Mô hình osi là gì? Chức năng của 7 tầng mô hình OSI

Mô hình OSI là 1 khái niệm còn xa lạ với nhiều người nhưng đây lại là 1 mô hình rất quan trọng trong hệ thống mạng hiện nay. Trong bài viết hôm nay, Digitech JSC sẽ giới thiệu khái quát về mô hình OSI là gì? Tại sao mô hình OSI lại quan trọng đến vậy. Cũng như chi tiết và chức năng của 7 tầng mô hình OSI như thế nào? Mời quý khách theo dõi.

Mô hình OSI là gì?

Mô hình OSI ( tiếng anh là Open Systems Interconnection) là một mô hình tham chiếu được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế (ISO) để mô tả cách các hệ thống mạng giao tiếp với nhau. Mô hình này phân chia quá trình truyền thông mạng thành 7 tầng độc lập, mỗi tầng có chức năng và nhiệm vụ riêng biệt.

Mô hình OSI đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các chuẩn mực và nền tảng cho hệ thống mạng hiện đại, giúp các hệ thống khác nhau có thể giao tiếp và kết nối với nhau một cách hiệu quả.

Vai trò và mục đích của mô hình OSI

Mục đích chính của mô hình OSI là tạo ra một chuẩn chung cho việc truyền thông mạng, cho phép các hệ thống khác nhau có thể giao tiếp và trao đổi thông tin mà không cần thay đổi phần cứng hoặc phần mềm hiện tại. Mô hình này giúp tăng khả năng tương thích giữa các thiết bị và hệ thống mạng từ các nhà sản xuất khác nhau, đồng thời cung cấp một ngôn ngữ chung để hiểu và thiết kế kiến trúc mạng một cách mềm dẻo và hiệu quả. Mô hình OSI giữ vai trò quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính vì nhiều lý do:

• Tiêu chuẩn hóa: Mô hình OSI cung cấp một khung tham chiếu chuẩn cho giao tiếp mạng, giúp đảm bảo rằng các thiết bị và hệ thống từ nhiều nhà cung cấp khác nhau có thể hoạt động cùng nhau một cách hiệu quả. Điều này tiêu chuẩn hóa các giao thức mạng, giảm thiểu vấn đề không tương thích giữa các hệ thống.
• Tăng cường khả năng tương thích: Bằng cách cung cấp một cấu trúc phân tầng, mô hình OSI giúp các hệ thống mạng khác nhau có thể tương tác và giao tiếp hiệu quả. Điều này làm cho việc tích hợp và quản lý mạng trở nên dễ dàng hơn.
• Hỗ trợ phát triển và triển khai giao thức mạng: Mô hình OSI cung cấp một cấu trúc rõ ràng và có tổ chức cho việc phát triển và triển khai các giao thức mạng. Các nhà phát triển có thể tập trung vào từng lớp riêng biệt mà không cần phải quan tâm đến các lớp khác, giúp giảm thiểu sự phức tạp trong quá trình phát triển và triển khai13.
• Giúp hiểu và giải quyết sự cố: Việc phân chia thành các lớp giúp việc xác định và giải quyết sự cố trở nên dễ dàng hơn. Người dùng có thể tập trung vào từng lớp cụ thể để tìm ra nguyên nhân của vấn đề mà không cần phải xem xét toàn bộ hệ thống.
• Giáo dục và đào tạo: Mô hình OSI là một công cụ hữu ích trong việc giảng dạy và học tập về mạng máy tính. Nó cung cấp một khung làm việc có tổ chức để hiểu rõ về cách mạng hoạt động, từ đó hỗ trợ trong việc đào tạo và phát triển kỹ năng cho các chuyên

Giải thích chi tiết về 7 tầng của mô hình OSI

Mô hình OSI bao gồm 7 tầng, mỗi tầng có chức năng và nhiệm vụ riêng biệt trong quá trình truyền thông mạng. Dưới đây là giải thích chi tiết về từng tầng:

1. Tầng Vật lý (Physical Layer)

• Chức năng: Đảm bảo việc truyền dữ liệu qua các phương tiện truyền thông vật lý như cáp, sóng radio, hoặc sợi quang.
• Nhiệm vụ: Chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu điện, quang, hoặc sóng vô tuyến để truyền đi và ngược lại khi nhận dữ liệu.
• Ví dụ: Các chuẩn Ethernet, Wi-Fi, và các loại cáp mạng.

2. Tầng Liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

• Chức năng: Quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên một đường truyền vật lý cụ thể.
• Nhiệm vụ: Đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và kiểm soát lỗi bằng cách sử dụng các giao thức như Ethernet, Wi-Fi, và PPP.
• Ví dụ: Các giao thức như Ethernet, PPP, và các chuẩn Wi-Fi.

3. Tầng Mạng (Network Layer)

• Chức năng: Định địa chỉ IP cho các thiết bị, định tuyến dữ liệu và quản lý mạng.
• Nhiệm vụ: Xác định đường đi tốt nhất cho việc truyền gói tin từ nguồn đến đích qua các mạng khác nhau.
• Ví dụ: Giao thức IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol).

4. Tầng Giao vận (Transport Layer)

• Chức năng: Đảm bảo truyền dữ liệu một cách đáng tin cậy giữa các thiết bị.
• Nhiệm vụ: Cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu có đảm bảo (TCP) hoặc không đảm bảo (UDP).
• Ví dụ: Giao thức TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

5. Tầng Phiên (Session Layer)

• Chức năng: Thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên giao tiếp giữa các ứng dụng.
• Nhiệm vụ: Quản lý các kết nối giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa.
• Ví dụ: Các giao thức như NetBIOS, SSH.

6. Tầng Trình diễn (Presentation Layer)

• Chức năng: Chuyển đổi dữ liệu thành định dạng phù hợp cho ứng dụng nhận.
• Nhiệm vụ: Thực hiện các chức năng như dịch mã ký tự, nén dữ liệu, và mã hóa dữ liệu.
• Ví dụ: Các giao thức như SSL/TLS, MIME.

7. Tầng Ứng dụng (Application Layer)

• Chức năng: Cung cấp giao tiếp cho các ứng dụng và dịch vụ mạng.
• Nhiệm vụ: Cung cấp giao diện cho người dùng tương tác với các ứng dụng mạng như email, web, và FTP.
• Ví dụ: Giao thức HTTP, FTP, SMTP, DNS.

Hoạt động truyền dữ liệu trong mô hình OSI

Mỗi tầng trong mô hình OSI tương tác với tầng kế tiếp theo nguyên tắc “tầng trên gửi yêu cầu, tầng dưới thực hiện”, giúp đảm bảo quá trình truyền thông mạng diễn ra hiệu quả và có tổ chức. Hoạt động truyền dữ liệu trong mô hình OSI diễn ra qua một quy trình phức tạp, bao gồm việc đóng gói dữ liệu và truyền qua các tầng khác nhau. Dưới đây là cách thức hoạt động của quá trình truyền dữ liệu trong mô hình OSI:

Quy Trình Truyền Dữ Liệu

Tầng Ứng dụng (Application Layer):

• Dữ liệu bắt đầu từ tầng ứng dụng, nơi người dùng tương tác với các ứng dụng như email, web, hoặc FTP.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Phiên (Session Layer).

Tầng Phiên (Session Layer):

• Thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên giao tiếp giữa các ứng dụng.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Trình diễn (Presentation Layer).

Tầng Trình diễn (Presentation Layer):

• Chuyển đổi dữ liệu thành định dạng phù hợp cho ứng dụng nhận.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Giao vận (Transport Layer).

Tầng Giao vận (Transport Layer):

• Đảm bảo truyền dữ liệu một cách đáng tin cậy giữa các thiết bị.
• Dữ liệu được chia thành các phân đoạn (segments) và thêm tiêu đề TCP hoặc UDP.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Mạng (Network Layer).

Tầng Mạng (Network Layer):

• Định địa chỉ IP cho các thiết bị và định tuyến dữ liệu.
• Dữ liệu được đóng gói thành các gói tin (packets) và thêm tiêu đề IP.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Liên kết dữ liệu (Data Link Layer).

Tầng Liên kết dữ liệu (Data Link Layer):

• Quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên một đường truyền vật lý.
• Dữ liệu được đóng gói thành các khung (frames) và thêm tiêu đề Ethernet hoặc Wi-Fi.
• Dữ liệu được truyền xuống tầng Vật lý (Physical Layer).

Tầng Vật lý (Physical Layer):

• Chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu điện hoặc sóng vô tuyến để truyền qua mạng.
• Dữ liệu được truyền qua phương tiện vật lý như cáp hoặc sóng radio.

Tại Đầu Thu

• Dữ liệu được nhận từ phương tiện vật lý và truyền lên tầng Liên kết dữ liệu.
• Tại mỗi tầng, dữ liệu được giải nén và xử lý theo tiêu đề tương ứng.
• Dữ liệu được truyền lên các tầng trên cho đến khi đến tầng Ứng dụng, nơi ứng dụng nhận dữ liệu.

Quá trình này đảm bảo rằng dữ liệu được truyền một cách chính xác và đáng tin cậy giữa các thiết bị qua mạng

Lựa chọn thay thế mô hình OSI

Các lựa chọn thay thế cho mô hình OSI chủ yếu là mô hình TCP/IP, được sử dụng rộng rãi trong thực tế do tính đơn giản và hiệu quả của nó. Dưới đây là thông tin về mô hình TCP/IP và sự khác biệt so với mô hình OSI:

Mô hình TCP/IP

Mô hình TCP/IP là một lựa chọn phổ biến để mô tả cách mạng vận hành, đặc biệt là trong môi trường internet. Nó bao gồm 4 lớp chính:

• Lớp Vật lý (Physical Layer): Tương tự như trong mô hình OSI, lớp này đảm nhiệm việc truyền dữ liệu qua các phương tiện vật lý.
• Lớp Liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên một đường truyền vật lý.
• Lớp Mạng (Internet Layer): Định địa chỉ IP và định tuyến dữ liệu qua mạng.
• Lớp Truyền tải (Transport Layer): Đảm bảo truyền dữ liệu đáng tin cậy giữa các thiết bị.
• Lớp Ứng dụng (Application Layer): Cung cấp giao tiếp cho các ứng dụng và dịch vụ mạng.

Sự khác biệt giữa mô hình OSI và TCP/IP

• Số lượng lớp: Mô hình OSI có 7 lớp, trong khi mô hình TCP/IP chỉ có 4 lớp chính (với một số tài liệu gộp lớp mạng và liên kết dữ liệu thành “Giao diện mạng”).
• Sử dụng thực tế: Mô hình TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong thực tế do tính đơn giản và hiệu quả của nó, trong khi mô hình OSI thường được sử dụng cho mục đích giáo dục và thiết kế mạng.
• Phát triển: Mô hình OSI được phát triển bởi ISO, còn mô hình TCP/IP được phát triển bởi DARPA.
• Mô hình TCP/IP được coi là một lựa chọn thay thế hiệu quả cho mô hình OSI trong việc mô tả và triển khai các hệ thống mạng hiện đại, đặc biệt là trong môi trường internet

Trên đây, Digitech JSC đã trình bày các nội dung quan trọng về mô hình OSI là gì và vai trò của nó trong hệ thống mạng. Mô hình OSI là một nền tảng cơ bản giúp hiểu rõ về cách thức hoạt động của mạng máy tính và hỗ trợ trong việc xây dựng các hệ thống mạng phức tạp.

Tham khảo thêm các sản phẩm thiết bị mạng của chúng tôi nếu quý khách cần tới >> Router Cisco, Switch Cisco, Firewall