( من طبقات نموذج الاتصال المفتوح تنقل البيانات من خلال الوسط الملموس كالتوصيلات والأسلاك )

( من طبقات نموذج الاتصال المفتوح تنقل البيانات من خلال الوسط الملموس كالتوصيلات والأسلاك )

طبقات نموذج الاتصال المفتوح

إن نموذج الاتصال المفتوح OSI هو إطار عمل شبكي يوفر نهجًا قياسيًا لتوصيل الأجهزة في شبكة. ويوفر هيكلًا منظمًا للاتصالات، ويضمن توافق الأجهزة المختلفة. يتكون النموذج من سبع طبقات، ولكل طبقة مسؤولياتها المحددة. يمكن تصنيف طبقات نموذج OSI إلى فئتين: طبقات الحزمة الدنيا وطبقات الحزمة العليا. تتضمن طبقات الحزمة الدنيا الطبقات الثلاث الأولى وهي مسؤولة عن نقل البيانات عبر الوسائط المادية. تتضمن طبقات الحزمة العليا الطبقات الأربع المتبقية وهي مسؤولة عن توفير وظائف الشبكة الأساسية.

طبقات الحزمة الدنيا لنقل البيانات من خلال الوسط الملموس

1. الطبقة المادية

الطبقة المادية هي المسؤولة عن نقل البيانات عبر الوسط المادي. وهي تتعلق بالموصلات والأسلاك والكابلات التي تحمل الإشارات الكهربائية أو الضوئية. وتضمن هذه الطبقة نقل البيانات بشكل موثوق بين الأجهزة.

تتضمن بروتوكولات الطبقة المادية إيثرنت وواي فاي وبلوتوث. توفر هذه البروتوكولات القواعد الخاصة بتحويل البيانات إلى إشارات كهربائية أو ضوئية ونقلها عبر الوسائط.

تحدد الطبقة المادية أيضًا خصائص الوسائط المادية، مثل عرض النطاق الترددي وتأخير الانتشار ومعدل الخطأ في البت. تساعد هذه الخصائص في تحديد معدل نقل البيانات وكفاءة النقل.

2. طبقة ربط البيانات

طبقة ربط البيانات مسؤولة عن إدارة تدفق البيانات على الوسائط المادية. وهي تحدد بروتوكولات الوصول إلى الوسائط التي تنظم كيفية وصول الأجهزة إلى الوسائط وكيفية مشاركتها.

تتضمن بروتوكولات طبقة ربط البيانات التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) والجسر والتبديل. يوفر بروتوكول MAC آلية لتحديد الأجهزة على الشبكة ومنحها حق الوصول إلى الوسائط. تقوم الجسور والمفاتيح بتوصيل الأجهزة على الشبكة وتوجيه الإطارات بناءً على عناوين MAC الخاصة بها.

توفر طبقة ربط البيانات أيضًا التحكم في تدفق البيانات لمنع حدوث ازدحام الشبكة. وتستخدم بروتوكولات التحكم في التدفق، مثل التحكم في التدفق وإيقاف مؤقت النافذة، لتنظيم معدل إرسال البيانات واستلامها.

3. الطبقة الشبكية

الطبقة الشبكية مسؤولة عن توجيه البيانات عبر الشبكات. وهي تحدد بروتوكولات التوجيه التي تسمح للأجهزة بإيجاد أفضل مسار لإرسال البيانات وتجنب الازدحام.

تتضمن بروتوكولات الطبقة الشبكية بروتوكول الإنترنت (IP) وبروتوكول توجيه المعلومات (RIP) وبروتوكول بوابة التوجيه (BGP). يوفر بروتوكول الإنترنت عناوين منطقية للأجهزة على الشبكة ويقوم بتجزئة البيانات إلى وحدات تسمى الرزم. تقوم بروتوكولات التوجيه بتبادل المعلومات حول طوبولوجيا الشبكة وتحديث جداول التوجيه الخاصة بها بناءً على هذه المعلومات.

تعمل الطبقة الشبكية أيضًا على توفير التوجيه متعدد المسارات، والذي يسمح للبيانات بالسفر عبر مسارات متعددة في الشبكة. وهذا يزيد من المرونة ويمكن أن يساعد في تحسين أداء الشبكة.

طبقات الحزمة العليا لتوفير وظائف الشبكة الأساسية

4. طبقة النقل

طبقة النقل مسؤولة عن نقل البيانات بين الأجهزة بشكل موثوق. وهي تحدد بروتوكولات النقل التي توفر آليات للتحكم في التدفق والموثوقية والترتيب.

تتضمن بروتوكولات النقل بروتوكول التحكم في النقل (TCP) وبروتوكول المستخدم داتاجرام (UDP). يوفر بروتوكول TCP اتصالًا موثوقًا مع التحكم في التدفق. يقوم بإنشاء اتصال بين الأجهزة ويتحقق من نقل البيانات بشكل صحيح. يوفر UDP اتصالًا غير موثوق بدون تحكم في التدفق. يستخدم بشكل عام للتطبيقات التي تتطلب سرعة عالية مثل بث الفيديو وتدفق الصوت.

تعمل طبقة النقل أيضًا على توفير تقسيم المنافذ، والذي يسمح لأجهزة متعددة على مضيف واحد بالتواصل مع العديد من الأجهزة على مضيف آخر.

5. طبقة الجلسة

طبقة الجلسة مسؤولة عن إدارة الجلسات بين الأجهزة. وهي تحدد بروتوكولات الجلسة التي توفر آليات لإنشاء الجلسات وإنهائها وإدارتها.

تتضمن بروتوكولات الجلسة بروتوكول التحكم في الجلسة (SCP) وبروتوكول نقطة الوصول إلى الخدمة (SAP). يوفر SCP آلية لإنشاء الجلسات وإنهائها وإدارتها. يوفر SAP نقطة وصول موحدة للخدمات التي تقدمها طبقات أعلى.

تعمل طبقة الجلسة أيضًا على توفير المزامنة، والتي تسمح للأجهزة بتنسيق أنشطتها في الجلسة. وهذا يمنع حدوث تعارضات البيانات ويضمن التفاعل السلس بين الأجهزة.

6. طبقة العرض

طبقة العرض مسؤولة عن تحويل البيانات بين الأجهزة. وهي تحدد بروتوكولات العرض التي توفر آليات لتشفير البيانات وفك تشفيرها وضغطها وفك ضغطها.

تتضمن بروتوكولات العرض التشفير البسيط الآمن (SSL) وتنسيق ترميز النص المتعدد الوسائط (MIME). يوفر SSL تشفيرًا للبيانات لحماية البيانات الحساسة من الوصول غير المصرح به. يوفر MIME طريقة لتمثيل بيانات الوسائط المتعددة، مثل الصور والفيديو والصوت، ويمكن نقلها عبر الشبكة.

تعمل طبقة العرض أيضًا على توفير الترجمة، والتي تسمح للأجهزة بتفسير البيانات بشكل صحيح. وهذا يضمن التوافق بين الأجهزة المختلفة التي قد تستخدم تنسيقات بيانات مختلفة.

7. طبقة التطبيق

طبقة التطبيق هي المسؤولة عن توفير واجهة المستخدم وتقديم الخدمات للمستخدمين. وهي تحدد بروتوكولات التطبيق التي توفر وظائف محددة، مثل نقل الملفات والوصول إلى البريد الإلكتروني وتصفح الويب.

تتضمن بروتوكولات التطبيق بروتوكول نقل الملفات (FTP) وبروتوكول البريد البسيط (SMTP) وبروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP). يوفر FTP طريقة لنقل الملفات بين الأجهزة. يوفر SMTP طريقة لإرسال واستقبال رسائل البريد الإلكتروني. يوفر HTTP طريقة لتصفح الويب واسترداد صفحات الويب من الخوادم.

تعمل طبقة التطبيق أيضًا على توفير خدمات المستخدم، مثل معالجة البيانات وقاعدة البيانات والمعاملات. توفر هذه الخدمات وظائف محددة يمكن للمستخدمين الاستفادة منها على الشبكة.

الخلاصة

يوفر نموذج الاتصال المفتوح إطارًا منظمًا لتوصيل الأجهزة في الشبكة. وتتكون من سبع طبقات، ولكل منها مسؤولياتها المحددة. تعمل طبقات الحزمة الدنيا على نقل البيانات عبر الوسائط المادية، بينما توفر طبقات الحزمة العليا وظائف الشبكة الأساسية. من خلال هيكلية الطبقات هذه، يمكن لنموذج OSI ضمان توافق الأجهزة المختلفة وتسهيل الاتصالات عبر الشبكات المختلفة.