)، IPX، IGMP، ICMP، ARP.

درک اینکه چرا نیاز به ساخت یک لایه شبکه وجود داشت، چرا شبکه های ساخته شده با کمک پیوند داده و ابزار لایه فیزیکی نمی توانند نیازهای کاربران را برآورده کنند، ضروری است.

همچنین ایجاد یک شبکه پیچیده و ساختاریافته با ادغام فناوری‌های مختلف شبکه پایه با استفاده از لایه پیوند امکان‌پذیر است: برای این کار، می‌توان از انواع پل‌ها و سوئیچ‌ها استفاده کرد. طبیعتاً به طور کلی ترافیک در چنین شبکه ای به صورت تصادفی شکل می گیرد، اما از طرف دیگر با الگوهایی نیز مشخص می شود. به عنوان یک قاعده، در چنین شبکه ای، برخی از کاربرانی که روی یک کار مشترک کار می کنند (به عنوان مثال، کارکنان یک بخش) اغلب درخواست هایی را به یکدیگر یا به یک سرور مشترک می دهند و فقط گاهی اوقات نیاز به دسترسی به منابع رایانه دارند. در بخش دیگر بنابراین، بسته به ترافیک شبکه، رایانه های موجود در شبکه به گروه هایی تقسیم می شوند که به آنها بخش های شبکه می گویند. کامپیوترها در صورتی در یک گروه ترکیب می شوند که بیشتر پیام های آنها به رایانه های همان گروه (خطاب) باشد. تقسیم شبکه به بخش ها می تواند توسط پل ها و سوئیچ ها انجام شود. سپر می کنند ترافیک محلیدر داخل سگمنت، بدون عبور از هیچ فریمی در خارج از آن، به جز فریم هایی که خطاب به رایانه های واقع در بخش های دیگر است. بنابراین، یک شبکه به زیر شبکه های جداگانه تقسیم می شود. از این زیرشبکه ها می توان در آینده شبکه های ترکیبی با اندازه های به اندازه کافی بزرگ ساخت.

ایده زیرشبکه سازی اساس ساخت شبکه های ترکیبی است.

شبکه نامیده می شود کامپوزیت(اینترنت یا اینترنت)، اگر بتوان آن را به صورت مجموعه ای از چندین شبکه نمایش داد. شبکه‌هایی که یک شبکه ترکیبی را تشکیل می‌دهند، زیرشبکه‌ها، شبکه‌های سازنده یا به سادگی شبکه‌ها نامیده می‌شوند که هر کدام می‌توانند بر اساس فناوری لایه پیوند خود کار کنند (اگرچه این مورد نیاز نیست).

اما اجرای این ایده با کمک تکرار کننده ها، پل ها و سوئیچ ها دارای محدودیت ها و معایب بسیار قابل توجهی است.

در توپولوژی شبکه ای که با استفاده از تکرار کننده ها و پل ها یا سوئیچ ها ساخته شده است، نباید حلقه ای وجود داشته باشد. در واقع، یک پل یا سوئیچ می تواند مشکل تحویل یک بسته به مقصد را تنها زمانی حل کند که فقط یک مسیر بین فرستنده و گیرنده وجود داشته باشد. اگرچه در همان زمان، وجود لینک‌های اضافی که حلقه‌ها را تشکیل می‌دهند، اغلب برای متعادل‌سازی بار بهتر و همچنین افزایش قابلیت اطمینان شبکه از طریق تشکیل مسیرهای اضافی ضروری است.

بخش‌های شبکه منطقی که بین پل‌ها یا سوئیچ‌ها قرار دارند، به خوبی از یکدیگر جدا شده‌اند. آنها از پخش طوفان مصون نیستند. اگر هر ایستگاهی پیام پخشی ارسال کند، این پیام به تمام ایستگاه های تمام بخش های شبکه منطقی منتقل می شود. مدیر باید به صورت دستی تعداد بسته های پخشی را که یک گره مجاز به تولید در واحد زمان است محدود کند. در اصل، ما به نوعی توانستیم با استفاده از مکانیزم شبکه مجازی (Debian D-Link VLAN Configuration) که در بسیاری از سوئیچ ها پیاده سازی شده است، مشکل طوفان های پخش را از بین ببریم. اما در این حالت، اگرچه ایجاد گروه‌هایی از ایستگاه‌های ایزوله از نظر ترافیک کاملاً انعطاف‌پذیر است، اما آنها کاملاً ایزوله هستند، یعنی گره‌های یک شبکه مجازینمی تواند با میزبان ها در یک شبکه مجازی دیگر ارتباط برقرار کند.

در شبکه هایی که بر اساس پل ها و سوئیچ ها ساخته شده اند، حل مشکل کنترل ترافیک بر اساس مقدار داده های موجود در بسته نسبتاً دشوار است. در چنین شبکه هایی این امر تنها با کمک امکان پذیر است فیلترهای سفارشی، که مدیر باید با آن برخورد کند نمایش باینریمحتویات بسته.

پیاده‌سازی زیرسیستم حمل و نقل تنها با استفاده از لایه‌های فیزیکی و پیوندی که شامل پل‌ها و سوئیچ‌ها می‌شود، منجر به یک سیستم آدرس دهی تک سطحی و انعطاف‌پذیر ناکافی می‌شود: آدرس MAC به عنوان آدرس ایستگاه گیرنده استفاده می‌شود - آدرسی که به شدت با آداپتور شبکه مرتبط است.

تمام کاستی های پل ها و سوئیچ ها فقط به این واقعیت مربوط می شود که آنها با استفاده از پروتکل های لایه پیوند کار می کنند. مسئله این است که این پروتکل‌ها به صراحت مفهوم یک بخش شبکه (یا زیر شبکه یا بخش) را که می‌تواند هنگام ساختاردهی یک شبکه بزرگ استفاده شود، تعریف نمی‌کنند. بنابراین، توسعه دهندگان فناوری های شبکه تصمیم گرفتند که وظیفه ساخت یک شبکه ترکیبی را به سطح جدیدی - شبکه یک - واگذار کنند.

در ادبیات، معمولاً شروع به توصیف لایه‌های مدل OSI از لایه هفتم به نام لایه برنامه است که در آن برنامه‌های کاربر به شبکه دسترسی پیدا می‌کنند. مدل OSI با لایه اول - فیزیکی به پایان می رسد که استانداردهای مورد نیاز تولید کنندگان مستقل را برای رسانه های انتقال داده تعریف می کند:

• نوع رسانه انتقال (کابل مسی، فیبر نوری، رادیو و غیره)
• نوع مدولاسیون سیگنال،
• سطوح سیگنال حالت های گسسته منطقی (صفر و یک).

هر پروتکل از مدل OSI باید یا با پروتکل‌های لایه خود یا با پروتکل‌هایی در بالا و/یا زیر لایه خود تعامل داشته باشد. تعاملات با پروتکل ها در سطح خود را افقی و آنهایی که سطح یک بالاتر یا پایین تر دارند عمودی نامیده می شوند. هر پروتکلی از مدل OSI فقط می تواند توابع لایه خود را انجام دهد و نمی تواند عملکرد لایه دیگری را انجام دهد که در پروتکل های مدل های جایگزین انجام نمی شود.

هر سطح، با درجه معینی از قرارداد، عملوند خاص خود را دارد - یک عنصر داده منطقاً تقسیم ناپذیر که می تواند در یک سطح جداگانه در چارچوب مدل و پروتکل های مورد استفاده عمل کند: در سطح فیزیکی، کوچکترین واحد کمی است. در سطح پیوند داده، اطلاعات در فریم ها، در سطح شبکه - به بسته ها (داده گرام)، در حمل و نقل - در بخش ها ترکیب می شوند. هر قطعه داده ای که به طور منطقی برای انتقال ترکیب شود - یک قاب، یک بسته، یک دیتاگرام - یک پیام در نظر گرفته می شود. این پیام ها به شکل کلی هستند که عملگرهای جلسه، ارائه و سطوح برنامه هستند.

فناوری‌های شبکه زیربنایی شامل لایه‌های فیزیکی و پیوند هستند.

سطح کاربردی

لایه برنامه (لایه برنامه؛ لایه برنامه انگلیسی) - سطح بالای مدل، که تعامل برنامه های کاربردی کاربر با شبکه را تضمین می کند:

• به برنامه ها اجازه می دهد تا از خدمات شبکه استفاده کنند:
  • دسترسی از راه دور به فایل ها و پایگاه های داده،
  • حمل و نقل پست الکترونیک;
• مسئول انتقال اطلاعات خدمات؛
• برنامه ها را با اطلاعات خطا ارائه می دهد.
• درخواست هایی را برای لایه ارائه ایجاد می کند.

پروتکل های لایه برنامه: RDP، HTTP، SMTP، SNMP، POP3، FTP، XMPP، OSCAR، Modbus، SIP، TELNET و غیره.

لایه نمایشی

اغلب به اشتباه لایه ارائه نامیده می شود، این لایه (لایه ارائه انگلیسی) تبدیل پروتکل و رمزگذاری / رمزگشایی داده ها را فراهم می کند. درخواست های برنامه دریافتی از لایه برنامه به فرمتی برای انتقال از طریق شبکه در لایه ارائه تبدیل می شوند و داده های دریافتی از شبکه به فرمت برنامه تبدیل می شوند. در این سطح، فشرده‌سازی/فشرده‌سازی یا رمزگذاری/رمزگشایی و همچنین هدایت مجدد درخواست‌ها به منبع شبکه دیگری در صورتی که نمی‌توانند به صورت محلی پردازش شوند، قابل انجام است.

لایه ارائه معمولا یک پروتکل میانی برای تبدیل اطلاعات از لایه های مجاور است. این اجازه می دهد تا تبادل بین برنامه های کاربردی در غیر مشابه سیستم های کامپیوتریشفاف برای برنامه ها لایه ارائه قالب بندی و تبدیل کد را فراهم می کند. قالب بندی کد برای اطمینان از اینکه برنامه اطلاعاتی را برای پردازش دریافت می کند استفاده می شود که برای آن منطقی است. در صورت لزوم، این لایه می تواند از یک فرمت داده به فرمت دیگر ترجمه شود.

لایه ارائه نه تنها با فرمت ها و ارائه داده ها سر و کار دارد، بلکه با ساختارهای داده ای که توسط برنامه ها استفاده می شود نیز سروکار دارد. بنابراین، لایه 6 سازماندهی داده ها را در حین انتقال آن فراهم می کند.

برای درک اینکه چگونه این کار می کند، تصور کنید که دو سیستم وجود دارد. یکی از یک قالب توسعه یافته برای نمایش داده ها استفاده می کند. کد باینریبرای مثال EBCDIC، این می‌تواند یک پردازنده مرکزی IBM باشد، و دیگری می‌تواند کد تبادل اطلاعات استاندارد ASCII آمریکایی (که توسط اکثر تولیدکنندگان رایانه دیگر استفاده می‌شود) باشد. اگر این دو سیستم نیاز به تبادل اطلاعات داشته باشند، یک لایه ارائه برای انجام تبدیل و ترجمه بین دو فرمت مختلف مورد نیاز است.

یکی دیگر از عملکردهایی که در سطح ارائه انجام می شود، رمزگذاری داده ها است که در مواردی که لازم است از اطلاعات ارسال شده در برابر دسترسی گیرندگان غیرمجاز محافظت شود، استفاده می شود. برای انجام این کار، فرآیندها و کد در سطح view باید تبدیل داده را انجام دهند. در این سطح، روال های دیگری وجود دارند که متون را فشرده می کنند و تصاویر گرافیکی را به جریان بیت تبدیل می کنند تا بتوانند از طریق شبکه منتقل شوند.

استانداردهای سطح ارائه نیز نحوه ارائه را تعریف می کنند تصاویر گرافیکی. برای این منظور می توان از فرمت PICT، یک فرمت تصویری که برای انتقال گرافیک QuickDraw بین برنامه ها استفاده می شود، استفاده کرد.

فرمت دیگر ارائه، فرمت فایل تصویری TIFF است که معمولاً برای آن استفاده می شود بیت مپ هاکیفیت بالا . استاندارد لایه ارائه بعدی که می تواند برای گرافیک استفاده شود، استانداردی است که توسط Joint Photographic Expert Group توسعه یافته است. در استفاده روزمره، این استاندارد به سادگی JPEG نامیده می شود.

گروه دیگری از استانداردهای سطح ارائه وجود دارد که ارائه صدا و فیلم را تعریف می کند. این شامل رابط آلات موسیقی الکترونیکی (eng. رابط دیجیتال ابزار موسیقی MIDI) برای نمایش دیجیتالی موسیقی، استاندارد MPEG که توسط گروه تخصصی سینماتوگرافی ایجاد شده است، برای فشرده‌سازی و کدگذاری ویدیوها بر روی سی‌دی، ذخیره آن‌ها به شکل دیجیتالی و انتقال با سرعت تا 1.5 مگابیت بر ثانیه، و QuickTime، استاندارد استفاده می‌شود. که عناصر صوتی و تصویری را برای برنامه های در حال اجرا بر روی رایانه های Macintosh و PowerPC توصیف می کند.

پروتکل های ارائه: AFP - Apple Filing Protocol، ICA - Independent Computing Architecture، LPP - Lightweight Presentation Protocol، NCP - NetWare Core Protocol، NDR - Network Representation، XDR - EXternal Data Representation، X.25 PAD - Proassembler.Packet.

لایه جلسه

لایه حمل و نقل

لایه شبکه

لایه پیوند

هنگام توسعه پشته های پروتکل، مشکلات کدگذاری تصحیح نویز در این سطح حل می شود. این روش های کدگذاری شامل کد هامینگ، کدگذاری بلوکی، کد رید سولومون می باشد.

در برنامه نویسی، این سطح نشان دهنده راننده است برد شبکه، در سیستم عامل ها یک رابط نرم افزاری برای تعامل لایه های کانال و شبکه با یکدیگر وجود دارد. این یک سطح جدید نیست، بلکه صرفاً اجرای مدلی برای یک سیستم عامل خاص است. نمونه هایی از این رابط ها: ODI (انگلیسی) NDIS , UDI .

لایه فیزیکی

هاب ها، تکرار کننده های سیگنال و مبدل های رسانه نیز در این سطح کار می کنند.

توابع لایه فیزیکی در تمام دستگاه های متصل به شبکه پیاده سازی می شوند. در سمت کامپیوتر، عملکردهای لایه فیزیکی توسط یک آداپتور شبکه یا یک پورت سریال انجام می شود. لایه فیزیکی به رابط های فیزیکی، الکتریکی و مکانیکی بین دو سیستم اشاره دارد. لایه فیزیکی انواع رسانه های انتقال داده را مانند فیبر نوری، جفت پیچ خورده، کابل کواکسیال، تعریف می کند. کانال ماهواره ایانتقال داده و غیره انواع استاندارد رابط های شبکه مربوط به لایه فیزیکی عبارتند از: کانکتورهای V.35، RS-232، RS-485، RJ-11، RJ-45، AUI و BNC.

هنگام توسعه پشته های پروتکل، مشکلات همگام سازی و کدگذاری خطی در این سطح حل می شود. این روش های کدگذاری شامل کد NRZ، کد RZ، MLT-3، PAM5، Manchester II می باشد.

پروتکل های لایه فیزیکی:

تازه به عنوان مدیر شبکه شروع به کار کرده اید؟ نمی خواهید گیج شوید؟ مقاله ما به شما کمک خواهد کرد. آیا شنیده اید که یک مدیر تست شده در مورد مشکلات شبکه صحبت کند و برخی از سطوح را ذکر کند؟ آیا تا به حال در محل کار از شما پرسیده شده است که اگر از فایروال قدیمی استفاده می کنید چه لایه هایی محافظت می شوند و کار می کنند؟ برای دستیابی به اصول اولیه امنیت اطلاعات، باید اصل سلسله مراتب مدل OSI را درک کنید. بیایید سعی کنیم امکانات این مدل را ببینیم.

یک مدیر سیستم که به خود احترام می گذارد باید از شرایط شبکه به خوبی آگاه باشد

ترجمه از انگلیسی - مدل مرجع اصلی تعامل سیستم های باز. به طور دقیق تر، مدل شبکه پشته پروتکل شبکه OSI/ISO. در سال 1984 به عنوان یک چارچوب مفهومی که فرآیند ارسال داده ها را جدا می کند، معرفی شد وب جهانیدر هفت مرحله آسان این محبوب ترین نیست، زیرا توسعه مشخصات OSI به تعویق افتاده است. پشته پروتکل TCP/IP سودمندتر است و مدل اصلی مورد استفاده در نظر گرفته می شود. با این حال، شما شانس زیادی برای برخورد با مدل OSI در موقعیت ها دارید مدیر سیستمیا در زمینه IT

مشخصات و فناوری های زیادی برای دستگاه های شبکه ایجاد شده است. گیج شدن در چنین تنوعی آسان است. این مدل تعامل سیستم های باز است که به درک یکدیگر برای دستگاه های شبکه با استفاده کمک می کند روش های مختلفارتباط توجه داشته باشید که OSI بیشترین کاربرد را برای نرم افزار و سخت افزاردر طراحی محصولات سازگار نقش دارند.

بپرسید این چه فایده ای برای شما دارد؟ دانستن مدل چند سطحی به شما این فرصت را می دهد که آزادانه با کارمندان شرکت های فناوری اطلاعات ارتباط برقرار کنید، بحث در مورد مشکلات شبکه دیگر خسته کننده نخواهد بود. و وقتی یاد بگیرید که بفهمید شکست در چه مرحله ای رخ داده است، به راحتی می توانید علل را پیدا کنید و دامنه کار خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهید.

سطوح OSI

این مدل شامل هفت مرحله ساده شده است:

• فیزیکی.
• کانال.
• شبکه.
• حمل و نقل.
• جلسه
• اجرایی.
• کاربردی.

چرا تجزیه شدن به مراحل زندگی را آسان تر می کند؟ هر یک از سطوح مربوط به مرحله خاصی از ارسال پیام شبکه است. تمام مراحل متوالی هستند، به این معنی که عملکردها به طور مستقل انجام می شوند، نیازی به اطلاعات در مورد کار در سطح قبلی نیست. تنها جزء ضروری نحوه دریافت داده از مرحله قبل و نحوه ارسال اطلاعات به مرحله بعدی است.

بریم سراغ آشنایی مستقیم با سطوح.

لایه فیزیکی

وظیفه اصلی مرحله اول انتقال بیت ها از طریق کانال های ارتباطی فیزیکی است. کانال های فیزیکیارتباطات - دستگاه هایی که برای انتقال و دریافت سیگنال های اطلاعاتی طراحی شده اند. به عنوان مثال، فیبر نوری، کابل کواکسیال یا جفت پیچ خورده. انتقال نیز می تواند انجام شود ارتباطات بی سیم. مرحله اول با رسانه انتقال داده مشخص می شود: حفاظت از تداخل، پهنای باند، امپدانس موج. کیفیت سیگنال های نهایی الکتریکی نیز تنظیم شده است (نوع کدگذاری، سطوح ولتاژ و نرخ انتقال سیگنال) و اتصال به انواع استاندارد کانکتورها، اتصالات تماس اختصاص داده می شود.

عملکردهای مرحله فیزیکی کاملاً در هر دستگاه متصل به شبکه انجام می شود. به عنوان مثال، آداپتور شبکه این عملکردها را از سمت کامپیوتر پیاده سازی می کند. ممکن است قبلاً با پروتکل‌های مرحله اول مواجه شده باشید: RS-232، DSL و 10Base-T که ویژگی‌های فیزیکی کانال ارتباطی را تعریف می‌کنند.

لایه پیوند

در مرحله دوم، آدرس انتزاعی دستگاه با دستگاه فیزیکی مرتبط می شود و در دسترس بودن رسانه انتقال بررسی می شود. بیت ها به مجموعه ها - فریم ها تبدیل می شوند. وظیفه اصلی لایه پیوند شناسایی و تصحیح خطاها است. برای انتقال صحیح، توالی بیت های تخصصی قبل و بعد از فریم درج می شود و یک چک جمع محاسبه شده اضافه می شود. هنگامی که فریم به مقصد می رسد، جمع چک داده های وارد شده مجدداً محاسبه می شود، اگر با جمع کنترل موجود در فریم مطابقت داشته باشد، فریم صحیح تشخیص داده می شود. در غیر این صورت خطایی رخ می دهد که با ارسال مجدد اطلاعات اصلاح می شود.

مرحله کانال به لطف ساختار خاصی از اتصالات، امکان انتقال اطلاعات را فراهم می کند. به طور خاص، اتوبوس ها، پل ها و سوئیچ ها از طریق پروتکل های لایه پیوند کار می کنند. مشخصات مرحله دوم عبارتند از: اترنت، Token Ring و PPP. عملکردهای مرحله کانال در رایانه انجام می شود آداپتورهای شبکهو رانندگان برای آنها

لایه شبکه

در شرایط استاندارد، عملکردهای مرحله کانال برای انتقال اطلاعات با کیفیت بالا کافی نیست. مشخصات مرحله دوم فقط می تواند داده ها را بین گره هایی با توپولوژی یکسان مانند درخت انتقال دهد. نیاز به مرحله سوم وجود دارد. تشکیل یک سیستم حمل و نقل یکپارچه با ساختار منشعب برای چندین شبکه با ساختار دلخواه و متفاوت در روش انتقال داده ضروری است.

به بیان دیگر، مرحله سوم پروتکل اینترنت را مدیریت می کند و به عنوان روتر عمل می کند: یافتن بهترین مسیر برای اطلاعات. روتر - دستگاهی که داده ها را در مورد ساختار اتصالات جمع آوری می کند و بسته ها را به شبکه مقصد منتقل می کند (انتقالات ترانزیت - هاپ). اگر در آدرس IP با خطا مواجه شدید، این مشکلی است که در سطح شبکه ایجاد شده است. پروتکل های مرحله سوم به شبکه، مسیریابی یا وضوح آدرس تقسیم می شوند: ICMP، IPSec، ARP و BGP.

لایه حمل و نقل

برای اینکه داده ها به برنامه ها و سطوح بالای پشته برسند، مرحله چهارم ضروری است. درجه لازم از قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات را فراهم می کند. پنج کلاس خدمات مرحله حمل و نقل وجود دارد. تفاوت آنها در فوریت، امکان بازیابی اتصال قطع شده، توانایی تشخیص و تصحیح خطاهای انتقال نهفته است. به عنوان مثال، از دست دادن بسته یا تکرار.

چگونه کلاس خدمات پای حمل و نقل را انتخاب کنیم؟ هنگامی که کیفیت پیوندهای حمل و نقل ارتباطی بالا باشد، یک سرویس سبک انتخاب مناسبی خواهد بود. اگر کانال های ارتباطی در همان ابتدا ایمن کار نمی کنند، توصیه می شود به یک سرویس توسعه یافته متوسل شوید که حداکثر فرصت ها را برای یافتن و حل مشکلات (کنترل تحویل داده ها، وقفه های تحویل) فراهم می کند. مشخصات فاز 4: TCP و UDP پشته TCP/IP، SPX پشته Novell.

ترکیب چهار سطح اول را زیر سیستم حمل و نقل می نامند. سطح کیفیت انتخاب شده را به طور کامل ارائه می دهد.

لایه جلسه

مرحله پنجم به تنظیم دیالوگ ها کمک می کند. غیرممکن است که طرفین صحبت یکدیگر را قطع کنند یا همزمان صحبت کنند. لایه جلسه، طرف فعال را در یک لحظه خاص به خاطر می آورد و اطلاعات را همگام می کند، مذاکره و ارتباطات بین دستگاه ها را حفظ می کند. عملکردهای آن به شما این امکان را می دهد که در طول یک انتقال طولانی به یک ایست بازرسی بازگردید و دوباره شروع نکنید. همچنین در مرحله پنجم، زمانی که تبادل اطلاعات تکمیل شد، می توانید اتصال را قطع کنید. مشخصات سطح جلسه: NetBIOS.

سطح اجرایی

مرحله ششم درگیر تبدیل داده ها به یک قالب قابل تشخیص جهانی بدون تغییر محتوا است. از آنجایی که در دستگاه های مختلفدفع فرمت های مختلفاطلاعات پردازش شده در سطح بازنمایی سیستم ها را قادر می سازد تا یکدیگر را درک کنند و بر تفاوت های نحوی و کدگذاری غلبه کنند. علاوه بر این، در مرحله ششم، رمزگذاری و رمزگشایی داده ها امکان پذیر می شود که محرمانه بودن را تضمین می کند. نمونه های پروتکل: ASCII و MIDI، SSL.

سطح کاربردی

مرحله هفتم در لیست ما و اولین مرحله در صورتی که برنامه داده ها را از طریق شبکه ارسال کند. متشکل از مجموعه ای از مشخصات است که از طریق آن کاربر، صفحات وب. به عنوان مثال، هنگام ارسال پیام از طریق پست، در سطح برنامه است که یک پروتکل مناسب انتخاب می شود. ترکیب مشخصات مرحله هفتم بسیار متنوع است. به عنوان مثال، SMTP و HTTP، FTP، TFTP یا SMB.

شاید جایی در مورد سطح هشتم مدل ISO بشنوید. به طور رسمی وجود ندارد، اما مرحله هشتم کمیک در بین کارگران فناوری اطلاعات ظاهر شده است. همه به این دلیل است که مشکلات ممکن است به دلیل تقصیر کاربر ایجاد شود و همانطور که می دانید یک فرد در اوج تکامل است، بنابراین سطح هشتم ظاهر شد.

با نگاهی به مدل OSI، شما توانسته اید ساختار پیچیده شبکه را درک کنید و اکنون به اصل کار خود پی ببرید. وقتی فرآیند به بخش‌هایی تقسیم می‌شود، همه چیز بسیار آسان می‌شود!

فقط به این دلیل که یک پروتکل توافقی بین دو نهاد متقابل است، در این مورد دو رایانه در حال اجرا در یک شبکه، لزوماً از استاندارد بودن آن تبعیت نمی کند. اما در عمل هنگام پیاده سازی شبکه ها معمولا استفاده می کنند پروتکل های استاندارد. می تواند مارک، ملی یا استانداردهای بین المللی.

در اوایل دهه 1980، تعدادی از سازمان های استاندارد بین المللی - ISO، ITU-T و برخی دیگر - مدلی را توسعه دادند که نقش مهمی در توسعه شبکه ها داشت. این مدل را مدل ISO/OSI می نامند.

مدل تعامل سیستم های باز (اتصال سیستم باز، OSI) سطوح مختلف تعامل بین سیستم ها را در تعریف می کند شبکه های سوئیچ بسته، نام های استاندارد را به آنها می دهد و مشخص می کند که هر سطح چه عملکردی را باید انجام دهد.

مدل OSI بر اساس تجربه گسترده به دست آمده در ایجاد توسعه داده شد شبکه های کامپیوتر، عمدتا جهانی، در دهه 70. توضیحات کاملاین مدل بیش از 1000 صفحه متن می گیرد.

در مدل OSI (شکل 11.6)، ابزارهای تعامل به هفت سطح تقسیم می شوند: کاربرد، نماینده، جلسه، حمل و نقل، شبکه، پیوند، و فیزیکی. هر لایه با جنبه خاصی از تعامل دستگاه های شبکه سروکار دارد.

برنج. 11.6.

مدل OSI فقط تعاملات سیستمی پیاده سازی شده توسط سیستم عامل را توصیف می کند. ابزارهای کمکی سیستمو سخت افزار این مدل قابلیت همکاری برنامه های کاربردی کاربر نهایی را شامل نمی شود. برنامه ها با دسترسی به ابزارهای سیستم، پروتکل های تعامل خود را پیاده سازی می کنند. بنابراین، لازم است بین سطح تعامل بین برنامه ها و سطح کاربردی.

همچنین باید در نظر داشت که برنامه ممکن است عملکرد برخی از لایه های بالایی مدل OSI را بر عهده بگیرد. به عنوان مثال، برخی از DBMS دارای ابزارهای داخلی هستند دسترسی از راه دور به فایل ها در این حالت ، برنامه هنگام دسترسی به منابع راه دور ، از سرویس فایل سیستم استفاده نمی کند. لایه های بالایی مدل OSI را دور می زند و مستقیماً به ابزارهای سیستم مسئول دسترسی پیدا می کند حمل و نقلپیام های روی شبکه که در سطوح پایین مدل OSI قرار دارند.

بنابراین، اجازه دهید برنامه درخواستی به لایه برنامه، مانند یک سرویس فایل، ارسال کند. بر اساس این درخواست نرم افزارلایه برنامه یک پیام با فرمت استاندارد تولید می کند. یک پیام معمولی از یک هدر و یک فیلد داده تشکیل شده است. هدر حاوی اطلاعات سرویس است که باید از طریق شبکه به لایه کاربردی ماشین مقصد منتقل شود تا به آن بگوید چه کاری باید انجام شود. در مورد ما، هدر باید آشکارا حاوی اطلاعاتی در مورد مکان فایل و نوع عملیاتی باشد که باید انجام شود. فیلد داده پیام می تواند خالی باشد یا حاوی داده هایی باشد، مانند داده هایی که باید روی آنها نوشته شود فایل از راه دور. اما برای رساندن این اطلاعات به مقصد، هنوز کارهای زیادی باید حل شود که مسئولیت آن بر عهده سطوح پایین تر است.

پس از ایجاد یک پیام سطح کاربردیآن را به پشته می فرستد سطح نمایندگی. پروتکل سطح نمایندگیبر اساس اطلاعات دریافتی از هدر سطح برنامه، اقدامات مورد نیاز را انجام می دهد و اطلاعات سرویس خود را به پیام - هدر اضافه می کند. سطح نمایندگی، که حاوی دستورالعمل های پروتکل است سطح نمایندگیماشین مقصد پیام حاصل ارسال می شود سطح جلسه، که به نوبه خود هدر خود را اضافه می کند و غیره (برخی از پروتکل ها اطلاعات سرویس را نه تنها در ابتدای پیام به صورت هدر، بلکه در انتهای پیام به صورت اصطلاحاً "تریلر" قرار می دهند.) در نهایت، پیام به پایین می رسد، لایه فیزیکی، که در واقع آن را از طریق خطوط ارتباطی به ماشین مقصد منتقل می کند. در این لحظه، پیام با سرفصل های همه سطوح "بیش از حد رشد" شده است (

این مدل از 7 سطح تشکیل شده است که یکی بالای دیگری قرار گرفته اند. لایه ها از طریق رابط ها با یکدیگر (عمودی) تعامل دارند و می توانند با یک لایه موازی از یک سیستم دیگر (به صورت افقی) از طریق پروتکل ها تعامل داشته باشند. هر سطح می تواند فقط با همسایگان خود تعامل داشته باشد و عملکردهایی را که فقط به آن اختصاص داده شده است انجام دهد. جزئیات بیشتر در شکل قابل مشاهده است.

سطح برنامه (Application) (eng. سطح کاربردی)

سطح بالایی (هفتم) مدل تعامل بین شبکه و کاربر را فراهم می کند. این لایه به برنامه های کاربر اجازه می دهد تا به خدمات شبکه مانند کنترل کننده پرس و جو پایگاه داده، دسترسی به فایل، ارسال ایمیل دسترسی داشته باشند. همچنین مسئول انتقال اطلاعات سرویس است، اطلاعات مربوط به خطاها را به برنامه ها ارائه می دهد و درخواست هایی را ایجاد می کند لایه نمایشی. مثال: POP3، FTP.

اجرایی (لایه ارائه) لایه نمایشی)

این لایه وظیفه تبدیل پروتکل و رمزگذاری/رمزگشایی داده ها را بر عهده دارد. درخواست های برنامه دریافت شده از لایه برنامه را به قالبی برای انتقال از طریق شبکه تبدیل می کند و داده های دریافتی از شبکه را به فرمتی قابل درک توسط برنامه ها تبدیل می کند. در این سطح، فشرده‌سازی/فشرده‌سازی یا رمزگذاری/رمزگشایی داده‌ها و همچنین هدایت مجدد درخواست‌ها به منبع شبکه دیگری در صورتی که نمی‌توانند به صورت محلی پردازش شوند، قابل انجام است.

لایه 6 (نمایش) مدل مرجع OSI معمولاً یک پروتکل میانی برای تبدیل اطلاعات از لایه های مجاور است. این اجازه می دهد تا ارتباط بین برنامه های کاربردی در سیستم های کامپیوتری غیر مشابه به روشی شفاف برای برنامه ها برقرار شود. لایه ارائه قالب بندی و تبدیل کد را فراهم می کند. قالب بندی کد برای اطمینان از اینکه برنامه اطلاعاتی را برای پردازش دریافت می کند استفاده می شود که برای آن منطقی است. در صورت لزوم، این لایه می تواند از یک فرمت داده به فرمت دیگر ترجمه شود. لایه ارائه نه تنها با فرمت ها و ارائه داده ها سر و کار دارد، بلکه با ساختارهای داده ای که توسط برنامه ها استفاده می شود نیز سروکار دارد. بنابراین، لایه 6 سازماندهی داده ها را در حین انتقال آن فراهم می کند.

برای درک اینکه چگونه این کار می کند، تصور کنید که دو سیستم وجود دارد. یکی از کدهای مبادله اطلاعات ASCII باینری توسعه یافته (که توسط اکثر سازندگان رایانه دیگر استفاده می شود) برای نمایش داده ها استفاده می کند. اگر این دو سیستم نیاز به تبادل اطلاعات داشته باشند، یک لایه ارائه برای انجام تبدیل و ترجمه بین دو فرمت مختلف مورد نیاز است.

یکی دیگر از عملکردهایی که در لایه ارائه انجام می شود، رمزگذاری داده ها است که در مواردی که لازم است از اطلاعات ارسالی در برابر دریافت توسط گیرندگان غیرمجاز محافظت شود، استفاده می شود. برای انجام این کار، فرآیندها و کد در سطح view باید تبدیل داده را انجام دهند. در این سطح، برنامه های فرعی دیگری وجود دارند که متون را فشرده می کنند و تصاویر گرافیکی را به جریان بیت تبدیل می کنند تا بتوانند از طریق شبکه منتقل شوند.

استانداردهای سطح ارائه نیز نحوه ارائه گرافیک را تعریف می کنند. برای این منظور می توان از فرمت PICT، یک فرمت تصویری که برای انتقال گرافیک های QuickDraw بین برنامه های کامپیوترهای مکینتاش و پاور پی سی استفاده می شود، استفاده کرد. فرمت دیگر نمایش، فرمت فایل تصویری JPEG با برچسب است.

گروه دیگری از استانداردهای سطح ارائه وجود دارد که ارائه صدا و فیلم را تعریف می کند. اینها شامل رابط ابزار الکترونیکی موسیقی MPEG است که برای فشرده سازی و رمزگذاری ویدئوهای CD-ROM، ذخیره آنها به صورت دیجیتال و انتقال با سرعت تا 1.5 مگابیت بر ثانیه استفاده می شود. لایه جلسه)

سطح 5 مدل مسئول حفظ جلسه ارتباط است و به برنامه ها اجازه می دهد تا برای مدت طولانی با یکدیگر تعامل داشته باشند. لایه ایجاد/خاتمه جلسه، تبادل اطلاعات، همگام سازی کار، تعیین حق انتقال داده و نگهداری جلسه در طول دوره های عدم فعالیت برنامه را مدیریت می کند. همگام سازی انتقال با قرار دادن در جریان داده ارائه می شود نقاط کنترل، که از آنجا در صورت نقض تعامل، روند از سر گرفته می شود.

لایه انتقال لایه حمل و نقل)

سطح چهارم مدل به گونه ای طراحی شده است که داده ها را بدون خطا، تلفات و تکرار در ترتیبی که در آن ارسال شده اند ارائه دهد. در عین حال، مهم نیست که چه داده ای، از کجا و کجا منتقل می شود، یعنی خود مکانیسم انتقال را فراهم می کند. بلوک‌های داده را به قطعاتی تقسیم می‌کند که اندازه آن‌ها به پروتکل بستگی دارد، بلوک‌های کوتاه را در یک قطعه و بلوک‌های طولانی را تقسیم می‌کند. پروتکل های این لایه برای تعامل نقطه به نقطه طراحی شده اند. مثال: UDP.

کلاس های زیادی از پروتکل های لایه انتقال وجود دارد، از پروتکل هایی که فقط توابع انتقال اولیه را ارائه می دهند (مثلاً توابع انتقال داده بدون تأیید)، تا پروتکل هایی که اطمینان می دهند که بسته های داده های متعدد به ترتیب صحیح به مقصد تحویل می شوند. جریان ها، مکانیزم کنترل جریان داده ها را فراهم می کند و اعتبار داده های دریافتی را تضمین می کند.

برخی از پروتکل‌های لایه شبکه که پروتکل‌های بدون اتصال نامیده می‌شوند، تضمین نمی‌کنند که داده‌ها به ترتیبی که توسط دستگاه مبدأ ارسال شده‌اند به مقصد تحویل داده می‌شوند. برخی از لایه‌های انتقال با جمع‌آوری داده‌ها به ترتیب مناسب قبل از ارسال آن به لایه نشست، با این کار مقابله می‌کنند. داده های مالتی پلکسی (مالتی پلکسی) به این معنی است که لایه انتقال می تواند به طور همزمان چندین جریان داده را پردازش کند (جریان ها همچنین می توانند از برنامه های کاربردی مختلف) بین دو سیستم. مکانیزم کنترل جریان مکانیزمی است که به شما امکان می دهد میزان داده های منتقل شده از یک سیستم به سیستم دیگر را تنظیم کنید. پروتکل های لایه انتقال اغلب عملکرد کنترل تحویل داده را دارند و سیستم دریافت کننده داده را وادار می کنند تا تأییدیه هایی را به طرف ارسال کننده ارسال کند که داده ها دریافت شده اند.

لایه شبکه لایه شبکه)

سطح 3 مدل شبکه OSI برای تعیین مسیر انتقال داده طراحی شده است. مسئول ترجمه آدرس ها و نام های منطقی به آدرس های فیزیکی، تعیین کوتاه ترین مسیرها، سوئیچینگ و مسیریابی، نظارت بر مشکلات شبکه و ازدحام است. در این سطح کار می کند دستگاه شبکهمانند یک روتر

پروتکل های لایه شبکه داده ها را از مبدا به مقصد هدایت می کنند و می توانند به دو دسته تقسیم شوند: پروتکل های بدون اتصال و بدون اتصال.

می توانید عملکرد پروتکل ها را با برقراری اتصال با استفاده از مثال کار توصیف کنید گوشی معمولی. پروتکل های این کلاس با فراخوانی یا تنظیم مسیر بسته ها از مبدا به مقصد، انتقال داده را آغاز می کنند. پس از آن، انتقال اطلاعات سریال شروع شده و در پایان انتقال، اتصال قطع می شود.

پروتکل‌های بدون اتصال که داده‌های حاوی اطلاعات آدرس کامل را در هر بسته ارسال می‌کنند مشابه سیستم پستی کار می‌کنند. هر نامه یا بسته حاوی آدرس فرستنده و گیرنده است. در مرحله بعد، هر اداره پست میانی یا دستگاه شبکه اطلاعات آدرس را می خواند و در مورد مسیریابی داده ها تصمیم می گیرد. یک نامه یا بسته داده از یک دستگاه میانی به دستگاه دیگر منتقل می شود تا زمانی که به گیرنده تحویل داده شود. پروتکل های بدون اتصال تضمین نمی کنند که اطلاعات به ترتیبی که ارسال شده است به گیرنده برسد. هنگام استفاده از پروتکل های شبکه بدون اتصال، پروتکل های انتقال وظیفه تنظیم داده ها را به ترتیب مناسب دارند.

لایه پیوند لایه پیوند داده)

این لایه برای اطمینان از تعامل شبکه ها در لایه فیزیکی و کنترل خطاهایی که ممکن است رخ دهد طراحی شده است. داده های دریافتی از لایه فیزیکی را در فریم ها بسته بندی می کند، یکپارچگی را بررسی می کند، در صورت لزوم خطاها را تصحیح می کند (یک درخواست مکرر برای فریم آسیب دیده ارسال می کند) و آن را به لایه شبکه ارسال می کند. لایه پیوند می تواند با یک یا چند لایه فیزیکی تعامل داشته باشد و این تعامل را کنترل و مدیریت کند. مشخصات IEEE 802 این سطح را به 2 سطح فرعی تقسیم می کند - MAC (کنترل دسترسی رسانه) دسترسی به رسانه فیزیکی مشترک را تنظیم می کند، LLC (کنترل پیوند منطقی) خدمات سطح شبکه را ارائه می دهد.

در برنامه نویسی، این سطح نشان دهنده درایور کارت شبکه است، در سیستم عامل ها یک رابط برنامه نویسی برای تعامل سطوح کانال و شبکه با یکدیگر وجود دارد، این یک سطح جدید نیست، بلکه صرفاً اجرای یک مدل برای یک سیستم عامل خاص است. . نمونه هایی از این رابط ها: ODI،

لایه فیزیکی لایه فیزیکی)

پایین ترین سطح مدل به طور مستقیم برای انتقال جریان داده در نظر گرفته شده است. انتقال سیگنال های الکتریکی یا نوری را به کابل یا هوای رادیویی و بر این اساس، دریافت و تبدیل آنها به بیت های داده را مطابق با روش های رمزگذاری سیگنال های دیجیتال انجام می دهد. به عبارت دیگر، یک رابط بین یک حامل شبکه و یک دستگاه شبکه فراهم می کند.

منابع

• الکساندر فیلیمونوف ساخت شبکه های اترنت چندسرویس، bhv، 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• راهنمای فناوری شبکه یکپارچه //سیستم‌های سیسکو، ویرایش چهارم، ویلیامز 2005 ISBN 584590787X

بنیاد ویکی مدیا 2010 .