giới thiệu 
tin tức
liên hệ
khuyến mạiBạn đã từng nhìn thấy một hệ thống mạng và tự hỏi tại sao các máy tính và thiết bị mạng liên kết với nhau theo quy tắc gì hay bằng cách nào mà nhanh chóng như vậy? Nếu có thì hãy cùng mình đi khám phá mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là gì?
Đây là một trong những khái niệm quan trọng bậc nhất đứng đằng sau việc các máy tính và thiết bị mạng có thể giao tiếp với nhau. Bài viết này mình sẽ giải thích một cách dễ hiểu nhất, đầy đủ thông tin với các hình ảnh minh họa cụ thể nên không cần phải là một chuyên gia về mạng thì bạn cũng sẽ có thể hiểu được xem OSI là gì?
Hãy cùng mình đi tìm hiểu xem tại sao Mô hình OSI là một trong những khái niệm cốt lõi nhất của kỹ thuật mạng!
Mục Lục
Mô hình OSI là gì?
Nếu bạn đã từng thử tìm kiếm mô hình OSI là gì ở các trang web khác thì bạn sẽ nhận được những khái niệm khá chung chung như này:
“Mô hình OSI (viết tắt của Open Systems Interconnection) là một mô hình tham chiếu chuẩn hóa sử dụng để mô tả cách các thiết bị trong mạng truyền thông tương tác với nhau. Nó được phát triển bởi Tổ chức Quản lý Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO – International Organization for Standardization) như một cách để chuẩn hóa cách hoạt động của các hệ thống mạng.”
Và mình tin rằng chỉ có số ít những người có kỹ thuật mạng tốt mới có thể hiểu 70%-80% định nghĩa này. Tuy nhiên đa số người tìm kiếm thì lại không giỏi kiến thức mạng hoặc mới bắt đầu học về kỹ thuật mạng.
Do đó, mình sẽ giải thích mô hình OSI là gì theo cách dễ hiểu nhất bằng một ví dụ liên tưởng thực tế sau:
Hãy tưởng tượng rằng mô hình OSI như một tập hợp các bước theo thứ tự để bạn có thể gửi và nhận thư cho bạn bè của mình. Các bước cơ bản của việc gửi nhận thư bao gồm:
- Viết thư và đóng gói
- Xác định địa chỉ gửi
- Chuyển gửi thư
- Đơn vị giao thư chuyển tiếp thư
- Nhận thư và giải mã
- Phản hồi thư đã nhận
Mô hình OSI chính là một loạt các bước giống như việc gửi nhận thư ở trên tuy nhiên chúng hướng dẫn để các máy tính và thiết bị mạng có thể gửi thông tin và nhận thông tin với nhau.
Theo cách hiểu này, rõ ràng là dễ hiểu hơn rất nhiều. Tuy nhiên để hiểu rõ hơn nữa về mô hình OSI hãy cùng mình khám phá các phần tiếp theo của bài viết!
Mô hình OSI có bao nhiêu tầng? Chức năng các tầng
Giống như quá trình gửi nhận thư có nhiều bước khác nhau thì mô hình OSI chia thành nhiều tầng khác nhau. Mỗi tầng của mô hình OSI đảm nhiệm vai trò như từng bước trong quá trình gửi và nhận thư.
Để hình dung rõ hơn về các tầng trong mô hình OSI bạn có thể liên tưởng đến một chiếc bánh mì kẹp nhiều tầng. Mô hình OSI hiện nay bao gồm 7 tầng như sau:
Tưởng tượng Mô hình OSI như một bức layer-cake, có nhiều tầng trên tầng. Mỗi tầng đại diện cho một phần trong việc gửi thông tin từ một thiết bị này đến thiết bị khác thông qua mạng. Hãy cùng nhau đi qua từng tầng:
Tầng vật lý (Physical Layer)
Đây là tầng dưới cùng của mô hình OSI. Tầng này chịu trách nhiệm về các vấn đề vật lý như cáp mạng, sóng vô tuyến, đèn LED,… Nó quản lý cách dữ liệu được chuyển từ máy tính này sang máy tính khác thông qua các phương tiện truyền thông vật lý.
Chức năng: Tầng này xác định cách dữ liệu được truyền qua các phương tiện truyền thông vật lý như cáp, sóng vô tuyến, đèn LED, v.v.
Ví dụ minh họa: Giống như việc bạn cắm dây mạng Ethernet từ máy tính của bạn đến router trong nhà. Tầng Vật lý là phần của OSI giúp dữ liệu di chuyển qua dây mạng này từ máy tính của bạn đến router.
Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
Tầng này ở trên tầng Vật lý và làm việc trực tiếp với các thiết bị kết nối trực tiếp với nhau trên cùng một mạng. Nó sắp xếp dữ liệu thành các khung (frames) và điều khiển việc truyền và nhận dữ liệu để đảm bảo tính toàn vẹn của nó.
Chức năng: Tầng này quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng vật lý.
Ví dụ minh họa: Tầng Liên kết dữ liệu giống như người vận chuyển hàng hóa từ nhà máy đến cửa hàng. Nó đảm bảo rằng hàng hóa (dữ liệu) được đóng gói chắc chắn vào các thùng (frames) và giao hàng một cách an toàn đến địa điểm đích.
Tầng mạng (Network Layer)
Tầng này xử lý việc định tuyến dữ liệu qua các địa điểm mạng khác nhau. Nó sử dụng địa chỉ logic (IP Address) để xác định điểm đến của dữ liệu và điều hướng chúng thông qua mạng.
Chức năng: Tầng này điều phối dữ liệu qua mạng từ nguồn đến đích.
Ví dụ minh họa: Tưởng tượng như bạn đang lái xe và cần phải đến một địa điểm cụ thể. Tầng Mạng giống như bản đồ và hệ thống định tuyến, nó như google map để xác định tuyến đường tốt nhất để bạn đến địa điểm đó.
Tầng giao vận (Transport Layer)
Tầng này làm việc để đảm bảo việc truyền dữ liệu ổn định và tin cậy giữa hai thiết bị đầu cuối (endpoints). Nó có thể phân mảnh dữ liệu thành các gói nhỏ hơn để gửi và đảm bảo rằng tất cả các gói đều đến đúng thứ tự.
Chức năng: Tầng Giao vận đảm bảo việc truyền dữ liệu ổn định và tin cậy giữa hai thiết bị đầu cuối (endpoints).
Ví dụ minh họa: Tưởng tượng như bạn gửi một thư với nhiều tờ giấy. Tầng giao vận đảm bảo rằng các tờ giấy đều đến địa chỉ đích và không bị thất lạc, hỏng hóc, hoặc bị xếp lộn thứ tự.
Tầng Phiên (Session Layer)
Tầng này thiết lập, duy trì và đóng gói các phiên kết nối giữa các ứng dụng trên hai thiết bị. Nó quản lý việc bắt đầu, kết thúc và duy trì một phiên truyền thông.
Chức năng: Tầng này thiết lập, duy trì và đóng gói các phiên kết nối giữa các ứng dụng trên hai thiết bị.
Ví dụ minh họa: Tưởng tượng như bạn cần thiết lập một cuộc gọi video với người bạn. Tầng phiên sẽ đảm bảo việc thiết lập cuộc gọi, duy trì nó trong suốt cuộc trò chuyện, và kết thúc khi cuộc gọi hoàn tất.
Tầng trình diễn (Presentation Layer)
Tầng này xử lý định dạng dữ liệu, mã hóa, giải mã và nén dữ liệu nếu cần thiết. Nó đảm bảo rằng các ứng dụng ở hai bên có thể hiểu và hiển thị dữ liệu một cách thích hợp.
Chức năng: Tầng Trình diễn đảm bảo dữ liệu được trình bày theo đúng định dạng để tránh sự không tương thích giữa các hệ thống khác nhau.
Ví dụ minh họa: Tưởng tượng như bạn có một bức ảnh và cần chuyển nó qua mạng. Tầng Trình diễn sẽ đảm bảo rằng bức ảnh được đóng gói và gửi đi theo đúng định dạng, giúp người nhận có thể mở và xem nó một cách chính xác.
Tầng Ứng dụng (Application Layer)
Tầng cao nhất của bức mô hình OSI này là nơi các ứng dụng như trình duyệt web, email, video call, v.v., tương tác với người dùng. Nó cung cấp giao diện để người dùng truy cập vào các dịch vụ mạng và tương tác với các ứng dụng khác.
Chức năng: Lớp cao nhất của mô hình, tầng ứng dụng cung cấp giao diện cho người dùng và các ứng dụng để truy cập vào các dịch vụ mạng.
Ví dụ minh họa: Tưởng tượng như bạn sử dụng ứng dụng trình duyệt để truy cập vào trang web vienthongxanh.vn .Tầng Ứng dụng sẽ đảm bảo bạn có thể truy cập trang web và tương tác để tìm kiếm sản phẩm thiết bị viễn thông, thiết bị mạng hay tìm kiếm thông tin hữu ích dễ dàng.
Ví dụ về mô hình OSI
Để hình dung càng cụ thể hơn về các tầng và mô hình OSI hoạt động trong thực tế như thế nào hãy cùng mình xem xét một ví dụ thực tế về hoạt động hàng ngày bạn chắc chắn hay làm đó chính là “truy cập một trang web”
Trong quá trình truy cập web các thiết bị mạng hoạt động cùng nhau để truyền thông dữ liệu từ máy tính của bạn tới máy chủ chứa trang web bạn muốn truy cập. Tại đây mình sẽ lấy ví dụ cụ thể là truy cập web: Vienthongxanh.vn
Bước 1: Lớp Ứng dụng (Application Layer)
Bạn mở trình duyệt web (ví dụ: Google Chrome) và nhập URL của trang web bạn muốn truy cập (ví dụ: www.vienthongxanh.vn).
Bước 2: Lớp Trình diễn (Presentation Layer)
URL và dữ liệu tương ứng được mã hóa để bảo mật thông tin trên trình duyệt của bạn.
Bước 3: Lớp Phiên (Session Layer)
Trình duyệt web thiết lập phiên kết nối với máy chủ của trang web vienthongxanh.vn để chuẩn bị gửi yêu cầu truy cập trang web.
Bước 4: Lớp Giao vận (Transport Layer)
Dữ liệu được chia thành các gói tin (ví dụ: TCP segments) để truyền đi qua mạng.
Trình duyệt web sử dụng giao thức TCP (Transmission Control Protocol) để đảm bảo việc truyền tin cậy giữa máy tính của bạn và máy chủ example.com.
Bước 5: Lớp Mạng (Network Layer)
Các gói tin được định tuyến thông qua mạng từ máy tính của bạn đến máy chủ maychu.com.
Các router là thiết bị chuyển tiếp thông tin giữa các mạng và quyết định con đường tối ưu để đưa dữ liệu đến máy chủ.
Bước 6: Lớp Liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
Các gói tin được đóng gói thành các khung (frames) để truyền qua mạng vật lý. MAC (Media Access Control) address được sử dụng để xác định các thiết bị trên mạng, định rõ gói tin gửi từ máy tính của bạn đến máy chủ maychu.com
Bước 7: Lớp Vật lý (Physical Layer)
Các gói tin được truyền qua các phương tiện vật lý như dây cáp mạng hoặc sóng vô tuyến (ví dụ: Wifi).
Các phương tiện vật lý này chuyển các khung dữ liệu từ máy tính của bạn đến máy chủ maychu.com.
Bước 8: Tầng Ứng dụng (Application Layer) trên Máy chủ maychu.com
Máy chủ maychu.com nhận các gói tin, giải mã và hiểu yêu cầu truy cập trang web của bạn.
Máy chủ trả về dữ liệu của trang web vienthongxanh.vn (ví dụ: các file HTML, CSS, hình ảnh) theo yêu cầu của bạn.
Bước 9: Lớp Giao vận (Transport Layer)
Máy chủ sử dụng giao thức TCP để chia dữ liệu trả về thành các gói tin (ví dụ: TCP segments) và truyền lại cho máy tính của bạn.
Bước 10: Lớp Liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
Các gói tin trả về được đóng gói thành các khung (frames) để truyền qua mạng vật lý từ máy chủ maychu.com đến máy tính của bạn.
Bước 11: Lớp Vật lý (Physical Layer)
Các gói tin trả về được truyền qua các phương tiện vật lý như dây cáp hoặc sóng vô tuyến.
Cuối cùng, các gói tin đến máy tính của bạn và trình duyệt web hiển thị trang web vienthongxanh.vn lên màn hình của bạn.
Có thể thấy trong ví dụ trên, các thiết bị mạng như router, máy tính cá nhân, máy chủ, các giao thức như TCP và các khung dữ liệu chịu trách nhiệm truyền thông dữ liệu qua mạng theo các tầng của mô hình OSI để bạn có thể truy cập trang web một cách hiệu quả và đáng tin cậy.
So sánh mô hình OSI và TCP/IP
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) và mô hình TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là hai mô hình quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính và giao tiếp dữ liệu. Để hiểu rõ sự khác nhau của hai mô hình này hãy cùng mình đi đến bảng so sánh dưới đây:
| Tiêu Chí | Mô hình OSI | Mô hình TCP/IP |
| Số tầng | 7 tầng: Vật lý, Liên kết dữ liệu, Mạng, Giao vận, Phiên, Trình diễn và Ứng dụng. | 4 tầng: Mạng, Giao vận, Trình diễn và Ứng dụng. |
| Chi tiết các tầng | Mô hình OSI cung cấp mô tả chi tiết hơn về các chức năng và giao thức của từng tầng, giúp dễ dàng hiểu và triển khai các lớp trong mạng. | Mô hình TCP/IP thiên về mô hình thực tế hơn, tức là nó đã xem xét những hoạt động quan trọng nhất trong mạng. |
| Ngôn ngữ chuẩn | Mô hình OSI là một tiêu chuẩn đặc tả được quốc tế, được phát triển bởi ISO (Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế). Tuy nhiên, nó không phải là mô hình phổ biến nhất trong thực tế. | Mô hình TCP/IP được tạo ra từ thực tế của hệ thống Internet và đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho mạng máy tính và Internet. |
| Phạm vi sử dụng | Mô hình OSI thường được sử dụng trong việc giảng dạy và nghiên cứu về mạng máy tính, nhưng ít được triển khai thực tế. | Mô hình TCP/IP là mô hình được sử dụng rộng rãi trong Internet và các hệ thống mạng thực tế khác. |
| Tính tương thích | Mô hình OSI không được triển khai rộng rãi trong thực tế, vì vậy có thể không tương thích với mô hình TCP/IP trong môi trường thực tế. | Mô hình TCP/IP được xây dựng dựa trên mô hình OSI và hai mô hình có sự tương thích lớn với nhau. |
| Tích hợp giao thức | Mô hình OSI không tích hợp các giao thức cụ thể và chỉ định chức năng của từng tầng. Các giao thức cụ thể được phát triển riêng biệt. | Mô hình TCP/IP đã tích hợp các giao thức cụ thể vào từng tầng. TCP/IP chứa các giao thức như TCP, UDP, IP, HTTP, FTP, v.v. tương ứng với các tầng trong mô hình. |
Có thể thấy rằng, mô hình OSI và mô hình TCP/IP đều cung cấp một cách tiếp cận hệ thống cho việc hiểu và triển khai mạng máy tính. Mô hình TCP/IP đã được phát triển dựa trên mô hình OSI và trở thành tiêu chuẩn cho Internet và hệ thống mạng thực tế.
Kết luận:
Đến đây mình tin rằng bạn đã hiểu rõ ràng mô hình OSI là gì? Vai trò của mô hình OSI và các tầng của mô hình này gồm những gì? hoạt động ra sao? Bằng các ví dụ thực tế dễ hiểu và hình ảnh minh họa, mình mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ và nắm được thông tin về mô hình OSI như mong muốn ban đầu của mình khi viết bài viết này.
Nếu bạn còn thắc mắc vấn đề gì hãy để lại dưới phần bình luận để mình có thể hỗ trợ bạn tốt nhất! Mọi nhận xét của bạn dưới cuối bài sẽ là động lực để mình tiếp tục ra các bài viết chất lượng như này. Xin cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết và hẹn các bạn trong các bài viết tiếp theo.
Xem thêm các bài viết hay khác: