لایه های مدل مرجع OSI

OSI از کلمات Open Systems Interconnect بدست آمده است  و یک مدل مرجع در رابطه با روش ارسال پیام بین دو نقطه در یک شبکه کامپیوتری یا مخابراتی است . هدف این مدل، ارائه راهنمایی های لازم به تولید کنندگان محصولات شبکه ای برای تولید محصولاتی مطابق با دیگر تولید کنندگان است .  

مدل OSI توسط کمیته IEEE ایجاد شده است . با استفاده از این مدل ، محصولات تولید شده توسط  تولید کنندگان مختلف امکان برقراری ارتباط با یکدیگر را خواهند داشت  . مدل OSI دارای هفت لایه متفاوت است که هر یک از آنان برای انجام عملیاتی خاص ، طراحی شده اند . بالاترین لایه ، لایه هفت و پائین ترین لایه ، لایه یک است . در  زمان ارسال داده از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر  ،  داده ها حرکت خود را از لایه هفتم آغاز نموده و پس از تبدیل به سگمنت ، دیتاگرام  ، بسته اطلاعاتی ( Packet ) و فریم ، در نهایت  از طریق محیط انتقال ( مثلا" کابل )  برای کامپیوتر مقصد فرستاده میشوند.

ترتیب و نظم بسته های اطلاعاتی در شبکه بسیار مهم است به این علت که هر پروتکلی برای خود ماکسیمم اندازه ای برای بسته اطلاعاتی تعیین کرده است. هرگاه اندازه بسته اطلاعاتی از اندازه تعیین شده آن بیشتر می شود داده ها به بسته های کوچکتری تقسیم می شوند و هر یک تشکیل یک بسته می دهند به اینکار به اصطلاح Fragment کردن می گویند . 

 Application Layer

بالاترین لایه در مدل مرجع OSI لایه کاربرد یا Application است . اولین نکته ای که در خصوص لایه کاربرد یا Application باید بدانید این است که به هیچ عنوان این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباطی ندارد و صرفا یک تشابه اسمی است .در عوض این لایه محیطی را ایجاد میکند که نرم افزارهای کاربردی بتوانند از طریق آن با انواع  شبکه های کامپیوتری ارتباط برقرار کنند .  یک کاربر با استفاده از نرم افزار Internet Explorer میتواند از طریق پروتکل FTP یک فایل را در شبکه منتقل کند . در این مورد لایه کاربرد به وظیفه برقراری ارتباط با پروتکل FTP برای انتقال فایل را بر عهده دارد

لایه Presentation

فعالیت لایه نمایش یا Presentation کمی پیچیده است اما به سادگی قابل بیان است لایه نمایش، اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت میکند و در قالبی که برای لایه های پایینتر قابل درک باشد به اجرا درمیاورد. همچنین برعکس این عمل را نیز انجام میدهد یعنی زمانی که اطلاعاتی از لایه نشست یا Session به این لایه وارد می شود ، این اطلاعات را به گونه ای تبدیل می کند که لایه کاربرد بتواند آنها را درک کند .

لایه  Session

وقتی اطلاعات  به شکلی قابل درک برای ارسال در آمدند ، ماشین فرستنده باید یک Session با ماشین مقصد ایجاد کند . منظور از Session دقیقا شبیه ارتباطی است که از طریق تلفن انجام می شود یعنی نیازمند یک رابطه دو طرفه است .اینجا وظیفه لایه نشست آغاز میشود ، این لایه وظیفه ایجاد ، مدیریت و نگهداری و خاتمه یک Session را با کامپیوتر مقصد بر عهده دارد .لایه های نشست بیشتر با لایه کاربرد مرتبط است ، در اصل این نرم افزارهای کاربردی هستند که برای خود Session با نرم افزار مقصد ایجاد میکنند . اگر کاربری از تعدادی نرم افزار کاربردی استفاده میکند ، هر کدام از این نرم افزاها به خودی خود می توانند یک Session با نرم افزار مقصد خود برقرار کنند که هر کدام از این Session ها برای خود یک سری منابع منحصر به فرد دارد. 

لایه  Transport

لایه انتقال وظیفه نگهداری و کنترل ریزش اطلاعات یا Flow Control را بر عهده دارد . چندین نرم افزار بر روی سیستم عامل تصمیم میگیرند که بصورت همزمان بر روی شبکه اطلاعات خود را منتقل کنند . لایه انتقال اطلاعات مربوط به هر نرم افزار در سیستم عامل را دریافت و آنها را در قالب یک رشته تکی در می آورد . از دیگر وظایف این لایه کنترل خطا و همچنین تصحیح خطا در هنگام ارسال اطلاعات بر روی شبکه است . به بیان دیگر وظیفه لایه انتقال اطمینان حاصل کردن از رسیدن کامل اطلاعات از مبدا به مقصد است

 شبکه  Network

لایه شبکه وظیفه دارد که چگونگی رسیدن داده ها به مقصد را تعیین کند . این لایه وظایفی از قبیل آدرس دهی ، مسیریابی و پروتکل های منطقی را عهده دار است . لایه شبکه مسیرهای منطقی بین مبدا و مقصد ایجاد میکند که به اصطلاح مدارهای مجازی یا Virtual Circuits نامگذاری می شوند وظیفه این مدار ها این است که برای رسیدن بسته های اطلاعاتی به مقصد راهی پیدا کنند . لایه شبکه همچنین وظیفه مدیریت خطا در لایه خود ، ترتیب دهی بسته های اطلاعاتی و کنترل ازدحام را نیز بر عهده دارد .

 Data Link

لایه پیوند داده به دو زیر لایه به نام های MAC که مخفف Media Access Control و LLC که مخفف Logical Link Control هست تقسیم می شود . زیر لایه MAC  شناسه سخت افزاری کامپیوتر که در واقع همان آدرس MAC کارت شبکه است را به شبکه معرفی میکند . آدرس MAC آدرس سخت افزاری است که در هنگام ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده بر روی کارت شبکه قرار داده می شود و در حقیقت Hard Code می شود .این مهمترین فاکتوری است در آدرس دهی که کامپیوتری از طریق آن بسته های اطلاعاتی را دریافت و ارسال می کند . زیر لایه LLC وظیفه کنترل Frame Synchronization یا یکپارچه سازی فریم ها و همچنین خطایابی در لایه دوم را بر عهده دارد . 

  Physical Layer

لایه فیزیکی به ویژگیهای سخت افزاری کارت شبکه اشاره می کند . لایه فیزیکی به مواردی از قبیل زمانبندی و ولتاژ برقی که قرار است در رسانه منتقل شود اشاره می کند . این لایه در واقع تعیین میکند که به چه شکل قرار است اطلاعات را و از طریق چه رسانه ای انتقال داده شود .لایه فیزیکی تعیین میکند که اطلاعات چگونه در سطح رسانه دریافت و ارسال شوند . عملیات Coding نیز که به معنای تعیین کردن صفر و یک در رسانه است نیز در این لایه انجام می شود .