طبقات OSI - شرح مبسط

⚑ أهلا وسهلا بكم زوار وأصدقاء مدونة كلم أسامه ...

نرجو أن تكونوا فى تمام الصحة والعافية

( ͡°( ͡° ͜ʖ ͡°( ͡❛ ͜ʖ ͡❛) ͡° ͜ʖ ͡°) ͡°)

تمثيل OSI الطبقى ذو السبع طبقات والتى أنشأته منظمة ISO لنمذجة حركة وتدفق البيانات داخل الشبكات هو الأشهر على الإطلاق فى عالم الشبكات ولك أن تعلم أن هذا النموذج يجعلك متصوراً لكل مايحدث داخل أى شبكة فتستطيع وبكل سهولة إدارة أى شبكة حاسوبية بل والتحكم فيها بكل سلاسة وبما أن هذا الموضوع من الأهمية بمكان فوجب علينا شرحة ببساطه ...

 💪 ( ͡❛ ͜ʖ ͡❛) 👊

هيا بنا لنبدأ سريعاً ...

 💪 ( ͡❛ ͜ʖ ͡❛) 👊

 ☑ طبقات ISO/OSI :

عند مناقشة شكل الشبكة فغالباً ما يستخدم مصمموا الشبكات نموذج ISO/OSI الطبقى.

منظمة المقاييس العالمية / وصل الانظمة المفتوحة Open System Interconnection ذا الطبقات السبع، حيث تمثل كل طبقة في النموذج مستوي من فعاليات الشبكة، ونجد في الأسفل الطبقة الفيزيائية Physical Layer والتي تمثل الوسط الفيزيائي الذي تنتقل المعلومات من خلاله أي كابلات التشبيك، وتتموضع فوق تلك الطبقة طبقة توصيل البيانات Data-Link Layer والتي توفر خدماتها بواسطة بطاقات الشبكة، الطبقة الأعلي هي طبقة التطبيقات Application Layer التي تنفذ فيها برامج التطبيقات العاملة في بيئة الشبكة.

العملية الكاملة لنقل البيانات على الشبكة تمر بمجموعة من الخطوات وفي كل خطوة معينة تنفذ مهام محددة لا يمكن تنفيذها في خظوة أخرى ولكل خطوة بروتوكول محدد أو مجموعة بروتوكولات في طبقة محددة تحدد كيفية تنفيذ المهام المتعلقة بهذه الخطوة كما أن هذه الخطوات تكون متشابهة لكل جهاز على الشبكة، كما يجب ملاحظة أن الجهاز المرسل يقوم باتباع هذه الخطوات من الأعلى الى الأسفل بينما يقوم الجهاز المستقبل باتباع هذه الخطوات بشكل معكوس من الأسفل الى الأعلى.

نموذج (Model) ISO/OSI

وبروتوكولات TCP/IP في الحقيقة تحتوي علي بروتوكولات عدة تتوضع في نموذج Protocol Stack ( Stack هي مجموعة من البروتوكولات المتكاملة في عملها معا، و كل طبقة في هذه المجموعة تحتوي على بروتوكول مختلف يقوم بوظيفة مختلفة) علي شكل طبقات Layers يجب أن ينظم عمل البروتوكولات المختلفة حتى لا يحدث أي تعارض أو نقص في عملها.

ويطلق على تنظيم المهام بين البروتوكولات المختلفة اسم Layering

ويطلق مصطلح Binding على الطريقة التي يتم بها ربط البروتوكولات و ترتيبها معا لتكوين Protocol Stack .

الطبقة السابعة - طبقة التطبيقات Application
الطبقة السادسة - طبقة التمثيل Presentation
الطبقة الخامسة - طبقة الجلسة Session
الطبقة الرابعة - طبقة النقل Transport
الطبقة الثالثة - طبقة الشبكة Network
الطبقة الثانية - طبقة وصل البيانات Data Link
الطبقة الاولي - الطبقة الفيزيائية Physical




كيف تقوم الطبقات بالعمل ؟

كل طبقة من طبقات  OSI مسئولة عن وظيفة معينة او مجموعة وظائف . الطبقة الثلاث الأعلي ( طبقة التطبيقات حتي الجلسة ) عادة تدار من قبل التطبيق نفسها، وبذلك المستخدم لديه بعضا من التحكم . اما باقي 4 طبقات عادة تدار من قبل الحاسوب نفسها .

تبادل البيانات
يحدث في كل طبقات نموذج OSI تبادل للمعلومات فيما بين الطبقات.. معلومات عن الطبقة الحالية تضاف إلي ذيل الرزمة (المعلومات المذيلة) قبل تسليمها الي الطبقة التالية.

والطبقة التالية بدورها تضيف معلومات بنفس الشكل وهكذا بقية الطبقات.

وإضافة معلومات الي الرزمة تسمي تغليف Encapsulation ، والطبقة الوحيدة التي لا تقوم بإضافة معلومات إلي الرزمة هي الطبقة الفيزيائية. عندما يستقبل الجهاز المرسل اليه رزمة تقوم بجرد معلومات كل طبقة في نفس الطبقة ( طبقة الجلسة تقوم بجرد معلومات المضافة من قبل طبقة الجلسة في الجهاز المرسل ) وتمرر الباقي الي الطبقة التالية ... حتي تصل إلي طبقة التمثيل والطبقة تمرر الرزمة علي شكل البيانات الاصلية ( بدون المعلومات المذيلة) ....


7- طبقة التطبيقات Application Layer
 
هذه هى الطبقة الوحيدة التي يتفاعل معها المستخدم وهي تقدم الخدمات مباشرة إلي التطبيقات . طبقة التبيطقات يمكنها فحص الموارد المتبقية وعمل تزامن الإتصال وتعريف أطراف الإتصال.

تطبيقات TCP/IP العاملة في هذه الطبقة هى :

• FTP
• Telnet
• SMTP
• POP3

6- طبقة التمثيل Presentation Layer
 
هى الطبقة الوحيدة التي يمكنها تغيير البيانات في الرزمة .وهي تهتم بتفاصيل التشفير والتحويل والتأكد من أن البيانات المرسلة إلي الطرف الآخر صالحة للتعامل والقراءة في الطرف الآخر .. وانواع البيانات في هذه الطبقة تشمل JPEG,GIFF,TIFF,DOC,MPEG,MP3.

عملية ضغط وتشفير البيانات قبل ارسال الرزمة تتم في هذه الطبقة.


5- طبقة الجلسة Session Layer
 
هذه الطبقة تتولي إنشاء الإتصال وقطعها بين طبقة التمثيل والخدمات التي تقوم بالطلبيات والاجابة علي الطلبيات تتم ادارتها بواسطة البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة وهي تشمل بروتوكول Zone Information Protocol/ZIP وبروتوكول التحكم في الجلسة Session Control Protocol/SCP وخدمة AppleTalk التي تدير خدمة ربط الأسماء.


4- طبقة النقل Transport Layer
 
طبقة النقل مسئولة عن توفير نقل موثوق للمعلومات عبر الشبكات.

وهي تكسب موثوقية الاتصالات بالطرق الآتية :

1 - التحكم في التدفق dataflow control: وذلك حتي تكون سرعة إرسال البيانات من المرسل أسرع من سرعة معالجة المستقبل لها.

2 - المزج Multiplexing لتمكين البيانات القادمة من تطبيقات مختلفة ان تتوضع في وصلة وحيدة .

3 - إنشاء دوائر ظاهرية Virtual Circuit بين المضيفات المتصلة، حيث يتم انشاءها وفصلها من قبل هذه الطبقة.

4 - فحص الأخطاء Error checking من أجل الاخطاء الواقعة أثناء النقل.

5 - طلب ارسال البيانات التالفة.

والبروتوكول الأساسي في مجموعة TCP/IP والبروتوكول المستخدم في هذه الطبقة هو بروتوكول TCP نفسه والفرق بين TCP و UDP التي تعتبر من بروتوكولات هذه الطبقة، الفرق بينهما فحص الأخطاء وتصحيحها .... ولذلك يعتبر TCP بروتوكولا موثوقا، اما UDP فبروتوكول غير موثوق.

منطقيا كل مضيف ( حاسوب ) يمكنه التعامل مع 65,536 منفذ (Port (2^16 من أجل TCPو UDP . وكل منفذ يمكن الوصول اليه من قبل برنامج واحد في وقت واحد. فمثلا مزود telnet يعمل مع منفذ TCP رقم 23، واذا كان المنفذ مشغول من طرف Telnet فلا يستطيع استخدامها برامج اخري . وبعض المنافذ من الممكن أن تكون مستعملا لأكثر من برامج مثل منفذ 53 الذي يستعمله مزود DNS وحصان طروادة الشهيرة Back Orifice يراقب منفذ معينا من اجل وصول البيانات او طلب التعامل من جهات اخري . والبرامج مثل PcAnyWhere يعمل على هذا الشكل.

ولكن اذا أراد مدير الشبكة قيد استخدام Telnet من الممكن ربطه بمنفذ آخر غير المنفذ القياسي 23 .

بعض المنافذ العامة

منافذ TCP

• 21 - FTP
• 23 - Telnet
• 25 - SMTP
• 53 - DNS

منافذ UDP

• 53 - DNS
• 69 - TFTP
• 161 - SNMP
• 520 - RIP

3- طبقة الشبكات Network Layer

طبقة الشبكات يسمح بدمج وصلات معلومات متعددة في وصلة واحدة.

عادة بروتوكول هذه الطبقة تعتبر بروتوكولات التوجيه Routing ومع ذلك هناك بروتوكولات اخري في هذه الطبقة . من بروتوكولات التوجيه :
 
Internet Protocol/IP
 و
Border Gateway Protocol/BGP
و
Open Shortest Path First/OSPF
و
Routing Information Protocol/RIP

و
Automatic Route discovery subsets of the IP Protocol

العناوين المنطقية Logical Addresses

العنوان المنطقي عنوان يعطي لبطاقة واجهة الشبكة، وبذلك يتمكن مدير الشبكة من معرف الشبكة التي ينتمي اليها حاسوب ما.

ويسمح أيضا بتوفير مضيف متعدد العناوين ( التي تملك عنوان بروتوكول طبقة الشبكة ) التي بامكانه العمل بجسر للشبكة .



2- طبقة ربط البيانات Data Link Layer

وظيفة هذه الطبقة تقديم سبيل موثوق من اجل نقل البيانات في الشبكة، ويستخدم عنونة فيزيائية من ترحيل البيانات الي العالم الخارجي. وهذا الطبقة ايضا تستطيع تعريف هرمية الشبكة (Topology).

في الحقيقة هذه الطبقة تتكون من طبقتين فرعييتن

الطبقة الفرعية  LLC Sublayer
طبقة التحكم في الربط المنطقي LLC تدير اكثر من اتصالات في وصلة شبكة وحيدة. والمواصفات تم تحديدها في IEEE 802.2 والمواصفات تدعم الاتصال connectionless and connection oriented services.

الطبقة الفرعية  MAC Sublayer
طبقة التحكم في الوصول تدير في وصول البروتوكول الي وسيط فيزيائي (وسيط مادى) مثل كبل التشبيك. مواصفات IEEE MAC تعرف عناوين MAC التي تعرف بالعنوان الفيزيائي والتي تمكن اكثر من جهاز في هذه الطبقة ؟.


العناوين الفيزيائية  Physical Addresses
 
العنوان الفيزيائي هو عنوان موجود في بطاقات مثل بطاقة إيثرنت، ويشبه الرقم التسلسلي ويمثل بالنظام العشرى (Decimal). أول ثلاث بايتات تستخدم للتعريف علي منتج البطاقة . وهذه البايتات الثلاث تدمج مع البايتات الباقية وتنتج منها رقم معرف فريد للبطاقة . وإذا نظرت في بطاقة واجهة الشبكة NIC سوف تري رقما مثل هذه 10 43 29 FE C3 00 . واذا كان هذا الميزة غير موجودة في البطاقة، فالطريقة الوحيدة من أجل توجيه البيانات عبر الشبكات هو إعطاء كل جهاز عنوانا TCP/IP او IPX/SPX فريداً .


1- الطبقة الفيزيائية  Physical Layer

هذه الطبقة مسئولة عن الحصول علي تدفق البتات ووضعها في الطريق في العتاد الشبكي .

والطبقات الفيزيائية Physical وربط المعلومات Data-Link وشبكة Networking كل هذه الطبقة ليست خاصة بالشبكة من نوع LAN بل توجد في الشبكات واسعة النطاق WAN ايضا. سوف نكمل الحديث عن الشبكات فى الحلقات القادمة إن شاء الله...

 

أحبكم فى الله

 

(👍 ͡❛ ͜ʖ ͡❛)👍

 

ولاتنسى أخى الحبيب

الإشتراك على قناتنا على اليوتيوب ووسائل التواصل الإجتماعى حتى يصلك كل جديد.

لكم تحياتى أحبابى فى الله

 (っ ͡❛ ͜ʖ ͡❛)っ🎔