OSI Model Layers " نموذج الطبقات السبع في الشبكات"
يوصِّف النموذج المرجعي، بشكلٍ قياسي، دور كل طبقة من طبقات بنيان الشبكة، وواجهة تعاملها مع الطبقات المحيطة بها، دون الدخول في تفصيل عملها. أما التوصيف التفصيلي لعمل كل طبقة ولإجرائها فيُدعى برتوكول الطبقة وهي مجموعة من القواعد والاجرائيات التي تحدد كيفية تفاهم طبقة مع طبقة نظيرة لها في عقدة شبكية أخرى.
بين الشكل النموذج OSI ) باستثناء الوسط الفيزيائي ) هذا النموذج يعتمد على اقتراح قدمته منظمة المعايير الدولية International Standards Organization أو ISO كخطوة أولى باتجاه المعيرة الدولية للبروتوكولات المستخدمة في مختلف الطبقات , سمى النموذج بــ)OSI Open System Interconnection أو اتصال الأنظمة المفتوحة ) لأنه يعالج مسالة وصل الأنظمة المفتوحة –على الاتصال مع أنظمة أخرى .
فيما يلى سنتعرف على كل طبقة من طبقات النموذج وبالترتيب , مبتدئين من الطبقة السفلى لاحظ ان النموذج OSI بحد ذاته ليس بنية هرمية شبكية لأنه لا يحدد بالضبط الخدمات والبروتوكولات التي يجب استخدامها في كل طبقة. انه فقط يقدم ما يجب أن تقوم به كل طبقة لكن OSI أصدرت معايير لجميع الطبقات , وهذا ليس جزء من النموذج المعياري نفسه .
لا حظ في الصورة التالية كيف يتم نقل البيانات عبر الطبقات Layers من جهازين
الشكل (2) بين جهازين OSI Layers
الطبقة الفيزيائية Physical Layer:
تعنى الطبقة الفيزيائية بنقل البتات الصافية عبر قناة الاتصال . قضايا التصميم فى هذه الطبقة يجب أن تركز على التأكد من انه حينما يقوم طرف ما بإرسال البت 1 , فانه يستقبل عند الطرف الأخر كـــ1 بت , وليس كــ 5 بت . من الأسئلة المعتبرة هنا نذكر : كم عدد الفولتات التي يجب أن تستخدم لتمثيل الــ 1 , أن قضايا التصميم هنا نتعامل مع الواجهات الزمنية , الكهربائية , والميكانيكية , ووسط النقل الفيزيائي , الذي يوضع تحت الطبقة الفيزيائية .
طبقة ربط البيانات
المهمة الرئيسية لطبقة ربط البيانات هي تحويل وسيلة نقل ما إلى خط نقل يظهر خاليا من أخطاء النقل غير المكتشفة بالنسبة لطبقة الشبكة . أنها تنجز هذه المهمة بجعل المرسل يقوم بتقسيم البيانات الواردة إلى إطارات بياناتية Data Frames ( عدة مئات أو عدة ألاف من البايتات ) ومن ثم نقل البيانات بشكل متتال Acknowledgement Frame إلى المرسل .
قضية أخرى تبرز لنا في طبقة ربط البيانات ( وفى معظم الطبقات الأعلى أيضا ) وهى كيفية ضمان أن مرسلا سريعا لن يغرق مستقبلا بطيئا بالبيانات . لابد من وجود آلية ما لتنظيم حركة النقل تمكن المرسل من معرفة حجم المخزن المؤقت لدى المستقبل ألان .
في شبكات البث العام هناك قضية أضافية في طبقة ربط البيانات : كيف يمكن التحكم بالوصول إلى القناة المشتركة أو المتشارك عليها . هناك فرعية عن طبقة ربط البيانات , هي طبقة التحكم بالولوج إلى الوسط الفرعية , تتولى معالجة هذه المشكلة .
طبقة الشبكة
Network Layer
تتحكم طبقة الشبكة بعمل الشبكة التحتية . قضية التصميم الأساسية هنا هي تحديد كيفية توجيه الطرود من المصدر إلى الهدف . المسارات أو الطرق يمكن أن تعتمد على جداول ثابتة ” متصلة مع ” الشبكة ونادرا ما تتغير . كما يمكن تحديدها أيضا ( أى المسارات ) في بداية كل محادثة . أخيرا , يمكن للجداول ان تكون ديناميكية إلى حد بعيد , بحيث تعكس حالة الشبكة الراهنة .
إن وجدت طرود كثيرة في الشبكة التحتية في وقت واحد , فإنها ستعيق بعضها , مسببة اختناقات، إن التحكم بمثل هذا الازدحام هو من مسئولية طبقة الشبكة أيضا ، جودة الخدمة المقدمة هي أيضا من قضايا التصميم في طبقة الشبكة .
عندما يكون على طرد ما الانتقال من شبكة إلى أخرى حتى يصل إلى هدفه ، هنالك عدة مشاكل تواجهنا . العنونة التي تستخدمها تلك الشبكة الأخرى قد تكون مختلفة عن عنونة الشبكة الأولى ، قد لا تقبل الشبكة الثانية الطرد مطلقا لأنه كبير جدا . البروتوكولات قد تختلف والى ما هنالك ، على طبقة الشبكة التخلص من كل هذه المشاكل والسماح للشبكات غير المتجانسة بالاتصال مع بعضها .
طبقة النقل
Transport Layer
الوظيفة الأساسية لطبقة النقل هي تلقي البيانات من الأعلى , تجزئتها إلى وحدات اصغر إن تطلب الأمر ذلك تم تمرير النتائج إلى طبقة الشبكة , والتأكد من أن جميع الأجزاء وصلت بشكل صحيح إلى الطرف الأخر , الأكثر من ذلك كل هذا يجب إن يحدث بشكل فعال وبطريقة تؤمن عزل الطبقات العليا عن اى تعديلات في تقنية العتاد .
تحدد طبقة النقل كذلك نوع الخدمة المقدمة لطبقة الجلسة , ولمستخدمي الشبكة ، النوع الأكثر شيوعا من وصلات النقل هو قناة نقطة إلى نقطة الخالي من الأخطاء الذي يوصل الرسائل أو البايتات بالترتيب الذي أرسلت به ، لكن هناك أنواع أخرى من خدمة النقل متوفرة مثل نقل رسائل مفصولة , حيث لا يكون هناك ضمان متعلق بالترتيب عند الاستلام , وبث الرسائل إلى عدة أهداف ، نوع الخدمة يحدد عند إنشاء الوصلة ( أن الوصول إلى قناة خالية من الأخطاء أمر غير ممكن وما نعنيه حقيقة بهذه العبارة هو أن يكون معدل الأخطاء منخفض بمقدار كاف وبحيث يتم تجاهله عمليا ) .
طبقة الجلسة Session Layer
تسمح طبقة الجلسة للمستخدمين الموجودين على أجهزة مختلفة بإنشاء جلسات بينهم , توفر الجلسات عدة خدمات منها التحكم بالحوار Dialog Control إدارة الإشارة , والمزامنة Synchronization .
طبقة التمثيل Presentation Layers
على خلاف الطبقات السفلية التي تعني بمسالة نقل وتحريك البتات , تهتم طبقة التمثيل ببنيوية البيانات المنقولة ، لجعل الاتصال بين حاسبين يستخدمان طرقا مختلفة في تمثيل البيانات أمرا ممكنا , يمكن أن يتم تعريف بنى البيانات بطريقة تجريدية , مع ترميز معياري يستخدم " على الأسلاك " طبقة التمثيل تدير بنى البيانات التجريدية هذه وتسمح لبنى البيانات العالية المستوى ( مثلا السجلات المصرفية ) بان يتم تعريفها وتبادلها .
طبقة التطبيقات Application Layer
تحوى طبقة التطبيقات تشكيلة من البروتوكولات التي غالبا ما يحتاجها المستخدمون ، من بينها مثلا البرتوكول HTTP أو بروتوكول نقل النص التشعبي Hyper Text Transfer Protocol الذي يشكل أساسا في الشبكة العنكبوتية ، عندما يريد متصفح ما صفحة Web فانه يرسل اسم الصفحة التي يريدها إلى المخدم مستخدما HTTP فيرد المخدم بإرسال الصفحة المطلوبة، هناك بروتوكولات تطبيقات أخرى مستخدمة فى نقل الملفات , البريد الالكتروني ألخ .
ء
