FTP: sử dụng giao thức FTP để truyền tập tin • Dịch vụ mail sử dụng giao thức: ◼ SMTP: giao thức gởi mail ◼ POP3: giao thức nhận mail 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 24
25. KẾTLIÊN THÚCHẸN HỆ CHUYỂN0919005366GẶP LẠI. GIAO 6/19/2021 Lê Bá Thi - Tel: 0919005366 25