1. Mô hình OSI là gì ?
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết tắt là OSI) là mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở. Là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, và nó là cơ sở chung để nhiều hệ thống liên kết với nhau
Mô hình OSI này được triển khai tổ chức những giao thức truyền thông liên quan đến tận 7 tầng và mỗi tầng đều có chức năng riêng biệt hỗ trợ lẫn nhau. Tất cả đều đảm bảo cho việc hoạt động các giao thức truyền thông một cách đảm bảo nhất.
2. Các tầng của mô hình OSI (Layers)
Mô hình OSI gồm 7 tầng, là hệ thống mở, có khả năng kết nối các hệ thống khác tương thích với chuẩn OSI.
Sau đây mình sẽ trình bày 7 tầng và từng chức năng của nó từ trên xuống dưới.
- Tầng 7. Tầng ứng dụng (Application Layer)
Tầng ứng dụng là tầng gần với người sử dụng nhất. Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng. Tầng này là giao diện chính để người dùng tương tác với chương trình ứng dụng, và qua đó với mạng.
Một số ví dụ về các ứng dụng trong tầng này bao gồm Telnet, Giao thức truyền tập tin FTP và Giao thức truyền thư điện tử SMTP, HTTP, X.400 Mail remote...
- Tầng 6. Tầng Trình Diễn (Presentation Layer)
Tầng này có chức năng là dịch data của người dùng từ tầng ứng dụng sang format chung. Còn tại máy nhận thì lớp này lại làm công việc người lại đó là chuyển từ format chung sang định dạng ở tầng Application
Lớp này thực hiện các chức năng như là dịch từ mã ASCII sang EBCDIC, chuyển đổi dữ liệu. Nén dữ liệu để giảm dung lượng truyền tải. Mã hoá và giải mã dữ liệu để đảm bảo tính bảo mật.
- Tầng 5. Tầng Phiên (Session Layer) Chức năng của tầng này là kiểm soát các hội thoại giữa các máy tính. Tầng này thiết lập, quản lý và kết thúc các kết nối giữa trình ứng dụng ở Local với các trình ứng dụng trên Internet.
Mô hình OSI uỷ nhiệm tầng này trách nhiệm kết thúc, kiểm tra và phục hồi các phiên. Đây là phần thường không được dùng trong bộ giao thức TCP/IP
- Tầng 4. Tầng Giao Vân (Transport Layer)
Ở tầng này, máy tính thực hiện chức năng duy trì và kiểm soát dữ liệu, truyền dữ liệu.
Nhiệm vụ quan trọng nhất là đảm bảo dữ liệu được truyền đi chính xác giữa 2 thực thể thuộc tầng Session, chính vì thế mà ngoài chức năng kiểm tra số tuần tự phát, thu, kiểm tra, phát hiện và xử lý lỗi thì tầng này còn có chức năng điều khiển lưu lượng số liệu để đồng bộ giữa thể thu và phát và tránh tắc nghẽn số liệu khi truyền qua lớp mạng
- Tầng 3. Tầng Mạng (Network Layer)
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.
- Tầng 2. Tầng Liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)
Lớp này đảm bảo việc biến đổi các tin dạng bit nhận được từ lớp dưới (vật lý) sang khung số liệu, thông báo cho hệ phát kết quả thu được sao cho các thông tin truyền lên cho tầng Network không có lỗi.
- Tầng 1. Tầng Vật Lý (Physical Layer)
Lớp vật lý Physical của mô hình OSI truyền tải luồng bit, xung điện, tín hiệu radio hoặc ánh sáng thong qua mạng ở mức điện hoặc máy móc. Nó ám chỉ đến các chi tiết kỹ thuật của phần cứng. Lớp vật lý định nghĩa các đặc điểm như định thời và điện áp. Lớp này cũng định nghĩa các chi tiết kỹ thuật phần cứng được sử dụng bởi các adapter mạng và bởi cáp mạng (thừa nhận rằng kết nối là kết nối dây). Để đơn giản hóa, lớp vật lý định nghĩa những gì để nó có thể truyền phát và nhận dữ liệu.
3. Cách hoạt động của mô hình OSI
- Đối với máy gửi (Request)
Bước 1: Ở tầng Application (Tầng 7), người dùng sẽ đưa thông tin cần gửi vào máy tính ở các dạng như là hình ảnh, văn bản,...Sau đó các thông tin sẽ được chuyển xuống tầng dưới là tầng Presentation (Tầng 6).
Bước 2: Sau khi nhận dữ liệu từ tầng 7 thì tầng Presentation sẽ chuyển dữ liệu thành một dạng chung để mã hoá và nén giữa liệu để giảm dung lượng truyền đi. Sau đó sẽ chuyển xuống tầng Session (Tầng 5)
Bước 3: Chức năng của tầng này là xác nhận và bổ sung các thông tin cần thiết cho phiên (gửi và nhận). Sau khi tầng này thực hiện xong thì nó sẽ tiếp tục chuyển dữ liệu xuống cho tầng Transport
Bước 4: Tại tầng này, dữ liệu được cắt ra thành nhiều Segment và cũng có nhiệm vụ bổ sung thêm các thông tin về phương thức vận chuyển để đảm bảo tính bí mật, tin cậy khi truyền trong mạng. Sau đó dữ liệu lại tiếp tục được đưa xuống tầng dưới, tầng Data-Link
Bước 5: Ở tầng này, các segments lại tiếp tục được cắt ra thành nhiều gói (Package) khác nhau và bổ sung thông tin định tuyến. Và sau đó nó sẽ hướng dẫn hay còn nói cách khác là định tuyến đường đi cho gói tin.
Bước 6: Sau khi nhận các Packages ở tầng trên thì tầng Data-Link sẽ lại băm nhỏ nó ra thành các Frames và bổ sung thêm các thông tin để kiểm tra cho gói tin chứa dữ liệu này để khi gửi tới máy nhận có thể kiểm tra.
Bước 7: Đây là bước cuối cùng của quá trình gửi thì khi này các dữ liệu sẽ đc chuyển thành các chuỗi nhị phân 0 và 1 và được đưa lên các phương tiện truyền dẫn để truyền dữ liệu tới máy nhận.
Đối với máy nhận (Response)
Ngược lại so với các bước trên
Bước 1: Chúng ta sẽ đi từ tầng 1 lên, phía máy nhận sẽ kiểm tra các chuỗi bit nhị phân được đưa vào vùng đệm. Sau đó nó sẽ thông báo cho tầng Data Link phía trên rằng dữ liệu đã đc nhận.
Bước 2: Tiếp đó tầng Data Link sẽ tiến hành kiểm tra các lỗi trong frame mà bên máy gửi tạo ra bằng cách kiểm tra FCS có trong gói tin được gắn bên phía máy nhận. Nếu có lỗi xảy ra thì frame đó sẽ bị hủy bỏ. Sau đó kiểm tra địa chỉ lớp Data Link (Địa chỉ MAC Address) xem có trùng với địa chỉ của máy nhận hay không. Nếu đúng thì lớp Data Link sẽ thực hiện gỡ bỏ Header của tầng Data Link để tiếp tục chuyển lên tầng Network.
Bước 3: Tại tầng này thì nó sẽ kiểm tra địa chỉ IP trong gói tin này có phải là của máy gửi hay không. Nếu đúng nó sẽ gỡ bỏ header của nó và tiếp tục chuyển lên tầng Transport
Bước 4: Ở tầng Transport sẽ hỗ trợ phục hồi lỗi và xử lý lỗi bằng cách gửi các gói tin ACK, NAK (gói tin dùng để phản hồi xem các gói tin chứa dữ liệu đã được gửi đến máy nhận hay chưa). Sau khi phục hồi sửa lỗi, tầng này tiếp tục sắp xếp các thứ tự phân đoạn và đưa dữ liệu đến tầng Session.
Bước 5: Tầng Session làm nhiệm vụ đảm bảo các dữ liệu trong gói tin nhận được toàn vẹn. Sau đó tiến hành gỡ bỏ Header của tầng Session và tiếp tục gửi lên ầng Presentation.
Bước 6: Tầng Presentation sẽ xử lý gói tin bằng cách chuyển đối các định dạng dữ liệu cho phù hợp. Sau khi hoàn thành sẽ tiến hành gửi lên tầng Application.
Bước 7: Cuối cùng tầng này sẽ xử lý và sẽ hiển thị dữ liệu của máy gửi trên máy nhận, và hoàn thành quá trình gửi và nhận giữa 2 máy.
Tham khảo từ các nguồn tài liệu sau: