لمن يرغب في دخول مجال علم الشبكات وتعلم أساسيات شبكات الحاسوب، يُعد نموذج OSI Model من الأساسيات الضرورية. هذا النموذج يعرّف بنية شبكة الحاسوب عبر تقسيمها إلى طبقات وهمية (Layers)، بحيث تمتاز كل طبقة بوظائفها الخاصة التي تميزها عن غيرها. هذه الطبقات غير مرئية وتهدف إلى تسهيل فهم الشبكات، وتبسيط تطويرها وتحديثها، مما يسمح بإجراء التحديثات المستقبلية دون الحاجة إلى تعديل الشبكة بالكامل.
شبكة الحاسوب
شبكة الحاسوب: هي البنية التحتية التي يتم من خلالها نقل البيانات بين الأطراف، عملية نقل البيانات تكون بين طرف مُرسل للبيانات (Source) وطرف/أطراف مُستقبِلة (Destination). ولا بدَّ من الطرفين أن يقوم المُرسِل بإضافة معلومات أخرى على البيانات المُرسَلة مثل اضافة عناوين المُرسِل والمُستقبِل، نوع البيانات، حجم البيانات، مصدر الخدمة، والكثير الكثير.
والمعلومات الإضافية هذه متنوعة بطبيعتها، فكان لا بدَّ من عمل تصنيف طبقي (Layers) بحيث تضيف كل طبقة المعلومات التي تتناسب مع وظيفتها، ممّا يسهِّل تطوير الشبكات وكذلك تتبُّع الأعطال الفنية
وهذه ميزة وجود الطَّبقات (Layers) في شبكات الحاسوب فكل ما يتعلَّق بالشبكة يكون مردوده لطبقة معينة. فمثلا لو ظهر أنَّ جهاز الكمبيوتر غير قادر على الاتصال بالشبكة فهنا ستنحصر لدينا أسباب المشكلة إمّا بالطبقة الأولى “Layer 1” أو الطبقة الثانية “Layer 2” فقط. وهذه ميزة وجود الطبقات (Layers) في علم شبكات الحاسوب فكل ما يتعلَّق بالشبكة يكون عائد لطبقة معينة.
ما هي طبقات OSI Layer
طبقات OSI Model
لكي نبني شبكة لا بد من توفير الأجزاء الرئيسية مثل الأجهزة الطرفية (Workstation)، أجهزة الشبكة (Network Devices) والوسط الناقل (Transmission Media).تتألف OSI Model من سبع طبقات وهي موضَّحة بالشكل التالي:
الطبقة الأولى Physical Layer
1- وظيفتها ربط الجهاز بالوسط الناقل (transmission media) أيّاً كان نوع هذا الوسط الناقل سواء كان من الألياف الضوئية (Optical fiber)، أو كان من كوابل (UTP) أو كان من كوابل (Coaxial) أو حتى إن كان الفراغ هو الوسط الناقل.
2- وظيفة (Physical Layer): هي مسؤولة عن تحويل المعلومات المراد إرسالها (Transmitted Data) إلى إشارات، سواء كانت هذه الإشارات كهربائية أو ضوئية أو لاسلكية تناسب الوسط الناقل لها، كما أنّ شكل الإشارة (Digital Encoding) يجب أن تُناسب نوع الوسط الناقل لها، والعكس صحيح.
الطبقة الثانية Data Link
1- وظيفته إعطاء عنوان مادي (Physical Address) للجهاز المرتبط على الشبكة ويمتاز هذا العنوان بأنّه ثابت لا يتغير بتغيير مكان الجهاز على الشبكة ويمكن تشبيهه بالرَّقم التسلسلي لجهاز الخلوي (Serial No.) الذي يبقى ثابت بغض النظر عن شبكة الخلوي التي يعمل عليها جهاز الخلوي.
2- كما تقوم هذه الطبقة بفحص وجود أخطاء للمعلومات المستقبلة (Cyclic Redundancy Check)، كما تقوم هذه الطبقة بوظيفة مهمَّة وهي (Media Access Control): أي وضع آليةٍ للسيطرة على استخدام الشبكة من قبل الأطراف.
3- فمن المعروف بأنَّ للشبكة عدَّة مستخدمين أيُّ أطرافٍ بحيث تتواصل فيما بينها عن طريق الشبكة، لذا فإنّ من الضرورة أن يتم إيجاد طرق تضمن استخدام الشبكة المشتركة من قبل الأطرف جميعا ًدون أن يتم تأثير أيُّ طرفٍ على طرف آخر.
الطبقة الثالثة Network Layer
1- وظيفتها اختيار أفضل طريق (Best Path) يمكن للمعلومات المرسلة أن تسلكه بهدف الوصول للمكان المقصود (Destination)، بأفضل و أقصر الطريق.
2- كما تقوم هذه الطبقة بوظيفة أخرى هي تحديدها لعنوان متغير (Logical Address) للأطراف، وهو شبيه برقم الهاتف المتنقِّل المعتاد، وهذا الرَّقم سيتغير بحسب الشبكة التي يعمل عليها.
الطبقة الرابعة Transmission Layer
تصنَّف لنوعين هما:
1- (Transmission Control Protocol “TCP”): بروتوكول TCP يضبط عمل نقل المعلومات حيث يتم الاتفاق بين الطرفين على حجم الإرساليات خلال عملية نقل البيانات (Window Size)، وكذلك استخدام مبدأ إعادة الإرسال في حال وجود أيِّ خطأ في هذه المعلومات المستلمة.كما يقوم هذا البروتوكول بتهيئة الاتصال قبل نقل البيانات (Connection-oriented).
2- النوع الثاني هو (User Datagram Protocol “UDP): أمّا بالنسبة ل (UDP) فإنَّه بعكس (TCP) فإنَّه لايقوم باسخدام أيِّ وسيلة لضبط عملية نقل البيانات، كما لا يتم تهيئة الاتصال قبل عملية النقل (Connectionless).هذه الطَّبقة يتم تحديد آلية إرسال المعلومات إنْ كانت (TCP) أو كانت (UDP)، كذلك تقوم بإعطاء أرقام المنافذ (Port Number) لكل المعلومات من المرسلة والمستقبلة.
الطبقة الخامسة Session Layer
1- وظيفتها القيام بفتح وإغلاق ومراقبة الجلسات (Sessions)، بين طرفي المرسل والمستقبل. فمثلا عند كتابة العنوان (www.yahoo.com) في برنامج تصفح الانترنت، فإّنَّ الموقع لا يفتح إلاّ بعد أن تضغط على كلمة (GO)، أو أن تدخل (Enter)، فهنا يقوم ال(Session Layer) بفتح جلسة (session) مع الموقع فهنا “Yahoo” مثلاً يقوم بمراقبة الجلسة أو إغلاقها بحسب ما يتطلَّب الأمر.
الطبقة السادسة Presentation Layer
1- تهتم بترجمة وتشفير البيانات بحيث تكون مفهومة من قبل التطبيقات، وتتحكم في كيفية عرض البيانات، تعمل كالمترجم بين عدَّة لغات، فهي بذالك تكون قادرة على تحديد نوع المعلومات المستقبلة والمرسلة (text, flash, wave, pdf, ….) وتحديد البرنامج الذي يقوم بالتعامل مع كل نوع على حدةٍ، فكثيراً ما يقوم برنامج التصفح بفتح التطبيق أو البرنامج الذي يناسب نوع المعلومات تلقائياً.
2- تتهتم بترجمة وتشفير البيانات بحيث تكون مفهومة من قبل التطبيقات، وتتحكم في كيفية عرض البيانات، مثلا يقوم بتشغيل (acrobat reader) داخل (internet explorer)، لكي يقوم بعرض المعلومات المستقبلة من نوع (pdf). كذلك يقوم أيضاّ بالتعرُّف على نوع (text enconding).
الطبقة السابعة Application Layer
توفر واجهة بين المستخدم والنظام من خلال التطبيقات التي تتواصل مع الشبكة مثل المتصفحات، والبريد الإلكتروني.
تتضمن بروتوكولات مثل HTTP وSMTP.
وداعاً للقلق! عالمك الرقمي محمي مع أفضل برامج مكافحة الفيروسات وشبكات VPN في 2024
