مدل OSI هفت لایه شبکه
برای جلوگیری از طراحی سلیقه ای شبکه ها، مدل OSI هفت لایه شبکه، توسط سازمان جهانی استانداردسازی ISO، معرفی شد.
وظیفه مدل OSI
این استاندارد به گونه ای بود که وظایف و خدمات شبکه را در هفت لایه مجزا تعریف و ارائه می کرد. این مدل، مدل هفت لایه ای OSI نام گرفت. تصویری از مدل هفت لایه ای OSI در زیر می بینید.
نکته
واژه OSI، مخفف Open System InterConnection می باشد.
این مدل، در ابتدای ابتدای دهۀ هشتاد معرفی و یکبار دیگر در سال 1995 مورد تجدید نظر قرار گرفت تا با پیشرفت زمان تطبیق یابد.
هرچند که از مدل هفت لایه ای در شبکه اینترنت استفاده نمی شود و به جای آن از مدل چهار لایه ای TCP/IP استفاده می شود. ولیکن یادگیری مدل هفت لایه ای، خالی از لطف نیست.
در مقاله های آینده مدل چهار لایه ای معرفی و بررسی خواهد شد.
نکته
قبل از معرفی مدل هفته لایه ای شبکه، به مفهوم سیستم باز باید بپردازیم.
مفهوم سیستم باز یا Open System
تعریف ساده ای برای مفهوم «سیستم باز» به شکلی که بتواند حقّ مطلب را ارائه کند، نمی توان بیان کرد. لذا باید این مفهوم سیستم باز را باید فهمید یا احساس کرد. اما تعاریف زیر می تواند مطلب را تا حدی روشن سازد
- در یک شبکۀ باز هیچ محدودیت و شرطی بر روی ماشینهای متصل به شبکه وجود ندارد.
- در یک شبکۀ باز تمام ماشینها جدا از تضادهای سخت افزاری و نرم افزاری با پایبندی به یک مدل مرجع و توافق بر سر مجموعه ای از استانداردهای مستقل بین المللی قادرند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
مثال
اگر شبکه اینترنت را در نظر بگیرید، دراین شبکه یک زیر ساخت وجود دارد که انواع ماشین ها همانند کامپیوترها با پردازنده intel با سیستم عامل ویندوز یا لینوکس، موبایل و تبلت ها با سیستم عامل های اندروید و ios و … همگی براحتی می توانند با یکدیگر تبادل اطلاعات کنند که به آن شبکه باز می گویند.
آن چیز مشترکی که بین این ماشین ها وجود دارد آن است که یک زبان مشترک برای گفتگو و تبادل اطلاعات با رعایت یکسری قواعد و قانون شناخته شده و استاندارد مورد توافق است.
معرفی مدل مرجع هفت لایه
در مدل OSI، وظایف و خدمات یک شبکه در هفت لایه زیر تعریف می شود:
- لایه فیزیکی / Physical Layer
- لایه پیوند داده / Data link Layer
- لایه شبکه / Network Layer
- لایه انتقال / Transport Layer
- لایه نشست / Session Layer
- لایه نمایش / Presentation Layer
- لایه کاربرد / Application Layer
لایۀ فیزیکی یا Physical Layer
کار اصلی لایۀ فیزیکی انتقال بیت ها بر روی کانال مخابراتی است. واحد اطلاعات در لایۀ فیزیکی بیت است.
گفتنی است که لایۀ فیزیکی هیچ درکی از محتوای پیام ندارد و چیزی که برای لایۀ فیزیکی قابل فهم است، ارسال یا دریافت پیام و بیت های صفر و یک می باشد.
لایۀ پیوند داده Data Link Layer
به لایۀ پیوند داده بیمه کننده اطلاعات می گویند به این دلیل که لایۀ پیوند داده با استفاده از مکانیزم های کشف و کنترل خطا، داده ها را روی یک کانال انتقال که بدلیل پدیدۀ نویز ذاتاً دارای خطا هستند، بدون خطا و مطمئن به مقصد برساند.
ماهیت خطا به گونه ای است که قابل رفع نیست اما می تواند با استفاده یکسری ترفندها از رسیدن داده های دارای خطا به مقصد مطلع شد و آنها را دور ریخت.
ماشین فرستنده نیز به کمک ماکنیزیمی می تواند، از رسیدن یا نرسیدن صحیح و سالم اطلاعات به مقصد مطلع شده و در صورت بروز خطا داده ها را مجدداً بفرستد.
کشف و کنترل خطا با استفاده از بیت های پریتی و چک سام و CRC از وظایف لایۀ پیوند داده است.
یکی دیگر از وظایف لایۀ پیوند داده، کنترل جریان یا به عبارتی تنظیم جریان ارسال فریم ها است. فرض کنید یک گیرندۀ کُند درحال دریافت اطلاعات از یک فرستندۀ پرسرعت و با پردازش بالاست در این صورت باید سرعت ارسال با سرعت دریافت گیرندۀ کند تنظیم شده و گیرندۀ اطلاعات ارسالی را از سوی فرستنده از دست ندهد. این کار بر عهدۀ لایۀ پیوند داده است.
لایۀ شبکه Network Layer
وظیفۀ اصلی لایۀ شبکه مسیریابی است؛ به عبارتی هرگاه یک قطعه دادۀ دارای هویت و شناسنامه (در این لایه به داده ها بسته می گوییم.) تحویل این لایه شود ابتدا باید مقصد نهایی آن مشخص گردد که همین ماشین است و محتوای بسته به لایۀ بالاتر تحویل گردد.
لایۀ انتقال Tranport Layer
این لایه داده ها را از لایۀ بالاتر دریافت کرده و در صورت نیاز آنها را به قطعاتی با اندازۀ متناسب تقسیم بندی کرده و پس از ضمیمه کردن شناسامۀ لازم، آنها را جهت ارسال به لایۀ شبکه تحویل آماده می کند.
نکته:
واحد اطلاعات در این لایه قطعه یا Segment می باشد و در بعضی جاها هم از آن TPDU یاد می شود.
لایۀ انتقال باید با استفاده از مکانیزم هایی برای ایجاد یک ارتباط مطمئن بین دو پروسۀ نهایی مطمئن شود. مکانیزم هایی که در این مورد باید در نظر گرفته شوند، شامل:
- نرم افزار این لایه قبل از ارسال بسته ها، اقدام به ارسال یک بستۀ ویژه برای اطمینان از آماده بودن ماشین گیرنده، برای دریافت اطلاعات می فرستد.
- جریان اطلاعات شماره گذاری شده تا هیچ بسته ای گم نشده یا دوبار دریافت نشود.
- ترتیب جریان بسته ها حفظ می شود.
لایۀ نشست Session Layer
قبل از ارائه وظیفۀ لایه نشست یک توضیحی از واژه نشست ارائه می دهیم: به مجموعۀ عملیاتی که پس از برقراری یک ارتباط بین دو پروسه و با یک توافق اولیه آغاز و سپس با انجام یکسری تراکنش ادامه می یابد و سپس در روالی هماهنگ و مورد توافق، ختم می شود یک نشست می گویند.
توافق اولیه می تواند مجموعه عملیات مفصل و پیچیده شامل: احراز هویت، صدور مجوز، و نظیر اینها باشد.
عملیاتی مثل دسترسی به پایگاه ها اطلاعاتی، دسترسی از راه دور به منابع سیستمی، ورود به سیستم از راه دور و هرکاری که نیاز به Login داشته باشد ایجاد یک نشست است.
در این لایه واحد اطلاعات (پیام) است.
لایه نمایش
این لایه بر روی محتوا و مفهوم پیام ها عملیاتی را انجام می دهد. این عملیات می تواند تبدیل قالب پبام ها، رمز نگاری رمز گشایی پیام و … باشد. هرگونه تغییر معنایی در محتوای پیام ها در لایه نمایش صورت می گیرد.
لایۀ کاربرد
دیدگاهتان را بنویسید