مدل او‌اس‌آی (OSI) در شبکه‌های کامپیوتری چیست؟

مدل او‌اس‌آی (OSI) در شبکه‌های کامپیوتری چیست؟

در سال 1970 سازمان بین المللی استاندارد( ISO  (International Standards Organization

مدل OSI را به عنوان مدل مرجع برای تعریف استاندارد های اصلی برای ایجاد ارتباط در شبکه به وجود آورد .  مدل OSI یک معماری شبکه نیست در حقیقت مدل OSI یکسری قوانین  وضع می کند که همه کامپیوتر ها در شبکه بایستی از آن استفاده کنند . همه آنها بایستی داده ها را بسته بندی کنند , آدرس دهی کنند , و در مسیر شبکه قرار دهند .

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)

اکنون که یک دید کلی از مدل OSI پیدا کردید , بیایید کمی عمیق تر به آن نگاه کنیم . اولین چیزی که بایستی درباره این مدل بدانید این است که این مدل از 7 لایه تشکیل شده است .

این لایه ها از پایین به بالا شماره گذاری می شوند یعنی لایه

Physical

اولین لایه , لایه Data Link دومین لایه و تا لایه Application که هفتمین لایه است و دلیل این نحوه شماره گذاری سیر تکمیلی این لایه ها می باشد . زمانی که کامپیوتر ها بدون آی پی به انتقال داده می پرداختند لایه Network نیز وجود نداشت  با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی این لایه ها کامل گردیدند .

این لایه ها قابل لمس نیستند و به صورت شی فیزیکی وجود ندارند و مثلا نمی توان کنترل پانل را باز نمود و این هفت لایه را مشاهده کرد .

با این وجود این لایه ها به صورت حقیقی وجود دارند ولی در هیچ کجا قابل مشاهده نیستند،,  

 در حقیقت این لایه ها پروسه ای هستند که یک داده بوجود می آید در مسیر شبکه سازماندهی می شود و به مقصد می رسد. 

حال فرض کنید که 2 تا کامپیوتر می خواهند با یکدیگر در ارتباط باشند در این صورت جهت حرکت در sender از لایه ی7 به 1 می باشد و در reciver از لایه ی 1 به 7 می باشد.

لایه ۱: فیزیکی (Physical)

این لایه که تنها تشکیل شده از سخت افزار می باشد و قراردادهای سخت افزاری در آن اجرا می شود و خصایص فیزیکی شبکه نظیر : اتصالات ، ولتاژ و زمان را مشخص می نماید.

و وظیفه انتقال نهایی اطلاعات را دارد (جایی که اطلاعات به 0 و 1 تبدیل می شوند و رهسپار کابل میشوند)

در حقیقت این لایه تعریف کننده ارتباط کابل و کارت شبکه و همچنین تعیین‌کننده تکنیک ارسال و دریافت داده ها است.

لایه ۲: پیوند داده (Data Link)

این لایه وظیفه دارد تا اطلاعات دریافت شده از لایه شبکه را به قالبی منطقی به نام فریم ‌‌(frame) بسته بندی کند.( به قسمت‌هایی با اندازه یکسان تقسیم می‌شوند تا با ثبات بیشتری انتقال یابند.)

این لایه قسمت‌های کوچک تولید شده (که به فریم یا Frame معروف اند) را با استفاده از آدرس فیزیکی (همان آدرس مک) به مقصد می‌رساند. در این لایه اطلاعات ، کشف خطا و اصلاح می شوند و بدون خطا و به صورت مطمئن به سوی مقصد ارسال  می شوند .وظیفه دیگر این لایه مطمئن شدن از رسیدن اطلاعات به مقصد است که این کار توسط 
بیتهای (Parity check , checksum ,crc ) انجام می پذیرد .که در صورت بروز خطا مجددا اطلاعات ارسال خواهند شد .

* در نظر داشته باشید اصطلاح خطایابی یا error detection در این لایه صورت می پذیرد و از طریق فرایندی بنام Frame check sequence .اگر سوئیچ یا پلی در این لایه کار کنند دیگر "سوئیچ کردن" یا "پل زدن" انجام نمیدهند بلکه "مسیر یابی یا routing" می کنند .

لایه ۳: شبکه (Network)

• لایه سوم : Network layer یا لایه شبکه یا Router layer یا IP address layer : 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 :

1. برای مقصد داده شده از روتر محلی چند مسیر معتبر وجود دارد ؟
2. "بهترین" مسیر برای رسیدن به آن مقصد کدامیک است ؟

برای این که یک بسته به مقصد برسد , بایستی آدرس مبدا و مقصد بر روی آن قرار داشته باشد . در اینجا نیز وظیفه لایه Network آدرس دهی و مسیریابی بسته است . آدرس دهی در کامپیوتر توسط IP Address صورت می پذیرد

این لایه همچنین مسؤول مدیریت بر مشکلات مربوط به ترافیک شبکه نظیر کند شدن جریان اطلاعات است

از دیگر کارهایی که در لایه شبکه اتفاق می‌افتد، تبدیل شدن آدرس‌های منطقی شبکه (معمولاً IP Address) به آدرس‌های فیزیکی (MAC Address) است که در لایه پایین تر یعنی Data Link از آن‌ها استفاده می‌شود. در لایه Network ثبات داده‌های ارسالی مهم نیست و این وظیفه عهده لایه چهارم (Transport) است.

لایه ۴: انتقال (Transport)

• این لایه یک اتصال منطقی ( و نه فیزیکی ) نقطه به نقطه بین دو پایانه ارتباط مثلا بین دو دستگاه کامپیوتر ایجاد می کند .

در این لایه قبل از ارسال اطلاعات یک بسته به سمت  مقصد فرستاده می شود تا مقصد  را برای دریافت اطلاعات آماده  کند . همچنین این لایه وظیفه تکه تکه کردن  بسته ها(Packet ) ، شماره گذاری آنها و ترتیب و نظم دهی آنها را  بر عهده دارد.( وقتی می خواهیم یک داده را در شبکه ارسال کنیم نمی توانیم تمام بیت های اطلاعاتی را به یک باره و یکجا ارسال کنیم . در نتیجه بایستی آنرا به Packet هایی تبدیل کنیم . ) که البته  بسته ها در طرف گیرنده دوباره در همین لایه نظم دهی و قابل استفاده برای لایه های بالاتر خواهند شد.    

هنگامی که حین یک ارتباط خطایی بروز کند، این لایه مسؤول تکرار عملیات ارسال داده است

اغلب بررسی‌های امنیتی (مثلاً رول‌های فایروال) و برخی از رمزگذاری‌ها در این لایه انجام می‌شود.

لایه ۵: جلسه (Session) یا لایه نشست :

به کاربران موجود در ماشین های مختلف اجازه میدهد که با یکدیگر اجلاس برگزار کنند. لایه جلسه خدمات گوناگونی ارائه میکند، از جمله کنترل محاوره (تعیین نوبت برای انتقال)، مدیریت شناسه (اجازه نمی دهد که هیچ کدام کاری را همزمان شروع کنند)، و همگام سازی (بررسی می کند که دو کامپیوتر هماهنگ هستند و هیچ داده ای از بین نمی رود و اگر انتقال با مشکل مواجه شد، بتواند از همان جایی که با مشکل مواجه شده است، ادامه پیدا کند).

در این لایه بر کارهایی از قبیل زمان ارسال و دریافت بسته ها مقدار رسیده و مقدار مانده از بسته ها نظارت   می شود که به مدیرت بسته ها بسیار کمک می کند .

لایه ۶: نمایش (Presentation)لایه ارائه

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 این لایه در امنیت بسیار مهم می باشد.

لایه نمایش یا Presentation Layer اطلاعاتی که از لایه بالاتر دریافت می‌کند را به یک قالب قابل درک برای شبکه تبدیل می‌کند (فرمت دهی داده ) که در لایه‌های پایین تر استفاده می‌شوند و در دریافت اطلاعات ، آن را به قالب اصلی‌اش تبدیل می‌کند.

به این فرایند رمزگذاری و برعکس، رمزنگاری نیز گفته می‌شود. یکی از کارهای مهمی که این لایه انجام می‌دهد فشرده سازی اطلاعات در برخی از پروتکل‌هاست که اندازه داده‌ها را تا حد مناسبی کاهش می‌دهد. همینطور ممکن است عمل رمزگذاری امنیتی برای جلوگیری از دسترسی اطلاعات در فرایند ارسال و رمزنگاری امنیتی آن‌ها پس از دریافت نیز توسط برخی از پروتکل‌های این لایه انجام پذیرد

بطور خلاصه

کار اصلی که در این لایه انجام می گیرد مشخص کردن format  دیتایی است که دریافت و یا ارسال می گردد.

برای مثال زمانی که http را انتخاب می کنیم مشخص می کنیم که به دنبال صفحاتی هستیم که asp یا php یا html نوشته شده است.

یا زمانی که داریم دانلود می کنیم داریم مشخص می کنیم که به دنبال صفحاتی هستیم که با پسوند rar و pdf و غیره می باشند.

لایه ۷: کاربرد (Application)

این لایه در حقیقت لایه رابط برنامه نویسی بین کامپیوتر و شبکه می باشد . برنامه های کامپیوتر از طریق این رابط با شبکه ارتباط برقرار می کنند .

و همانطور که از اسمش پیداست ، شما بوسیله این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباط برقرار می کنید برای مثال شما وقتی از نرم افزار Internet Explorer یا IE برای ارسال درخواست باز کردن صفحه وبی مانند گوگل استفاده می کنید در حقیقت ار پروتکل HTTP برای ارسال درخواست خود توسط این نرم افزار اسفاده کرده اید که همه اینها در لایه هفتم از مدل OSI فعالیت می کنند . این لایه تنها لایه ای است که کاربر می تواند آن را بصورت ملموس حس کند و با آن ارتباط برقرار کند این لایه تأمین‌کننده سرویس‌های پشتیبانی برنامه های کاربردی نظیر انتقال فایل، دسترسی به بانک اطلاعاتی و پست الکترونیکی است.

  از نمونه پروتکلهایی که در این لایه فعالیت می کنند می توان به HTTP ، FTP ، TELNET ، SNMP ، POP3 و مشابه آنها اشاره کرد .

نکته1-

OSI صرفاً یک مدل است ولی به دلیل تقسیم بندی‌اش، هنوز یک مدل مرجع شناخته می‌شود وگرنه مدل Internet Protocol Suit یا همان TCP/IP بسیار مناسب تر و عملی تر است تا جایی که به عنوان یک پروتکل از آن نام برده می‌شود.

توجه کنید که لایه‌های ذکر شده همگی در ارتباط بایکدیگر عمل می‌کنند. یعنی به صورت مجزا نیستند و کارکردشان همیشه با لایه(های) بالاتر یا پایین ترشان بستگی دارد.

نکته2- اولین پروسه از سازماندهی داده در لایه   Application  صورت می پذیرد تا به لایه های پایین تر برسد .

خلاصه:

عملکرد هر یک از لایه های مدل مرجع OSI :
• لایه Application ( لایه هفتم  
□ ارائه سرویس های شبکه به برنامه ها ( نظیر پست الکترونیکی ، ارسال فایل ها و ...   )
□ تشخیص زمان لازم به منظور دستیابی به شبکه 
• لایه Presentation ( لایه ششم
□  ایجاد اطمینان لازم در رابطه با قابل استفاده بودن داده برای سیستم دریافت کننده 
□  فرمت داده
□  ساختمان های داده
□  توافق در رابطه با گرامر انتقال داده برای لایه Application
□  رمزنگاری داده 
• لایه Session ( لایه پنجم
□  ا یجاد ، مدیریت و خاتمه ارتباط برقرار شده  بین برنامه ها 
• لایه Transport ( لایه چهارم  
□ در ارتباط با رویکردهای متفاوت حمل داده بین کامپیوترهای میزبان
□  حمل مطمئن داده
□  ایجاد ، مدیریت و خاتمه مدارات مجازی
□  تشخیص و برطرف نمودن خطاء
□  تقسیم داده به فریم و نسبت دهی یک دنباله عددی مناسب به هر یک از آنان
□ پروتکل های TCP، UDP و SPX  در این لایه قرار دارند .
• لایه Network  ( لایه سوم
□ ارائه ارتباط و مسیر انتخابی برای دو سیستم
□  حوزه روتینگ
□  پاسخ به سوالات متعددی نظیر  نحوه ارتباط سیستم های موجود در سگمنت های متفاوت شبکه
□  آدرس های مبداء ، مقصد ،  Subnet و تشخیص مسیر لازم
□ پروتکل های IP و IPX در این لایه استفاده می گردند .
• لایه Datalink ( لایه دوم
□ انتقال مطمئن داده از طریق محیط انتقال
□  آدرس دهی فیزیکی و یا سخت افزاری ( MAC )  ، توپولوژی شبکه
□ فریم ها در این لایه قرار دارند.
• لایه Physical ( لایه اول  
□ کابل ها ، کانکتورها ، ولتاژها ، نرخ انتقال داده
□  ارسال اطلاعات به صورت مجموعه ای از بیت ها ، سیگنال های الکتریکی و اینترفیس های سخت افزار

اطلاعات کامل در مورد دوربین های مدار بسته

اطلاعات کامل در مورد تجهیزات دوربین مدار بسته

اطلاعات کامل در مورد دی وی آر DVR

اطلاعات کامل در مورد شبکه

لیست مقالات دوربین مدار بسته

لیست مقالات تجهیزات مدار بسته

لیست مقالات  دستگاه ضبط و پخش

لیست مقالات شبکه

نصب  و فروش  دوربین مدار بسته-نصب دزدگیر-نصب اعلام حریق- دفتر تهران-66735116-66732177

شرکت حامی/www.hamicam.com