Mô hình osi là gì ? Chức năng cơ bản của từng tầng

Mô hình OSI 7 tầng giữ vai trò quan trọng trong mạng Internet. Sau đây hãy cùng TTnguyen tìm hiểu mô hình osi là gì và chức năng nhé!

Xem thêm:

cách chia mạng con

mạng ngang hàng là gì? Phân loại, Ưu nhược điểm

Nội dung

1. Mô hình OSI là gì?

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI Model hoặc OSI Reference Model) – tạm dịch là mô hình thamchiếu kết nối các hệ thống mở hay còn được gọi là mô hình bảy tầng của OSI. Mô hình OSI mô tả bảy tầng mà hệ thống máy tính sử dụng để giao tiếp qua mạng.

2. Mô hình osi và chức năng cơ bản của từng tầng

Mô hình OSI hay còn gọi là mô hình 7 tầng. Từ tầng 1 – 4 thực hiện nhiệm vụ di chuyển dữ liệu. Từ tầng 5 – 7 thực hiện nhiệm vụ chuyển tiếp dữ liệu và các nhiệm vụ đặc thù khác. Cụ thể như sau:

Tầng	Chức năng
Tầng 7 – Tầng ứng dụng (Application)	Tương tác với chương trình ứng dụng và mạng.
Tầng 6 – Tầng trình bày (Presentation)	Chuyển đổi, nén dữ liệu, mã hóa và giải mã dữ liệu đảm bảo sự bảo mật trên mạng.
Tầng 5 – Tầng phiên (Session)	Kiểm soát các phiên hội thoại giữa các máy tính. Thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên truyền thông giữa các ứng dụng.
Tầng 4 – Tầng vận chuyển (Transpost)	Nhận thông tin từ tầng Session chia thành các gói nhỏ hơn và truyền xuống lớp dưới, hoặc nhận thông tin từ lớp dưới chuyển lên phục hồi theo cách chia của hệ phát.
Tầng 3 – Tầng mạng (Network)	Đảm bảo chuyển chính xác số liệu giữa các thiết bị cuối trong mạng.
Tầng 2 – Tầng liên kết (Data Link)	Tạo/gỡ bỏ khung thông tin (Frames), kiểm soát luồng và kiểm soát lỗi.
Tầng 1 – Tầng vật lý (Physical)	Đảm bảo các yêu cầu truyền/nhận các chuỗi bit qua các phương tiện vật lý.

2.1 Tầng ứng dụng – Application Layer

Tầng ứng dụng nằm ở trên cùng của mô hình OSI (Open Systems Interconnection), gần với người dùng nhất. Chức năng chính của tầng ứng dụng là cung cấp phương tiện cho người dùng truy cập thông tin và dữ liệu trên mạng.

Một số giao thức quan trọng trong tầng ứng dụng bao gồm:

Telnet: Dùng để thiết lập kết nối từ xa đến một máy tính.
POP (Post Office Protocol): Giao thức này được sử dụng để truy xuất thư điện tử từ máy chủ.
FTP (File Transfer Protocol): Dùng để truyền tải file giữa các máy tính trên mạng.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Giao thức chính được sử dụng cho World Wide Web, cho phép truyền tải dữ liệu và tương tác với các trang web.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Sử dụng để gửi thư điện tử qua mạng đến các máy chủ thư điện tử.
X.400 Mail: Giao thức dùng để gửi và nhận thư điện tử trong môi trường hệ thống thư điện tử.
DNS

2.2 Tầng trình diễn – Presentation Layer

Tầng trình diễn, còn được gọi là tầng Presentation trong mô hình OSI, nằm ngay dưới tầng ứng dụng. Chức năng chính của tầng trình diễn là đảm nhận việc phiên dịch, nén, giải nén, mã hóa và giải mã dữ liệu để chuẩn hóa và hiệu quả hóa việc truyền thông giữa các ứng dụng.

Cụ thể, tầng trình diễn có các nhiệm vụ như sau:
Phiên dịch dữ liệu theo dạng ứng dụng có thể hiểu
Mã hóa dữ liệu trước khi gửi và giải mã dữ liệu nhận được.
Nén dữ liệu trước khi truyền xuống tầng phiên bên dưới: Tầng trình diễn có thể nén dữ liệu để giảm bớt khối lượng dữ liệu cần truyền, từ đó cải thiện hiệu suất mạng và tiết kiệm băng thông.

2.3 Tầng phiên – Session Layer

Tầng phiên thực hiện các nhiệm vụ:

Cung cấp các nhu cầu dịch vụ cho tầng trình diễn.
Cung cấp dịch vụ đánh dấu điểm hoàn thành (checkpointing).
Hỗ trợ hoạt động đơn công (single), bán song công (half-duplex) hoặc song công (duplex).
Quản lý các kết nối giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa.
Có trách nhiệm “ngắt mạch nhẹ nhàng” (graceful close) các phiên giao dịch, đồng thời kiểm tra và phục hồi phiên.
Chịu trách nhiệm đóng và mở luồng giao tiếp, kiểm soát các (phiên) hội thoại giữa các máy tính, đảm bảo các phiên mở đủ lâu để dữ liệu đủ thời gian gửi đi và đóng đủ nhanh để tiết kiệm tối đa tài nguyên.

2.4 Tầng vận chuyển – Transport Layer

Tầng này thực hiện các nhiệm vụ sau:

Chịu trách nhiệm duy trì và thiết lập kết nối giữa hai máy tính.
Phân đoạn và hợp nhất dữ liệu: Tầng vận chuyển chia dữ liệu lớn thành các phân đoạn nhỏ hơn để truyền đi và sau đó hợp nhất chúng tại điểm đích. Điều này giúp quản lý và kiểm soát dữ liệu hiệu quả hơn.
Kiểm tra lỗi và sửa chữa.
Điều khiển luồng và kiểm soát tải.
Cung cấp cơ chế đồng bộ hóa dữ liệu: Tầng này cung cấp cơ chế đồng bộ hóa để đảm bảo dữ liệu được gửi và nhận một cách đồng bộ giữa các máy tính.

Tầng vận chuyển gồm 2 giao thức:

Transmission Control Protocol (giao thức TCP).
User Datagram Protocol (giao thức UDP)

2.5 Tầng mạng – Network Layer

Tầng mạng đảm nhiệm việc định địa chỉ, định tuyến, chuyển tiếp và kiểm soát lưu lượng dữ liệu giữa các mạng khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và quản lý mạng toàn cầu.

Chức năng tầng mạng:

Đánh địa chỉ IP thiết bị.
Đóng gói dữ liệu (+IP header) từ tầng Transport.
Định tuyến
Giải mã để vẫn chuyển lên tầng transport.

IPv4 packet:

Version: xác định có phải gói IPv4.

Differentiated Services or DiffServ(DS): Xác định mức độ ưu tiên của mỗi packet.

Time to Live(TTL): thời gian tồn tại của gói.

Protocol: Xác định giao thức tiếp theo.

Header checksum: phát hiện lỗi trong IPv4

Source IPv4: địa chỉ nguồn luôn là unicast.

Destination IPv4: đia chỉ đích.

IPv6 Packet Header:

Version: xác định có phải gói IPv6 hay không.

Traffic Class: Xác định mực độ ưu tiên của gói.

Flow Label: đánh dấu các gói có cùng nhãn thì sẽ được xử lý giống nhau bởi bộ định tuyến.

Payload Length: độ dài của dữ liệu

Next Header: loại dữ liệu mà gói đang mang.

Hop Limit:

Source IPv6

Destination IPv6

2.7 Tầng liên kết dữ liệu – Data Link Layer

Chuẩn bị dữ liệu để gửi xuống tầng vật lý.

Mục đích của tầng dữ liệu:

Encapsulate: Nhận packet từ tầng network rồi đóng gói thêm header để tạo thành 1 frame.
De-encapsulate: tách header còn lại packet để đẩy lên tầng 3.

Data link được chia thành 2 lớp con:

Logical Link Control (LLC):

Tương tác với tầng network.
Xác định giao thức nào ở tầng network được sử dụng để đưa vào Frame.

Media Access Control (MAC):

Xác định môi trường truyền dẫn sẽ được sử dụng.

Half-duplex (bán song công): chỉ làm một việc – chỉ gửi hoặc chỉ nhận.

Full-duplex: vừa gửi và nhận dữ liệu.

2.7 Tầng vật lý – Physical Layer

Tầng vật lý là tầng thấp nhất trong mô hình và có trách nhiệm truyền tải và điều chỉnh các tín hiệu vật lý để đảm bảo việc truyền tải dữ liệu qua các phương tiện truyền tải khác nhau.

Chức năng:

Cung cấp các thành phần phần cứng.
Encoding: Chuyển đổi các bit thành năng lượng vật lý có thể truyền đi trong môi trường: điện, quang, sóng,…
Signaling.

3. So sánh mô hình OSI và TCP/IP

Các giao thức tạo nên bộ giao thức TCP/IP cũng có thể được mô tả theo mô hình tham chiếu OSI. Trong mô hình OSI, lớp truy cập mạng và lớp ứng dụng của mô hình TCP/IP được chia nhỏ hơn để mô tả các chức năng riêng biệt phải xảy ra ở các lớp này.

Giống nhau:

Cả hai mô hình đều được sử dụng để mô tả cách thức hoạt động của mạng máy tính.
Đều là mô hình logic, được chia thành các lớp chức năng.
Sử dụng kỹ thuật truyền gói tin (packet switching).
Sử dụng để đào tạo và phát triển các sản phẩm và dịch vụ mạng.
Tầng 3 của mô hình OSI – tầng mạng, tương đương trực tiếp với tầng internet của TCP/IP.
Tầng 4 của mô hình OSI – tầng vận chuyển, tương đương trực tiếp với tầng vận chuyển của TCP/IP.

Khác nhau:

Đặc điểm	Mô hình OSI	Mô hình TCP/IP
Số lớp	7	4
Mục đích	Định nghĩa một kiến trúc chung cho mạng máy tính	Xác định các giao thức cần thiết để truyền dữ liệu trên internet
Truyền thông	Hỗ trợ định tuyến kết nối và không dây	Chỉ hỗ trợ truyền thông kết nối từ tầng mạng
Tầng vật lý và liên kết dữ liệu	Chia thành 2 tầng	Gộp thành 1 tầng
Tầng ứng dụng	Chia thành 3 tầng	Gộp thành 1 tầng

Mô hình OSI	Giao thức	Mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng	HTTP, DNS, FTP, DHCP	Tầng ứng dụng
Tầng trình diễn
Tầng phiên
Tầng giao vận	TCP, UDP	Tầng giao vận
Tầng mạng	IPv4, IPv6, ICMPv4, ICMPv6	Tầng internet
Tầng liên kết	Ethernet, WLAN, SONET, SDH	Tầng truy nhập mạng
Tầng vật lý	Ethernet, WLAN, SONET, SDH	Tầng truy nhập mạng

Câu hỏi thường gặp (FAQs)

Lớp phiên của mô hình osi cung cấp

Lớp Phiên (Session Layer) trong mô hình OSI cung cấp các chức năng sau:

Thiết lập, duy trì và kết thúc phiên.
Điều khiển đồng bộ hóa.
Quản lý checkpointing.
Phân biệt dịch vụ và ưu tiên: Lớp Phiên có khả năng đánh dấu các dịch vụ và ưu tiên khác nhau để đảm bảo dịch vụ ưu tiên được xử lý trước.
Quản lý ngắt kết nối mềm (graceful close).
Điều khiển luồng và đồng bộ hóa dữ liệu.

Tóm lại, lớp Phiên trong mô hình OSI cung cấp các chức năng để quản lý và kiểm soát các phiên truyền thông giữa các ứng dụng trên các thiết bị khác nhau, đảm bảo tính toàn vẹn và đồng bộ hóa dữ liệu.

Chức năng của tầng ứng dụng trong mô hình osi

Tầng Ứng dụng trong mô hình OSI chịu trách nhiệm cung cấp các dịch vụ và chức năng cho người dùng và ứng dụng, đồng thời thực hiện việc quản lý và tương tác giữa các ứng dụng trên mạng.

Chức năng của tầng vật lý trong mô hình osi

Tầng Vật lý là tầng thấp nhất trong mô hình OSI và có trách nhiệm truyền tải và điều chỉnh các tín hiệu vật lý để đảm bảo việc truyền tải dữ liệu qua các phương tiện truyền tải khác nhau.

Lời kết

Bài viết trên là mô hình OSI và chức năng cơ bản của từng tầng. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về mô hình OSI và sử dụng chúng hiệu quả hơn. Cảm ơn các bạn đã tham khảo quản trị mạng trên ttnguyen.net.

Bài viết liên quan:

mạng BitTorrent là gì? Thành phần, mô phỏng cơ chế hoạt động

thuật toán Choke là gì? Cơ chế hoạt động