آشنایی با لایه های استاندارد شبکه

مهندسی شبکه کار پیچیده ای است و در بر دارنده دانش های مختلفی شامل مهندسی نرم افزار، سیستم عامل، سطح تراشه ها، سخت افزار و پالس های الکتریکی می باشد.
به منظور راحت تر کردن فرآیند پشتیبانی شبکه، کل مفهوم شبکه به لایه های چندگانه تقسیم شده است. به طوری که هر لایه درگیر کارهای خاصی است و مستقل از دیگر لایه ها عمل می کند.
در واقع تمامی امور شبکه، وابسته به فعالیت های لایه های تعیین شده است. لایه های استاندارد شبکه بر روی یکدیگر قرار می گیرند و داده ها را با یکدیگر به اشتراک می گذارند. انتقال داده ها به صورت بین لایه ای صورت می گیرد و به عبارتی بهتر لایه ها به یکدیگر وابسته هستند. به گونه ای که هر لایه، داده های ورودی را از لایه ای دیگر می گیرد و داده های خروجی را به لایه های بعدی می فرستند.
در نگهداری شبکه و معماری مرتبط با لایه های شبکه، کل فعالیت های شبکه به وظایف کوچک تقسیم می شوند. هر کار کوچک که زیر مجموعه ای از فعالیت شبکه است، به یک لایه خاص اختصاص داده می شود و هر لایه به گونه ای کار می کند که تنها وظیفه ای که دارد را انجام دهد.

لایه های استاندارد شبکه متشکل از 7 لایه هستند.

1. لایه کاربرد یا Application
2. لایه نمایش یا Presentation
3. لایه نشست یا Session
4. لایه انتقال یا Transport
5. لایه شبکه یا Network
6. لایه پیوند داده یا DataLink
7. لایه فیزیکی یا Physical

این موضوع را در نظر بگیرید که زمانی که لایه ها شروع به کار می کنند، ارسال اطلاعات از کامپیوتر مبداء از لایه بالا به سمت لایه پایین انجام می شود. یعنی اطلاعات توسط لایه کاربرد و یا Application دریافت می شود و به سمت لایه های پایین ارسال می شود تا به لایه فیزیکی و یا Physical برسد.

اما در کامپیوتر مقصد دقیقا برعکس این موضوع اتفاق می افتد؛ به طوری که از لایه فیزیکی کامپویتر مقصد اطلاعات را دریافت می کند و در نهایت نیز به لایه کاربرد آن ختم می گردد. به همین دلیل نمی توان هیچ کدام از لایه ها را به عنوان لایه اول و یا آخر معرفی کرد و وابسته به گیرنده و فرستنده ترتیب لایه ها نیز تغییر می کند. در ادامه هر یک از لایه های استاندارد شبکه در مدل OSI را برایتان معرفی کرده ایم.

لایه کاربرد یا Application لایه رابط بین کاربر و سیستم عامل محسوب می شود و همانگونه که از نام آن مشخص است، کاربران با استفاده از این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباط برقرار می کنند.
برای درک بهتر این موضوع، در نظر بگیرید که وقتی شما از نرم افزار Internet Explorer یا IE برای ارسال درخواست بازکردن یک وبسایت در گوگل استفاده می کنید، در واقع از پروتکل HTTP جهت ارسال درخواست خود توسط این نرم افزار استفاده کرده اید.
لایه هفتم، تنها لایه ای است که کاربران می توانند آن را به صورت ملموس حس کنند و به نوعی با آن ارتباط برقرار کنند. مهم ترین پروتکل هایی که در لایه هفتم فعالیت می کنند، شامل پروتکل هایFTP ، TELNET ، SNMP ، POP3 و … هستند.

از اسم لایه نمایش یا Presentation مشخص است که این لایه نحوه نمایش اطلاعات را نشان می دهد. به عبارتی در این لایه نحوه رمز نگاری اطلاعات و یا فشرده سازی آن ها تعیین می شود.
در لایه نمایش، قالب بندی داده ها صورت می گیرد و همینطور کپسوله سازی اطلاعات برای ارسال در شبکه و همینطور ایجاد هماهنگی با سیستم عامل برای تعیین نوع ارسال اطلاعات انجام می شود.
به عبارتی بهتر لایه نمایش، اطلاعات را از لایه کاربردی می گیرد و آن ها فشرده سازی و رمز نگاری می کند و تمامی آن ها را به لایه نشست ارسال می کند.

لایه نشست یا Session  از لایه های استاندارد شبکه در هنگام برقراری ارتباط میان دو کامپیوتر، اصطلاحا یک جلسه و یا نشت برگزار می کند. این لایه مشابه با یک منشی که در هر جلسه وجود دارد و از زمان شروع، اطلاعات مطرح شده در جلسه، مدت زمان جلسه و زمان پایان آن را مشخص می کند. هر زمانی که اطلاعاتی فراموش شود از طریق منشی قابل بازیابی خواهد بود.

تمامی این وظایف بر عهده لایه نشست یا Session  است. به طوری که سه وظیفه اصلی این لایه شامل موارد زیر می باشد:

• ایجاد کردن یا make
• مدیریت یا maintain
• پایان دادن یا terminate

این لایه نیز با سه وظیفه ای که بر عهده دارد، اطلاعات را ثبت می کند و در صورتی که اطلاعاتی از بین برود، آن ها را پیگیری و بازیابی می کند.

لایه انتقال یا Transport یک اتصال منطقی نقطه به نقطه میان دو پایانه ارتباط، به عنوان مثال دو دستگاه کامپیوتر را ایجاد می کند. در لایه انتقال دو روش برای اینکار وجود دارد.

• اتصال گرا (connection-oriented) : این روش مرتبط به ارسال در پروتکل ( TCP ) است. این پروتکل اتصال گرا وظیفه کنترل جریان با قابلیت اعتماد بالا را بر عهده دارد.  در واقع در این روش پس از ارسال پیام، دریافت آن از سوی لایه بعدی پیگیری می شود.
• غیر اتصال گرا (connectionless): این روش مرتبط به ارسال در پروتکل ( UDP )  است. این پروتکل غیر متصل می باشد و بر خلاف پروتکل ( TCP ) سرعت بالایی دارد اما قابلیت اعتماد کمتری دارد. در این روش غیر اتصال گرا، ارسال شدن و یا نشدن پیام چندان اهمیتی ندارد.

از دیگر وظایف این لایه می توان به تکه تکه کردن اطلاعات دریافتی، شماره گذاری ، ترتیب و نظم دهی به آن ها نیز می باشد.

لایه شبکه یا Network از لایه های استاندارد شبکه در بر دارنده پروتکل معروف IP است. ضمن اینکه روتینگ نیز در این لایه انجام می شود. به عبارتی ساده وظیفه این لایه یافتن بهترین و کوتاه ترین مسیر جهت رد و بدل کردن اطلاعات می باشد. یافتن بهترین مسیر توسط این لایه یک پروسه پیچیده است.

سوئیچ ها و پل ها (bridges) و ایستگاه های اتصال بی سیم در لایه پیوند داده یا DataLink کار می کنند. البته مودم ای دی اس ال و مودم های عادی نیز در لایه پیوند داده فعال هستند.

لایه آخر شامل لایه فیزیکی یا Physical متشکل از سخت افزار است. قراردادهای سخت افزاری در این لایه اجرا می شوند. به عبارتی انتقال نهایی اطلاعات بر عهده این لایه است که آن را به صورت سیگنال و به صورت صفر و یک ارسال می کند.
شرکت پژواک اندیشه و توان رابین از شرکت های فعال در زمینه راه اندازی data center می باشد. شما عزیزان می توانید از طریق وبسایت شرکت جزئیات مرتبط با کابل شبکه لگراند و سوئیچ سیسکو 2960 را مشاهده کنید.