در توسینسو تدریس کنید

و

با دانش خود درآمد کسب کنید

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

این اولین مقاله از سری مقالاتی می باشد که بصورت ویژه برای وب سایت انجمن حرفه ای های فناوری اطلاعات ایران می نویسم ، تاکنون مقالاتی در خصوص تشریح لایه های مدل OSI در همین وب سایت توسط مهندس نصیری و مهندس عارف پور نوشته شده است که تا حدود زیادی کلیات کارکرد و شیوه عملکرد لایه های OSI در شبکه را تشریح کرده اند ، اما در این مقاله شما با جزئیات بیشتری از این مدل مرجع آشنا خواهید شد به گونه ای که علاوه بر عملکرد کلی هر لایه به بررسی پروتکل های موجود در هر لایه و همچنین زیر لایه های موجود در آنها نیز خواهیم پرداخت ، امیدوارم در پایان این سری مقالات کمی توانسته باشیم نیاز علمی شما در خصوص لایه های OSI را برطرف کنیم ، ساختار مقاله بیشتر بصورت بخش به بخش می باشد و در هر بخش ابتدا بصورت خلاصه کلیات مسائل مطرح شده در آن بخش را معرفی کرده و سپس به معرفی آنها می پردازیم و در نهایت در انتهی هر بخش خلاصه ای از مطالب را ارائه خواهیم داد. در این مقاله بخش اول مطالب را با هم شروع خواهیم کرد ، بعد از مطالعه این بخش شما مفاهیم زیر را درک خواهید کرد :

  • سرویس های Connection-Oriented network & Connectionless و تفاوت موجود در این دو نوع سرویس
  • مفاهیم هفت لایه مدل مرجع OSI به شکل مجزا و نوع عملکرد هر لایه آنها در شبکه
  • دلایل استفاده بخش صنعتی از مدل مرجع OSI
  • تعریف و شرح عملکرد آدرس سخت افزاری یا MAC Address

در میانه سال 1980،سازمان بین المللی استانداردها International Organization for Standardization یا ISO و آنچه که امروز بخش استاندارد سازی ارتباطات اتحادیه بین المللی مخابرات International Telecommunication Union یا ITU-T مدلی با عنوان مدل مرجع به نام ارتباطات داخلی سیستم های باز،Open System Interconnection یا مدل مرجع OSI اقدام به استاندارد سازی مدل های شبکه کرد.که شکل کلی این مدل در زیر نمایش داده شده است که در ادامه همین فصل به توضیح هفت لایه تشکیل دهنده این مدل خواهیم پرداخت.

معرفی مدل مرجع OSI


لایه فیزیکی (Physical Layer)


اولین لایه مدل OSI لایه فیزیکی میباشد.وظایفی که این لایه بر عهده دارد به شرح زیر میباشد:

  • تعیین کردن ماهیت فیزیکی سخت افزارها
  • نمایش دادن ارقام باینری به صورت ولتاژ
  • انتقال سیگنال ها از طریق سیم

همانطور که از نام این لایه مشخص است ،کار لایه فیزیکی تعیین کردن ماهیت اصلی عناصر سخت افزاری به کار رفته شده در شبکه را مشخص می کند مانند رسانه شبکه،روش نصب شبکه وماهیت سیگنالهای که برای انتقال اطلاعات که به صورت باینری می باشند را مشخص می کند.کار لایه فیزیکی ارسال سیگنال های واقعی به شبکه است .این لایه ناچار است که اطلاعات را به فرم سیگنالهای 0 و 1 تبدیل کند زیرا کامپیوترها اطلاعات را به صورت باینری ذخیره می کنند.برای انتقال فیزیکی اطلاعات ،کارت شبکه موجود در لایه فیزیکی فرمت اطلاعات را به صورت الکتریکی ،رادیوی و سیگنالهای نوری تبدیل کرده وآن ها را آماده ارسال به رسانه شبکه می کند. سیگنالهای ارسال شده توسط منبع (Source) ،ودریافت شده توسط مقصد (destination) در فرمت های متداول وشناخته شده ای رد و بدل می شوند بنابراین،این کدها در مقصد به شکل کامل و واضح تفسیر می شوند. تمام ابزارهای فیزیکی ،برای رمز نگاری و رمز گشای کردن (Encoding/decoding) این اعداد باینری از طریق سیگنال های الکتریکی،از یک سری استانداردهای تعیین شده ای پیروی میکنند. یکی از روشهای متداول و استاندارد برای رمز گشای کردن که به وفور در LANها از آن استفاده می کنند روش Manchester Encoding می باشد.

در شبکه به کانکتورها،کابلها وبه تمام ابزارهای فیزیکی Repeater گفته می شود که می توان این آیتم ها را عضو شبکه کرد.در جریان انتخاب نوع کابل برای شبکه،مدیر شبکه باید امور اشاره شده در زیر را لحاظ کند:

  • میزان سرعت مورد نیاز برای انتفال اطلاعات
  • موقعیت فیزیکی (physical location)
  • امنیت مورد نیاز
  • فاصله شبکه
  • میزان هزینه

لایه پیوند داده (Data link)


این لایه دارای چندین وظیفه است:

  • انجام یک سری فعالیت های متقابل با کارت شبکه یا NIC که مخفف Network Interface Card
  • بررسی بدون عیب و نقص بودن داده ها یا به اصطلاح Error-Free بودن داده ها
  • تعیین چگونگی بسته بندی کردن اطلاعات برای انتقال به شبکه
  • کنترل جریان یا Flow Control

دراین لایه اطلاعاتی که قصد ارسال به شبکه را دارند به شکل نهایی خود می رسند.دراین لایه، بسته اطلاعات برای انتقال آماده شده و به بسته اطلاعات یک بخش امنیتی بنام CRC که مخفف Cyclical Redundancy Check نیز اضافه می شود.CRC بسته های اطلاعاتی بازگشت داده شده بر اثر ناقص بودن را بررسی کرده ومشخص می کند که کدام یک از بسته ها در حین انتقال دچار مشکل شده است.بعد از عیب یابی و ویرایش بسته معیوب یک بار دیگر در frame قرار داده می شود و به مقصد مورد نظر ارسال می شود. لایه پیوند داده علاوه بر فعالیت های منحصر به فرد اختصاص داده شده به خودش به دو زیر لایه دیگر نیز تقسیم می شود:

  • لایه کنترل دست یابی به رسانه یا Media Access Control که به اختصار از آن به عنوان MAC یاد می شود.
  • لایه کنترل لینک های منطقی یا Logical Link Controlیا LLC

زیرلایه های LLC  و MAC  در مدل OSI

انجمن مهندسین الکترونیک و برق (Institute of Electrical and Electronic Engineers) یاIEEE این دو زیر لایه را در لایه داده قرار دادند تا فعالیت منحصر به فرد این لایه را از پوشته پرتکل های موجود دراین مدل را جدا، وبه خوبی تفسیر کنند :

LLC Layer : مشخص می کند که اطلاعات برای انتقال به شبکه در چه قالب های بسته بندی شوند.عملی که LLC انجام میدهد بسیار مهم و ضروری است زیرا این اجازه را به اطلاعات میدهد برای انتقال به شبکه متفاوت در فرمت های متفاوتی بسته بند شوند.علاوه براین LLC نیز یک پیوند عملیاتی را برای لایه فیزیکی مهیا میکند که بتواند با لایه های بالاتر ارتباط برقرار کند.LLC نوع پروتکل به کار گرفته شده در Frame را نیز مشخص می کند.

MAC Layer : این لایه روش و متد های را برای دستیابی به رسانه مشخص می کند.علاوه براین،لایه MAC یک هویت منحصر به فردی را به کارت شبکه می بخشد که به این هویت منحصر به فرد MAC Address یا Physical Address گفته می شود .این ادرس یک کد 12 رقمی هگزا دسیمال میباشد که توسط تولید کنندگان کارت های شبکه بر روی کارت شبکه قرار میگیرد..به عبارت دیگر هر کارت شبکه موجود در دنیای شبکه باید MAC Address منحصر به فردی داشته باشد.این ادرس فیزیکی یک راه ی راایجاد کرده است که با در دست داشتن آن می توان یک کامپیوتر را ازسایر کامپیوتر های موجود در شبکه متمایز ساخت.سازندگان کارت های شبکه ،MAC Address های راکه در Firmware کارت شبکه قرا می دهند باید مورد تایید IEEE باشد.زیرا IEEE مدعی این امر است که،تمام تولید کنندگان کارت های شبکه که MAC Address های خود را از این سازمان دریافت می کنند،تمام MAC Address های منحصر بفردی بوده و هیچ کامپیوتری را پیدا نخواهند کرد که MAC Adress یک سانی داشته باشند.

نکته :

MAC Address های که در طی فرایند تولید به انها اختصاص داده می شود،همیشگی بوده وغیر قابل تغییر است و تنها راه تغییر آن این است که یک کارت شبکه جدید را جایگزین کارت شبکه قبلی خود بکنید.که برای مشاهدهای ادرس فیزیکی کافی است در RUN سیستم عامل خود کلمه CMD را وارد کرده تا بعد از ظاهر شدن صفحه DOS کد ipconfig /all را وارد کنید تا این ادرس به صورت شکل زیر ظاهر شود.

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

همانطور که قبلا اشاره شد، کامپیوترها برای معرفی کردن خود در دنیای شبکه ازMAC Address منحصر به فرد خود استفاده می کنند.در واقع MAC Address یک جز صحیحی است که کامپیوتر با استفاده از آن گذرگاه ارتباطی خود را برای انتقال اطلاعات به درون شبکه باز می کند .

سناریو 1:

برای اطمینان از اینکه کارت شبکه نصب شده برروی سیستم شما سالم و در حال فعالیت می باشد کافی است باز به RUN سیستم عامل خود رفته و کلمه CMD را وارد کرده ودر صفحه ظاهر شده کد ping 127.0.0.1 را وارد کرده که این کد ،به کد loopback معروف می باشد که برای تست کارت شبکه به کار می رود که در صورت وارد کردن این کد در صورت سالم بودن باید یک پیغام reply در یافت کنید مانند شکل مقابل:

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

سناریو 2:

در این سناریو باز همان پرسه قبلی را طی می کنیم ، در قسمت RUN عبارت ncpa.cpl را وارد کرد تا قسمت Network connection برای شما باز شود با کلیک کردن،شکل نشان داده شده در زیر برای شما ظاهر می شودبا کلیک کردن برروی گزینهProperties شکل سمت چب برای شما ظاهر می شود:

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

پس از کلیک بر روی internet Protocol Version 4(TCP/IP) شکل زیر ظاهر می شود:

در این شکل در صورتی چک مارک بروی گزینه Obtain an IP address automatically باشد سیستم به صورت اتوماتیک از DHCP که وظیفه آن دادن IP به صورت اتوماتیک است IP در یافت می کند.در این حالت ما گزینه Use the following IP address را چک مارک زذه و به صورت دلخواه IP مورد نظر خود را بر اساس استانداد های تعریف شده برای IP Classها IP خود را وارد می کنیم که در شکل زیر این IP را مشاهده می کنید

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

کلید OK را فشار داده و تک تک پنجره های باز شده را می بندیم تا این تنظیمات برروی سیستم اعمال شود با انجام دادن این عملیات دوباره پروسه RUN CMD PING 192.168.1.2 را وارد کرده که در صورت اعمال شدن تظیمات ما باید شاهد reply از این IP مانند شکل زیر باشیم:

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

همان طور که قبلا اشاره عملیاتی که در این دو سناریو انجام دادیم برای تست کارت شبکه و اطمینان از صحت این قطعه سخت افزاری که در شکل 1-2 به صورت شماتیک نشان داده شده است می باشد.

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

Network Interface Card or NIC 2 – 1

در اترنت یا CSMA/CD زمانی که یک کامپیوتر بخواهد با یک کامپیوتر دیگر موجود در شبکه ارتباط برقرار کند کامپیوتر مبدا بسته اطلاعاتی خود را از طریق سیم ارسال می کند.بسته اطلاعاتی یا Packet به یک بخش ویا به سگمنت های موجود در شبکه مسیر دهی می شود.در سگمنت تمام Interface ها یا NIC ها بسته را دریافت و بررسی می کنند.

در این هنگام NIC های سگمنت MAC Address های خود را باMAC Address بسته ی دریافت شده بررسی میکنند،کارت شبکه ی که مک آن با مک بسته هم خوانی دارد بسته را در خود کپی می کند و به پرتکل های لایه های بالاتر انتقال می دهد.زمانی که یک هماهنگی بین MAC Address با مک بسته اتفاق می افتد،بسته همچنان به حرکت خود در شبکه ادامه می دهد تا به تمام Interface های مو جود در شبکه ارسال و بررسی شود و این هم خوانی ادرس با یکی از Interface های سگمنت مانع از حرکت بسته در شبکه نمی شود.

Broadcast Messege :

زمانی که یک کامپیوتر پیغامی را از نوع Broadcast ارسال می کند تمام کامپیوترها پیغام را از طریق کارت شبکه خود در یافت خواهند کرد و این پیغام را به پرتکل های لایه های بالاتر مخصوص به خود انتقال می دهند.شبکه های LAN و WAN دارای چندین سگمنت در شبکه خود هستند.استفاده از سگمنت باعث بخش بخش شدن شبکه می شود که این امردر روند بهبودی عملکرد شبکه تاثیر به سزای دارد و باعث افزایش کارای شبکه می شود. اگر شما شبکه خود راتقسیم نکنید ودر شبکه فقط از یک سگمنت استفاده شود این سگمنت شامل تمام کامپیوترها باشد هر NIC زمانی را لازم خواهد داشت که ابتدا بسته را دریافت و تحلیل کند و این امر باعث کاهش کارای شبکه می شود در حالی که اگر شبکه را بخش بخش یا به اصطلاح Segment بندی شود، Broadcaste های متوالی و نیز داده های مشترک برای یک سگمنت محلی به سگمنت های دیگر ارسال نخواهد شد.عمل سگمنت بندی باعث می شود که حجم زیادی از بسته ها تولید شده،وهر NIC بسته ها را به راحتی بررسی می کند.

لایه شبکه(Network Layer) :

وظایف این لایه عبارتند از :

 به حداقل رساندن وقوع خطا و رفع اشکال بسته ها یا Error handling

 تعیین وتشخیص بهترین گذر گاه برای ارسال بسته

 نرم افزار آدرس دهی به بسته اطلاعات

لایه شبکه علاوه بر مسیر دهی به packet ها،خطا و اشکال ارتباطات را نیز کنترول می کند.به دلیل وجود خطاهای زیادی از نوعError handling در شبکه LAN ها،به ندرت در ساختار این نوع شبکه ها از ویژگی Error handling موجود در این لایه استفاده می شود.در لایه شبکه ویژگی به نام Software addressing وجود دارد که برای اطلاعات packet ها استفاده می شود.این نرم افزار توانای سگمنت بندی شبکه و مسیر دهی به بسته ها را نیز دارا می باشد.درلایه شبکه به کامپیوترها این اجازه داده شده است که می توانند با شبکه های از راه دور در ارتباط باشند و اطلاعاتی را به آنها ارسال کند. این عملیات توسط پرتکل های به کار رفته شده در این لایه امکان پذیر است مکانیزم ادرس دهی موجود در این لایه این زمینه را برای packet فراهم اورده است که می توانند در بین شبکه های سگمنت شده در جریان باشند.

Packetهای که دربین سگمنت های شبکه در جریان هستند تو سط Router های به کار گرفته شده در این لایه کنترول می شوند و در صورت رسیدن به سگمنت مقصد Router بسته رابه درون سگمنت مورد نظر هل می دهد. در لایه شبکه برای تک تک کامپیوترهای موجود، یک آدرسی به عنوان آدرس منطقی یا Logical Address وجود دارد.این آدرس منطقی بسته به نوع پروتکل های به کارگرفته شده در لایه شبکه می تواند متفاوت باشدد.برای درک بهتر این مطلب فرض کنید شبکه ی از پرتکل اینترنت استفاده می کند آدرس منطقی تعیین شده برای پرتکل اینترنت: 192.168.1.1 می باشد. آدرس منطقی همانند مک آدرس برای هر کامپیوتر موجود در شبکه منحصر به فرد است.تنها تفاوتی که این دو آدرس باهم دارند این است که در آدرس منطقی،مدیر شبکه به هر تعداد لازم و دلخواه می تواند این آدرس لاجیکال را تغییر دهد در حالی که مک آدرس یک آدرس همیشگی بوده و غیر قابل تغییر است.

لایه انتقال (Transport layer) :

در لایه انتقال،اطلاعات می توانند از یک نقطه به یک نقطه دیگر انتقال یابند که به این نوع انتقال اصطلاح Point to Point اختصاص داده شده است.

وظایفی که لایه انتقال بر عهده دارد به شرح زیر است :

 سرویس پیغام دهی به لایه نشست یا Session

 ارسال و دریافت بی عیب و نقص اطلاعات

 بهینه سازی کردن اندازه بسته ها

پروتکل های موجود در لایه انتقال برای ایجاد ارتباط با پروتکل های مقصد می توانند از دو نوع ارتباط استفاده کنند.

 ارتباط پورتکل اتصال گرا یا Connection-Oriented

 ارتباط پورتکل غیر اتصال گرا یا Connectionless

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

در پروتکل Connection-Oriented یک فرم به نام احراز هویت یا Acknowledgment را هنگام در یافت packet در مقصد مهیا می کند.اگر درزمان معین ACK ارسال شده همراه بسته از طرف مقصد بازگشت داده نشود پروتکل Connection-Oriented در میابد که بسته در مقصد به طور کامل در یافت نشده است و دروباره اقدام به ارسال مجدد بسته می کند.در حالی که پورتکل Connectionless هیچ گونه ACKی را همراه بسته ارسال و تولید نمی کند بدین جهت به این پروتکل اصطلاح سرویس غیر قابل اعتماد یا Unreliable اطلاق می شود.زیرا شما درمی یابید ایا packet به صورت کامل در مقصد دریافت شده است یا خیر.که در برخی از منابع از آن به عنوان Datagram یاد شده است.

برای درک بهتر این مطلب شخصی را در نظر بگیرید که از طریق اداره پست به طور مرتب پست ارسال می کند، این شخص هیچ گونه ACK را در قبال پست ارسال شده که آیا بسته تحویل داده شده است یا خیر دریافت نمی کند حال در صورتی که شخص بخواهد در صورت دریافت پست، ACK را دریافت کند یک رسیدی را همراه پست برای گیرنده ارسال می کند.اصطلاح اختصاص داده شده برای پروتکل Connection-Oriented بر خلاف پروتکل Connectionless است.به سرویس Connection-Oriented سرویس قابل اعتماد لقب داده شده است زیرا شما را از دریافت کامل packet در مقصد خاطر جمع می کند وتراکنش بازگشتی ازمقصد نشان دهنده موفقیت آمیز بودن پروسه انتقال است.از دیگر ویژگی های این سرویس می توان به نقش مهم و به سزای این پروتکل در ایجاد نشست یا یک جلسه( Session) اشاره کرد.اگر یک کامپیوتر قصد کند با یک کامپیوتر دیگر در شبکه یک نشست ویا یک جلسه منعقد کند این امر توسط پروتکلConnection-Oriented میسر می شود. نشست زمانی برقرار می شود که دو کامپیوتر به قصد به اشتراک گذاشتن حجم بزرگی از اطلاعات و بر نامه های کار بردی باهم پیوند برقرار می کنند.یکی دیگر از ویژگی های لایه انتقال تغییر اندازه packetها می باشد.پروتکل های این لایه برای ارسال اطلاعات به شبکه اندازه packet ها را تغییر واصلاح می کنند.این نوع کنترول برای بهینه سازی بسته ها،براساس انواع داده های منتقل شده که در حال جریان هستند می باشد.اصولا اندازه بسته، بستگی به اندازه دادهای می باشد که برای انتقال به شبکه آماده شده اند دارد.به عنوان مثال اگر سیستم به طور معمول فایل های حجیمی را به شبکه منتقل می کند این سیستم باید از بسته های با سایز بزرگتر استفاده کند.

لایه نشست یا Session :

لایه نشست یک زمینه ی را فراهم کرده است که دو نرم افزار کاربردی یاApplication بتوانند در محیط شبکه باهم به صحبت و گفتگو بپردازند.این امر ویژه زمانی مفید است که اینApplication ها در شبکه به اشتراک گذاشته شوند.از دیگر استفاده های این سرویس ،زمانی که کامپیوترها برای Game بازی کردن به شبکه ملحق می شوند.پرتکل های موجود در این لایه شامل X-Windows،RPC وSQL می باشد.

وظایف عمده این لایه شامل :

 کنترول تبادل اطلاعات (Full or Half Duplex)

 یکسان سازی اطلاعات معین شده

 بازیابی نقص واشکالات

لایه نشست،کامپیوتر در یافت کننده یا مقصد را مطلع می کند که انتقال اطلاعات از کجا شروع شده و به کجا ختم خواهد شد.زمانی که حجم بالای از اطلاعات قرار است از یک کامپیوتر به یک کامپیوتر دیگر ارسال شود ممکن است اطلا عات در چندین قطعه شکسته شود.وبدین جهت است که لایه نشست یک مدیریت و نظارتی بر این اطلاعات شکسته شده دارد تا این اطلاعات به طور کامل به مقصد ارسال شوند. اگر کاربری بخواهد فایلی را در فایل سرور شبکه ذخیره کند،کامپیوتر کاربر اقدام به ارسال در خواست نشست با سرور می کند،زمانی که به در خواست ارسال شده پاسخ داده شود کامپیوتر کاربر اطلاعات را در بسته های کوچک می شکند و این بسته ها را روانه می کند این نشست تا زمانی برقرار می ماند تا تمام بسته ها توسط سرور دریافت شده و در Disk driver سرور نوشته و کپی شود.

یکی دیگر از قابلیات های لایه نشست این است که اگر لازم باشد در حین جلسه،برای داده های متنقل شده که در یک سگمنت محلی قرار دارند صبر کند ،این توانای را دارد که جلسه را قطع وپس از دریافت داده ها دو باره وصل کند.در بعضی از اوقات یک سری اختلالاتی درخط ایجاد می شود و خط به صورت ناگهانی قطع می شود،لایه نشست اقدام به برقراری نشست یا به اصطلاح اقدام به Recover نشست می کند.در کل می توان در یک نظر وظایف لایه Session را همان طور که دوست خوبم اقای پویان عارف پور در مقاله خود خلاصه کرده است بیان کرد "این لایه وظیفه Make:ایجاد کردن جلسه، Maintain:مدریت نشست،Terminate : پایان دادن به به نشست را بر عهده دارد.

لایه نمایش(Presentation) :

این لایه اطلاعاتی را برای لایه کاربری یا layer Application که قصد ارسال اطلاعات را دارد مهیا می کند و نیز اطلاعات دریافت شده از لایه های پایین تر را به فرمت های قابل فهم برای لایه Application تبدیل می کند.

محتوای لایه نمایش شامل EBCDIC,WAV,BMP,ASCLL می باشد.

وظایف اصلی لایه نمایش به شرح زیر است :

 رمزگذاری کردن اطلاعات یا به اصطلاح Encryption کردن اطلاعات

 فشرده سازی اطلاعات یا به اصطلاح Compression کردن اطلاعات

 باز سازی و یکسان سازی اطلاعات

 فرمت بندی کردن اطلاعات

دراغلب موارد اطلاعات برای ارسال به شبکه باید توسط لایه نمایش باز سازی شوند زیرا این لایه اطلاعات را از لایه کاربری دریافت می کند که این اطلاعات می توانند در فرمت های متفاوتی باشند.لایه نمایش باید این اطلاعات را ترجمه و تفسیر کند،و آنها را به فرمت های تبدیل کند که دیگر کامپیوتر های موجود در شبکه بتوانند این اطلاعات را درک و تفسیر کنند.سرویس رمز نگاری کردن داده ها یکی از سرویس های است که لایه نمایش،زمانی که اطلاعات به صورت رمزنگاری شده در شبکه استفاده شده است،عرضه می کند.

در ارتباطات خارجی،لایه نمایش قبل از فرستادن داده ها به دنیای شبکه آنهارا رمزنگاری می کند عکس این عمل در این لایه نیز صادق است این لایه اطلاعات ورودی از شبکه را قبل از فرستادن به لایه Application آن ها را رمزگشای می کند.یکی دیگر از از ویژگی های منحصر به فرد لایه نمایش، فشرد سازی کردن اطلاعات خارجی ونیز خارج کردن اطلاعات ورودی از شبکه از حالت فشرده بودن می باشد.فشرده سازی یکی از عامل های موثر در بهبودی و افزایش کارای شبکه می باشد که باعث می شود اطلاعات برای ارسال به شبکه ،در حجم و اندازه های کوچکتری ارسال شوند.بعد از باز سازی،فشرده سازی و رمزنگاری کردن داده ها، داده ها به ساختار مناسب خود رسیده و دیگر نیازی به باز سازی اطلاعات توسط لایه های پایین تر را ندارند و تنهاعملی که روی این داده ها باقی مانده است این می باشد که لایه های پایین تر هدرهای مخصوص به خود ودر یک مورد Trailer یا Footer (در لایه داده) را اضافه کنند.

لایه کاربری (Aplication) :

اخرین لایه از مدل مرجع OSI لایه هفتم لایه Application می باشد این لایه فقط دو وظیفه بر عهده دارد :

 مهیا کردن سرویس های برای نرم افزارهای کاربردی

 آغاز کردن درخواست برای سرویس های شبکه

لایه Application در بالاترین مکان پوشته پرتکل های مدل OSI قرار دارد. درابتدای کارمایل هستم که نظر شما را به یک نکته اساسی که توسط استاد بزرگوارم مهندس نصیری در یکی از مقاله های خود که بدان نکته اشاره کرده اند معطوف کنم ایشان چنین نقل کرده اند،"اولین نکته ای که در خصوص لایه کاربرد یا Application باید بدانید این است که به هیچ عنوان این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباطی ندارد و صرفا یک تشابه اسمی است.در عوض این لایه محیطی را ایجاد می کند که نرم افزار های کاربردی بتوانند از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار کنید". این لایه در واقع رابط بین یک کاربر که در حال تعامل با کامپیوتر وشبکه است، می توان در نظر گرفت.

دراین لایه کاربر اقدام به دستیابی به شبکه و شروع به ایجاد ارتباط با فضای شبکه می کند.در لایه Application فقط یک پرتکل وجود ندارد بلکه خانه ی از نرم افزارهای واقعی می باشد که کاربر در حال تعامل با آنها است.برنامه های مانند ایمیل الکترونیکی e-mail ،سرویس ارسال فایل،نرم افزار Internen Explorer و نیز Network Command که یک بخشی از این لایه را شامل می شود. Network Command در کامپیوترهای شبکه اجرا شده که به آنها سیستم های پایانی یاStsytem end ویاUser devices گفته می شود. دراین لایه،اطلاعات به صورت مستقیم به لایه نمایش ارسال می شود.

خلاصه فصل اولCHAPTER SUMMARY

دو یا چند کامپیوتر از طریق یک سری رسانه یا Media به شبکه متصل می شوند و از این طریق منابعی مانند پرینترها،Disk space ودیگر نرم افزار های کاربردی را با دیگر کامپیوترهای موجود در شبکه به اشتراک می گذارند و کامپیوترهااز طریقه شبکه به منابع های یکدیگر دسترسی پیدا می کنند.در گذشته که برندی به نام شبکه وجود نداشت سازمانها برای انتقال فایل های خود مجبور بودند به صورت فیزیکی،و توسط خود افراد سازمان اطلاعات از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر به وسیله فلاپی دیسک ویا دیگر مدیاهای مغناطیسی به کامپیترهای منتقل می کردند که این روش انتقال معایب فراوانی همچون وقت گیر بودن انتقال اطلاعات،هزینه ور بودن و از همه مهم تر پایین بودن سطح امنیتی این روش می توان اشاره کرد که به آن اصطلاح Sneakernet اختصاص داده شده بود.درگذشته برای مقوله شبکه استانداردهای متعارفی معیین وتعریف نشده بود که دیگر شبکه از طریق یک استاندارد متعارف بتوانند باهمدیگر تعامل وهمکاری ایجاد کنند و به ندرت قادر بودیم که بین چند شبکه اختصاصی یک پارچگی وهم کاری ایجاد کرد.

در میانه سال 1980،سازمان بین المللی استانداردها International Organization for Standardization یا ISO وانچه امروز بخش استاندارد سازی ارتباطات اتحادیه بین المللی مخابرات International Telecommunication Union یا ITU-T مدلی با عنوان مدل مرجع برای ارتباطات داخلی سیستم های باز،Open System Interconnection یا مدل مرجع OSI اقدام به استاندارد سازی مدل های شبکه کرد.

مدل مرجع متشکل از هفت لایه می باشد که هر کدام از لایه های این مدل متخصصینی را در سرتاسر جهان پرورش داده است.ازدیگر ویژگی های منحصر به فرد لایه های این مدل مرجع این است که هر کدام از این لایه ها به نوبیه خود می توانند پیشرفت و گسترش یابند به طوری که مانع از پیشرفت دیگر لایه ها نمی شوند.ابن مدل فرشندگان کالاهای شبکه های مختلف را برای تعامل و همکاری با یکدیگر به استاندارد کردن معماری شبکه های خود تشویق می کند.

در این جا به شرح مختصری از هفت لایه این مدل می پردازیم :

لایه فیزیکی،اولین لایه مدل OSI می باشد که وظیفه کنترول اطلاعات به صورت فیزیکی به شبکه را برعهده دارد.دومین لایه از این مدل لایه دیتا لینک،که با سخت افزارهای شبکه شده در تعامل است که این وظیفه را به وسیله کنترول کردن پیوندهاوحمایت کردن ازارتباطات از طریق کارت شبکه به انجام می رساند،علاوه براین نیز MAC Address در این لایه قرار دارد.

سومین لایه،لایه شبکه می باشد که به حمایت از آدرس ها ونیز مسیر دهی به سیستم ها می پردازد.لایه چهارم لایه انتقال می باشد که وظیفه Segment کردن وبهینه سازی کردن داده ها برای ارسال به شبکه را برعهده دارد.لایه نشست،ابن لایه وظیفه برقراری،مدیریت وخاتمه دادن به ارتباطات بین کامپیوترها درخلال انتقال اطلاعات را برعهده دارد.لایه ا ی که وظیفه کنترول ترجمه اطلاعات،رمزنگاری وفرمت بندی اطلاعات برای ارسال به شبکه ونیز تفسیروترجمه اطلاعات دریافت شده از لایه کاربری وارسال آنها به لایه های پایین تررا برعهده دارد لایه نمایش می باشد.لایه کاربری که بالاترین لایه می باشد کنترول کننده کارت شبکه بین کاربر وشبکه است.

زمانی که کاربراطلاعات را به شبکه ارسال می کند این اطلاعات از5 پله عملیات Encapsulation عبور می کند که این پروسه از طریق پوشته پرتکل OSI انجام می شود.اولین پله دادها به فرمی تبدیل می شوند که برای انتقال به دنیای شبکه قابل فهم می باشند.دومین پله اضافه شدن هدرسگمنت که در لایه انتقال می باشد اضافه می شود.در پله چهارم اطلاعات بسته به نوع مدیاهای شبکه خاص فرمت بندی می شوند و این کار برعهده لایه دیتا لینک می باشد واخرین مرحله از این پروسه مرحله انتقال فیزیکی به فرمت باینری از طریق مدیاهای شبکه می باشد.که شکل کلی این پروسه در شکل زیر نشان داده شده است:

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

پروتکل ها و ابزارهای به کار گرفته شده درمدل مرجع به شرح زیر می باشد:

معرفی جزئیات مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection

توجه:

این مقاله به طور کامل وارد بحث پروتکل ها نشده و به صورت اجمالی و مختصر به این بحث اشاره شده که امید است درمقاله بعدی به طور کامل به شرح پروتکل ها به پردازم.

اصطلاحات کلیدی به کار برده شده در متن

 CSMA/CD : این عبارت مخفف Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection می باشد که یک روش دستیابی یا Access میباشد که توسط شبکه های اترنت استفاده می شود.

 Datagram :یک پیام یا بسته ای می باشد که از طریق شبکه ارسال می شود و هیچ Aknowledgment از طرف مقصد باز نمی گرداند.

 EBCDIC :این عبارت مخفف External Binary Coded Decimal Interchang Code می باشد که یک فرمت استاندارد می باشد که مخصوص فرمت های باینری وفایل های متنی برای ارتباطات و کنترول کردن پرینترها استفاده می شود وشکل تلفظ آن “eb-see-dick” می باشد.

 Ethernet : یک متود شبکه استاندارد می باشد که معرف آرایش فیزیکی،طول ها و نوع رسانه های که می توان استفاده کرد.

 Network : به دو یا چند کامپیوتری که به وسیله یک سری Media به هم دیگر متصل هستند،شبکه گفته می شود.

 NIC :این عبارت مخفف Network Interface Card می باشد که یک قطعه سخت افزاری می باشد که وظیفه انتقال و در یافت سیگنال های الکتریکی در شبکه می باشد.

 Media : به کابل ها،کانکتورها،خط تلفن که سیگنالها رااز یک کلامپیوتر به کامپیوتر دیگر موجود در شبکه ارسال می کند و غیره Media گفته می شود.

 Peer to Peer :یک نوع شکه می باشد که به کلاینت ها این اجازه را می دهد که با سرور در ارتباط وتعامل باشند.

 Protocol : پروتکل یک سری قوانین را برای ارتباط برقرار کردن بین دو کامپیوتر ویا بیشتر مشخص می کند یا به عبارت دیگر پرتکل را می توان مجموعه ای از قوانین در نظر گرفت.کامپیوترها باید از پرتکل های رایج برای ارتباط برقرار کردن استفاده کنند.

 RPC :این عبارت مخفف Remote Procedure Call می باشد RPC نیز یک روش برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر می باشد که در لایه نشست وجود دارد.

 SQL :این عبارت مخفف Structured Query Language می باشد که برای جستجو کردن،کنترول کردن و ارتباط برقرار کردن با Databese استفاده می شود.

 WAV :این عبارت مخفف Windows Audio می باشد که در برنامه های کاربردی Microsoft Windows استفاده می شود.

 X-Windows :یک استاندارد گرافیکی که به اصطلاح Graphical User Interface یا GUI که در سیستم های UNIX استفاده می شد.

 ASCII : این عبارت مخفف American Standard Code for Information Interchange می باشد که یک فرمت استاندارد می باشد که مخصوص فرمت های باینری وفایل های متنی برای ارتباطات و کنترول کردن پرینترها استفاده می شود و شکل تلفظ آن بدین صورت است “ask-ee” می باشد.

 BMP :یک نوع Image گرافیکی است که در برنامه های کاربردی ویندوز مایکروسافت استفاده می شود.

( من الله توفیق )

نویسنده : علی سالم پناه

منبع : جزیره شبکه و زیرساخت وب سایت توسینسو

هرگونه نشر و کپی برداری بدون ذکر منبع و نام نویسنده دارای اشکال اخلاقی است

#Application_layer_یا_لایه_کاربردی #Presentation_layer_یا_لایه_نمایش #Transport_layer_یا_لایه_انتقال #مدل_مرجع_OSI
0 نظر

هیچ نظری ارسال نشده است! اولین نظر برای این مطلب را شما ارسال کنید...

نظر شما
برای ارسال نظر باید وارد شوید.
از سرتاسر توسینسو
تنظیمات حریم خصوصی
تائید صرفنظر
×

تو می تونی بهترین نتیجه رو تضمینی با بهترین های ایران بدست بیاری ، پس مقایسه کن و بعد خرید کن : فقط توی جشنواره تابستانه می تونی امروز ارزونتر از فردا خرید کنی ....