Bài 2: Mô hình OSI

1. Các quy tắc và tiến trình truyền thông

1.1. Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông

+ Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng. Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiện thông qua những quy định thống nhất gọi là giao thức của mạng.

+ Khi các máy tính trao đổi dữ liệu với nhau thì một quá trình truyền giao dữ liệu đã được thực hiện hoàn chỉnh. Ví dụ như để thực hiện việc truyền một file giữa một máy tính với một máy tính khác cùng được gắn trên một mạng các công việc sau đây phải được thực hiện:

+Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận.

            + Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã saün sàng nhận thông tin

+Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file.  

+ Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia.

1.2. Nguyên tắc phân tầng

 Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO quy định các quy tắc phân tầng như sau:

- Không định nghĩa quá nhiều tầng, số lượng tầng, vai trò và chức năng của các tầng trong mỗi hệ thống của mạng là như nhau, không quá phức tạp khi xác định và ghép nối các tầng. Chức năng các tầng độc lập với nhau và có tính mở.

 - Trong mỗi hệ thống, cần xác định rõ mối quan hệ giữa các tầng kề nhau, mối quan hệ này gọi là giao diện tầng (Interface). Mối quan hệ này quy định những thao tác và dịch vụ cơ bản mà tầng kề dưới cung cấp cho tầng kề trên và số các tương tác qua lại giữa hai tầng kề nhau là nhỏ nhất.

 - Xác định mối quan hệ giữa các đồng tầng để thống nhất về các phương thức hoạt động trong quá trình truyền thông, mối quan hệ đó là tập các quy tắc và các thoả thuận trong hội thoại giữa các hệ thống, gọi là giao thức tầng.

- Dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống phát sang tầng thứ i của hệ thống nhận (trừ tầng thấp nhất- tầng vật lý) mà được chuyển từ tầng cao xuống tầng thấp nhất bên hệ thống phát và qua đường truyền vật lý, dữ liệu là chuỗi bit không cấu trúc được truyền sang tầng thấp nhất của hệ thống nhận và từ đó dữ liệu được chuyển ngược lên các tầng trên.

2. Mô hình tham khảo OSI (Open Systems Interconnect)

Năm 1984, tổ chức Tiêu chuẩn hoá Quốc tế - ISO (International Standard Organization) chính thức đưa ra mô hình OSI (Open Systems Interconnection), là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại.

Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau.

Mô hình OSI được biểu diễn theo hình:

Mô hình OSI phân chia thành 7 lớp bao gồm các lớp ứng dụng, lớp thể hiện, lớp phiên, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết và lớp vật lý. Mô hình OSI cũng định nghĩa phần tiêu đề (header) của đơn vị dữ liệu và mối liên kết giữa các lớp, việc gắn thêm phần mào đầu (header) để chuyển dữ liệu từ các lớp trên xuống lớp dưới và mở gói là chức năng gỡ bỏ phần mào đầu để chuyển dữ liệu lên lớp trên.

2.3. Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI

a. Tầng Vật lý (Physical).

Điều khiển việc truyền tải thực sự các bít trên đường truyền vật lý. Nó định nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, qui định các loại đầu nối, ý nghĩa các pin trong đầu nối, qui định các mức điện thế cho các bit 0,1,..

b. Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu Frame giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau. Nó cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận

c. Tầng mạng (Network Layer)

Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng.

d. Tầng vận chuyển (transport Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình. Dữ liệu gởi đi được đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất, trùng lặp. Đối với các gói tin.

3. Khái niệm tầng vật lý OSI

Tầng vật lý (Physical layer) là tầng dưới cùng của mô hình OSI là. Nó mô tả các đặc trưng vật lý của mạng: Các loại cáp được dùng để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu

Ví dụ: Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp xoắn đôi 10 baseT định rõ các đặc trưng điện của cáp xoắn đôi, kích thước và dạng của các đầu nối, độ dài tối đa của cáp.

3.1. Vai trò và chức năng của tầng vật lý

Khác với các tầng khác, tầng vật lý là không có gói tin riêng và do vậy không có phần đầu (header) chứa thông tin điều khiển, dữ liệu được truyền đi theo dòng bit. Một giao thức tầng vật lý tồn tại giữa các tầng vật lý để quy định về phương thức truyền (đồng bộ, phi đồng bộ), tốc độ truyền.

3.2. Các chuẩn cho giao diện tầng vật lý

-  Tầng vật lý liên quan đến truyền dòng các bit giữa các máy với nhau bằng đường truyền vật lý. Tầng này liên kết các giao diện hàm cơ, quang và điện với cáp.

-  Việc thiết kế phải bảo đảm nếu bên phát gửi bít 1 thì bên thu cũng phải nhận bít 1 chứ không phải bít 0

-  Tầng này phải  quy định rõ mức điện áp biểu diễn dữ liệu 1 và 0 là bao nhiêu von trong vòng bao nhiêu giây

-  Chiều truyền tin là 1 hay 2 chiều, cách thức kết nối và huỷ bỏ kết nối

-  Định nghĩa cách kết nối cáp với card mạng: bộ nối có bao nhiêu chân, chức năng của mỗi chân

4. Các khái niệm tầng kết nối dữ liệu OSI

4.1. Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu một gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại.

4.2. Các giao thức hướng ký tự

Các giao thức thiên hướng kí tự được dùng trong các ứng dụng điểm nối điểm và cả đa điểm. Đặc trưng của giao thức này là dùng các kí tự điều khiển để thực hiện các chức năng điều khiển liên quan đến quản lý dữ liên kết, đánh dấu đầu và cuối frame, kiểm soát lỗi và ”trong suốt” dữ liệu.

 4.3. Các giao thức hướng bit

          Tất cả các giao thức liên kết số liệu mới đều là giao thức thiên hướng bit. Máy thu duyệt luồng bit thu theo từng bít một để tìm mẫu bít đầu và cuối frame. Ba phương pháp báo hiệu bắt đầu và kết thúc một frame được gọi là phân định danh giới frame (dilimiting)

          - Mẫu bit duy nhất không trùng với mẫu nào bắt đầu kết thúc một frame được gọi là cờ (01111110), kết hợp với kỹ thuật nhồi các bit 0.

          - Một mẫu bit duy nhất được đánh dấu đầu frame, được gọi là danh giới đầu frame (10101011) và một bit chỉ chiều dài (đơn vị là byte) trong phần heade của frame

          - Mẫu xác định danh giới đầu và cuối frame duy nhất gồm các bit được tạo ra do cưỡng bức mã hóa

5. Khái niệm tầng mạng OSI

5.1. Vai trò và chức năng của tầng mạng

Tầng mạng là tầng thứ ba của mô hình OSI. Mục tiêu chính của nó là di chuyển dữ liệu tới các vị trí mạng xác định. Tuy nhiên, việc định địa chỉ của tầng liên kết dữ liệu chỉ hoạt động trên một mạng đơn. Tầng mạng mô tả các phương pháp di chuyển thông tin giữa nhiều mạng độc lập (và thường là không giống nhau) – được gọi là liên mạng (internetwork)

Ví dụ, các mạng cục bộ (LAN) Token Ring hoặc Ethernet có các kiểu địa chỉ khác nhau. Để kết nối hai mạng này, ta cần một cơ chế định địa chỉ giống nhau mà có thể được hiểu bới cả hai loại mạng đó. Khả năng này được cung cấp bởi giao thứcchuyển đổi gói Internet (Internet Packet Exchange – IPX) – một giao thức tầng mạng trong hệ điều hành Novell Netware.

Tầng mạng chọn một con đường xác định qua một liên mạng và tránh gửi dữ liệu tới các mạng không liên quan. Mạng thực hiện điều này bằng việc chuyển mạch (switching), định địa chỉ và các giải thuật tìm đường. Tầng mạng cũng chịu trách nhiệm đảm bảo định tuyến (routing) dữ liệu đúng qua một liên mạng bao gồm các mạng không giống nhau.

Để giải quyết vấn đề này, tầng mạng thực hiện một công việc được gọi là sự phân đoạn (segmentation). Với sự phân đoạn, một gói dữ liệu được phân tách thành các gói nhỏ hơn mà mạng khác có thể hiểu được - gọi là các packet. Khi các gói nhỏ này đến mạng khác, chúng được hợp nhất (reassemble) thành gói có kích thước và dạng ban đầu. Toàn bộ sự phân đoạnvà hợp nhất này xảy ra ở tầng mạng của mô hình OSI

5.2. Các kỹ thuật chọn đường trong mạng máy tính

Khi quy mô địa lý của các máy tính cần kết nối khá rộng thì không thể dùng mạng cục bộ với kết nối thông qua các đường cáp trực tiếp được nữa. Khi cáp quá dài, tín hiệu sẽ bị suy giảm, bị nhiễu. Mặt khác mặc dù sóng điện từ truyền rất nhanh, bao giờ cũng có một độ trễ mà một số kỹ thuật mạng cục bộ phải tính đến. Vì thế phải có một cách kết nối mạng rộng với công nghệ khác. 

-         Phải có một cơ chế để đánh địa chỉ tất cả các máy trong mạng), và có một cơ chế để kết thúc kết nối khi mà sự kết nối là không cần thiết nữaCác quy tắc truyền dữ liệu: Trong các hệ thống khác nhau dữ liệu có thể truyền theo Cơ chế nối, tách: mỗi một tầng cần có một cơ chế để thiết lập kết nối (tức là một số cách khác nhau:

+ Truyền một hướng

+ Truyền theo cả hai hướng không đồng thời

+ Truyền hai hướng đồng thời

-         Kiểm soát lỗi: Đường truyền vật lý nói chung là không hoàn hảo, cần phải thoả thuận dùng mã nào để phát hiện, kiểm tra lỗi và sửa lỗi. Phía nhận phải có khả năng thông báo cho bên gửi biết các gói tin nào đã thu đúng, gói tin nào phát lại.

-         Độ dài bản tin: Không phải mọi quá trình đều chấp nhận độ dài gói tin là tuỳ ý, cần phải có cơ chế để chia bản tin thành các gói tin đủ nhỏ

-         Thứ tự các gói tin: Các kênh truyền có thể giữ không đúng thứ tự các gói tin à có cơ chế để bên thu ghép đúng thứ tự ban đầu.

-         Tốc độ phát và thu dữ liệu: Bên phát có tốc độ cao có thể làm “lụt” bên thu có tốc độ thấp. Cần phải có cơ chế để bên thu báo cho bên phát biết tình trạng đó.

6. Lớp giao vận

Mục tiêu:

- Hiểu được tầng giao vận của mô hình mạng OSI

6.1. Vai trò và chức năng của tầng giao vận

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên. nó là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở. Nó cùng các tầng dưới cung cấp cho người sử dụng các phục vụ vận chuyển. 

Tầng giao vận nâng cấp các dịch vụ của tầng mạng. Công việc chính của tầng này là đảm bảo dữ liệu được gửi từ máy nguồn phải tin cậy, đúng trình tự và không có lỗi khi tới máy đích. Để đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy, tầng giao vận dựa trên cơ chế kiểm soát lỗi được cung cấp bởi các tầng bên dưới. Tầng này là cơ hội cuối cùng để sửa lỗi. Dữ liệu cùng với thông tin điều khiển mà tầng giao vận quản lý gọi là các phân đoạn (segment)

Tầng giao vận cũng chịu trách nhiệm kiểm soát luồng dữ liệu. Tốc độ truyền dữ liệu được xác định dựa trên khả năng mà máy đích có thể nhận các gói dữ liệu được gửi đến nó như thế nào. Dữ liệu ở máy gửi được phân chia thành các gói có kích thước tối đa mà loại mạng đó có thể quản lý.

Khi gói dữ liệu đến máy nhận, nó được hợp nhất theo đúng trình tự như lúc gửi. Sau đó một thông tin báo nhận(acknowledgement - ACK) được gửi quay trở lại máy gửi để báo cho nó biết rằng gói dữ liệu đã đến chính xác. Nếu có lỗi trong gói dữ liệu thì một yêu cầu truyền lại gói đó được gửi quay trở lại thay thế cho ACK. Nếu máy gửi ban đầu không nhận được thông tin ACK (hoặc yêu cầu truyền lại) trong một khoảng thời gian định trước, gói dữ liệu gửi được xem như bị thất lạc hoặc bị hư, khi đó nó sẽ được gửi lại.

6.2. Giao thức chuẩn cho tầng giao vận

Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng dụng của tầng trên. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol)

-TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin,đặt hạn chế thời gian time-out để đảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi. Do tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.

-UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng. Nó chỉ gửi các gói dữ liệu từ trạm này tới trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến được tới đích. Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên

TCP và UDP là  2 giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IP trong tầng mạng. Nhưng không giống như UDP, TCP cung cấp dịch vụ liên kết tin cậy và có liên kết. Có liên kết ở đây có nghĩa là 2 ứng dụng sử dụng TCP  phải thiết lập liên kết với nhau trước khi trao đổi dữ liệu. Sự tin cậy trong dịch vụ được cung cấp bởi TCP được thể hiện như sau:

- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến được được TCP chia thành các segment có kích thước phù hợp nhất để truyền đi .

- Khi TCP gửi  1 segment, nó duy trì một thời lượng để chờ phúc đáp từ trạm nhận. Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không tới được trạm gửi thì segment đó được truyền lại.

- Khi TCP trên trạm nhận nhận dữ liệu từ trạm gửi nó sẽ gửi tới trạm gửi 1 phúc đáp tuy nhiên phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà thường trễ một khoảng thời gian .

- TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header của dữ liệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn. Nếu 1 segment bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ loại bỏ và không phúc đáp lại để trạm gửi truyền lại segment bị lỗi đó. Giống như IP datagram, TCP segment có thể tới đích một cách không tuần tự. Dovậy TCP ở trạm nhận sẽ sắp xếp lại dữ liệu và sau đó gửi lên tầng ứng dụng đảmbảo tính đúng đắn của dữ liệu.

Khi IP datagram  bị trùng lặp TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ dữ liệu trùng lặp đóTCP cũng cung cấp khả năng điều khiển luồng. Mỗi đầu của liên kết TCP có vùng đệm (buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lượng dữ liệu nhất định (nhỏ hơn không gian buffer còn lại). Điều này tránh xảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn.

Khuôn dạng của TCP segment được mô tả trong Các tham số trong khuôn dạng trên có ý nghĩa như sau:

−  Source Port (16 bits ) là số hiệu cổng của trạm nguồn .

−  Destination Port (16 bits ) là số hiệu cổng trạm đích .

−  Sequence Number (32 bits) là số hiệu byte đầu tiên của segment trừ khi bit SYN được thiết lập. Nếu bit SYN được thiết lập thì sequence number là số hiệu tuần tự khởi đầu ISN (Initial Sequence Number ) và byte dữ liệu đầu tiên là ISN + 1. Thông qua trường này TCP thực hiện viẹc quản lí từng byte truyền đi trên một kết nối TCP.

−  Acknowledgment Number (32 bits). Số hiệu của segment tiếp theo mà trạm nguồn đang chờ để nhận và ngầm định báo nhận tốt các segment mà trạm đích đã gửi cho trạm nguồn .

−  Header Length (4 bits). Số lượng từ (32 bits) trong TCP header, chỉ ra vị trí bắt đầu của vùng dữ liệu vì trường Option có độ dài thay đổi. Header length có giá trị từ 20 đến 60 byte .

−  Reserved (6 bits). Dành để dùng trong tương lai .

−  Control bits : các bit điều khiển   30

URG : xác đinh vùng con trỏ khẩn  có hiệu lực.

ACK : vùng báo nhận ACK Number có hiệu lực.

PSH  : chức năng PUSH.

RST  : khởi động lại liên kết.

SYN : đồng bộ hoá các số hiệu tuần tự (Sequence number).

FIN  : không còn dữ liệu từ trạm nguồn.

−  Window size (16 bits) : cấp phát thẻ để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chế cửa sổ trượt). Đây chính là số lượng các byte dữ liệu bắt đầu từ byte được chỉ ra trong vùng ACK number mà trạm nguồn sẫn sàng nhận.

−  Checksum (16 bits). Mã kiểm soát lỗi cho toàn bộ segment cả phần header

và dữ liệu.

−  Urgent Pointer (16 bits). Con trỏ trỏ tới số hiệu tuần tự của byte cuối cùng trong dòng dữ liệu khẩn cho phép bên nhận biết được độ dài của dữ liệu khẩn. Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG được thiết lập.

−  Option (độ dài thay đổi ). Khai báo các tuỳ chọn của TCP trong đó thông thường là kích thước cực  đại của 1 segment: MSS (Maximum Segment Size).

−  TCP data (độ dài thay đổi ). Chứa dữ liệu của tầng ứng dụng có độ dài ngầm định là 536 byte. Giá trị này có thể điều chỉnh được bằng cách khai báo trong vùng Option.

- UDP là giao thức không liên kết, cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy được,sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận . Khác với TCP, UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận (ACK),không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (datagram) đến và có thể dẫn đến tìnhtrạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo lỗi cho người gửi. Khuôndạng của UDP datagram được mô tả như sau :

−  Số hiệu cổng nguồn (Source Port - 16 bit): số hiệu cổng nơi  đã gửi datagram

−  Số hiệu cổng đích (Destination Port - 16 bit): số hiệu cổng nơi datagramđược chuyển tới

−  Độ dài UDP (Length - 16 bit): độ dài tổng cổng kể cả phần header của gói UDP datagram.

− UDP Checksum (16 bit): dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện lỗi thì UDPdatagram sẽ bị loại bỏ mà không có một thông báo nào trả lại cho trạm gửi.

- UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (port number) để định danh duy nhất cho các ứng dụng chạy trên một trạm của mạng. Do có ít chức năng phức tạp nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP.  Nó thường dùng cho các

6.3. Dịch vụ OSI cho tầng giao vận

Dịch vụ Lớp truyền tải được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8072. Nó hỗ trợ truyền tải dữ liệu thông suốt từ hệ thống này đến hệ thống khác. Nó làm cho cho các người dùng (lớp trên) của nó không phụ vào các công nghệ truyền thông cơ sở và cho phép họ có khả năng xác định một chất lượng của dịch vụ (chẳng hạn như các thông số về thông lượng, tần suất tái hiện lỗi và xác suất hỏng hóc). Nếu chất lượng của dịch vụ của các dvụ mạng cơ sở không thích đáng thì Lớp truyền tải sẽ nâng cấp chất lượng của dịch vụ lên mức cần thiết bằng cách bổ xung giá trị (ví dụ phát hiện/ khôi phục lỗi) trong giao thức riêng của nó. Dịch vụ truyền tải có cả biến thể dựa vào kết nối và biến thể không có kết nối.

Các giao thức của Lớp truyền tải phải hỗ trợ dịch vụ dựa trên kết nối được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8073. Có năm cấp giao thức khác nhau sau đây:

- Cấp 0 không bổ xung giá trị nào cho thiết bị mạng

- Cấp 1 hỗ trợ khắc phục lỗi khi Lớp mạng phát hiện có lỗi

- Cấp 2 hỗ trợ dồn các kết nối truyền tải trên một kết nối mạng

- Cấp 3 thực hiện khắc phục và dồn kênh

- Cấp 4 thực hiện phát hiện lỗi (kiểm tổng), khặc phục lỗi và dồn kênh.

Bằng cách sử dụng các đặc tính khắc phục lỗi của mình giao thức cấp 4 có thể hoạt động trên một dịch vụ mạng không kết nối để cung cấp một dịch vụ truyền tải có kết nối. Giao thức hỗ trợ dịch vụ truyền tải không kết nối được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8602.

7. Khái niệm tầng phiên làm việc OSI

7.1. Vai trò và chức năng của tầng phiên

Tầng phiên quản lý các liên kết của user trên mạng để cung cấp các dịch vụ cho user đó. Ví dụ một người sử dụng đăng nhập vào một máy tính mạng để  lấy file thì một phiên (hay một giao dịch / một liên kết) được thiết lập cho mục đích truyền file.

Tầng phiên tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp giữa các hệ thống yêu cầu dịch vụ và các hệ thống cung cấp dịch vụ. các phiên giao tiếp được kiểm soát thông qua cơ chế thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và quản lý các phiên (hay còn gọi là cuộc hội thoại – dialogue) giữa các thực thể truyền thông.

7.2. Giao thức chuẩn cho tầng phiên

- Cung cấp phương tiện truyền thông giữa các ứng dụng: cho phép người sử dụng trên các máy khác nhau có thể thiết lập, duy trì, huỷ bỏ và đồng bộ hoá các phiên truyền thông giữa họ với nhau.

-  Nhiệm vụ chính:

+ Quản lý thẻ bài đối với những nghi thức: hai bên kết nối để truyền thông tin không đồng thời thực hiện một số thao tác. Để giải quyết vấn đề này tầng phiên cung cấp 1 thẻ bài, thẻ bài có thể được trao đổi  và chỉ bên nào giữ thẻ bài mới có thể thực hiện một số thao tác quan trọng

+ Vấn đề đồng bộ: khi cần truyền  đi những tập tin dài tầng này chèn thêm các điểm kiểm tra (check point) vào luồng dữ liệu. Nếu phát hiện thấy lỗi thì chỉ có dữ liệu sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại

7.3. Dịch vụ OSI cho tầng phiên

Tầng phiên là tầng thấp nhất trong các nhóm tầng cao thiết lập các giao dịch giữa các trạm trên mạng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng. Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng. Tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng quy định. Tầng này cung cấp cho người sử dụng các thiết bị cần thiết để quản trị các phiên ứng dụng của họ. Cụ thể là:

          - Điều phối việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng các phiên.

          - Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi thông tin.

          - Cung cấp cơ chế nắm quyền trong quá trình trao đổi dữ liệu.

          - Hoạch định qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng.

8. Khái niệm tầng trình bày OSI

8.1. Vai trò và chức năng của tầng trình diễn

Tầng trình diễn quản lý cách thức dữ liệu được biểu diễn. Nó là trình dịch giữa ứng dụng và mạng. Có nhiều cách để biểu diễn dữ liệu, chẳng hạn như các bảng mã ASCII  và EDBCDIC cho các file văn bản. Tầng trình diễn biến đổi dữ liệu sang một định dạng mà mạng có thể hiểu được. Nó cũng chịu trách nhiệm mã hoá (encrypt) và giải mã (decrypt) dữ liệu - chẳng hạn như dữ liệu được mã hoá dữ liệu nó được gửi tới ngân hàng, nếu ta giao dịch trực tuyến với ngân hàng qua Internet.

8.2. Giao thức chuẩn cho tầng trình diễn

Lớp trình diễn giải quyết các vấn đề liên quan đến cách trình diễn các thông tin ứng dụng (như một chuỗi bit) cho các mục đích truyền tải.

Các tiêu chuẩn về dịch vụ và giao thức trình diễn được quy định trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8822 và 8823.

Một cặp tiêu chuẩn của Lớp trình diễn đặc biệt quan trọng là tiêu chuẩn ISO/IEC 8824 và tiêu chuẩn ISO/IEC 8825 liên quan đến Ghi chú cú pháp trừu tượng 1 (ASN.1). ASN.1 được các ứng dụng OSI cũng như các ứng dụng phi OSI dùng nhiều để định nghĩa các hạng mục thông tin của Lớp ứng dụng và để mã hoá các chuỗi bit tương ứng cho chúng.

8.3. Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn

-  Quyết định dạng thức trao đổi dữ liệu giữa các máy tính mạng. Người ta có thể gọi đây là bộ dịch mạng. Ở bên gửi, tầng này chuyển đổi cú pháp dữ liệu từ dạng thức do tầng  ứng dụng gửi xuống sang dạng thức trung gian mà ứng dụng nào cũng có thể nhận biết. Ở bên nhận, tầng này chuyển các dạng thức trung gian thành dạng thức thích hợp cho tầng ứng dụng của máy nhận.

-  Tầng trình diễn chịu trách nhiệm chuyển đổi giao thức, biên dịch dữ liệu, mã hoá dữ liệu, thay đổi hay chuyển đổi ký tự và mở rộng lệnh đồ hoạ.

-  Nén dữ liệu nhằm làm giảm bớt số bít cần truyền

-  Ở tầng này có bộ đổi hướng hoạt đông để đổi hướng các hoạt động nhập/xuất để gửi đến các tài nguyên trên mấy phục vụ

9. Khái niệm tầng ứng dụng OSI

9.1. Vai trò và chức năng của tầng ứng dụng

Tầng ứng dụng chứa các giao thức và chức năng đòi hỏi bởi ứng dụng của người sử dụng để thực hiện các công việc truyền thông. Nó không liên quan đến các ứng dụng thực sự đang hoạt động như Microsoft Word hoặc Adobe Photoshop.

Các chức năng chung bao gồm:

-        Các giao thức cung cấp các dịch vụ file từ xa, như các dịch vụ mở file, đóng file, đọc file, ghi file và chia xẻ truy xuất tới file.

-        Các dịch vụ truyền file và truy xuất cơ sở dữ liệu từ xa.

-        Các dịch vụ quản lý thông báo cho các ứng dụng thư điện tử.

-        Các dịch vụ thư mục toàn cục để định vị tài nguyên trên mạng.

-        Một cách quản lý đồng nhất các chương trình giám sát hệ thống và các thiết bị.

Nhiều dịch vụ này được gọi là các giao tiếp lập trình ứng dụng (Application Programming Interface – API). Các API là những thư viện lập trình mà người phát triển ứng dụng có thể sử dụng để viết các ứng dụng mạng.

9.2. Chuẩn hóa tầng ứng dụng

          Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI và giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng.

          Để cung cấp phương tiện truy nhập môi trường OSI cho các tiến trình ứng dụng, người ta thiết lập các thực thể ứng dụng (AE), các thực thể ứng dụng sẽ gọi đến các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE – Application Service Element). Mỗi thực thể ứng dụng có thể gồm một hoặc nhiều các phần tử dịch vụ ứng dụng. Các phần tử dịch vụ ứng dụng được phối hợp trong môi trường của thực thể ứng dụng thông qua các liên kết gọi là đối tượng liên kết đơn (SAO). SAO điều khiển việc truyền thông trong suốt vòng đời của liên kết đó cho phép tuần tự hoá các sự kiện đến từ các ASE thành tố của nó.