آموزش شبکه: آموزش مایکروسافت، آموزش سیسکو

خانه / network / CCNA / Internetworking / Internetworking-3

Internetworking-3

مدل‌های ارتباط شبکه : (Internetworking Models )

ابتدا کمی از تاریخ ایجاد ارتباط بین کامپیوترها صحبت کنیم : زمانی که شبکه‌ها به وجود آمد ، کامپیوترها فقط قادر بودن با کامپیوترهایی از نوع خودشان ارتباط برقرار کنند . به‌عنوان‌مثال کامپیوترهایی که از DECnet استفاده می‌کردند نمی‌توانستند با کامپیوترهایی از تکنولوژی IBM ارتباط برقرار کنند . در سال 1970 یک مدل مرجع به نام Open System Inter Connection (OSI ) توسط سازمان International Organization for Standard ( ISO ) به وجود آمد .

هدف از ایجاد این پروتکل استاندارد ، برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف که از نرم‌افزارهای مختلف با تکنولوژی‌های گوناگون استفاده می‌کنند بود .

مدل OSI معماری اصلی برای شبکه است . این مدل نحوه ارسال اطلاعات از نرم‌افزار یک کامپیوتر به رابط شبکه و دریافت آن توسط نرم‌افزار کامپیوتر دیگر را شرح می‌دهد .

مدل OSI به لایه‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شود .

 

" ISO و OSI و در ادامه نیز با IOS آشنا می‌شوید ! ممکن است کمی گیج‌کننده باشد . فقط به خاطر داشته باشید : ISO شروع به ساخت OSI کرد و بعدازآن سیسکو Internetworking Operating System ( IOS ) را ساخت "

عملکرد لایه‌ها :

درک مدل OSI و چگونگی عملکرد لایه‌ها کمک می‌کند تا نحوه ارتباط بین دستگاه‌های را در شبکه متوجه شویم . لایه‌ها به‌صورت طبقه‌بندی‌شده ( Hierarchical ) قرار می‌گیرد . هر لایه وظیفه مخصوص به خود را دارد .

برای درک بهتر فرض کنید شما به همراه دوستان خود قصد تأسیس یک شرکت رادارید . در ابتدا شما شروع به تقسیم وظایف می‌کنید . هر فرد چه‌کاری را باید انجام دهد و چه مسئولیتی به عهده دارد . شما باید کارهای شرکت را به بخش‌های مختلف سازمان‌دهی کنید . مثلاً بخش فروش ، بخش انبار و … . هر بخش فقط بر روی کار خود متمرکز می‌شود تا آن را به بهترین نحو انجام دهد اما در انتها تمامی بخش‌ها به یکدیگر مربوط هستند و کار شرکت را به‌پیش می‌برند .

در مدل OSI نیز ، هر لایه مانند بخش‌های مختلف شرکت وظایف مخصوص به خود را دارد و درنهایت وظیفه اصلی که برقراری ارتباط است را انجام می‌دهند .

مدل مرجع OSI :

 

بهترین هدیه که مدل OSI به ما میدهد ، یک‌راه هموار برای تبادل ارتباط بین کاربران با سیستم‌عامل‌های متفاوت است . مانند لینوکس ، ویندوز و مک و حتی تلفن‌های هوشمند .

و فراموش نکنید ، OSI یک مدل منطقی است نه فیزیکی ! و دستور عمل‌هایی برای برنامه‌نویس‌ها وجود دارد تا اپلیکیشن ها را بر روی شبکه اجرا کنند .

OSI از هفت لایه تشکیل‌شده است که به دو بخش تقسیم می‌شود . سه لایه بالا مشخص می‌کند که اپلیکیشن ها در دو سمت ، چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند . چهار لایه پایین وظیفه انتقال داده‌ها را بر عهده دارد .

شکل 7 ، نشان‌دهنده 3 لایه بالایی است :

 

 

با توجه به لایه‌های بالا ، متوجه می‌شویم که کاربر توسط لایه Application با کامپیوتر ارتباط برقرار کرده و توسط دولایه دیگر نیز ، ارتباط بین نرم‌افزارها برقرار می‌شود . هیچ‌کدام از لایه‌های بالا ، آگاهی از شبکه و یا آدرس‌های شبکه ندارند زیرا ، این وظیفه 4 لایه پایین است .

در شکل 8 وظایف لایه‌های پایین را مشاهده می‌کنید . شما می‌توانید ببینید که این لایه‌ها مشخص می‌کنند که اطلاعات چگونه در داخل مدیا مانند سیم ، کابل ، فیبر ، سوییچ‌ها و روتر ها عبور کند . این لایه‌ها همچنین مشخص می‌کنند که اطلاعات چگونه از مبدأ کپسوله و در مقصد انکپسوله شوند . 

 

8

 

می‌توان برای حفظ کردن لایه‌ها ، از حروف اول آن‌ها استفاده کرد :

All People Seem To Need Data Processing

شکل شماره 9 ، توابع تعریف‌شده در هر لایه را نشان می‌دهد :

 

 

 

 

9

 

در شکل بالا ، لایه‌ها را به 3 دسته تقسیم کرده‌ایم .لایه‌های بالایی وظیفه ارتباط بین نرم‌افزار و کاربر را به عهده دارد ، لایه‌های میانی وظیفه فراهم کردن ارتباطی قابل‌اعتماد و مسیریابی اطلاعات در بین شبکه‌ها را بر عهده دارد و لایه‌های انتهایی وظیفه ارتباط در شبکه محلی ( LAN) را انجام می‌دهد .

با توجه به توضیحات داده‌شده ، حالا می‌توانیم لایه‌ها را با جزییات تشریح کنیم .

 

The Application Layer :

لایه Application  درواقع نقطه ارتباط کاربر با کامپیوتر است . اما به‌تنهایی برای ارتباط با شبکه کافی نیست . مثال را در مورد مرورگر ( IE ) کامپیوتر می‌زنیم . فرض کنید بر روی کامپیوتر خود تمامی اجزای شبکه را پاک می‌کنید ، مانند : کارت شبکه ، پروتکل TCP/IP ولی شما همچنان می‌توانید صفحات HTML که بر روی کامپیوتر خود ذخیره دارید ( local ) مشاهده کنید . اما اگر بخواهید این صفحات را از طریق شبکه و یا اینترنت مشاهده کنید این کار امکان‌پذیر نیست . درواقع لایه Application رابطی است میان نرم‌افزارهای کامپیوتر شما و لایه‌های پایینی که ارتباط با شبکه را برقرار می‌کنند . درواقع جستجوگر شما به‌عنوان یکی از لایه‌های مدل OSI به‌حساب نمی‌آید . آن وسیله ارتباطی ( interface ) برای اجرای پروتکل‌هایی است که شما نیاز دارید اطلاعات صفحات وب را در شبکه مشاهده کنید .

 

" لایه Application به‌عنوان یک رابط برای نرم‌افزارهای نصب‌شده بر روی کامپیوتر عمل می‌کند . در فصل‌های آینده نحوه کارکرد پروتکل TCP/IP و چند برنامه مهم که در این لایه کاربرد فراوانی دارد مانند : Telnet , FTP و TFTP را با جزییات خواهم گفت "

 

The Presentation Layer :

 

کارکرد لایه Presentation از اسم آن مشخص است : این لایه اطلاعات را به لایه Application ارائه می‌دهد و همچنین وظیفه ترجمه دیتاها و کد کردن آن‌ها را نیز به عهده دارد .

یک‌راه مطمئن برای انتقال اطلاعات این است که ابتدا دیتاها را قیل از انتقال به فرمت استاندارد تبدیل کنیم . از این طریق لایه Presentation مطمئن می‌شود که لایه Application در دستگاه مقصد می‌تواند اطلاعات را به‌درستی بخواند .

 

The Session Layer :

وظیفه این لایه  راه‌اندازی ، مدیریت و اتمام session های ( راه‌های ارتباطی ایجادشده بین دو دستگاه ) بین لایه‌های Presentation دستگاه‌های مبدأ و مقصد است و همچنین نگه‌داری دیتاهای پراکنده کاربران .

نحوه چگونگی برقراری ارتباط به‌عنوان‌مثال بین یک کاربر و یک سرور در این لایه انجام می‌شود مانند : half duplex , full duplex .

Half duplex نوعی از ارتباط است که در یک‌زمان فقط یکی از دستگاه‌ها می‌تواند اطلاعات ارسال کند و دستگاه دیگر فقط باید گوش دهد تا نوبت به آن برسد . مانند ارتباط دستگاه‌های بی‌سیم واکی تاکی که درآن‌واحد فقط یک نفر می‌تواند صحبت کند .

Full duplex : ارتباط همزمان دوطرفه است که درآن‌واحد هر دو طرف می‌توانند اطلاعات را ارسال و دریافت کنند بدون اینکه تداخلی به وجود آید مانند مکالمه با تلفن‌های معمول .