لايه ها در مدل مرجع OSI


در سال 1947 ISO استانداردهاي شبكه را معرفي كرد استانداردي از اين سازمان كه تمام جنبه هاي ارتباطات شبكه را در بر ميگيرد مدل OSI مي باشد. اين مدل در اواخر دهه 1970 معرفي شد.سيستم باز، مجموعه اي از پروتكلهاست كه موجب مي شود چند سيستم با معماري هاي مختلف با يكديگر ارتباط برقرار كنند به عبارت ديگر مدل OSI سعي دارد نشان دهد كه چگونه مي توان بدون تغيير در نرم افزار و سخت افزار سيستم هاي مختلف، بين انها ارتباط برقرار كرد.مدل OSI يك پروتكل نيست  بلكه مدلي براي درك وطراحي معماري شبكه است كه قابل انعطاف ، توانمند و كارا باشد.مدل OSI محيط كاري لايه اي براي طراحي سيستم هاي شبكه است اين مدل از هفت لايه مجزا ولي مرتبط با هم تشكيل شده است كه هر لايه بخشي از فرايند انتقال اطلاعات در شبكه را انجام مي دهد.

هفت لايه مدل OSI را مي توان به سه دسته تقسيم كرد. لايه هاي فيزيكي، پيوند داده و شبكه،لايه هاي پشتيبان شبكه هستند. اين لايه ها با جنبه فيزيكي انتقال داده ها سرو كار دارند(مثل مشخصات فيزيكي،اتصالات فيزيكي،آدرس دهي فيزيكي،زمانبندي انتقال و قابليت اعتماد).لايه هاي جلسه، نمايش و كاربرد ، لايه هاي پشتيبان كاربر هستند.اين لايه ها موجب مي شوند سيستم هاي نرم افزاري غير مرتبط ، با هم كار كنند.لايه انتقال اين دو دسته لايه ها را با هم ارتباط مي دهد و تضمين مي كند آنچه كه لايه هاي پايين تر انتقال داده اند ، به شكلي است كه لايه هاي بالاتر مي توانند از آن استفاده كنند.

انواع لایه در مدل OSI :

OSI

 

لایه فیزیکی :

اين لايه پايين ترين لايه در مدل OSI مي باشد اين لايه با موارد زير سرو كار دارد

1-خواص فيزيكي واسط ها و رسانه انتقال:

لايه فيزيكي، نوع رسانه انتقال و خواص واسط بين دستگاه ها و رسانه انتقال را تعريف مي كند.

2-نمايش بيت ها:

داده ها در لايه فيزيكي شامل رشته اي از بيت هاي بدون تفسير هستند.براي انتقال بيت ها بايد به سيگنال تبديل شوند(الكتريكي يا نوري).لايه فيزيكي نوع كدينگ را مشخص مي كند يعني چگونگي تبديل صفر ها و يك ها به سيگنال.

3-نرخ انتقال:

تعداد بيت هايي كه در هر ثانيه منتقل مي شوند در اين لايه تعريف مي شود.به عبارت ديگر لايه فيزيكي،پايداري هر بيت را تعريف مي كند و مشخص مي كند آن بيت چه مدت حضور دارد.

4-همگامي بيت ها:

ساعت هاي فرستنده و گيرنده بايد با هم همگام باشد.

5-پيكره بندي خط:

لايه فيزيكي با اتصال دستگاه هابا رسانه سرو كار دارد.در پيكره بندي نقطه به نقطه، دو دستگاه از طريق يك پيوند اختصاصي به هم وصل مي شوند و در پيكره بندي چند نقطه اي يك پيوند بين چند دستگاه مشترك است.

6-توپولوژي فيزيكي :

مشخص مي كند كه دستگاه ها چگونه به متصل هم مي شوند تا شبكه را ايجاد كنند

توپولوژي هاي ستاره، گذرگاه ، حلقه، مش و درختي از انواع رايج هستند.

7- حالت انتقال:

انتقال مي تواند يك طرفه ،دوطرفه ناهمزمان يا دو طرفه كامل باشد

لايه پيوند داده:

لايه فيزيكي را كه ابزارانتقال خام است به يك پيوند قابل اعتماد تبديل ميكند .اين لايه باعث مي شود لايه فيزيكي براي لايه بالايي (لايه شبكه) فاقد خطا باشد.

وظايف لايه پيوند داده عبارتند از:

1-قاب بندي:

رشته بيت هاي دريافتي از لايه شبكه به واحد هايي از داده ها به نام قاب تقسيم

مي شود.

2-آدرس دهي فيزيكي:

اگر قرار باشد قاب ها در سيستم هاي مختلفي در شبكه توزيع شوند،اين لايه سرايندي به قاب اضافه مي كند تا فرستنده و گيرنده قاب را مشخص نمايد.

اين آدرس معمولا روي كارت شبكه نوشته شده است.

3-كنترل جريان:

اگر نرخ دريافت داده ها در گيرنده كمتر از نرخ توليد داده ها در فرستنده باشد،اين لايه يك راهكار كنترل جريان را در نظر مي گيرد تا گيرنده آسيب نبيند.

4-كنترل خطا:

اين لايه از طريق افزودن راهكارهاي تشخيص و ارسال مجدد قاب هاي خراب يا مفقود،قابليت اعتماد را براي لايه فيزيكي فراهم مي كند.براي تشخيص قاب هاي تكراري نيز راهكاري ارئه ميدهد.كنترل خطا معمولا با افزودن دنباله اي به انتهاي قاب صورت مي گيرد.

5-كنترل دستيابي:

وقتي دو چند دستگاه به يك پيوند متصل مي شوند،پروتكلهاي اين لايه بايد مشخص كنند كه در هر لحظه كدام دستگاه مي تواند بر آن پيوند كنترل داشته باشد.

لایه شبکه :

اين لايه مسئول تحويل بسته از مبدا به مقصد است. ممكن است انتقال از طريق چند شبكه صورت گيرد بر خلاف لايه پيوند داده ها كه تحويل بسته هارا بين دو سيستم در يك شبكه كنترل مي كند لايه شبكه تضمين مي كند كه هر بسته از نقطه مبدا به نقطه انتهايي مي رسد. اگر دو سيستم در يك شبكه باشند نيازي به لايه شبكه نمي باشد در غير اين صورت نياز به لايه شبكه مي باشد.وظايف اين لايه عبارتند از:

1- آدرس دهي منطقي:

اگر بسته ارسالي از مرز شبكه عبور مي كند با يد از سيستم آدرس دهي منطقي استفاده كرد.به آدرس منطقي آدرسIP مي گويند.اين آدرس در ورژن هاي مختلف متفاوت مي باشد به عنوان مثال در IPV4 اين آدرس 32 بيتي است در حاليكه در IPV6 اين آدرس 128 بيتي است.

2-مسيريابي:

شبكه هاي مستقل از طريق مسيرياب ها به يكديگر متصل مي شوند.

لایه انتقال :

لايه انتقال مسئول تحويل فرايند به فرايند كل پيام است.فرايند برنامه اي كاربردي است كه در يك ميزبان اجرا مي شود. بر خلاف لايه شبكه كه تحويل مبدا به مقصد بسته ها را نظارت مي كند،اين لايه ارتباط بين بسته ها را تشخيص نمي دهد.با هر كدام به طور مستقل برخورد مي كند به طوري كهگويي دو قطعه به پيام جداگانه اي مربوط مي شود.از طرف ديگر لايه انتقال تضمين مي كند كه كل پيام به طور كامل و به ترتيب دريافت مي شود.براي اين كار كنترل خطا و كنترل جريان را در سطح مبدا و مقصد نظارت مي كند.وظايف اين لايه عبارتند از:

1-آدرس دهي نقطه سرويس:

كامپيوترها معمولا در هر زمان چندين برنامه را اجرا مي كنند.به همين دليل تحويل مبدا به مقصد نه تنها به معناي تحويل از يك كامپيوتر به كامپيوتر بعدي است،بلكه به معناي تحويل از يك فرايند(برنامه در حال اجرا)روي يك كامپيوتر به فرايند خاصي در كامپيوتر ديگرنيز هست. بنابراين ،سرايند لايه انتقال بايد شامل نوعي آدرس به نام آدرس نقطه سرويس(يا آدرس پورت)باشد.لايه شبكه ،هر بسته را به كامپيوتر مناسبي مي رساند و لايه انتقال كل پيام را به فرايند مناسبي درآن كامپيوتر تحويل مي دهد.

2-تكه تكه كردن و مونتاژ مجدد:

پيام به قطعات قابل انتقال تقسيم مي شود به طوري كه هر قطعه حاوي شماره ترتيب است. لايه انتقال با استفاده از اين شماره ها ،پيام را با رسيدن به مقصد،مونتاژ

مي كند . علاوه بر اين ،با اين شماره ها مي توان بسته هاي مفقود شده را شناسايي و جايگزين كرد.

3-كنترل اتصال:

لايه انتقال مي تواند اتصال گرا يا بي اتصال باشد.لايه انتقال بي اتصال،با هر قطعه به عنوان يك بسته مستقل رفتار مي كند و آن را به لايه انتقال ماشين مقصد تحويل

مي دهد. لايه انتقال اتصال گرا ،قبل از تحويل بسته ،با لايه انتقال در ماشين مقصد اتصال برقرار مي كند. پس از انتقال تمام داده ها، اتصال قطع مي شود

4-كنترل جريان:

همانند لايه پيوند داده ها،لايه انتقال مسئول كنترل جريان است.اما كنترل جريان در اين لايه ،به جاي اين كه در يك پيوند (شبكه) انجام گيرد،انتها به انتها است.

5-كنترل خطا:

همانند لايه پيوند داده ها،لايه انتقال مسئول كنترل خطا است.اما كنترل خطا در اين لايه به جاي اينكه در پيوند انجام شود،از فرايندي به فرايند ديگر صورت ميگيرد.

لايه انتقال در فرستنده تضمين مي كند كه كل پيام بدون خطا به لايه انتقال گيرنده

مي رسد . تصحيح خطا معمولا از طريق ارسال مجدد صورت مي گيرد.

لايه جلسه:

سرويس هاي ارائه شده توسط سه لايه اول براي بعضي از فرايند ها كافي نيستند.

لايه جلسه كنترلگر مذاكره شبكه است. تعامل بين سيستم هاي متصل به هم را برقرار،نگهداري و همگام مي كند.وظايف لايه جلسه عبارتند از:

1-كنترل مذاكره:

لايه جلسه اجازه مي دهد دو سيستم وارد مذاكره شوند.اجازه مي دهد ارتباط بين دو فرايند به صورت دو طرفه نا همزمان يا دو طرفه كامل باشد         2-همگام سازي:

لايه جلسه به فرايند اجازه مي دهد نقاط كنترلي (نقاط همگامي)را به رشته ي

داده ها اضافه كند.به عنوان مثال اگر سيستم ،فايلي به اندازه 2000 صفحه را ارسال كند،خوب است پس از هر 100 صفحه يك نقطه كنترلي قرار گيرد تا تضمين شود هر واحد 100 صفحه اي به طور مستقل دريافت و اعلام وصول مي شوند. در اين مورد اگر در حين انتقال صفحه 523 اشكالي پيش آيد،پس از ترميم سيستم فقط

صفحات 501 تا 523 بايد دوباره ارسال شوند.

لايه نمايش:

با معناي اطلاعات مبادله شده بين دو سيستم سروكار دارد.

وظايف اين لايه عبارتند از:

1-ترجمه:

فرايند ها بين دو سيستم اطلاعات را به شكل رشته هاي كاراكتري ،اعداد و غيره مبادله مي كنند. اطلاعات قبل از ارسال بايد به رشته بيتي تبديل شوند. چون كامپيوتر هاي مختلف ،از سيستم هاي كد كذاري مختلفي استفاده مي كنند،لايه نمايش مسئول اداره كردن روشهاي مختلف كدگذاري است.لايه نمايش در فرستنده،اطلاعات را از فرمت خاص فرستنده به فرمت مشترك تبديل مي كند. لايه نمايش در گيرنده،فرمت مشترك را به فرمت مناسب براي گيرنده تبديل مي كند.

2-رمزنگاري:

براي انتقال اطلاعات حساس،سيستم بايد قادر باشد محرمانگي را حفظ كند.رمزنگاري به معناي اين است كه فرستنده،اطلاعات اصلي را به شكل ديگري تبديل مي كند و پيام حاصل را به شبكه مي فرستد.رمزگشايي فرايند معكوسي را انجام مي دهد تا پيام رمزي رابه شكل اصلي در آورد.

3- فشرده سازي:

فشرده سازي داده ها ،از تعداد بيت هاي موجود در اطلاعات مي كاهد.فشرده سازي داده ها در انتقال چند رسانه اي مثل متن،صوت و تصوير مناسب است.

لايه كاربرد:

لايه كاربرد كاربر را قادر مي سازد به شبكه دسترسي داشته باشد. واسط هاي كاربر را هم فراهم مي كند و از سرويسهايي مثل پست الكترونيك،دستيابي به فايل راه دور و انتقال آن ،مديريت بانك اطلاعاتي مشترك و انواع ديگري از سرويس اطلاعات توزيعي پشتيباني مي كند.بعضي از سرويس هاي ارائه شده توسط اين لايه عبارتند از پايانه مجازي شبكه،انتقال،دستيابي و مديريت فايل (FTAM) ،سرويس نامه و سريس هاي دايركتوري

 

 

 

مطالب مرتبط با لايه ها در مدل مرجع OSI

ارسال نظر برای این مطلب

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.