Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là một khung làm việc tiêu chuẩn được sử dụng để mô tả cách các thiết bị mạng giao tiếp với nhau. Được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế (ISO), mô hình OSI chia quá trình giao tiếp thành 7 tầng khác nhau, mỗi tầng đều có một chức năng cụ thể để đảm bảo việc truyền thông mạng diễn ra hiệu quả và đáng tin cậy.

Hãy tưởng tượng bạn đang lướt web trên trình duyệt của mình. Khi bạn nhập một địa chỉ URL và nhấn Enter, quá trình này bắt đầu từ tầng 7 của mô hình OSI và di chuyển xuống từng tầng cho đến khi dữ liệu đến được máy chủ web và trả về:

Dứoi đây là mô hình mà mình đã vẽ để chúng ta có thể hiểu cách mô hình truyền tải dữ liệu.

Dưới đây là mô tả chi tiết về cách dữ liệu được gửi và nhận giữa hai thiết bị thông qua 7 tầng của mô hình OSI:

Bên Gửi

1. Tầng 7 - Tầng Ứng Dụng (Application Layer):

   • Tầng ứng dụng là cái mà người dùng có thể nhìn thấy bằng mắt được ví dụ như các ứng dụng được cài trên máy tính (Chrome,mozilla firefox,...) và môi trường truyền tin.
   • Ở tầng này, ứng dụng sẽ tạo dữ liệu cần gửi đi, chẳng hạn như trình duyệt web tạo yêu cầu HTTP khi người dùng truy cập một trang web.

2. Tầng 6 - Tầng Hiển Thị (Presentation Layer):

   • Dữ liệu từ tầng ứng dụng được chuẩn hóa và mã hóa để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.

3. Tầng 5 - Tầng Phiên (Session Layer):

   • Tại tầng này, các phiên giao tiếp được thiết lập, duy trì và kết thúc. Điều này bao gồm việc đồng bộ hóa dữ liệu giữa các thiết bị.

4. Tầng 4 - Tầng Giao Vận (Transport Layer):

   • Dữ liệu từ tầng ứng dụng được chia thành các phần nhỏ gọi là segment và thêm các header TCP (nếu sử dụng TCP) hoặc UDP (nếu sử dụng UDP).

5. Tầng 3 - Tầng Internet (Network Layer):

   • Các segment từ tầng trước được đóng gói vào các gói tin, trong đó thêm header IP chứa thông tin về địa chỉ IP nguồn và đích của gói tin.

6. Tầng 2 - Tầng Liên Kết Dữ Liệu (Data Link Layer):

   • Gói tin từ tầng trước được đóng gói vào khung dữ liệu (frame), trong đó thêm các header Ethernet hoặc header của giao thức liên kết dữ liệu cụ thể.

7. Tầng 1 - Tầng Vật Lý (Physical Layer):

   • Cuối cùng, khung dữ liệu được chuyển đổi thành tín hiệu vật lý, chẳng hạn như các xung điện từ, ánh sáng hoặc sóng vô tuyến để truyền qua đường truyền vật lý.

Bên Nhận

1. Tầng 1 - Tầng Vật Lý (Physical Layer):

   • Tín hiệu vật lý được nhận và chuyển đổi thành dữ liệu ở dạng khung dữ liệu.

2. Tầng 2 - Tầng Liên Kết Dữ Liệu (Data Link Layer):

   • Khung dữ liệu được giải đóng và kiểm tra lỗi, sau đó loại bỏ header và trích xuất dữ liệu từ khung dữ liệu.

3. Tầng 3 - Tầng Internet (Network Layer):

   • Gói tin được giải đóng và kiểm tra header IP để xác định địa chỉ đích của gói tin.

4. Tầng 4 - Tầng Giao Vận (Transport Layer):

   • Header TCP hoặc UDP được kiểm tra để xác định cách xử lý tiếp theo của dữ liệu và segment được trích xuất.

5. Tầng 5 - Tầng Phiên (Session Layer):

   • Phiên giao tiếp được duy trì và dữ liệu được đồng bộ hóa nếu cần.

6. Tầng 6 - Tầng Hiển Thị (Presentation Layer):

   • Dữ liệu được giải mã và chuẩn hóa để trở lại dạng ban đầu.

7. Tầng 7 - Tầng Ứng Dụng (Application Layer):

   • Dữ liệu được chuyển đến ứng dụng đích và được xử lý hoặc hiển thị cho người dùng, chẳng hạn như trình duyệt web hiển thị trang web.

Mô hình OSI giúp bạn hiểu rõ cách mà thông tin được chuyển đổi và truyền từ trình duyệt của bạn đến máy chủ web, qua từng tầng của mô hình. Điều này giúp định rõ nguyên nhân của các vấn đề và tối ưu hóa hiệu suất mạng.

HTTP và TCP và UDP

Cả giao thức HTTP và TCP VÀ UDP đều được sử dụng để truyền tải dữ liệu theo hình thức gói tin, nhưng chúng hoạt động ở các tầng khác nhau trong mô hình OSI và có mục đích khác nhau:

1. HTTP (Hypertext Transfer Protocol):

   • HTTP là một giao thức ứng dụng hoạt động ở tầng ứng dụng (Layer 7) trong mô hình OSI.
   • Nó được sử dụng để truyền tải dữ liệu web, bao gồm các trang web, hình ảnh, video, v.v.
   • HTTP hoạt động trên giao thức TCP và sử dụng các phương thức như GET, POST, PUT, DELETE để giao tiếp với máy chủ và truyền tải dữ liệu giữa máy khách và máy chủ.
   • Mục đích chính của HTTP là truyền tải dữ liệu web và tương tác giữa trình duyệt và máy chủ web (Nginx, Apache, hoặc Microsoft IIS).

2. TCP (Transmission Control Protocol):

   • TCP là một giao thức vận chuyển hoạt động ở tầng giao vận (Layer 4) trong mô hình OSI.
   • Nó được sử dụng để đảm bảo truyền tải tin cậy của dữ liệu giữa các thiết bị mạng.
   • TCP cung cấp các tính năng như kiểm soát luồng, kiểm soát lỗi, đóng gói và xác nhận gói tin để đảm bảo tính toàn vẹn và tin cậy của dữ liệu.
   • Mục đích chính của TCP là cung cấp một cơ chế đáng tin cậy để truyền tải dữ liệu qua mạng.
3. UDP (User Datagram Protocol):
   
   1. UDP là giao thức không đảm bảo kết nối và không tin cậy.
   2. Dữ liệu được gói thành các datagram và gửi đi mà không cần thiết lập kết nối trước đó.
   3. UDP không đảm bảo việc nhận dữ liệu theo thứ tự hoặc đảm bảo rằng dữ liệu được nhận đúng và đầy đủ.
   4. Không có cơ chế tự điều khiển hoặc tái sử dụng dữ liệu như TCP, vì vậy nó thích hợp cho các ứng dụng cần truyền dữ liệu nhanh chóng mà không cần tính toàn vẹn cao như video streaming, trò chơi trực tuyến, và VoIP (Voice over IP).