آشنایی با مدل OSI + معرفی لایه های7 گانه آن
مدل OSI که مخفف Open Systems Interconnection است، شامل هفت لایه میباشد که به سیستمهای کامپیوتری کمک میکند تا از طریق شبکه با هم ارتباط برقرار کنند. این مدل برای اولین بار در دهه 1980 توسط شرکتهای کامپیوتری و مخابراتی پذیرفته شد. مدل OSI یک زبان جهانی برای شبکههای کامپیوتری محسوب میشود. بر این اساس سیستمهای ارتباطی شبکه به هفت لایه تقسیم میشوند. هر کدام از این لایهها وظایف خاص خود را دارند و میتوانند با لایههای بالا و پایین در ارتباط باشند. در این محتوا قصد داریم به توضیح درباره مدل OSI بپردازیم و بینشی کلی در این باره در اختیار شما قرار دهیم. پس تا انتها همراه ما باشید.
اهمیت مدل OSI
استفاده از مدل OSI اهمیت زیادی دارد. این مدل قادر است تا به تشخیص مشکلات شبکه بپردازد و این امکان را برای افراد ایجاد کند تا به وسیله آن بتوانند مشکلات شبکه، برنامهها و خطاهای تجهیزات را شناسایی نمایند. در کنار آن به فروشندگان نرم افزارها و سخت افزارها اجازه میدهد تا بتوانند به توضیح درباره عملکرد محصولات خود بپردازند و به وسیله آن خریداران بتوانند درباره معماری و جایگاه آن در شبکه اطلاعات لازم را کسب کنند.
در کنار همه این موارد مدل OSI به عنوان یک استاندارد بین المللی توسط سازمان استانداردهای بین المللی (ISO) توسعه داده شده است. این استاندارد برای سازمانها و توسعه دهندگان یک چارچوب مشترک را فراهم میکند تا بهبود ارتباطات و توسعه فناوریهای شبکه را تسهیل کنند.
به طور کلی، مدل OSI به عنوان یک استاندارد معتبر و یک چارچوب مرجع برای طراحی، پیاده سازی و مدیریت شبکههای کامپیوتری اهمیت بسیاری دارد و برای صنعت فناوری اطلاعات بسیار ارزشمند است.
لایههای مدل OSI
اینجا قصد داریم تا به توضیح درباره لایههای مدل OSI بپردازیم.
لایه فیزیکی (Physical Layer)
Physical Layer یا همان لایه فیزیکی وظیفه برقراری ارتباط میان دستگاههای مختلف را بر عهده دارد و شامل تجهیزات سخت افزاری مورد نیاز برای انتقال دادهها، مانند کابلها، سوئیچها و سایر اجزای فیزیکی میشود. در این لایه داده به یک جریان از بیتها (1 و 0) تبدیل میشوند که باید طبق یک توافق سیگنالی بین دو دستگاه، 1ها از 0ها قابل تشخیص باشند.
علاوه بر آن لایه فیزیکی ویژگیهای الکتریکی، نوری و رادیویی شبکه را تعریف و کارهایی مانند مدولاسیون، همگام سازی بیتها و انتقال دادههای خام باینری را از طریق رسانه فیزیکی انجام میدهد.
لایه دیتا لینک (Data Link Layer)
این لایه وظیفه انتقال دادهها از یک دستگاه به دستگاه دیگر در همان شبکه را بر عهده دارد. این لایه دادهها را از لایه شبکه دریافت و آنها را به قطعات کوچکتری به نام فریم تقسیم میکند. Data Link Layer وظیفه کنترل جریان، کنترل خطا در ارتباطات درون شبکه و همچنین وظیفه تشخیص و اصلاح خطاها را بر عهده دارد و تضمین میکند که دادهها به دستگاه صحیح در یک بخش محلی شبکه منتقل شوند. لایه لینک داده شامل دو زیرلایه است:
- کنترل پیوند منطقی (LLC)
- کنترل دسترسی به رسانه (MAC)
لایه شبکه(Network Layer)
مسئول انتقال دادهها بین دو شبکه مختلف است. این لایه دادههای ارسالی از لایه حمل و نقل را به واحدهای کوچکتر به نام بستهها تقسیم کرده و آنها را در دستگاه گیرنده دوباره کنار هم قرار میدهد. علاوه بر آن بهترین مسیر فیزیکی برای رسیدن دادهها به مقصد را پیدا میکند که به این فرآیند مسیریابی گفته میشود.
Network Layer مدیریت آدرس دهی منطقی را از طریق آی پی آدرسها انجام میدهد. همچنین مسئول هدایت بستهها از طریق شبکه است. پروتکلهای کلیدی این لایه شامل پروتکل اینترنت (IP) برای مسیریابی و آدرس دهی، پروتکل پیام کنترل اینترنتی (ICMP) برای تشخیص و گزارش خطاها و پروتکلهای مسیریابی مانند پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP) است که مدیریت مسیریابی دادهها در شبکهها را بر عهده دارند.
لایه انتقال (Transport Layer)
مسئول ارتباط نقطه به نقطه بین دو دستگاه است و دادهها را از لایه نشست دریافت، آنها را به قطعات کوچکتر به نام بخشها تقسیم و سپس به لایه شبکه ارسال میکند. این لایه وظیفه کنترل جریان و کنترل خطا را بر عهده دارد. کنترل جریان اطمینان میدهد که فرستندهای با سرعت بالاتر از گیرندهای با سرعت پایینتر بیشتر از حد ظرفیت خود داده ارسال نمیکند. کنترل خطا در این لایه با بررسی صحت دادههای دریافت شده و درخواست ارسال مجدد در صورت بروز مشکل انجام میشود.
پروتکلهای این لایه شامل پروتکل کنترل انتقال (TCP) و پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) هستند. TCP پروتکلی مبتنی بر اتصال است که انتقال دادهای قابل اعتماد با کنترل خطا و مدیریت جریان فراهم میکند. در مقابل، UDP پروتکلی بدون اتصال است که سرعت بالاتری دارد اما قابلیت اطمینان کمتری دارد و بیشتر برای استریم ویدیویی و بازیهای آنلاین استفاده میشود.
لایه جلسه (Session Layer)
لایه Session وظیفه برقراری، مدیریت و خاتمه ارتباطات بین دو دستگاه را بر عهده دارد. این لایه اطمینان میدهد که ارتباط به اندازه کافی طول میکشد تا تمام دادههای مورد نظر منتقل شوند و سپس به سرعت ارتباط را خاتمه میدهد تا منابع بهینه مصرف شوند. یکی از وظایف مهم این لایه، همگام سازی انتقال دادهها از طریق ایجاد نقاط بررسی (Checkpoint) است.
پروتکلهایی که در لایه نشست فعالیت میکنند شامل Remote Procedure Call (RPC) برای اجرای دستورات در یک میزبان از راه دور و مراحل ایجاد نشست در پروتکلهایی مانند NetBIOS و SQL است.
لایه نمایش (Presentation Layer)
لایه نمایش وظیفه آماده سازی دادهها به شکلی که قابل استفاده برای لایه کاربرد باشد را بر عهده دارد. لایه نمایش وظایف مختلفی مانند ترجمه، رمزگذاری و فشرده سازی دادهها را بر عهده دارد.
علاوه بر آن، لایه Presentation مسئول فشرده سازی دادهها قبل از ارسال آن به لایه Session است. این فرآیند به بهبود سرعت و کارایی ارتباطات کمک میکند زیرا حجم دادههای منتقل شده را کاهش میدهد. به طور کلی، لایه ارائه تضمین میکند که دادهها به صورت قابل فهم، امن و کارآمد بین سیستمها منتقل شوند.
لایه کاربردی (Application Layer)
این لایه مسئول ارائه پروتکلها و خدماتی است که به طور مستقیم توسط برنامههای کاربردی نهایی برای برقراری ارتباط در شبکه استفاده میشوند. پروتکلهای موجود در این لایه شامل HTTP برای مرور وب، SMTP برای ارسال ایمیل، FTP برای انتقال فایلها و DNS برای تبدیل نامهای دامنه به آدرسهای IP هستند. این پروتکلها اطمینان میدهند که برنامههای کاربری به طور موثر با یکدیگر و با سرورها در شبکه ارتباط برقرار کنند.
تفاوت OSI و TCP/IP
مدل OSI مخفف عبارت Open Systems Interconnection است و TCP/IP نیز به عنوان پروتکل کنترل انتقال/ اینترنت شناخته میشود. هر دو این موارد از مدلهای معماری شبکه به حساب میآیند. مدل OSI از هفت لایه تشکیل شده است که هر کدام از این لایهها مسئولیت خاص خود را دارند. لایههای مدل OSI عبارتند از لایه فیزیکی، دیتا لینک، شبکه، حمل و نقل، جلسه، نمایش و کاربردی. از این مدل بیشتر به عنوان یک مدل مرجع برای توصیف عملکرد شبکههای کامپیوتری استفاده میشود. در کنار آن TCP/IP پروتکل خاصی است که بر روی اینترنت استفاده میشود. این پروتکل حاوی چهار لایه اتصالات، لایه اینترنت، لایه حمل و لایه برنامه است که از آن به عنوان پایه اصلی برای ارتباطات شبکهای در اینترنت استفاده میشود.
تفاوت اصلی میان OSI و TCP/IP در تعداد و ساختار لایهها و نیز در نحوه توصیف و عملکرد آنها است. OSI با تعداد لایههای بیشتر و بسیار کاملتر است، در حالی که TCP/IP با تمرکز بیشتر بر روی استفاده واقعی و عملکرد در اینترنت، سادهتر است.
با تهیه سرور اختصاصی پویان آی تی و در کنار آن بهره گیری از مدل OSI شما میتوانید عملکرد و امنیت سرویس خود را بهبود بخشید. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره با پشتیبانان ما در ارتباط باشید.
و در آخر
در این مقاله به توضیح درباره مدل OSI پرداختیم و گفتیم این مدل یک معماری است که از آن برای توصیف عملکرد شبکههای کامپیوتری استفاده میشود. همچنین توضیح دادیم که مدل OSI از لایههای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام از آنها وظایف خاص خود را در ارتباط با دادهها و انتقال آنها دارند. مدل OSI شامل هفت لایه است که به ترتیب عبارتند از:
- Physical Layer
- Data Link Layer
- Network Layer
- Transport Layer
- Session Layer
- Presentation Layer
- Application Layer
هر کدام از این لایهها وظایف و مسئولیتهای خاص خود را دارند و امکان ارسال و دریافت دادهها از یک نقطه به دیگری را فراهم میکنند.
سوالات متداول
هدف از استفاده از مدل OSI چیست؟
با بهره گیری از این روش شما قادر خواهید بود تا چارچوبی برای توصیف عملکرد سیستم شبکه خود داشته باشید و با بهره گیری از آن در حیطه قوانین و مقررات روابط و همکاریهای میان محصولات و نرم افزارها را برقرار سازید.
آیا از مدل OSI میتوان بدون استفاده از لایههای آن استفاده کرد؟
خیر. در این مدل شما نمیتوانید از هیچ کدام از لایهها چشم پوشی کنید و برای ارسال دادهها از طریق شبکه عبور از تمامی این هفت لایه امری ضروری است.
منابع
- https://www.cloudflare.com/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/
- https://www.imperva.com/learn/application-security/osi-model/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.