Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là một mô hình được sử dụng để giải thích cách các thiết bị cuối trong một hệ thống mạng giao tiếp với nhau. Nó được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế (ISO) vào những năm 1980 và được chia thành 7 tầng khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi vào từng tầng của mô hình và xem cách chúng tương tác với nhau.
Tầng 1: Tầng Vật lý
Tầng Vật lý là tầng đầu tiên của mô hình OSI và được sử dụng để mô tả các đặc tính vật lý của các thiết bị mạng. Tầng này đóng vai trò quan trọng trong việc định dạng dữ liệu và chuyển các tín hiệu điện từ từ một thiết bị sang thiết bị khác. Các yếu tố quan trọng của tầng Vật lý bao gồm cáp, tín hiệu, địa chỉ MAC và tốc độ truyền dữ liệu.
Các yếu tố quan trọng của tầng Vật lý:
- Cáp: Các thiết bị mạng được kết nối với nhau thông qua các loại cáp như cáp đồng trục, cáp quang và cáp xoắn đôi.
- Tín hiệu: Tầng Vật lý điều chỉnh các tín hiệu để chúng có thể được chuyển từ một thiết bị sang thiết bị khác.
- Địa chỉ MAC: Mỗi thiết bị mạng đều có địa chỉ MAC duy nhất để phân biệt với các thiết bị khác trong mạng.
- Tốc độ truyền dữ liệu: Tầng Vật lý xác định tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng.
Tầng Vật lý
Tầng 2: Tầng Liên kết dữ liệu
Tầng Liên kết dữ liệu là tầng thứ hai của mô hình OSI và đóng vai trò liên kết giữa tầng Vật lý và tầng Mạng. Tầng này cung cấp các tính năng như kiểm soát lỗi, luân chuyển (flow control) và định tuyến (routing). Các giao thức phổ biến của tầng Liên kết dữ liệu bao gồm Ethernet và Wifi.
Các yếu tố quan trọng của tầng Liên kết dữ liệu:
- Định dạng khung (frame format): Tầng Liên kết dữ liệu sử dụng đặc tả khung để định dạng các dữ liệu được gửi trong mạng.
- Kiểm soát lỗi (error control): Tầng này cung cấp các công cụ để phát hiện và khắc phục lỗi trong các khung dữ liệu.
- Luân chuyển (flow control): Tầng Liên kết dữ liệu điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng để đảm bảo rằng không có quá nhiều dữ liệu gửi đến một lúc.
- Định tuyến (routing): Tầng này quyết định cách thức dữ liệu được gửi qua các đường truyền khác nhau.
Tầng Liên kết dữ liệu
Tầng 3: Tầng Mạng
Tầng Mạng là tầng thứ ba của mô hình OSI và nó quản lý địa chỉ IP của các thiết bị trong một mạng. Tầng này có trách nhiệm xác định đường đi tối ưu để gửi dữ liệu giữa các thiết bị mạng khác nhau.
Các yếu tố quan trọng của tầng Mạng:
- Địa chỉ IP: Tầng Mạng sử dụng địa chỉ IP để bạn các thiết bị trong mạng và gửi dữ liệu đến chúng.
- Định tuyến (routing): Tầng Mạng xác định đường đi tối ưu để gửi dữ liệu từ thiết bị nguồn đến thiết bị đích.
- Giao thức Internet (IP): Giao thức này được sử dụng để định tuyến các gói tin dữ liệu qua mạng.
- Phân mã (fragmentation): Khi kích thước của gói tin dữ liệu vượt quá kích thước tối đa cho phép, tầng Mạng sẽ phân tách gói tin thành các phần nhỏ hơn để gửi qua mạng.
Tầng 4: Tầng Giao vận
Tầng Giao vận là tầng thứ tư của mô hình OSI và cung cấp các dịch vụ liên kết với các ứng dụng và tầng Mạng. Tầng này đảm bảo rằng dữ liệu được gửi từ các ứng dụng trên một thiết bị có thể được nhận bởi các ứng dụng trên thiết bị khác.
Các yếu tố quan trọng của tầng Giao vận:
- Điểm cuối (endpoint): Tầng Giao vận sử dụng điểm cuối để xác định nơi mà dữ liệu được gửi hoặc nhận.
- Dịch vụ không đáng tin cậy (unreliable service): Tầng Giao vận cung cấp các dịch vụ không đáng tin cậy, bao gồm việc chuyển tiếp dữ liệu và kiểm soát các lỗi xảy ra trong quá trình truyền.
- Giao thức TCP (Transmission Control Protocol): Giao thức này cung cấp các tính năng như kiểm soát luồng, kiểm soát lỗi và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
- Giao thức UDP (User Datagram Protocol): Giao thức này cho phép truyền dữ liệu theo kiểu không đáng tin cậy và không có cơ chế kiểm soát lỗi.
Tầng 5: Tầng Phiên
Tầng Phiên là tầng thứ năm của mô hình OSI và đảm bảo rằng các phiên giao tiếp được thiết lập, duy trì và kết thúc một cách đáng tin cậy giữa các ứng dụng trên các thiết bị khác nhau.
Các yếu tố quan trọng của tầng Phiên:
- Thiết lập phiên (session establishment): Tầng Phiên thiết lập phiên để cho phép các ứng dụng trao đổi thông tin.
- Duy trì phiên (session maintenance): Tầng này đảm bảo rằng phiên giao tiếp giữa các ứng dụng được duy trì trong suốt quá trình truyền dữ liệu.
- Kết thúc phiên (session termination): Tầng này chấm dứt phiên giao tiếp giữa các ứng dụng khi việc truyền dữ liệu đã hoàn thành.
Tầng 6: Tầng Trình diễn
Tầng Trình diễn là tầng thứ sáu của mô hình OSI và liên quan đến cách các dữ liệu được biểu thị và mã hóa khi truyền qua mạng.
Các yếu tố quan trọng của tầng Trình diễn:
- Biểu diễn dữ liệu (data representation): Tầng Trình diễn xác định cách mà các dữ liệu được biểu diễn trong các ứng dụng.
- Mã hóa dữ liệu (data encoding): Tầng này chuyển các dữ liệu đã được biểu diễn vào các định dạng có thể truyền được qua mạng.
- Nén dữ liệu (data compression): Tầng Trình diễn cho phép nén dữ liệu để giảm kích thước dữ liệu truyền qua mạng.
Tầng 7: Tầng Ứng dụng
Tầng Ứng dụng là tầng cuối cùng của mô hình OSI và chứa các ứng dụng và giao thức được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng.
Các yếu tố quan trọng của tầng Ứng dụng:
- Giao thức HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Giao thức này được sử dụng để truyền dữ liệu qua mạng Internet.
- Giao thức SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Giao thức này được sử dụng để gửi và nhận email trên mạng.
- Giao thức FTP (File Transfer Protocol): Giao thức này được sử dụng để chia sẻ tệp tin giữa các thiết bị trong mạng.
Kết luận
Với 7 tầng khác nhau, mô hình OSI là một phương tiện quan trọng để giúp các kỹ sư mạng hiểu cách các thiết bị trong mạng hoạt động với nhau. Bài viết này đã đi sâu vào từng tầng của mô hình và giải thích cách chúng liên kết với nhau. Hi vọng rằng bài viết này sẽ giúp bạn có được cái nhìn rõ ràng hơn về mô hình OSI và cách nó hoạt động trong mạng.
