مدخلوظائف مستوى نموذج Osi. النظرية: نموذج شبكة OSI
من أجل عرض موحد للبيانات في الشبكات ذات الأجهزة والبرامج غير المتجانسة ، قامت منظمة التقييس الدولية (ISO) بتطوير نموذج اتصال أساسي أنظمة مفتوحة OSI (ربط النظام المفتوح). يصف هذا النموذج القواعد والإجراءات الخاصة بنقل البيانات في بيئات الشبكة المختلفة عند إنشاء جلسة اتصال. العناصر الرئيسية للنموذج هي الطبقات وعمليات التطبيق والاتصال المادي. في التين. يوضح الشكل 1.10 هيكل النموذج الأساسي.
تؤدي كل طبقة من نموذج OSI مهمة محددة في عملية نقل البيانات عبر الشبكة. النموذج الأساسي هو الأساس لتطوير بروتوكولات الشبكة. يقسم OSI وظائف الاتصال للشبكة إلى سبع طبقات ، يخدم كل منها جزءًا مختلفًا من عملية ربط الأنظمة المفتوحة.
يصف نموذج OSI اتصالات النظام فقط ، وليس تطبيقات المستخدم النهائي. تنفذ التطبيقات بروتوكولات الاتصال الخاصة بها من خلال الرجوع إلى ادوات النظام.
أرز. 1.10 نموذج OSI
إذا كان بإمكان تطبيق ما تولي وظائف بعض الطبقات العليا من نموذج OSI ، فإنه من أجل تبادل البيانات يصل إلى أدوات النظام التي تؤدي وظائف الطبقات السفلية المتبقية من نموذج OSI.
تفاعل طبقة نموذج OSI
يمكن تقسيم نموذج OSI إلى قسمين نماذج مختلفةكما يظهر في الشكل. 1.11:
نموذج أفقي قائم على البروتوكول يوفر آلية للتفاعل بين البرامج والعمليات على أجهزة مختلفة ؛
نموذج رأسي يعتمد على الخدمات التي تقدمها الطبقات المتجاورة لبعضها البعض على نفس الجهاز.
يتفاعل كل مستوى من مستويات الكمبيوتر المرسل مع نفس مستوى الكمبيوتر المستلم كما لو كان متصلاً بشكل مباشر. يسمى هذا الارتباط ارتباط منطقي أو افتراضي. في الواقع ، يحدث التفاعل بين المستويات المتجاورة لنفس الكمبيوتر.
لذلك ، يجب أن تمر المعلومات الموجودة على الكمبيوتر المرسل عبر جميع المستويات. ثم يتم نقله عبر الوسيط المادي إلى الكمبيوتر المستقبِل ويمر مرة أخرى عبر جميع الطبقات حتى يصل إلى نفس المستوى الذي تم إرساله منه على الكمبيوتر المرسل.
في النموذج الأفقي ، يتطلب البرنامجان بروتوكولًا مشتركًا لتبادل البيانات. في النموذج الرأسي ، تتواصل الطبقات المجاورة باستخدام واجهات برمجة التطبيقات (واجهة برمجة التطبيقات).
أرز. 1.11. رسم تخطيطي لتفاعل أجهزة الكمبيوتر في النموذج المرجعي الأساسي OSI
يتم تقسيم البيانات إلى حزم قبل إرسالها إلى الشبكة. الحزمة هي وحدة معلومات يتم نقلها بين المحطات الموجودة على الشبكة.
عند إرسال البيانات ، تنتقل الحزمة بالتسلسل عبر جميع طبقات البرنامج. في كل مستوى ، تتم إضافة معلومات التحكم الخاصة بهذا المستوى (الرأس) إلى الحزمة ، وهو أمر ضروري لنقل البيانات بنجاح عبر الشبكة ، كما هو موضح في الشكل. 1.12 ، حيث Zag هو رأس الحزمة ، و Kon هو نهاية الحزمة.
على الجانب المستلم ، تمر الحزمة عبر جميع الطبقات بترتيب عكسي. في كل طبقة ، يقرأ بروتوكول هذه الطبقة معلومات الحزمة ، ثم يزيل المعلومات المضافة إلى الحزمة على نفس المستوى من جانب الجانب المرسل ، ويمرر الحزمة إلى الطبقة التالية. عندما تصل الحزمة إلى طبقة التطبيق ، ستتم إزالة جميع معلومات التحكم من الحزمة ، وستعود البيانات إلى شكلها الأصلي.
أرز. 1.12. تشكيل حزمة كل مستوى من النموذج ذي المستويات السبعة
كل مستوى من النموذج يفي بوظيفته. كلما ارتفع المستوى ، زادت صعوبة حل المشكلة.
من الملائم التفكير في الطبقات الفردية لنموذج OSI كمجموعات من البرامج المصممة لأداء وظائف محددة. طبقة واحدة ، على سبيل المثال ، مسؤولة عن توفير تحويل البيانات من ASCII إلى EBCDIC وتحتوي على البرامج اللازمة لإنجاز هذه المهمة.
توفر كل طبقة خدمة للطبقة العليا ، والتي بدورها تطلب الخدمة من الطبقة السفلية. تطلب الطبقات العليا خدمة بنفس الطريقة تقريبًا: كقاعدة عامة ، من الضروري توجيه بعض البيانات من شبكة إلى أخرى. يتم تعيين التنفيذ العملي لمبادئ معالجة البيانات إلى المستويات الأدنى. في التين. 1.13 معطى وصف قصيروظائف من جميع المستويات.
أرز. 1.13. وظائف طبقة نموذج OSI
يحدد النموذج المدروس تفاعل الأنظمة المفتوحة مختلف الشركات المصنعةفي نفس الشبكة. لذلك ، تقوم بأعمال تنسيقية لهم على:
تفاعل العمليات التطبيقية ؛
نماذج عرض البيانات ؛
تخزين البيانات الموحدة ؛
إدارة موارد الشبكة ؛
أمن البيانات وحماية المعلومات ؛
تشخيص البرامج والوسائل الفنية.
طبقة التطبيقات
توفر طبقة التطبيق عمليات التطبيق بوسائل الوصول إلى منطقة التفاعل ، وهي المستوى الأعلى (السابع) وترتبط مباشرة بعمليات التطبيق.
في الواقع ، طبقة التطبيق عبارة عن مجموعة من البروتوكولات المختلفة التي يمكن من خلالها لمستخدمي الشبكة الوصول إلى الموارد المشتركة مثل الملفات أو الطابعات أو صفحات الويب الخاصة بالنص التشعبي ، وكذلك تنظيم تعاونهم ، على سبيل المثال باستخدام البروتوكول بريد الالكتروني... توفر عناصر الخدمة الخاصة بالتطبيق خدمة لبرامج تطبيق معينة مثل برامج نقل الملفات وبرامج محاكاة المحطة الطرفية. إذا احتاج أحد البرامج ، على سبيل المثال ، إلى إرسال ملفات ، فسيتم استخدام بروتوكول نقل الملفات والوصول والإدارة FTAM (نقل الملفات والوصول إليها وإدارتها). في نموذج OSI ، يرسل التطبيق الذي يحتاج إلى تنفيذ مهمة محددة (على سبيل المثال ، تحديث قاعدة بيانات على جهاز كمبيوتر) بيانات محددة كمخطط بيانات إلى طبقة التطبيق. تتمثل إحدى المهام الرئيسية لهذه الطبقة في تحديد كيفية معالجة طلب التطبيق ، بمعنى آخر ، ما هو نوع الطلب الذي يجب أن يقبله طلب معين.
عادةً ما تسمى وحدة البيانات التي تعمل عليها طبقة التطبيق رسالة.
تؤدي طبقة التطبيق الوظائف التالية:
1. القيام بأنواع العمل المختلفة.
نقل الملف؛
إدارة الوظائف ؛
إدارة النظام ، إلخ.
2. تحديد المستخدمين من خلال كلمات المرور والعناوين والتوقيعات الإلكترونية.
3. تحديد المشتركين العاملين وإمكانية الوصول إلى عمليات التطبيق الجديدة.
4. تحديد مدى كفاية الموارد المتاحة.
5. تنظيم طلبات الاتصال بعمليات التطبيق الأخرى.
6. نقل الطلبات إلى المستوى التمثيلي للأساليب اللازمة لوصف المعلومات.
7. اختيار الإجراءات لحوار العمليات المخطط له.
8. إدارة البيانات المتبادلة من خلال عمليات التطبيق ومزامنة تفاعل عمليات التطبيق.
9. تحديد جودة الخدمة (وقت تسليم مجموعات البيانات ، معدل الخطأ المقبول) ؛
10. الاتفاق على تصحيح الأخطاء والتحقق من صحة البيانات.
11. التفاوض على القيود المفروضة على النحو (مجموعات الأحرف ، هيكل البيانات).
تحدد هذه الوظائف أنواع الخدمات التي توفرها طبقة التطبيق لعمليات التطبيق. بالإضافة إلى ذلك ، تنقل طبقة التطبيق إلى التطبيق معالجة الخدمة المقدمة من الطبقات المادية والقناة والشبكة والنقل والجلسة والعرض.
على مستوى التطبيق ، من الضروري تزويد المستخدمين بالمعلومات التي تمت معالجتها بالفعل. يمكن للنظام وبرامج المستخدم التعامل مع هذا.
طبقة التطبيقات مسؤولة عن الوصول إلى التطبيقات على الشبكة. مهام هذه الطبقة هي نقل الملفات ورسائل البريد الإلكتروني وإدارة الشبكة.
البروتوكولات الأكثر شيوعًا في الطبقات الثلاث العليا هي:
بروتوكول نقل الملفات FTP (بروتوكول نقل الملفات) ؛
TFTP (بروتوكول نقل الملفات البسيط) هو أبسط بروتوكول لنقل الملفات ؛
بريد إلكتروني X.400 ؛
تعمل Telnet مع محطة بعيدة ؛
SMTP (بروتوكول نقل البريد البسيط) هو بروتوكول تبادل بريد بسيط ؛
CMIP (بروتوكول معلومات الإدارة العامة) بروتوكول إدارة المعلومات العامة ؛
SLIP (Serial Line IP) IP للخطوط التسلسلية. بروتوكول نقل البيانات التسلسلي حرفًا بحرف ؛
SNMP (بروتوكول إدارة الشبكة البسيط) هو بروتوكول بسيط لإدارة الشبكة ؛
FTAM (نقل الملفات والوصول إليها وإدارتها) هو بروتوكول نقل الملفات والوصول إليها وإدارتها.
طبقة العرض
وظائف هذا المستوى هي عرض البيانات المنقولة بين عمليات التطبيق في النموذج المطلوب.
تضمن هذه الطبقة أن المعلومات التي تنقلها طبقة التطبيق ستفهمها طبقة التطبيق في نظام آخر. إذا لزم الأمر ، تقوم طبقة العرض ، في وقت نقل المعلومات ، بتحويل تنسيقات البيانات إلى تنسيق عرض تقديمي مشترك معين ، وفي وقت الاستقبال ، وفقًا لذلك ، تقوم بإجراء التحويل العكسي. بهذه الطريقة ، يمكن لطبقات التطبيق التغلب ، على سبيل المثال ، على الاختلافات النحوية في عرض البيانات. يمكن أن يحدث هذا الموقف على شبكة LAN مع أجهزة كمبيوتر غير متجانسة (IBM PC و Macintosh) التي تحتاج إلى تبادل البيانات. لذلك ، في مجالات قواعد البيانات ، يجب تقديم المعلومات في شكل أحرف وأرقام ، وغالبًا في شكل صورة بيانية. تحتاج إلى معالجة هذه البيانات ، على سبيل المثال ، كأرقام الفاصلة العائمة.
يعتمد العرض العام للبيانات على نظام ASN.1 الموحد لجميع مستويات النموذج. يعمل هذا النظام على وصف بنية الملفات ، ويسمح لك أيضًا بحل مشكلة تشفير البيانات. في هذا المستوى ، يمكن إجراء تشفير البيانات وفك تشفيرها ، وبفضل ذلك يتم ضمان سرية تبادل البيانات لجميع خدمات التطبيق في وقت واحد. مثال على هذا البروتوكول هو Secure Socket Layer (SSL) ، والذي يوفر رسائل آمنة لبروتوكولات طبقة التطبيق الخاصة بمكدس TCP / IP. توفر هذه الطبقة تحويل البيانات (تشفير ، ضغط ، إلخ) لطبقة التطبيق إلى تدفق معلومات لطبقة النقل.
يؤدي المستوى التمثيلي الوظائف الرئيسية التالية:
1. إنشاء طلبات لإنشاء جلسات تفاعل بين عمليات التطبيق.
2. تنسيق عرض البيانات بين عمليات التطبيق.
3. تنفيذ نماذج عرض البيانات.
4. تقديم مادة تصويرية (رسومات ، صور ، رسوم بيانية).
5. تصنيف البيانات.
6. تحويل طلبات إنهاء الجلسات.
عادةً ما تكون بروتوكولات طبقة العرض التقديمي جزءًا من البروتوكولات الثلاثة الأولى لطبقة النماذج.
طبقة الجلسة
طبقة الجلسة هي الطبقة التي تحدد إجراءات إجراء الجلسات بين المستخدمين أو عمليات التطبيق.
توفر طبقة الجلسة التحكم في المحادثة لتسجيل الجانب النشط حاليًا ، كما توفر أيضًا وسيلة للمزامنة. يسمح الأخير بإدراج نقاط التوقف في التمريرات الطويلة بحيث في حالة حدوث فشل ، يمكنك العودة إلى نقطة التوقف الأخيرة بدلاً من البدء من جديد. في الممارسة العملية ، يستخدم عدد قليل من التطبيقات طبقة الجلسة ، ونادرًا ما يتم تنفيذها.
تدير طبقة الجلسة نقل المعلومات بين عمليات التطبيق ، وتنسيق الاستقبال والإرسال وإصدار جلسة اتصال واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي طبقة الجلسة أيضًا على وظائف إدارة كلمات المرور وإدارة الحوار والمزامنة وإلغاء الاتصال في جلسة الإرسال بعد الفشل بسبب أخطاء في الطبقات السفلية. تتمثل وظائف هذه الطبقة في تنسيق الاتصال بين تطبيقين يعملان على محطات عمل مختلفة. يحدث هذا في شكل حوار جيد التنظيم. تتضمن هذه الميزات إنشاء جلسة ، والتحكم في إرسال واستقبال حزم الرسائل أثناء الجلسة ، وإنهاء الجلسة.
على مستوى الجلسة ، يتم تحديد ما سيكون النقل بين عمليتين للتطبيق:
أحادي الاتجاه (سترسل العمليات البيانات وتستقبلها بدورها) ؛
الازدواج (العمليات ستنقل البيانات وتستقبلها في نفس الوقت).
في الوضع أحادي الاتجاه ، تصدر طبقة الجلسة رمزًا مميزًا للبيانات إلى العملية التي تبدأ النقل. عندما يحين وقت استجابة العملية الثانية ، يتم تمرير رمز البيانات إليها. تسمح طبقة الجلسة بالإرسال فقط إلى الجانب الذي يمتلك رمز البيانات.
توفر طبقة الجلسة الوظائف التالية:
1. إنشاء وإنهاء الاتصال بين الأنظمة المتفاعلة على مستوى الجلسة.
2. إجراء تبادل عادي وعاجل للبيانات بين عمليات التطبيق.
3. إدارة تفاعل العمليات التطبيقية.
4. تزامن اتصالات الدورة.
5. إخطار عمليات التطبيق بالحالات الاستثنائية.
6. إنشاء ملصقات في عملية التطبيق تسمح ، بعد حدوث فشل أو خطأ ، باستعادة تنفيذها من أقرب تسمية.
7. انقطاع ، إذا لزم الأمر ، في عملية التقديم واستئنافها بشكل صحيح.
8. إنهاء الدورة دون فقدان البيانات.
9. إرسال رسائل خاصة حول مسار الدورة.
طبقة الجلسة مسؤولة عن تنظيم جلسات تبادل البيانات بين الأجهزة الطرفية. عادة ما تكون بروتوكولات الجلسات جزءًا من الطبقات الثلاث العليا للنموذج.
طبقة النقل
تم تصميم طبقة النقل لنقل الحزم عبر شبكة اتصالات. على مستوى النقل ، يتم تقسيم الحزم إلى كتل.
في الطريق من المرسل إلى المتلقي ، يمكن أن تكون الحزم مشوهة أو مفقودة. في حين أن بعض التطبيقات لديها مرافق معالجة الأخطاء الخاصة بها ، إلا أن هناك بعض التطبيقات التي تفضل التعامل مع اتصال موثوق به على الفور. تتمثل مهمة طبقة النقل في التأكد من أن التطبيقات أو الطبقات العليا من النموذج (التطبيق والجلسة) تنقل البيانات بدرجة الموثوقية التي تتطلبها. يحدد نموذج OSI خمس فئات من الخدمة التي توفرها طبقة النقل. تتميز هذه الأنواع من الخدمات بجودة الخدمات المقدمة: الاستعجال ، والقدرة على استعادة الاتصال المنقطع ، وتوافر مرافق الإرسال المتعدد للاتصالات المتعددة بين بروتوكولات التطبيق المختلفة عبر بروتوكول نقل مشترك ، والأهم من ذلك ، القدرة على الكشف وتصحيح أخطاء الإرسال مثل التشويه والضياع وتكرار الحزم.
تحدد طبقة النقل عنونة الأجهزة المادية (الأنظمة وأجزائها) في الشبكة. تضمن هذه الطبقة تسليم كتل المعلومات إلى المرسل إليهم وتتحكم في هذا التسليم. وتتمثل مهمتها الرئيسية في توفير أشكال فعالة وملائمة وموثوقة لنقل المعلومات بين الأنظمة. عند معالجة أكثر من حزمة ، تتحكم طبقة النقل في الترتيب الذي تمر به الحزم. إذا تم تمرير نسخة مكررة من رسالة تم استلامها مسبقًا ، فإن هذه الطبقة تتعرف على هذه الرسالة وتتجاهل الرسالة.
تشمل وظائف طبقة النقل ما يلي:
1. إدارة الإرسال عبر الشبكة وضمان سلامة كتل البيانات.
2. كشف الأخطاء وإزالتها جزئياً والإبلاغ عن الأخطاء غير المصححة.
3. استعادة الإرسال بعد الأعطال والأعطال.
4. توحيد أو تقسيم مجموعات البيانات.
5. منح الأولويات عند تحويل الكتل (عادي أو عاجل).
6. تأكيد التحويل.
7. إزالة الكتل في حالة حدوث خلل في الشبكة.
بدءًا من طبقة النقل ، يتم تنفيذ جميع البروتوكولات العلوية بواسطة برنامج ، وعادةً ما يتم تضمينه في نظام تشغيل الشبكة.
تشمل بروتوكولات طبقة النقل الأكثر شيوعًا ما يلي:
TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) بروتوكول التحكم في نقل مكدس TCP / IP ؛
UDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم) بروتوكول مخطط بيانات المستخدم TCP / IP ؛
NCP (بروتوكول NetWare الأساسي) هو البروتوكول الأساسي لشبكات NetWare؛
SPX (تبادل الحزم المتسلسل) التبادل المطلوب للحزم في مكدس Novell ؛
TP4 (بروتوكول الإرسال) هو بروتوكول إرسال من الفئة 4.
طبقة الشبكة
توفر طبقة الشبكة مد القنوات التي تربط المشترك والأنظمة الإدارية من خلال شبكة الاتصالات واختيار الطريق الأسرع والأكثر موثوقية.
تُنشئ طبقة الشبكة الاتصال بتنسيق شبكة الكمبيوتربين النظامين ويوفر مد القنوات الافتراضية بينهما. القناة الافتراضية أو المنطقية هي عمل لمكونات الشبكة التي تخلق الوهم بوضع المسار الضروري بين المكونات المتفاعلة. بالإضافة إلى ذلك ، تبلغ طبقة الشبكة عن أخطاء إلى طبقة النقل. يشار إلى رسائل طبقة الشبكة عادة بالحزم. يتم وضع قطع البيانات فيها. طبقة الشبكة مسؤولة عن العنونة والتسليم.
وضع أفضل مسار لنقل البيانات يسمى التوجيه ، وحلها هو المهمة الرئيسية لطبقة الشبكة. تتفاقم هذه المشكلة من خلال حقيقة أن أقصر طريق ليس هو الأفضل دائمًا. غالبًا ما يكون معيار اختيار الطريق هو وقت نقل البيانات على طول هذا المسار ؛ يعتمد ذلك على عرض النطاق الترددي لقنوات الاتصال وكثافة حركة المرور ، والتي يمكن أن تتغير بمرور الوقت. تحاول بعض خوارزميات التوجيه التكيف مع التغييرات في الحمل ، بينما يتخذ البعض الآخر قرارات بناءً على المتوسطات بمرور الوقت. يمكن اختيار المسار وفقًا لمعايير أخرى ، على سبيل المثال ، موثوقية الإرسال.
يضمن بروتوكول طبقة الارتباط تسليم البيانات بين أي عقد فقط في شبكة ذات هيكل نموذجي مناسب. هذا قيد شديد للغاية لا يسمح ببناء شبكات ذات بنية متطورة ، على سبيل المثال ، الشبكات التي تجمع بين العديد من شبكات المؤسسات في شبكة واحدة ، أو الشبكات الموثوقة للغاية حيث توجد اتصالات زائدة عن الحاجة بين العقد.
وبالتالي ، داخل الشبكة ، يتم تنظيم تسليم البيانات بواسطة طبقة الارتباط ، بينما تكون طبقة الشبكة مسؤولة عن تسليم البيانات بين الشبكات. عند تنظيم تسليم الحزم على مستوى الشبكة ، يتم استخدام مفهوم رقم الشبكة. في هذه الحالة ، يتكون عنوان المستلم من رقم الشبكة ورقم الكمبيوتر على تلك الشبكة.
ترتبط الشبكات ببعضها البعض بواسطة أجهزة خاصة تسمى أجهزة التوجيه. جهاز التوجيه هو جهاز يجمع معلومات حول هيكل الإنترنت ، وبناءً عليه ، يعيد توجيه حزم طبقة الشبكة إلى الشبكة الوجهة. من أجل نقل رسالة من مرسل موجود في شبكة إلى مستلم موجود في شبكة أخرى ، تحتاج إلى إجراء عدد معين من القفزات بين الشبكات ، في كل مرة تختار مسارًا مناسبًا. وبالتالي ، فإن المسار هو سلسلة من أجهزة التوجيه تنتقل من خلالها الحزمة.
طبقة الشبكة مسؤولة عن تقسيم المستخدمين إلى مجموعات وحزم التوجيه بناءً على ترجمة عناوين MAC إلى عناوين الشبكة. توفر طبقة الشبكة أيضًا إرسالًا شفافًا للحزم إلى طبقة النقل.
تؤدي طبقة الشبكة الوظائف التالية:
1. إنشاء شبكة اتصالات وتحديد منافذها.
2. كشف وتصحيح الأخطاء التي تحدث أثناء الإرسال عبر شبكة الاتصالات.
3. التحكم في تدفق الحزمة.
4. تنظيم (طلب) تسلسل الحزم.
5. التوجيه والتبديل.
6. تجزئة وتوحيد الحزم.
في طبقة الشبكة ، يتم تحديد نوعين من البروتوكولات. النوع الأول يتعلق بتعريف القواعد الخاصة بنقل الحزم مع بيانات العقد النهائية من عقدة إلى جهاز توجيه وبين أجهزة التوجيه. هذه هي البروتوكولات التي يشار إليها عادة عند الحديث عن بروتوكولات طبقة الشبكة. ومع ذلك ، غالبًا ما يشار إلى نوع آخر من البروتوكولات ، يسمى بروتوكولات تبادل معلومات التوجيه ، باسم طبقة الشبكة. تستخدم أجهزة التوجيه هذه البروتوكولات لجمع معلومات حول هيكل التوصيل البيني.
يتم تنفيذ بروتوكولات طبقة الشبكة عن طريق وحدات برامج نظام التشغيل ، وكذلك عن طريق برامج وأجهزة التوجيه.
البروتوكولات الأكثر استخدامًا على مستوى الشبكة هي:
IP (Internet Protocol) Internet Protocol ، بروتوكول شبكة لمكدس TCP / IP الذي يوفر معلومات العنوان والتوجيه ؛
IPX (Internetwork Packet Exchange) هو بروتوكول تبادل حزم الإنترنت لعنونة وتوجيه الحزم في شبكات Novell ؛
X.25 هو معيار دولي للاتصالات العالمية بتبديل الحزم (يتم تنفيذ هذا البروتوكول جزئيًا في الطبقة 2) ؛
CLNP (بروتوكول شبكة الاتصال أقل) هو بروتوكول شبكة بدون اتصال.
وصلة البيانات
وحدة معلومات طبقة الارتباط هي الإطارات (الإطار). الإطارات عبارة عن هيكل منظم منطقيًا يمكنك وضع البيانات فيه. تتمثل مهمة طبقة الارتباط في نقل الإطارات من طبقة الشبكة إلى الطبقة المادية.
في الطبقة المادية ، يتم نقل البتات ببساطة. هذا لا يأخذ في الاعتبار أنه في بعض الشبكات ، حيث يتم استخدام خطوط الاتصال بالتناوب بواسطة عدة أزواج من أجهزة الكمبيوتر المتفاعلة ، قد يكون وسيط الإرسال المادي مشغولاً. لذلك ، تتمثل إحدى مهام طبقة الارتباط في التحقق من توفر وسيط الإرسال. تتمثل المهمة الأخرى لطبقة ارتباط البيانات في تنفيذ آليات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها.
تضمن طبقة الارتباط إرسال كل إطار بشكل صحيح عن طريق وضع تسلسل خاص من البتات في بداية ونهاية كل إطار لتمييزه ، كما تحسب أيضًا المجموع الاختباري عن طريق جمع كل بايتات الإطار بطريقة معينة وإضافة المجموع التدقيقي إلى الإطار. عندما يصل إطار ما ، يحسب جهاز الاستقبال المجموع التدقيقي للبيانات المستلمة مرة أخرى ويقارن النتيجة بالمجموع الاختباري من الإطار. إذا كانت متطابقة ، يعتبر الإطار صحيحًا ومقبولًا. إذا لم تتطابق المجاميع الاختبارية ، فسيتم تسجيل خطأ.
تتمثل مهمة طبقة الارتباط في أخذ الحزم الواردة من طبقة الشبكة وإعدادها للإرسال ، ووضعها في إطار بالحجم المناسب. هذه الطبقة مطلوبة لتحديد مكان بدء الكتلة ونهايتها ، وكذلك لاكتشاف أخطاء الإرسال.
على نفس المستوى ، يتم تحديد قواعد استخدام الطبقة المادية حسب عقد الشبكة. يتم التعرف على التمثيل الكهربائي للبيانات في الشبكة المحلية (بتات البيانات وطرق ترميز البيانات والعلامات) عند هذا المستوى وفقط على هذا المستوى. هذا هو المكان الذي يتم فيه اكتشاف الأخطاء وتصحيحها (من خلال طلبات إعادة الإرسال).
توفر طبقة الارتباط إنشاء ونقل واستقبال إطارات البيانات. تخدم هذه الطبقة طلبات طبقة الشبكة وتستخدم خدمة الطبقة المادية لتلقي الحزم وإرسالها. تقسم مواصفات IEEE 802.X طبقة ارتباط البيانات إلى طبقتين فرعيتين:
LLC (التحكم في الارتباط المنطقي) هي عنصر تحكم ارتباط منطقي. توفر الطبقة الفرعية LLC خدمات طبقة الشبكة وترتبط بإرسال واستقبال رسائل المستخدم.
التحكم في الوصول إلى الوسائط MAC (التحكم في تقييم الوسائط). تنظم طبقة MAC الفرعية الوصول إلى الوسيط المادي المشترك (نقل الرمز المميز أو اكتشاف التصادم أو التصادم) وتتحكم في الوصول إلى قناة الاتصال. الطبقة الفرعية LLC أعلى طبقة MAC الفرعية.
تحدد طبقة الارتباط الوصول إلى الوسائط والتحكم في الإرسال من خلال إجراء ارتباط البيانات.
عندما يكون حجم كتل البيانات المرسلة كبيرًا ، تقسمها طبقة الارتباط إلى إطارات وتنقل الإطارات في شكل تسلسلات.
عند استقبال الإطارات ، تشكل الطبقة كتل البيانات المرسلة منها. يعتمد حجم كتلة البيانات على طريقة الإرسال ونوعية القناة التي يتم إرسالها عبرها.
في شبكات المنطقة المحلية ، تُستخدم بروتوكولات طبقة الارتباط بواسطة أجهزة الكمبيوتر والجسور والمحولات وأجهزة التوجيه. في أجهزة الكمبيوتر ، يتم تنفيذ وظائف طبقة الارتباط بشكل مشترك بواسطة محولات الشبكة وبرامج التشغيل الخاصة بهم.
يمكن لطبقة الارتباط أداء الأنواع التالية من الوظائف:
1. تنظيم (إنشاء وإدارة وإنهاء) توصيلات القنوات وتحديد موانئها.
2. تنظيم ونقل العاملين.
3. كشف وتصحيح الأخطاء.
4. التحكم في تدفق البيانات.
5. ضمان شفافية القنوات المنطقية (نقل البيانات المشفرة بأي شكل من الأشكال).
تتضمن أكثر بروتوكولات طبقة الارتباط شيوعًا ما يلي:
HDLC (التحكم في ارتباط البيانات عالي المستوى) بروتوكول التحكم في ارتباط البيانات عالي المستوى للتوصيلات التسلسلية ؛
توفر IEEE 802.2 LLC (النوع الأول والنوع الثاني) MAC لبيئات 802.x ؛
تقنية شبكات Ethernet وفقًا لمعيار IEEE 802.3 للشبكات التي تستخدم هيكل ناقل والوصول المشترك مع الاستماع إلى الناقل واكتشاف الاصطدام ؛
تقنية شبكة Token ring وفقًا لمعيار IEEE 802.5 باستخدام طوبولوجيا الحلقة وطريقة تمرير الرمز للوصول إلى الحلقة ؛
FDDI (محطة واجهة التاريخ الموزعة بالألياف) هي تقنية شبكات IEEE 802.6 تستخدم وسائط الألياف البصرية ؛
X.25 هو معيار دولي للاتصالات العالمية بتبديل الحزم ؛
شبكة ترحيل الإطارات ، منظمة من تقنيات X25 و ISDN.
الطبقة المادية
تم تصميم الطبقة المادية للتفاعل مع الوسائل المادية للاتصال. الاتصال المادي هو مجموعة من الوسائط المادية والأجهزة والبرامج التي تنقل الإشارات بين الأنظمة.
البيئة المادية هي مادة مادية يتم من خلالها إرسال الإشارات. البيئة المادية هي الأساس الذي يقوم عليه الاتصال المادي. تستخدم الأثير والمعادن والزجاج البصري والكوارتز على نطاق واسع كوسيط فيزيائي.
تتكون الطبقة المادية من طبقة فرعية للإرساء المتوسط وطبقة فرعية لتحويل الإرسال.
يوفر أولهما واجهة دفق البيانات مع قناة الاتصال المادية المستخدمة. يقوم الثاني بإجراء تحويلات متعلقة بالبروتوكولات المطبقة. توفر الطبقة المادية واجهة مادية مع قناة بيانات ، كما تصف إجراءات إرسال الإشارات من القناة وإليها. يحدد هذا المستوى المعلمات الكهربائية والميكانيكية والوظيفية والإجرائية لـ اتصال جسديفي الأنظمة. تستقبل الطبقة المادية حزم البيانات من طبقة الوصلة العليا وتحولها إلى إشارات ضوئية أو كهربائية تقابل 0 و 1 للتيار الثنائي. يتم إرسال هذه الإشارات عبر وسيط الإرسال إلى عقدة الاستقبال. يتم تحديد الخواص الميكانيكية والكهربائية / البصرية لوسيط النقل على المستوى المادي وتشمل:
نوع الكابلات والموصلات ؛
Pinout في الموصلات ؛
مخطط تشفير الإشارة للقيم 0 و 1.
تؤدي الطبقة المادية الوظائف التالية:
1. إنشاء وفصل التوصيلات المادية.
2. إرسال واستقبال الكود المتسلسل.
3. الاستماع ، إذا لزم الأمر ، القنوات.
4. تحديد القنوات.
5. الإخطار بالأعطال والأعطال.
يرجع الإخطار بالأعطال والفشل إلى حقيقة أنه يتم اكتشاف فئة معينة من الأحداث على المستوى المادي والتي تتداخل مع التشغيل العادي للشبكة (تصادم الإطارات المرسلة من عدة أنظمة في وقت واحد ، وانقطاع القناة ، وانقطاع التيار الكهربائي ، وفقدان الاتصال الميكانيكي ، وما إلى ذلك). يتم تحديد أنواع الخدمة المقدمة لطبقة ارتباط البيانات بواسطة بروتوكولات الطبقة المادية. يعد الاستماع إلى قناة أمرًا ضروريًا عندما تكون مجموعة من الأنظمة متصلة بقناة واحدة ، ولكن يُسمح لواحد منها فقط بنقل الإشارات في نفس الوقت. لذلك ، يتيح لك الاستماع إلى القناة تحديد ما إذا كانت مجانية للإرسال. في بعض الحالات ، للحصول على تعريف أوضح للهيكل ، يتم تقسيم الطبقة المادية إلى عدة مستويات فرعية. على سبيل المثال ، تنقسم الطبقة المادية للشبكة اللاسلكية إلى ثلاثة مستويات فرعية (الشكل 1.14).
أرز. 1.14 الطبقة المادية للشبكة المحلية اللاسلكية
يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية في جميع الأجهزة المتصلة بالشبكة. من جانب الكمبيوتر ، يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية محول الشبكة... أجهزة إعادة الإرسال هي النوع الوحيد من المعدات الذي يعمل فقط في الطبقة المادية.
يمكن أن توفر الطبقة المادية كلاً من الإرسال غير المتزامن (التسلسلي) والمتزامن (الموازي) ، والذي يستخدم لبعض الحواسيب المركزية وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة. في الطبقة المادية ، يجب تحديد مخطط تشفير لتمثيل القيم الثنائية للإرسال عبر قناة اتصال. تستخدم العديد من شبكات المناطق المحلية ترميز مانشستر.
مثال على بروتوكول الطبقة المادية هو مواصفات 10Base-T Ethernet ، والتي تحدد الكبل الذي سيتم استخدامه ككابل زوج مجدول غير محمي من الفئة 3 بمقاومة مميزة تبلغ 100 أوم ، موصل RJ-45 ، بطول أقصى يبلغ الجزء المادي 100 متر ، رمز مانشستر لتمثيل البيانات والخصائص الأخرى البيئة والإشارات الكهربائية.
بعض مواصفات الطبقة المادية الأكثر شيوعًا هي:
EIA-RS-232-C ، CCITT V.24 / V.28 - الخصائص الميكانيكية / الكهربائية للواجهة التسلسلية غير المتوازنة ؛
EIA-RS-422/449، CCITT V.10 - الخصائص الميكانيكية والكهربائية والبصرية للواجهة التسلسلية المتوازنة ؛
Ethernet هي تقنية شبكة وفقًا لمعيار IEEE 802.3 للشبكات التي تستخدم هيكل ناقل والوصول المشترك مع الاستماع إلى الناقل واكتشاف الاصطدام ؛
Token ring هي تقنية شبكة IEEE 802.5 تستخدم طوبولوجيا الحلقة وطريقة تمرير الرمز للوصول إلى الحلقة.
تم التعرف على ثغرة أمنية (CVE-2019-18634) في الأداة المساعدة sudo ، والتي تُستخدم لتنظيم تنفيذ الأوامر نيابة عن مستخدمين آخرين ، مما يسمح لك بزيادة امتيازاتك على النظام. مشكلة […]
يعمل إصدار WordPress 5.3 على تحسين وتوسيع محرر الكتلة المقدم في WordPress 5.0 مع كتلة جديدة وتفاعلات أكثر سهولة وإمكانية وصول محسّنة. الميزات الجديدة في المحرر [...]
بعد تسعة أشهر من التطوير ، أصبحت حزمة الوسائط المتعددة FFmpeg 4.2 متاحة ، والتي تتضمن مجموعة من التطبيقات ومجموعة من المكتبات للعمليات على تنسيقات الوسائط المتعددة (التسجيل والتحويل و [...]
Linux Mint 19.2 هو إصدار دعم طويل الأجل سيتم دعمه حتى عام 2023. يأتي مع برنامج محدث ويحتوي على تحسينات والعديد من [...]
تم تقديم إصدار مجموعة توزيع Linux Mint 19.2 ، التحديث الثاني لفرع Linux Mint 19.x ، الذي تم تشكيله على قاعدة حزمة Ubuntu 18.04 LTS ودعمها حتى عام 2023. التوزيع متوافق تمامًا [...]
تتوفر إصدارات خدمة BIND الجديدة التي تتضمن إصلاحات الأخطاء وتحسينات الميزات. يمكن تنزيل الإصدارات الجديدة من صفحة التنزيلات على موقع المطور: [...]
Exim هو وكيل نقل الرسائل (MTA) تم تطويره في جامعة كامبريدج لاستخدامه في أنظمة يونكسمتصل بالإنترنت. إنه متاح مجانًا وفقًا لـ [...]
بعد ما يقرب من عامين من التطوير ، تم إصدار ZFS على Linux 0.8.0 ، قيد التنفيذ نظام الملفات ZFS ، مصمم كوحدة نمطية لنواة Linux. تم اختبار الوحدة باستخدام Linux kernels 2.6.32 لـ [...]
أكملت فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF) ، التي تشارك في تطوير بروتوكولات الإنترنت والهندسة المعمارية ، تشكيل RFC لبروتوكول بيئة إدارة الشهادات التلقائية (ACME) [...]
قام مركز إصدار الشهادات غير الربحي Let's Encrypt ، الذي يتحكم فيه المجتمع ويقدم شهادات مجانًا للجميع ، بتلخيص نتائج العام الماضي وتحدث عن خطط عام 2019. [...]
عالم تكنولوجيا المعلومات الحديث عبارة عن هيكل متفرّع ضخم يصعب فهمه. لتسهيل فهم وتحسين تصحيح الأخطاء ، حتى في مرحلة تصميم البروتوكولات والأنظمة ، تم استخدام بنية معيارية. من الأسهل علينا معرفة أن المشكلة تكمن في شريحة الفيديو ، عندما تكون بطاقة الفيديو جهازًا منفصلاً عن باقي المعدات. أو ملاحظة مشكلة في قسم منفصل من الشبكة ، بدلاً من تجريف الشبكة بالكامل.
يتم أيضًا إنشاء طبقة منفصلة لتكنولوجيا المعلومات - الشبكة - بشكل معياري. يسمى نموذج عمل الشبكة نموذج الشبكةالنموذج المرجعي الأساسي لترابط الأنظمة المفتوحة ISO / OSI. موجز - نموذج OSI.
يتكون نموذج OSI من 7 طبقات. يتم تجريد كل مستوى من المستويات الأخرى ولا يعرف شيئًا عن وجودها. يمكن مقارنة طراز OSI بالسيارة: يقوم المحرك بعمله من خلال توليد عزم الدوران وتسليمه إلى علبة التروس. لا فرق على الإطلاق بين المحرك وبين ما يحدث بعد ذلك مع عزم الدوران هذا. سوف يدور عجلة أو كاتربيلر أو مروحة. بنفس الطريقة التي لا تهتم بها العجلة من أين جاء هذا العزم - من المحرك أو من المقبض الذي يديره الميكانيكي.
يجب إضافة مفهوم الحمولة هنا. يحمل كل مستوى قدرًا معينًا من المعلومات. بعض هذه المعلومات عبارة عن عبء لهذا المستوى ، على سبيل المثال ، العنوان. لا يزودنا عنوان IP الخاص بالموقع بأي معلومات مفيدة. نحن نهتم فقط بالقطط التي يعرضها لنا الموقع. لذلك يتم نقل هذه الحمولة في ذلك الجزء من الطبقة يسمى وحدة بيانات البروتوكول (PDU).
طبقات نموذج OSI
دعنا نلقي نظرة فاحصة على كل طبقة من نموذج OSI.
المستوى الأول.بدني ( بدني). تحميل وحدة ( PDU) هنا قليلا. باستثناء الآحاد والأصفار ، لا تعرف الطبقة المادية شيئًا. في هذا المستوى ، تعمل الأسلاك ، ولوحات التصحيح ، ومراكز الشبكة (المحاور ، التي يصعب الآن العثور عليها في الشبكات التي اعتدنا عليها) ، ومحولات الشبكة. إنها محولات الشبكة ولا شيء آخر من الكمبيوتر. يأخذ محول الشبكة نفسه تسلسل البت ويمرره.
المستوى الثاني.قناة ( وصلة البيانات). PDU - الإطار ( الإطار). تظهر معالجة في هذا المستوى. العنوان هو عنوان MAC. طبقة الارتباط مسؤولة عن تسليم الإطارات إلى الوجهة وسلامتها. في الشبكات التي اعتدنا عليها ، يعمل بروتوكول ARP على مستوى الارتباط. تعمل عنونة الطبقة الثانية فقط داخل جزء شبكة واحد ولا تعرف شيئًا عن التوجيه - الطبقة العليا تفعل ذلك. وفقًا لذلك ، فإن الأجهزة التي تعمل على L2 هي مفاتيح وجسور وبرنامج تشغيل محول الشبكة.
مستوى 3.شبكة الاتصال ( شبكة الاتصال). حزمة PDU ( رزمة). البروتوكول الأكثر شيوعًا (لن أتحدث عن "الأكثر شيوعًا" - مقال للمبتدئين وعادة لا يصادفهم غريب) هنا هو IP. تتم المعالجة بواسطة عناوين IP ، والتي يبلغ طولها 32 بت. البروتوكول قابل للتوجيه ، أي أنه يمكن للحزمة الوصول إلى أي جزء من الشبكة من خلال عدد من أجهزة التوجيه. تعمل الموجهات على L3.
المستوى الرابع.المواصلات ( المواصلات). مقطع PDU ( قطعة) / مخطط البيانات ( مخطط البيانات). على هذا المستوى تظهر مفاهيم الموانئ. يعمل TCP و UDP هنا. تعتبر بروتوكولات هذه الطبقة مسؤولة عن الاتصال المباشر بين التطبيقات وموثوقية تسليم المعلومات. على سبيل المثال ، يكون TCP قادرًا على طلب إعادة إرسال البيانات إذا تم استلام البيانات بشكل غير صحيح أو لم يتم استلامها كلها. يمكن لـ TCP أيضًا تغيير معدل نقل البيانات إذا لم يكن لدى الجانب المتلقي الوقت لاستقبال كل شيء (حجم نافذة TCP).
يتم تنفيذ المستويات التالية "بشكل صحيح" فقط في RFC. في الممارسة العملية ، تعمل البروتوكولات الموصوفة في الطبقات التالية في وقت واحد على عدة طبقات من نموذج OSI ، لذلك لا يوجد تقسيم واضح إلى الجلسة والمستويات التمثيلية. في هذا الصدد ، المكدس الرئيسي المستخدم حاليًا هو TCP / IP ، والذي سنتحدث عنه أدناه.
5 مستوى.حصة ( حصة). بيانات PDU ( البيانات). يدير جلسة اتصال وتبادل المعلومات والحقوق. بروتوكولات - L2TP ، PPTP.
6 مستوى.تنفيذي ( عرض). بيانات PDU ( البيانات). العرض التقديمي وتشفير البيانات. JPEG ، ASCII ، MPEG.
7 مستوى.مطبق ( تطبيق). بيانات PDU ( البيانات). المستوى الأكثر عددًا وتنوعًا. يتم تنفيذ جميع البروتوكولات عالية المستوى عليه. مثل POP و SMTP و RDP و HTTP وما إلى ذلك. لا يتعين على البروتوكولات هنا التفكير في التوجيه أو ضمان تسليم المعلومات - فالمستويات الأدنى تفعل ذلك. في المستوى السابع ، لا يلزم سوى تنفيذ إجراءات محددة ، على سبيل المثال ، تلقي رمز html أو رسالة بريد إلكتروني إلى مرسل إليه محدد.
استنتاج
تسمح لك نمطية نموذج OSI بالعثور على مناطق المشكلات بسرعة. بعد كل شيء ، إذا لم يكن هناك اختبار ping (3-4 مستويات) للموقع ، فليس من المنطقي الخوض في الطبقات العلوية (TCP-HTTP) عندما لا يتم عرض الموقع. بالاستخلاص من المستويات الأخرى ، من الأسهل العثور على خطأ في الجزء الإشكالي. قياسا على السيارة - نحن لا نتحقق من الشموع عندما تكون العجلة مثقوبة.
نموذج OSI هو نموذج مرجعي - نوع من حصان كروي في فراغ. استغرق تطويرها وقتا طويلا جدا. بالتوازي مع ذلك ، تم تطوير مكدس بروتوكولات TCP / IP ، والذي يتم استخدامه بنشاط في الشبكات في الوقت الحاضر. وفقًا لذلك ، يمكن رسم تشبيه بين TCP / IP و OSI.
نموذج شبكة OSI هو نموذج مرجعي للربط البيني للأنظمة المفتوحة ، في اللغة الإنجليزية يبدو مثل النموذج المرجعي الأساسي لربط الأنظمة المفتوحة. الغرض منه في عرض معمم للأموال الشبكات.
أي أن نموذج OSI هو معيار معمم لمطوري البرامج ، وبفضله يمكن لأي كمبيوتر فك تشفير البيانات المنقولة من كمبيوتر آخر بشكل متساوٍ. لتوضيح الأمر ، سأقدم مثالًا للحياة. من المعروف أن النحل يرى كل شيء من حوله في ضوء الصباح البنفسجي. أي أن أعيننا ونحلنا يرون الصورة نفسها بطرق مختلفة تمامًا ، وما تراه الحشرات قد يكون غير محسوس للرؤية البشرية.
الأمر نفسه ينطبق على أجهزة الكمبيوتر - إذا كتب أحد المطورين تطبيقًا بأي لغة برمجة يفهمها جهاز الكمبيوتر الخاص به ، ولكنه غير متاح لأي لغة أخرى ، فلن تتمكن من قراءة المستند الذي تم إنشاؤه بواسطة هذا التطبيق على أي جهاز آخر. لذلك ، توصلنا إلى فكرة اتباع مجموعة واحدة من القواعد ، ومفهومة للجميع ، عند كتابة الطلبات.
طبقات OSI
من أجل الوضوح ، يتم عادةً تقسيم عملية تشغيل الشبكة إلى 7 مستويات ، لكل منها مجموعته الخاصة من البروتوكولات.
بروتوكول الشبكة هو القواعد والإجراءات الفنية التي تمكن أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة من الاتصال وتبادل البيانات.
تسمى مجموعة البروتوكولات الموحدة بهدف نهائي واحد بمكدس البروتوكولات.
هناك العديد من البروتوكولات التي تشارك في صيانة الأنظمة لإنجاز مهام مختلفة ، مثل مكدس TCP / IP. دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيفية إرسال المعلومات من أحد أجهزة الكمبيوتر عبر الشبكة المحلية إلى كمبيوتر آخر.
مهام كمبيوتر SENDER:
- خذ البيانات من التطبيق
- قسّمهم إلى عبوات صغيرة إذا كان حجمها كبيرًا
- استعد للإرسال ، أي حدد المسار الذي يجب اتباعه وتشفير وإعادة تشفير تنسيق الشبكة.
مهام كمبيوتر المستلم:
- قبول حزم البيانات
- إزالة معلومات الخدمة منه
- نسخ البيانات إلى الحافظة
- بعد الاستلام الكامل لجميع الحزم ، قم بتشكيل كتلة البيانات الأصلية منها
- أعطه للتطبيق
من أجل إجراء كل هذه العمليات بشكل صحيح ، هناك حاجة إلى مجموعة واحدة من القواعد ، أي النموذج المرجعي OSI.
دعنا نعود إلى طبقات OSI. من المعتاد عدها بترتيب عكسي وفي الجزء العلوي من الجدول توجد تطبيقات الشبكة ، وفي الجزء السفلي - الوسيط المادي لنقل المعلومات. عندما تنتقل البيانات من الكمبيوتر مباشرة إلى كبل الشبكة ، تقوم البروتوكولات الموجودة في طبقات مختلفة بتحويلها تدريجيًا ، وتجهيزها لها انتقال جسدي.
دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.
7. طبقة التطبيق
وتتمثل مهمتها في أخذ البيانات من تطبيق الشبكة وإرسالها إلى المستوى السادس.
6. طبقة العرض
يترجم هذه البيانات إلى لغة عالمية واحدة. الحقيقة هي أن كل معالج كمبيوتر له تنسيق معالجة البيانات الخاص به ، ولكن يجب أن يدخلوا إلى الشبكة بتنسيق عالمي واحد - وهذا ما تفعله طبقة العرض التقديمي.
5. طبقة الدورة
لديه العديد من المهام.
- إنشاء جلسة اتصال مع المتلقي. يحذر البرنامج الكمبيوتر المستلم من أنه سيتم إرسال البيانات إليه الآن.
- يتم التعرف على الاسم وحمايته هنا:
- تحديد - التعرف على الاسم
- المصادقة - التحقق من كلمة المرور
- التسجيل - التنازل عن الصلاحيات
- تنفيذ أي جانب ينفذ نقل المعلومات والوقت الذي سيستغرقه.
- ترتيب نقاط التفتيش في تدفق البيانات العامة بحيث يكون من السهل في حالة فقدان جزء ما تحديد الجزء المفقود ويجب إرساله مرة أخرى.
- تجزئة هو تقسيم كتلة كبيرة إلى حزم صغيرة.
4. طبقة النقل
يوفر للتطبيقات درجة الحماية المطلوبة عند تسليم الرسائل. هناك مجموعتان من البروتوكولات:
- البروتوكولات الموجهة للاتصال - تتعقب تسليم البيانات ، وإذا لزم الأمر ، تطلب إعادة الإرسال عند الفشل. هذا هو TCP - بروتوكول التحكم في الإرسال.
- بدون اتصال (UDP) - يرسلون فقط الكتل ولم يعدوا يتتبعون تسليمهم.
3. طبقة الشبكة
يوفر الإرسال من طرف إلى طرف للحزمة عن طريق حساب مسارها. في هذا المستوى ، في الحزم ، تتم إضافة عناوين IP الخاصة بالمرسل والمستقبل إلى جميع المعلومات السابقة التي تم إنشاؤها بواسطة مستويات أخرى. من هذه اللحظة تسمى حزمة البيانات PACKAGE نفسها ، والتي تحتوي عليها (بروتوكول IP هو بروتوكول إنترنت).
2. طبقة ارتباط البيانات
هنا ، يتم إرسال الحزمة داخل كابل واحد ، أي شبكة محلية واحدة. إنه يعمل فقط مع جهاز توجيه الحافة لشبكة LAN واحدة. إلى الحزمة المستلمة ، تضيف طبقة الارتباط رأسها الخاص - عناوين MAC الخاصة بالمرسل والمستقبل ، وفي هذا النموذج تسمى كتلة البيانات بالفعل FRAME.
عند إرسالها خارج شبكة محلية واحدة ، يتم تخصيص MAC للحزمة ليس للمضيف (الكمبيوتر) ، ولكن لموجه الشبكة الأخرى. ومن ثم ، تظهر مسألة IP باللونين الرمادي والأبيض ، والتي تمت مناقشتها في المقالة التي تم تقديم الرابط إليها أعلاه. اللون الرمادي هو عنوان داخل شبكة محلية واحدة لا يتم استخدامه خارجها. الأبيض هو عنوان فريد في جميع أنحاء شبكة الإنترنت العالمية.
عندما تصل الحزمة إلى جهاز التوجيه الحدودي ، يتم استبدال حزمة IP بعنوان IP الخاص بهذا الموجه وتنتقل الشبكة المحلية بالكامل إلى الشبكة العالمية ، أي الإنترنت ، تحت عنوان IP واحد. إذا كان العنوان أبيض اللون ، فلن يتغير جزء البيانات الذي يحتوي على عنوان IP.
1. الطبقة المادية (طبقة النقل)
مسؤول عن تحويل المعلومات الثنائية إلى إشارة مادية ، والتي يتم إرسالها إلى قناة نقل البيانات المادية. إذا كان كبلًا ، فإن الإشارة تكون كهربائية ، إذا كانت شبكة ألياف بصرية ، فهي إشارة بصرية. يتم إجراء هذا التحويل باستخدام محول الشبكة.
أكوام البروتوكول
TCP / IP عبارة عن حزمة بروتوكولات تتحكم في نقل البيانات على كل من الشبكة المحلية وعلى الإنترنت العالمي. تحتوي هذه المجموعة على 4 طبقات ، أي وفقًا للنموذج المرجعي OSI ، كل منها تجمع بين عدة طبقات.
- التطبيقية (بواسطة OSI - التطبيقية والعرض التقديمي والجلسة)
البروتوكولات التالية مسؤولة عن هذا المستوى:- TELNET - جلسة اتصال عن بعد في النموذج سطر الأوامر
- FTP - بروتوكول نقل الملفات
- SMTP - بروتوكول نقل البريد
- POP3 و IMAP - الاستقبال البنود البريدية
- HTTP - العمل مع مستندات النص التشعبي
- النقل (وفقًا لـ OSI نفسه) هو TCP و UDP الموصوفان بالفعل أعلاه.
- الإنترنت (وفقًا لـ OSI - network) هو بروتوكول IP
- طبقة واجهة الشبكة (وفقًا لـ OSI - القناة والمادية) تكون برامج تشغيل محول الشبكة مسؤولة عن تشغيل هذه الطبقة.
مصطلحات كتلة البيانات
- دفق - البيانات التي يتم تشغيلها على مستوى التطبيق
- مخطط البيانات هو كتلة من البيانات عند الإخراج من UPD ، أي ليس لديها تسليم مضمون.
- قطعة - كتلة مضمونة للتسليم عند إخراج بروتوكول TCP
- الحزمة هي كتلة من إخراج البيانات من بروتوكول IP. نظرًا لأنه ليس مضمونًا تسليمه في هذا المستوى ، يمكن أيضًا تسميته مخطط بيانات.
- الإطار عبارة عن كتلة بعناوين MAC مخصصة.
شكرا! لم يساعد
نموذج شبكة OSI(نموذج مرجعي أساسي لربط الأنظمة المفتوحة - نموذج مرجعي أساسي للربط البيني للأنظمة المفتوحة ، اختصار. EMVOS؛ 1978) - نموذج شبكة لمجموعة بروتوكولات شبكة OSI / ISO (GOST R ISO / IEC 7498-1-99).
الخصائص العامة لنموذج OSI
نظرًا للتطوير المطول لبروتوكولات OSI ، فإن مكدس البروتوكول الرئيسي المستخدم حاليًا هو TCP / IP ، والذي تم تطويره قبل اعتماد نموذج OSI وما بعد اتصاله به.
بحلول نهاية السبعينيات ، كان يوجد بالفعل عدد كبير من حزم بروتوكولات الاتصال الاحتكارية في العالم ، ومن بينها ، على سبيل المثال ، مجموعات شائعة مثل DECnet و TCP / IP و SNA. أدى هذا التنوع في وسائل التشغيل البيني إلى إبراز مشكلة عدم التوافق بين الأجهزة التي تستخدم بروتوكولات مختلفة. كان يُنظر إلى إحدى طرق حل هذه المشكلة في ذلك الوقت على أنها انتقال عام إلى مكدس بروتوكول واحد مشترك لجميع الأنظمة ، تم إنشاؤه مع مراعاة أوجه القصور في الكدسات الموجودة. بدأ هذا النهج الأكاديمي لإنشاء مكدس جديد مع تطوير نموذج OSI واستغرق سبع سنوات (1977 إلى 1984). الغرض من نموذج OSI هو توفير تمثيل معمم لأدوات الشبكات. تم تطويره كنوع من اللغات العالمية لمتخصصي الشبكات ، ولهذا السبب يطلق عليه النموذج المرجعي. في نموذج OSI ، تنقسم أدوات الاتصال إلى سبع طبقات: التطبيق ، والعرض ، والجلسة ، والنقل ، والشبكة ، والقناة والمادية... تتعامل كل طبقة مع جانب محدد للغاية من تفاعل أجهزة الشبكة.
يمكن للتطبيقات تنفيذ بروتوكولات الاتصال الخاصة بها باستخدام مجموعة متعددة المستويات من أدوات النظام لهذا الغرض. هذا هو سبب تزويد المبرمجين بواجهة برمجة التطبيقات (API). وفقًا للمخطط المثالي لنموذج OSI ، يمكن للتطبيق تقديم طلبات فقط إلى الطبقة العليا - طبقة التطبيق ، ولكن في الممارسة العملية ، تسمح العديد من حزم بروتوكولات الاتصال للمبرمجين بالوصول مباشرة إلى الخدمات أو الخدمات الموجودة أسفل الطبقات. على سبيل المثال ، تحتوي بعض نظم إدارة قواعد البيانات على أدوات مدمجة الوصول عن بعدإلى الملفات. في هذه الحالة ، لا يستخدم التطبيق خدمة ملفات النظام عند الوصول إلى الموارد البعيدة ؛ يتجاوز الطبقات العليا من نموذج OSI ويتحدث مباشرة إلى أدوات النظام المسؤولة عن نقل الرسائل عبر الشبكة ، والتي تقع في الطبقات السفلية من نموذج OSI. لذلك ، لنفترض أن تطبيق العقدة A يريد التفاعل مع تطبيق العقدة B. لهذا ، يقدم التطبيق A طلبًا إلى طبقة التطبيق ، على سبيل المثال ، خدمة الملفات... بناء على هذا الطلب البرمجياتتقوم طبقة التطبيق بإنشاء رسالة بتنسيق قياسي. ولكن من أجل إيصال هذه المعلومات إلى وجهتها ، لا يزال هناك العديد من المهام التي يتعين حلها ، والتي تتحمل المستويات الأدنى المسؤولية عنها. بعد إنشاء الرسالة ، تقوم طبقة التطبيق بتوجيهها إلى أسفل المكدس إلى طبقة العرض التقديمي. ينفذ بروتوكول طبقة العرض ، استنادًا إلى المعلومات التي تم الحصول عليها من رأس رسالة طبقة التطبيق ، الإجراءات المطلوبة ويضيف معلومات الخدمة الخاصة به إلى الرسالة - رأس طبقة العرض التقديمي ، والتي تحتوي على إرشادات لبروتوكول طبقة العرض لجهاز الوجهة . يتم تمرير الرسالة الناتجة لأسفل إلى طبقة الجلسة ، والتي بدورها تضيف رأسها الخاص ، وما إلى ذلك (بعض تطبيقات البروتوكول تضع معلومات الخدمة ليس فقط في بداية الرسالة كرأس ، ولكن أيضًا في النهاية باعتبارها كذلك - مقطورة تسمى.) أخيرًا ، تصل الرسالة إلى الطبقة السفلية المادية ، والتي ، في الواقع ، تنقلها عبر خطوط الاتصال إلى الجهاز الوجهة. في هذه المرحلة ، تكون الرسالة "متضخمة" برؤوس من جميع المستويات.
تضع الطبقة المادية رسالة على واجهة الإخراج المادية للكمبيوتر 1 ، وتبدأ "رحلتها" عبر الشبكة (حتى هذه النقطة ، تم نقل الرسالة من طبقة إلى أخرى داخل الكمبيوتر 1). عندما تصل رسالة عبر الشبكة في واجهة الإدخال للكمبيوتر 2 ، يتم تلقيها من خلال طبقتها المادية وتتحرك بالتتابع من طبقة إلى أخرى. يوزع كل مستوى ويعالج رأس مستواه ، ويؤدي الوظائف المناسبة ، ثم يزيل هذا العنوان ويمرر الرسالة إلى المستوى الأعلى. كما يتضح من الوصف ، لا تتواصل كيانات البروتوكول من مستوى واحد مع بعضها البعض بشكل مباشر ، فالوسطاء يشاركون دائمًا في هذا الاتصال - وسائل بروتوكولات المستويات الأدنى. وتتفاعل المستويات المادية للعقد المختلفة فقط بشكل مباشر.
طبقات نموذج OSI
| نموذج OSI | ||||
|---|---|---|---|---|
| طبقة | ) | المهام | أمثلة على | |
| مضيف طبقات |
7. التطبيق | الوصول إلى خدمات الشبكة | HTTP ، FTP ، SMTP | |
| 6. ممثل (عرض) | عرض البيانات وتشفيرها | ASCII ، EBCDIC ، JPEG | ||
| 5. الجلسة | إدارة الجلسة | RPC ، PAP | ||
| 4. النقل | الشرائح / مخططات |
اتصال مباشر بين نقاط النهاية والموثوقية | TCP ، UDP ، SCTP | |
| طبقات |
3. الشبكة | الحزم | تحديد الطريق والعنونة المنطقية | IPv4 ، IPv6 ، IPsec ، AppleTalk |
| 2. القناة (رابط البيانات) | بت (بت) / الإطارات |
العنونة المادية | PPP ، IEEE 802.2 ، إيثرنت ، DSL ، L2TP ، ARP | |
| 1. المادية | بت (بت) | العمل مع الوسائط والإشارات والبيانات الثنائية | USB ، زوج مجدول ، كابل متحد المحور ، كابل بصري | |
في الأدبيات ، من الأكثر شيوعًا البدء في وصف طبقات نموذج OSI في الطبقة السابعة ، والتي تسمى طبقة التطبيق ، حيث تصل تطبيقات المستخدم إلى الشبكة. ينتهي نموذج OSI بالطبقة الأولى - المادية ، والتي تحدد المعايير المطلوبة من قبل الشركات المصنعة المستقلة لوسائط نقل البيانات:
- نوع وسيلة النقل (كبل نحاسي ، ألياف بصرية ، راديو ، إلخ) ،
- نوع تعديل الإشارة ،
- مستويات الإشارة للحالات المنفصلة المنطقية (صفر وواحد).
يجب أن يتفاعل أي بروتوكول من نموذج OSI إما مع بروتوكولات مستواه ، أو مع بروتوكولات أعلى و / أو أقل من مستواه. تسمى التفاعلات مع البروتوكولات الخاصة بمستواها الأفقي ، ومع المستويات الأعلى أو الأدنى ، يطلق عليها الرأسية. يمكن لأي بروتوكول من نموذج OSI أن يؤدي وظائف طبقته فقط ولا يمكنه أداء وظائف طبقة أخرى ، والتي لا يتم تنفيذها في بروتوكولات النماذج البديلة.
كل مستوى ، بدرجة معينة من التوافق ، له معامله الخاص - عنصر بيانات غير قابل للتجزئة منطقيًا يمكن تشغيله على مستوى منفصل داخل إطار النموذج والبروتوكولات المستخدمة: على المستوى المادي ، أصغر وحدة هي بت ، عند مستوى ارتباط البيانات ، يتم دمج المعلومات في إطارات ، على مستوى الشبكة - في حزم (مخططات بيانات) ، عند النقل - إلى شرائح. أي جزء من البيانات يتم تجميعه منطقيًا للإرسال - إطار أو حزمة أو مخطط بيانات - يعتبر رسالة. إنها رسائل في نظرة عامةهي معاملات الجلسة والعرض التقديمي ومستويات التطبيق.
إلى الأساسي تقنيات الشبكةيشمل الطبقات المادية وطبقات الارتباط.
مستوى التطبيق
طبقة التطبيق (طبقة التطبيق) - المستوى الأعلى من النموذج الذي يوفر تفاعل تطبيقات المستخدم مع الشبكة:
- يسمح للتطبيقات باستهلاك خدمات الشبكة:
- الوصول عن بعد إلى الملفات وقواعد البيانات ،
- إعادة توجيه البريد الإلكتروني
- مسؤول عن نقل معلومات الخدمة ؛
- يزود التطبيقات بمعلومات الخطأ ؛
- يولد طلبات لطبقة العرض.
بروتوكولات التطبيق: RDP و HTTP و SMTP و SNMP و POP3 و FTP و XMPP و OSCAR و Modbus و SIP و TELNET وغيرها.
طبقة العرض
توفر طبقة العرض تحويل البروتوكول وتشفير / فك تشفير البيانات. يتم تحويل طلبات التطبيق الواردة من طبقة التطبيق إلى تنسيق للإرسال عبر الشبكة عند طبقة العرض ، ويتم تحويل البيانات الواردة من الشبكة إلى تنسيق التطبيق. في هذا المستوى ، يمكن إجراء الضغط / إلغاء الضغط أو التشفير / فك التشفير ، بالإضافة إلى إعادة توجيه الطلبات إلى مورد شبكة آخر إذا تعذر معالجتها محليًا.
عادة ما تكون طبقة العرض عبارة عن بروتوكول وسيط لتحويل المعلومات من الطبقات المجاورة. هذا يسمح بالتبادل بين التطبيقات على غير المتجانسة أنظمة الكمبيوتربطريقة شفافة للتطبيقات. توفر طبقة العرض التقديمي التنسيق وتحويل التعليمات البرمجية. يتم استخدام تنسيق الكود للتأكد من أن التطبيق يتلقى معلومات للمعالجة التي تجعله منطقيًا. إذا لزم الأمر ، يمكن لهذه الطبقة أن تترجم من تنسيق بيانات إلى آخر.
لا تتعامل طبقة العرض مع تنسيقات البيانات وعرضها فحسب ، بل تتعامل أيضًا مع هياكل البيانات التي تستخدمها البرامج. وبالتالي ، تضمن الطبقة 6 تنظيم البيانات أثناء النقل.
لفهم كيفية عمل ذلك ، تخيل أن هناك نظامين. يستخدم أحدهما رمز EBCDIC الثنائي الموسع لتمثيل البيانات ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون حاسوبًا مركزيًا من IBM ، والآخر يستخدم رمز تبادل المعلومات القياسي الأمريكي (ASCII) (الذي تستخدمه معظم الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر الأخرى). إذا احتاج النظامان إلى تبادل المعلومات ، فستكون هناك حاجة إلى طبقة عرض تقوم بإجراء التحويل والترجمة بين التنسيقين المختلفين.
هناك وظيفة أخرى يتم إجراؤها على مستوى العرض وهي تشفير البيانات ، والتي تُستخدم عندما يكون ذلك ضروريًا لحماية المعلومات المرسلة من الوصول من قبل المستلمين غير المصرح لهم. لحل هذه المشكلة ، يجب أن تقوم العمليات والرموز على مستوى العرض بإجراء تحويلات للبيانات. في هذا المستوى ، هناك إجراءات أخرى تقوم بضغط النصوص وتحويل الصور الرسومية إلى تدفقات بت بحيث يمكن نقلها عبر الشبكة.
تحدد معايير مستوى العرض أيضًا كيفية التمثيل الصور الرسومية... لهذه الأغراض ، يمكن استخدام تنسيق PICT - تنسيق صورة يستخدم لنقل رسومات QuickDraw بين البرامج.
تنسيق عرض آخر هو تنسيق الملف الموسومة صور TIFFوالذي يشيع استخدامه مع الصور النقطية دقة عالية... معيار مستوى العرض التالي الذي يمكن استخدامه للرسومات هو المعيار الذي طوره Joint Photographic Expert Group ؛ في الاستخدام اليومي ، يشار إلى هذا المعيار ببساطة باسم JPEG.
هناك مجموعة أخرى من معايير مستوى العرض التي تحدد طريقة عرض الصوت والأفلام. وهذا يشمل الاليكترونيه الات موسيقية(الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية ، MIDI) للعرض الرقمي للموسيقى ، معيار MPEG الذي طورته مجموعة خبراء التصوير السينمائي ، يُستخدم لضغط وترميز مقاطع الفيديو على الأقراص المضغوطة ، والتخزين الرقمي ونقلها بسرعات تصل إلى 1.5 ميجابت في الثانية ، و QuickTime هو معيار قياسي يصف عناصر الصوت والفيديو للبرامج التي تعمل على أجهزة كمبيوتر Macintosh و PowerPC.
بروتوكولات طبقة العرض التقديمي: AFP - Apple Filing Protocol ، ICA - بنية الحوسبة المستقلة ، LPP - بروتوكول العرض التقديمي خفيف الوزن ، NCP - بروتوكول NetWare الأساسي ، NDR - تمثيل بيانات الشبكة ، XDR - تمثيل البيانات الخارجية ، X.25 PAD - بروتوكول Asser / Disassembler ...
مستوى الجلسة
توفر طبقة الجلسة الخاصة بالنموذج صيانة جلسة الاتصال ، مما يسمح للتطبيقات بالتفاعل مع بعضها البعض لفترة طويلة. تتحكم الطبقة في إنشاء / إنهاء الجلسة ، وتبادل المعلومات ، ومزامنة المهام ، وتحديد الحق في نقل البيانات والحفاظ على الجلسة خلال فترات عدم نشاط التطبيقات.
بروتوكولات طبقة الجلسة: ADSP (بروتوكول تدفق بيانات AppleTalk) ، ASP (بروتوكول جلسة AppleTalk) ، H.245 (بروتوكول التحكم في المكالمات لاتصالات الوسائط المتعددة) ، ISO-SP (بروتوكول طبقة جلسة OSI (X.225 ، ISO 8327)) ، iSNS (خدمة اسم تخزين الإنترنت) ، L2F (بروتوكول إعادة توجيه الطبقة الثانية) ، L2TP (بروتوكول نفق الطبقة الثانية) ، NetBIOS (نظام إخراج الإدخال الأساسي للشبكة) ، PAP (كلمة المرور) بروتوكول المصادقة) ، PPTP (بروتوكول الاتصال النفقي من نقطة إلى نقطة) ، RPC (بروتوكول استدعاء الإجراءات عن بُعد) ، RTCP (بروتوكول التحكم في النقل في الوقت الفعلي) ، SMPP (الرسائل القصيرة من نظير إلى نظير) ، SCP (بروتوكول التحكم في الجلسة) ، ZIP (بروتوكول معلومات المنطقة) ، SDP (Sockets Direct Protoco]).
طبقة النقل
تم تصميم طبقة النقل الخاصة بالنموذج لتوفير نقل موثوق للبيانات من المرسل إلى المستقبل. في الوقت نفسه ، يمكن أن يختلف مستوى الموثوقية بشكل كبير. هناك العديد من فئات بروتوكولات طبقة النقل ، بدءًا من البروتوكولات التي توفر وظائف النقل الأساسية فقط (على سبيل المثال ، وظائف نقل البيانات دون الإقرار بالاستلام) ، وتنتهي بالبروتوكولات التي تضمن تسليم حزم البيانات المتعددة بالتسلسل الصحيح إلى الوجهة ، تعدد تدفقات البيانات المتعددة ، توفر آلية للتحكم في تدفق البيانات وتضمن صحة البيانات المستلمة. على سبيل المثال ، يقتصر UDP على مراقبة سلامة البيانات داخل مخطط بيانات واحد ، ولا يستبعد إمكانية فقد حزمة كاملة ، أو تكرار الحزم ، وانتهاك الترتيب الذي يتم استلام حزم البيانات به ؛ يوفر TCP نقلًا مستمرًا موثوقًا للبيانات ، مما يلغي فقدان البيانات أو خارج الترتيب أو الازدواجية ، ويمكن إعادة توزيع البيانات ، وتقسيم أجزاء كبيرة من البيانات إلى أجزاء والعكس صحيح ، وإلصاق الأجزاء في حزمة واحدة.
بروتوكولات طبقة النقل: ATP (بروتوكول معاملات AppleTalk) ، CUDP (Cyclic UDP) ، DCCP (بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط البيانات) ، FCP (القناة الليفية | بروتوكول القناة الليفية) ، IL (بروتوكول IL) ، NBF (بروتوكول إطارات NetBIOS) ، NCP ( بروتوكول NetWare الأساسي) ، SCTP (بروتوكول نقل التحكم في الدفق) ، SPX (تبادل الحزم المتسلسل) ، SST (نقل الدفق المهيكل) ، TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) ، UDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم).
طبقة الشبكة
تُستخدم طبقة الشبكة (lang-en | طبقة الشبكة) للنموذج لتحديد مسار نقل البيانات. مسؤول عن ترجمة العناوين والأسماء المنطقية إلى أسماء مادية ، وتحديد أقصر الطرق ، والتبديل والتوجيه ، وتتبع المشكلات و "الازدحام" في الشبكة.
تقوم بروتوكولات طبقة الشبكة بتوجيه البيانات من المصدر إلى الوجهة. تسمى الأجهزة (أجهزة التوجيه) التي تعمل على هذا المستوى تقليديًا أجهزة المستوى الثالث (وفقًا لرقم المستوى في نموذج OSI).
بروتوكولات طبقة الشبكة: IP / IPv4 / IPv6 (بروتوكول الإنترنت) ، IPX (تبادل حزم العمل عبر الإنترنت) ، X.25 (مطبق جزئيًا في الطبقة 2) ، CLNP (بروتوكول الشبكة غير المتصل) ، IPsec (أمان بروتوكول الإنترنت). بروتوكولات التوجيه - RIP (بروتوكول معلومات التوجيه) ، OSPF (افتح أقصر مسار أولاً).
طبقة الارتباط
تم تصميم طبقة ارتباط البيانات لضمان تفاعل الشبكات في الطبقة المادية وللتحكم في الأخطاء التي قد تحدث. البيانات المستلمة من الطبقة المادية ، المقدمة في وحدات بت ، يتم حزمها في إطارات ، والتحقق من سلامتها ، وإذا لزم الأمر ، تصحح الأخطاء (تنشئ طلبًا متكررًا لإطار تالف) وترسلها إلى طبقة الشبكة. يمكن أن تتفاعل طبقة الارتباط مع طبقة مادية واحدة أو أكثر ، وتتحكم في هذا التفاعل وتديره.
تقسم مواصفات IEEE 802 هذه الطبقة إلى طبقتين فرعيتين: تنظم MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط) الوصول إلى الوسيط المادي المشترك ، وتوفر LLC (التحكم في الارتباط المنطقي) خدمات طبقة الشبكة.
تعمل المفاتيح والجسور والأجهزة الأخرى على هذا المستوى. يقال أن هذه الأجهزة تستخدم عنونة الطبقة 2 (عن طريق رقم الطبقة في نموذج OSI).
بروتوكولات طبقة الارتباط: ARCnet ، و ATM (وضع النقل غير المتزامن) ، وشبكة منطقة التحكم (CAN) ، و Econet ، و IEEE 802.3 (Ethernet) ، و Ethernet Automatic Protection Switch (EAPS) ، وواجهة البيانات الموزعة بالألياف (FDDI) ، وترحيل الإطار ، والمستوى العالي التحكم في ارتباط البيانات (HDLC) ، IEEE 802.2 (يوفر وظائف LLC لطبقات IEEE 802 MAC) ، إجراءات الوصول إلى الارتباط ، قناة D (LAPD) ، شبكة LAN اللاسلكية IEEE 802.11 ، LocalTalk ، تبديل التسمية متعدد البروتوكولات (MPLS) ، بروتوكول نقطة إلى نقطة (PPP) ، بروتوكول نقطة إلى نقطة عبر إيثرنت (PPPoE) ، StarLan ، Token ring ، اكتشاف الارتباط أحادي الاتجاه (UDLD) ، x.25]] ، ARP.
في البرمجة ، تمثل هذه الطبقة محرك بطاقة الشبكة ؛ وفي أنظمة التشغيل ، توجد واجهة برمجية لتفاعل القناة وطبقات الشبكة مع بعضها البعض. هذا ليس مستوى جديدًا ، ولكنه ببساطة تنفيذ نموذج خاص بنظام التشغيل. أمثلة على هذه الواجهات: ODI و NDIS و UDI.
الطبقة المادية
الطبقة المادية - الطبقة السفلية من النموذج ، والتي تحدد طريقة نقل البيانات ، ممثلة في شكل ثنائي ، من جهاز (كمبيوتر) إلى آخر. تشارك العديد من المنظمات في تجميع مثل هذه الأساليب ، بما في ذلك: معهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين ، وتحالف صناعة الإلكترونيات ، والمعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات السلكية واللاسلكية ، وغيرها. ينقلون الإشارات الكهربائية أو الضوئية إلى كابل أو هوائي لاسلكي ، وبالتالي يستقبلونها ويحولونها إلى بتات بيانات وفقًا لطرق تشفير الإشارات الرقمية.
محاور]] ومكررات الإشارة ومحولات الوسائط تعمل أيضًا على هذا المستوى.
يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية على جميع الأجهزة المتصلة بالشبكة. على جانب الكمبيوتر ، يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية بواسطة محول شبكة أو منفذ تسلسلي. تشمل الطبقة المادية الواجهات الفيزيائية والكهربائية والميكانيكية بين نظامين. تحدد الطبقة المادية أنواعًا من وسائط نقل البيانات مثل الألياف الضوئية ، والأزواج الملتوية ، والكابل المحوري ، وقناة نقل البيانات عبر الأقمار الصناعية ، وما إلى ذلك. الأنواع القياسية لواجهات الشبكة المتعلقة بالطبقة المادية هي: