لتكون قادرًا على الحصول على أجهزة متعددة لتكون قادرة على التواصل مع بعضها البعض بشكل موثوق ، من الضروري أن يكون لديك معايير. في حين أنه لا ينبغي أن يكون من الصعب للغاية وضع معيار واحد ، إلا أنك تحتاج إلى أكثر من ذلك من الناحية الواقعية. للحصول على معايير متعددة يمكن أن تعمل معًا ، من المهم أن يكون لديك إطار عمل مفهوم جيدًا بحيث يمكن ملء الأدوار الحيوية من خلال المعايير المستهدفة.
نموذج OSI هو إطار عمل يصف مجموعة من سبع طبقات اتصال مطلوبة لتتمكن التطبيقات من الاتصال بالأجهزة الأخرى عبر اتصال شبكة. بشكل حاسم ، لا يعتمد هذا النموذج على أي معيار ، مما يعني أنه لا يتقدم في العمر بالضرورة أو يحتاج إلى استبدال لأن البروتوكولات أصبحت قديمة.
على الرغم من ذلك ، تم نشر نماذج أخرى لها اختلافات في نفس الموضوع ، بعضها مدمج بشكل أساسي ، بشكل غير رسمي ، في نموذج OSI. يعمل عدد من النماذج الأخرى على تبسيط بعض الطبقات بطريقة تعكس بشكل أفضل البروتوكولات المستخدمة حاليًا مثل TCP / IP.
تنقسم الطبقات إلى مجموعتين: الوسائط والطبقات المضيفة. ترتبط طبقات الوسائط بالنقل الفعلي للبيانات عبر اتصال بالوجهة. ترتبط طبقات المضيف بالبيانات التي يجب إرسالها وكيفية تنسيقها. طبقات الوسائط هي Physical و Datalink و Network. طبقات المضيف هي النقل والجلسة والعرض التقديمي والتطبيق. يتم ترقيم الطبقات من واحد إلى سبعة ، على التوالي. تتفاعل كل طبقة بشكل مباشر فقط مع الطبقة الموجودة أسفلها مع توفير تسهيلات لاستخدام الطبقة أعلاه للتفاعل.
الطبقة 1: الطبقة المادية
الطبقة المادية مسؤولة عن إرسال واستقبال البيانات بين جهازين. يقوم بتحويل البتات الرقمية التي تشكل البيانات إلى الإشارات المستخدمة بواسطة وسيط النقل المعني. لا يوجد وسيط محدد ، لذلك يمكن استخدام الإشارات الكهربائية أو الضوئية أو الراديوية. من الناحية النظرية ، لا يقتصر الأمر على ما يلي: يمكن استخدام الصوت أو العلامات أو أي طريقة أخرى لنقل البيانات.
الأمر متروك لبروتوكولات محددة لتحديد الخصائص الدقيقة لما يشكل ثنائيًا 1 أو 0 على الطبقة المادية. الأمر متروك أيضًا لبروتوكولات معينة لتحديد وسيط النقل. بالنسبة للموصلات المادية ، يمكن أن يشمل ذلك عدد المسامير الكهربائية وموضعها وشكلها وكيفية توصيلها من جهاز إلى آخر. من أمثلة البروتوكولات التي تغطي الطبقة المادية Bluetooth و Ethernet و USB.
الطبقة 2: طبقة ارتباط البيانات
توفر طبقة ارتباط البيانات بنية لجهازين متصلين بشكل مباشر. ستكون هذه الأجهزة على نفس الشبكة ومجال التصادم. يعني عامل مجال التصادم أن هذه الطبقة يتم فك تشفيرها واستخدامها بواسطة محولات الشبكة وليس محاور الشبكة. وهو مصمم لإنشاء اتصالات وإنهائها بين جهازين متصلين وللكشف عن الأخطاء الموجودة على الطبقة المادية وتصحيحها حيثما أمكن ذلك.
تم وصف هذه الطبقة على أنها طبقتان فرعيتان في نموذج IEEE 802. طبقات التحكم في الوصول المتوسط (MAC) والتحكم في الارتباط المنطقي (LLC). طبقة MAC مسؤولة عن التحكم في كيفية وصول الأجهزة إلى وسيط الإرسال والإذن بنقل البيانات. تقوم طبقة LLC بتغليف بروتوكولات طبقة الشبكة وتوفر إمكانية التحقق من الأخطاء وترتيب الإطارات.
تعد كل من Ethernet و Wi-Fi و Bluetooth أمثلة على البروتوكولات التي تغطي طبقة ارتباط البيانات. يرتبط عنوان MAC الخاص بواجهات شبكة الكمبيوتر بطبقة ارتباط البيانات.
الطبقة 3: طبقة الشبكة
توفر طبقة الشبكة وظائف لإرسال الحزم بين الشبكات. توفر طبقة الشبكة عنوان وجهة لحزمة الشبكة. ومع ذلك ، فإنه لا يحدد كيفية الوصول إلى هناك ، وترك ذلك متروكًا للشبكة. عنوان IP هو مثال على عنوان طبقة الشبكة. لا يمكن ضمان أن يكون تسليم الرسائل موثوقًا به على طبقة الشبكة. ومع ذلك ، يمكن لبروتوكولات طبقة الشبكة تنفيذ طرق لتسليم الرسائل بشكل موثوق.
الطبقة 4: طبقة النقل
تقوم طبقة النقل ببناء تسلسل البيانات الفعلي المراد إرساله. يقوم بإنشاء البيانات بتنسيقات تسمح لها بالملاءمة ضمن وحدة الإرسال القصوى لرابط الاتصال (MTU). MTU هو أقصى عدد للحزمة من البايت ، بما في ذلك جميع الرؤوس. إذا كانت الحزمة كبيرة جدًا ، فإنها تقسمها إلى حزم متعددة ليتم إرسالها بالتتابع.
يمكن أن تتحكم طبقة النقل اختياريًا في موثوقية ارتباط بين المصدر والوجهة عبر الارتباط الكامل كما لو كان اتصالًا مباشرًا واحدًا. لا تطبق بعض بروتوكولات النقل ، مثل UDP ، طرق الموثوقية. في المقابل ، يتمتع آخرون مثل TCP بوظيفة اكتشاف الأخطاء وإعادة إرسال الحزم المسقطة.
الطبقات 5 و 6 و 7: طبقات الجلسة والعرض التقديمي والتطبيق
يتم تجميع الطبقات 5 و 6 و 7 بشكل عام في نماذج اتصال أكثر حداثة ، ويتم تجميعها معًا في Internet Protocol Suite كطبقة "تطبيق". في نموذج OSI ، تقوم طبقة الجلسة بإعداد وضبط وتمزيق الاتصالات بين جهازي كمبيوتر أو أكثر ، والتي تحدد تقريبًا عمليات المصادقة.
تقوم طبقة العرض بتغليف البيانات وتفكيكها. يمكن أن يكون هذا بسيطًا مثل تنسيق البيانات مثل XML ولكنه يتضمن أيضًا التشفير / فك التشفير باستخدام TLS. تشير طبقة التطبيق إلى التطبيقات الفعلية وحركة مرور الشبكة التي تنشئها ، مثل HTTP و FTP.
استنتاج
نموذج OSI هو نموذج مفاهيمي يصف إطار العمل القياسي لأنظمة الاتصالات. لا تعتمد على وجه التحديد على أي بروتوكول يساعدها على تجنب التقادم. نظرًا لتطوير البروتوكولات الأحدث ، تم تجميع بعض الطبقات التي تحددها في نماذج أكثر حداثة.
هذا ملحوظ بشكل خاص للطبقات 5 و 6 و 7 ، والتي يصعب تمييزها وتعريفها باستخدام البرامج الحديثة. من السهل شرح الطبقات الأخرى ، لكن بعض البروتوكولات لا تتناسب بالضرورة مع فئة واحدة. في حين أنه ليس مثاليًا ، يساعد نموذج OSI في فهم تعقيد وطبقات البروتوكولات والأنظمة في اتصالات الإنترنت.