همانطور که برای ساخت یک ساختمان شما نیاز به یک نقشه دارید تا بدانید جای هرچیز کجاست مثلا مسیر برق ساختمان از کجا می گذرد ، درها کجا هستند ، راه ورود و خروج کجاست و هر واحد در کدام طبقه ساختمان قرار دارد در شبکه نیز لازم است بدانید ارتباط شبکه شما چه مسیری را طی می کند و در هر مسیری چه اتفاقی برای داده های شما می افتد. این کار به دو صورت به شما کمک می کند:
درک خوبی از شبکه و تبادل های شبکه ای بدست می آورید.
در صورت بروز مشکل می دانید باید در کجا دنبال مشکل بگردید.
مدل OSI یا Open System Interconnection یک مدل مرجع برای ارتباط بین دو کامپیوتر می باشد که در سال ۱۹۸۰ طراحی گردیده است. هر چند امروزه تغییراتی درآن به وجود آمده اما هنوز هم کاربردهای فراوانی در اینترنت و به خصوص در معماری پایه شبکه دارد. هدف عمده این مدل، ارائه استانداردی به تولید کنندگان محصولات شبکه ای به منظور تولید محصولاتی سازگار با سایر تولید کنندگان است (جهت امکان کار با یکدیگر). این مدل بر اساس لایه بندی قراردادهای برقراری ارتباط که همزمان روی دو سیستم مرتبط اجرا شده اند پایه ریزی شده است که این امر بسیار سرعت و دقت ارتباط را افزایش می دهد. این قراردادها بصورت طبقه طبقه در هفت لایه تنظیم شده اند که در زیر بررسی خواهند شد.
لایه‌های مدل OSI
لایه هفتم OSI؛ لایه کاربرد:
لایۀ کاربرد در مدل OSI، توصیف‌کنندۀ ارتباط میان دو برنامۀ جداگانه در کامپیوترهای مختلف است. پروتکل‌های لایه کاربرد فقط از طریق یکی از برنامه‌های موجود در دو طبقه‌بندی پایین به‌کار گرفته می‌شوند:
۱) برنامه‌هایی مثل وب‌سرویس‌ها و مرورگرها که خدماتی را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. این برنامه‌های کاربردی از پروتکل HTTP در لایۀ هفتم یا همان کاربرد استفاده می‌کنند.
۲) برنامه‌هایی که سیستمی‌اند و سرویس‌هایی را برای سامانه‌ها ارائه می‌دهند. چنین برنامه‌هایی برای مانیتور کردن و جمع‌آوری اطلاعات دربارۀ ترافیک شبکه کاربرد دارند و مبتنی بر پروتکل SNMP هستند. پروتکل SNMP، قدم مهمی برای جمع‌آوری اطلاعات و مانیتور کردن آن است.
در اینجا به داده‌هایی که شامل اطلاعات کنترلی هستند و برای برنامه‌های کاربردی از طریق سیستم‌عامل فرستاده می‌شود، payload یا بارداده گفته می‌شود. آن دو کامپیوتری که وظیفۀ ارسال و دریافت داده‌ها را دارند، هاست یا میزبان نامیده می‌شوند.
لایه 6 OSI، لایه نمایش:
در مدل OSI، لایه نمایش مسئولیت فرمت‌بندی مجدد، فشرده‌سازی ویا رمزگذاری داده‌ها را به شکلی عهده‌دار است که یک برنامه کاربردی نقطه پایانی بدون مشکل بتواند این داده‌ها را دریافت کند. به‌طور مثال، یک پیام ایمیل می‌تواند در لایه نمایش و از طریق سرویس ایمیل یا سیستم‌عامل رمزگذاری شود.
لایه 5 OSI، لایه نشست:
لایه نشست یا جلسه در مدل OSI توضیح می‌دهد که چگونه داده‌ها میان برنامه‌ها همگام‌سازی شده و اگر پیام‌ها به برنامه دریافتی نرسیدند چگونه باید بازیابی شوند. به‌طور مثال، برنامه اسکایپ در زمان برقراری یک مکالمه صوتی یا ویدیو کنفرانس در تعامل با سیستم‌عامل است تا یک ارتباط (نشست) به درستی میان دو نقطه برقرار شود. لایه‌های کاربرد، نمایش و نشست به شکل کاملا نزدیکی با یکدیگر در تعامل هستند که همین مسئله در برخی موارد تشخیص آن‌ها را دشوار می‌کند. البته توجه داشته باشید که وظایفه هر لایه ممکن است از سوی سیستم‌عامل یا یک برنامه کاربردی پیاده‌سازی شود. زمانی که یک برنامه کاربردی یکی از رابط‌های برنامه‌نویسی سیستم‌عامل (API) را فراخوانی می‌کند، سیستم‌عامل بیشتر این وظایف را انجام می‌دهد.
لایه چهارم OSI؛ لایه انتقال یا حمل
وظیفۀ لایه انتقال این است که یک اتصال منطقی نقطه به نقطه بین دو دستگاه کامپیوتر که در واقع دو پایانه ارتباط هستند ایجاد کند. به عبارتی، به کمک این لایه، بارداده‌های لایه کاربرد از یک برنامه به برنامه دیگر تحویل داده می‌شوند.
پروتکل‌های اصلی لایۀ انتقال، TCP و UDP هستند.
پروتکل TCP یا پروتکل کنترل انتقال برای برقراری ارتباط با یک هاست به‌کار گرفته می‌شود. این پروتکل وظیفۀ بررسی دریافت یا عدم دریافت داده‌ها را دارد و اگر داده‌ها دریافت نشده باشند، آن‌ها را مجدداً می‌فرستد.
پروتکل‌های لایۀ چهارم درگیر مسیریابی نمی‌شوند. ارتباط بین دو دستگاه در لایۀ چهارم یا همان لایۀ انتقال مدل OSI، مثل برقراری تونل مجازی بین همین دو دستگاه است.
لایه سوم : Network layer یا لایه شبکه یا Router layer یا IP address layer :
پروتکل معروف IP در این لایه کار می کند . روتینگ هم در این لایه انجام می شود . روتینگ را می توان با یک عملیات ۲ سوالی تصور نمود :
برای مقصد داده شده از روتر محلی چند مسیر معتبر وجود دارد ؟
“بهترین” مسیر برای رسیدن به آن مقصد کدامیک است ؟
لایه‌ی دوم : پیوند داده (data link layer):
کار اصلی این لایه، رساندن پیام‌‌های لایه‌ی فیزیکی به دست گیرنده است. از آن‌‌جایی که احتمال بروز خطا در لایه‌ی فیزیکی وجود دارد، این لایه بررسی می‌کند که آیا پیام رسیده همان پیام مدنظر فرستنده بوده است یا نه. رساندن پیام‌ها به دست گیرنده، با mac address انجام می‌شود (در‌واقع هر دستگاه فیزیکی که در شبکه وجود دارد، آدرس MAC منحصر به فردی دارد که به کمک آن می‌توان مقصد پیام‌ها را در این لایه تشخیص داد و پیام‌ها را به مقصد رساند). بسته‌های این لایه frame نام دارند و از رایج‌ترین پروتکل‌های این لایه، می‌توان پروتکل PPP را نام برد.
لایه اول : لایه فیزیکی (physical layer):
وظیفه‌ی اصلی این لایه، انتقال بیت‌های داده است. این کار می‌تواند در طول یک سیم مسی یا با کمک فیبر نوری انجام شود. این لایه سیگنا‌ل‌های دریافتی را به‌شکل بیت‌های صفر و یک که برای کامپیوتر قابل فهم هستند، در می‌آورد و به لایه‌ی بالاتر خود می‌دهد.
