7 tầng trong mô hình OSI là gì? (Open Systems Interconnection)

Hầu hết những người không rành về kỹ thuật nghe đến thuật ngữ “bảy tầng”, họ thường nghĩ đến các tầng của một chiếc bánh sandwich hoặc một khách sạn, biệt thự hay thậm chí nhầm tưởng về bảy tầng địa ngục.

Đối với các chuyên gia CNTT, bảy tầng cập đến mô hình OSI mô tả các chức năng của một hệ thống mạng. Vậy mô hình OSI là gì? Nhiệm vụ của các tầng trong OSI giúp mạng máy tính hoạt động như thế nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé!

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 tham chiếu kết nối các hệ thống mở.

Mô hình OSI có 7 tầng mô tả trực quan những gì đang diễn ra với một hệ thống mạng cụ thể. Điều này có thể giúp các nhà quản lý mạng thu hẹp các vấn đề (Đó là vấn đề vật lý hay vấn đề gì đó với ứng dụng?), cũng như các lập trình viên máy tính (khi phát triển một ứng dụng, nó cần làm việc với những tầng nào?).

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

Các nhà cung cấp công nghệ bán sản phẩm mới sẽ thường đề cập đến mô hình OSI để giúp khách hàng hiểu sản phẩm của họ hoạt động với tầng nào hoặc có hoạt động “trên toàn bộ hệ thống” hay không.

Được hình thành vào những năm 1970 khi mạng máy tính đang phát triển, hai mô hình riêng biệt đã được hợp nhất vào năm 1983 và xuất bản vào năm 1984 để tạo ra mô hình OSI mà hầu hết mọi người đều quen thuộc ngày nay. Hầu hết các mô tả về mô hình OSI theo thứ tự từ trên xuống dưới và được đánh số từ tầng 7 -> tầng 1.

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết từng tầng một của mô hình OSI trong phần tiếp theo nha!

2. Bảy tầng trong mô hình OSI

Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application layer)

Tầng ứng dụng nằm ở trên cùng và đó là thứ mà hầu hết người dùng nhìn thấy. Trong mô hình OSI, đây là tầng “gần nhất với người dùng cuối”.

Nó nhận thông tin trực tiếp từ người dùng và hiển thị dữ liệu đến cho người dùng. Thật kỳ lạ, bản thân các ứng dụng không nằm ở tầng ứng dụng. Thay vào đó tầng này tạo điều kiện giao tiếp thông qua các tầng thấp hơn để thiết lập kết nối với các ứng dụng ở đầu kia.

Các trình duyệt web (Google Chrome, Firefox, Safari, v.v.) TelNet và FTP, là những ví dụ về ứng dụng giao tiếp dựa vào tầng 7 trong mô hình OSI.

Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation layer)

Tầng trình diễn đại diện cho khu vực độc lập với việc biểu diễn dữ liệu ở tầng ứng dụng. Nói chung nó đại diện cho việc chuẩn bị hoặc dịch từ định dạng ứng dụng sang định dạng mạng và ngược lại.

Nói cách khác thì tầng 6 sẽ giúp ứng dụng hoặc mạng trình bày dữ liệu. Một ví dụ điển hình về điều này là mã hóa và giải mã dữ liệu để tăng tính bảo mật cho quá trình truyền tải thông tin.

Tầng 5: Tầng phiên (Session layer)

Khi hai thiết bị, máy tính hoặc máy chủ cần “nói chuyện” với nhau thì cần phải tạo ra một phiên và điều này được thực hiện tầng thứ năm. Các chức năng ở tầng phiên liên quan đến việc thiết lập, điều phối (ví dụ: hệ thống sẽ đợi phản hồi trong bao lâu) và kết thúc giữa các ứng dụng vào mỗi cuối phiên.

Tầng 4: Tầng giao vận (Transport Layer)

Tầng giao vận giải quyết việc phối hợp truyền dữ liệu giữa hệ thống đầu cuối và máy chủ. Dung lượng dữ liệu cần gửi, tốc độ, dữ liệu cần gửi đi đâu, v.v.

Ví dụ nổi tiếng nhất về tầng giao vận là “giao thức điều khiển truyền vận” (TCP), được xây dựng trên giao thức mạng (IP) và thường được gọi là TCP / IP.

Số cổng TCP và UDP hoạt động ở tầng 4, trong khi địa chỉ IP hoạt động ở tầng 3.

Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer)

Tầng 3 sở hữu hầu hết các chức năng của bộ định tuyến (Router) mà hầu hết các chuyên gia mạng quan tâm. Theo nghĩa cơ bản nhất thì tầng mạng chịu trách nhiệm chuyển tiếp packet, bao gồm cả việc định tuyến (Routing) qua các bộ Routers khác nhau.

Bạn nên biết rằng khi máy tính của bạn muốn kết nối với một máy chủ ở California thì có hàng triệu con đường khác nhau để thực hiện. Bộ định tuyến hoạt động ở tầng này thực hiện việc kết nối mạng diễn ra hiệu quả nhất.

Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)

Tầng liên kết dữ liệu tạo ra môi trường truyền tải thông tin từ nút sang nút (nodes / giữa hai nodes được kết nối trực tiếp) và cũng xử lý việc sửa lỗi xuất hiện trong tầng vật lý.

Trong tầng hai có 2 tầng con nhỏ hơn:

• Tầng MAC: Media Access Control (Địa chỉ kiểm soát truy cập phương tiện)

• Tầng LLC: Logical Link Control (Điều khiển Liên kết Logic)

Trong thế giới mạng, hầu hết các thiết bị chuyển mạch (Switch) đều hoạt động ở tầng 2 nhưng nó không hề đơn giản. Một số switches cũng hoạt động ở tầng 3 để hỗ trợ các mạng LAN ảo (VLAN) có thể trải dài nhiều hơn một mạng con chuyển mạch, để làm được điều này thì bộ switches đòi hỏi phải có khả năng định tuyến.

Tầng 1: Tầng vật lý (Physical Layer)

Ở dưới cùng mô hình OSI là tầng vật lý, đại diện cho việc biểu diễn tín hiệu điện và thiết bị vật lý của hệ thống mạng.

Bao gồm mọi thứ từ loại cáp, liên kết tần số vô tuyến (như trong hệ thống mạng không dây Wifi), cũng như cách bố trí chân cắm, điện áp và các yêu cầu vật lý khác.

Khi sự cố mạng xảy ra, nhiều chuyên gia về mạng sẽ nghĩ ngay đến tầng vật lý và kiểm tra xem tất cả các cáp đã được kết nối đúng cách chưa, ví dụ như phích cắm nguồn điện chưa cắm vào bộ định tuyến, công tắc chưa bật hoặc các vấn đề về dây dẫn và sự cố máy tính chẳng hạn.

3. Tại sao bạn cần biết về 7 tầng của mô hình OSI?

Hầu các kỹ sư mạng CNTT có thể sẽ cần nắm rõ các tầng trong mô hình OSI khi kiểm tra để lấy chứng chỉ. Còn đối với một người dùng thông thường, đôi khi sẽ được nghe về mô hình OSI khi các nhà cung cấp dịch vụ mạng quảng cáo về sản phẩm của họ hoạt động ra sao dựa vào mô hình OSI.

Trong một bài đăng trên Quora hỏi về mục đích của mô hình OSI, Vikram Kumar đã trả lời theo cách này:

Mục đích của mô hình tham chiếu OSI là hướng dẫn các “nhà cung cấp dịch vụ mạng” và “nhà phát triển phần mềm” để họ dễ dàng tạo ra các sản phẩm truyền thông kỹ thuật số, chương trình phần mềm mà họ tạo ra sẽ tương tác với nhau, tạo điều kiện so sánh rõ ràng giữa các công cụ truyền thông.

Ở một vài cuộc tranh luận khác thì có người cho rằng mô hình OSI đã lỗi thời (do bản chất lý thuyết của nó ít quan trọng hơn 4 tầng của mô hình TCP / IP), Kumar nói rằng “rất khó để đọc hiểu về công nghệ mạng ngày nay khi mà không có tài liệu tham khảo về mô hình OSI đính kèm, bởi vì cấu trúc của mô hình giúp tạo khung cho các cuộc thảo luận về các giao thức cũng như sự tương phản công nghệ khác nhau ”.

Nếu bạn có thể hiểu mô hình OSI và các tầng trong đó thì bạn cũng có thể nắm rõ các giao thức, từ đó biết được thiết bị nào có thể tương tác với nhau khi các công nghệ mới được phát triển.

Bài viết về mô hình OSI tới đây là kết thúc. Bạn đã hiểu được mô hình OSI là gì hay chưa? Liệu nó có bị lỗi thời hay không? Hãy để lại comment và chúng ta cùng thảo luận nhé!

Tham khảo: networkworld