Mô Hình OSI Là Gì? 7 Tầng Trong Mô Hình OSI Có Những Gì?

Mô hình OSI là gì? Những ngày đầu trong quá trình phát triển công nghệ mạng rất lộn xộn. Mỗi nhà cung cấp sẽ có giải pháp độc quyền của riêng họ, rất tiếc giải pháp này sẽ không tương thích với nhau. Đó là lý do tại sao khái niệm mô hình mạng chung OSI ra đời, để thiết kế phần cứng và phát triển phần mềm có thể cùng tồn tại. 

Để biết thêm về mô hình này, hãy xem bài viết sau!

Mô hình OSI là gì?

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model  được viết tắt là OSI Model hay OSI Reference Model) được hiểu là mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở hay còn gọi là mô hình bảy tầng OSI. Mô hình này chịu trách nhiệm thiết lập các liên kết truyền thông và tạo các giao thức mạng giữa các máy tính.

Mô hình OSI xếp một giao thức và chức năng của nó thành một hoặc nhiều lớp. Mỗi cấp độ có đặc tính chỉ sử dụng các chức năng của lớp bên dưới nó trong khi chỉ cho phép lớp trên sử dụng các chức năng của nó. “Protocol stack” là một hệ thống triển khai bao gồm nhiều lớp. 

Tìm hiểu về mô hình OSI là gì hãy nhớ Protocol stack có thể được triển khai trong phần cứng, phần mềm hoặc kết hợp cả hai. Chỉ các lớp thấp hơn thường được triển khai trong phần cứng, trong khi các lớp khác được triển khai trong phần mềm.

>> Xem thêm: Mạng máy tính là gì?

Quá trình phát triển của mô hình OSI

Mô hình OSI xác định bảy lớp thông qua đó các hệ thống máy tính giao tiếp qua mạng. Vào đầu những năm 1980, tất cả các công ty máy tính và viễn thông lớn đã sử dụng mô hình này làm mô hình tiêu chuẩn đầu tiên cho truyền thông mạng.

Internet hiện đại dựa trên mô hình TCP/IP đơn giản hơn là OSI. Mặt khác, khi biết mô hình OSI là gì, ta thấy mô hình 7 lớp OSI vẫn được sử dụng rộng rãi vì nó giúp hình dung và truyền đạt cách thức hoạt động của mạng, cũng như cách ly và khắc phục sự cố mạng.

Mô hình OSI được giới thiệu vào năm 1983 bởi đại diện của các công ty máy tính và viễn thông lớn và được ISO và IUT-T chấp nhận làm tiêu chuẩn quốc tế vào năm 1984. Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế đã xác định mô hình OSI, cho phép các hệ thống truyền thông khác nhau giao tiếp bằng các giao thức chuẩn.

Mục đích của mô hình OSI là gì? Mô hình OSI có thể được coi là một ngôn ngữ chung cho các mạng máy tính. Mô hình OSI, dựa trên khái niệm chia hệ thống truyền thông thành bảy lớp, giải thích một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng. Mỗi lớp là trừu tượng và xếp chồng lên lớp trước đó.

Các giao thức trong mô hình OSI

Mô hình OSI sử dụng hai loại giao thức là: hướng liên kết (Connection – Oriented) và không liên kết (Connectionless).

Giao thức hướng liên kết

Trước khi dữ liệu có thể được truyền đi, các thực thể ngang hàng trong hai hệ thống phải thiết lập một liên kết logic. Chúng thương lượng tập hợp các tham số sẽ được sử dụng trong giai đoạn truyền dữ liệu, cắt/hợp nhất dữ liệu và liên kết sẽ bị loại bỏ. Việc tạo ra một liên kết logic sẽ làm tăng độ tin cậy và bảo mật của việc trao đổi dữ liệu.

Giao thức không liên kết

Khi biết mô hình OSI là gì, ta biết dữ liệu được truyền độc lập thông qua các tuyến khác nhau. Chỉ có một giai đoạn truyền dữ liệu với các giao thức không liên kết. 

Ưu nhược điểm của mô hình OSI

Ưu điểm

• Là một mô hình mạng máy tính được sử dụng rộng rãi.
• Các dịch vụ hướng kết nối và không kết nối được hỗ trợ.
• Hoạt động linh hoạt với nhiều giao thức.
• Khả năng thích ứng cực cao và an toàn.

Nhược điểm

• Không thể xác định một giao thức cụ thể.
• Chỉ phù hợp với hỗ trợ tầng 5 trong quản lý phiên, tầng trình diễn và xử lý tương tác.
• Tầng 2 và 4 sao chép các dịch vụ theo những cách khác nhau.
• Các tầng chỉ có thể tương tác logic với nhau.

Vai trò của 7 tầng trong mô hình OSI là gì?

Để biết vai trò của 7 tầng trong mô hình OSI, hãy xem phần sau:

Tầng 1 – Physical Layer (Tầng vật lý)

Lớp này bao gồm các thiết bị truyền dữ liệu vật lý như cáp và bộ chuyển mạch. Lớp này cũng chuyển đổi dữ liệu thành luồng bit, là chuỗi các số 1 và 0. Các lớp vật lý của cả hai thiết bị cũng phải thống nhất về quy ước báo hiệu để có thể phân biệt được số 1 và số 0 trên cả hai thiết bị.

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

Tầng liên kết dữ liệu khá giống với tầng mạng, ngoại trừ việc nó tạo điều kiện truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trên cùng một mạng. Tầng liên kết dữ liệu chia các gói từ lớp mạng thành các phần nhỏ hơn được gọi là khung. 

Nhiệm vụ của Data-Link Layer trong mô hình OSI là gì? Tầng liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm kiểm soát luồng và kiểm soát lỗi trong giao tiếp mạng nội bộ (tầng truyền tải chỉ chịu trách nhiệm kiểm soát luồng và kiểm soát lỗi đối với giao tiếp liên mạng).

Tầng 3 – Network Layer (Tầng mạng)

Tầng mạng chịu trách nhiệm hỗ trợ truyền dữ liệu giữa hai mạng. Tầng mạng không cần thiết khi hai thiết bị giao tiếp trên cùng một mạng. Trên thiết bị của người gửi, tầng mạng giải cấu trúc các phân đoạn từ lớp vận chuyển thành các đơn vị nhỏ hơn gọi là gói, sau đó được tập hợp lại trên thiết bị nhận. 

Tầng mạng cũng xác định đường dẫn vật lý tốt nhất để dữ liệu đi đến đích, một quá trình được gọi là định tuyến.

Tầng 4 – Transport Layer (Tầng giao vận)

Nhiệm vụ của Transport Layer trong mô hình OSI là gì? Tầng giao vận chịu trách nhiệm xử lý giao tiếp đầu cuối giữa hai thiết bị. Điều này bao gồm trích xuất dữ liệu từ lớp phiên và phân đoạn nó trước khi gửi đến tầng mạng. Tầng giao vận của thiết bị nhận chịu trách nhiệm tập hợp các phân đoạn thành dữ liệu mà tầng phiên có thể sử dụng.

Tầng giao vận cũng chịu trách nhiệm kiểm soát luồng và xử lý lỗi. Tốc độ truyền tối ưu được xác định bằng điều khiển luồng để đảm bảo rằng người gửi có kết nối nhanh không áp đảo người nhận có kết nối chậm. Ở đầu nhận, tầng giao vận thực hiện kiểm soát lỗi bằng cách đảm bảo rằng dữ liệu nhận được đã hoàn tất và yêu cầu truyền lại nếu không.

Tầng 5 – Session layer (Tầng phiên)

Tìm hiểu về các tầng trong mô hình OSI là gì ta thấy đây là tầng chịu trách nhiệm bắt đầu và kết thúc giao tiếp giữa hai thiết bị. Phiên là khoảng thời gian giữa khi giao tiếp được mở và đóng. Tầng phiên đảm bảo rằng phiên vẫn mở đủ lâu để truyền tất cả dữ liệu được trao đổi trước khi đóng nó nhanh chóng để tránh lãng phí tài nguyên.

Việc truyền dữ liệu cũng được đồng bộ hóa với các trạm kiểm soát bởi tầng phiên. Ví dụ: nếu một tệp 100 megabyte đang được chuyển, tầng phiên có thể đặt một điểm kiểm tra sau mỗi 5 megabyte. 

Nếu phiên bị ngắt kết nối hoặc gặp sự cố sau khi đã truyền 52 megabyte, thì phiên đó có thể được tiếp tục từ điểm kiểm tra cuối cùng, chỉ cần truyền 50 megabyte dữ liệu khác. Khi biết mô hình OSI là gì, hãy nhớ ở tầng này nếu không có các điểm kiểm tra, toàn bộ quá trình chuyển sẽ phải được bắt đầu lại.

Tầng 6 – Presentation layer (Tầng trình diễn)

Tầng trình diễn xuất hiện sau lớp ứng dụng và xử lý cú pháp và ngữ nghĩa của thông tin được truyền đi.

Tầng trình diễn chỉ định cách dữ liệu sẽ được mã hóa và nén bởi hai thiết bị để dữ liệu được nhận chính xác ở đầu kia. Bất kỳ dữ liệu nào được truyền bởi tầng ứng dụng đều được chuẩn bị để truyền qua tầng phiên bởi tầng trình bày.

Tầng này chịu trách nhiệm chính trong việc chuẩn bị dữ liệu để tầng ứng dụng sử dụng. Nói cách khác, tầng trình diễn cung cấp dữ liệu để sử dụng cho các ứng dụng. Tầng trình diễn chịu trách nhiệm dịch, mã hóa và nén dữ liệu.

Biết mô hình OSI là gì, nhiều người thấy rằng vì hai thiết bị giao tiếp có thể sử dụng các phương pháp mã hóa khác nhau, tầng trình diễn chịu trách nhiệm dịch dữ liệu đến thành một cú pháp mà tầng ứng dụng của thiết bị nhận có thể hiểu được.

Tầng trình diễn chịu trách nhiệm thêm mã hóa ở đầu người gửi và giải mã mã hóa ở đầu người nhận nếu các thiết bị đang liên lạc qua kết nối được mã hóa để lớp ứng dụng có thể tiếp xúc với dữ liệu không được mã hóa và có thể đọc được.

Cuối cùng, lớp trình diễn chịu trách nhiệm nén dữ liệu nhận được từ tầng ứng dụng trước khi chuyển nó sang tầng phiên. Điều này làm tăng tốc độ và hiệu quả của giao tiếp bằng cách giảm lượng dữ liệu được truyền đi. 

Tầng 7 – Application layer (Tầng ứng dụng)

Application layer trong mô hình OSI là gì? Tầng trên cùng là tầng ứng dụng, tầng này xác định giao diện giữa người dùng và môi trường OSI. Phần mềm người dùng cuối như trình duyệt web và ứng dụng email khách sử dụng tầng ứng dụng. Nó xác định các giao thức cho phép phần mềm gửi, nhận và trình bày dữ liệu có ý nghĩa cho người dùng.

Giao thức truyền siêu văn bản (HTTP), Giao thức truyền thư đơn giản (SMTP), Giao thức bưu điện (POP), DNS – Hệ thống tên miền, FTP – Giao thức truyền tệp và Giao thức truyền tệp là một số ví dụ về giao thức tầng ứng dụng.

Sau khi biết 7 tầng trong mô hình OSI là gì, bạn có thể xem bảng tóm tắt dưới đây để hiểu rõ hơn:

Tầng	Chức năng	Giao thức
Tầng 1 – Tầng vật lý	Yêu cầu gửi/nhận chuỗi bit qua phương tiện vật lý được mã hóa.	Giao diện DTE – DCE
Tầng 2 – Tầng liên kết dữ liệu	Tạo và xóa khung, cũng như luồng điều khiển và xử lý lỗi.	Thủ tục kiểm soát
Tầng 3 – Tầng mạng	Đảm bảo rằng dữ liệu được truyền chính xác giữa các điểm cuối mạng.	Giao thức mạng
Tầng 4 – Tầng giao vận	Nhận thông tin từ tầng phiên, chia thành các gói nhỏ hơn và gửi xuống tầng dưới hoặc nhận thông tin từ tầng dưới, chuyển tiếp lên và khôi phục bằng phương thức chia của hệ phát.	Giao thức giao vận
Tầng 5 – Tầng phiên	Chức năng của tầng 5 trong mô hình OSI là gì? Kiểm soát các cuộc hội thoại giữa máy tính với máy tính. Thiết lập, quản lý và chấm dứt các phiên giao tiếp ứng dụng.	Giao thức phiên
Tầng 6 – Tầng trình diễn	Chuyển đổi, nén, mã hóa và giải mã dữ liệu đảm bảo an ninh mạng.	Giao thức biến đổi mã
Tầng 7 – Tầng ứng dụng	Tương tác với các ứng dụng chương trình và mạng.	Ứng dụng

Lời kết

Vậy bài viết trên đã cho bạn biết mô hình OSI là gì và mô hình OSI có mấy tầng? Với những thông tin được trình bày ở trên, hy vọng các bạn đã có thể nhiều hiểu biết về mô hình này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp, hãy để lại tại phần bình luận bên dưới cho Máy Chủ Sài Gòn.