در این مقاله خواهید خواند:
امروزه لایههای زیادی برای شبکه‌ها در نظر گرفته می‌شوند تا بتوان برای برقراری ارتباطات تحت شبکه از آنها استفاده کرد. مدل OSI یکی از مدل‌هایی است که توسط سازمان استاندارد ارائه شده است. این مدل که بر لایههای شبکه دلالت دارد، کمک زیادی به ما می‌کند تا اطلاعات را از یک دستگاه به دستگاه دیگر منتقل کنیم. این مدل را با نام مدل مرجع OSI نیز می‌شناسند؛ چرا که مرجع آموزش کامل به شمار می‌آید. به کمک مدل osi می‌توانید مفاهیم مربوط به معماری شبکه‌های پیشرفته را بهتر یاد بگیرید. در ادامه در مورد این مدل و لایههای مختلف آن، صحبت خواهیم کرد. با تک نت همراه باشید.
مدل OSI چیست؟
ابتدا به این سوال پاسخ دهیم که مدل osi چیست؟ به دلیل این که مدل osi قادر است ارتباطی باز و ساده را به وجود بیاورد، آن را osi یا open system interconnection می‌نامند. در سال ۱۹۸۴ بود که سازمان استاندارد سازی برای این که به یک مرجع مطمئن و ساده دسترسی داشته باشد، مدل مذکور را ارائه کرد. به طور خلاصه؛ اگر بخواهیم این مدل را تعریف کنیم، می‌گوییم که مدل هفت گانه لایههای شبکه، نوعی زبان جهانی است که برقراری ارتباط با دستگاه‌های مختلف را آسان می‌کند. این مدل ارتباطی توانایی آن را دارد که در کسری از ثانیه مشکلات شبکه را برطرف نماید و به راحتی آن را شناسایی کند. لایههای مختلفی که در این مدل وجود دارند، به کمک هم و به صورت مرحله به مرحله اطلاعات را منتقل می‌کنند.
در تک نت بخوانید: کاربرد Lan چیست
اصول طراحی مدل OSI
- لایههای خاص موجود در این مدل با توجه به وظایف کاری آنها، ایجاد می‌شوند و هر لایه وظیفه خاص خود را انجام میدهند. یعنی چنین نیست که گروهی از لایههای شبکه اقدام به انجام یک وظیفه خاص کنند؛ بلکه انجام آن بر عهده یکی از این بخش‌ها است. در ضمن، وظیفه‌ای که به هر لایه داده می‌شود، بر اساس قراردادها و استانداردهای مختلف جهانی باید تدوین شده باشد.
- تعداد لایه‌ها نباید بیش از حد استاندارد شود؛ چرا که در این صورت تمایز لایه‌ها با سرویس‌های مختلفی که دارند، سخت خواهد شد. همچنین این تعداد نباید زیاد باشد. در صورتی که تعداد لایهی شبکهی osi بیش از حد باشد، وظیفه یک لایه پیچیده خواهد شد.
- مرزهای لایههای مختلف موجود در چنین مدل‌هایی باید طوری باشند که جریان اطلاعات بین لایههای مختلف را به حداقل برسانند.
- هر لایه‌ای که در مدل‌های شبکه قرار دارند، به جزئیاتی که لایهی قبلی دارد توجهی ندارند. این لایه‌ها تنها به لایههای بالایی خود سرویس دهی می‌کنند.
لایههای شبکه OSI چیست؟
در این قسمت می‌خواهیم بدانیم که لایه شبکه چیست و در مدل osi چه جایگاهی دارد. هر شبکه‌ای که ارتباطات را تسهیل کرده است، دارای یک لایه خاص است. برخی از این شبکه‌ها چندین لایه مختلف را در بر گرفته‌اند تا بتوانند ارتباطات عمقی را سریعتر برقرار کنند. در این مدل زمانی که ابتدایی‌ترین لایه، کار خود را آغاز می‌کند، کامپیوتر مربوطه را مبدا می‌نامند. در کامپیوتر مقصد اما چنین نیست. اگر اطلاعات توسط این مدل در کامپیوتر مقصد دریافت شوند، ابتدایی‌ترین لایه، لایه فیزیکی است که در کامپیوتر مبدا انتهایی‌ترین لایه بوده است. به همین دلیل با توجه به نوع فرستنده و نوع گیرنده، نمی‌توان گفت که کدام لایه ابتدایی‌ترین و کدام لایه آخرین لایه‌ای است که در پروتکل osi قرار دارد.
انواع لایههای شبکه
با فرض این که قرار است بسته‌ای را ابتدا ارسال و سپس دریافت کنید، لایه‌هایی که در این مدل قرار دارند عبارتند از:
1. لایه فیزیکی یا Physical layer
اولین لایه مدل open system interconnection، لایه فیزیکی است. این نوع از لایه شبکه جریان بیتی خام را روی رسانه‌های فیزیکی منتقل می‌کند. در واقع در لایه فیزیکی این مدل دادهها دارای نوعی سیگنال الکتریکی هستند که از یک دستگاه به یک دستگاه دیگر منتقل می‌شوند. این لایه‌ها حاوی داده‌هایی هستند که برای اپلیکیشن و سیستم عامل ناخوانا هستند. تمامی محیط‌های فیزیکی که مسئولیت انتقال اطلاعات را بر عهده دارند، باید از این لایهی ابتدایی شبکه پشتیبانی کنند تا در نهایت اطلاعات در مقصد دریافت گردد.
2. لایه پیوند دادهها یا data link layer
دومین لایه از ۷ لایه osi، لایه پیوند داده یا پروتکل‌های لایه data link نام گذاری شده است. معمولا داده‌هایی که از لایه فیزیکی انتقال می‌یابند یا توسط این لایه دریافت می‌گردند، از این لایه گذر می‌کنند. زمانی که دادهها و اطلاعات مختلف از لایه قبلی یعنی لایه فیزیکی دریافت می‌شوند، در لایه پیوند دادهها مورد بررسی قرار می‌گیرند. بیت به بیت یک دادهها بررسی شده و اعتبار سنجی خواهند شد. رایج‌ترین نوع از پروتکل‌هایی که در این لایه وجود دارند، پروتکل‌های ppp هستند. این لایه را عمدتا پیچیده‌ترین لایه‌ای می‌دانند که در شبکه قرار دارد.
در تک نت بخوانید: انواع حملات Ddos | جلوگیری از حملات دیداس
3. لایه شبکه یا network layer
در لایه سوم لایه‌هایی که پیوند خورده‌اند، مسیریابی می‌شوند. زمانی که داده‌های موجود به لایه سوم یعنی لایه شبکه می‌رسند، آدرس مبدا و مقصد مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این بخش است که مشخص می‌شود آیا دادهها به مقصد نهایی به صورت دستی رسیده‌اند یا به یک شکل دیگر اگر دادهها به مقصد نهایی رسیده باشند، در قسمت شبکه به بسته‌های داده‌ای تبدیل شده و به مرحله بعد راه پیدا می‌کنند. توجه داشته باشید که در این زمینه اگر از اینترنت پر سرعت استفاده بشود، امکان این که دادهها سرعت انتقال بیشتری پیدا کنند هم زیاد است.
4. لایه انتقال یا transport layer
در چهارمین لایه از لایههای شبکه osi دادهها در سر تا سر شبکه تحویل داده می‌شوند. در این لایه است که ارتباطات end to end در مبدا و مقصد ایجاد می‌شود. کنترل خطاهای مربوط به داده و همچنین کنترل جریان هم به عهده همین لایه است.
نکته مهمی که باید به آن توجه داشته باشید این است که در لایه انتقال مسیریابی مطرح شده است. اما برای این که ارتباطات برقرار شوند، باید آدرس‌های آی پی دستگاه مقصد و دستگاه مبدا مشخص شده باشند. بسته‌هایی که در این لایه شبکه قرار دارند، پس از بررسی شدن و انتقال یافتن datagram نامیده می‌شوند.
5. لایه نشست یا session layer
در میان انواع لایههای شبکه پروتکل osi باید لایه‌ای وجود داشته باشد که بتواند بر عملکرد لایههای دیگر مدیریت و کنترل کند. این لایه همان لایه نشست است که وظیفه برقراری ارتباطات را بر عهده دارد. زمانی هم که در مسیر ارسال یا دریافت اطلاعات قطعی صورت بگیرد، این لایه وظیفه دارد که مجددا ارتباطات را برقرار کند. در معماری این لایه شبکه به امنیت اطلاعات توجه زیادی شده است. به کمک این لایه تمامی اطلاعاتی که پویا هستند و در بستر شبکه به وجود می‌آیند، پشتیبانی خواهند شد.
6. لایه نمایش یا presentation layer
ساده‌ترین لایه‌ای که در میان لایه‌ها در شبکه iso قرار دارد، لایه نمایش است. در این لایه تمامی اطلاعات پردازش شده باینری به صورت قابل فهم تجزیه و تحلیل می‌شوند. در واقع رمز گشایی از داده‌های انتقال یافته به عهده این لایه در مدل osi است. در این لایه اقداماتی انجام می‌شوند که به نظر ساده و غیر اساسی می‌آیند اما می‌توانند به خوبی نیاز کاربران عمومی را برطرف کنند. تبدیل کدها، فشرده کردن یک فایل و رمز نگاری از این فایل‌ها در این لایه انجام می‌شود.
7. لایه کاربرد یا application layer
آخرین لایه در مدل osi نیز لایه کاربرد است. در این بخش تمامی داده‌هایی که از شش لایه قبلی عبور کرده‌اند، به کمک برنامه‌های مختلف به کاربران منتقل می‌شوند. در حقیقت لایه کاربرد لایه‌ای است که استانداردهای لازم برای دریافت نهایی یا ارسال نهایی کاربر را در اختیارش قرار میدهند. برای مثال پروتکل‌هایی مثل پروتکل http و ftp در این لایه اجرا می‌شوند و مسئولیت دریافت درخواست‌های مختلف کاربران را بر عهده دارند.
در تک نت یاد بگیرید: Mtu چیست؟
مزایای استفاده از لایههای شبکه چیست؟
افرادی که به تازگی قرار است از لایههای شبکه استفاده کنند و یا قرار است که کاربردهای پروتکل‌های مختلف شبکه را بیاموزند، می‌توانند به عنوان یک مرجع آموزشی کامل از مدل osi استفاده کنند. زمانی که معماری شبکه‌های مختلف را به صورت چند بخشی تعریف می‌کنند، عملیات انتقال، مسیریابی یا حتی تشخیص مشکل هم ساده شده و از حالت پیچیدگی خود خارج می‌شود. در چنین مدل‌هایی میتوان سخت‌ترین مفاهیم را به ساده‌ترین شکل ممکن تجزیه و تحلیل کرد. این مدل شبکه یک مدل ایمن به شمار می‌آید که به کمک آن میتوان اطمینان حاصل کرد که هیچ خطری اطلاعات را تهدید نمی‌کند. پس استفاده از هفت لایه osi ضروری است.
سخن پایانی
ما در این مطلب در مورد این که لایه شبکه چیست و کاربرد آن، صحبت کردیم. همچنین لایههای مختلفی که در مدل osi وجود دارند را بررسی نمودیم. هر کدام از این لایه‌ها دارای وظیفه خاصی هستند و یک عملیات مشخص را انجام میدهند. آنچه که مهم است، این است که یک داده با گذر از این لایه‌ها از دستگاهی به دستگاه دیگر منتقل می‌شود. شما عزیزانی که قصد دارید از این لایه‌ها استقاده کنید، باید با آنها آشنا باشید. سپس به کمک اینترنت‌های پرسرعتی مثل اینترنتی adsl که خدمات دهندگان مختلف ارائه می‌کنند و در بستر شبکه‌های اینترنتی، داده‌های مربوطه را منتقل کنید.