מהו דגם ה-OSI ומה תפקידו

במאמר הבא אנחנו הולכים להסתכל בסיסי על מהו דגם ה-OSI ומה תפקידו. מזרח מודל התייחסות של חיבור מערכות פתוחות (OSI, חיבור מערכת פתוחה) שוחרר בשנת 1984, והיה מודל הרשת התיאורי שנוצר על ידי ISO (הארגון הבינלאומי לתקינה). מודל ה-OSI הוא לא יותר מאשר תקן לפרוטוקולי תקשורת. אָדוֹם. פרוטוקולים אלה הם כללי תקשורת המשמשים לחיבור שני מחשבים או יותר. מה שמודל OSI עושה הוא לקבץ את הפרוטוקולים הללו לקבוצות או שכבות ספציפיות.

התקן הזה רדפו אחר המטרה השאפתנית של חיבור בין מערכות ממוצא שונה, כך שיוכלו להחליף מידע ללא כל סוג של מניעה, בשל הפרוטוקולים איתם פעלו לפי היצרן שלהם. מודל OSI מורכב מ-7 שכבות או רמות הפשטה. לכל אחת מהרמות הללו יהיו פונקציות משלה, כך שיחד הן מסוגלות להגיע ליעדן הסופי. בדיוק ההפרדה הזו ברמות מאפשרת חיבור בין פרוטוקולים שונים, על ידי ריכוז פונקציות ספציפיות בכל רמת פעולה.

כמו שאמרתי, לכל שכבה של מודל ה-OSI יש פונקציה ספציפית והיא מתקשרת עם השכבות שמעל ומתחת. הפרוטוקולים יהיו אחראים על התקשורת בין הצוותים, כך שא המארח יכול לקיים אינטראקציה עם אחד אחר, שכבה אחר שכבה.

יש לזכור ש-OSI הוא מודל ייחוס תיאורטי, כלומר תקן שימושי למערכות מיצרנים ו/או חברות שונות לתקשורת מיטבית. דבר אחד שצריך לזכור זה מודל OSI אינו ההגדרה של א טופולוגיה וגם לא דגם רשת עצמו. מה ש-OSI באמת עושה הוא להגדיר את הפונקציונליות שלהם כדי להשיג סטנדרט.. מודל זה גם אינו מפרט או מגדיר את הפרוטוקולים המשמשים בתקשורת, שכן אלו מיושמים באופן עצמאי.

7 השכבות של דגם OSI

ארכיטקטורה זו מטפלת בבעיית התקשורת האלקטרונית בשיטה של ​​7 שכבות או רמות. מידע ברמה הגבוהה ביותר שכבה 7, הוא המקום שבו אתה עובד נתוני יישום, ואלה מובלעים והופכים עד שהם מגיעים ל שכבה 1, או רמה נמוכה יותר, שמצליחה חתיכות טהורות להיות מועבר למדיום פיזי (אותות חשמליים, גלי רדיו, פעימות אור...).

שכבה פיזית (רמת 1)

זוהי השכבה הנמוכה ביותר של מודל OSI, ו דואג לטופולוגיית הרשת ולחיבורים העולמיים של הציוד לרשת. היא מתייחסת הן למדיום הפיזי והן לדרך בה מועברים מידע ורשתות. הרמה הפיזית או הרובד הפיזי (רמת 1) הוא המקום שבו מתבצעות הטרנספורמציות שנעשות לרצף הביטים כדי לשדר אותן ממקום אחד לאחר.

שכמייה זו היא אחראית להעברת פיסות המידע דרך המדיום המשמש לשידור. כמו כן, הוא עוסק בתכונות הפיזיקליות ובמאפיינים החשמליים של הרכיבים השונים. בנוסף, תהיה אחראי על היבטים מכניים של חיבורים ומסופים, לרבות פרשנות של אותות חשמליים/אלקטרומגנטיים.

השכבה הפיזית (רמת 1) אחראית על החיבורים הפיזיים של הציוד לרשת, הן מבחינת ה סביבה פיזית (מדיה מודרכת ומדיה לא מונחית), בשעה מאפיינים בינוניים (סוג הכבל או איכותו; סוג של מחברים סטנדרטיים וכו'...) כבר דרך העברת המידע.

השכבה הפיזית מקבלת זרם של ביטים ומנסה לשלוח אותו ליעד, ואין באחריותה למסור אותם ללא שגיאות, שכן אחריות זו נופלת על שכבת ה-data link. הרובד הפיזי מספק שירותים לקישור הנתונים, במטרה שהיא תספק שירותים לשכבת הרשת.

למידע נוסף

שכבת קישור נתונים (שכבה 2)

שכמייה זו עוסק בכתובת פיזית, גישה בינונית, זיהוי שגיאות, הפצת מסגרת מסודרת ובקרת זרימה. היא אחראית להעברת מידע מהימנה באמצעות מעגל העברת נתונים. השכבה הזו מקבל בקשות משכבת ​​הרשת ומשתמש בשירותי השכבה הפיזית.

כל אמצעי שידור חייב להיות מסוגל לספק שידור ללא שגיאות, כלומר העברת נתונים אמינה דרך קישור פיזי. כדי להשיג זאת, אתה צריך להרכיב בלוקי מידע (נקראים פריימים בשכבה זו), ספק להם כתובת שכבת קישור (DIRECTION MAC), לנהל איתור או תיקון שגיאות, ולהתמודד עם בקרת זרימה בין צוותים. לכן, שכבה זו חייבת ליצור ולהכיר את גבולות הפריימים, וכן לפתור את הבעיות הנגזרות מהידרדרות, אובדן או שכפול של בלוקי מידע אלו.

אתה יכול גם לכלול חלק מנגנון ויסות תנועה, שבאמצעותו נמנע רוויה של מקלט איטי יותר מהמשדר.

לאס הפונקציות העיקריות של שכבה זו צליל: ייזום, סיום וזיהוי, פילוח וחסימה, סנכרון אוקטט ותווים, תיחום ושקיפות מסגרת, בקרת שגיאות, בקרת זרימה, שחזור וניהול תקלות, וכן תיאום תקשורת.

למידע נוסף

גלימת רשת (רמה 3)

זו רמה או שכבה ש מספק קישוריות ובחירת נתיב בין שתי מערכות מארחות, אשר עשוי להיות ממוקם ברשתות שונות גיאוגרפית. יחידות הנתונים נקראות מנות, וניתן לסווג אותן לפרוטוקולים הניתנים לניתוב ופרוטוקולי ניתוב. מציע שירותים ברמה גבוהה יותר (שכבת תחבורה) ונתמך על ידי שכבת קישור הנתונים, כלומר, השתמש בפונקציות שלו.

המשימה העיקרית של שכבת קישור הנתונים היא לקחת שידור נתונים ולהפוך אותו לשכבת הרשת ללא שגיאות.. זה משיג את הפונקציה הזו על ידי פיצול נתוני הקלט למסגרות נתונים (שאתה לא זומם), והעברת המסגרות ברצף לעיבוד מסגרות המצב שהיא שולחת לצומת היעד.

כדי לבצע את המשימה שלך, יכול להקצות כתובות רשת ייחודיות, לחבר בין רשתות משנה שונות, לנתב מנות, להשתמש בבקרת גודש ובקרת שגיאות.

תפקידה של שכבת הרשת הוא להביא נתונים מהמקור ליעד, גם כאשר השניים אינם מחוברים ישירות. נתבים עובדים בשכבה זו, למרות שהם יכולים לפעול כמתג שכבה 2 במקרים מסוימים, בהתאם לפונקציה שהוקצתה לו. מה עוד חומות אש פועלות על שכבה זו בעיקר, כדי להשליך כתובות של מחשב.

כאן נעשה את כתובת לוגית של ציוד הקצה, שמוקצה לה כתובת IP.

חלק מפרוטוקולי שכבת הרשת הם: IP, OSPF, IS-IS, ICMP, ICMPv6, IGMP.

למידע נוסף

שכבת תחבורה (רמה 4)

שכמייה זו הוא אחראי על העברת הנתונים ללא שגיאות ממחשב המקור למחשב היעד., ללא קשר לסוג הרשת הפיזית שבה אתה משתמש.

המטרה הסופית של שכבת התחבורה היא לספק שירות יעיל ואמין למשתמשים, שהם בדרך כלל תהליכי שכבת יישומים. כדי להשיג מטרה זו, שכבה זו משתמשת בשירותים שמספקת שכבת הרשת. החומרה או התוכנה של שכבת התעבורה שמטפלת בהובלה נקראת ישות תחבורה.

זוהי השכבה הראשונה שמבצעת תקשורת מקצה לקצה., ומצב זה יישמר כבר בשכבות העליונות.

תפקידו הבסיסי הוא לקבל את הנתונים הנשלחים מהשכבות הגבוהות, לחלק אותם לחלקים קטנים (קטע) במידת הצורך, והעבירו אותם לשכבת הרשת. במקרה של מודל OSI, מובטח גם שהם מגיעים בצורה נכונה לצד השני של התקשורת. תכונה נוספת שיש לשים לב אליה היא חייב לבודד את השכבות העליונות מהמימושים האפשריים השונים של טכנולוגיות רשת בשכבות התחתונות.

בשכבה זו שירותי חיבור מסופקים עבור שכבת הפגישה, אשר בסופו של דבר תשמש את משתמשי הרשת בעת שליחה וקבלה של מנות. לאינטרנט יש שני פרוטוקולי שכבת תחבורה עיקריים, אחד ללא חיבור (UDP) ואחד מכוון חיבור (TCP). שירותים אלו יהיו משויכים לסוג התקשורת בה נעשה שימוש, אשר עשוי להיות שונה בהתאם לבקשה שתבוצע לשכבת התחבורה.

למידע נוסף

שכבת הפעלה (רמה 5)

שכבת הפגישה מופיעה כדרך לארגן ולסנכרן דיאלוג ולשלוט בחילופי נתונים. המשימה שלו היא לארגן את החיבור בין שתי מערכות הקצה., ולכן היא נקראת גם שכבת התקשורת. סשן מאפשר העברה רגילה של נתונים, כפי שעושה שכבת התעבורה, אך גם מספק שירותים משופרים שימושיים ביישומים מסוימים.

שכבה זו היא זו שאחראית על תחזוקה ובקרה על הקישור שנוצר בין שני מחשבים המשדרים נתונים מכל סוג שהוא. מה עוד מספק את המנגנונים לשלוט בדיאלוג בין היישומים של מערכות הקצה.

מזרח רמה 5 מציע מספר שירותים חיוניים לתקשורת, כמו שהם:

1. בקרת דיאלוג. זה יכול להיות בו זמנית בשני הכיוונים (דופלקס מלא) או לסירוגין בשני הכיוונים (חצי דופלקס)
2. בקרת קיבוץ. בכך משיגים שלא מתבצעות שתי תקשורת בו זמנית.
3. התאוששות (מחסומים). אלה משמשים כך שאם מתרחשת הפרעה בשידור, ניתן לחדש אותה מנקודת האימות האחרונה ולא מההתחלה.

לכן, השירות שמספק שכבה זו הוא היכולת להבטיח כי בהינתן סשן שנוצר בין שני מכונות, ניתן לבצע אותו עבור הפעולות המוגדרות מתחילתו ועד סופו, ולחדש אותן במקרה של הפרעה.. במקרים רבים, שירותי שכבת הפעלות ניתנים לניצול חלקי או מלא.

הפרוטוקולים שעובדים בשכבת Session הם: פרוטוקול RPC (קריאת נוהל מרחוק), SCP (העתקה מאובטחת) ו-ASP (פרוטוקול הפגישה של APPLE TALK).

חומות אש פועלות על שכבה זו, כדי לחסום גישה ליציאות של מחשב.

למידע נוסף

שכבת מצגת (רמה 6)

מטרת שכבת המצגת היא לדאוג לייצוג המידע, כך שלמרות שלמחשבים שונים עשויים להיות ייצוגים פנימיים שונים של תווים (ASCII, Unicode, EBCDIC), מספרים, קול או תמונות, הנתונים מגיעים בצורה מזוהה. הנתונים מועברים באופן מקומי בפורמטים סטנדרטיים

שכמייה זו הוא הראשון שעובד יותר על תוכן התקשורת מאשר על האופן שבו היא מתבססת. הוא עוסק בהיבטים כמו הסמנטיקה והתחביר של הנתונים המועברים, מכיוון שלמחשבים שונים יש דרכים שונות לטפל בהם.

אנחנו יכולים לסכם את השכבה הזו בתור זה שאחראי על הטיפול במבני הנתונים המופשטים, ועל ביצוע המרות ייצוג הנתונים הנחוצות לפירוש נכון של אותם. בכמה מילים, זה מתרגם.

שכבה 6 משרתת שלוש פונקציות עיקריות. הפונקציות הללו הן: עיצוב נתונים, הצפנת נתונים ודחיסת נתונים.

למידע נוסף

שכבת יישומים (רמה 7)

שכבה זו מציעה יישומים (משתמש או לא) ביום אפשרות לגשת לשירותי השכבות האחרות, ומגדירה את הפרוטוקולים המשמשים יישומים להחלפת נתונים, כגון אימייל (POP ו-SMTP), מנהלי מסדי נתונים או שרת קבצים (fTP). ישנם פרוטוקולים רבים כמו אפליקציות שונות, מכיוון שאפליקציות חדשות מפותחות ללא הרף, מספר הפרוטוקולים גדל כל הזמן.

בשכבה זו נוצר החיבור לרמות האחרות ומכינים את הפונקציות עבור האפליקציות. מכיל את האפליקציות הגלויות למשתמש. יש לציין שהמשתמש בדרך כלל אינו מקיים אינטראקציה ישירה עם רמת האפליקציה. זה בדרך כלל מקיים אינטראקציה עם תוכניות שבתורן מתקשרות עם רמת היישום.

בין פרוטוקולים גנריים פופולריים כולל:

1. http(פרוטוקול העברת HyperText) לגישה לדפי אינטרנט.
2. (FTPפרוטוקול העברת קבצים) להעברת קבצים.
3. SMTP (פרוטוקול העברת דואר פשוט) לשליחה והפצה של מיילים.
4. POP (פרוטוקול הדואר)/IMAP, לאחזור דואר אלקטרוני.
5. SSH (Shure מאובטח) בעיקר מסוף מרוחק.
6. Telnet לגישה למחשבים מרוחקים. למרות שהוא יצא משימוש בגלל חוסר הביטחון שלו, מאז המפתחות עוברים ללא מוצפן ברשת.

למידע נוסף

בכוונה של כדי להקל על לימוד ושינון שמות השכבות המרכיבות את מודל ה-OSI, ישנו כלל פשוט המורכב משינון כזכרון: FERTSPA. זה באנגלית יישמע דומה לזה ספא ראשון (ספא ראשון בספרדית):

• Fגוּפָנִי
• Eקישור
• Red
• Tהוֹבָלָה
• Sהפעלה
• Pהַצָגָה
• Aיישום

בקיצור, אפשר לומר את זה ה-OSI Stack הוא מודל המבוסס על 7 שכבות או רמות הפשטה. לכל אחת מהשכבות יש פונקציות משלה, להגדיר יחד תקן תקשורת שבו חומרה ופרוטוקולים שונים יכולים לקיים אינטראקציה.