Что такое уровень представления модели OSI? (с функциями)

12 августа 2021 г.

Профессионалы в различных отраслях ежедневно обрабатывают и передают большие объемы данных. То, как происходит эта передача данных, зависит от многочисленных компьютерных процессов, каждый из которых можно рассматривать как уровень в системе. Одним из этих уровней является уровень представления, уровень чуть ниже того, с которым пользователи взаимодействуют при вводе данных на компьютере. В этой статье мы определяем уровень представления, обсуждаем его основные функции и объясняем, кому может быть полезно его понимание.

Что такое уровень представления?

Уровень представления — это шестой уровень модели взаимодействия открытых систем или OSI. В компьютерных сетях модель OSI представляет собой концепцию, описывающую передачу данных с одного компьютера на другой. Каждый уровень в модели представляет собой пакет протоколов или процедур, управляющих передачей данных, которые позволяют уровню выполнять функции, необходимые для этой передачи. Это может происходить даже между компьютерами или сетями с разными архитектурами или операционными системами. Уровень представления в первую очередь отвечает за перевод данных между уровнями и поддержание целостности данных.

Уровни модели OSI

Модель OSI состоит из семи уровней. Чтобы понять уровень представления, может быть полезно ознакомиться с остальными шестью. Первые три уровня, известные как нижние или мультимедийные уровни, определяют способ передачи данных с одного компьютера на другой. Остальные уровни являются верхними или хост-слоями, которые связаны с тем, как приложения взаимодействуют с сетью. Порядок уровней в модели OSI инвертирован, так как седьмой и самый верхний уровень — это тот, с которым вы напрямую взаимодействуете.

Помимо уровня представления, уровни модели OSI следующие:

Заявление

Седьмой и самый верхний уровень — это прикладной уровень, где пользователи могут вводить данные и просматривать отправленные им данные. Компьютерные приложения не находятся на прикладном уровне, а используют его для выполнения функций через протоколы. Такие приложения, как веб-браузеры, например, используют HTTP или HTTPS для передачи данных на уровень представления, расположенный непосредственно под уровнем приложений. Оттуда он начинает процесс установления соединения с принимающим компьютером.

Сессия

Сеансовый уровень — это пятый уровень, расположенный непосредственно под уровнем представления. Чтобы один компьютер мог передавать данные другому, им необходимо установить сеанс — соединение между ними. Сеансовый уровень устанавливает и поддерживает это соединение, взаимодействуя с веб-сервером. Этот уровень также отвечает за аутентификацию личности пользователя, определение того, есть ли у него разрешение на доступ к нужным им данным, и завершение сеанса после его завершения.

Транспорт

Четвертый уровень и последний уровень хоста — это транспортный уровень, и его основная функция заключается в обеспечении надежной и безошибочной передачи данных. Этот уровень определяет объем, скорость и место назначения передаваемых данных. Он разбивает данные сеансового уровня на небольшие сегменты, каждый из которых содержит информацию, которая направляет их передачу, и правильно собирает их после того, как они достигают получателя. Хорошо известный протокол TCP находится на транспортном уровне.

Сеть

Третий уровень, сетевой уровень, отвечает за пересылку пакетов данных с одного компьютера на другой. Этот уровень обрабатывает маршрутизацию или определение пути данных через сеть. Когда данные перемещаются к месту назначения, существует множество маршрутов, по которым они могут идти, но сетевой уровень помогает выбрать наиболее эффективный курс.

Канал передачи данных

Второй уровень, канальный уровень, выполняет несколько важных функций. Прежде всего, он адресует каждый пакет данных, чтобы он передавался правильному получателю, и контролирует трафик передачи, чтобы несколько узлов или точек подключения не передавали данные одновременно, что может привести к конфликтам данных. Этот уровень также обнаруживает и исправляет любые ошибки в передаваемых данных, гарантируя, что полученные данные идентичны отправленным данным.

Физический

Первый и самый нижний уровень — это физический уровень, представляющий физические и электрические компоненты сети, такие как кабели и Bluetooth. На физическом уровне данные преобразуются в сигналы, которые проходят вверх через уровни на стороне получателя и, наконец, проявляются в виде данных на дисплее принимающего компьютера.

Функции уровня представления

Уровень представления — это постоянный уровень операционной системы компьютера. Он взаимодействует с прикладным уровнем, от которого получает данные, введенные пользователем. Этот уровень выполняет три важные функции при передаче данных между компьютерами. Эти:

Перевод

Данные, которые уровень представления получает от прикладного уровня, представляют собой последовательность символов и чисел. Поскольку схемы кодирования на разных компьютерах различаются, данные должны быть преобразованы в битовые потоки, чтобы их мог прочитать принимающий компьютер. На стороне отправителя уровень представления переводит данные из пользовательского формата в общий двоичный формат. Затем, когда данные поступают на сторону получателя, их уровень представления переводит их в другой формат, зависящий от получателя. Этот акт перевода гарантирует правильное представление данных на стороне получателя.

Шифрование и дешифрование

Шифрование — это процесс скремблирования данных, чтобы сделать их нечитаемыми для неавторизованных сторон, а дешифрование — это процесс преобразования скремблированных данных обратно в удобочитаемую форму. Поскольку компьютерные системы часто обрабатывают конфиденциальную информацию, уровень представления выполняет обе эти важные задачи безопасности. На стороне отправителя уровень шифрует передаваемые данные, прежде чем они попадут на сеансовый уровень. На стороне получателя уровень представления расшифровывает данные, чтобы они могли правильно отображаться на прикладном уровне.

Сжатие

Сжатие — это процесс уменьшения размера данных. Этот процесс полезен для передачи данных, поскольку файлы меньшего размера передаются быстрее. Уровень представления выполняет сжатие на стороне отправителя, чтобы уменьшить пропускную способность передаваемых данных и увеличить скорость их передачи. Если вы отправляете большие данные, такие как мультимедийные файлы, этот процесс, выполняемый уровнем представления, помогает гарантировать, что они достигают места назначения в оптимальное время без заметной потери качества.

Кому может быть полезно понимание уровня представления?

Большинству профессионалов в сфере ИТ и смежных с ИТ отраслях будет полезно понять уровень представления, а также другие уровни модели OSI. Для них модель OSI служит эталоном, которым они руководствуются при разработке продуктов, которые хорошо работают вместе. Вот несколько примеров таких специалистов:

Сетевые администраторы

Понимание уровня представления может быть полезно сетевым администраторам при устранении неполадок. Например, представьте себе пользователя в вашей организации, который не может получить доступ к веб-сайту. Если никто больше не сталкивается с этой проблемой, вы можете сделать вывод, что это проблема с одним из основных слоев — на стороне пользователя. Если проблема сохраняется в каждом веб-браузере, вы можете сделать вывод, что ошибка возникает не на уровне приложения, а на уровне представления на уровне операционной системы. Имея это в виду, вы можете решить проблему, изменив настройки системы.

Специалисты по кибербезопасности

Понимание уровня представления может быть полезным для кибербезопасности, поскольку нарушения на этом уровне могут поставить под угрозу конфиденциальные данные, передаваемые по сети. Общие угрозы на уровне представления включают атаки с шифрованием, атаки с дешифрованием на более раннюю версию и атаки с кодированием. Специалисты по кибербезопасности могут помочь повысить безопасность на этом уровне, следя за тем, чтобы пользователи применяли все обновления и исправления для системы безопасности.

Поставщики программного обеспечения

Поставщики программного обеспечения должны иметь возможность сообщать о том, как работают их продукты. Таким образом, понимание уровня представления, а также других уровней модели OSI может помочь поставщикам определить, на какие компоненты сети влияет их программное обеспечение. Это также помогает им объяснить, как их продукты взаимодействуют с различными уровнями сети.