Mô hình OSI là gì
Mô hình Kết nối hệ thống mở (OSI) mô tả bảy lớp mà hệ thống máy tính sử dụng để giao tiếp qua mạng. Đây là mô hình tiêu chuẩn đầu tiên cho truyền thông mạng, được tất cả các công ty máy tính và viễn thông lớn áp dụng vào đầu những năm 1980.
Internet hiện đại không dựa trên OSI mà dựa trên mô hình TCP/IP đơn giản hơn. Tuy nhiên, mô hình 7 lớp OSI vẫn được sử dụng rộng rãi vì nó giúp trực quan hóa và truyền đạt cách thức hoạt động của mạng, đồng thời giúp cách ly và khắc phục sự cố mạng.
OSI được giới thiệu vào năm 1983 bởi đại diện của các công ty máy tính và viễn thông lớn và được ISO áp dụng làm tiêu chuẩn quốc tế vào năm 1984.
Giải thích mô hình OSI: 7 lớp OSI
Chúng ta sẽ mô tả các lớp OSI “từ trên xuống” từ lớp ứng dụng phục vụ trực tiếp cho người dùng cuối cho đến lớp vật lý.
- Lớp ứng dụng (Application)
Lớp ứng dụng được sử dụng bởi phần mềm người dùng cuối như trình duyệt web và ứng dụng email. Nó cung cấp các giao thức cho phép phần mềm gửi và nhận thông tin cũng như trình bày dữ liệu có ý nghĩa cho người dùng. Một số ví dụ về các giao thức lớp ứng dụng là Giao thức truyền siêu văn bản (HTTP), Giao thức truyền tệp (FTP), Giao thức bưu điện (POP), Giao thức truyền thư đơn giản (SMTP) và Hệ thống tên miền (DNS).
- Lớp trình bày (Presentation)
Lớp trình bày chuẩn bị dữ liệu cho lớp ứng dụng. Nó xác định cách hai thiết bị mã hóa, mã hóa và nén dữ liệu để dữ liệu được nhận chính xác ở đầu bên kia. Lớp trình bày lấy bất kỳ dữ liệu nào được truyền bởi lớp ứng dụng và chuẩn bị dữ liệu đó để truyền qua lớp phiên.
- Lớp phiên (Session)
Lớp phiên tạo ra các kênh liên lạc, được gọi là phiên, giữa các thiết bị. Nó chịu trách nhiệm mở các phiên, đảm bảo chúng vẫn mở và hoạt động trong khi dữ liệu được truyền và đóng chúng khi kết thúc giao tiếp. Lớp phiên cũng có thể đặt điểm kiểm tra trong quá trình truyền dữ liệu—nếu phiên bị gián đoạn, thiết bị có thể tiếp tục truyền dữ liệu từ điểm kiểm tra cuối cùng.
- Lớp vận chuyển (Transport)
Lớp vận chuyển lấy dữ liệu được truyền trong lớp phiên và chia nó thành các “phân đoạn” ở đầu truyền. Nó chịu trách nhiệm tập hợp lại các phân đoạn ở đầu nhận, biến nó trở lại thành dữ liệu mà lớp phiên có thể sử dụng. Lớp vận chuyển thực hiện kiểm soát luồng, gửi dữ liệu với tốc độ phù hợp với tốc độ kết nối của thiết bị nhận và kiểm soát lỗi, kiểm tra xem dữ liệu có được nhận không chính xác hay không và nếu không thì yêu cầu lại.
- Lớp mạng (Network)
Lớp mạng có hai chức năng chính. Một là chia các phân đoạn thành các gói mạng và tập hợp lại các gói ở đầu nhận. Cách thứ hai là định tuyến các gói bằng cách khám phá đường dẫn tốt nhất qua mạng vật lý. Lớp mạng sử dụng địa chỉ mạng (thường là địa chỉ Giao thức Internet) để định tuyến các gói đến nút đích.
- Lớp liên kết dữ liệu (Data Link)
Lớp liên kết dữ liệu thiết lập và chấm dứt kết nối giữa hai nút được kết nối vật lý trên mạng. Nó chia các gói thành các khung và gửi chúng từ nguồn tới đích. Lớp này bao gồm hai phần—Kiểm soát liên kết logic (LLC), xác định các giao thức mạng, thực hiện kiểm tra lỗi và đồng bộ hóa các khung và Kiểm soát truy cập phương tiện (MAC) sử dụng địa chỉ MAC để kết nối các thiết bị và xác định quyền truyền và nhận dữ liệu.
- Lớp vật lý (Physical)
Lớp vật lý chịu trách nhiệm về cáp vật lý hoặc kết nối không dây giữa các nút mạng. Nó xác định đầu nối, cáp điện hoặc công nghệ không dây kết nối các thiết bị và chịu trách nhiệm truyền dữ liệu thô, đơn giản là một chuỗi 0 và 1, đồng thời đảm nhiệm việc kiểm soát tốc độ bit.
Ưu điểm của mô hình OSI
Mô hình OSI giúp người dùng và người vận hành mạng máy tính:
- Xác định phần cứng và phần mềm cần thiết để xây dựng mạng của họ.
- Hiểu và truyền đạt quá trình theo sau là các thành phần giao tiếp qua mạng.
- Thực hiện khắc phục sự cố bằng cách xác định lớp mạng nào đang gây ra sự cố và tập trung nỗ lực vào lớp đó.
Mô hình OSI giúp các nhà sản xuất thiết bị mạng và nhà cung cấp phần mềm mạng:
- Tạo ra các thiết bị và phần mềm có thể giao tiếp với các sản phẩm từ bất kỳ nhà cung cấp nào khác, cho phép khả năng tương tác mở
- Xác định phần nào của mạng mà sản phẩm của họ sẽ hoạt động.
- Giao tiếp với người dùng ở lớp mạng mà sản phẩm của họ hoạt động – ví dụ: chỉ ở lớp ứng dụng hoặc trên toàn bộ ngăn xếp.
Mô hình OSI so với TCP/IP
Giao thức Kiểm soát Truyền tải/Giao thức Internet (TCP/IP) cũ hơn mô hình OSI và được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (DoD) tạo ra. Điểm khác biệt chính giữa các mô hình là TCP/IP đơn giản hơn, thu gọn nhiều lớp OSI thành một:
- Các lớp OSI 5, 6, 7 được kết hợp thành một Lớp ứng dụng trong TCP/IP
- Các lớp OSI 1, 2 được kết hợp thành một Lớp truy cập mạng trong TCP/IP – tuy nhiên TCP/IP không chịu trách nhiệm về các chức năng sắp xếp và xác nhận, để lại những chức năng này cho lớp vận chuyển cơ bản.
Những khác biệt quan trọng khác
TCP/IP là một mô hình chức năng được thiết kế để giải quyết các vấn đề giao tiếp cụ thể và dựa trên các giao thức chuẩn, cụ thể. OSI là một mô hình chung, độc lập với giao thức nhằm mô tả tất cả các hình thức giao tiếp mạng.
Trong TCP/IP, hầu hết các ứng dụng sử dụng tất cả các lớp, trong khi trong các ứng dụng đơn giản OSI không sử dụng tất cả bảy lớp. Chỉ các lớp 1, 2 và 3 là bắt buộc để cho phép mọi giao tiếp dữ liệu.
