در این مقاله مروری بر دلایل طراحی مدل چند لایه ای و مزایای آن و معرفی استانداردهای جهانی خواهیم داشت;
OSI and TCP/IP Model
دلایل مدل چند لایه ای :
مقایسه مدل چند لایه ای در مقابل ساختار تک لایه ای، متناظر با فعاليت یک گروه روی یک فعاليت در مقابل فعاليت تک تک اعضاء گروه به صورت مجزا روی آن فعاليت می باشد. فعاليت گروهی روی یک موضوع زمانی امکان پذیر می باشد که تقسيم وظایف صورت پذیرفته باشد. بنابراین;
• هر شخص در این گروه دارای شرح وظایف مشخصی می باشد .
• عدم حضور و یا عدم فعاليت صحيح یک فرد در این گروه براحتی قابل تشخيص می باشد .
• عدم فعاليت صحيح یک فرد روی عملکرد بقيه افراد گروه تأثير منفی گذاشته و درنتيجه فعاليت گروهی به
نتيجه نخواهد رسيد .
• تقسيم وظایف به گونه ای صورت گرفته می گيرد که هر فرد علارقم وابستگی به گروه به تنهایی می تواند
وظایف مشخص شده خود را انجام دهد .
• هر شخص در این گروه دارای شرح وظایف مشخصی می باشد .
• عدم حضور و یا عدم فعاليت صحيح یک فرد در این گروه براحتی قابل تشخيص می باشد .
• عدم فعاليت صحيح یک فرد روی عملکرد بقيه افراد گروه تأثير منفی گذاشته و درنتيجه فعاليت گروهی به
نتيجه نخواهد رسيد .
• تقسيم وظایف به گونه ای صورت گرفته می گيرد که هر فرد علارقم وابستگی به گروه به تنهایی می تواند
وظایف مشخص شده خود را انجام دهد .
بنابراین در این معماری چند لایه ای هر لایه مستقل از لایه های دیگر عمل می کند و با وجود مستقل بودن ، میبایست وابستگی بين لایه ها حفظ شود به گونه ای که حذف یک لایه منجر به نتيجه نرسيدن فعاليت های کل لایه ها شود. با مشخص شدن وظایف هر کدام از لایه ها ، ارتقاء و بهبود عملکرد هر کدام از آنها براحتی امکان پذیر خواهد شد.
در سال ١٩٨۴ ( ISO) توسط موسسه جهانی استاندارد OSI این نياز منجر به طراحی یک مدل هفت لایه تحت عنوان ميلادی شد. به عنوان یک استاندارد جهانی در ارتباطات شبکه ای معرفی کرد یک مدل هفت لایه ای است ISO مدلی که موسسه هر کدام از لایه‌ها دارای توابع و شرح وظایف خاص خود می باشند و هر کدام از آنها در تعامل با یکدیگر ، می توانند اثر بخش باشند. این هفت لایه عبارتنداز :
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
در سال ١٩٨۴ ( ISO) توسط موسسه جهانی استاندارد OSI این نياز منجر به طراحی یک مدل هفت لایه تحت عنوان ميلادی شد. به عنوان یک استاندارد جهانی در ارتباطات شبکه ای معرفی کرد یک مدل هفت لایه ای است ISO مدلی که موسسه هر کدام از لایه‌ها دارای توابع و شرح وظایف خاص خود می باشند و هر کدام از آنها در تعامل با یکدیگر ، می توانند اثر بخش باشند. این هفت لایه عبارتنداز :
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application :
لایه هفتم از مدل هفت لایه ای OSI می باشد. این لایه مجموعه ای از استانداردها و توابع مختلفی می باشد، به طوری که وظيفه برقراری ارتباط با کاربر از یک سوی و از سوی دیگر ارتباط با لایه های زیرین را به عهده دارد را می گشایيد ، این مرورگر به عنوان یک نرم افزار لایه هفتم وظيفه برقراری ارتباط web وقتی شما یک مرورگر صفحه با کاربر را به عهده دارد. دارای هویت لایه هفتمی هستند که وظيفه برقراری ارتباط Email بنابراین سرویس هایی چون سرویس وب و سرویس با لایه های زیرین و در نتيجه برقراری ارتباط کار با شبکه را به عهده دارند .
Presentation Layer :
این لایه وظيفه فشرده سازی و رمزنگاری داده ها را به عهده دارد . فشرده سازی اطلاعات به منظور کاهش حجم اطلاعات ارسالی بر روی خطوط انتقال می باشد. بنابراین در این لایه قبل از اینکه اطلاعات تحویل لایه پایين‌تر شود می بایست بر اساس استانداردهای موجود فشرده شده و به لایه زیرین تحویل داده شود و در سوی دیگر اطلاعات دریافتی از لایه زیرین در این لایه پس از مشخص شدن قالب فشرده سازی ، از حالت فشرده و کد شده خارج شده و به لایه بالاتر تحویل داده می شود. سرویس های GIF و JPEG و MP 3 را می توان به عنوان نمونه ای از سرویسهای لایه ششم نام برد .
این لایه وظيفه فشرده سازی و رمزنگاری داده ها را به عهده دارد . فشرده سازی اطلاعات به منظور کاهش حجم اطلاعات ارسالی بر روی خطوط انتقال می باشد. بنابراین در این لایه قبل از اینکه اطلاعات تحویل لایه پایين‌تر شود می بایست بر اساس استانداردهای موجود فشرده شده و به لایه زیرین تحویل داده شود و در سوی دیگر اطلاعات دریافتی از لایه زیرین در این لایه پس از مشخص شدن قالب فشرده سازی ، از حالت فشرده و کد شده خارج شده و به لایه بالاتر تحویل داده می شود. سرویس های GIF و JPEG و MP 3 را می توان به عنوان نمونه ای از سرویسهای لایه ششم نام برد .
Session Layer :
این لایه وظيفه برقراری شرایط یک Session بين دو Station نهایی را به عهده دارد. وظيفه تأیيد هویت (Authentication) و برقراری یک Session و مدیریت یک Session و درنهایت اتمام session بررسی حساب (Accounting) را به عهده دارد. پس از برقراری یک Session ، اطلاعات تحویل لایه چهارم داده می شود. اطلاعاتی که از این سه لایه گذشته و تحویل، User Data گفته می شود و پس از تحویل به لایه چهارم به قطعات استاندارد شکسته شده و در واقع بسته بندی می شوند .
این لایه وظيفه برقراری شرایط یک Session بين دو Station نهایی را به عهده دارد. وظيفه تأیيد هویت (Authentication) و برقراری یک Session و مدیریت یک Session و درنهایت اتمام session بررسی حساب (Accounting) را به عهده دارد. پس از برقراری یک Session ، اطلاعات تحویل لایه چهارم داده می شود. اطلاعاتی که از این سه لایه گذشته و تحویل، User Data گفته می شود و پس از تحویل به لایه چهارم به قطعات استاندارد شکسته شده و در واقع بسته بندی می شوند .
Transport Layer :
لایه چهارم وظيفه برقراری یک ارتباط end-to-end را به عهده دارد . درواقع این لایه ، وظيفه کنترل ارتباط برقرار شده را به عهده دو Station نهایی می گذارد و آمادگی Station نهایی را برای دریافت ترافيک بررسی می کند و پس ازبرقراری ارتباط توسط لایه چهارم، ترافيک هدایت خواهد شد .
Data Userبعد از تحویل به لایه چهارم در بسته های استانداردی به نام سگمنت بسته بندی (Encapsulate) میشود . ساختار سگمنت و وظایف لایه چهارم به تفسير در پایان این ماژول شرح داده می شود .
Network Layer :
این لایه وظيفه مسيریابی و هدایت ترافيک را به عهده دارد. درواقع وظيفه انتخاب بهترین مسير درميان مسيرهای لایه سوم به عهده این لایه می باشد. وظيفهمسيریابی و هدایت ترافيک را به عهده Device متفاوت روتر به عنوان یک دارد. هدایت ترافيک در این لایه براساس پروتکل ها و الگوریتم های مسيریابی متفاوتی صورت می گيرد. در این لایه آدرس صورت می گيرد. دراین لایه هيچگونه پيگيری جهت رسيدن و Apple talk و یا IPX ، IP دهی بسته ها براساس پروتکل یا نرسيدن بسته ها صورت نمی گيرد . درواقع وظيفه پيگيری رسيدن بسته ها به مقصد به عهده این لایه نخواهد بود می باشد. ( Transport ) بلکه وظيفه لایه بالاتر.
Data Link Layer :
این لایه وظيفه مدیریت منابع سخت افزاری موجود در شبکه های LAN را به عهده دارد. در یک شبکه LAN از آنجایی که منابع سخت افزاری در یک بستر ارتباطی مشترک به تبادل اطلاعات می پردازند ، نياز به تعریف یکسری استانداردها برای جلوگيری از تصادم و از بين رفتن داده وجود دارد .تعریف این استاندارد ها در لایه دوم از مدل هفت لایه ای OSI صورت می گيرد . اطلاعات دریافتی از لایه بالاتر در بسته هایی به نام فریم بسته بندی می شود و آدرس دهی هر فریم براساس آدرس سخت افزاری ( MAC Address ) خواهد بود. یکی از سخت افزارهایی که وظيفه مدیریت منابع سخت افزاری و ارتباط هر یک از آنها را براساس لایه دوم به عهده دارد سوئيچ می باشد.
Physical Layer :
در این لایه اطلاعات دریافتی از لایه های بالاتر تبدیل به یک سری بيتهای ٠ و ١ شده و جهت انتقال برروی بستر ارتباطی ، تبدیل به سيگنال الکتریکی و یا موج نوری خواهند شد. در این لایه هيچ پردازشی بر اطلاعات ارسالی و یا دریافتی صورت نمی گيرد . نکاتی که در این لایه مورد اهميت میباشد نوع بستر ارتباطی و پهنای باند مربوط به آن و نرخ ارسال اطلاعات و نوع مدولاسيون مورد اهميت می باشد. کارت شبکه به عنوان یک واسط ارتباطی در این لایه، اطلاعات دریافتی از لایه بالاتر را دریافت و پس از تبدیل به بيتهای صفر و یک ، تحویل بستر ارتباطی می دهد .
بسته بندی کردن داده ها در هر لایه :
تا به اینجا با لایه ها و عملکرد هر کدام از آنها به اختصار آشنا شدید. به صورت کلی اطلاعاتی که سه لایه بالاتر را طی می کند با عنوان Data User به لایه چهارم تحویل داده می شود. درلایه چهارم اطلاعات دریافتی درون بسته های استانداردی به نام سگمنت بسته بندی می شود. در این لایه هرکدام از بسته ها یک سری اطلاعات تکميلی و کنترلی در غالب TCP Header و یا UDP Header خواهند داشت .
بعد از اینکه بسته های سگمنت تحویل لایه سوم یعنی Network Layer داده شدند بسته بندی جدیدی در مورد آنها صورت می گيرد. فرض کنيد آدرس دهی در این لایه براساس پروتکل IP باشد. بنابراین بعد از اضافه شدن IP Header به بسته های دریافتی تحویل لایه پایين تر یعنی لایه Data Link داده می شود. به هر کدام از بسته ها در لایه Packet ، Network گفته می شود .
درلایه دوم یا Data Link Layer با اضافه شدن LLC Header و Mac Header به آن بسته بندی جدیدی به نام Frame خواهيم داشت و در نهایت فریم ها تبدیل به یک سری بيتهای ٠ و ١ شده و جهت انتقال روی بستر ارتباطی بهسيگنال‌های الکتریکی و یا موج نوری تبدیل می شوند.
منبع : سایت یکتا فن آوران
بدون دیدگاه