Mô Hình OSI

Chương 2. Mô hình OSI
Mô hình hoạt động của hệ thống gửi nhận thư:
Hai đối tác A ở Paris và B ở Hà Nội thường xuyên trao đổi thư
từ với nhau. Vì A không thể nói tiếng Việt và B không thể nói
tiếng Pháp, trong khi đó cả hai có thể hiểu tiếng Anh, cho nên nó
được chọn là ngôn ngữ trao đổi thư giữa A và B. Cả hai gửi thư
từ cơ quan của họ. Trong công ty có bộ phận văn thư có trách
nhiệm tập hợp và gửi tất cả các thư của công ty ra bưu điện
Kiến trúc phân tầng
Tiến trình A gửi cho B một lá thư diễn ra như sau:
1. A viết lá thư bằng tiếng Pháp
2. A đưa lá thư cho thư ký, biết tiếng Anh để thông dịch lá thư sang tiếng
Anh, sau đó bỏ lá thư vào phong bì, ghi địa chỉ người nhận là địa chỉ
của B
3. Nhân viên của bộ phận văn thư chịu trách nhiệm thu thập thư của công
ty ghé qua văn phòng của A để nhận thư cần gửi đi
4. Bộ phận văn thư thực hiện việc phân loại thư và dán tem lên các lá thư
5. Lá thư được gửi đến bưu điện ở Paris
6. Lá thư gửi sang Việt Nam bằng máy bay
7. Thư cho cơ quan B được bưu điện Hà Nội chuyển đến
8. Bộ phận văn thư của công ty B tiến hành phân loại
9. Thư được gửi đến văn phòng của B
10.Thư ký của B mở thư ra và dịch nội dung lá thư sang tiếng Việt
11.B đọc lá thư của A gửi cho anh ta
Kiến trúc phân tầng
Hoạt động mạng là quá trình gửi dữ liệu từ máy tính này
sang máy tính khác. Quá trình này có thể được chia
thành các tác vụ riêng biệt:

Nhận biết dữ liệu


Chia dữ liệu thành từng gói để có thể quản lý được

Thêm thông tin vào từng gói để xác định địa chỉ máy
nhận và thứ tự của gói tin

Bổ sung thông tin để kiểm tra lỗi(check sum) và thời
lượng (timeout) (Time to live)

Đưa dữ liệu lên mạng và gửi đi
Các thủ tục này được HĐH tuân theo một cách nghiêm
ngặt, những thủ tục này được gọi là giao thức
Kiến trúc phân tầng
Kin trỳc phõn tng
Hệ thống giao thức là một trong các thành
phần cốt lõi để thiết kế nên mạng máy tính,
do vậy cần được xây dựng theo một mô
hình thống nhất. Mỗi hệ thống mạng máy
tính hiện nay đều được coi như cấu trúc đa
tầng giao thức. Trong đó mỗi tầng cung cấp
một số dịch vụ nhất định.
Kiến trúc phân tầng
Giao thøc tÇng i+1
§­êng truyÒn vËt lý
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
Giao thøc tÇng 1
Giao thøc tÇng i-1
Giao thøc tÇng i
Giao thøc tÇng N
Tầng 1
Tầng 2
Tầng i-1
Tầng i
Tầng i+1
Tầng N
Tầng 1
Tầng 2
Tầng i-1
Tầng i
Tầng i+1
Tầng N
Nguyên tắc của kiến trúc phân tầng:
Mỗi hệ thống trong mạng đều có cấu trúc tầng giống
nhau (số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng).
Dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của
hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống khác (trừ tầng
thấp nhất liên hệ trực tiếp với đường truyền vật lý).
Như vậy việc kết nối giữa hai hệ thống được thực hiện thông
qua hai loại liên kết: liên kết vật lý ở tầng thấp nhất và liên
kết lôgic (ảo) ở các tầng cao hơn.

Kin trỳc phõn tng
Hai dạng liên kết: liên kết giữa hai tầng đồng mức - liên kết ngang và liên kế giữa hai tầng
liền kề - liên kết dọc
Kin trỳc phõn tng
Giao thức tầng i+1
Đường truyền vật lý
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Giao thức tầng 1
Giao thức tầng i-1
Giao thức tầng i
Giao thức tầng N
Tng 1
Tng 2
Tng i-1
Tng i
Tng i+1
Tng N
Tng 1
Tng 2

Tng i-1
Tng i
Tng i+1
Tng N
Việc liên kết giữa các tầng liền kề trong mô hình OSI được xây dựng
theo nguyên tắc đáp ứng các dịch vụ thông qua các hàm nguyên thuỷ,
có bốn kiểu hàm nguyên thuỷ:

Request (yêu cầu): người sử dụng dùng để gọi một chức năng.

Indication (chỉ báo): người cung cấp dịch vụ dùng để:
- Gọi một chức năng hoặc
- Chỉ báo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy cập dịch vụ
(SAP Service Access Point)

Response (trả lời): người cung cấp dịch vụ dùng để hoàn tất một chức
năng đã được gọi từ trước bởi một hàm Indication SAP đó.

Confirm (xác nhận): người cung cấp dịch vụ dùng để hoàn tất một
chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm Request SAP đó.
Kin trỳc phõn tng
TÇng N
Giao thø tÇng N
Giao thøc tÇng N+1
Request Confirm
Reponse Indication
TÇng N+1
HÖ thèng A
TÇng N+1
HÖ thèng B

TÇng N
SAP SAP
Service provider
Service user
Kiến trúc phân tầng
Qui trình thực hiện một giao tác giữa hai hệ thống A và B:
- Tầng (N+1) của A gửi xuống tầng (N) kề dưới nó một hàm Request.
-
Tầng (N) của A cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi yêu cầu sang tầng (N)
của B theo giao thức tầng N đã xác định
-
Nhận được yêu cầu, tầng (N) của B chỉ báo lên tầng (N+1) của B hàm
Indication.
- Tầng (N+1) của B trả lời bằng hàm Response gửi tầng (N) kề nó
-
Tầng (N) của B cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi trả lời sang tầng (N)
của A theo giao thức tầng N đã xác định
Kin trỳc phõn tng
Một thực thể ở tầng (N) không thể truyền dữ liệu trực tiếp với một thực thể
tầng (N) ở một hệ thống khác mà phải truyền xuống tầng dưới để truyền
qua tầng thấp nhất (tầng Vật lý). Khi xuống đến tầng (N-1) dữ liệu được
chuyển từ tầng (N) được xem như một đơn vị dữ liệu cho dịch vụ SDU
(Service Data Unit) của tầng (N-1). Phần thông tin điều khiển của tầng
(N-1) gọi là (N-1)PCI (Protocol Control Identifier) được thêm vào đầu
(N-1)SDU để tạo thành (N-1) PDU (Protocol Data Unit).
Tầng N
Tầng N-1
(N) PDU
(N-1) SDU(N-1)PCI
(N-1) PDU

=
Kin trỳc phõn tng
Trong trường hợp (N-1) SDU quá dài thì sẽ được cắt nhỏ thành
nhiều đoạn và được bổ sung phần (N-1) PCI ở đầu tạo thành
nhiều (N-1) PDU. Trình tự như thế sẽ được tiếp diễn cho tới
tầng Vật lý ở đó dữ liệu được truyền qua đường truyền vật
lý.
Bên hệ thống nhận, trình tự sẽ diễn ra ngược lại. Qua mỗi
tầng PCI tương ứng sẽ được phân tích và sau đó cắt bỏ khỏi
các PDU trước khi gửi lên các tầng trên. (Cơ chế hoạt động
sẽ được trình bày chi tiết ở phần sau)
Kin trỳc phõn tng

Những năm 1980 các hệ thống đường truyền tốc độ cao đã
được thiết lập ở Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất
hiện các nhà cung cấp các dịnh vụ truyền thông với những
đường truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đường dây
điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận được,
người ta có thể sử dụng được các đường truyền này để liên
kết máy tính lại với nhau và bắt đầu hình thành các mạng
một cách rộng khắp. Các mạng LAN, MAN, WAN ra đời và
nhanh chóng phát triển cả về số lượng, quy mô, chất lượng,
cũng như về công nghệ.
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection)

Tuy nhiên, cũng ngay trong những năm 80, khi mà ưu thế
của các loại mạng máy tính đang thể hiện rõ thì nó cũng
đặt ra những thách thức về tiêu chuẩn kết nối các thiết bị
ngoại vi. Kết quả là những hệ thống hiện có thời đó chỉ cho
phép thiết bị (cả về phần cứng và phần mềm) của một nhà

sản xuất kết nối được với nhau và được gọi là hệ thống
đóng. Điều này là hết sức bất tiện cho việc triển khai mạng
cũng như rất phiền toái cho người sử dụng khi muốn lắp
đặt mạng phục vụ cho công việc, cũng như hạn chế ngăn
cản việc mở rộng mạng một cách “thoải mái” cho những
quy mô lớn hơn.
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection)

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference
Model) (Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở) là
một thiết kế dựa vào nguyên lý phân tầng, lý giải một cách
trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các hệ máy đa
dạng được cung cấp bởi các nhà sản xuất khác nhau. Mô
hình cho phép tất cả các thành phần của mạng hoạt động
hòa đồng, bất kể thành phần ấy do ai tạo dựng. và thiết kế
giao thức mạng giữa chúng do ISO đưa ra.
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection)