مدل مرجع OSI چیست؟

آشنایی با مدل OSI

مدل مرجع OSI یک چارچوب مفهومی ‌برای توصیف عملکرد‌های یک سیستم شبکه است. این مدل توابع محاسباتی را در مجموعه‌ای الزامات برای پشتیبانی از امکان همکاری بین محصولات و نرم افزارهای مختلف مشخص می‌کند. نام این مدل مخفف شده Open Systems Interconnection Model است که به معنای مدل اتصال سیستم‌های باز می‌باشد. در این مدل مرجع ارتباطات بین یک سیستم محاسباتی به هفت لایه انتزاعی مختلف از قبیل فیزیکی، پیوند داده، شبکه، انتقال، جلسه، ارائه و کاربرد تقسیم می‌شود. مدل اتصال سیستم‌های باز زمانی ایجاد شد که محاسبات شبکه در مراحل ابتدایی خود بود. OSI در سال 1984 بوسیله سازمان بین المللی استاندارد  (ISO) منتشر گردید. مدل OSI هنوز هم امروزه به عنوان وسیله ای برای توصیف معماری شبکه استفاده می‌شود.

مدل مرجع OSI

مشخصات مدل مرجع OSI

مدل مرجع OSI به دو لایه تقسیم می‌شود. لایه بالایی و لایه پایینی دولایه این مدل مرجع هستند. ویژگی‌های این لایه‌ها به ترتیب عبارتند از:

• لایه بالایی: در این مدل، لایه بالایی عمدتاً به مسائل مربوط به برنامه می‌پردازد و فقط در نرم افزار پیاده سازی می‌شود. این لایه نزدیک ترین لایه به کاربر نهایی بوده و هم این کاربر و هم لایه برنامه با برنامه‌های کاربردی نرم افزار تعامل خواهند داشت.
• لایه پایینی: لایه پایینی مدل OSI صرفاً با مشکلات انتقال اطلاعات سر و کار دارد. لایه پیوند اطلاعات و لایه فیزیکی در سخت افزار و نرم افزار پیاده سازی می‌شوند. لایه فیزیکی پایین‌ترین لایه مدل OSI بوده و نزدیکترین لایه به محیط فیزیکی می‌باشد. لایه فیزیکی معمولاً مسئول قرار دادن اطلاعات در رسانه فیزیکی است.

مدل مرجع OSI

توابع لایه‌های OSI

هفت لایه OSI وجود دارد که هرکدام عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند. این هفت لایه را در ادامه با هم مرور می‌کنیم:

• لایه فیزیکی: عملکرد اصلی این لایه انتقال تک تک بیت‌ها از یک گره به گره دیگر می‌باشد. این لایه پایین ترین لایه مدل OSI بود و اتصال فیزیکی را برقرار، حفظ و غیر فعال می‌نماید.
• لایه پیوند داده: این لایه وظیفه دارد فریم‌های اطلاعات را بدون خطا منتقل کند. لایه پیوند داده فرمت اطلاعات را در شبکه تعریف می‌کند و یک ارتباط قابل اعتماد و کارآمد بین چندین دستگاه ایجاد می‌نماید.
• لایه شبکه: لایه شبکه آدرس دهی دستگاه را مدیریت می‌کند و مکان دستگاه‌ها را در شبکه ردیابی می‌نماید. این لایه بهترین مسیر برای انتقال داده‌ها از مبدا به مقصد را بر اساس شرایط شبکه مشخص می‌نماید.
• لایه حمل و نقل: لایه حمل و نقل به لایه‌ای گفته می‌شود که تضمین کننده ترتیب ارسال پیام‌ها است و مانع از انتقال داده‌های تکراری می‌شود. مسئولیت اصلی لایه انتقال، انتقال کامل داده‌ها است.
• لایه Session: این لایه برای ایجاد، حفظ و همگام سازی تعامل بین دستگاه‌های ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. لایه Session به عنوان یک کنترلر گفت و گو عمل می‌کند و دیالوگ بین دو فرآیند را ایجاد می‌نماید.
• لایه Presentation: این لایه نمایشی عمدتاً معنای اطلاعات مبادله شده بین دو سیستم را نشان می‌دهد و به نوعی مترجم داده برای یک شبکه است. این لایه بخشی از سیستم عامل می‌باشد که اطلاعات را از یک فرمت به فرمت دیگر تبدیل می‌کند.
• لایه Application : این لایه به عنوان پنجره‌ای برای کاربران و فرآیندهای برنامه‌های کاربردی برای دسترسی به سرویس شبکه عمل می‌کند. در این لایه به مسائلی مانند شفافیت شبکه، تخصیص منابع و … رسیدگی می‌کند. لایه Application یک برنامه کاربردی نیست، اما عملکردهای لایه کاربردی را انجام می‌دهد.

مدل مرجع OSI

نحوه عملکرد مدل OSI

متخصصان شبکه فناوری اطلاعات از مدل مرجع OSI برای مدلسازی و مفهوم سازی نحوه ارسال یا دریافت اطلاعات از طریق شبکه بهره می‌برند. بررسی این مطلب، بخش مهم اکثر لایسنس‌های شبکه فناوری اطلاعات است. این مدل به شکلی طراحی شده است که استاندارد‌ها، فرایندها و پروتکل‌های انتقال داده را در یک سری از ۷ لایه که قبلاً به آنها اشاره کردیم تجزیه کند. مفهوم اصلی OSI این است که فرایند ارتباط بین دو بخش پایانی در یک شبکه را می‌توان به ۷ گروه مجزا از توابع تقسیم کرد. در معماری این شبکه هر لایه به لایه بالاتر از خود خدمت می‌کند و به همین ترتیب توسط لایه زیر مورد حمایت قرار می‌گیرد.

بنابراین، در یک پیام داده شده بین کاربران، جریانی از داده‌ها از طریق لایه‌های رایانه مبداء، در سراسر شبکه و سپس از طریق لایه‌های رایانه گیرنده به بالا وجود خواهد داشت. بالاترین لایه در این معماری، لایه Application است که طبیعتاً چون لایه‌ای بالاتر از آن وجود ندارد، نیازی نیست به لایه‌ای خدمت کند. هفت لایه گفته شده توسط ترکیبی از برنامه‌ها، سیستم عامل‌ها، درایورهای دستگاه، کارت شبکه، سخت افزار شبکه و پروتکل‌ها ارائه می‌شوند. این هفت لایه سیستم را قادر می‌سازند سیگنال را از طریق رسانه‌های فیزیکی مختلف ارسال کند.

مزایای مدل OSI

مدل مرجع OSI مزایای زیادی برای کاربران می‌تواند داشته باشد. این مدل به کاربران و اپراتورهای شبکه‌های کامپیوتری کمک می‌کند:

• سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز برای ساخت شبکه خود را تعیین کنند.
• ارتباط فرآیندی که توسط اجزای ارتباطی در یک شبکه دنبال می‌شود را بهتر درک کنند.
• با شناسایی اینکه کدام لایه شبکه باعث ایجاد مشکل می‌شود و با تمرکز روی آن لایه، عیب یابی شبکه را بهترین شکل ممکن انجام دهند.

همچنین مدل OSI به سازندگان دستگاه‌های شبکه و فروشندگان نرم افزار شبکه کمک می‌کند:

• دستگاه‌ها و نرم‌افزارهایی را ایجاد کنند که می‌توانند با محصولات هر فروشنده دیگری ارتباط برقرار کنند و امکان همکاری باز را فراهم نمایند.
• تعیین اینکه محصولات آنها باید با کدام بخش از شبکه کار کند.
• تعیین وضعیت فعالیت محصول آن‌ها در کدام لایه از شبکه. مثلاً اینکه در لایه Presentation کار می‌کند یا در لایه شبکه فعال است.

مدل مرجع OSI

آیا لازم است لایه‎ های مدل مرجع OSI را حفظ کنید؟

خیر، برای حفظ کردن لایه‌های مدل مرجع OSI هیچ الزامی ‌وجود ندارد. اما اگر قصد دارید مدارک مرتبط با این لایه را به دست آورید باید به دنبال حفظ این لایه‌ها باشید. همچنین اگر علاقه دارید در شغل خودتان موفق‌تر باشید و رضایت حداکثری مخاطبان را جلب نمایید بهتر است روی این لایه‌ها مسلط باشید تا در هنگام کار دچار مشکل نشوید. طبیعتاً وقتی مشتری متوجه شود شما اطلاعات لازم در مورد وظیفه و تخصص کاری خودتان ندارید از همکاری با شما دلسرد شده و به سراغ متخصصان دیگر می‌رود.