سأحاول أن أصف بأبسط طريقة ممكنة ما هو نوع OSI الوحشي ومن يحتاج إليه. إذا كنت ترغب في ربط حياتك بتكنولوجيا المعلومات وكنت في بداية الرحلة ، فإن فهم عملية OSI أمر حيوي ببساطة ، سيخبرك أي محترف بذلك.
سأبدأ بتحديد كيف هو مألوف. نموذج OSI هو نموذج نظري مثالي لنقل البيانات عبر الشبكة. هذا يعني أنه من الناحية العملية ، لن تجد تطابقًا تامًا مع هذا النموذج ، فهو المعيار الذي يلتزم به مطورو الشبكات ومصنعو معدات الشبكات من أجل الحفاظ على توافق منتجاتهم. يمكنك مقارنة ذلك بأفكار الناس حول الشخص المثالي - لن تجده في أي مكان ، لكن الجميع يعرف ما الذي يسعى لتحقيقه.
أرغب في تحديد فارق بسيط واحد على الفور - ما يتم نقله عبر الشبكة ضمن نموذج OSI ، سأتصل بالبيانات ، وهي ليست صحيحة تمامًا ، ولكن من أجل عدم الخلط بين القارئ المبتدئ والمصطلحات ، قمت بتسوية مع ضميري.
ما يلي هو الرسم التخطيطي لنموذج OSI الأكثر شهرة وفهمًا. سيكون هناك المزيد من الرسومات في المقالة ، لكنني أقترح اعتبار الرسم الأول هو الرسم الرئيسي:
يتكون الجدول من عمودين ، في المرحلة الأولية نحن مهتمون فقط بالعمود الصحيح. سنقرأ الجدول من أسفل إلى أعلى (وإلا:)). في الواقع ، ليس هذا هو نزوتي ، لكني أفعل ذلك من أجل تسهيل استيعاب المعلومات - من البسيط إلى المعقد. اذهب!
على الجانب الأيمن من الجدول أعلاه ، من أسفل إلى أعلى ، يظهر مسار البيانات المنقولة عبر الشبكة (على سبيل المثال ، من جهاز التوجيه في منزلك إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك). توضيح - إذا قرأت طبقات OSI من الأسفل إلى الأعلى ، فسيكون هذا هو مسار البيانات على جانب الاستقبال ، إذا كان من أعلى إلى أسفل ، فعندئذٍ العكس - جانب الإرسال. آمل أن يكون واضحا حتى الآن. لتبديد الشكوك تمامًا ، إليك مخططًا آخر للوضوح:
لتتبع مسار البيانات والتغييرات التي تحدث معها من خلال المستويات ، يكفي تخيل كيفية تحركها على طول الخط الأزرق في الرسم التخطيطي ، والانتقال أولاً من أعلى إلى أسفل على طول مستويات OSI من الكمبيوتر الأول ، ثم من من أسفل إلى أعلى إلى الثانية. الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل مستوى.
1) المادية (الفيزيائية) - تشير إلى ما يسمى ب "وسيط نقل البيانات" ، أي الأسلاك والكابلات الضوئية وموجات الراديو (في حالة التوصيلات اللاسلكية) وما شابه ذلك. على سبيل المثال ، إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك متصلاً بالإنترنت عبر كابل ، فإن الأسلاك وجهات الاتصال الموجودة في نهاية السلك وجهات الاتصال الخاصة بموصل بطاقة الشبكة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، بالإضافة إلى الدوائر الكهربائية الداخلية على لوحات الكمبيوتر ، تكون مسؤولة عن جودة نقل البيانات على المستوى المادي الأول. يمتلك مهندسو الشبكات مفهوم "مشكلة في الفيزياء" - وهذا يعني أن الاختصاصي رأى أن جهاز الطبقة المادية هو السبب في "عدم نقل البيانات" ، على سبيل المثال ، كابل الشبكة مقطوع في مكان ما ، أو إشارة منخفضة مستوى.
2) القناة (ارتباط البيانات) - هذا أكثر إثارة للاهتمام. لفهم طبقة ارتباط البيانات ، يتعين علينا أولاً استيعاب مفهوم عنوان MAC ، حيث سيكون هو الشخصية الرئيسية في هذا الفصل:). يسمى عنوان MAC أيضًا "العنوان الفعلي" ، "عنوان الجهاز". إنها مجموعة من 12 حرفًا في نظام الأرقام ، مفصولة بستة شرطات أو نقطتين ، على سبيل المثال 08: 00: 27: b4: 88: c1. هناك حاجة لتعريف جهاز الشبكة بشكل فريد على الشبكة. من الناحية النظرية ، يعتبر عنوان MAC فريدًا عالميًا ، أي لا يوجد مكان في العالم يمكن أن يوجد فيه مثل هذا العنوان ، ويتم "حياكته" في جهاز الشبكة في مرحلة الإنتاج. ومع ذلك ، هناك طرق بسيطة لتغييرها إلى طريقة تعسفية ، وإلى جانب ذلك ، لا يتردد بعض المصنِّعين عديمي الضمير وغير المعروفين في البرشام ، على سبيل المثال ، مجموعة من 5000 بطاقة شبكة مع نفس MAC بالضبط. وفقًا لذلك ، إذا ظهر اثنان على الأقل من "الأخوة البهلوانيين" في نفس الشبكة المحلية ، فستبدأ النزاعات والمشاكل.
لذلك ، في طبقة ارتباط البيانات ، تتم معالجة البيانات بواسطة جهاز الشبكة ، الذي يهتم بشيء واحد فقط - عنوان MAC سيئ السمعة لدينا ، أي. كان مهتمًا بالمرسل إليه التسليم.على سبيل المثال ، تشتمل أجهزة طبقة الارتباط على محولات (وهي أيضًا محولات) - تحتفظ في ذاكرتها بعناوين MAC الخاصة بأجهزة الشبكة التي لديها اتصال مباشر ومباشر بها ، وعندما تتلقى البيانات على منفذ الاستقبال الخاص بها ، فإنها تتحقق من MAC عناوين في البيانات مع عناوين MAC المتاحة في الذاكرة. إذا كان هناك تطابق ، فسيتم إرسال البيانات إلى المرسل إليه ، ويتم تجاهل الباقي ببساطة.
3) الشبكة (الشبكة) - المستوى "المقدس" ، وفهم مبدأ التشغيل الذي يجعل مهندس الشبكة في الغالب مثله. هنا قواعد "عنوان IP" بقبضة من حديد ، وهنا أساس الأساسيات. نظرًا لوجود عنوان IP ، يصبح من الممكن نقل البيانات بين أجهزة الكمبيوتر التي ليست جزءًا من نفس الشبكة المحلية. يُطلق على نقل البيانات بين الشبكات المحلية المختلفة اسم التوجيه ، والأجهزة التي تسمح بذلك هي أجهزة التوجيه (وهي أيضًا أجهزة توجيه ، على الرغم من أن مفهوم جهاز التوجيه قد تم إفساده بشكل كبير في السنوات الأخيرة).
لذا ، عنوان IP - إذا لم تخوض في التفاصيل ، فهذه مجموعة من 12 رقمًا في النظام العشري ("العادي") لحساب التفاضل والتكامل ، مقسمة إلى 4 ثماني بتات ، مفصولة بنقطة ، يتم تخصيصها لشبكة الجهاز عند الاتصال بشبكة. هنا تحتاج إلى التعمق قليلاً: على سبيل المثال ، يعرف الكثير من الأشخاص عنوانًا من سلسلة 192.168.1.23. من الواضح تمامًا أنه لا يوجد 12 رقمًا هنا. ومع ذلك ، إذا كتبت العنوان بالتنسيق الكامل ، فسيكون كل شيء في مكانه - 192.168.001.023. لن نتعمق أكثر في هذه المرحلة ، لأن عناوين IP هي موضوع منفصل للقصة والعرض.
4) طبقة النقل (النقل) - كما يوحي الاسم ، مطلوبة على وجه التحديد لتسليم البيانات وإرسالها إلى المرسل إليه. من خلال رسم تشابه مع بريدنا الذي طال أمده ، فإن عنوان IP هو في الواقع عنوان التسليم أو الاستلام ، وبروتوكول النقل هو ساعي البريد الذي يمكنه قراءة الرسالة ويعرف كيفية تسليمها. هناك بروتوكولات مختلفة لأغراض مختلفة ، لكن لها نفس المعنى - التسليم.
طبقة النقل هي الأخيرة ، وهي ذات أهمية كبيرة لمهندسي الشبكات ومسؤولي النظام. إذا عملت المستويات الأربعة السفلية كما ينبغي ، لكن البيانات لم تصل إلى الوجهة ، فيجب البحث عن المشكلة في برنامج كمبيوتر معين. تعتبر بروتوكولات ما يسمى بالمستويات العليا مصدر قلق كبير للمبرمجين وفي بعض الأحيان لا يزال مسؤولو النظام (إذا كان يشارك في صيانة الخادم ، على سبيل المثال). لذلك ، سوف أصف كذلك الغرض من هذه المستويات بشكل عابر. بالإضافة إلى ذلك ، إذا نظرت إلى الموقف بموضوعية ، في أغلب الأحيان ، في الممارسة العملية ، يتم الاستيلاء على وظائف طبقات عليا عديدة من نموذج OSI بواسطة تطبيق أو خدمة واحدة ، ومن المستحيل تحديد مكان تعيينها بشكل لا لبس فيه.
5) الجلسة - يتحكم في فتح جلسة نقل البيانات وإغلاقها ، ويتحقق من حقوق الوصول ، ويتحكم في مزامنة بداية النقل ونهايته. على سبيل المثال ، إذا قمت بتنزيل ملف من الإنترنت ، فسيرسل متصفحك (أو من خلال ما تقوم بتنزيله هناك) طلبًا إلى الخادم حيث يوجد الملف. في هذه المرحلة ، يتم تشغيل بروتوكولات الجلسة ، والتي تضمن التنزيل الناجح للملف ، وبعد ذلك ، من الناحية النظرية ، يتم إيقاف تشغيلها تلقائيًا ، على الرغم من وجود خيارات.
6) ممثل (عرض) - يقوم بإعداد البيانات للمعالجة بواسطة التطبيق النهائي. على سبيل المثال ، إذا كان ملفًا نصيًا ، فأنت بحاجة إلى التحقق من الترميز (بحيث لا يعمل "kryakozyabrov") ، فمن الممكن فك ضغطه من الأرشيف…. ولكن هنا ، مرة أخرى ، ما كتبته سابقًا يتم تتبعه بوضوح - من الصعب جدًا الفصل حيث ينتهي المستوى التمثيلي ، وأين يبدأ المستوى التالي:
7) التطبيق (التطبيق) - كما يوحي الاسم ، مستوى التطبيقات التي تستخدم البيانات المستلمة ونرى نتيجة العمال من جميع مستويات نموذج OSI. على سبيل المثال ، أنت تقرأ هذا النص لأنك فتحته بالترميز الصحيح والخط الصحيح وما إلى ذلك. متصفحك.
والآن ، عندما يكون لدينا فهم عام على الأقل لتكنولوجيا العملية ، أعتبر أنه من الضروري معرفة ما هي البتات والإطارات والحزم والكتل والبيانات.إذا كنت تتذكر ، في بداية هذه المقالة طلبت منك عدم الالتفات إلى العمود الأيسر في الجدول الرئيسي. لذا ، حان وقتها! سننتقل الآن إلى جميع طبقات نموذج OSI مرة أخرى ونرى كيف يتم تحويل البتات البسيطة (الأصفار والآحاد) إلى بيانات. سوف نسير بنفس الطريقة من الأسفل إلى الأعلى ، حتى لا نعطل تسلسل إتقان المادة.
على المستوى المادي ، لدينا إشارة. يمكن أن تكون كهربائية ، بصرية ، موجات راديو ، إلخ. حتى الآن ، هذه ليست حتى بتات ، لكن جهاز الشبكة يحلل الإشارة المستقبلة ويحولها إلى أصفار وآحاد. هذه العملية تسمى "تحويل الأجهزة". علاوة على ذلك ، بالفعل داخل جهاز الشبكة ، يتم دمج البتات في بايت (هناك ثمانية بتات في بايت واحد) ، ومعالجتها ونقلها إلى طبقة ارتباط البيانات.
على مستوى ارتباط البيانات ، لدينا ما يسمى إذا تقريبًا ، فهذه حزمة من البايتات ، من 64 إلى 1518 ، في حزمة واحدة ، يقرأ المحول منها العنوان ، الذي يحتوي على عناوين MAC الخاصة بالمستلم والمرسل ، فضلا عن المعلومات الفنية. من خلال رؤية تطابقات عنوان MAC في الرأس وفي (الذاكرة) الخاصة به ، يقوم المحول بإرسال الإطارات التي تحتوي على مثل هذه التطابقات إلى الجهاز الوجهة
على مستوى الشبكة ، لكل هذا الخير ، يتم أيضًا إضافة عناوين IP الخاصة بالمستلم والمرسل ، والتي يتم استخراجها جميعًا من نفس العنوان وهذا يسمى حزمة.
على مستوى النقل ، يتم توجيه الحزمة إلى البروتوكول المقابل ، والذي يشار إلى رمزه في معلومات الخدمة الخاصة بالرأس ويتم تقديمه إلى خدمات بروتوكولات المستوى الأعلى ، والتي تكون هذه البيانات كاملة بالفعل ، أي المعلومات في شكل سهل الهضم وقابل للاستخدام للتطبيقات.
في الرسم البياني أدناه ، سيظهر ذلك بشكل أكثر وضوحًا:
هذا شرح تقريبي لمبدأ نموذج OSI ، حاولت عرض فقط ما هو ملائم في الوقت الحالي والذي من غير المحتمل أن يصادفه أخصائي تكنولوجيا معلومات مبتدئ عادي - على سبيل المثال ، البروتوكولات القديمة أو الغريبة للشبكة أو طبقات النقل. لذلك سوف يساعدك Yandex:).
