โมเดล OSI เป็นกรอบงาน 7 ชั้นที่ช่วยให้เราเข้าใจวิธีการทำงานของเครือข่ายและโปรโตคอลที่ใช้ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ มาดูโมเดลนี้ให้ละเอียดยิ่งขึ้นดีกว่า
OSI Model: การใช้งานและลักษณะเฉพาะ
เป็นกรอบการทำงานเพื่อการสื่อสารข้อมูล
แบบจำลอง OSI เป็นกรอบการทำงานด้านการสื่อสารข้อมูล เป็นแบบจำลองแนวคิดที่อธิบายถึงวิธีการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโหนดปลายทางในเครือข่าย แบบจำลอง OSI ประกอบด้วย 7 ชั้น โดยแต่ละชั้นจะมีฟังก์ชันและความรับผิดชอบที่เฉพาะเจาะจง:
- การแบ่งชั้น
- ควบคุมความฟลูโจ
- การบัฟเฟอร์และการซิงโครไนซ์
- การตรวจจับและ แก้ไขข้อผิดพลาด
สี่ชั้นแรก (ชั้นกายภาพ ชั้นลิงก์ข้อมูล ชั้นเครือข่าย และชั้นการขนส่ง) มีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายอย่างเชื่อถือได้ เลเยอร์เหล่านี้ให้กลไกเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งข้อความผ่านเครือข่ายที่ไม่น่าเชื่อถือ เช่น อีเทอร์เน็ตหรือ WiFi เป็นต้น จะปราศจากข้อผิดพลาด ในขณะที่เลเยอร์สามชั้นสุดท้าย (เลเยอร์เซสชัน เลเยอร์การนำเสนอ และเลเยอร์แอปพลิเคชัน) มีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานในระดับที่สูงกว่า เช่น การรับรองความถูกต้อง/การอนุญาต เป็นต้น ซึ่งไม่สามารถจัดการได้ในระดับที่ต่ำกว่า เนื่องจากต้องทราบที่อยู่ปลายทางก่อนจะส่งข้อความแต่ละข้อความ
มันไม่ใช่แบบจำลองทางกายภาพ
แบบจำลอง OSI ไม่ใช่แบบจำลองทางกายภาพ ไม่ได้อธิบายว่าเครือข่ายถูกสร้างขึ้นทางกายภาพอย่างไร หรือเชื่อมต่อเครือข่ายทางกายภาพอย่างไร
โมเดล OSI เป็นเพียงวิธีหนึ่งในการอธิบายว่าข้อมูลถูกส่งผ่านเครือข่ายอย่างไร
อธิบายโครงร่างฟังก์ชันเชิงตรรกะของเครือข่าย
แบบจำลองการเชื่อมต่อระบบเปิด (OSI) เป็นกรอบแนวคิดที่แบ่งเครือข่ายออกเป็น 1984 ชั้น แต่ละชั้นทำหน้าที่เฉพาะและใช้โปรโตคอลในการสื่อสารกับชั้นอื่น แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาโดยองค์กรระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) ในปี พ.ศ. XNUMX และได้รับการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายภาคส่วน รวมถึงเครือข่ายคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม
แบบจำลองอ้างอิง OSI ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อเป็นแบบจำลองที่ชัดเจนว่าเครือข่ายทำงานอย่างไรจริงๆ แต่มีไว้เพื่อช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครือข่ายทำงานร่วมกันอย่างไรในระดับการแยกส่วนที่แตกต่างกัน เป้าหมายของบทความนี้ไม่เพียงแต่จะอธิบายว่าแต่ละเลเยอร์ทำหน้าที่อะไร แต่ยังรวมถึงเหตุผลที่เลเยอร์ดังกล่าวมีอยู่และมีบทบาทอย่างไรในสถาปัตยกรรมระบบโดยรวมด้วย
แบ่งโปรโตคอลสแต็คออกเป็นชั้นๆ
แบบจำลอง OSI เป็นกรอบแนวคิดในการทำความเข้าใจว่าข้อมูลถูกส่งผ่านเครือข่ายอย่างไร มันแบ่งโปรโตคอลสแต็กออกเป็นหลายชั้น โดยแต่ละชั้นจะทำหน้าที่ชุดงานเฉพาะเจาะจง แต่ละชั้นเป็นอิสระจากชั้นอื่นๆ แต่จะโต้ตอบกันเพื่อส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องที่อยู่คนละปลายของเครือข่าย
นอกเหนือจากการแบ่งงานตามฟังก์ชันและจัดทำโครงสร้างที่เป็นระเบียบสำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์บนคอมพิวเตอร์หรือเครือข่ายที่แตกต่างกันแล้ว OSI ยังให้แนวปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีการที่การโต้ตอบเหล่านี้ควรเกิดขึ้นภายในแต่ละเลเยอร์เพื่อให้มีความสอดคล้องกันระหว่างแพลตฟอร์มทั้งหมดที่ใช้โมเดลนี้
เลเยอร์ที่ 1 เป็นเลเยอร์กายภาพ
- เลเยอร์ที่ 1 เป็นเลเยอร์กายภาพ
- La ชั้นขนส่ง มีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลทางกายภาพ
- เลเยอร์ลิงก์ข้อมูลมีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลทางกายภาพ
- เลเยอร์เครือข่ายมีหน้าที่รับผิดชอบการส่งข้อมูลทางกายภาพ
เลเยอร์ที่ 2 เป็นเลเยอร์เชื่อมโยงข้อมูล
ชั้นลิงก์ข้อมูลมีหน้าที่รับผิดชอบในการกำหนดลักษณะทางกายภาพของเครือข่าย กล่าวอีกนัยหนึ่ง จะกำหนดว่าข้อมูลจะถูกเข้ารหัสบนเครือข่ายพาหะอย่างไร และเครือข่ายพาหะจะเดินทางผ่านโทโพโลยีทางกายภาพ (เช่น บัสหรือดาว) ได้อย่างไร
เลเยอร์ลิงก์ข้อมูลยังระบุถึงคอมพิวเตอร์ต่างๆ ภายในเซกเมนต์ LAN อีกด้วย รวมถึงวิธีที่คอมพิวเตอร์เหล่านี้สื่อสารกันโดยใช้ "การส่งข้อความ" เพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ และส่ง/รับแพ็คเก็ตข้ามคอมพิวเตอร์เหล่านั้น
นอกจากนี้ เลเยอร์นี้ยังมีรูปแบบการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด เพื่อให้สามารถตรวจพบข้อความที่เสียหายได้ก่อนที่จะส่งไปยังเลเยอร์ที่สูงกว่าของสแต็กคอมพิวเตอร์ ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น แอพพลิเคชั่นหยุดทำงานหรือแม้กระทั่งเครื่องทั้งหมดรีบูตได้
เลเยอร์ที่ 3 เป็นเลเยอร์เครือข่าย
ชั้นที่สามของโมเดล OSI เรียกว่าชั้นเครือข่าย เลเยอร์นี้รับผิดชอบการกำหนดเส้นทางแพ็คเก็ต ซึ่งหมายถึง เลเยอร์นี้จัดการการไหลของข้อมูลระหว่างเครือข่ายและโฮสต์ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังจัดการการระบุที่อยู่และให้อินเทอร์เฟซระหว่างโปรโตคอลชั้นบน (เช่น TCP/IP) และโปรโตคอลชั้นล่าง (เช่น อีเทอร์เน็ต)
เลเยอร์ที่ 4 เป็นเลเยอร์การขนส่ง
ชั้นการขนส่ง (Transport layer) มีหน้าที่รับผิดชอบใน การถ่ายโอน ข้อมูล ตั้งแต่ต้นจนจบ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะไปถึงปลายทางและช่วยแก้ไขข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการส่ง
หน้าที่หลักของเลเยอร์นี้คือ:
- การควบคุมข้อผิดพลาดและการควบคุมการไหล (ให้การส่งมอบที่เชื่อถือได้)
- หลีกเลี่ยงความแออัด (ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีแบนด์วิดท์เพียงพอสำหรับทุกคนที่ต้องการ)
เลเยอร์ที่ 5 เป็นเลเยอร์เซสชัน
เลเยอร์นี้รับผิดชอบในการสร้าง จัดการ และยุติเซสชันระหว่างแอปพลิเคชัน เลเยอร์เซสชันให้บริการแก่เลเยอร์การนำเสนอ เช่น การควบคุมบทสนทนา การซิงโครไนซ์ และการควบคุมการไหล นอกจากนี้ยังให้บริการแก่เลเยอร์การขนส่งโดยการรับประกันการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ผ่านเครือข่ายภายในโดยไม่สูญหายหรือซ้ำซ้อนของหน่วยข้อมูล (แพ็คเก็ต)
เลเยอร์เซสชันรองรับโปรโตคอลต่างๆ เช่น HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ฯลฯ ซึ่งใช้โดยแอปพลิเคชันไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์ เช่น เว็บเบราว์เซอร์หรือไคลเอนต์อีเมล ตามลำดับ
การทำความเข้าใจโมเดล OSI เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากจะอธิบายได้ว่าเครือข่ายทำงานอย่างไร และส่วนประกอบต่างๆ ของเครือข่ายทำหน้าที่อะไร
แบบจำลอง OSI เป็นกรอบการทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าเครือข่ายทำงานอย่างไร มันไม่ใช่แบบจำลองทางกายภาพ แต่จะแบ่งสแต็กโปรโตคอลออกเป็นชั้นๆ แต่ละชั้นจะมีฟังก์ชันเฉพาะและติดต่อสื่อสารเฉพาะกับชั้นที่อยู่ติดกันที่อยู่เหนือหรือต่ำกว่าในสแต็กเท่านั้น
เลเยอร์โมเดล OSI: สรุป
แบบจำลอง OSI (Open Systems Interconnection) เป็นแบบจำลองแนวคิดที่ให้กรอบสำหรับการทำความเข้าใจและการออกแบบระบบการสื่อสารเครือข่าย แบบจำลองนี้แบ่งออกเป็น 7 ชั้นที่แตกต่างกัน โดยแต่ละชั้นมีวัตถุประสงค์เฉพาะในกระบวนการสื่อสารเครือข่าย แต่ละชั้นของโมเดล OSI มีรายละเอียดดังต่อไปนี้
ชั้นกายภาพ
ชั้นนี้ทำหน้าที่จัดการคุณลักษณะทางกายภาพของการเชื่อมต่อ เช่นประเภทสายเคเบิลโครงสร้างเครือข่าย และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ จุดประสงค์หลักคือการส่งข้อมูลบิตระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย
ชั้นลิงค์ข้อมูล
เลเยอร์นี้รับผิดชอบการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ผ่านลิงก์ทางกายภาพ ตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลและสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้หากจำเป็น นอกจากนี้ เลเยอร์นี้ยังกำหนดโปรโตคอล เช่น อีเทอร์เน็ต เพื่อจัดระเบียบการไหลของข้อมูลลงในเฟรม
เลเยอร์เครือข่าย
ชั้นนี้มีหน้าที่ในการกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูลข้ามเครือข่ายหลายเครือข่าย โดยใช้ที่อยู่ IPในการพิจารณาเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับการส่งข้อมูล นอกจากนี้ ชั้นนี้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะถูกส่งถึงปลายทางโดยใช้เทคนิคการแบ่งส่วนและการประกอบใหม่ หากข้อมูลมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะส่งได้ทั้งหมดในครั้งเดียว
ชั้นขนส่ง
ชั้นนี้ทำหน้าที่จัดการการถ่ายโอนข้อมูล แบบครบวงจร ระหว่างอุปกรณ์ปลายทาง โดยจะสร้างเซสชันการสื่อสาร แบ่งส่วนข้อมูล และใช้ กลไก การควบคุมการไหลของข้อมูลรวมถึงการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการสื่อสารมีความน่าเชื่อถือ
เลเยอร์เซสชั่น
เลเยอร์นี้ช่วยให้สามารถสร้าง บำรุงรักษา และยุติเซสชั่นการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ปลายทางทั้งสองเครื่องได้ มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างและจัดการตัวระบุเซสชัน รวมถึงการซิงโครไนซ์การสื่อสารเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมาถึงในลำดับที่ถูกต้อง
ชั้นการนำเสนอ
เลเยอร์นี้รับผิดชอบการแสดงข้อมูลเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ปลายทางสามารถตีความและประมวลผลข้อมูลได้อย่างถูกต้อง ดำเนินการงานต่างๆ เช่น การบีบอัดข้อมูลและการเข้ารหัส ตลอดจนการแปลงรูปแบบเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานร่วมกันระหว่างระบบต่างๆ
ชั้นแอปพลิเคชัน
เลเยอร์นี้ให้บริการเครือข่ายแก่แอปพลิเคชันของผู้ใช้ รวมถึงโปรโตคอลและบริการต่างๆ เช่น HTTP, FTP, DNS, SMTP เป็นต้น ช่วยให้แอปพลิเคชั่นสื่อสารและถ่ายโอนข้อมูลผ่านเครือข่าย
แต่ละชั้นของโมเดล OSI จะแบ่งฟังก์ชันการสื่อสารออกเป็นงานย่อยๆ ที่จัดการได้ง่ายขึ้น ทำให้การออกแบบ การใช้งาน และการบำรุงรักษาระบบสื่อสารเครือข่าย ทำได้ง่ายขึ้น
บทสรุป: OSI Model: การใช้งานและลักษณะเฉพาะ
โมเดล OSI เป็นวิธีที่ดีในการทำความเข้าใจว่าเครือข่ายทำงานอย่างไรและมีส่วนประกอบอะไรบ้าง มันยังมีประโยชน์หากคุณต้องการออกแบบด้วยตัวเอง