نموذج OSI هو إطار عمل مكون من 7 طبقات يساعدنا على فهم كيفية عمل الشبكات والبروتوكولات المستخدمة للتواصل بين الأجهزة المختلفة. دعونا نلقي نظرة عن كثب على هذا النموذج.
نموذج OSI: الاستخدامات والخصائص
إنه إطار عمل لتبادل البيانات
نموذج OSI هو إطار عمل لاتصالات البيانات. إنه نموذج مفاهيمي يصف كيفية نقل البيانات بين العقد الطرفية في الشبكة. يتكون نموذج OSI من سبع طبقات، ولكل منها وظائف ومسؤوليات محددة:
- التقسيم الطبقي
- التحكم في التدفق
- التخزين المؤقت والمزامنة
- الكشف و تصحيح الاخطاء
الطبقات الأربع الأولى (الطبقة المادية، وطبقة رابط البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة النقل) مسؤولة عن توفير نقل موثوق للمعلومات عبر الشبكات. إنها توفر آليات لضمان تسليم الرسائل بدون أخطاء عبر شبكات غير موثوقة مثل Ethernet أو WiFi وما إلى ذلك، في حين أن الطبقات الثلاث الأخيرة (طبقة الجلسة وطبقة العرض وطبقة التطبيق) مسؤولة عن وظائف المستوى الأعلى مثل المصادقة / التفويض وما إلى ذلك، والتي لا يمكن التعامل معها في المستويات الأدنى لأنها تتطلب معرفة عناوين الوجهة قبل إرسال كل رسالة.
إنه ليس نموذجًا ماديًا
نموذج OSI ليس نموذجًا ماديًا. إنه لا يصف كيفية بناء الشبكة فعليًا، ولا كيفية توصيل الشبكة فعليًا.
نموذج OSI هو ببساطة طريقة لوصف كيفية نقل البيانات عبر الشبكة.
حدد الوظائف المنطقية للشبكة.
نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة (OSI) هو إطار مفاهيمي يقسم الشبكة إلى سبع طبقات. تؤدي كل طبقة وظائف محددة وتستخدم بروتوكولات للتواصل مع الطبقات الأخرى. تم تطوير هذا النموذج من قبل المنظمة الدولية للمعايير (ISO) في عام 1984 وتم اعتماده على نطاق واسع في العديد من القطاعات، بما في ذلك شبكات الكمبيوتر والاتصالات.
لا يهدف نموذج مرجع OSI إلى أن يكون نموذجًا دقيقًا لكيفية عمل الشبكات فعليًا، بل يهدف إلى مساعدة المستخدمين على فهم كيفية عمل مكونات الشبكة المختلفة معًا على مستويات مختلفة من التجريد. الهدف من هذه المقالة ليس فقط شرح ما تفعله كل طبقة، ولكن أيضًا سبب وجودها وما هو الدور الذي تلعبه في بنية النظام الشاملة.
تقسيم حزمة البروتوكول إلى طبقات.
نموذج OSI هو إطار مفاهيمي لفهم كيفية نقل البيانات عبر الشبكة. يقوم بتقسيم حزمة البروتوكول إلى طبقات، كل منها يقوم بمجموعة محددة من المهام. كل طبقة مستقلة عن الطبقات الأخرى، ولكنها تتفاعل مع بعضها البعض لنقل المعلومات بين جهازين يقعان في طرفين متقابلين من الشبكة.
بالإضافة إلى تقسيم المهام حسب الوظيفة وتوفير هيكل منظم للاتصالات بين الأجهزة على أجهزة كمبيوتر أو شبكات مختلفة، يوفر OSI أيضًا إرشادات حول كيفية حدوث هذه التفاعلات داخل كل طبقة بحيث يكون هناك اتساق عبر جميع المنصات التي تستخدم نموذجها.
الطبقة الأولى هي الطبقة المادية.
- الطبقة الأولى هي الطبقة المادية.
- La طبقة النقل هو المسؤول عن النقل المادي للبيانات.
- طبقة رابط البيانات هي المسؤولة عن النقل المادي للبيانات.
- الطبقة الشبكية هي المسؤولة عن النقل المادي للبيانات.
الطبقة الثانية هي طبقة رابط البيانات.
تعتبر طبقة رابط البيانات مسؤولة عن تحديد الخصائص المادية للشبكة. بعبارة أخرى، فهو يحدد كيفية تشفير البيانات على الناقل وكيفية انتقال هذا الناقل عبر طوبولوجيا مادية (على سبيل المثال، ناقل أو نجمي).
وتحدد طبقة ارتباط البيانات أيضًا كيفية معالجة أجهزة الكمبيوتر داخل جزء شبكة LAN، بما في ذلك الطريقة التي تتواصل بها مع بعضها البعض باستخدام "المراسلة" لإنشاء اتصالات بينها وإرسال/استقبال الحزم عبرها.
توفر هذه الطبقة أيضًا مخططات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها، بحيث يمكن اكتشاف الرسائل الفاسدة قبل انتقالها إلى طبقات أعلى من مجموعة الكمبيوتر، حيث يمكن أن تتسبب في حدوث مشكلات مثل تعطل التطبيق أو حتى إعادة تشغيل الجهاز بالكامل.
الطبقة الثالثة هي طبقة الشبكة.
الطبقة الثالثة من نموذج OSI تسمى طبقة الشبكة. هذه الطبقة مسؤولة عن توجيه الحزم، مما يعني أنها تدير تدفق البيانات بين الشبكات والمضيفين المختلفة. كما أنه يتعامل مع العناوين ويوفر واجهة بين بروتوكولات الطبقة العليا (مثل TCP/IP) وبروتوكولات الطبقة السفلية (مثل Ethernet).
الطبقة الرابعة هي طبقة النقل.
تتولى طبقة النقل مسؤولية نقل البيانات من البداية إلى النهاية . فهي تضمن وصول البيانات إلى وجهتها وتساعد في تصحيح الأخطاء التي قد تحدث أثناء الإرسال.
الوظائف الرئيسية لهذه الطبقة هي:
- التحكم في الأخطاء والتحكم في التدفق (يوفر تسليمًا موثوقًا به).
- تجنب الازدحام (تأكد من وجود نطاق ترددي كافٍ لكل من يحتاج إليه).
الطبقة 5 هي طبقة الجلسة.
هذه الطبقة مسؤولة عن إنشاء وإدارة وإنهاء الجلسات بين التطبيقات. توفر طبقة الجلسة خدمات لطبقة العرض، مثل التحكم في الحوار، والمزامنة، والتحكم في التدفق. كما أنها تقدم خدمات لطبقة النقل من خلال ضمان نقل البيانات بشكل موثوق عبر شبكة داخلية دون فقدان أو تكرار وحدات المعلومات (الحزم).
تدعم طبقة الجلسة بروتوكولات مثل HTTP (بروتوكول نقل النص التشعبي)، وFTP (بروتوكول نقل الملفات)، وSMTP (بروتوكول نقل البريد البسيط)، وما إلى ذلك، والتي تستخدمها تطبيقات العميل/الخادم مثل متصفحات الويب أو عملاء البريد الإلكتروني، على التوالي.
من المهم فهم نموذج OSI لأنه يشرح كيفية عمل الشبكات وما تفعله مكوناتها.
نموذج OSI هو إطار عمل لفهم كيفية عمل الشبكات. إنه ليس نموذجًا ماديًا، بل إنه يقسم حزمة البروتوكول إلى طبقات. تتمتع كل طبقة بوظيفة محددة وتتواصل فقط مع الطبقات المجاورة لها أعلى أو أسفل منها في المكدس.
طبقات نموذج OSI: الملخص
نموذج OSI (الترابط بين الأنظمة المفتوحة) هو نموذج مفاهيمي يوفر إطارًا لفهم وتصميم أنظمة الاتصالات الشبكية. ينقسم هذا النموذج إلى سبع طبقات مختلفة، ولكل منها غرض محدد في عملية الاتصال بالشبكة. يتم وصف كل طبقة من نموذج OSI أدناه.
الطبقة المادية
تتولى هذه الطبقة معالجة الخصائص الفيزيائية للاتصال، مثل نوع الكابل ، وبنية الشبكة، والفولتية المستخدمة. ويتمثل غرضها الرئيسي في نقل بتات البيانات بين أجهزة الشبكة.
طبقة وصل البيانات
هذه الطبقة مسؤولة عن نقل البيانات بشكل موثوق عبر رابط مادي. يتحقق من سلامة البيانات ويمكنه تصحيح الأخطاء إذا لزم الأمر. بالإضافة إلى ذلك، تقوم هذه الطبقة بتعريف بروتوكولات مثل Ethernet لتنظيم تدفق البيانات إلى الإطارات.
طبقة الشبكة
تتولى هذه الطبقة مسؤولية توجيه البيانات عبر شبكات متعددة، حيث تستخدم عناوين IP لتحديد المسار الأمثل لإرسالها. كما تضمن هذه الطبقة وصول البيانات في حال كان حجمها كبيرًا جدًا بحيث لا يمكن إرسالها دفعة واحدة، وذلك باستخدام تقنيات التجزئة وإعادة التجميع.
غطاء النقل
تتولى هذه الطبقة نقل البيانات من طرف إلى طرف بين الأجهزة الطرفية. فهي تُنشئ جلسات اتصال، وتُقسّم البيانات، وتستخدم آليات التحكم في التدفق واكتشاف الأخطاء وتصحيحها لضمان اتصال موثوق.
طبقة الجلسة
تسمح هذه الطبقة بإنشاء جلسات الاتصال بين جهازين طرفيين والحفاظ عليها وإنهائها. فهو مسؤول عن إنشاء وإدارة معرفات الجلسة، بالإضافة إلى مزامنة الاتصالات لضمان وصول البيانات بالترتيب الصحيح.
طبقة العرض
هذه الطبقة مسؤولة عن تمثيل البيانات للتأكد من أن الأجهزة الطرفية قادرة على تفسير البيانات ومعالجتها بشكل صحيح. ويقوم بمهام مثل ضغط البيانات وتشفيرها، بالإضافة إلى تحويل التنسيقات لضمان التوافق بين الأنظمة.
طبقة التطبيقات
توفر هذه الطبقة خدمات الشبكة لتطبيقات المستخدم. يتضمن البروتوكولات والخدمات مثل HTTP وFTP وDNS وSMTP وما إلى ذلك. يسمح للتطبيقات بالتواصل ونقل البيانات عبر الشبكة.
تقوم كل طبقة من طبقات نموذج OSI بتقسيم وظائف الاتصال إلى مهام أصغر وأكثر قابلية للإدارة، مما يجعل تصميم وتنفيذ وصيانة أنظمة اتصالات الشبكة أسهل.
الخاتمة: نموذج OSI: الاستخدامات والخصائص
يعد نموذج OSI طريقة جيدة لفهم كيفية عمل الشبكات وما هي مكوناتها. ومن المفيد أيضًا إذا كنت تريد تصميم واحد بنفسك.