Tìm hiểu về mô hình OSI

April 15, 2019

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) sử dụng các lớp để mô tả trực quan về những gì đang diễn ra với một hệ thống mạng cụ thể.

Về cơ bản, mô hình OSI có những tính năng sau:

Làm chúng ta dễ hình dung bức tranh tổng quát về mạng, hiểu cơ bản mạng máy tính hoạt động như thế nào.
Thông qua mô hình OSI, chúng ta có thể hiểu được cách thức phần cứng và phần mềm hoạt động cùng với nhau.
Giúp các nhà quản trị mạng thu hẹp các vấn đề khi có sự cố, bằng cách tách lớp.
Giúp chúng ta có thể hiểu được công nghệ mới khi chúng được phát triển.
Mô hình OSI là một trong những công cụ quan trọng nhất giúp bạn nắm được cách làm việc của các thiết bị mạng như router, switch (switch làm việc ở lớp 2, router làm việc ở lớp 3)…
Có thể sử dụng mô hình OSI để so sánh những mối quan hệ cơ bản trên những mạng khác nhau

Lấy một ví dụ về việc gửi thư trong thực tế cuộc sống để mô tả về mô hình OSI. Thông thường để gửi một lá thư bạn phải thực hiện tuần tự các bước sau:

1. Viết thư
2. Chèn nó vào một phong bì
3. Ghi thông tin về người gửi và người nhận trên phong bì
4. Dán tem cho nó
5. Đi đến bưu điện và thả nó vào một thùng thư

Từ ví dụ trên, chúng ta thấy rằng phải đi qua một số bước theo một thứ tự cụ thể để hoàn thành một nhiệm vụ. Tương tự, đó cũng là cách thức để hai máy tính giao tiếp với nhau. Chúng phải sử dụng một mô hình được xác định trước, cụ thể là mô hình OSI, để hoàn thành từng bước. Có 7 bước trong mô hình này như được liệt kê dưới đây:

Một cách phổ biến để nhớ thứ tự từ trên xuống của mô hình OSI là tạo ra một câu nói vui bắt đầu bằng những chữ cái đầu tiên của những tầng này là: Anh Phải Sống Theo Người Địa Phương. (hoặc Anh Phá Sản Thì Phải Dạo Phố)

Khi một thiết bị muốn gửi thông tin cho thiết bị khác, dữ liệu của nó phải đi từ lớp trên xuống lớp dưới cùng. Nhưng khi một thiết bị nhận thông tin này, nó phải đi từ dưới lên trên để “decapsulate (mở gói)”. Trong thực tế, các hành động ngược lại ở đầu kia là rất tự nhiên trong cuộc sống của chúng ta. Nó tương tự như khi hai người liên lạc qua mail. Đầu tiên, người viết phải viết chữ, chèn nó vào một phong bì khi người nhận đầu tiên phải mở phong bì và sau đó đọc mail. Những hình ảnh dưới đây cho thấy toàn bộ quá trình gửi và nhận thông tin.

Lưu ý: Các lớp trong mô hình OSI thường được gọi bằng số thay vì tên (ví dụ, chúng ta thường gọi “lớp 3” thay vì “lớp mạng”), do đó tốt nhất bạn nên nhớ cả thứ tự của từng lớp trong mô hình OSI.

Khi các thông tin đi xuống thông qua các lớp (từ trên xuống dưới), một tiêu đề (header) được thêm vào nó. Điều này được gọi là đóng gói bởi vì nó giống như gói một đối tượng trong một viên thuốc nhộng (capsule). Mỗi tiêu đề có thể được hiểu bởi các lớp tương ứng ở phía bên nhận.Các lớp khác chỉ nhìn thấy phần đầu của lớp đó như là một phần của dữ liệu.

Tại bên nhận, tại mỗi lớp tiêu đề tương ứng của nó bị tách ra trước khi chuyển lên tầng kề trên để tiếp tục xử lý.

Hiểu mỗi lớp

Lớp 7 - Lớp Application

Trong mô hình OSI, đây là lớp gần gũi nhất với người dùng cuối. Những ứng dụng làm việc tại lớp 7 là những ứng dụng mà người dùng tương tác trực tiếp. Trình duyệt web (Google Chrome, Firefox, Safari, etc.) hay những ứng dụng như Skype, Outlook, Office là những ví dụ của lớp 7 - lớp ứng dụng.

Nó là lớp trên cùng và chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ đến người dùng cuối.

Cho phép users (có thể là người hoặc phần mềm) truy cập vào mạng.
Nó cung cấp giao diện người dùng và hỗ trợ cho những dịch vụ như là email, truy cập và chuyển file từ xa, quản lý dữ liệu được chia sẻ v.v…
Xử lý dữ liệu (thông tin) theo những cách khác nhau

Lớp 6 - Lớp Presentation

Lớp này đảm bảo việc trình bày dữ liệu, mà các thông tin liên lạc qua lớp này nằm trong các hình thức thích hợp đối với người nhận. Nói chung, nó hoạt động như một dịch giả của mạng. Ví dụ, bạn muốn gửi một email và tầng trình bày sẽ định dạng dữ liệu của bạn sang định dạng email. Hoặc bạn muốn gửi ảnh cho bạn bè của bạn, lớp Presentation sẽ định dạng dữ liệu của bạn vào các định dạng GIF, JPG hoặc PNG ….

Lớp 5 - Lớp Session

Nhiệm vụ của lớp 5 là thiết lập, duy trì và kết thúc giao tiếp với các thiết bị nhận.

Lớp 4 - Lớp Transport

Lớp này duy trì kiểm soát dòng chảy của dữ liệu và thực hiện kiểm tra lỗi và khôi phục dữ liệu giữa các thiết bị.Ví dụ phổ biến nhất của tầng giao vận là Transmission Control Protocol (TCP) và User Datagram Protocol (UDP).

Lớp 3 - Lớp Network

Lớp này cung cấp địa chỉ logic mà router sẽ sử dụng để xác định đường đi đến đích.Trong hầu hết các trường hợp, địa chỉ logic ở đây có nghĩa là các địa chỉ IP (bao gồm nguồn & địa chỉ đích IP).

Layer 2 - Lới Data Link Layer

Các lớp liên kết dữ liệu định dạng các thông điệp vào một khung dữ liệu(Frame), và thêm vào đó một header chứa các địa chỉ phần cứng nơi nhận và địa chỉ nguồn của nó.Tiêu đề này chịu trách nhiệm cho việc tìm kiếm các thiết bị đích tiếp theo trên một mạng nội bộ.

Chú ý rằng lớp 3 là chịu trách nhiệm cho việc tìm kiếm con đường đến đích cuối cùng (mạng) nhưng nó không quan tâm về việc ai sẽ là người nhận tiếp theo. Vì vậy lớp 2 giúp cho dữ liệu truyền được điểm đến tiếp theo.

Lớp này là chia nhỏ thành 2 lớp con: điều khiển logic liên kết (LLC) và kiểm soát truy cập media (MAC).

Các chức năng LLC bao gồm:

Quản lý các khung cho các lớp trên và dưới
Kiểm soát lỗi
Điều khiển luồng

Lớp con MAC mang địa chỉ vật lý của mỗi thiết bị trên mạng.Địa chỉ này là thường được gọi là địa chỉ MAC của thiết bị.Địa chỉ MAC là một địa chỉ 48 bit được ghi vào NIC trên thiết bị của nhà sản xuất.

Lớp 1 - Lớp Physical

Lớp vật lý định nghĩa các đặc tính vật lý của mạng chẳng hạn như kết nối, cấp điện áp và thời gian.

Để giúp bạn nhớ các chức năng của từng lớp một cách dễ dàng hơn, tôi tạo ra một câu chuyện thú vị trong đó Henry (tiếng Anh) muốn gửi một tài liệu để Charles (Pháp) để chứng minh làm thế nào mô hình OSI làm việc.

Cuối cùng, tôi tóm tắt tất cả các chức năng quan trọng của mỗi lớp trong bảng dưới đây (vui lòng ghi nhớ chúng, đây là những kiến thức rất quan trọng bạn cần phải biết về mô hình OSI):

Lưu ý: Trong thực tế, OSI chỉ là là một mô hình lý thuyết của mạng.Các mô hình thực tế được sử dụng trong các mạng hiện đại là mô hình TCP / IP.Bạn có thể nghĩ rằng “Chà, đó chỉ là lý thuyết và không có sử dụng trong cuộc sống thực!Tôi không quan tâm “, nhưng tin tôi đi, bạn sẽ sử dụng mô hình này thường xuyên hơn so với mô hình TCP / IP nên mất thời gian để nắm bắt nó, bạn sẽ không hối tiếc!

Theo:

[- improving-knowledge] (https://improving-knowledge.blogspot.com/2017/03/what-are-7-layers-of-osi-model.html)

[- tech.agu.edu.vn] (https://keybase.pub/magicstone1412/web/skywirex/post-reference/mo-hinh-osi/cai-nhin-don-gian-ve-mo-hinh-osi.pdf)

- networkworld.com