اتفاقات روزمره ، اخبار مهم و دیگر مطالب میهن وب هاست را می توانید در این قسمت مطالعه کنید

open systems interconnection یا OSI، یک مدل مفهومی بوده که توسط سازمان بین المللی استاندارد ایجاد شده است. این مدل، سیستم‌های ارتباطی متنوع را قادر می‌سازد تا با استفاده از پروتکل‌های استاندارد، ارتباط برقرار نمایند.

مدل OSI می‌تواند به عنوان یک زبان جهانی برای شبکه‌های کامپیوتری در نظر گرفته شود. مدل OSI و لایه های آن، یک سیستم ارتباطی را به هفت لایه جداگانه تقسیم می‌کند که هر یک روی لایه قبلی قرار گرفته است.

تصویر(1)

هر لایه از مدل OSI فعالیت خاصی را انجام می‌دهد و با لایه‌های بالا و پایین خود ارتباط برقرار می‌نماید. حملات DDoS لایه‌های خاصی از اتصال شبکه را هدف قرار می‌دهند. حمله سطح اپلیکیشن و پروتکل به ترتیب، لایه های (7)، (3 و 4) را تحت تاثیر قرار می دهد.

علت اهمیت مدل OSI چیست؟

اینترنت مدرن از مدل OSI پیروی نمی‌کند اما مدل OSI برای عیب یابی مشکلات شبکه بسیار مفید است. مدل OSI و لایه های آن چه برای شخصی که نمی‌تواند از طریق لپ‌تاپ به اینترنت دسترسی پیدا کند و چه وب‌سایتی که با هزاران کاربر از دسترس خارج شده، می‌تواند مفید باشد. اگر بتوان مشکل را به یک لایه خاص از مدل محدود کرد، می‌توان کارهای غیر ضروری را کاهش داد.

هفت لایه مدل OSI کدام هستند؟

مدل OSI و لایه های آن را می‌توان از بالا به پایین به صورت زیر تعریف کرد:

لایه اپلیکیشن

تصویر(2)

این لایه تنها لایه‌ای است که مستقیماً با داده‌های کاربر تعامل دارد. نرم‌افزارهایی مانند مرورگرها و مدیریت ایمیل، برای شروع ارتباطات به لایه اپلیکیشن متکی هستند. لایه اپلیکیشن مسئول پروتکل‌ها و به‌کارگیری داده‌هایی است که نرم افزار برای ارائه داده‌های معنادار به کاربر، نیازمند آنها می‌باشد. پروتکل‌های لایه اپلیکیشن  شامل HTTP و همچنین SMTP هستند.

لایه نمایش یا ارائه

تصویر(3)

این لایه در وهله نخست، مسئول آماده سازی داده‌ها می باشد تا بتوان از آنها توسط لایه اپلیکیشن استفاده کرد. به عبارت دیگر، لایه 6 داده‌ها را برای استفاده توسط اپلیکیشن‌ها آماده می‌کند. لایه نمایش وظیفه ترجمه، رمزگذاری و فشرده سازی داده‌ها را بر عهده دارد.

دو دستگاه که با یکدیگر در ارتباط هستند ممکن است از روش‌های رمزگذاری متفاوتی استفاده کنند. بنابراین لایه 6 وظیفه دارد تا داده‌های دریافتی را به نحوی ترجمه کند که لایه اپلیکیشن دستگاه گیرنده بتواند آن را درک نماید.

لایه نمایش، قبل از اینکه داده‌ها را به لایه 5 تحویل دهد، مسئول فشرده‌سازی داده‌هایی که از لایه اپلیکیشن دریافت می‌کند نیز می‌باشد. این کار به بهبود سرعت و کارایی ارتباط از طریق به حداقل رساندن حجم داده‌ای که منتقل می‌شود، کمک خواهد کرد.

لایه نشست یا session

 

تصویر(4)

این لایه مسئول باز و بسته کردن ارتباط بین دو دستگاه می‌باشد. زمان بین باز و بسته شدن ارتباط به‌عنوان نشست یا session شناخته می‌شود. لایه نشست تضمین می‌کند که ارتباط به اندازه کافی باز می‌ماند تا تمام داده‌ها رد و بدل شوند. سپس به سرعت نشست را می بندد تا از هدر رفتن منابع، جلوگیری کند.

لایه نشست، انتقال داده‌ها را با checkpoint ها (ایستگاه‌های بازرسی) نیز هماهنگ می‌کند. به عنوان مثال، اگر یک فایل 100 مگابایتی در حال انتقال باشد، لایه نشست می‌تواند برای هر 5 مگابایت یک checkpoint تعیین کند. در صورت قطع اتصال یا ایجاد مشکل  پس از انتقال 52 مگابایت، نشست می‌تواند از آخرین checkpoint مجددا آغاز به کار نماید. به این معنی که فقط 50 مگابایت دیگر باید منتقل شود. بدون checkpoint ها، انتقال باید مجددا از ابتدا آغاز گردد.

لایه انتقال

 

تصویر(5)

در ادامه بررسی مدل OSI و لایه های آن، لایه 4 وظیفه برقراری ارتباط end-to-end بین دو دستگاه را بر عهده دارد. این ارتباط شامل دریافت داده‌ها از لایه نشست و تقسیم آن به قطعاتی با نام سگمنت قبل از ارسال به لایه 3 می‌شود. لایه انتقال در دستگاه گیرنده، مسئول مونتاژ مجدد قطعات به صورت داده‌هایی است که لایه نشست بتواند استفاده کند.

لایه انتقال وظیفه کنترل جریان و خطا را نیز بر عهده دارد. کنترل جریان، سرعت بهینه انتقال را تعیین می‌کند تا اطمینان حاصل شود که یک فرستنده با اتصال سریع، گیرنده‌ای با اتصال کند را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. لایه انتقال، پس از اطمینان از کامل بودن داده‌های دریافتی، کنترل خطا را در انتهای کار انجام داده و در صورت ناقص بودن اطلاعات، درخواست ارسال مجدد می‌کند.

لایه شبکه

تصویر(6)

لایه شبکه وظیفه تسهیل انتقال داده بین دو شبکه مختلف را بر عهده دارد. اگر دو دستگاه در یک شبکه با هم ارتباط برقرار کنند، استفاده از لایه شبکه ضرورتی نخواهد داشت. لایه شبکه، بخش‌هایی از لایه انتقال را در دستگاه فرستنده، به واحدهای کوچک‌تر با نام packets یا "بسته‌ها" تقسیم می‌کند. سپس این بسته‌ها را مجددا در دستگاه گیرنده مونتاژ می‌نماید. همچنین لایه شبکه بهترین مسیر فیزیکی را جهت رسیدن داده‌ها به مقصد، پیدا خواهد کرد که این ویژگی با عنوان routing یا "مسیریابی" شناخته می‌شود.

لایه پیوند داده

تصویر(7)

لایه پیوند داده، بسیار شبیه به لایه شبکه است، با این تفاوت که این لایه انتقال داده را بین دو دستگاه در شبکه یکسان تسهیل می‌کند. لایه پیوند داده، بسته‌ها را از لایه شبکه دریافت کرده و آنها را به قطعات کوچکتری به نام فریم تقسیم می نماید. لایه پیوند داده نیز مانند لایه شبکه، مسئول کنترل جریان و خطا در ارتباطات درون شبکه ای است. لایه انتقال فقط کنترل جریان و کنترل خطا را برای ارتباطات بین شبکه ای انجام می‌دهد.

لایه فیزیکی

تصویر(8)

این لایه شامل تجهیزات فیزیکی درگیر در انتقال داده‌ها مانند کابل‌ها و سوئیچ‌ها می‌شود. همچنین در این لایه، داده‌ها به یک رشته بیت تبدیل می‌شوند که از 1 و 0 تشکیل خواهند شد. لایه فیزیکی هر دو دستگاه باید روی یک سیگنال واحد توافق نمایند تا بتوانند 0 و 1 ها را روی هر دو دستگاه تفکیک کنند.

چگونه داده‌ها از طریق مدل OSI انتقال می یابند

برای انتقال اطلاعات، از دستگاهی به دستگاه دیگر در یک شبکه، داده‌ها باید از مدل OSI و لایه های آن در دستگاه فرستنده و همچنین گیرنده، عبور نمایند.

به عنوان مثال، آقای کوپر می خواهد برای خانم پالمر یک ایمیل بفرستد. آقای کوپر پیام خود را در یک ایمیل روی لپ‌تاپ خود نوشته و سپس دکمه "ارسال" را می‌زند. نرم افزار ایمیل او، پیام را به لایه اپلیکیشن ارسال می‌کند،  یک پروتکل مانند SMTP را انتخاب کرده  و داده‌ها را به لایه نمایش می فرستد. لایه نمایش، داده‌ها را فشرده کرده و سپس به لایه نشست ارسال می‌کند تا نشست ارتباط را راه اندازی نماید.

سپس داده‌ها به لایه انتقال فرستنده ارسال می‌شوند، جایی که قطعه‌بندی صورت می گیرد. سپس آن قطعات به بسته‌هایی در لایه شبکه تقسیم می‌شوند که در لایه پیوند داده به فریم‌ها تقسیم خواهند شد. سپس لایه پیوند داده، آن فریم‌ها را به لایه فیزیکی تحویل می‌دهد که داده‌ها را به رشته بیتی از 0 و 1 ها تبدیل خواهد کرد. این لایه، داده ها را از طریق یک رسانه فیزیکی مانند کابل، ارسال می‌کند.

رایانه خانم پالمر پس از دریافت رشته بیت از طریق یک رسانه فیزیکی مانند وای‌فای، داده‌ها را به همان ترتیب لایه‌ها اما در جهت مخالف منتقل می‌نماید. ابتدا لایه فیزیکی رشته بیت را از 1 و 0 به فریم‌هایی تبدیل می‌کند که به لایه پیوند داده منتقل می‌شوند. سپس لایه پیوند داده، فریم‌ها را در بسته‌هایی به لایه شبکه تحویل می دهد. لایه شبکه بخش‌هایی را برای لایه انتقال ایجاد می‌نماید، که بخش‌ها را مجددا در یک قطعه، جمع آوری می‌کند.

داده‌ها به لایه نشست گیرنده منتقل می‌شوند که داده‌ها را به لایه نمایش منتقل می‌کند و سپس نشست ارتباط را پایان می‌دهد. سپس لایه نمایش، داده‌ها را حالت فشرده خارج کرده و داده‌های خام را به لایه اپلیکیشن ارسال می‌کند. لایه اپلیکیشن داده‌های قابل خواندن توسط انسان را به نرم‌افزار ایمیل خانم پالمر می‌رساند که به او اجازه می‌دهد ایمیل آقای کوپر را روی صفحه لپ‌تاپ خود مشاهده نماید.