الانترنتالتقنيةشبكات الحاسوب

الطبقات السبعة المستخدمة في نظام الشبكات (OSI Layers)

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي طبقات (OSI Layer) وما هي وظائف كل طبقة؟

أساسيات شبكات الحاسوب لا بدَّ لمن يريد الدخول إلى عِلم الشبكات وتعلُّم أساسيات شبكات الحاسوب من معرفة وفهم (OSI Model) والتي تعتبر أبجديات علم شبكات الحاسوب. OSI Model هو عبارة عن تقسيم شبكة الحاسوب لطبقات وهمية (Layers) بحيث يكون لكل طبقة مزايا ووظائف خاصّة بها ومختلفة عن الطبقات الأخرى، هذه الطبقات هي وهمية وغير مرئية ووجدت تسهيلاً لفهم الشبكات وتسهيل تطوير وتحديث شبكات الحاسوب لتصبح قادرة على قبول أيّ تحديث مستقبلي دون الحاجة لتغيير الشبكة بشكل كامل.

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) وما هي وظائف كل طبقة؟

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):

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. 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): 

ووظيفته 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.

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، فمن العروف 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):

فوظيفتها اختيار أفضل طريق (Best Path) يمكن للمعلومات المرسلة أن تسلكه  بهدف الوصول للمكان المقصود (Destination)، بأفضل و أقصر الطريق. كما تقوم هذه الطبقة بوظيفة أخرى هي تحديدها لعنوان متغير (Logical Address) للأطراف، وهو شبيه برقم االهاتف المتنقِّل المعتاد، وهذا الرَّقم سيتغير بحسب الشبكة التي يعمل عليها.

الطبقة الرابعة (Transmission Layer): 

تصنَّف لنوعين هما (Transmission Control Protocol “TCP”)  و(User Datagram Protocol “UDP. 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 يوم هذا البروتوكول بتهيئة الاتصال قبل نقل البيانات (Connection-oriented). 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):

 ووظيفتها 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):

 فتعمل 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، فمثلا 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): 

وهي عبارة عن البرنامج الذي يعمل من خلال شبكة الحاسوب ومن أمثلته (Internet Explorer) و (Outlook Express) وغيرهما.

المصدر
OSI Reference Model for TelecommunicationsCCNA Routing and Switching 200-120 Official Cert Guide Library

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى