لایه های مدل مرجع OSI یا Open System Interconnection در شبکه

مدل مرجع OSI (لایه OSI) چیست

واژه OSI مخفف کلمه Open System Interconnection است و شامل هفت لایه مختلف در شبکه می باشد که این لایه ها هر کدام در شبکه وظیفه و کار خاص خود را بر عهده دارند. لایه های مدل مرجع OSI بین لایه بالای و لایه پایینی خود در ارتباط بوده و به /انها سرویس می دهد در واقع هر لایه به لایه بالاتر و پایینتر خود وابسته است می باشد.

هفت لایه مدل مرجع OSI

1- لایه فیزیکی یا Physical Layer

لایه فیزیکی پایین ترین لایه مدل مرجع OSI می باشد و این لایه به ویژگی های سخت افزاری کارت شبکه می پردازد و به زمان بندی و ولتاژ برقی که در رسانه داده می شود اشاره می کند و مشخص می کند که اطلاعات به چه شکل و از چه طریقی به رسانه ها انتقال دهیم. عملیات Coding که به معنی تعیین کردن صفر و یک در رسانه است در این لایه انجام می شود.

کار های انجام شده در لایه فیزیکی :

• خواص فیزیکی واسط ها و رسانه انتقال
• نمایش بیت ها
• نرخ انتقال
• همگامی بیت ها
• پیکره بندی خط
• توپولوژی فیزیکی
•  حالت انتقال

2- لایه پیوند داده یا  Data Link Layer

لایه پیوند داده در واقع لایه فیزیکی را که ابزار انتقال خام اطلاعات است به یک پیوند قابل اعتماد تبدیل میکند و باعث می شود لایه فیزیکی برای لایه بالای یا همان لایه شبکه بدون خطا و ایراد بماند.

لایه پیوند به دو زیر لایه Media Access Control و Media Access Control تقسیم می شود :

• MAC یا Media Access Control : شناسه سخت افزاری کامپیوتر همان آدرس MAC که کارت شبکه را به شبکه معرفی می کندو در موقع ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده روی کارت شبکه قرار دارد و مهم ترین فاکتور در آدرس دهی کامپیوتر که از طریق آن بسته های اطلاعاتی را دریافت و ارسال می کند.
• LLC یا Logical Link Control : زیر لایه LLC در واقع وظیفه کنترل Frame Synchronization، یکپارچه سازی فریم و خطایابی را در لایه پیوند داده را بر عهده دارد.

وظایف لایه پیوند داده عبارتند از :

• قاب بندی
• آدرس دهی فیزیکی
• کنترل جریان
• کنترل خطا
• کنترل دستیابی

3- لایه شبکه یا Network Layer

لایه شبکه در مدل مرجع OSI مسئول تحویل بسته از سیستم مبدا به سیستم مقصد است و ممکن است این انتقال با استفاده از چند شبکه انجام شود همچنین لایه شبکه تضمین می کند که هر بسته از نقطه مبدا به نقطه انتهایی خواهد رسید.

وظایف لایه شبکه عبارتند از :

• تعیین وضعیت رسیدن داده ها به مقصد
• آدرس دهی  و مسیریابی منطقی
• مدیریت خطا در لایه، ترتیب دهی بسته های اطلاعاتی و کنترل آنها

ترتیب بسته های اطلاعاتی مهم است چون هر پروتکل برای خود یک بسته اطلاعاتی تعریف کرده و در بعضی مواقع بسته های اطلاعاتی از این حجم تعریف شده بیشتر می شوند و به بسته های کوچکتر تقسیم می شوند و برای هر یک از آنها یک نوبت یا Sequence داده می شود که مشخص شود کدام بسته اول است و کدام بسته دوم. که در اصطلاح به این عدد Sequence Number گفته می شود. بعد از دریافت بسته های اطلاعاتی در مقصد توسط لایه شبکه این Sequence Number چک می شود و توسط Sequence Number اطلاعات به حالت او برمی گردد و اگر بسته ای درست دریافت نشد از طریق چک کردن عدد مشخص می شود و مجددا درخواست داده می شود.

4- لایه انتقال یا Transport Layer

نگهداری و کنترل ریزش اطلاعات یا Flow Control در مدل مرجع OSI بر عهده لایه انتقال می باشد. لایه انتقال، اطلاعات هر نرم افزار را در دریافت و در قالب یک رشته کلی در می آورد و وظیفه دارد کنترل خطا در هنگام ارسال اطلاعات را روی شبکه برعهده داشته باشد و از رسیدن درست اطلاعات به مقصد اطمینان حاصل کند و پروتکل های اتصال گرا ( Connection Oriented) یا غیر انتصال گرا (Connection Less) هم در این لایه فعالیت می کنند.

وظایف لایه انتقال عبارتند از :

• آدرس دهی نقطه سرویس
• تکه تکه کردن و مونتاژ مجدد
• کنترل اتصال
• کنترل جریان
• کنترل خطا

5- لایه نشست یا جلسه یا Session Layer

وقتی داده ها برای فرستادن توسط شبکه قابل درک شدند ماشین ارسال کننده یک Session ایجاد می کند درست مثل ارتباطی که از طریق تلفن انجام می شود. لایه نشست وظیفه مدیریت و نگهداری و خاتمه یک Session را با کامپیوتر برعهده دارد و بیشتر با لایه کاربرد مرتبط است تا لایه فیزیکی. Session ها نرم افزارهای کاربردی هستند که برای خودشان Session یا نرم افزار مقصد ایجاد می کنند در نتیجه هر یک از نرم افزارهایی که کاربران استفاده می کنند یک Session با نرم افزار مقصد خود برقرار می کند که هر کدام برای خود منابع منحصر به فردی دارد.

وظایف لایه نشست عبارتند از :

• کنترل مذاکره
• همگام سازی

6- لایه نمایش یا Presentation Layer

لایه نمایش اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت می کند و در قالبی در می آورد که لایه های پایین تر بتوانند درک کنند و برعکس این کار را نیز انجام می دهد. وقتی اطلاعات از لایه نشست وارد این لایه می شود آنها را به گونه ای تبدیل می کند که لایه کاربرد بتواند آنها را درک کند. دلیل اهمیت لایه نمایش این است که نرم افزارهای اطلاعات را به روش و شکل های مختلف نسبت به یکدیگر بر روی شبکه می فرستد. وظیفه اصلی لایه نمایش قالب بندی اطلاعات با Formatting، رمز نگاری و فشرده سازی می باشد.

وظایف لایه نمایش عبارتند از :

• قالب بندی اطلاعات
• رمزنگاری
• فشرده سازی

7- لایه کاربردی یا Application Layer

بالاترین لایه در مدل مرجع OSI لایه Application Layer است و به هیچ عنوان با نرم افزارهای کاربردی ارتباط ندارد و تنها تشابه اسمی دارد و برای ارتباط نرم افزارهای کاربردی لایه محیطی را ایجاد می کند. کاربری با استفاده از نرم افزار Internet Explorer می خواهد با پروتکل FTP یک فایل به شبکه انتقال دهد وظیفه لایه کاربرد برقرار کردن ارتباط با پروتکل FTP برای انتقال فایل است و بطور مستقیم این پروتکل برای کاربران قابل دسترس نیست و تنها یک رابط بین کاربر و شبکه است.

سرویس های ارائه شده در لایه کاربردی عبارتند از :

• پایانه مجازی شبکه
• انتقال
• دستیابی و مدیریت فایل
• سرویس نامه
• سریس های دایرکتوری