▷ نموذج Osi: ما هو وماذا يستخدم من أجله

سنحاول في هذه المقالة تحديد ما هو نموذج OSI بالتفصيل. على الرغم من حقيقة أن نموذج الشبكة المستخدم في الشبكات المحلية لا يتطابق نظريًا مع نموذج الاتصال هذا ، إلا أنه يمتلك العديد من الخصائص الخاصة به. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نأخذ في الاعتبار أن هذا يختلف باختلاف طوبولوجيا الشبكة المختلفة المستخدمة خاصة في بيئات الأعمال والشركات الكبيرة. ما ينوي نموذج OSI هو أننا نفهم بطريقة موحدة مستويات الاتصال المختلفة.

فهرس المحتويات

حاليا لدينا دائما بناء نماذج موحدة لجوانب مختلفة من بيئتنا. نرى هذا بشكل أكثر حدة في بروتوكولات الاتصالات بين الآلات. يعد التقييس ضروريًا لبيئة يوجد فيها عدد كبير من الشبكات وأنواع الآلات المتصلة بها ، ناهيك عن العدد الكبير من مشغلي الاتصالات السلكية واللاسلكية الموجودة في السوق.

مثال على ذلك هو النموذج الذي اقترحته ISO ، وقد كان هذا المفتاح لتحقيق تطوير هذه الاتصالات بدقة بين العديد من العناصر التي تختلف تمامًا عن بعضها البعض. دعونا الآن نرى بالتفصيل نقاط اهتمامه الرئيسية.

ما هو نموذج OSI

تم تطوير نموذج OSI في عام 1984 من قبل منظمة ISO (المنظمة الدولية للتوحيد القياسي). يتبع هذا المعيار الهدف الطموح المتمثل في إدارة ربط نظام من أصل مختلف بحيث يمكن لهذا تبادل المعلومات دون أي نوع من العوائق بسبب البروتوكولات التي عملوا بها بطريقتهم الخاصة وفقًا لمصنعهم.

يتكون نموذج OSI من 7 طبقات أو مستويات تجريد. سيكون لكل من هذه المستويات وظائفه الخاصة بحيث يتمكنون معًا من تحقيق هدفهم النهائي. على وجه التحديد ، يتيح هذا الفصل إلى مستويات الاتصال البيني للبروتوكولات المختلفة من خلال تركيز وظائف محددة في كل مستوى من مستويات التشغيل.

شيء آخر يجب أخذه في الاعتبار هو أن نموذج OSI ليس تعريفًا للطبولوجيا أو نموذج الشبكة في حد ذاته. كما أنه لا يحدد أو يحدد البروتوكولات المستخدمة في الاتصالات ، حيث يتم تنفيذها بشكل مستقل عن هذا النموذج. ما يفعله OSI حقًا هو تحديد وظائفهم لتحقيق معيار.

المستويات التي يتكون منها نموذج OSI هي:

أنواع الخدمة

يحدد نموذج OSI نوعين أساسيين من الخدمات الموجودة للاتصالات:

• مع التوصيل: من الضروري إنشاء اتصال عبر دائرة أولاً لتبادل المعلومات. أحد أنواع الاتصالات مع الاتصال هو الهاتف المحمول والثابت. لا يوجد اتصال: لإرسال أو استقبال المعلومات ، ليس من الضروري إنشاء دائرة. يتم إرسال الرسالة بعنوان الوجهة ، وستصل في أسرع وقت ممكن ، ولكن لا يتم طلبها بالضرورة. مثال نموذجي هو إرسال رسائل البريد الإلكتروني.

المفاهيم والمصطلحات المستخدمة في نموذج OSI

للحديث عن OSI ، يجب أن نعرف أيضًا مصطلحات مختلفة مرتبطة مباشرة بها. إذا لم يفعلوا ذلك ، فسوف نفهم العديد من مفاهيم النموذج.

النظام

هو العنصر المادي حيث يتم تطبيق النموذج. هي مجموعة من الآلات الفيزيائية بمختلف أنواعها ، وهي متصلة ، قادرة على نقل المعلومات

نموذج

يساعد النموذج على تحديد هيكل إلى جانب سلسلة من الوظائف التي سيؤديها نظام الاتصالات. لا يقدم النموذج تعريفًا لكيفية تنفيذ شبكة الاتصالات ، ولكنه يحدد فقط الإجراء القياسي لتبادل المعلومات.

المستوى

وهي مجموعة من الوظائف المحددة لتسهيل الاتصالات المجمعة في كيان يرتبط بدوره بمستوى أدنى ومستوى أعلى.

تسمى التفاعلات بين المستويات بدائية ، ويمكن أن تكون مطالبات أو استجابات أو طلبات أو تأكيدات. كل مستوى له الخصائص التالية:

• تم تصميم كل مستوى لأداء وظائف محددة. عندما نحتاج إلى تنفيذ وظائف معينة على الشبكة ، سنطبق المستوى الذي يتوافق مع هذه الوظائف ، ويرتبط كل مستوى من هذه المستويات بالمستويات السابقة واللاحقة على مقياس التجريد. يحصل على البيانات من المستوى الأدنى ويقدمها إلى المستوى الأعلى يحتوي كل مستوى على خدمات مستقلة عن التنفيذ العملي يجب وضع حدود لكل مستوى طالما أنها تضمن تدفق المعلومات بين كل مستوى

دالة أو خوارزمية

هي مجموعة من التعليمات التي ترتبط ببعضها البعض بحيث تنتج من خلال مخرجات الإدخال (الوسيطات) مخرجات معينة (مخرجات).

طبقات OSI

العملية الأساسية

الآن علينا أن نتحدث عن المستويات السبعة التي حددها معيار الاتصال OSI. سيكون لكل من هذه المستويات وظائفها وبروتوكولاتها الخاصة التي ستعمل على التواصل مع المستويات الأخرى.

تتواصل بروتوكولات كل مستوى مع نظرائهم أو أقرانهم ، أي بروتوكولهم الموجود في الطرف الآخر من الاتصال. بهذه الطريقة ، لن يكون للبروتوكولات الأخرى من مستويات أخرى تأثير.

لتحديد تدفق المعلومات ، ترسل الآلة الأصلية المعلومات التي ستنتقل من الطبقة الأكثر سطحية إلى الطبقة المادية. ثم في آلة الوجهة ، سيصل التدفق إلى هذه الطبقة المادية ويرتفع إلى الطبقة الأكثر سطحية الموجودة.

بالإضافة إلى ذلك ، يعمل كل مستوى بشكل مستقل عن الآخرين ، إذا دعت الحاجة إلى معرفة تشغيل المستويات الأخرى. بهذه الطريقة كل واحد قابل للتعديل دون التأثير على الآخرين. على سبيل المثال ، إذا أردنا إضافة جهاز مادي أو بطاقة شبكة ، فسيؤثر ذلك فقط على الطبقة التي تتحكم في هذه الأجهزة.

يمكن تقسيم المستويات إلى مجموعتين ، تلك الموجهة للشبكة وتلك الموجهة نحو التطبيق.

مستويات OSI الموجهة للشبكة

هذه المستويات مسؤولة عن إدارة القسم المادي من الاتصال ، مثل إنشاء الاتصال وتوجيهه وإرساله

الطبقة 1: الفيزياء

يتعامل هذا المستوى مباشرة مع العناصر المادية للاتصال. يدير الإجراءات على المستوى الإلكتروني بحيث تنتقل سلسلة بتات المعلومات من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال دون أي تغيير.

• يحدد وسيط النقل المادي: كبلات الزوج الملتوية ، والكابل المحوري ، والموجات ، والبصريات الليفية إدارة الإشارات الكهربائية ونقل تيار البتات تحديد خصائص المواد مثل الموصلات ومستويات الجهد

بعض المعايير المتعلقة بهذا المستوى هي: ISO 2110 ، EIA-232 ، V.35 ، X.24 ، V24 ، V.28

الطبقة 2: ارتباط البيانات

هذا المستوى مسؤول عن توفير الوسائل الوظيفية لتأسيس اتصال العناصر المادية. يتعامل مع التوجيه المادي للبيانات ، والوصول إلى الوسط وخاصة الكشف عن الأخطاء في الإرسال.

تقوم هذه الطبقة ببناء إطارات البت بالمعلومات وكذلك العناصر الأخرى للتحكم في أن الإرسال يتم بشكل صحيح. العنصر النموذجي الذي يؤدي وظائف هذه الطبقة هو التبديل أو جهاز التوجيه أيضًا ، المسؤول عن استقبال وإرسال البيانات من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال

أفضل البروتوكولات المعروفة لهذا الارتباط هي IEEE 802 لاتصالات LAN و IEEE 802.11 لاتصالات WiFi.

الطبقة الثالثة: أحمر

هذه الطبقة مسؤولة عن تحديد التوجيه بين شبكتين متصلتين أو أكثر. سيسمح هذا المستوى بوصول البيانات من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال ، مع القدرة على إجراء التبديل والتوجيه الضروريين لوصول الرسالة. ونتيجة لذلك ، من الضروري أن تعرف هذه الطبقة طوبولوجيا الشبكة التي تعمل فيها.

أفضل بروتوكول معروف يقوم بذلك هو IP. نجد أيضًا الآخرين مثل IPX أو APPLETALK أو ISO 9542.

الطبقة 4: النقل

هذا المستوى مسؤول عن نقل البيانات الموجودة داخل رزمة الإرسال من المصدر إلى الوجهة. يتم ذلك بشكل مستقل عن نوع الشبكة التي اكتشفها المستوى الأدنى. وحدة المعلومات أو PDU التي تم عرضها سابقًا ، نسميها أيضًا Datagram إذا كانت تعمل مع بروتوكول UPD الموجه نحو الإرسال بدون اتصال ، أو Segment ، إذا كانت تعمل مع بروتوكول TCP الموجه نحو الاتصال.

تعمل هذه الطبقة مع المنافذ المنطقية مثل 80 ، 443 ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، فهي الطبقة الرئيسية حيث يجب توفير جودة كافية بحيث يتم إرسال الرسالة بشكل صحيح ومع متطلبات المستخدم.

مستويات OSI الموجهة للتطبيق

تعمل هذه الطبقات مباشرة مع التطبيقات التي تتطلب خدمات من المستوى الأدنى. وهي مسؤولة عن تكييف المعلومات بحيث يمكن فهمها من وجهة نظر المستخدم ، من خلال واجهة وتنسيق.

الطبقة 5: الجلسة

من خلال هذا المستوى ، يمكن التحكم في الارتباط بين الأجهزة التي تنقل المعلومات والحفاظ على نشاطها. سيضمن ذلك أنه بمجرد إنشاء الاتصال ، يتم الحفاظ عليه حتى انتهاء الإرسال.

سيكون مسؤولاً عن تعيين عنوان الجلسة الذي يدخله المستخدم لتمريرها إلى عناوين النقل التي تعمل معها المستويات الدنيا.

الطبقة 6: العرض التقديمي

كما يوحي اسمها ، فإن هذه الطبقة مسؤولة عن تمثيل المعلومات المرسلة. سيضمن أن البيانات التي تصل إلى المستخدمين مفهومة على الرغم من البروتوكولات المختلفة المستخدمة في كل من جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال. إنهم يترجمون سلسلة من الشخصيات إلى شيء مفهوم ، إذا جاز التعبير.

لا تعمل هذه الطبقة مع توجيه الرسائل أو الروابط ، ولكنها مسؤولة عن العمل مع المحتوى المفيد الذي نريد رؤيته.

الطبقة 7: التطبيق

هذا هو المستوى الأخير ، وهو مسؤول عن السماح للمستخدمين بتنفيذ الإجراءات والأوامر في تطبيقاتهم الخاصة مثل زر لإرسال بريد إلكتروني أو برنامج لإرسال الملفات باستخدام FTP. كما يسمح بالتواصل بين بقية الطبقات السفلية.

يمكن أن يكون مثال لطبقة التطبيق بروتوكول SMTP لإرسال رسائل البريد الإلكتروني وبرامج نقل ملفات FTP ، إلخ.

كيانات البيانات في نموذج OSI

هو عنصر يقوم بمعالجة المعلومات في نظام مفتوح لتطبيقها على وظائف معينة. في هذه الحالة ، سيحاول معالجة المعلومات لتبادلها بين الأجهزة. تتكون العملية من:

• نقطة وصول الخدمة (SAP): المكان الذي تجد فيه كل طبقة خدمات الطبقة الموجودة أسفل وحدة بيانات الواجهة (IDU) مباشرةً: كتلة من المعلومات التي تمر بها طبقة واحدة إلى وحدة بيانات الطبقة السفلى من بروتوكول (N-PDU): رزم المعلومات التي تحمل المعلومات المقصود إرسالها عبر الشبكة. سيتم تقسيم هذه المعلومات وتتكون من رأس يحمل معلومات التحكم. يتم تبادل هذه المعلومات بين كيانين ينتميان إلى نفس المستوى في أماكن مختلفة. وحدة بيانات الخدمة (SDU): يتكون كل IDU من حقل معلومات للتحكم في الواجهة (ICI) وحقل آخر مع معلومات بمعلومات الشبكة (SDU). يمثل SDU على مستوى n وحدة PDU لمستوى n + 1 ، وبالتالي n + 1-PDU = n-SDU

يمكن تمثيلها بيانيًا على النحو التالي:

عملية نقل البيانات في نموذج OSI

دعنا الآن نرى كيف تعمل طبقات نموذج OSI في نقل البيانات.

1. ستتلقى طبقة التطبيق الرسالة من المستخدم ، وتقع الرسالة في طبقة التطبيق. تضيف هذه الطبقة رأس ICI إليها لتكوين طبقة التطبيق PDU وتتم إعادة تسميتها IDU. انتقل الآن إلى الطبقة التالية الرسالة موجودة الآن في طبقة العرض التقديمي. تضيف هذه الطبقة رأسها الخاص بها ويتم نقلها إلى الطبقة التالية الرسالة الآن في طبقة الجلسة ويتم تكرار الإجراء السابق مرة أخرى. ثم يتم إرسال الطبقات المادية في الطبقات المادية ، سيتم توجيه الحزمة بشكل صحيح إلى جهاز الاستقبال عندما تصل الرسالة إلى جهاز الاستقبال ، تقوم كل طبقة بإزالة الرأس الذي وضعته الطبقة المعتمدة لإرسالها في الرسالة الآن تصل الرسالة إلى طبقة تطبيق الوجهة ليتم تسليمها إلى مستخدم مفهوم

بهذا نختتم مقالنا عن نموذج OSI

نوصي أيضًا بما يلي:

إذا كنت تريد إخبارنا بأي سؤال ، فاكتبه في التعليقات