در این مقاله قصد داریم هفت لایه شبکه مدل OSI را مورد بررسی قرار دهیم، همراه عصر رایان شبکه باشید. مدل OSI یا Open System Interconnection یک مدل مرجع برای ارتباط بین دو کامپیوتر می باشد که در سال 1980 طراحی گردیده است. هر چند امروزه تغییراتی درآن به وجود آمده اما هنوز هم کاربردهای فراوانی در اینترنت و به خصوص در معماری پایه شبکه دارد. هدف عمده این مدل، ارائه استانداردی به تولید کنندگان محصولات شبکه ای به منظور تولید محصولاتی سازگار با سایر تولید کنندگان است (جهت امکان کار با یکدیگر). این مدل بر اساس لایه بندی قراردادهای برقراری ارتباط که همزمان روی دو سیستم مرتبط اجرا شده اند پایه ریزی شده است که این امر بسیار سرعت و دقت ارتباط را افزایش می دهد.

مدل OSI چگونگی انتقال اطلاعات بین دو ماشین را شرح می‌دهد. زمانی که کاربر با موس و کیبورد اطلاعاتی را تولید می‌کند، اطلاعات به سیگنال الکتریکی و یا امواج رادیویی تبدیل می‌شوند و از طریق کابل، امواج رادیویی و یا نور به ماشین مقصد می‌رسند و روی ماشین مقصد نمایش داده می‌شوند. مدل OSI در عمل پیاده‌سازی نشده است اما به علت اینکه جزئیات زیادی در این مدل وجود دارد برای آموزش مورد استفاده قرار می‌گیرد تا به درک شما نسبت به انتقال اطلاعات بین دو کامپیوتر کمک کرده و خطایابی را برای شما آسان کند.


مزیت مدل OSI

OSI در هفت لایه توسعه داده‌شده است و به فروشندگان و مدیران شبکه برای درک بهتر و مدیریت انتقال داده بین دستگاه‌های شبکه کمک می‌کند. این مدل همچنین در خطایابی نیز به کمک فروشندگان و مدیران شبکه می‌آید به‌عنوان مثال زمانی که کامپیوتر شما دچار مشکل شود و از عملکرد اجزاء سیستم آگاه باشید به‌راحتی می‌توانید مشکل کامپیوتر را متوجه شده و قطعه معیوب را جایگزین کنید. مدل OSI نیز از هفت لایه تشکیل‌شده است که درک اجزای آن در خطایابی شبکه بسیار مفید خواهد بود.

برای اینکه لایه‌ها را به خاطر بسپارید بهتر است ازجمله زیر استفاده کنید:

All People Seems To Need Data Process همه مردم نیاز به پردازش داده دارند!

  • All = Application
  • People = Presentation
  • Seems = Session
  • To = Transport
  • Need = Network
  • Data = Data Link
  • Process = Physical

در این ساختار لایه‌ای، هر لایه به لایه بالاتر و پایین‌تر خود سرویس می‌دهد و روند ارسال داده در مبدأ و مقصد به این صورت است که در مبدأ داده‌ها از بالا به پایین ارسال شده و در مقصد داده‌ها از پایین به بالا دریافت می‌شوند.

لایه‌کاربرد (Application)

این لایه یک واسط گرافیکی یا دستوری را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. درواقع در این لایه نرم‌افزارهایی قرار دارند که تحت شبکه کار می‌کنند مانند:Web browser, Outlook, FTP, Telnet, …

سیستم‌عامل نیز در لایه کاربرد کار می‌کند.


لایه ارائه (Presentation)

ششمین لایه از OSI بوده که نحوه نمایش داده‌ها به کاربران را مشخص می‌کند. به‌عنوان‌مثال در هنگام ارسال متن ویژگی‌هایی مانند زبان، فونت، اندازه و… مشخص می‌شود. حالت‌هایی که عکس‌ها می‌توانند داشته باشند BMP، JPG، TIF و… است و یا برای انتقال صوت شیوه‌های مختلفی مانند Wave، MIDI، MP3 و… وجود دارد و برای انتقال تصویر نیز شیوه‌هایی ازجمله MWM، AVI، MPEG و… وجود دارد.


لایه جلسه (Session)

در هنگامی‌که نیاز باشد تا دو پردازش در کلاینت‌های مختلف از طریق شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، به‌صورت منطقی ارتباط بین آن‌ها از طریق این لایه برقرارشده تا برنامه‌ها بتوانند روند ارسال و دریافت داده را انجام دهند. به‌صورت جزئی وظیفه اصلی این لایه فراهم آوردن امکاناتی است که یک جلسه نیاز دارد تا ایجاد، مدیریت و حذف شود. به‌عنوان‌مثال در هنگام برقراری ارتباط بین برنامه کاربردی ممکن است نیاز باشد تا از APIهای یکدیگر جهت انجام امور خود استفاده کنند. معمولاً API ها شامل مجموعه دستوراتی است که در آن‌ها یکسری توابع برای استفاده از سوکت‌های TCP/IP و RPCها است و برنامه‌نویس دیگر درگیر نوشتن کد نخواهد شد و تنها از توابع API برای برقراری ارتباط بین برنامه‌ها استفاده خواهد کرد.


لایه انتقال (Transport)

این لایه چهارمین لایه از مدل OSI بوده که وظیفه آن ایجاد تمایز بین اتصال‌های (Connections) مختلف در کامپیوتر یا دستگاه انتهایی است. ازآنجایی‌که کامپیوترها به‌صورت Multitask بوده و قادر هستند تا چندین برنامه را برروی خود اجرا کنند ممکن است چندین برنامه به‌صورت همزمان نیاز داشته باشد تا از طریق شبکه اتصال‌هایی را برقرار کنند که برای ایجاد تمایز بین دادهای مربوط به این اتصال‌ها لایه 4 وارد عمل می‌شود.

لایه شبکه (Network)

سومین لایه از مدل OSI بوده که برقراری ارتباط بین شبکه‌های مختلف را فراهم می‌آورد. پروتکل معروف IP در این لایه کار می کند . روتینگ هم در این لایه انجام می شود . روتینگ را می توان با یک عملیات 2 سوالی تصور نمود:

برای مقصد داده شده از روتر محلی چند مسیر معتبر وجود دارد؟
“بهترین” مسیر برای رسیدن به آن مقصد کدامیک است؟

لایه پیوندها (Data Link)

این لایه مسئول دریافت صفرها و یک‌ها از لایه فیزیکی و تبدیل آن‌ها به فریم است. تشخیص خطا و شناسایی بسته‌های خراب نیز ازجمله وظایف این لایه است. توجه داشته باشید که این لایه تنها خطا را تشخیص می‌دهد و هیچ اصلاح خطایی در این لایه رخ نمی‌دهد. با توجه به اینکه در لایه فیزیکی از چه تجهیزات و بستر ارتباطی استفاده شده است از استانداردها و پروتکل‌های مختلفی در لایه پیوند داده استفاده می‌شود.

لایه فیزیکی (Physical)

اولین یا پایین‌ترین لایه در مدل OSI لایه فیزیکی بوده که مسئول انجام مکانیزم‌های فیزیکی است جایی که اطلاعات به 0 و 1 تبدیل می شوند و رهسپار کابل میشوند