m_homaei
عضو جدید
مدل مرجع Osi شبکه های کامپیوتری
مدل مرجع Osi شبکه های کامپیوتری
مدل مرجع OSI روند تبادل اطلاعات در شبکه را به صورت هفت لایه یا مرحله مجزا نمایش می دهد.
این ساختار فرضی، درک مفاهیم مربوط به این روند را ساده تر می کند.
این هفت لایه به ترتیب از بالا به پایین عبارتند از:
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data-Link
Physical
که به تدریج هر کدام را براتون کاملا توضیح میدم تا متوجه شوید چه اتفاقاتی در حین تبادل اطلاعات درون یک شبکه می افتد...
کپسوله کردن اطلاعات یا Data Ensapsulation
خوب ابتدا باید ببینیم که منظور از کپسوله کردن اطلاعات چیست؟
پروتکل لایه انتقال، بعد از اضافه کردن هدر خود، درخواست را به لایه شبکه می فرستد بعد لایه شبکه هم به نوبه خود هدر مربوطه را بعد از هدر لایه انتقال اضافه می کند. بنابراین برای پروتکل لایه شبکه در حال حاضر درخواست اصلی بعلاوه هدر لایه انتقال نقش فیلد داده یا payload (بار مفید) را ایفا می کند.کل این ساختاری که در لایه شبکه ایجاد می شود فیلد داده پروتکل لایه پیوند-داده محسوب می شود که به آن هم هدر و هم فوتر اضافه می شود.
محصول نهایی که یک بسته است برای انتقال روی شبکه آماده است. بعد از اینکه این بسته به مقصد خود می رسد کل این روند دوباره ولی بصورت عکس تکرار می شود. پروتکل موجود در هر یک از لایه های پشته (توجه کنید که اینبار اطلاعات به سمت بالا در حال حرکتند) هدری که توسط پروتکل معادل خود در سیستم فرستنده روی بسته قرار گرفته است را پردازش و حذف می کند.
پس از اتمام کامل این فرایند، درخواست اصلی به برنامه ای که به قصد آن فرستاده شده بود
می رسد.
پس کپسوله کردن اطلاعات به فرایندی گفته می شود که طی آن پروتکل های لایه های مختلف، هدر و فوتر خود را به درخواست تولیدشده توسط یک برنامه کاربردی اضافه می کنند .
این فرایند از نظر عملیاتی شبیه به فرایند آماده کردن یک نامه برای پست می باشد.
درخواست برنامه را می توان به خود نامه تشبیه کرد و هدرهای پروتکل ها مسئول قراردادن نامه در پاکت، نوشتن آدرس روی آن، قرار دادن تمبر و نهایتا پست نامه ، می باشند
لایه فیزیکی The Physical Layer
لایه فیزیکی که پایین ترین لایه مدل OSI می باشد، همانطور که از نام آن معلوم است، لایه ای است که ماهیت عناصر سخت افزاری شبکه ، مثل رسانه ای که شبکه از آن استفاده میکند، روشی که شبکه نصب می شود و ماهیت سیگنال هایی که برای انتقال اطلاعات باینری استفاده می شود را مشخص میکند.
این لایه همچنین نوع آداپتور رابط شبکه ای (یا کارت شبکه) که روی هر کامپیوتر باید نصب شود و نوع هاب مناسب (در صورت نیاز) را تعیین می کند.
برای این لایه می توان از انواع کابل های فیبر نوری یا مسی و سیستم های بی سیم گوناگون استفاده کرد.
در یک شبکه LAN مشخصات فیزیکی باید مستقیما بنابر پروتکلی که در لایه پیوند - داده (data-link) استفاده می شود، تعیین شوند یا به عبارت دیگر پروتکل لایه پیوند- داده باید از لایه فیزیکی منتخب پشتیبانی کند.
بعنوان مثال ، اترنت یک پروتکل لایه پیوند-داده می باشد که از چندین لایه فیزیکی متفاوت پشتیبانی می کند. شما در این مورد می توانید از یکی از دو نوع کابل های کواکسیال، یکی از انواع کابل های زوج-مارپیچ (twisted pair) یا کابل فیبر نوری استفاده کنید. محدودیت های هر یک از این روش ها شامل نوع دقیق کابل و کانکتورهای قابل استفاده ، طول مجاز کابل ها و تعداد مجاز هابها و فاکتورهای دیگری می باشد و در صورتی که هریک از آنها رعایت نشوند پروتکل نمی تواند به درستی کار کند. بعنوان مثال یک سگمنت کابلی که از حد مجاز طولانی تر است می تواند مانع از تشخیص برخورد بسته ها در یک سیستم اترنت شود. متعاقبا وقتی سیستمی نمی تواند خطاهای موجود را تشخیص دهد، نمی تواند آنها راتصحیح کند و اطلاعات از بین می رود.
در اغلب موارد کارهای کابل کشی های وسیع بر عهده پیمانکاران متخصص گذارده می شود که کاملا با استاندارد EIA/TIA 568A و اطلاعات لازم دیگر آشنا هستند.
مورد دیگری که در لایه فیزیکی از اهمیت خاصی برخوردار است روش و نوع تولید سیگنالی می باشد که برای انتقال اطلاعات روی رسانه شبکه استفاده می شود. در کابل های مسی، این سیگنال ها بصورت بارهای الکتریکی و در کابل های فیبر نوری بصورت پالت های نوری می باشند. انواع دیگر رسانه های شبکه می توانند از فرکانس های رادیویی، پالت مادون قرمزو انواع دیگر سیگنال ها استفاده کنند.
علاوه بر ماهیت فیزیکی سیگنالها ، لایه فیزیکی روش سیگنال دهی که کامپیوترها استفاده می کنند را هم تعیین می کند.
روش سیگنال دهی الگویی از بارهای الکتریکی با پالس های نوری می باشد که برای کدگذاری اطلاعات تولید شده در لایه های بالاتر استفاده می شود. بعنوان مثال سیستم های اترنت از روشی بنام کدگذاری منچستر و سیستم های Token Ring از روشی بنام منچستر تفاضلی استفاده می کنند.
لایه پیوند - داده The Data-Link Layer
پروتکل لایه پیوند- داده، رابط سخت افزار و نرم افزار شبکه کامپیوتر می باشد. پروتکل های لایه شبکه اطلاعات را از خود به سمت پروتکل لایه پیوند -داده می فرستند و این لایه آنها را برای انتقال روی شبکه بسته بندی می کند. وقتی سیستم های دیگر موجود در شبکه، اطلاعات فرستاده شده را دریافت می کنند، پروتکل های لایه پیوند آنها، این اطلاعات را پردازش می کنند و به لایه شبکه که در بالای لایه پیوند- داده قرار دارد می فرستند.
زمان طراحی و ایجاد یک شبکه LAN، پروتکلی که برای لایه پیوند انتخاب می شود، مهمترین فاکتور در تعیین سخت افزار لازم و روش نصب آن می باشد. برای پیاده سازی یک پروتکل لایه پیوند، به سخت افزار و نرم افزارهای زیر نیاز است:
آداپتورهای رابط شبکه (اگر این رابط، کارت مجزایی باشد که روی یکی از اسلات های کامپیوتر نصب شود، NIC یا کارت شبکه نامیده می شود.
درایورهای آداپتور شبکه
کابل ها و سخت افزار برقرار کننده اتصالات دیگر شبکه
هاب های شبکه (در صورت نیاز)
آداپتورهای رابط شبکه و هاب ها برای پروتکل های لایه پیوند- داده خاصی طراحی می شوند و قابل تعویض با محصولات مختص پروتکل های دیگر نیستند. بعضی از کابل های شبکه هم مختص پروتکل های خاصی هستند و بعضی دیگر می توانند با انواع گوناگون پروتکل ها کار کنند.
امروزه متداولترین پروتکل لایه پیوند-داده LAN پروتکل اترنت می باشد. بعد از آن Token Ring در مکان دوم و سپس پروتکل های دیگر از قبیل FDDI قرار دارند. پروتکل لایه پیوند- داده شامل سه بخش بنیادی می باشد:
قالبی برای فریم (که همان هدر و فوتری است که قبل از انتقال، روی داده های لایه شبکه اضافه می شود.)
مکانیزمی برای کنترل دستیابی به رسانه شبکه
مشخصات لایه فیزیکی برای اینکه پروتکل بتواند با آن لایه فیزیکی کار کند.
قالب فریم در پروتکل لایه پیوند-داده...
پروتکل لایه پیوند-داده با اضافه کردن هدر و فوتر به اطلاعاتی که از پروتکل لایه شبکه دریافت می کند، آن اطلاعات را کپسوله میکند و به آنچه که فریم نامیده می شود تبدیل می کند.
با توجه به همان مثال پست یک نامه، هدر و فوتر در واقع معادل همان پاکت نامه ای هستند که برای پست کردن یک نامه استفاده می شود و حاوی آدرس سیستم فرستنده بسته و سیستم گیرنده هستند.
در پروتکل های شبکه های LAN مثل اترنت و Token Ring این آدرس یک رشته هگزادسیمال 6 بایتی می باشد که توسط کارخانه تولید کننده به آداپتور رابط شبکه اختصاص داده شده است. به این آدرس معمولا آدرس سخت افزار یا آدرس MAC گفته می شود تا از آدرس های دیگری که در لایه های دیگر مدل OSI استفاده می شوند قابل تشخیص باشند.
مشخصات لایه فیزیکی
پروتکل های لایه پیوند-داده که در شبکه های محلی LAN استفاده می شوند اغلب از بیش از یک رسانه شبکه پشتیبانی می کنند. این لایه و لایه فیزیکی با همدیگر رابطه تنگاتنگی دارند، چون مشخصه های رسانه شبکه تاثیر بسیار محسوسی روی عملکرد مکانیزم MAC پروتکل دارد.
به همین دلیل به راحتی می توان گفت که پروتکل های لایه پیوند داده ای که در یک LAN استفاده می شوند توابع و و ظایف لایه فیزیکی را هم در بر دارند. البته پروتکل های لایه پیوند دیگری هم مثل پروتکل SLIP و پروتکل نقطه -به -نقطه PPP وجود دارند که برای ارتباطات نوع WAN استفاده می شوند و هیچگونه اطلاعاتی در مورد لایه فیزیکی در خود ندارند.
لايه شبكه
در نگاه اول بنظر مي رسد كه اين لايه بعضي از كارهاي لايه پيوند-داده را دوباره انجام ميدهد. اما اينطور نيست چون پروتكل هاي لايه شبكه مسئول ارتباطات end to end اينست كه پروتكل لايه شبكه مسئول اتمام سير يك بسته از سيستمي كه آنرا توليد كرده تا به مقصد نهايي،مي باشد. بنابر ماهيت شبكه ، سيستم هاي مبدا و مقصد مي توانند روي يك LAN ، LAN هاي مجزا در يك ساختمان يا LANهايي با فاصله هزاران مايل از همديگر، مستقر باشند. بعنوان مثال وقتي به سروري كه در اينترنت است متصل مي شويد، بسته هايي كه كامپيوتر شما ايجاد مي كند ممكن است قبل از رسيدن به مقصد از ميان چندين شبكه مجزا بگذرند. پروتكل لايه پيوند-داده ممكن است در طول اين سفر براي سازگاري با شبكه هاي مختلف بارها تغيير كند،اما پروتكل لايه شبكه دست نخورده باقي مي ماند.
پروتكل اينترنت IP كه شالوده بسته TCP/IP مي باشد،متداولترين پروتكل لايه شبكه مي باشد كه هم اكنون در اغلب شبكه ها استفاده مي شود. سيستم عامل نت ور شركت ناول پروتكل لايه شبكه مخصوص به خود بنام IPX را دارد و در شبكه هاي كوچك ويندوز مايكروسافت، اغلب از پروتكل NETBEUI استفاده مي شود.
پروتكل لايه شبكه هم يك هدر به اطلاعاتي كه از لايه بالايي دريافت مي كند اضافه مي كند. واحد اطلاعاتي كه توسط پروتكل اين لايه ايجاد مي شود كه شامل اطلاعات لايه انتقال و هدر خود لايه شبكه مي باشد، ديتاگرام ناميده مي شود.
آدرس دهی
پروتکل لایه شبکه همانند پروتکل لایه پیوند-داده، حاوی فیلدهای آدرس مبدا و مقصد می باشد با این تفاوت که در اینجا آدرس مقصد، آدرس مقصد نهایی بسته میباشد و ممکن است با آدرس مقصدی که در هدر پروتکل لایه پیوند-داده مشخص شده است متفاوت باشد.
بعنوان مثال وقتی آدرس یک سایت را در مرورگر خود تایپ می کنید، بسته ای که سیستم شما تولید می کند در مقصد لایه شبکه خود حاوی آدرس سرور وب می باشد، اما مقصد لایه پیوند-داده آدرس مسیریابی (router) است که د رشبکه LAN شما وجود دارد و برای شما امکان دستیابی به اینترنت را برقرار می کند.
IP دارای سیستم آدرس دهی مخصوص به خود می باشد که با آدرس های لایه پیوند-داده کاملا متفاوت است. هر کامپیوتر موجود در یک شبکه IP دارای یک آدرس IP بطول 32 بیت می باشد که بوسیله یک سرویس اتوماتیک یا مدیر شبکه به آن کامپیوتر واگذار شده است.
این آدرس هم شبکه ای را که کامپوتر در آن است و هم خود کامپیوتر را مشخص می کند، به اینصورت، این آدرس به تنهایی می تواند هر کامپیوتری را مشخص کند. اما IPX از آدرس مجزایی برای مشخص کردن شبکه ای که کامپیوتر در آن است و آدرس سخت افزاری دیگری برای مشخص کردن خود کامپیوتر استفاده می کند. NetBEUI کامپیوترها را از طریق یک نام NetBIOS شناسایی می کند. این نام در زمان نصب پروتکل به تک تک سیستم ها واگذار می شود
در طول فرایند قطعه بندی، هر قطعه به خودی خود، یک بسته می شود که سفر خود را به مقصد لایه شبکه ادامه می دهد. قطعه ها تا زمانی که همه بسته های تشکیل دهنده دیتاگرام به سیستم مقصد نرسیده اند، کنار همدیکر چیده نمی شوند. در بعضی موارد ممکن است قبل از رسیدن به مقصد، دیتاگرام ها قطعه قطعه شوند و خود آن قطعات دوباره به نوبه خود و بنابر نیاز قطعه بندی شوند
مسیر دهی
مسیردهی به فرایندی اطلاق می شود که طی آن یک دیتاگرام از طریق کاراترین مسیر ممکن و با گذشت از شبکه های میانی از مبدا به مقصد نهایی خود فرستاده می شود. در شبکه های بسیار پیچیده مثل اینترنت، اغلب مسیرهای متفاوتی برای رسیدن به یک مقصد وجود دارد.
طراحان شبکه لینک هایی اضافی در شبکه ایجاد می کنند که اگر زمانی یکی از مسیریابهای شبکه از کار افتاد، ترافیک شبکه هنوز قابل انتقال به مقصد باشد.
برای آدرس دهی صحیح ، مسیریاب ها اطلاعات مربوط به شبکه را در جداولی در حافظه خود نگهداری می کنند. این اطلاعات را هم می توان بصورت دستی توسط مدیر شبکه داخل جداول وارد کرد و هم می توان با استفاده از پروتکل های مختص مسیریابی از مسیریابهای دیگر بطور خودکار جمع آوری کرد.
ورودی یک جدول مسیریابی معمولا آدرس یک شبکه دیگر و مسیریابی که بسته ها را از طریق آن مسیریاب به آن شبکه می رسند را مشخص می کند. در صورتی که دو یا چند مسیر به یک مقصد وجود داشته باشد، مسیریاب بوسیله اطلاعاتی که در ورودی های جدول مربوط به بازدهی نسبی هر یک از مسیرها نگهداری می کند، بهترین مسیر را انتخاب می کند و دیتاگرام را برای انتقال به مسیریابی که در ورودی جدول خود مشخص کرده است به طرف لایه پیوند-داده می فرستد
مشخص کردن پروتکل لایه انتقال
دوستان همانطور که هدر لایه پیوند-داده، پروتکلی از لایه شبکه را که داده های دریافت شده در لایه پیوند-داده را فرستاده است مشخص می کند، هدر لایه شبکه هم پروتکلی از لایه انتقال را که از آن داده ها را دریافت کرده است مشخص می کند. با کمک این اطلاعات سیستم گیرنده قادر خواهد بود داده های دریافتی را به پروتکل مربوطه در لایه انتقال بفرستد.
لایه انتقال
سرویس های پروتکل های لایه انتقال ، مکمل سرویس های لایه شبکه می باشند. همانطور که در مورد TCP/IP صادق است، پروتکل های این دو لایه که برای انتقال داده ها استفاده می شوند اغلب بعنوان یک جفت تکمیل کننده همدیگر تصور می شوند. این پروتکل ها شامل پروتکل TCP که در لایه انتقال و پروتکل IP که در لایه شبکه است ، می باشند.
معادلی دیگر به جای TCP ، پروتکل UDP می باشد. بسته پروتکل IPX هم حاوی دو پروتکل NCP و SPX برای پروتکل های لایه انتقال می باشد.
تفاوت بین پروتکل هایی که برای لایه انتقال در یک بسته پروتکل خاص وجود دارند، در این است که بعضی از آنها اتصال گرا connection-oriented و بعضی بی اتصال connection-less هستند. یک پروتکل اتصال گرا، پروتکلی است که در آن ، دو سیستم قبل از انتقال هرگونه داده ای، پیغام هایی را برای برقراری اتصال بین خود تبادل می کنند. به این صورت این تضمین وجود دارد که هر دو سیستم در حال کار و آماده تبادل داده ها هستند. بعنوان مثال، TCP یک پروتکل اتصال گرا است.
وقتی از یک مرورگر وب برای برقراری ارتباط با یک سرور اینترنتی استفاده می کنید، مرورگر و سرور در وهله اول بین خود یک ارتباط برقرار می کنند که به آن دست تکانی سه مرحله ای گفته می شود بعد مرورگر آدرس صفحه وب مورد نظر را به سرور می فرستد و پس از اتمام انتقال اطلاعات هر دو سیستم دست تکانی مشابهی را برای قطع ارتباط انجام می دهند.
پروتکل های اتصال گرا سرویس های دیگری از قبیل قطعه بندی داده ها، کنترل جریان، تشخیص و تصحیح خطا و تایید دریافت بسته را هم ارائه می کنند. معمولا سیستم هایی از این نوع پروتکل ها استقاده می کنند که مقدار زیادی اطلاعات را که در آنها حتی تحمل یک بیت خطا امکان پذیر نیست مثل فایل های برنامه یا داده منتقل می کنند . بدلیل وجود چنین سرویس هایی گفته می شود که پروتکل های اتصال گرا، قابل اطمینان هستند.
یک پروتکل بی اتصال، پروتکلی است که در آن قبل از تبادل داده ها، هیچگونه ارتباط اولیه ای بین دو سیستم برقرار نمی شود. فرستنده بدون اینکه بداند گیرنده آماده دریافت اطلاعات می باشد و یا اینکه اصلا گیرنده ای وجود دارد یا نه، داده ها را می فرستد. سیستم ها معمولا از پروتکل های بی اتصال مانند UDP برای تبادلات مختصر و کوچک که فقط شامل درخواست ها و جواب های تکی می باشند استفاده می کنند و جوابی که از طرف گیرنده درخواست تولید می شود بعنوان تایید دریافت درخواست عمل می کند
لایه نشست (The Session Layer)
لایه نشست، نقطه ای است که از آنجا تفاوت ذاتی بین پروتکل هایی که در شبکه ها استفاده می شوند و مدل OSI شروع می شود. هیچ پروتکلی بعنوان پروتکل لایه نشست وجود ندارد، در عوض وظایف این لایه همانند وظایف لایه های ارائه و کاربرد به وسیله پروتکل های دیگر انجام می شود.
پروتکل های لایه های انتقال، شبکه، پیوند-داده و فیزیکی مسئول انتقال بدون خطای اطلاعات روی شبکه می باشند، اما پروتکل های لایه های نشست و بالاتر درگیر این بخش از روند ارتباطات نیستند.
لایه نشست 22 سرویس ارائه می کند که اغلب آنها مربوط به روش هایی هستند که سیستم های شبکه شده از آنها برای تبادل اطلاعات استفاده می کنند. مهمترین این سرویس ها کنترل محاوره (Dialog Control) و تفکیک محاوره (Dialog Separation) می باشند.
مدل مرجع Osi شبکه های کامپیوتری
مدل مرجع OSI روند تبادل اطلاعات در شبکه را به صورت هفت لایه یا مرحله مجزا نمایش می دهد.
این ساختار فرضی، درک مفاهیم مربوط به این روند را ساده تر می کند.
این هفت لایه به ترتیب از بالا به پایین عبارتند از:
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data-Link
Physical
که به تدریج هر کدام را براتون کاملا توضیح میدم تا متوجه شوید چه اتفاقاتی در حین تبادل اطلاعات درون یک شبکه می افتد...
کپسوله کردن اطلاعات یا Data Ensapsulation
خوب ابتدا باید ببینیم که منظور از کپسوله کردن اطلاعات چیست؟
پروتکل لایه انتقال، بعد از اضافه کردن هدر خود، درخواست را به لایه شبکه می فرستد بعد لایه شبکه هم به نوبه خود هدر مربوطه را بعد از هدر لایه انتقال اضافه می کند. بنابراین برای پروتکل لایه شبکه در حال حاضر درخواست اصلی بعلاوه هدر لایه انتقال نقش فیلد داده یا payload (بار مفید) را ایفا می کند.کل این ساختاری که در لایه شبکه ایجاد می شود فیلد داده پروتکل لایه پیوند-داده محسوب می شود که به آن هم هدر و هم فوتر اضافه می شود.
محصول نهایی که یک بسته است برای انتقال روی شبکه آماده است. بعد از اینکه این بسته به مقصد خود می رسد کل این روند دوباره ولی بصورت عکس تکرار می شود. پروتکل موجود در هر یک از لایه های پشته (توجه کنید که اینبار اطلاعات به سمت بالا در حال حرکتند) هدری که توسط پروتکل معادل خود در سیستم فرستنده روی بسته قرار گرفته است را پردازش و حذف می کند.
پس از اتمام کامل این فرایند، درخواست اصلی به برنامه ای که به قصد آن فرستاده شده بود
می رسد.
پس کپسوله کردن اطلاعات به فرایندی گفته می شود که طی آن پروتکل های لایه های مختلف، هدر و فوتر خود را به درخواست تولیدشده توسط یک برنامه کاربردی اضافه می کنند .
این فرایند از نظر عملیاتی شبیه به فرایند آماده کردن یک نامه برای پست می باشد.
درخواست برنامه را می توان به خود نامه تشبیه کرد و هدرهای پروتکل ها مسئول قراردادن نامه در پاکت، نوشتن آدرس روی آن، قرار دادن تمبر و نهایتا پست نامه ، می باشند
لایه فیزیکی The Physical Layer
لایه فیزیکی که پایین ترین لایه مدل OSI می باشد، همانطور که از نام آن معلوم است، لایه ای است که ماهیت عناصر سخت افزاری شبکه ، مثل رسانه ای که شبکه از آن استفاده میکند، روشی که شبکه نصب می شود و ماهیت سیگنال هایی که برای انتقال اطلاعات باینری استفاده می شود را مشخص میکند.
این لایه همچنین نوع آداپتور رابط شبکه ای (یا کارت شبکه) که روی هر کامپیوتر باید نصب شود و نوع هاب مناسب (در صورت نیاز) را تعیین می کند.
برای این لایه می توان از انواع کابل های فیبر نوری یا مسی و سیستم های بی سیم گوناگون استفاده کرد.
در یک شبکه LAN مشخصات فیزیکی باید مستقیما بنابر پروتکلی که در لایه پیوند - داده (data-link) استفاده می شود، تعیین شوند یا به عبارت دیگر پروتکل لایه پیوند- داده باید از لایه فیزیکی منتخب پشتیبانی کند.
بعنوان مثال ، اترنت یک پروتکل لایه پیوند-داده می باشد که از چندین لایه فیزیکی متفاوت پشتیبانی می کند. شما در این مورد می توانید از یکی از دو نوع کابل های کواکسیال، یکی از انواع کابل های زوج-مارپیچ (twisted pair) یا کابل فیبر نوری استفاده کنید. محدودیت های هر یک از این روش ها شامل نوع دقیق کابل و کانکتورهای قابل استفاده ، طول مجاز کابل ها و تعداد مجاز هابها و فاکتورهای دیگری می باشد و در صورتی که هریک از آنها رعایت نشوند پروتکل نمی تواند به درستی کار کند. بعنوان مثال یک سگمنت کابلی که از حد مجاز طولانی تر است می تواند مانع از تشخیص برخورد بسته ها در یک سیستم اترنت شود. متعاقبا وقتی سیستمی نمی تواند خطاهای موجود را تشخیص دهد، نمی تواند آنها راتصحیح کند و اطلاعات از بین می رود.
در اغلب موارد کارهای کابل کشی های وسیع بر عهده پیمانکاران متخصص گذارده می شود که کاملا با استاندارد EIA/TIA 568A و اطلاعات لازم دیگر آشنا هستند.
مورد دیگری که در لایه فیزیکی از اهمیت خاصی برخوردار است روش و نوع تولید سیگنالی می باشد که برای انتقال اطلاعات روی رسانه شبکه استفاده می شود. در کابل های مسی، این سیگنال ها بصورت بارهای الکتریکی و در کابل های فیبر نوری بصورت پالت های نوری می باشند. انواع دیگر رسانه های شبکه می توانند از فرکانس های رادیویی، پالت مادون قرمزو انواع دیگر سیگنال ها استفاده کنند.
علاوه بر ماهیت فیزیکی سیگنالها ، لایه فیزیکی روش سیگنال دهی که کامپیوترها استفاده می کنند را هم تعیین می کند.
روش سیگنال دهی الگویی از بارهای الکتریکی با پالس های نوری می باشد که برای کدگذاری اطلاعات تولید شده در لایه های بالاتر استفاده می شود. بعنوان مثال سیستم های اترنت از روشی بنام کدگذاری منچستر و سیستم های Token Ring از روشی بنام منچستر تفاضلی استفاده می کنند.
لایه پیوند - داده The Data-Link Layer
پروتکل لایه پیوند- داده، رابط سخت افزار و نرم افزار شبکه کامپیوتر می باشد. پروتکل های لایه شبکه اطلاعات را از خود به سمت پروتکل لایه پیوند -داده می فرستند و این لایه آنها را برای انتقال روی شبکه بسته بندی می کند. وقتی سیستم های دیگر موجود در شبکه، اطلاعات فرستاده شده را دریافت می کنند، پروتکل های لایه پیوند آنها، این اطلاعات را پردازش می کنند و به لایه شبکه که در بالای لایه پیوند- داده قرار دارد می فرستند.
زمان طراحی و ایجاد یک شبکه LAN، پروتکلی که برای لایه پیوند انتخاب می شود، مهمترین فاکتور در تعیین سخت افزار لازم و روش نصب آن می باشد. برای پیاده سازی یک پروتکل لایه پیوند، به سخت افزار و نرم افزارهای زیر نیاز است:
آداپتورهای رابط شبکه (اگر این رابط، کارت مجزایی باشد که روی یکی از اسلات های کامپیوتر نصب شود، NIC یا کارت شبکه نامیده می شود.
درایورهای آداپتور شبکه
کابل ها و سخت افزار برقرار کننده اتصالات دیگر شبکه
هاب های شبکه (در صورت نیاز)
آداپتورهای رابط شبکه و هاب ها برای پروتکل های لایه پیوند- داده خاصی طراحی می شوند و قابل تعویض با محصولات مختص پروتکل های دیگر نیستند. بعضی از کابل های شبکه هم مختص پروتکل های خاصی هستند و بعضی دیگر می توانند با انواع گوناگون پروتکل ها کار کنند.
امروزه متداولترین پروتکل لایه پیوند-داده LAN پروتکل اترنت می باشد. بعد از آن Token Ring در مکان دوم و سپس پروتکل های دیگر از قبیل FDDI قرار دارند. پروتکل لایه پیوند- داده شامل سه بخش بنیادی می باشد:
قالبی برای فریم (که همان هدر و فوتری است که قبل از انتقال، روی داده های لایه شبکه اضافه می شود.)
مکانیزمی برای کنترل دستیابی به رسانه شبکه
مشخصات لایه فیزیکی برای اینکه پروتکل بتواند با آن لایه فیزیکی کار کند.
قالب فریم در پروتکل لایه پیوند-داده...
پروتکل لایه پیوند-داده با اضافه کردن هدر و فوتر به اطلاعاتی که از پروتکل لایه شبکه دریافت می کند، آن اطلاعات را کپسوله میکند و به آنچه که فریم نامیده می شود تبدیل می کند.
با توجه به همان مثال پست یک نامه، هدر و فوتر در واقع معادل همان پاکت نامه ای هستند که برای پست کردن یک نامه استفاده می شود و حاوی آدرس سیستم فرستنده بسته و سیستم گیرنده هستند.
در پروتکل های شبکه های LAN مثل اترنت و Token Ring این آدرس یک رشته هگزادسیمال 6 بایتی می باشد که توسط کارخانه تولید کننده به آداپتور رابط شبکه اختصاص داده شده است. به این آدرس معمولا آدرس سخت افزار یا آدرس MAC گفته می شود تا از آدرس های دیگری که در لایه های دیگر مدل OSI استفاده می شوند قابل تشخیص باشند.
مشخصات لایه فیزیکی
پروتکل های لایه پیوند-داده که در شبکه های محلی LAN استفاده می شوند اغلب از بیش از یک رسانه شبکه پشتیبانی می کنند. این لایه و لایه فیزیکی با همدیگر رابطه تنگاتنگی دارند، چون مشخصه های رسانه شبکه تاثیر بسیار محسوسی روی عملکرد مکانیزم MAC پروتکل دارد.
به همین دلیل به راحتی می توان گفت که پروتکل های لایه پیوند داده ای که در یک LAN استفاده می شوند توابع و و ظایف لایه فیزیکی را هم در بر دارند. البته پروتکل های لایه پیوند دیگری هم مثل پروتکل SLIP و پروتکل نقطه -به -نقطه PPP وجود دارند که برای ارتباطات نوع WAN استفاده می شوند و هیچگونه اطلاعاتی در مورد لایه فیزیکی در خود ندارند.
لايه شبكه
در نگاه اول بنظر مي رسد كه اين لايه بعضي از كارهاي لايه پيوند-داده را دوباره انجام ميدهد. اما اينطور نيست چون پروتكل هاي لايه شبكه مسئول ارتباطات end to end اينست كه پروتكل لايه شبكه مسئول اتمام سير يك بسته از سيستمي كه آنرا توليد كرده تا به مقصد نهايي،مي باشد. بنابر ماهيت شبكه ، سيستم هاي مبدا و مقصد مي توانند روي يك LAN ، LAN هاي مجزا در يك ساختمان يا LANهايي با فاصله هزاران مايل از همديگر، مستقر باشند. بعنوان مثال وقتي به سروري كه در اينترنت است متصل مي شويد، بسته هايي كه كامپيوتر شما ايجاد مي كند ممكن است قبل از رسيدن به مقصد از ميان چندين شبكه مجزا بگذرند. پروتكل لايه پيوند-داده ممكن است در طول اين سفر براي سازگاري با شبكه هاي مختلف بارها تغيير كند،اما پروتكل لايه شبكه دست نخورده باقي مي ماند.
پروتكل اينترنت IP كه شالوده بسته TCP/IP مي باشد،متداولترين پروتكل لايه شبكه مي باشد كه هم اكنون در اغلب شبكه ها استفاده مي شود. سيستم عامل نت ور شركت ناول پروتكل لايه شبكه مخصوص به خود بنام IPX را دارد و در شبكه هاي كوچك ويندوز مايكروسافت، اغلب از پروتكل NETBEUI استفاده مي شود.
پروتكل لايه شبكه هم يك هدر به اطلاعاتي كه از لايه بالايي دريافت مي كند اضافه مي كند. واحد اطلاعاتي كه توسط پروتكل اين لايه ايجاد مي شود كه شامل اطلاعات لايه انتقال و هدر خود لايه شبكه مي باشد، ديتاگرام ناميده مي شود.
آدرس دهی
پروتکل لایه شبکه همانند پروتکل لایه پیوند-داده، حاوی فیلدهای آدرس مبدا و مقصد می باشد با این تفاوت که در اینجا آدرس مقصد، آدرس مقصد نهایی بسته میباشد و ممکن است با آدرس مقصدی که در هدر پروتکل لایه پیوند-داده مشخص شده است متفاوت باشد.
بعنوان مثال وقتی آدرس یک سایت را در مرورگر خود تایپ می کنید، بسته ای که سیستم شما تولید می کند در مقصد لایه شبکه خود حاوی آدرس سرور وب می باشد، اما مقصد لایه پیوند-داده آدرس مسیریابی (router) است که د رشبکه LAN شما وجود دارد و برای شما امکان دستیابی به اینترنت را برقرار می کند.
IP دارای سیستم آدرس دهی مخصوص به خود می باشد که با آدرس های لایه پیوند-داده کاملا متفاوت است. هر کامپیوتر موجود در یک شبکه IP دارای یک آدرس IP بطول 32 بیت می باشد که بوسیله یک سرویس اتوماتیک یا مدیر شبکه به آن کامپیوتر واگذار شده است.
این آدرس هم شبکه ای را که کامپوتر در آن است و هم خود کامپیوتر را مشخص می کند، به اینصورت، این آدرس به تنهایی می تواند هر کامپیوتری را مشخص کند. اما IPX از آدرس مجزایی برای مشخص کردن شبکه ای که کامپیوتر در آن است و آدرس سخت افزاری دیگری برای مشخص کردن خود کامپیوتر استفاده می کند. NetBEUI کامپیوترها را از طریق یک نام NetBIOS شناسایی می کند. این نام در زمان نصب پروتکل به تک تک سیستم ها واگذار می شود
در طول فرایند قطعه بندی، هر قطعه به خودی خود، یک بسته می شود که سفر خود را به مقصد لایه شبکه ادامه می دهد. قطعه ها تا زمانی که همه بسته های تشکیل دهنده دیتاگرام به سیستم مقصد نرسیده اند، کنار همدیکر چیده نمی شوند. در بعضی موارد ممکن است قبل از رسیدن به مقصد، دیتاگرام ها قطعه قطعه شوند و خود آن قطعات دوباره به نوبه خود و بنابر نیاز قطعه بندی شوند
مسیر دهی
مسیردهی به فرایندی اطلاق می شود که طی آن یک دیتاگرام از طریق کاراترین مسیر ممکن و با گذشت از شبکه های میانی از مبدا به مقصد نهایی خود فرستاده می شود. در شبکه های بسیار پیچیده مثل اینترنت، اغلب مسیرهای متفاوتی برای رسیدن به یک مقصد وجود دارد.
طراحان شبکه لینک هایی اضافی در شبکه ایجاد می کنند که اگر زمانی یکی از مسیریابهای شبکه از کار افتاد، ترافیک شبکه هنوز قابل انتقال به مقصد باشد.
برای آدرس دهی صحیح ، مسیریاب ها اطلاعات مربوط به شبکه را در جداولی در حافظه خود نگهداری می کنند. این اطلاعات را هم می توان بصورت دستی توسط مدیر شبکه داخل جداول وارد کرد و هم می توان با استفاده از پروتکل های مختص مسیریابی از مسیریابهای دیگر بطور خودکار جمع آوری کرد.
ورودی یک جدول مسیریابی معمولا آدرس یک شبکه دیگر و مسیریابی که بسته ها را از طریق آن مسیریاب به آن شبکه می رسند را مشخص می کند. در صورتی که دو یا چند مسیر به یک مقصد وجود داشته باشد، مسیریاب بوسیله اطلاعاتی که در ورودی های جدول مربوط به بازدهی نسبی هر یک از مسیرها نگهداری می کند، بهترین مسیر را انتخاب می کند و دیتاگرام را برای انتقال به مسیریابی که در ورودی جدول خود مشخص کرده است به طرف لایه پیوند-داده می فرستد
مشخص کردن پروتکل لایه انتقال
دوستان همانطور که هدر لایه پیوند-داده، پروتکلی از لایه شبکه را که داده های دریافت شده در لایه پیوند-داده را فرستاده است مشخص می کند، هدر لایه شبکه هم پروتکلی از لایه انتقال را که از آن داده ها را دریافت کرده است مشخص می کند. با کمک این اطلاعات سیستم گیرنده قادر خواهد بود داده های دریافتی را به پروتکل مربوطه در لایه انتقال بفرستد.
لایه انتقال
سرویس های پروتکل های لایه انتقال ، مکمل سرویس های لایه شبکه می باشند. همانطور که در مورد TCP/IP صادق است، پروتکل های این دو لایه که برای انتقال داده ها استفاده می شوند اغلب بعنوان یک جفت تکمیل کننده همدیگر تصور می شوند. این پروتکل ها شامل پروتکل TCP که در لایه انتقال و پروتکل IP که در لایه شبکه است ، می باشند.
معادلی دیگر به جای TCP ، پروتکل UDP می باشد. بسته پروتکل IPX هم حاوی دو پروتکل NCP و SPX برای پروتکل های لایه انتقال می باشد.
تفاوت بین پروتکل هایی که برای لایه انتقال در یک بسته پروتکل خاص وجود دارند، در این است که بعضی از آنها اتصال گرا connection-oriented و بعضی بی اتصال connection-less هستند. یک پروتکل اتصال گرا، پروتکلی است که در آن ، دو سیستم قبل از انتقال هرگونه داده ای، پیغام هایی را برای برقراری اتصال بین خود تبادل می کنند. به این صورت این تضمین وجود دارد که هر دو سیستم در حال کار و آماده تبادل داده ها هستند. بعنوان مثال، TCP یک پروتکل اتصال گرا است.
وقتی از یک مرورگر وب برای برقراری ارتباط با یک سرور اینترنتی استفاده می کنید، مرورگر و سرور در وهله اول بین خود یک ارتباط برقرار می کنند که به آن دست تکانی سه مرحله ای گفته می شود بعد مرورگر آدرس صفحه وب مورد نظر را به سرور می فرستد و پس از اتمام انتقال اطلاعات هر دو سیستم دست تکانی مشابهی را برای قطع ارتباط انجام می دهند.
پروتکل های اتصال گرا سرویس های دیگری از قبیل قطعه بندی داده ها، کنترل جریان، تشخیص و تصحیح خطا و تایید دریافت بسته را هم ارائه می کنند. معمولا سیستم هایی از این نوع پروتکل ها استقاده می کنند که مقدار زیادی اطلاعات را که در آنها حتی تحمل یک بیت خطا امکان پذیر نیست مثل فایل های برنامه یا داده منتقل می کنند . بدلیل وجود چنین سرویس هایی گفته می شود که پروتکل های اتصال گرا، قابل اطمینان هستند.
یک پروتکل بی اتصال، پروتکلی است که در آن قبل از تبادل داده ها، هیچگونه ارتباط اولیه ای بین دو سیستم برقرار نمی شود. فرستنده بدون اینکه بداند گیرنده آماده دریافت اطلاعات می باشد و یا اینکه اصلا گیرنده ای وجود دارد یا نه، داده ها را می فرستد. سیستم ها معمولا از پروتکل های بی اتصال مانند UDP برای تبادلات مختصر و کوچک که فقط شامل درخواست ها و جواب های تکی می باشند استفاده می کنند و جوابی که از طرف گیرنده درخواست تولید می شود بعنوان تایید دریافت درخواست عمل می کند
لایه نشست (The Session Layer)
لایه نشست، نقطه ای است که از آنجا تفاوت ذاتی بین پروتکل هایی که در شبکه ها استفاده می شوند و مدل OSI شروع می شود. هیچ پروتکلی بعنوان پروتکل لایه نشست وجود ندارد، در عوض وظایف این لایه همانند وظایف لایه های ارائه و کاربرد به وسیله پروتکل های دیگر انجام می شود.
پروتکل های لایه های انتقال، شبکه، پیوند-داده و فیزیکی مسئول انتقال بدون خطای اطلاعات روی شبکه می باشند، اما پروتکل های لایه های نشست و بالاتر درگیر این بخش از روند ارتباطات نیستند.
لایه نشست 22 سرویس ارائه می کند که اغلب آنها مربوط به روش هایی هستند که سیستم های شبکه شده از آنها برای تبادل اطلاعات استفاده می کنند. مهمترین این سرویس ها کنترل محاوره (Dialog Control) و تفکیک محاوره (Dialog Separation) می باشند.
ir,...وقتي کارمون با share تموم شد، بايد disconnect کنيم، با اين دستور : 