مهندسی یک شبکه کامپیوتری وظیفه‌ای دشوار است که شامل تنظیمات نرم‌افزار، فیرمویر، مهندسی در سطح تراشه، سخت‌افزار و پالس‌های الکتریکی می‌شود. برای ساده‌تر کردن مهندسی شبکه، کل مفهوم شبکه به چندین لایه تقسیم می‌شود. هر لایه شامل برخی وظایف خاص است و مستقل از لایه‌های دیگر عمل می‌کند؛ اما به طور کلی تقریباً همه وظایف شبکه به این لایه‌ها وابسته است. این لایه‌ها، داده‌ها را بین خودشان به اشتراک می‌گذارند و صرفاً برای دریافت ورودی و ارسال خروجی به همدیگر وابسته هستند.

وظایف لایه‌بندی شده

در معماری لایه‌بندی شده مدل شبکه، یک پردازش کامل شبکه به چند وظیفه کوچک‌تر تقسیم می‌شود. سپس هر وظیفه کوچک به لایه خاصی انتساب می‌یابد که به طور اختصاصی برای پردازش آن وظیفه خاص اختصاص یافته است. بدین ترتیب هر لایه تنها یک کار مشخص را انجام می‌دهد.

در سیستم ارتباطی لایه‌بندی شده، یک لایه از میزبان با وظیفه خاصی سر و کار دارد که از سوی لایه همتایش در همان سطح از میزبان ریموت، انجام شده یا انتظار می‌رود انجام شود. این وظیفه یا از سوی لایه در پایین‌ترین سطح یا بالاترین سطح از لایه آغاز شده است. اگر وظیفه از سوی بالاترین لایه ایجاد شده باشد، برای پردازش بیشتر به سوی لایه‌های پایین‌تر ارسال می‌شود. لایه پایین‌تر نیز همین کار را انجام می‌دهد و وظیفه را پردازش کرده و به لایه پایین‌تر ارسال می‌کند. اگر وظیفه از سوی لایه پایین‌تر آغاز شده باشد در این صورت مسیر معکوس فوق طی می‌شود.

مدل های شبکه کامپیوتری

هر لایه، همه روال‌ها، پروتکل‌ها و متدهایی که برای اجرای وظیفه خود نیاز دارد را گردآوری کرده است. همه لایه‌ها همتایان خود را به وسیله «کپسوله‌سازی سر و دم» (encapsulation header and tail) شناسایی می‌کنند.

مدل OSI

OSI که اختصاری برای «ارتباط متقابل سیستم باز» (Open System Interconnect) است یک استاندارد باز برای همه سیستم‌های ارتباطی محسوب می‌شود. مدل OSI از سوی سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) تدوین شده است. این مدل دارای هفت لایه است:

OSI Model

  • لایه کاربرد یا اپلیکیشن (Application Layer): این لایه مسئول ارائه رابطی برای کاربر اپلیکیشن است. این لایه پروتکل‌هایی که به طور مستقیم با کاربر در تعامل هستند را کپسوله‌سازی می‌کند.
  • لایه ارائه (Presentation Layer): این لایه به تعریف چگونگی ارائه داده‌های با قالب بومی میزبان ریموت در قالب بومی میزبان می‌پردازد.
  • لایه سشن یا نشست (Session Layer): این لایه نشست بین میزبان‌های ریموت را نگهداری می‌کند. برای نمونه زمانی که احراز هویت کاربر/رمز عبور صوت می‌گیرد، میزبان ریموت این نشست را برای مدتی حفظ می‌کند و در این بازه زمانی اطلاعات احراز هویت را مجدداً تقاضا نمی‌کند.
  • لایه انتقال (Transport Layer): این لایه مسئول تحویل سر به سر داده‌ها بین دو میزبان است.
  • لایه شبکه (Network Layer): این لایه مسئول انتساب آدرس و آدرس‌دهی یکتای میزبان‌ها در یک شبکه است.
  • لایه لینک داده‌ها (Data Link Layer): این لایه مسئول خواندن و نوشتن داده‌ها از یک خط به خط دیگر است. خطاهای لینک در این لایه تشخیص داده می‌شوند.
  • لایه فیزیکی (Physical Layer): این لایه سخت‌افزار، سیم بندی شبکه، خروجی توان، نرخ پالس و غیره را تعریف می‌کند.

مدل اینترنت

اینترنت از مجموعه پروتکل‌های TCP/IP استفاده می‌کند که به نام مجموعه اینترنت نیز شناخته می‌شود. این مجموعه پروتکل‌ها مدل Internet را تعریف می‌کنند که شامل معماری چهار لایه است. مدل OSI یک مدل ارتباطی عمومی است اما مدل اینترنت آن چیزی که است که اینترنت برای همه ارتباط‌هایش از آن استفاده می‌کند. اینترنت از معماری شبکه زیرساختی خود مجزا است و از این رو خود یک مدل محسوب می‌شود. این مدل چهار لایه دارد:

  • لایه اپلیکیشن (Application Layer): این لایه به تعریف پروتکل‌هایی می‌پردازد که به کاربر امکان تعامل با شبکه را می‌دهد. برای نمونه FTP, HTTP و غیره.
  • لایه انتقال (Transport Layer): این لایه به تعریف چگونگی گردش داده بین میزبان‌ها می‌پردازد. پروتکل اصلی در این لایه «پروتکل کنترل انتقال» (TCP) است. این لایه تضمین می‌کند که داده‌ها بین میزبان‌های مختلف به ترتیب مبادله می‌شوند و مسئول تحویل سر به سر داده‌ها است.
  • لایه اینترنت (Internet Layer): پروتکل اینترنت (IP) در این لایه عمل می‌کند. این لایه به تسهیل آدرس‌دهی و شناسایی میزبان‌ها کمک می‌کند. مسیریابی در این لایه تعریف می‌شود.
  • لایه لینک (Link Layer): این لایه مکانیسمی برای ارسال و دریافت داده‌های واقعی ارائه می‌کند. برخلاف همتای آن در مدل OSI، این لایه مستقل از معماری شبکه زیرساخت و سخت‌افزار آن است.

اگر این مطلب برایتان مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

==

میثم لطفی (+)

«میثم لطفی» دانش‌آموخته ریاضیات و شیفته فناوری به خصوص در حوزه رایانه است. وی در حال حاضر علاوه بر پیگیری علاقه‌مندی‌هایش در رشته‌های برنامه‌نویسی، کپی‌رایتینگ و محتوای چندرسانه‌ای، در زمینه نگارش مقالاتی با محوریت نرم‌افزار نیز با مجله فرادرس همکاری دارد.

بر اساس رای 2 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *