قطعاً بهتر است از تئوری شروع کنید و سپس به آرامی به سراغ عمل بروید. بنابراین، ابتدا مدل شبکه (مدل نظری) را در نظر می گیریم، و سپس پرده ای را در مورد نحوه قرارگیری مدل نظری شبکه در زیرساخت شبکه (تجهیزات شبکه، رایانه های کاربر، کابل ها، امواج رادیویی و غیره) باز می کنیم.

بنابراین، مدل شبکهمدلی برای تعامل پروتکل های شبکه است. و پروتکل ها نیز به نوبه خود استانداردهایی هستند که تعیین می کنند برنامه های مختلف چگونه داده ها را مبادله کنند.

اجازه دهید با یک مثال توضیح دهم: هنگام باز کردن هر صفحه در اینترنت، سرور (جایی که صفحه در حال باز شدن قرار دارد) داده ها (سند ابرمتن) را از طریق پروتکل HTTP به مرورگر شما ارسال می کند. به لطف پروتکل HTTP، مرورگر شما با دریافت داده از سرور، نحوه پردازش آن را می داند و با موفقیت آن را پردازش می کند و صفحه درخواستی را به شما نشان می دهد.

اگر هنوز از چیستی صفحه در اینترنت آگاه نیستید، به طور خلاصه توضیح خواهم داد: هر متنی در یک صفحه وب در برچسب های خاصی قرار می گیرد که به مرورگر می گوید اندازه متن، رنگ و مکان آن در چه اندازه ای استفاده کند. صفحه (چپ، راست یا وسط). این نه تنها در مورد متن، بلکه در مورد تصاویر، فرم ها، عناصر فعال و به طور کلی تمام محتوا، یعنی. آنچه در صفحه است مرورگر، برچسب‌ها را شناسایی می‌کند، طبق دستورالعمل‌های آن‌ها عمل می‌کند و داده‌های پردازش‌شده‌ای که در این برچسب‌ها محصور شده‌اند را به شما نشان می‌دهد. شما خودتان می توانید برچسب های این صفحه (و این متن بین برچسب ها) را ببینید، برای این کار به منوی مرورگر خود بروید و - مشاهده کد منبع را انتخاب کنید.

خیلی حواس پرت نشویم، «مدل شبکه» موضوعی ضروری برای کسانی است که می خواهند متخصص شوند. این مقاله از 3 قسمت تشکیل شده است و من سعی کردم برای شما نه خسته کننده، قابل فهم و کوتاه بنویسم. برای جزئیات بیشتر، یا برای توضیح بیشتر، اشتراک را در نظرات پایین صفحه لغو کنید، و من مطمئنا به شما کمک خواهم کرد.

ما، مانند آکادمی شبکه سیسکو، دو مدل شبکه را در نظر خواهیم گرفت: مدل OSI و مدل TCP/IP (که گاهی اوقات DOD نامیده می شود)، و در همان زمان آنها را با هم مقایسه خواهیم کرد.

OSI مخفف Open System Interconnection است. به زبان روسی به نظر می رسد: مدل شبکه تعامل سیستم های باز (مدل مرجع). این مدل را با خیال راحت می توان استاندارد نامید. این مدلی است که سازندگان دستگاه های شبکه هنگام توسعه محصولات جدید از آن پیروی می کنند.

مدل شبکه OSI از 7 لایه تشکیل شده است و مرسوم است که شمارش را از پایین شروع کنید.

بیایید آنها را فهرست کنیم:

• 7. لایه کاربردی
• 6. لایه ارائه یا ارائه
• 5. لایه جلسه
• 4. لایه حمل و نقل
• 3. لایه شبکه
• 2. لایه پیوند داده
• 1. لایه فیزیکی

همانطور که در بالا ذکر شد، مدل شبکه مدلی برای تعامل پروتکل های شبکه (استانداردها) است، بنابراین در هر سطح پروتکل های مخصوص به خود وجود دارد. برای فهرست کردن روند خسته کننده آنها (و هیچ کاری برای انجام دادن وجود ندارد)، بنابراین بیایید همه چیز را با یک مثال تجزیه و تحلیل کنیم، زیرا جذب مواد در نمونه ها بسیار بالاتر است؛)

سطح برنامه

لایه کاربردی یا لایه کاربردی بالاترین لایه مدل است. برنامه های کاربر را به شبکه متصل می کند. همه ما با این برنامه ها آشنا هستیم: مرور وب (HTTP)، ارسال و دریافت نامه (SMTP، POP3)، دریافت و دریافت فایل ها (FTP، TFTP)، دسترسی از راه دور (Telnet) و غیره.

سطح نمایندگی

لایه ارائه یا لایه ارائه - داده ها را به فرمت مناسب تبدیل می کند. با استفاده از یک مثال، درک آن آسان تر است: آن تصاویر (همه تصاویر) که روی صفحه می بینید هنگام انتقال یک فایل به شکل بخش های کوچک یک و صفر (بیت) منتقل می شوند. بنابراین، هنگامی که برای دوست خود عکسی را ایمیل می کنید، پروتکل لایه برنامه SMTP عکس را به لایه پایینی می فرستد، یعنی. به سطح ارائه جایی که عکس شما به شکل مناسبی از داده برای سطوح پایین تر تبدیل می شود، به عنوان مثال، در بیت (یک و صفر).

به همین ترتیب، وقتی دوست شما شروع به دریافت عکس شما می کند، به صورت همه یک ها و صفرها به او می رسد و این سطح Representation است که بیت ها را به یک عکس کامل تبدیل می کند، به عنوان مثال، یک عکس JPEG.

این لایه با پروتکل‌های (استاندارد) تصاویر (JPEG، GIF، PNG، TIFF)، رمزگذاری‌ها (ASCII، EBDIC)، موسیقی و ویدئو (MPEG) و غیره به این ترتیب کار می‌کند.

سطح جلسه

لایه جلسه یا لایه نشست - همانطور که از نام آن پیداست، یک جلسه ارتباطی بین رایانه ها را سازماندهی می کند. یک مثال خوب کنفرانس صوتی و تصویری است، در این سطح مشخص می شود که سیگنال با کدام کدک کدگذاری می شود و این کدک باید در هر دو دستگاه وجود داشته باشد. مثال دیگر پروتکل SMPP (پروتکل همتا به همتا پیام کوتاه) است که برای ارسال درخواست‌های SMS و USSD به خوبی شناخته شده برای ما استفاده می‌شود. یک مثال آخر: PAP (پروتکل احراز هویت رمز عبور) یک پروتکل قدیمی برای ارسال نام کاربری و رمز عبور به سرور بدون رمزگذاری است.

من چیزی بیشتر در مورد سطح جلسه نمی گویم، در غیر این صورت به ویژگی های خسته کننده پروتکل ها خواهیم پرداخت. و اگر آنها (ویژگی ها) مورد علاقه شما هستند، برای من نامه بنویسید یا در نظرات پیام بگذارید تا موضوع را با جزئیات بیشتر فاش کنید، و مقاله جدید شما را برای مدت طولانی منتظر نخواهد ماند؛)

لایه حمل و نقل

لایه انتقال - این لایه قابلیت اطمینان انتقال داده ها را از فرستنده به گیرنده تضمین می کند. در واقع، همه چیز بسیار ساده است، به عنوان مثال، شما با استفاده از یک وب کم با دوست یا معلم خود ارتباط برقرار می کنید. آیا نیازی به تحویل مطمئن هر بیت از تصویر ارسال شده وجود دارد؟ البته نه، اگر چند بیت از استریم ویدیو از بین برود، حتی متوجه این موضوع نمی شوید، حتی تصویر هم تغییر نمی کند (شاید رنگ یک پیکسل از 900000 پیکسل تغییر کند که با سرعت 24 فریم چشمک می زند. در هر ثانیه).

و حالا بیایید مثالی بزنیم: یکی از دوستان (مثلاً از طریق پست) اطلاعات مهم یا برنامه ای را در آرشیو برای شما ارسال می کند. شما این آرشیو را در رایانه خود دانلود می کنید. در اینجا، اطمینان 100٪ مورد نیاز است، زیرا اگر هنگام دانلود بایگانی چند بیت از بین رفت، نمی توانید آن را از حالت فشرده خارج کنید، یعنی. داده های مورد نیاز را استخراج کنید یا تصور کنید که یک رمز عبور به سرور ارسال می کنید، و یک بیت در طول راه گم می شود - رمز عبور ظاهر خود را از دست داده و مقدار آن تغییر خواهد کرد.

بنابراین، زمانی که در اینترنت ویدیوها را تماشا می کنیم، گاهی اوقات برخی از مصنوعات، تاخیرها، نویزها و غیره را مشاهده می کنیم. و هنگامی که متن را از یک صفحه وب می خوانیم - از بین رفتن (یا کاهش) حروف مجاز نیست و وقتی برنامه ها را دانلود می کنیم - همه چیز نیز بدون خطا پیش می رود.

در این سطح، من دو پروتکل را تشخیص خواهم داد: UDP و TCP. پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) داده ها را بدون برقراری اتصال ارسال می کند، تحویل داده ها را تأیید نمی کند و دوباره تلاش نمی کند. پروتکل TCP (پروتکل کنترل انتقال) که قبل از ارسال یک اتصال برقرار می کند، تحویل داده ها را تأیید می کند، در صورت لزوم دوباره تلاش می کند، یکپارچگی و توالی صحیح داده های دانلود شده را تضمین می کند.

بنابراین، برای موسیقی، ویدئو، ویدئو کنفرانس و تماس‌ها از UDP (داده‌ها را بدون بررسی و بدون تاخیر انتقال می‌دهیم) و برای متن، برنامه‌ها، پسوردها، بایگانی‌ها و غیره استفاده می‌کنیم. - TCP (انتقال داده ها با تایید دریافت، زمان بیشتری صرف می شود).

لایه شبکه

لایه شبکه - این لایه مسیری را که داده ها از طریق آن منتقل می شود را مشخص می کند. و به هر حال، این سومین سطح از مدل شبکه OSI است و دستگاه هایی وجود دارد که به آنها دستگاه های سطح سوم - روترها می گویند.

همه ما درباره آدرس IP شنیده ایم و این همان کاری است که پروتکل اینترنت (IP) انجام می دهد. آدرس IP یک آدرس منطقی در شبکه است.

در این سطح پروتکل های زیادی وجود دارد که بعداً در مقالات جداگانه و با ذکر مثال، همه این پروتکل ها را با جزئیات بیشتری تحلیل خواهیم کرد. اکنون من فقط چند مورد محبوب را لیست می کنم.

همانطور که همه در مورد آدرس IP و فرمان پینگ شنیده اند - این پروتکل ICMP است.

خود روترها (که در آینده با آنها کار خواهیم کرد) از پروتکل های این لایه برای مسیریابی بسته ها (RIP، EIGRP، OSPF) استفاده می کنند.

لایه پیوند

لایه پیوند داده - ما به آن برای تعامل شبکه ها در لایه فیزیکی نیاز داریم. احتمالاً همه در مورد آدرس MAC شنیده اند، بنابراین یک آدرس فیزیکی است. دستگاه های لایه پیوند - سوئیچ ها، هاب ها و غیره.

IEEE (انستیتو مهندسین برق و الکترونیک) لایه پیوند را در دو لایه فرعی تعریف می کند: LLC و MAC.

LLC - کنترل پیوند منطقی، طراحی شده برای تعامل با لایه بالایی.

MAC مخفف Media Access Control است که برای تعامل با لایه پایین طراحی شده است.

اجازه دهید با یک مثال توضیح دهم: رایانه شما (لپ تاپ، ارتباط دهنده) یک کارت شبکه (یا یک آداپتور دیگر) دارد و بنابراین یک درایور برای تعامل با آن (با کارت) وجود دارد. راننده چند است برنامه- زیرسطح بالایی سطح کانال که از طریق آن می توان با سطوح پایین تر یا بهتر بگوییم با ریزپردازنده ارتباط برقرار کرد. اهن) زیر لایه زیرین لایه پیوند است.

نمایندگان معمولی زیادی در این سطح وجود دارند. PPP (Point-to-Point) پروتکلی برای اتصال مستقیم دو کامپیوتر است. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - استاندارد داده ها را در فاصله 200 کیلومتری انتقال می دهد. CDP (Cisco Discovery Protocol) یک پروتکل اختصاصی (اختصاصی) متعلق به سیستم سیسکو است که با آن می توانید دستگاه های همسایه را کشف کرده و اطلاعاتی در مورد این دستگاه ها به دست آورید.

لایه فیزیکی

لایه فیزیکی پایین ترین لایه ای است که مستقیماً جریان داده را منتقل می کند. همه ما پروتکل ها را به خوبی می شناسیم: بلوتوث، IRDA (ارتباطات مادون قرمز)، سیم های مسی (جفت پیچ خورده، خط تلفن)، Wi-Fi و غیره.

نتیجه

بنابراین ما مدل شبکه OSI را تحلیل کردیم. در قسمت بعدی به سراغ مدل شبکه TCP/IP می رویم که کوچکتر است و پروتکل ها یکسان است. برای گذراندن موفقیت آمیز تست های CCNA لازم است مقایسه ای انجام شود و تفاوت ها مشخص شود که انجام خواهد شد.

برای هماهنگ کردن عملکرد دستگاه های شبکه از سازندگان مختلف، برای اطمینان از تعامل شبکه هایی که از رسانه های انتشار سیگنال مختلف استفاده می کنند، یک مدل مرجع برای تعامل سیستم های باز (OSI) ایجاد شده است. مدل مرجع سلسله مراتبی است. هر لایه به لایه بالاتر سرویس می دهد و از خدمات لایه پایین استفاده می کند.

پردازش داده ها از لایه برنامه شروع می شود. پس از آن داده ها از تمام لایه های مدل مرجع عبور کرده و از طریق لایه فیزیکی به کانال ارتباطی ارسال می شود. در پذیرش، پردازش معکوس داده ها انجام می شود.

مدل مرجع OSI دو مفهوم را معرفی می کند: پروتکلو رابط.

پروتکل مجموعه ای از قوانین است که بر اساس آن لایه های مختلف سیستم های باز با هم تعامل دارند.

رابط مجموعه ای از ابزارها و روش های تعامل بین عناصر یک سیستم باز است.

پروتکل قوانین تعامل بین ماژول های هم سطح در گره های مختلف را تعریف می کند و رابط قوانین را برای ماژول های سطوح همسایه در یک گره تعریف می کند.

در مجموع هفت لایه از مدل مرجع OSI وجود دارد. شایان ذکر است که سطوح کمتری در پشته های واقعی استفاده می شود. به عنوان مثال، TCP / IP محبوب تنها از چهار لایه استفاده می کند. چرا اینطور است؟ کمی بعد توضیح خواهیم داد. حال بیایید هر یک از هفت سطح را جداگانه بررسی کنیم.

لایه های مدل OSI:

• لایه فیزیکی. نوع رسانه انتقال داده، مشخصات فیزیکی و الکتریکی رابط ها، نوع سیگنال را تعیین می کند. این لایه با بیت های اطلاعات سروکار دارد. نمونه هایی از پروتکل های لایه فیزیکی: اترنت، ISDN، Wi-Fi.
• لایه پیوند. مسئول دسترسی به رسانه انتقال، تصحیح خطا، انتقال اطلاعات قابل اعتماد. در پذیرشداده های دریافتی از لایه فیزیکی در فریم هایی بسته بندی می شوند و پس از آن یکپارچگی آنها بررسی می شود. اگر خطایی وجود نداشته باشد، داده ها به لایه شبکه منتقل می شوند. اگر خطا وجود داشته باشد، فریم کنار گذاشته می شود و درخواست ارسال مجدد ایجاد می شود. لایه پیوند به دو زیرلایه تقسیم می شود: MAC (کنترل دسترسی رسانه ها) و LLC (کنترل لینک محلی). MAC دسترسی به رسانه های فیزیکی مشترک را تنظیم می کند. LLC خدمات لایه شبکه را ارائه می دهد. سوئیچ ها در سطح پیوند کار می کنند. نمونه هایی از پروتکل ها: اترنت، PPP.
• لایه شبکه وظایف اصلی آن مسیریابی است - تعیین مسیر بهینه انتقال داده، آدرس دهی منطقی گره ها. علاوه بر این، می توان وظیفه عیب یابی شبکه (پروتکل ICMP) را به این سطح اختصاص داد. لایه شبکه با بسته ها کار می کند. نمونه هایی از پروتکل ها: IP، ICMP، IGMP، BGP، OSPF).
• لایه حمل و نقل طراحی شده برای ارائه داده ها بدون خطا، از دست دادن و تکراری در ترتیبی که ارسال می شوند. کنترل سرتاسر انتقال داده ها از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. نمونه هایی از پروتکل ها: TCP، UDP.
• سطح جلسه ایجاد / نگهداری / خاتمه یک جلسه ارتباطی را مدیریت می کند. نمونه هایی از پروتکل ها: L2TP، RTCP.
• سطح نمایندگی تبدیل داده ها را به فرم مورد نظر، رمزگذاری / رمزگذاری، فشرده سازی انجام می دهد.
• سطح برنامه تعامل بین کاربر و شبکه را انجام می دهد. با برنامه های سمت مشتری تعامل دارد. نمونه هایی از پروتکل ها: HTTP، FTP، Telnet، SSH، SNMP.

پس از آشنایی با مدل مرجع، بیایید به پشته پروتکل TCP / IP نگاه کنیم.

مدل TCP/IP چهار لایه را تعریف می کند. همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید، یک لایه TCP/IP می تواند با چندین لایه از مدل OSI مطابقت داشته باشد.

سطوح مدل TCP / IP:

• لایه رابط شبکه مربوط به دو لایه پایینی مدل OSI است: کانال و فیزیکی. بر این اساس مشخص می شود که این سطح مشخص کننده ویژگی های رسانه انتقال (جفت پیچ خورده، فیبر نوری، هوای رادیویی)، نوع سیگنال، روش کدگذاری، دسترسی به رسانه انتقال، تصحیح خطا، آدرس دهی فیزیکی (MAC) است. آدرس ها). در مدل TCP/IP، پروتکل Ethrnet و مشتقات آن (Fast Ethernet، Gigabit Ethernet) در این سطح عمل می کنند.
• لایه متقابل. مطابق با لایه شبکه مدل OSI است. تمام عملکردهای آن را بر عهده می گیرد: مسیریابی، آدرس دهی منطقی (آدرس های IP). در این سطح، پروتکل IP عمل می کند.
• لایه حمل و نقل مطابق با لایه انتقال مدل OSI است. مسئول تحویل بسته ها از مبدا به مقصد. در این سطح، دو پروتکل درگیر هستند: TCP و UDP. TCP به دلیل پیش اتصال، درخواست های ارسال مجدد در هنگام رخ دادن خطا، قابل اعتمادتر از UDP است. با این حال، در عین حال، TCP کندتر از UDP است.
• سطح برنامه وظیفه اصلی آن تعامل با برنامه ها و فرآیندهای موجود در هاست است. نمونه هایی از پروتکل ها: HTTP، FTP، POP3، SNMP، NTP، DNS، DHCP.

کپسوله‌سازی روشی برای بسته‌بندی یک بسته داده است که در آن هدرهای سرویس مستقل بسته با گنجاندن آنها در سطوح بالاتر از سرفصل‌های سطوح پایین‌تر انتزاع می‌شوند.

بیایید یک مثال خاص را در نظر بگیریم. فرض کنید می خواهیم از کامپیوتر به سایت برسیم. برای این کار، کامپیوتر ما باید یک درخواست http برای دریافت منابع وب سرور که صفحه سایت مورد نیاز ما را ذخیره می کند، آماده کند. در سطح برنامه، یک هدر HTTP به داده ها (داده) مرورگر اضافه می شود. در مرحله بعد، در سطح انتقال، یک هدر TCP به بسته ما اضافه می شود که شامل شماره پورت فرستنده و گیرنده است (پورت 80 برای HTTP). در سطح شبکه، یک هدر IP تولید می شود که حاوی آدرس های IP فرستنده و گیرنده است. بلافاصله قبل از ارسال، یک هدر اترنت در لایه پیوند اضافه می شود که حاوی آدرس های فیزیکی (آدرس های MAC) فرستنده و گیرنده است. پس از تمام این مراحل، بسته به شکل بیت اطلاعات از طریق شبکه منتقل می شود. در پذیرش، رویه مخالف انجام می شود. وب سرور در هر سطح هدر مربوطه را بررسی می کند. اگر بررسی موفقیت آمیز باشد، هدر حذف می شود و بسته به لایه بالایی می رود. در غیر این صورت، کل بسته دور ریخته می شود.

مشترک ما شوید

که توسعه آن به مدل OSI مرتبط نبود.

لایه های مدل OSI

این مدل از 7 سطح تشکیل شده است که یکی بالای دیگری قرار دارند. لایه ها از طریق رابط ها با یکدیگر ("عمودی") تعامل دارند و می توانند با استفاده از پروتکل ها با لایه موازی یک سیستم دیگر ("افقی") تعامل داشته باشند. هر سطح فقط می تواند با همسایگان خود تعامل داشته باشد و عملکردهایی را که فقط به آن اختصاص داده شده است انجام دهد. جزئیات بیشتر را می توان در شکل یافت.

مدل OSI
نوع داده	مرحله	کارکرد
داده ها	7. سطح برنامه	دسترسی به خدمات شبکه
	6. لایه ارائه	نمایش داده ها و رمزگذاری
	5. سطح جلسه	مدیریت جلسه
بخش ها	4. حمل و نقل	ارتباط مستقیم بین نقاط پایانی و قابلیت اطمینان
بسته ها	3. شبکه	تعیین مسیر و آدرس دهی منطقی
پرسنل	2. کانال	آدرس دهی فیزیکی
بیت ها	1. لایه فیزیکی	کار با رسانه ها، سیگنال ها و داده های باینری

سطح کاربردی (Applications) (eng. سطح کاربردی)

سطح بالایی مدل تعامل برنامه های کاربردی کاربر با شبکه را فراهم می کند. این لایه به برنامه ها اجازه می دهد تا از خدمات شبکه مانند دسترسی به فایل و پایگاه داده از راه دور، ارسال ایمیل استفاده کنند. همچنین مسئول انتقال اطلاعات سرویس است، اطلاعات مربوط به خطاها را به برنامه ها ارائه می دهد و درخواست هایی را ایجاد می کند سطح ارائه... مثال: HTTP، POP3، SMTP، FTP، XMPP، OSCAR، BitTorrent، MODBUS، SIP

نماینده (سطح ارائه) (eng. لایه نمایشی)

این لایه وظیفه تبدیل پروتکل و رمزگذاری / رمزگشایی داده ها را بر عهده دارد. درخواست های برنامه دریافتی از لایه برنامه را به قالبی برای انتقال از طریق شبکه تبدیل می کند و داده های دریافتی از شبکه را به قالبی تبدیل می کند که برنامه ها بتوانند آن را درک کنند. در این سطح، فشرده‌سازی/فشرده‌سازی یا رمزگذاری/رمزگشایی داده‌ها و همچنین هدایت مجدد درخواست‌ها به منبع شبکه دیگر در صورت عدم امکان پردازش محلی انجام می‌شود.

لایه 6 (نماها) مدل مرجع OSI معمولاً یک پروتکل میانی برای تبدیل اطلاعات از لایه های مجاور است. این اجازه می دهد تا برنامه ها در سیستم های کامپیوتری ناهمگن به روشی شفاف از نظر برنامه مبادله شوند. لایه ارائه قالب بندی و تبدیل کد را فراهم می کند. قالب بندی کد برای اطمینان از اینکه برنامه اطلاعاتی را برای پردازش دریافت می کند استفاده می شود که برای آن منطقی است. در صورت لزوم، این لایه می تواند از یک قالب داده به فرمت دیگر ترجمه شود. لایه ارائه نه تنها با فرمت ها و ارائه داده ها سر و کار دارد، بلکه با ساختارهای داده ای که توسط برنامه ها استفاده می شود نیز سروکار دارد. بنابراین، لایه 6 تضمین می کند که داده ها در حین انتقال سازماندهی می شوند.

برای درک اینکه چگونه این کار می کند، تصور کنید که دو سیستم وجود دارد. یکی از کد باینری توسعه‌یافته EBCDIC برای نمایش داده‌ها، مانند یک پردازنده مرکزی IBM، و دیگری از کد تبادل اطلاعات استاندارد آمریکایی ASCII (که توسط اکثر تولیدکنندگان رایانه استفاده می‌شود) استفاده می‌کند. اگر دو سیستم نیاز به تبادل اطلاعات داشته باشند، یک لایه ارائه نیاز است که تبدیل را انجام دهد و بین دو فرمت مختلف ترجمه کند.

یکی دیگر از عملکردهایی که در سطح ارائه انجام می شود، رمزگذاری داده ها است که در مواقع ضروری برای محافظت از اطلاعات ارسالی از دریافت توسط گیرندگان غیرمجاز استفاده می شود. برای حل این مشکل، فرآیندها و کدها در سطح ارائه باید تبدیل داده ها را انجام دهند. در این سطح، روال های دیگری وجود دارد که متون را فشرده می کند و تصاویر گرافیکی را به جریان بیت تبدیل می کند تا بتوانند از طریق شبکه منتقل شوند.

استانداردهای سطح ارائه نیز نحوه ارائه گرافیک را تعریف می کنند. برای این منظور می توان از فرمت PICT استفاده کرد، یک فرمت تصویری که برای انتقال گرافیک های QuickDraw بین برنامه های Macintosh و PowerPC استفاده می شود. یکی دیگر از فرمت‌های نمایش، فرمت فایل تصویری TIFF است که معمولاً برای نقشه‌های بیتی با وضوح بالا استفاده می‌شود. استاندارد بعدی سطح ارائه که می تواند برای گرافیک استفاده شود، استانداردی است که توسط Joint Photographic Expert Group ایجاد شده است. در استفاده روزمره این استاندارد به سادگی JPEG نامیده می شود.

گروه دیگری از استانداردهای سطح ارائه وجود دارد که ارائه صدا و فیلم را تعریف می کند. این شامل رابط دیجیتال ابزار موسیقی (MIDI) برای ارائه دیجیتالی موسیقی، یک استاندارد MPEG است که توسط گروه متخصص سینما ساخته شده است، که برای فشرده‌سازی و رمزگذاری کلیپ‌های ویدیویی بر روی سی‌دی، ذخیره‌سازی دیجیتالی و انتقال با سرعت تا 1.5 مگابیت بر ثانیه استفاده می‌شود. و QuickTime، استانداردی است که عناصر صوتی و تصویری را برای برنامه های در حال اجرا بر روی رایانه های Macintosh و PowerPC توصیف می کند.

سطح جلسه (eng. لایه جلسه)

سطح 5 مدل مسئول حفظ جلسه ارتباطی است و به برنامه ها اجازه می دهد برای مدت طولانی با یکدیگر تعامل داشته باشند. لایه ایجاد / خاتمه جلسه، تبادل اطلاعات، همگام سازی کار، تعیین حق انتقال داده ها و حفظ یک جلسه در طول دوره های عدم فعالیت برنامه ها را کنترل می کند. همگام سازی انتقال با قرار دادن نقاط بازرسی در جریان داده تضمین می شود، که از آنجا با قطع ارتباط، فرآیند از سر گرفته می شود.

لایه حمل و نقل (eng. لایه حمل و نقل)

سطح چهارم مدل به گونه ای طراحی شده است که داده ها را بدون خطا، تلفات و تکرار در ترتیبی که ارسال می شود، ارائه دهد. در این مورد، مهم نیست که چه داده ای، از کجا و کجا منتقل می شود، یعنی خود مکانیسم انتقال را فراهم می کند. بلوک‌های داده را به قطعاتی تقسیم می‌کند که اندازه آن‌ها به پروتکل بستگی دارد، بلوک‌های کوتاه را در یک واحد ترکیب می‌کند و بلوک‌های طولانی را تقسیم می‌کند. مثال: TCP، UDP.

کلاس های زیادی از پروتکل های لایه انتقال وجود دارد، از پروتکل هایی که فقط توابع انتقال اولیه را ارائه می دهند (مثلاً توابع انتقال داده بدون تأیید دریافت) و پایان یافتن به پروتکل هایی که تحویل چندین بسته داده را با ترتیب صحیح به مقصد تضمین می کنند. مولتیپلکس جریان های داده های متعدد، مکانیزم کنترل جریان داده را فراهم می کند و اعتبار داده های دریافتی را تضمین می کند.

برخی از پروتکل‌های لایه شبکه که پروتکل‌های بدون اتصال نامیده می‌شوند، تضمین نمی‌کنند که داده‌ها به ترتیبی که توسط دستگاه مبدأ ارسال شده‌اند به مقصد تحویل داده شوند. برخی از لایه‌های انتقال با جمع‌آوری داده‌ها به ترتیب صحیح قبل از انتقال به لایه نشست، این کار را انجام می‌دهند. چندگانه سازی داده به این معنی است که لایه انتقال قادر به پردازش همزمان چند جریان داده (جریان ها می توانند از برنامه های مختلف باشند) بین دو سیستم است. مکانیزم کنترل جریان مکانیزمی است که به شما امکان می دهد میزان داده های منتقل شده از یک سیستم به سیستم دیگر را تنظیم کنید. پروتکل های لایه حمل و نقل اغلب وظیفه کنترل تحویل داده ها را دارند و سیستم دریافت کننده را مجبور می کنند تا تأییدیه هایی را به طرف ارسال کننده ارسال کند که داده ها دریافت شده است.

می توانید عملکرد پروتکل ها را با برقراری ارتباط با استفاده از مثال عملکرد یک تلفن معمولی توصیف کنید. پروتکل های این کلاس، انتقال داده ها را با فراخوانی یا تنظیم مسیر بسته ها از مبدا به مقصد آغاز می کنند. پس از آن، انتقال اطلاعات سریال شروع شده و سپس در پایان انتقال، اتصال قطع می شود.

پروتکل‌های بدون اتصال، که داده‌های حاوی اطلاعات آدرس کامل را در هر بسته ارسال می‌کنند، مانند یک سیستم پستی کار می‌کنند. هر نامه یا بسته حاوی آدرس فرستنده و گیرنده است. علاوه بر این، هر اداره پست میانی یا دستگاه شبکه اطلاعات آدرس را می خواند و در مورد مسیریابی داده ها تصمیم می گیرد. یک نامه یا بسته داده از یک دستگاه میانی به دستگاه دیگر منتقل می شود تا زمانی که به گیرنده تحویل داده شود. پروتکل های بدون اتصال تضمین نمی کنند که اطلاعات به ترتیبی که ارسال شده است به دست گیرنده برسد. هنگام استفاده از پروتکل های شبکه بدون اتصال، پروتکل های حمل و نقل وظیفه تنظیم داده ها را به ترتیب مناسب دارند.

لایه شبکه (eng. لایه شبکه)

لایه سوم مدل شبکه OSI برای تعیین مسیر انتقال داده در نظر گرفته شده است. مسئولیت ترجمه آدرس ها و نام های منطقی به آدرس های فیزیکی، تعیین کوتاه ترین مسیرها، سوئیچینگ و مسیریابی، ردیابی مشکلات و ازدحام در شبکه را بر عهده دارد. در این سطح، یک دستگاه شبکه مانند روتر کار می کند.

پروتکل های لایه شبکه داده ها را از مبدا به مقصد هدایت می کنند.

لایه پیوند (eng. لایه پیوند داده)

این لایه برای اطمینان از اتصال شبکه ها در لایه فیزیکی و کنترل خطاهایی که ممکن است رخ دهد طراحی شده است. داده های دریافتی از لایه فیزیکی را در فریم ها بسته بندی می کند، یکپارچگی را بررسی می کند، در صورت لزوم خطاها را تصحیح می کند (یک درخواست مکرر برای فریم آسیب دیده ارسال می کند) و آن را به لایه شبکه می فرستد. لایه پیوند می تواند با یک یا چند لایه فیزیکی تعامل داشته باشد و این تعامل را کنترل و مدیریت کند. مشخصات IEEE 802 این لایه را به 2 زیرلایه تقسیم می کند - MAC (کنترل دسترسی رسانه) دسترسی به رسانه فیزیکی مشترک را تنظیم می کند، LLC (کنترل لینک منطقی) خدمات لایه شبکه را ارائه می دهد.

در برنامه نویسی، این سطح نشان دهنده درایور کارت شبکه است، در سیستم عامل ها یک رابط برنامه نویسی برای تعامل کانال و لایه های شبکه با یکدیگر وجود دارد، این یک سطح جدید نیست، بلکه صرفاً یک پیاده سازی مدل برای یک سیستم عامل خاص نمونه هایی از این رابط ها: ODI، NDIS

لایه فیزیکی (eng. لایه فیزیکی)

پایین ترین سطح مدل به طور مستقیم برای انتقال جریان داده در نظر گرفته شده است. سیگنال های الکتریکی یا نوری را به کابل یا هوای رادیویی منتقل می کند و بر این اساس، دریافت و تبدیل آنها به بیت های داده مطابق با روش های کدگذاری سیگنال های دیجیتال است. به عبارت دیگر، یک رابط بین یک رسانه شبکه و یک دستگاه شبکه فراهم می کند.

پروتکل ها: IRDA، USB، EIA RS-232، EIA-422، EIA-423، RS-449، RS-485، اترنت (شامل 10BASE-T، 10BASE2،

نقص اصلی در OSI یک لایه انتقال نادرست است. بر روی آن، OSI امکان تبادل داده بین برنامه ها را فراهم می کند (معرفی مفهوم بندر- شناسه برنامه)، با این حال، OSI برای تبادل دیتاگرام های ساده (مانند UDP) فراهم نمی کند - لایه انتقال باید اتصالات ایجاد کند، تحویل را ارائه دهد، جریان را کنترل کند و غیره (مانند TCP). پروتکل های واقعی این کار را انجام می دهند.

خانواده TCP / IP

خانواده TCP / IP دارای سه پروتکل انتقال است: TCP، که کاملاً با OSI سازگار است، که تأیید دریافت داده ها را فراهم می کند، UDP، که با لایه انتقال تنها با وجود یک پورت مطابقت دارد، تبادل دیتاگرام بین برنامه ها را فراهم می کند، تضمین نمی کند. دریافت داده‌ها و SCTP برای رفع برخی از کاستی‌های TCP طراحی شده است و برخی از نوآوری‌ها را اضافه کرده است. (حدود دویست پروتکل دیگر در خانواده TCP / IP وجود دارد که معروف ترین آنها پروتکل سرویس ICMP است که برای اهداف داخلی اطمینان از کار استفاده می شود؛ بقیه نیز پروتکل های انتقال نیستند.)

خانواده IPX / SPX

در خانواده IPX / SPX، پورت ها (به نام "سوکت" یا "سوکت") در پروتکل لایه شبکه IPX ظاهر می شوند که امکان تبادل دیتاگرام بین برنامه ها را فراهم می کند (سیستم عامل برخی از سوکت ها را برای خود ذخیره می کند). پروتکل SPX به نوبه خود، IPX را با تمام قابلیت های لایه انتقال دیگر در انطباق کامل با OSI تکمیل می کند.

برای آدرس میزبان، IPX از یک شناسه تشکیل شده از شماره شبکه چهار بایتی (تخصیص داده شده توسط روترها) و آدرس MAC آداپتور شبکه استفاده می کند.

مدل DOD

پشته پروتکل TCP / IP با استفاده از مدل OSI چهار لایه ساده شده.

آدرس دهی IPv6

آدرس های مقصد و مبدا در IPv6 128 بیت یا 16 بایت طول دارند. نسخه 6 انواع آدرس های ویژه نسخه 4 را به انواع آدرس زیر تعمیم می دهد:

• Unicast یک آدرس فردی است. یک گره منفرد - یک کامپیوتر یا یک پورت روتر را تعریف می کند. بسته باید از طریق کوتاه ترین مسیر به گره تحویل داده شود.
• خوشه - آدرس خوشه. به گروهی از گره‌ها اشاره می‌کند که پیشوند آدرس مشترکی دارند (به عنوان مثال، متصل به شبکه فیزیکی یکسان). بسته باید به گروهی از گره ها در کوتاه ترین مسیر هدایت شود و سپس تنها به یکی از اعضای گروه (مثلاً نزدیکترین گره) تحویل داده شود.
• Multicast - آدرس مجموعه ای از گره ها، احتمالاً در شبکه های فیزیکی مختلف. در صورت امکان، کپی های بسته باید با استفاده از قابلیت های چندپخشی یا پخش سخت افزاری به هر گره در مجموعه تحویل داده شود.

همانطور که در نسخه IPv4، آدرس ها در نسخه IPv6 بسته به معنای چند بیت از آدرس بالا به کلاس هایی تقسیم می شوند.

بیشتر کلاس ها برای استفاده در آینده رزرو شده اند. جالب ترین برای استفاده عملی، کلاسی است که برای ارائه دهندگان خدمات اینترنت نامیده می شود Unicast اختصاص داده شده توسط ارائه دهنده.

آدرس این کلاس دارای ساختار زیر است:

به هر ISP یک شناسه منحصر به فرد اختصاص داده می شود که تمام شبکه هایی را که پشتیبانی می کند مشخص می کند. علاوه بر این، ارائه‌دهنده شناسه‌های منحصربه‌فرد را به مشترکین خود اختصاص می‌دهد و هنگام تخصیص بلوکی از آدرس‌های مشترک، از هر دو شناسه استفاده می‌کند. خود مشترک به زیرشبکه ها و گره های این شبکه ها شناسه های منحصر به فرد اختصاص می دهد.

یک مشترک می تواند از تکنیک زیرشبکه مورد استفاده در IPv4 برای تقسیم بیشتر قسمت شناسه زیرشبکه به فیلدهای کوچکتر استفاده کند.

طرح توصیف شده، طرح آدرس دهی IPv6 را به آنهایی که در شبکه های گسترده استفاده می شود، مانند شبکه های تلفن یا شبکه های X.25، تقریب می زند. سلسله مراتب فیلدهای آدرس به روترهای ستون فقرات اجازه می دهد تا فقط با قسمت های بالای آدرس کار کنند و پردازش فیلدهای کم اهمیت را به روترهای مشترک واگذار می کند.

در قسمت شناسه گره، حداقل باید 6 بایت تخصیص داده شود تا بتوان از آدرس های MAC شبکه های محلی به طور مستقیم در آدرس های IP استفاده کرد.

برای سازگاری با طرح آدرس دهی IPv4، IPv6 دارای دسته ای از آدرس ها است که دارای 0000 0000 در مهم ترین بیت های آدرس هستند. 4 بایت پایینی این آدرس کلاس باید حاوی آدرس IPv4 باشد. روترهایی که از هر دو نسخه آدرس پشتیبانی می کنند باید یک بسته را از یک شبکه دارای IPv4 به یک شبکه دارای IPv6 ترجمه کنند و بالعکس.

انتقاد

مدل هفت لایه OSI مورد انتقاد برخی کارشناسان قرار گرفته است. به ویژه، در کتاب کلاسیک «یونیکس. راهنمای مدیر سیستم ” Evie Nemeth و دیگران می نویسند:

... در حالی که کمیته های ISO در مورد استانداردهای خود بحث می کردند، کل مفهوم شبکه در پشت آنها تغییر می کرد و پروتکل TCP / IP در سراسر جهان پیاده سازی می شد. ...
…
و بنابراین، هنگامی که پروتکل های ISO در نهایت پیاده سازی شدند، تعدادی از مشکلات ظاهر شد:
این پروتکل ها مبتنی بر مفاهیمی بودند که در شبکه های امروزی هیچ معنایی ندارند.
مشخصات آنها در برخی موارد ناقص بود.
از نظر عملکرد، آنها نسبت به سایر پروتکل ها پایین تر بودند.
لایه های متعدد این پروتکل ها را کند و پیاده سازی آن را دشوار کرده است.
…
... اکنون حتی سرسخت ترین حامیان این پروتکل ها اذعان می کنند که OSI به تدریج به سمت تبدیل شدن به پاورقی کوچک در صفحات تاریخ رایانه حرکت می کند.

دنیای مدرن IT یک ساختار انشعاب عظیم است که درک آن دشوار است. برای سهولت درک و بهبود اشکال زدایی، حتی در مرحله طراحی پروتکل ها و سیستم ها، از معماری مدولار استفاده شد. وقتی کارت گرافیک دستگاهی مجزا از بقیه تجهیزات است، برای ما بسیار ساده تر است که بفهمیم مشکل در تراشه ویدیو است. یا اینکه متوجه مشکلی در یک بخش جداگانه از شبکه شوید، تا اینکه کل شبکه را به طور کلی بیل کنید.

یک لایه IT جداگانه - شبکه - نیز به صورت ماژولار ساخته شده است. مدل عملیات شبکه، مدل شبکه ای مدل پایه اتصال سیستم های باز ISO / OSI نامیده می شود. به طور خلاصه - مدل OSI.

مدل OSI از 7 لایه تشکیل شده است. هر سطح از سطوح دیگر انتزاع شده است و چیزی در مورد وجود آنها نمی داند. مدل OSI را می توان با خودرو مقایسه کرد: موتور کار خود را با تولید گشتاور و رساندن آن به جعبه دنده انجام می دهد. موتور مطلقاً هیچ تفاوتی با این گشتاور ندارد. او یک چرخ، کاترپیلار یا ملخ خواهد چرخید. همانطور که چرخ اهمیتی نمی دهد این گشتاور از کجا آمده است - از موتور یا دسته ای که مکانیک می چرخد.

مفهوم بار را باید در اینجا اضافه کرد. هر سطح حاوی مقدار مشخصی از اطلاعات است. برخی از این اطلاعات برای این سطح سربار است، به عنوان مثال، آدرس. آدرس IP سایت هیچ اطلاعات مفیدی در اختیار ما قرار نمی دهد. ما فقط به گربه هایی اهمیت می دهیم که سایت به ما نشان می دهد. بنابراین این بار در بخشی از لایه به نام واحد داده پروتکل (PDU) حمل می شود.

لایه های مدل OSI

بیایید نگاهی دقیق تر به هر لایه از مدل OSI بیندازیم.

سطح 1.فیزیکی ( فیزیکی). بار واحد ( PDU) در اینجا کمی است. به جز یک ها و صفرها، لایه فیزیکی چیزی نمی داند. در این سطح، سیم‌ها، پچ‌پنل‌ها، هاب‌های شبکه (هاب‌هایی که اکنون در شبکه‌هایی که به آن‌ها عادت کرده‌ایم به سختی پیدا می‌شوند)، آداپتورهای شبکه کار می‌کنند. این آداپتورهای شبکه است و چیز دیگری از رایانه نیست. آداپتور شبکه خودش دنباله بیت را می گیرد و آن را ارسال می کند.

سطح 2.کانال ( لینک اطلاعات). PDU - قاب ( قاب). آدرس دهی در این سطح ظاهر می شود. آدرس مک آدرس است. لایه پیوند وظیفه تحویل فریم ها به مقصد و یکپارچگی آنها را بر عهده دارد. در شبکه هایی که ما به آن ها عادت داریم، پروتکل ARP در سطح لینک کار می کند. آدرس دهی لایه 2 فقط در یک بخش شبکه کار می کند و چیزی در مورد مسیریابی نمی داند - لایه بالاتر این کار را انجام می دهد. بر این اساس، دستگاه‌هایی که روی L2 اجرا می‌شوند، سوئیچ‌ها، بریج‌ها و درایور آداپتور شبکه هستند.

سطح 3.شبکه ( شبکه). بسته PDU ( بسته). رایج ترین پروتکل (در مورد "متداول ترین" صحبت نمی کنم - مقاله ای برای مبتدیان و آنها معمولاً با عجیب و غریب برخورد نمی کنند) در اینجا IP است. آدرس دهی توسط آدرس های IP انجام می شود که 32 بیت طول دارند. این پروتکل قابل مسیریابی است، یعنی یک بسته می تواند از طریق تعدادی روتر به هر بخشی از شبکه برسد. روترها روی L3 کار می کنند.

سطح 4.حمل و نقل ( حمل و نقل). بخش PDU ( بخش) / دیتاگرام ( دیتاگرام). در این سطح، مفاهیم پورت ظاهر می شود. TCP و UDP در اینجا کار می کنند. پروتکل های این لایه وظیفه ارتباط مستقیم بین برنامه ها و قابلیت اطمینان تحویل اطلاعات را بر عهده دارند. به عنوان مثال، TCP می‌تواند درخواست ارسال مجدد داده‌ها را در صورتی که داده‌ها نادرست دریافت شوند یا همه آنها را دریافت نکرده باشد، بخواهد. TCP همچنین می تواند نرخ انتقال داده را تغییر دهد اگر طرف دریافت کننده زمان دریافت همه چیز را نداشته باشد (اندازه پنجره TCP).

سطوح زیر فقط در RFC "به درستی" اجرا می شوند. در عمل، پروتکل های توضیح داده شده در لایه های زیر به طور همزمان بر روی چندین لایه از مدل OSI عمل می کنند، بنابراین تقسیم بندی واضحی به سطوح جلسه و نماینده وجود ندارد. در این راستا، در حال حاضر پشته اصلی مورد استفاده TCP/IP است که در ادامه در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

5 سطح.جلسه ( جلسه). داده های PDU ( داده ها). یک جلسه ارتباطی، تبادل اطلاعات، حقوق را مدیریت می کند. پروتکل ها - L2TP، PPTP.

6 سطح.اجرایی ( ارائه). داده های PDU ( داده ها). ارائه و رمزگذاری داده ها JPEG، ASCII، MPEG.

7 سطح.کاربردی ( کاربرد). داده های PDU ( داده ها). متعدد ترین و متنوع ترین سطح. تمام پروتکل های سطح بالا روی آن اجرا می شوند. مانند POP، SMTP، RDP، HTTP و غیره. پروتکل ها در اینجا مجبور نیستند به مسیریابی یا تضمین تحویل اطلاعات فکر کنند - سطوح پایین تر این کار را انجام می دهند. در سطح هفتم، تنها اجرای اقدامات خاصی ضروری است، به عنوان مثال، دریافت کد html یا یک پیام ایمیل به یک مخاطب خاص.

نتیجه

ماژولار بودن مدل OSI به شما امکان می دهد به سرعت مناطق مشکل را پیدا کنید. از این گذشته، اگر هیچ پینگی (3-4 سطح) برای سایت وجود نداشته باشد، زمانی که سایت نمایش داده نمی شود، جستجو در لایه های پوشاننده (TCP-HTTP) منطقی نیست. با انتزاع از سطوح دیگر، یافتن خطا در بخش مشکل ساز آسان تر است. به قیاس با ماشین - وقتی چرخ سوراخ می شود، شمع ها را بررسی نمی کنیم.

مدل OSI یک مدل مرجع است - نوعی اسب کروی در خلاء. توسعه آن بسیار طول کشید. به موازات آن، پشته پروتکل TCP / IP ایجاد شد که در حال حاضر به طور فعال در شبکه ها استفاده می شود. بر این اساس، می توان یک قیاس بین TCP / IP و OSI رسم کرد.

مدل شبکه OSI- این یک مدل مرجع برای اتصال سیستم های باز است، در زبان انگلیسی شبیه مدل مرجع پایه اتصال سیستم های باز است. هدف آن در نمایی کلی از ابزارهای شبکه است.

یعنی مدل OSI یک استاندارد تعمیم یافته برای توسعه دهندگان نرم افزار است که به لطف آن هر رایانه ای می تواند به طور مساوی داده های ارسال شده از رایانه دیگری را رمزگشایی کند. برای روشن شدن موضوع، مثالی از زندگی می زنم. مشخص است که زنبورها همه چیز اطراف خود را در نور بنفش صبح می بینند. یعنی چشمان و زنبورهای ما یک تصویر را به روش های کاملا متفاوتی درک می کنند و آنچه حشرات می بینند ممکن است برای دید انسان نامحسوس باشد.

در مورد رایانه‌ها نیز همین‌طور است - اگر یک توسعه‌دهنده برنامه‌ای را به هر زبان برنامه‌نویسی بنویسد که رایانه خودش آن را می‌فهمد، اما برای دیگری در دسترس نباشد، در هر دستگاه دیگری نمی‌توانید سند ایجاد شده توسط این برنامه را بخوانید. . بنابراین، ما به این ایده رسیدیم که هنگام نوشتن برنامه‌ها از یک سری قوانین که برای همه قابل درک است پیروی کنیم.

برای وضوح، فرآیند عملیات شبکه معمولا به تقسیم می شود 7 سطحکه هر کدام گروه پروتکل های مخصوص به خود را دارند.

پروتکل شبکهقوانین و رویه‌های فنی هستند که رایانه‌های تحت شبکه را قادر می‌سازند تا داده‌ها را به هم متصل و مبادله کنند.
گروهی از پروتکل ها که توسط یک هدف نهایی متحد شده اند، پشته پروتکل نامیده می شود.

چندین پروتکل وجود دارد که در نگهداری سیستم ها برای انجام وظایف مختلف مانند پشته TCP / IP نقش دارند. بیایید نگاهی دقیق به نحوه ارسال اطلاعات از یک رایانه از طریق شبکه محلی به رایانه دیگر بیندازیم.

وظایف کامپیوتر SENDER:

• داده ها را از برنامه بگیرید
• در صورت حجم زیاد آنها را به بسته های کوچک بشکنید
• برای انتقال آماده شوید، یعنی مسیری را که باید دنبال کنید، رمزگذاری کنید و دوباره به قالب شبکه رمزگذاری کنید.

وظایف کامپیوتر RECIPIENT:

• بسته های داده را بپذیرید
• اطلاعات سرویس را از آن حذف کنید
• کپی داده ها در کلیپ بورد
• پس از دریافت کامل همه بسته ها، بلوک اصلی داده را از آنها تشکیل دهید
• آن را به برنامه بدهید

برای انجام صحیح تمامی این عملیات، به مجموعه ای از قوانین نیاز است، یعنی مدل مرجع OSI.

بیایید به لایه های OSI برگردیم. مرسوم است که آنها را به ترتیب معکوس بشمارید و در قسمت بالای جدول برنامه های شبکه قرار دارد و در قسمت پایین - رسانه فیزیکی انتقال اطلاعات. همانطور که داده ها مستقیماً از رایانه به کابل شبکه منتقل می شوند، پروتکل ها در لایه های مختلف به تدریج آن را برای آماده سازی برای انتقال فیزیکی تغییر می دهند.

بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

7. لایه کاربردی

وظیفه آن گرفتن داده ها از برنامه شبکه و ارسال آن به سطح 6 است.

6. لایه ارائه

این داده ها را به یک زبان جهانی واحد ترجمه می کند. واقعیت این است که هر پردازنده رایانه فرمت پردازش داده خود را دارد، اما آنها باید در یک قالب جهانی وارد شبکه شوند - این همان کاری است که لایه ارائه انجام می دهد.

5. لایه جلسه

او وظایف زیادی دارد.

1. یک جلسه ارتباطی با گیرنده برقرار کنید. این نرم افزار به رایانه دریافت کننده هشدار می دهد که اکنون داده ها برای آن ارسال می شود.
2. شناسایی و حفاظت از نام در اینجا انجام می شود:
   • شناسایی - تشخیص نام
   • احراز هویت - بررسی رمز عبور
   • ثبت - واگذاری اختیارات
3. اجرای این که کدام طرف انتقال اطلاعات را انجام می دهد و چقدر طول می کشد.
4. چیدمان نقاط بازرسی در جریان کلی داده ها به گونه ای که در صورت مفقود شدن بخشی به راحتی بتوان تشخیص داد که کدام قسمت گم شده است و باید دوباره ارسال شود.
5. تقسیم بندی، تجزیه یک بلوک بزرگ به بسته های کوچک است.

4. لایه حمل و نقل

برنامه ها را با درجه حفاظت مورد نیاز هنگام تحویل پیام ها ارائه می دهد. دو گروه از پروتکل ها وجود دارد:

• پروتکل هایی که اتصال گرا هستند - آنها تحویل داده ها را ردیابی می کنند و در صورت لزوم درخواست ارسال مجدد را در صورت شکست می دهند. این TCP است - پروتکل کنترل انتقال.
• بدون اتصال (UDP) - آنها فقط بلوک ها را ارسال می کنند و دیگر تحویل آنها را پیگیری نمی کنند.

3. لایه شبکه

با محاسبه مسیر بسته، انتقال سرتاسر بسته را فراهم می کند. در این سطح، در بسته ها، آدرس IP فرستنده و گیرنده به تمام اطلاعات قبلی تولید شده توسط سطوح دیگر اضافه می شود. از این لحظه است که بسته داده خود PACKAGE نامیده می شود که دارای >> آدرس های IP است (پروتکل IP یک پروتکل کار اینترنتی است).

2. لایه پیوند داده

در اینجا، یک بسته در یک کابل، یعنی یک شبکه محلی منتقل می شود. این فقط تا روتر لبه یک شبکه محلی کار می کند. به بسته دریافتی، لایه پیوند هدر خود را اضافه می کند - آدرس های MAC فرستنده و گیرنده، و در این شکل بلوک داده قبلاً FRAME نامیده می شود.

هنگامی که بسته به خارج از یک شبکه محلی منتقل می شود، MAC نه میزبان (رایانه) بلکه به روتر شبکه دیگر اختصاص می یابد. از این رو، سؤال IP خاکستری و سفید ظاهر می شود که در مقاله ای که لینک آن در بالا داده شد، مورد بحث قرار گرفت. خاکستری آدرسی در یک شبکه محلی است که خارج از آن استفاده نمی شود. سفید یک آدرس منحصر به فرد در سراسر اینترنت جهانی است.

وقتی بسته ای به مسیریاب مرزی می رسد، بسته IP با IP این روتر جایگزین می شود و کل شبکه محلی تحت یک آدرس IP واحد به سراسری یعنی اینترنت می رود. اگر آدرس سفید باشد، بخشی از داده با آدرس IP تغییر نمی کند.

1. لایه فیزیکی (لایه حمل و نقل)

مسئول تبدیل اطلاعات باینری به سیگنال فیزیکی است که به کانال انتقال داده های فیزیکی ارسال می شود. اگر کابل باشد، سیگنال الکتریکی است، اگر شبکه فیبر نوری باشد، سیگنال نوری است. این تبدیل با استفاده از یک آداپتور شبکه انجام می شود.

پشته های پروتکل

TCP/IP یک پشته پروتکل است که انتقال داده ها را هم در شبکه محلی و هم در اینترنت جهانی کنترل می کند. این پشته شامل 4 لایه است، یعنی طبق مدل مرجع OSI، هر یک از آنها چندین لایه را ترکیب می کند.

1. کاربردی (توسط OSI - کاربردی، ارائه و جلسه)
   پروتکل های زیر مسئول این سطح هستند:
   • TELNET - یک جلسه ارتباط از راه دور در قالب یک خط فرمان
   • FTP - پروتکل انتقال فایل
   • SMTP - پروتکل انتقال نامه
   • POP3 و IMAP - دریافت نامه
   • HTTP - کار با اسناد فرامتن
2. حمل و نقل (طبق OSI همان) TCP و UDP است که قبلا در بالا توضیح داده شد.
3. اینترنت (طبق OSI - شبکه) پروتکل IP است
4. لایه رابط شبکه (طبق OSI - کانال و فیزیکی) درایورهای آداپتور شبکه وظیفه عملکرد این لایه را بر عهده دارند.

اصطلاحات بلوک داده

• جریان - داده هایی که در سطح برنامه عمل می کنند
• دیتاگرام بلوکی از داده در خروجی یک UPD است، یعنی تحویل تضمینی ندارد.
• بخش - یک بلوک تضمین شده برای تحویل در خروجی از پروتکل TCP
• بسته بلوکی از داده های خروجی از پروتکل IP است. از آنجایی که در این سطح هنوز تحویل آن تضمین نشده است، می توان آن را دیتاگرام نیز نامید.
• فریم یک بلوک با آدرس های MAC اختصاص داده شده است.