مدل اتصال متقابل سامانه‌های باز

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
مدل مرجع OSI - هر لایه به گونهٔ برآهنجیده (تجریدی و جدایِ از لایه‌های زیرین و بَرین) انگاشته می‌شود و لذا تنها با لایهٔ همتای خود در سوی روبرو هم‌سخن (از طریق پروتکل‌ها) می‌شود. ارتباط میان‌لایه‌ای تنها درون‌ماشینی رخ میدهد بدین شکل که هر لایه به لایهٔ بعدی در همان ماشین سرویس می‌دهد.

مدل اتصال متقابل سامانه‌های باز (به انگلیسی: Open Systems Interconnection (OSI) model) که گاه «مدل هفت لایه اُ اِس آی» نیز خوانده می‌شود، توصیفی مفهومی و مجرد از لایه‌هایی است که دو یا چند سیستم مخابراتی یا شبکه کامپیوتری از طریق آن به یکدیگر متصل می‌شوند. مدل OSI سعی بر توضیح چگونگی ارتباط دو سیستم انتقال اطلاعات بر پایه انواع رسانه ها در یک شبکه کامپیوتری را دارد.

مدل OSI یک معماری شبکه نیست، چون هیچ سرویس یا پروتکلی در آن تعریف نمی‌شود. بلکه یکی از مدل‌های استاندارد و پذیرفته شده است که برای طراحی یا توصیف شبکه‌های مخابراتی به کار می‌رود.

لایه‌های مدل OSI[ویرایش]

OSI Model
Data unit Layer Function
Host
layers
Data ۷. Application Network process to application
۶. Presentation Data representation and encryption
۵. Session Interhost communication
Segment ۴. Transport End-to-end connections and reliability
Media
layers
Packet ۳. Network Path determination and logical addressing
Frame ۲. Data Link Physical addressing
Bit ۱. Physical Media, signal and binary transmission

این مدل دارای هفت لایه‌است. در این مدل بالا ترین لایه، لایه ۷ و پایین ترین لایه، لایه ۱ است.

لایه فیزیکی[ویرایش]

لایه فیزیکی در مدل مرجع OSI به ویژگیهای سخت افزاری کارت شبکه اشاره می کند . لایه فیزیکی به مواردی از قبیل زمانبندی و ولتاژ برقی که قرار است در رسانه منتقل شود اشاره می کند . این لایه تعیین میکند که به چه شکل قرار است اطلاعات خود را و از طریق چه رسانه ای انتقال دهیم ، برای مثال رسانه ما سیمی است یا تجهیزات بی سیم ؟ در واقع لایه فیزیکی تعیین میکند که اطلاعات چگونه دریافت و ارسال شوند . عملیات Coding نیز که به معنای تعیین کردن صفر و یک در رسانه است در این لایه انجام می شود .

لایه پیوند داده[ویرایش]

لایه انتقال به خودی خود به دو زیر لایه به نام های MAC که مخفف Media Access Control و LLC که مخفف Logical Link Control هست تقسیم می شود . زیر لایه MAC همانطوری که از نامش پیداست شناسه سخت افزاری کامپیوتر که در واقع همان آدرس MAC کارت شبکه است را به شبکه معرفی میکند . آدری MAC آدرس سخت افزاری است که در هنگام ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده بر روی کارت شبکه قرار داده می شود و در حقیقت Hard Code می شود .این در حقیقت مهمترین فاکتوری است در آدرس دهی که کامپیوتری از طریق آن بسته های اطلاعاتی را دریافت و ارسال می کند . زیر لایه LLC وظیفه کنترل Frame Synchronization یا یکپارچه سازی فریم ها و همچنین خطایابی در لایه دوم را بر عهده دارد .

لایه شبکه[ویرایش]

وظیفه لایه شبکه این است که چگونگی رسیدن داده ها به مقصد را تعیین کند . این لایه وظایفی از قبیل آدرس دهی ، مسیریابی و پروتکل های منطقی را عهده دار است . لایه شبکه مسیرهای منطقی یا Logical Path بین مبدا و مقصد ایجاد میکند که به اصطلاح مدارهای مجازی یا Virtual Circuits نامگذاری می شوند ، این مدارها باعث می شوند که هر بسته اطلاعاتی بتواند راهی برای رسیدن به مقصدش پیدا کند . لایه شبکه همچنین وظیفه مدیریت خطا در لایه خود ، ترتیب دهی بسته های اطلاعاتی و کنترل ازدحام را نیز بر عهده دارد .ترتیب بسته های اطلاعاتی بسیار مهم است زیرا هر پروتکلی برای خود یک حداکثر اندازه بسته اطلاعاتی تعریف کرده است . برخی اوقات پیش می آید که بسته های اطلاعاتی از این حجم تعریف شده بیشتر می شوند و به ناچار اینگونه بسته های به بسته های کوچکتری تقسیم می شوند و برای هر کدام از این بسته های اطلاعاتی یک نوبت یا Sequence داده می شود که معلوم شود کدام بسته اول است و کدام بسته دوم و .... به این عدد به اصطلاح Sequence Number هم گفته می شود .

وقتی بسته های اطلاعاتی در مقصد دریافت شدند ، در لایه شبکه این Sequence Number ها چک می شود و به وسیله همین Sequence Number است که اطلاعات به حالت اولیه باز میگردند و تبدیل به اطلاعات اولیه می شوند . در صورتیکه یکی از این بسته های به درستی دریافت نشود در همان لایه شبکه از طریق چک کردن این عدد مشخص می شود که کدام بسته اطلاعاتی دریافت نشده است و طبیعتا مجددا در خواست داده می شود .

لایه انتقال[ویرایش]

لایه انتقال وظیفه نگهداری و کنترل ریزش اطلاعات یا Flow Control را بر عهده دارد . اگر به خاطر داشته باشید سیستم عامل ویندوز به شما این اجازه را میدهد که همزمان از چنیدن نرم افزار استفاده کنید . خوب همین کار در شبکه نیز ممکن است رخ بدهد ، چندین نرم افزار بر روی سیستم عامل تصمیم میگیرند که بصورت همزمان بر روی شبکه اطلاعات خود را منتقل کنند . لایه انتقال اطلاعات مربوط به هر نرم افزار در سیستم عامل را دریافت و آنها را در قالب یک رشته تکی در می آورد . همچنین این لایه وظیفه کنترل خطا و همچنین تصحیح خطا در هنگام ارسال اطلاعات بر روی شبکه را نیز بر عهده دارد . بصورت خلاصه وظیفه لایه انتقال این است که از رسیدن درست اطلاعات از مبدا به مقصد اطمینان حاصل کند ، انواع پروتکل های اتصال گرا یا Connection Oriented و غیر اتصال گرا Connection Less در این لایه فعالیت میکنند .

لایه جلسه[ویرایش]

وقتی داده ها به شکلی قابل درک برای ارسال توسط شبکه در آمدند ، ماشین ارسال کننده بایستی یک Session با ماشین مقصد ایجاد کند . منظور از Session دقیقا شبیه ارتباطی است که از طریق تلفن انجام می شود ، شما برای ارسال اطلاعات از طریق تلفن حتما بایستی با شخص مورد نظرتان تماس برقرار کنید .اینجا زمانی است که لایه نشست وارد کار می شود ، این لایه وظیفه ایجاد ، مدیریت و نگهداری و در نهایت خاتمه یک Session را با کامپیوتر مقصد بر عهده دارد .نکته جالب در خصوص لایه نشست این است که بیشتر با لایه کاربرد مرتبط است تا لایه فیزیکی ، شاید فکر کنید که بیشتر Session ها بین سخت افزارها و از طریق لینک های شبکه ایجاد می شوند اما در اصل این نرم افزارهای کاربردی هستند که برای خود Session با نرم افزار مقصد ایجاد میکنند . اگر کاربری از تعدادی نرم افزار کاربردی استفاده میکند ، هر کدام از این نرم افزاها به خودی خود می توانند یک Session با نرم افزار مقصد خود برقرار کنند که هر کدام از این Session ها برای خود یک سری منابع منحصر به فرد دارد.

لایه نمایش[ویرایش]

فعالیت لایه نمایش یا Presentation تا حدی پیچیده است اما همه کارهایی که این لایه انجام می دهد را میتوان در یک جمله خلاصه کرد ، لایه نمایش اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت میکند و در قالبی در می آورد که برای لایه های پایینتر قابل درک باشد . همچنین برعکس این عمل را نیز انجام میدهد یعنی زمانی که اطلاعاتی از لایه نشست یا Session به این لایه وارد می شود ، این اطلاعات را به گونه ای تبدیل می کند که لایه کاربرد بتواند آنها را درک کرده و متوجه شود . دلیل اهمیت این لایه این است که نرم افزارها اطلاعات را به شیوه ها و اشکال مختلفی نسبت به یکدیگر بر روی شبکه ارسال می کنند . برای اینکه ارتباطات در سطح شبکه ها بتوانند برقرار شوند و به درستی برقرار شوند شما بایستی اطلاعات را به گونه ای ساختار دهی کنید که برای همه انواع شبکه ها استاندارد و قابل فهم باشد. بطور خلاصه وظیفه اصلی این لایه قالب بندی اطلاعات یا Formatting اطلاعات است . معمولا فعالیت هایی نظیر رمزنگاری و فشرده سازی از وظایف اصلی این لایه محصوب می شود .

لایه کاربرد[ویرایش]

بالاترین لایه در مدل مرجع OSI لایه کاربرد یا Application است . اولین نکته ای که در خصوص لایه کاربرد یا Application باید بدانید این است که به هیچ عنوان این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباطی ندارد و صرفا یک تشابه اسمی است .در عوض این لایه محیطی را ایجاد میکند که نرم افزارهای کاربردی بتوانند از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار کنند . برای اینکه درک بهتری از لایه کاربرد داشته باشید فرض کنید که یک کاربر با استفاده از نرم افزار Internet Explorer قصد دارد از طریق پروتکل FTP یک فایل را در شبکه منتقل کند . در این مورد لایه کاربرد به وظیفه برقراری ارتباط با پروتکل FTP برای انتقال فایل را بر عهده دارد . این پروتکل بصورت مستقیم برای کاربران قابل دسترسی نیست ، کاربر بایستی با استفاده از یک نرم افزار رابط مانند Internet Explorer برای برقراری ارتباط با پروتکل مورد نظر استفاده کند . بصورت خلاصه در تعریف کارایی این لایه می توان گفت که این لایه رابط بین کاربر و شبکه است و تنها قسمتی از این مدل هفت لایه ای است که کاربر تا حدی می تواند با آن ارتباط برقرار کند .

پیوند به بیرون[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • تنن‌بام، آندروس اس. ، شبکه‌های کامپیوتری، ویراست چهارم (۲۰۰۳)
  • دانشنامه آزاد ویکی‌پدیا (انگلیسی)
  • وب سایت ای تی پرو (http://network.itpro.ir)