لایه OSI در شبکه های کامپیوتری

کاربرد لایه OSI در شبکه‌های کامپیوتری

وقتی درباره سوییچ های لایه دوم و سوم صحبت می کنیم در واقع به لایه هایی از یک مدل پروتکل جنریک OSI یا Open Systems Interconnection اشاره می کنیم. که عموما از آن برای توصیف ارتباطات شبکه استفاده می شود. وقتی قاعده مشترکی برای انتقال و دریافت بسته های داده وجود نداشته باشد ارتباطات داده ای بین شبکه های مختلف امکان پذیر نیست. این قواعد را با نام پروتکل می شناسیم که در میان آنها (Transmission Control Protocol (TCP)/Internet Protocol (IP جزئی از پرکاربردترین هاست. این مدل پروتکل بیشتر برای توصیف شبکه به کار می رود و نسبت به مدل OSI قدیمی تر است. هر دو مدل لایه های بسیاری دارند.

لایه ۱: لایه فیزیکی

این لایه مشخصات الکتریکی و فیزیکی اتصال داده را تعیین می کند. برای مثال، نحوه قرار گیری کانکتورها، ولتاژ عملکرد یک کابل الکتریکی، مشخصات کابل فیبر نوری و فرکانس تجهیزات بی سیم. این لایه مسئولیت انتقال و پذیرش داده های خام بدون ساختار واسطه فیزیکی را به عهده دارد. کنترل نرخ بیت در لایه فیزیکی انجام می شود. این لایه مربوط به تجهیزات سطح پایین شبکه می باشد و به هیچ عنوان ارتباطی با پروتکل ها و دیگر موارد سطح بالاتر ندارد.

لایه ۲: لایه لینک دیتا

این لایه انتقال نود به نود را میسر می سازد. و در واقع یک لینک بین دو نود است به طور مستقیم به هم متصل می باشند. این لایه بستن و باز کردن داده در فریم ها را به عهده دارد. برای آغاز وپایان یک ارتباط میان دو وسیله که به شکل فیزیکی به هم متصلند پروتکلی مانند Point-to-Point Protocol یا PPP تعریف می کند. لایه لینک داده عموما به دو زیرلایه ی (media accescontrol (MAC و (logic link control (LLC تقسیم می شود. لایه MAC چگونگی دسترسی یک تجهیز شبکه به media و اجازه انتقال داده را کنترل می کند. LLC مسئولیت شناسایی و محفظه بندی پروتکل های لایه شبکه را به عهده دارد و بررسی خطا و همگام سازی فریم ها را کنترل می کند.

لایه ۳: لایه شبکه

لایه شبکه مسیریابی بسته ها را از طریق توابع سوییچ و آدرسی دهی منطقی انجام می دهد. یک شبکه واسطه ای است که تعداد زیادی نود می توانند در آن به هم متصل شوند. هر نود یک آدرس دارد. وقتی نود می خواهد پیامی را به دیگر نود ها منتقل کند تنها می تواند محتوای پیام و آدرس نود مقصد را فراهم کند، سپس شبکه راه رساندن آن پیام به نود مقصد را می یابد. اگر پیغام خیلی طولانی باشد شبکه می تواند آن را به چند قسمت در یک گره بشکند و آنها را جداگانه بفرستد و بخش های آن را در نودی دیگر مجددا سرهم کند.

لایه ۴: لایه انتقال

لایه انتقال از طریق یک یا تعداد بیشتری شبکه توالی توابع و ابزار انتقال از مبدا به میزبان مقصد را فراهم می کند. در حالی که توابع کیفیت سرویس را ثابت نگاه داشته و تحویل کامل داده ها را تضمین می کند. تمامیت داده می تواند از طریق تصحیح خطا و توابعی مشابه گارانتی شوند. همچنین این لایه توابع صریح کنترل جریان را فراهم می کند. اگر چه به طور دقیق مطابق با مدل OSI نیست اما پروتکل هایTCP و User Datagram (UDP) پروتکل ضروری در لایه ۴ هستند.

لایه ۵: لایه ارتباطات

این لایه مکالمات (ارتباطات) بین کامپیوترها را کنترل می کند. این لایه ارتباط بین کاربرد های محلی و راه دور را ایجاد، مدیریت، حفظ و در نهایت قطع می کند. همچنین نرم افزار لایه پنج توابع تصدیق و اجازه عبور را کنترل می کند. این لایه داده تحویل داده شده را نیز تایید می کند. این لایه عموما به صورت ضمنی در کاربری های محیطی شبکه که از تماس از راه دور استفاده می کنند به کار گرفته می شود.

لایه ۶: لایه ارائه

این لایه داده را برای تضمین تطابق بین منابع ارتباطی بررسی می کند. و داده را به فرمی که سطح کاربرد و سطوح پایین تر بپذیرند ترجمه می کند. هر گونه قالب بندی اطلاعات مورد نیازیا تبدیل کد نیز توسط لایه ششم انجام می شود، مانند تبدیل یک فایل متنی رمزگذاری باینری کد شده (EBCDIC) به یک کد متنی کد متنی استاندارد آمریکا برای تبادل اطلاعات (ASCII). همین فرایند برای فشرده سازی اطلاعات و رمزگذاری صدق می کند.به عنوان مثال، تماس های ویدئویی در طول انتقال به گونه ای فشرده می شود که بتواند سریعتر انتقال یابد و داده ها در طرف دریافت کننده بازیابی می شوند. برای داده هایی که دارای الزامات امنیتی بالا هستند، مانند پیام متنی حاوی رمز عبور شما، در این لایه رمزگذاری میشود.

لایه ۷: لایه کاربرد

لایه کاربرد مدل OSI به طور مستقیم با برنامه های کاربردی نرم افزار در تعامل است. تا توابع ارتباطی را در طبق نیاز، و طوری نزدیک ترین حالت ممکن به کاربران نهایی باشدایجاد کند. توابع لایه کاربرد معمولا شامل تاییددر دسترس بودنطرفین ارتباط و منابع برای پشتیبانی از هر گونه انتقال داده است. این لایه همچنین پروتکل هایی را برای برنامه های پایانی تعریف می کند مانند سیستم نام دامنه (DNS)، پروتکل انتقال فایل (FTP)، پروتکل انتقال پرونده (HTTP)، پروتکل دسترسی به پیغام اینترنت (IMAP)، پروتکل پست (POP) پروتکل (SMTP)، پروتکل مدیریت ساده شبکه (SNMP)، و Telnet (یک شبیه سازی ترمینال).