Mô hình OSI: Một cách nhìn dễ hiểu

Bài viết này là hướng dẫn cơ bản nhất để các bạn hiểu được mạng máy tính hoạt động như thế nào! Hiểu về mô hình OSI là một trong những công cụ quan trọng nhất để giúp bạn nắm bắt cách làm việc của các thiết bị mạng như router, switch, PC ...

• Khái niệm cơ bản về router, switch, gateway, hub, repeater

​

Hãy lấy một ví dụ trong thực tế cuộc sống của chúng ta để chứng minh mô hình OSI. Có lẽ bạn đã từng gửi một mail cho bạn bè của bạn, phải không? Để làm điều đó, bạn phải làm theo 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 mà
4.Dán tem cho nó
5.Đi đến bưu điện và thả nó vào một hộp thư

Từ ví dụ trên, tôi muốn ngụ ý rằng chúng ta phải đi qua một số bước theo một thứ tự cụ thể để hoàn thành một nhiệm vụ. Nó cũng được áp dụng cho 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.

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 email. 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 email. 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.

2. 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

Đây là lớp gần gũi nhất với người dùng cuối. Nó cung cấp giao diện giữa các ứng dụng với các lớp phía dưới. Nhưng chú ý rằng các chương trình bạn đang sử dụng (như một trình duyệt web - IE, Firefox hay Opera ...) không thuộc về lớp Application.Telnet, FTP, client email (SMTP), HyperText Transfer Protocol (HTTP) là những ví dụ của lớp Application.

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).

Lớp 2 - Lớp 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!