پروتکل OSI را بیشتر بشناسید

0
141

 OSIمخفف Open Systems Interconnection است.

سال‌ها پیش که جهان تحت سلطه غول های بزرگ IT مانندIBM ،DEC ،Wang ، Unisys و… قرار داشت، ارتباطات مفهوم دیگری داشتند. در سال ۱۹۸۴ مدل OSI توسط ISO) سازمانی که برای تعریف ارتباطات جهانی و استانداردها اختصاص داده شده است) با هدف ارائه‌ی استانداردی به تولیدکنندگان محصولات شبکه جهت تولید محصولاتی سازگار با سایر تولیدکنندگان ارائه شد تا تمامی سیستم های کامپیوترهای مختلف در جهان بدون نیاز به تغییر اساسی در نرم‌افزار و سخت‌افزار با هم ارتباط برقرار کنند.

نتیجه‌ی این تلاش پروتکل OSI شد تا ارتباطات شبکه‌ای را به طور منطقی گروه‌بندی کرده و قوانینی به نام پروتکل‌ها را برای ایجاد و برقراری ارتباط بین دو یا چند طرف لازم تنظیم کند. مدل OSI شامل هفت لایه است. هر لایه Header مخصوص خود را از لایه قبلی به بسته اضافه می‌کند.

 این پروتکل توسط ISO (سازمان بین المللی استاندارد سازی)، در سال 1984 توسعه یافته است.

این یک پروتکل 7 لایه است که هر لایه دارای ویژگی های خاصی برای انجام است. همه این 7 لایه برای انتقال داده ها از یک شخص به شخص دیگر در سراسر کره زمین همراه هم کار می کنند.

1-لایه یک PHYSICAL 

پایین ترین لایه پروتکل OSI، لایه PHYSICAL است.

این لایه مسئول ارتباط فیزیکی واقعی بین دستگاه ها است. لایه PHYSICAL شامل اطلاعاتی به صورت بیت میباشد.

وظیفه انتقال بیت های منفرد از یکnode  به node دیگر را دارد.

هنگام دریافت اطلاعات، این لایه سیگنال را دریافت کرده و آن را به 0 و 1 تبدیل می کند و سپس آنها را به لایه Data Link می فرستد.

2-لایه دوم  Data Link Layer 

لایهdata link layer  وظیفه ارسال node به node پیام را دارد. عملکرد اصلی این لایه این است که مطمئن شوید انتقال داده از یک node به node دیگر، بدون لایه فیزیکی، بی خطا است. هنگامی که یک بسته وارد شبکه می شود، انتقال DLL به میزبان با استفاده از آدرس MAC به عهده DLL است.

لایه data link به دو زیر لایه تقسیم می شود:

-(Logical Link Control (LLC

Media Access Control (MAC)-

بسته دریافتی از لایه شبکه بسته به اندازه قاب NIC )کارت رابط شبکه) بیشتر به فریمها تقسیم می شود.

 DLL همچنین آدرس MAC فرستنده و گیرنده را در هدر حفظ می کند.

آدرس MAC گیرنده با قرار دادن درخواست ARP با پرسیدن “چه کسی آن آدرس IP را دارد؟” بدست می آید. و میزبان با آدرس MAC خود پاسخ خواهد داد.

3- لایه Network Layer

لایه NETWORK برای انتقال داده ها از یک میزبان به میزبان دیگر در شبکه های مختلف کار می کند. همچنین از مسیریابی بسته یعنی انتخاب کوتاهترین مسیر برای انتقال بسته از تعداد مسیرهای موجود مراقبت می شود. آدرس IP فرستنده و گیرنده توسط لایه شبکه در هدر قرار می گیرد.

توابع لایه NETWORK

Routing: پروتکل های لایه شبکه تعیین می کنند کدام مسیر برای انتقال اطلاعات از مبدا تا مقصد مناسب است. این عملکرد network kayer به عنوان مسیریابی شناخته می شود.

Logical Addressing: به منظور شناسایی هر دستگاه در اینترنت لایه شبکه یک طرح IP را تعریف می کند. آدرس IP فرستنده و گیرنده توسط Network Layer در هد قرار می گیرد.

4-لایه transport

در طرف فرستنده:

لایه Transport داده های قالب بندی شده را از لایه های بالایی دریافت می کند، تقسیم بندی را انجام می دهد و همچنین کنترل Flow & Error را برای اطمینان از انتقال مناسب داده پیاده سازی می کند. همچنین شماره پورت Source و Destination را در هدر خود اضافه کرده و داده های تقسیم شده را به Network Layer می فرستد.

توجه: فرستنده باید شماره پورت مرتبط با برنامه گیرنده را بداند.

به طور کلی، این شماره درگاه مقصد، به طور پیش فرض یا به صورت دستی پیکربندی می شود. به عنوان مثال، وقتی یک برنامه وب از سرور وب درخواست می کند، معمولاً از درگاه شماره 80 استفاده می کند، زیرا این درگاه پیش فرض است که به برنامه های وب اختصاص داده شده است. در بسیاری از برنامه ها پورت پیش فرض اختصاص داده شده است.

در گیرنده:

Transport Layer شماره پورت را از عنوان آن خوانده و داده هایی را که دریافت کرده است به برنامه مربوطه ارسال می کند. همچنین توالی و جمع آوری مجدد داده های تقسیم شده را انجام می دهد.

توابع لایه transport عبارتند از:

تقسیم بندی و سرهم بندی: این لایه پیام را از لایه (جلسه) می پذیرد، پیام را به واحدهای کوچکتر تقسیم می کند.

 هر یک از بخشهای تولید شده دارای یک عنوان با آن هستند.

 لایه حمل و نقل در ایستگاه مقصد دوباره پیام را جمع می کند.

آدرس دهی سرویس نقطه: به منظور رساندن پیام به روند صحیح، هدر لایه حمل و نقل شامل نوعی آدرس به نام آدرس سرویس نقطه یا آدرس پورت است. بنابراین با تعیین این آدرس، لایه حمل و نقل اطمینان حاصل می کند که پیام به روند صحیح منتقل می شود.

خدمات ارائه شده توسط لایه حمل و نقل:

خدمات اتصال محور: این یک فرآیند سه فاز است که شامل:

ایجاد اتصال

انتقال اطلاعات

خاتمه / قطع ارتباط

در این نوع انتقال، دستگاه دریافت کننده یک تأیید نامه را پس از دریافت بسته یا گروه بسته، به منبع می فرستد. این نوع انتقال قابل اعتماد و ایمن است.

اتصال کمتر سرویس: این یک فرایند یک فاز است و شامل انتقال داده است. در این نوع انتقال، گیرنده دریافت یک بسته را تأیید نمی کند. این روش امکان ارتباط بسیار سریعتر بین دستگاه ها را فراهم می کند. سرویس اتصال اتصال از سرویس بدون اتصال مطمئن تر است.

* داده ها در لایه حمل و نقل به عنوان بخش نامیده می شوند.

** لایه حمل و نقل توسط سیستم عامل کار می کند. این بخشی از سیستم عامل است و با برقراری تماس سیستمی با Application Layer ارتباط برقرار می کند.

لایه حمل و نقل به عنوان مدل Heart of OSI نامیده می شود.

 5. لایه Session (لایه 5)

این لایه وظیفه ایجاد اتصال، نگهداری جلسات، احراز هویت را بر عهده دارد و همچنین امنیت را تضمین می کند.
توابع لایه جلسه:
ایجاد، نگهداری و خاتمه جلسه: این لایه به دو فرآیند امکان ایجاد، استفاده و خاتمه اتصال را می دهد.
همگام سازی: این لایه به یک فرآیند اجازه می دهد تا ایست های بازرسی را که به عنوان نقاط همگام سازی در نظر گرفته می شوند، اضافه کند. این نقطه همگام سازی به شناسایی خطا کمک می کند تا داده ها به درستی همگام سازی شوند و انتهای پیام ها زودتر قطع نشوند و از اتلاف داده جلوگیری شود.
Dialog Controller: لایه جلسه به دو سیستم این امکان را می دهد تا ارتباطات خود را به صورت نیمه دوبلکس یا دوبلکس کامل شروع کنند.
** تمام 3 لایه زیر (از جمله Session Layer) به صورت یک لایه در مدل TCP / IP با عنوان “Application Layer” ادغام شده اند.
** پیاده سازی این 3 لایه توسط خود برنامه شبکه انجام می شود. این موارد به عنوان لایه های بالاتر یا لایه های نرم افزاری نیز شناخته می شوند.
سناریو:
بیایید یک سناریو را در نظر بگیریم که در آن کاربر می خواهد از طریق برخی از برنامه های مسنجر که در مرورگر خود اجرا می شود، پیامی ارسال کند.
“مسنجر” در اینجا به عنوان لایه برنامه ای عمل می کند که رابط کاربر برای ایجاد داده ها را در اختیار کاربر قرار می دهد.
این پیام یا اصطلاحاً Data فشرده می شود، رمزگذاری می شود (در صورت وجود داده ایمن) به بیت (0 و 1) تبدیل می شود تا بتوان آن را انتقال داد.
6.Presentation layer
لایه ششم مدل OSI در شبکه های کامپیوتری است که وظیفه اش این است که اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت می‌کند و در قالبی درمی‌آورد که برای لایه‌های پایین تر قابل درک باشد. همچنین برعکس این عمل را نیز انجام می‌دهد. در این مقاله شما را با مفهوم لایه نمایش آشنا می کنیم، همراه داتیس نتورک باشید.
وظیفه Presentation layer در شبکه همانطور که از اسم این لایه پیداست نحوه نمایش اطلاعات را به ما نشان می دهد.
بعنوان مثال در این لایه تعیین می شود که اطلاعات چگونه رمز نگاری شود یا چگونه فشرده سازی شود.
در این لایه قالب بندی داده ها انجام می شود و همچنین کپسوله سازی اطلاعات جهت ارسال در شبکه و هماهنگی با سیستم عامل جهت شیوه یا نوع ارسال اطلاعات تعین می شود.
فعالیت لایه نمایش یا Presentation تا حدی پیچیده است اما همه کارهایی که این لایه انجام می‌دهد را می‌توان در یک جمله خلاصه کرد، لایه نمایش اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت می‌کند و در قالبی درمی‌آورد که برای لایه‌های 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 می‌شود، این اطلاعات را به گونه‌ای تبدیل می‌کند که لایه کاربرد بتواند آن‌ها را درک کرده و متوجه شود.
دلیل اهمیت این لایه این است که نرم‌افزارها اطلاعات را به شیوه‌ها و اشکال مختلفی نسبت به یکدیگر بر روی شبکه ارسال می‌کنند.
7. لایه Application (لایه 7)
در بالای لایه لایه مدل مرجع OSI، لایه Application را می بینیم که توسط برنامه های شبکه پیاده سازی شده است. این برنامه ها داده هایی را تولید می کنند که باید از طریق شبکه منتقل شوند. این لایه همچنین به عنوان پنجره ای برای دسترسی سرویس های برنامه به شبکه و نمایش اطلاعات دریافتی به کاربر عمل می کند.
مثال: برنامه مرورگرها، پیام رسان اسکایپ و غیره
** Application Layer به عنوان Desktop Layer نیز نامیده می شود.

توابع لایه Application شامل موارد زیر می باشد:

پایانه مجازی شبکه
FTAM-دسترسی و مدیریت انتقال فایل
خدمات پستی
خدمات دایرکتوری
مدل OSI به عنوان مدل مرجعی عمل می کند و به دلیل اختراع دیرهنگام در اینترنت اجرا نمی شود. مدل فعلی مورد استفاده مدل TCP / IP است.