Как устроен интернет. Общий обзор.

Данный цикл статей посвящен организации сетей вокруг нас, на примере стандартных протоколов. В основе рассматривается 7-ми уровневая модель OSI/ISO.

С тремя уровнями мы уже ознакомились.

Физический уровень.

Канальный уровень.

Сетевой уровень.

На самом деле, те кто знаком с тематикой, эти темы вполне понятны, для тех кто впервые знакомится, для более быстро понимания, мы рассмотрим общую структуру и принцип работы.

Рассмотрим самый банальный пример:

схема связи по уровням
схема связи по уровням

1. Вы открыли yandex browser YB(не про хром же писать на дзене) и в адресной строке вводите ya.ru(название сайта). YB отправляет запрос на специальный DNS сервер и получает точный IP адрес этого сервера, после этого устанавливает соединение с ним ya.ru и происходит загрузка сайта. Теперь Вы начинаете что-либо писать на сайте или заполнять форму, как это происходит дальше: в приложении YB формируется небольшой запрос (web программисты могут поправить, если что-то не правильно выражу), или создается блок данных, который имеет определенный вид. Следующее, этот блок или набор данных, может шифроваться, сжиматься или просто готовиться для передачи на более низкий уровень. На этом этапе YB, обозначает в каком виде пойдет обмен данными - будет протокол HTTP, так как мы используем браузер для серфинга интернета (просмотр страничек). Данные могут быть шифрованными, тогда используется протокол HTTPs,

2. После того как в блоке данных указан тип данных(делается это через номер логического порта). В нашем случае это 80 мы начинаем сеанс связи. За это, как раз отвечает сеансовый уровень. Он отвечает, за начало сессии и её поддержку. На этом уровне данные уже готовятся непосредственно к транспортировке - разбиваются на сегменты, сегменты нумеруются и отправляются на четвертый уровень.

3. Этот уровень отвечает за доставку. В частности протокол TCP гарантирует доставку. Это значит, что если данные ушли и пришел запрос на следующий сегмент, то предыдущий сегмент доставлен.

Совместно с IP протоколом TCP, вместе отвечают за маршрут и доставку по адресу заданного сегмента данных. Именно по этому говорят стек протоколов TCP/IP. Как вы уже поняли на уровне TCP мы нумеруем сегменты и отправляем их на 3 уровень. Далее ждем подтверждения доставки одного или несколько сегментов и снова продолжаем передачу. В случае не подтверждения какого-либо сегмента, он отправляется заново.

работа на нижнем уровне
работа на нижнем уровне

4. Мы уже ознакомились с третьим уровнем и понимаем, что к пришедшим данным добавляется заголовок пакета и он готовится к отправке через сетевую плату. В момент перехода уже пакета ко второму уровню, мы добавляем к нему заголовок кадра и через первый уровень по физическому каналу в виде оптических, электромагнитных или электрических передаем в среду передачи.

5. Этот поток информации идет до ближайшего активного оборудования (коммутатора или маршрутизатора), где он обрабатывается и перенаправляется. Если это коммутатор, то весь кадр, просто передается на нужный порт. Если это маршрутизатор, то выдается новый заголовок с новым MAC адресом, но с прежним IP заголовком и кадр пошел снова до ближайшего устройства.

схема передачи данных через активный устройства.
схема передачи данных через активный устройства.

Как видим из рисунка, коммутаторы читают только MAC адрес (хотя есть коммутаторы с поддержкой третьего уровня), а маршрутизаторы читают уже IP адрес и в соответствии с ним перенаправляют пакет по нужному интерфейсу или вообще отбрасывают его понастроенной фильтрации.

После того как поток данных доставлен, до конечного пользователя, начинается декапсуляция или просто распаковка.

6. Убираем заголовок кадра и проверяем целостность данных. После этого извлекаем данные из пакета и передаем сегмент на 4 ый уровень.

7. Когда несколько сегментов собраны вместе, то передаем данные на 6 ой уровень по заданному порту (для нужного протокола). Таким образом мы отправили запрос на сервер, где пришла команда на получение определенных данных (например большая картинка),

После этого сервер отвечает и происходит обратный процесс, инкапсуляции, передачи и декапсуляции.

Если остались вопросы, пишите тут или прочитайте еще раз. Тема не простая.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.