1. Mô hình OSI là gì?

Mô hình OSI là một mô hình khái niệm và logic xác định giao tiếp mạng được sử dụng bởi các hệ thống mở để kết nối và giao tiếp với các hệ thống khác. Open System Interconnection(OSI Model) cũng định nghĩa một mạng logic và mô tả hiệu quả việc truyền gói tin máy tính bằng cách sử dụng các lớp giao thức khác nhau.

2. Đặc điểm của mô hình OSI

- Một lớp chỉ nên được tạo khi cần các mức trừu tượng nhất định.

- Chức năng của mỗi lớp nên được chọn theo các giao thức được chuẩn hóa quốc tế.

- Số lượng layer nên lớn để đặt các chức năng riêng biệt trong cùng một layer. Đồng thời, nó cũng phải đủ nhỏ để kiến trúc không trở nên quá phức tạp.

- Trong mô hình OSI, mỗi lớp dựa vào lớp dưới tiếp theo để thực hiện các chức năng nguyên thủy. Mọi cấp độ đều có thể cung cấp dịch vụ cho tầng cao hơn tiếp theo.

- Các thay đổi được thực hiện trong 1 layer sẽ không cần các thay đổi trong các layer khác.

3. Tại sao sử dụng mô hình OSI?

- Giúp bạn hiểu giao tiếp qua mạng

- Khắc phục sự cố dễ dàng hơn bằng cách tách các chức năng thành các lớp mạng khác nhau

- Giúp bạn hiểu các công nghệ mới khi chúng được phát triển.

- Cho phép bạn so sánh các mối quan hệ chức năng chính trên các lớp mạng khác nhau.

4. Lịch sử mô hình OSI

- Vào cuối những năm 1970, ISO đã tiến hành một chương trình phát triển các tiêu chuẩn chung và các phương pháp kết nối.

- Vào năm 1973, một Hệ thốn chuyển mạch gói thử nghiệm ở Anh đã xác định yêu cầu xác định các giao thức cấp cao hơn.

- Vào năm 1983, mô hình OSI ban đầu được dự định là một đặc tả chi tiết của các giao thức thực tế.

- Năm 1984, kiến trúc OSI được ISO chính thức chấp nhận như một tiêu chuẩn quốc tế.

7 Layer của mô hình OSI

Mô hình OSI là một hệ thống kiến trúc máy chủ phân lớp, trong đó mỗi lớp xác định theo một chức năng cụ thể được thực hiện. Tất cả 7 lớp này hoạt động cộng tác để truyền dữ liệu từ lớp này sang lớp khác.

Chúng ta hãy đi cụ thể vào từng Layer nhé.

 4.1. Physical Layer

Lớp vật lý giúp bạn xác định các thông số kỹ thuật điện và vật lý của kết nối dữ liệu. Mức này thiết lập mối quan hệ giữa thiết bị và phương tiện truyền dẫn vật lý. Lớp vật lý không liên quan đến các giao thức hoặc các mục khác ở lớp cao hơn.

Ví dụ về phần cứng trong lớp vật lý là bộ điều hợp mạng,ethernet, bộ lặp, trung tâm mạng,v.v.

4.2. DataLink Layer

Lớp liên kết dữ liệu sửa các lỗi có thể xảy ra ở lớp vật lý. Lớp này cho phép bạn xác định giao thức để thiết lập và chấm dứt kết nối giữa 2 thiết bị mạng được kết nối.

Đây là lớp có thể hiểu được địa chỉ IP, giúp bạn xác định địa chỉ Logic để bất kỳ điểm cuối nào sẽ được xác định.

Lớp này cũng giúp bạn thực hiện định tuyến các gói thông qua mạng. Nó giúp bạn xác định đường dẫn tốt nhất, cho phép bạn đưa dữ liệu từ nguồn đến đích.

DataLink layer được chia thành 2 loại lớp con:

- Lớp điều khiển truy cập phương tiện MAC: Chịu trách nhiệm kiếm soát cách thiết bị trong mạng truy cập vào phương tiện và cho phép truyền dữ liệu.

- Lớp điều khiển liên kết logic : Lớp này chịu trách nhiệm nhận dạng và đóng gói các giao thức lớp mạng và cho phép bạn tìm ra lỗi.

Chức năng của DataLink Layer:

- Khung phân chia dữ liệu từ lớp Network thành các khung.

- Cho phép bạn thêm tiêu đề vào Khung để xác định địa chỉ vật lý của nguồn và máy đích.

- Thêm địa chỉ logic của người gửi và người nhận.

- Nó cũng chịu trách nhiệm về quá trình tìm nguồn cung ứng đến quá trình đích gửi toàn bộ thông điệp.

- Nó cũng cung cấp một hệ thống để kiểm soát lỗi, trong đó nó phát hiện việc truyền lại các khung bị hỏng hoặc bị mất.

- Lớp DataLink cũng cung cấp 1 cơ chế truyền dữ liệu qua các mạng độc lập được liên kết với nhau.

4.3. Transport Layer

Lớp truyền tải xây dựng trên lớp mạng để cung cấp vận chuyển dữ liệu từ một quy trình trên máy nguồn đến một quy trình trên máy đích. Nó được lưu trữ bằng cách sử dụng một hoặc nhiều mạng và cũng duy trì chất lượng của các chức năng dịch vụ.

Nó xác định lượng dữ liệu sẽ được gửi ở đâu và với tốc độ bao nhiêu. Lớp này xây dựng dựa trên thông báo nhận được từ lớp ứng dụng. Nó giúp đảm bảo rằng các đơn vị dữ liệu được phân phối không có lỗi và theo trình tự.

Lớp truyền tải giúp bạn kiểm soát độ tin cậy của một liên kết thông qua kiểm soát luồng, kiểm soát lỗi và phân đoạn hoặc giải phân đoạn.

Lớp truyền tải cũng đưa ra một xác nhận về việc truyền dữ liệu thành công hay không thành công và gửi dữ liệu tiếp theo trong trường hợp không có lỗi nào xảy ra. TCP là ví dụ nổi tiếng nhất về lớp truyền tải.

Chức năng Transport Layer:

- Nó chia thông điệp nhận được từ lớp phiên thành các phân đoạn và đánh số chúng để tạo thành 1 chuỗi.

- Lớp truyền tải đảm bảo rằng thông báo được gửi đến đúng tiến trình trên máy đích.

- Nó cũng đảm bảo rằng toàn bộ thông báo đến mà không có bất kỳ lỗi nào khác.

4.4. Network Layer

Network Layer cung cấp các phương tiện chức năng và thủ tục để chuyển các chuỗi dữ liệu có độ dài thay đổi từ nút này sang nút khác được kết nối trong các mạng khác nhau.

Việc gửi thông điệp ở lớp mạng không cung cấp bất kỳ giao thức nào được đảm bảo là đáng tin cậy của lớp mạng.

4.5. Session Layer

Lớp phiên điều khiển các cuộc đối thoại giữa các máy tính. Nó giúp bạn thiết lập bắt đầu và kết thúc giữa ứng dụng cục bộ và ứng dụng từ xa.

Lớp này yêu cầu kết nối logic cần được thiết lập theo yêu cầu của người dùng cuối. Lớp này xử lý tất cả các đăng nhập quan trọng hoặc xác thực mật khẩu.

Chức năng của lớp Session:

- Nó thiết lập, duy trì và kết thúc 1 phiên.

- Lớp phiên cho phép 2 hệ thống tham gia vào 1 hộp thoại

4.6. Presentation Layer

Lớp trình bày cho phép bạn xác định hình thức mà dữ liệu được trao đổi giữa 2 thực thể giao tiếp. Nó cũng giúp bạn xử lý việc nén dữ liệu và mã hóa dữ liệu.

Lớp này chuyển đổi dữ liệu thành dạng được ứng dụng chấp nhận. Nó cũng định dạng và mã hóa dữ liệu sẽ được gửi qua tất cả các mạng. Lớp này còn được gọi là Syntax Layer.

Chức năng của lớp Presentation:

- Dịch mã ký tự từ ASCII sang EBCDIC

- Nén dữ liệu: cho phép giảm số ượng bit cần truyền trên mạng.

- Mã hóa dữ liệu: giúp bạn mã hóa dữ liệu cho các mục đích bảo mật

- Nó cung cấp giao diện người dùng và hỗ trợ các dịch vụ như email và truyền tệp.

4.7 Application Layer

Lớp ứng dụng tương tác với 1 chương trình ứng dụng, là lớp cao nhất của mô hình OSI. Lớp ứng dụng là lớp OSI gần nhất với người dùng cuối. Nó có nghĩa là lớp ứng dụng cho phép người dùng tương tác với ứng dụng phần mềm khác.

Ví dụ về lớp ứng dụng là một ứng dụng như truyền tệp, email, đăng nhập từ xa,v.v.

Chức năng của lớp ứng dụng:

- Lớp ứng dụng giúp bạn xác định các đối tác giao tiếp, xác định tính khả dụng của tài nguyên và đồng bộ hóa giao tiếp.

- Nó cho phép người dùng đăng nhập vào 1 máy chủ từ xa.

- Lớp này cung cấp các dịch vụ email khác nhau.

- Ứng dụng này cung cấp các nguồn cơ sở dữ liệu phân tán và quyền truy cập thông tin toàn cầu về các đối tượng và dịch vụ khác nhau.

5. Các giao thức được hỗ trợ ở các lớp

Application

SMTP, HTTP, FTP, POP3, SNMP

Presentation

MPEG, ASCH, SSL, TLS

Session

NetBIOS, SAP

Transport

TCP, UDP

Network

IPv4,IPv6, ICMP, IPSEC, ARP, MPLS

Data Link

PAPA,PPP,Frame Relay, ATM, Fiber Cable

Physical

RS232,100BaseTX, ISDN,11

6. Khác biệt quan trọng giữa mô hình OSI và TCP/IP

OSI

TPC/IP

Mô hình OSI cung cấp sự phân biệt rõ ràng giữa các giao diện, dịch vụ và giao thức

Không đưa ra bất kỳ điểm phân biệt rõ ràng nào giữa các dịch vụ, giao diện và giao thức

OSI sử dụng lớp mạng để xác định các tiêu chuẩn và giao thức định tuyến.

TCP/IP chỉ sử dụng lớp Internet.

OSI sử dụng liên kết vật lý và dữ liệu 2 lớp riêng biệt để xác định chức năng của các lớp dưới cùng

TCP/IP chỉ sử dụng một lớp

Lớp Transport chỉ có hướng kết nối

Một lớp của TCP/IP là cả hướng kết nối và không kết nối

Lớp DataLink và Physical là các lớp riêng biệt

Trong lớp Data Link và Physical được kết hợp như 1 lớp.

Kích thước tối thiểu của OSI Header là 5 byte

Kích thước Header tối thiểu là 20 byte

Ưu điểm của mô hình OSI:

- Nó giúp bạn chuẩn hóa bộ định tuyến, bộ chuyển mạch, bo mạch chủ và các phần cứng khác.

- Giảm độ phức tạp và chuẩn hóa các giao diện

- Tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật mô-đun

- Đảm bảo công nghệ tương thích, đẩy nhanh quá trình phát triển.

- Giao thức có thể được thay thế bằng giao thức mới khi công nghệ thay đổi

- Cung cấp hỗ trợ cho các dịch vụ hướng kết nối cũng như dịch vụ không kết nối

- Nó là mô hình tiểu chuẩn trong mạng máy tính

- Cung cấp tính linh hoạt để thích ứng với các loại giao thức khác nhau.

- Hỗ trợ các dịch vụ không kết nối và định hướng kết nối.

Nhược điểm của mô hình OSI:

- Việc phù hợp với các giao thức là 1 công việc tẻ nhạt.

- Bạn chỉ sử dụng nó như một mô hình tham chiếu

- Không xác định bất kỳ giao thức cụ thể nào.

- Trong mô hình OSI, một số dịch vụ được nhân bản trong nhiều lớp chẳng hạn như lớp Transport và Data Link.

- Các lớp không thể hoạt động song song vì mỗi lớp cần đợi để lấy dữ liệu từ lớp trước