من أجل توحيد عمل الشبكات : ما هو OSI Model… ؟

ما هو OSI Model…

هو نظام صممته منظمة الـISO من أجل توحيد عمل الشبكات لمختلف الشركات والأنظمة بحيث كانت كل شركة لها سياستها ونظامها في بناء الـNetwork من حيث الهاردوير والسوفتوير ومرور الداتا فيها، حتى نضرب مثال قريب لنفرض ان شركة معينة تجهز انترنت يعني isp قامت بعمل نتوورك
لـCustomer company معينة، طبعاً اكيد هذه الـisp الها سياستها وقوانينها الخاصة تختلف عن غير isp طيب افرض صار خلل في الشبكة وتعذرت هذه الـisp عن الحضور واقامة الإصلاحات بالشبكة، هنا صاحب الـ network حا يضطر ويرسل على غير شركة حتى تشوف الحلول لشبكته وبالتالي هذه الشركة الأخيرة لن تعرف اساسيات بناء هذه الشبكة لأن الـisp الأولى هي تعرف السياسات والبناء لهذه الشبكة وبالتالي صارت خربطه بالأمور ،لهذا لابد من وجود نظام توحيد عالمي تسير عليه الجميع..

هنا منظمة الـISO قامت بعمل نظام اسمته الـOSI-Model يقوم بتوحيد عمل الشبكة من ناحية الـhardware and software لجميع الشبكات..

طبعاً قامت بأنشاء 7 طبقات يقوم بالتوحيد والعمل على السوفتوير والهاردوير، مثل ما تشوفون بالصورة المرفقة..

تبدأ من الـApplication وتنتهي بالـPhysical

الطبقات العليا وهي:
Application
Presentation
Session
Transport
هي المختصة بالـsoftware،معناها كل البرامج الخدمية، يعني شركات السوفتوير من تجي وتصمم برنامج خدمي كمتصفح او اي برنامج كان لابد ان يكون به خاصية الـupdate لازم يلتزمون بالطبقات العليا الأربعة..

اما الطبقات التي تليها

Network
Data link
Physical
مختصة بالهاردوير ،يعني مختصة بأجهزة الشبكة وهي الـhub,router,switch,links

الآن هذه الفكرة من الـOSI بصورة عامة ولكن ماالتشريح الداخلي لكل طبقة وعملها..؟

خلونه نجي على طبقة طبقة ونشرحها باختصار شديد وبعدين نتعمق بعملها الداخلي..

7-Application

هذه تكون فيها البرامج الخدمية او اي برنامج كان واقرب مثال المتصفحات الي كلنا نعرفها، واكيد هذه البرامج الخدمية تعمل ببروتوكولات معينة مثل التصفح بروتوكوله http او ارسال ايميل معين عن طريق بروتوكول SMTP او FTP لخزن الملفات وترتيبها وتحميلها او TFTP او telnet او اي بروتوكول كان، يعني كل البروتوكولات الخدمية التي تستعمل من قبل البرامج التي على الحاسوب..

6-Presentation

بكل بساطة هذه الـlayer مسؤولة عن وضع الامتداد لأي ملف كان، يعني مثلاً حملنا صورة او ملف text او فيديو معين ،هذه الطبقة هي المسؤولة عن وضع الامتداد لأي ملف كان يعني jpg. او MP4. او txt. …الخ..
طبعاً يتم هذا الشيء عن طريق ASCII Table بالحاسبة..

5-Session

هذه الطبقة مسؤولة عن فتح وقفل اي اتصال بين two host يعني اي حاسبتين لازم يكون بينهم قناة مفتوحة لأنشاء الاتصال ومرور الـdata
يعني اذا اريد اتصفح موقع معين حيفتح قناة اتصال بين حاسبتي والويب سيرفر للموقع الي دا اتصفحه,,

4-Transport

هذه الطبقة مسؤولة عن الاهتمام بنقل الـdata وتقسيمها الى segment يعني من نحمل ملف حجمه 100 ميغا بايت عن طريق برنامج معين ،تقوم هذه الطبقة بتقسيم هذا الملف الي Segments ومن ثم تقوم بتجميعه مرة أخرى وتحويله الى حجمه الأصلي وهنا يشتغل فيه اهم بروتوكولين الي هي اساس النقل والسيطرة على الأتصال وهو الـtcp والآخر هو الـudp ..

3-Network

هذه الطبقة مهمتها اختيار المسار الي تمشي به الـdata وهنا تصير عملية الـRouting بجهاز الـRouter الي يكون في هذه الطبقة من أجل التوجيه وهنا يجي دور الـipv4&ipv6 الي تكون بيها الراوترات شغالة من أجل اختيار المسار للوصول للـdestination
في هذه الطبقة يكون الـip هو سيد الموقف في التوجيه

2-Data Link

الجهاز الشغال في هذه الطبقة هو الـswitch والي يكون شغال
به الـMac Address وحا اقوم بتفصيل مكونات هذه الطبقة بعد قليل..

1-Physical

هي آخر طبقة الي تتحول بيها الـdata إلى اشارات كهربائية وتنتقل للـdestnation.

كل طبقة ولها وصفها الخاص بها ويسموه PDU

بالنسبة للطبقات الثلاث العليا من السابعة الى الخامسة فإن الـPDU الخاص بها هو الـData فقط، يعني تمر الـdata فقط في هذه الطبقات من دون اي اجراءات وتعديلات عليها..

بالنسبة للطبقة الرابعة Transport فإن الـPDU الخاص بها هو Segmentation يعني تبدأ هنا الـdata بالانقسام لأقسام صغيرة من أجل التسهيل في النقل وهنا في هذه الطبقة يشتغل فيها بروتوكولين أما الـtcp او udp، بحيث اذا تم الاشتغال بالـtcp فإن هذه الـdata التي قُطعت الى أقسام صغيرة لن تضيع وستصل للـdestination كاملة لأن احنا نعرف ان الـtcp هو connection oriented وماحا نخوض بتفاصيله تأسيس اتصاله ، اما اذا udp فأن اغلب الداتا الي تستعمله هي الفويس وهنا البيانات تنفقد في بعض الأحيان ولا تصل كاملة لهذا نلاحظ التقطعات بالصوت عند الاتصال والسبب هو بروتوكول الـudp لايقوم بالتأكد من التسليم للداتا كاملة يعني connection less

اما الطبقة الثالثة وهي الـNetwork فإن الـPDU الخاص بها هو الـIP Packet
يعني الإضافة التي ستُضاف للـsegment القادمة من الـtranspot هو الـip packet، حيث يضاف في هذا الـpacket التالي:
source ip and destination ip +الـsegment data +نوع البروتوكول اذا كان tcp أو udp

اما الطبقة الثانية وهي الـdata link فإن الـPDU الخاصة بها هي الـEthernet Frame التي يُضاف فيها الـSource Mac and Destination MAC لغرض الانتقال من hop الى آخر + جميع المكونات في النقطة السابقة يعني كملخص طبقة تكون في باطن طبقة من تنزل عليها..

وآخر طبقة تقوم بتحويل البيانات وكل المكونات القادمة من الطبقات العليا الى اشارات كهربائية وتنتقل في السلك وتذهب الى الـdestnation

*طبعاً الكلام هذا الي بتكلمه اذا فرضناه من ناحية الـSource فأن هذه العملية تكون encapsulation وعن وصولها للـdestination تكون de-encapsulation يعني العملية من توصل للـdestnation تكون العملية بالعكس تماماً من الطبقة السفلى إلى العليا..

ملاحظة والكل يعرفها ان شاء الله وهو ان الـip يكون ثابت طوال المسار عند انتقاله من المرسل للمستلم ولكن الذي يتغير هو الـMAC ولهذا قلت ان وظيفته هي الانتقال من hop الى آخر..

——————————

اذا نجي ونضرب مثال على الواقع وكيفية اشتغال هذه الطبقات في حال جلوسي على الحاسوب فتكون كالتالي::

*ملاحظة: كل رقم ادناه يمثل رقم الطبقة..

7-طلبت موقع اليوتيوب من المتصفح أكيد حيكون البروتوكول هو http وهو بروتوكول خدمي.

6-في حالة تحميل فيديو ستكون هذه الطبقة مسؤولة عن وضع الامتداد لها.

5-هي الطبقة التي فتحت قناة الاتصال بيني وبين الموقع.

4-هنا عندما طلبت ببروتوكول الـhttp فأن هذه الطبقة ستقوم بإدراج هذا البروتوكول من ضمن بروتوكول الـtcp او تحت بند الـtcp ،لأن احنه نعرف ان اغلب البروتوكولات يا إما تنتمي للـtcp او للـudp وهذه عليكم بعد فتشوا عن البروتوكولات وانتمائها للـtcp أو الـudp..
هنا بعد وضع الـhttp وادراجه من ضمن بروتوكولات الـtcp يقوم الـtcp بوضع source port الي هو بورت عشوائي من حاسوبي وبورت 80 الخاص بالـhttp حيكون هو الـdestination port..
يعني اي بروتوكول يشتغل في الـapplication يكون مسؤول عليه يا اما بروتوكول الـtcp أو الـudp في الـtransport والبروتوكولين مسؤولان عن وضع الـsource and destination port انصح تشوفون التشريح الداخلي لكل من الـtcp and udp format.

3-هنا حيقوم الراوتر بإضافة الـip packet الي هو الـpdu الخاص بطبقة الـnetwork وسيقوم بإضافة source ip الخاص بحاسوبي والـdestination ip الخاص باليوتيوب ويضع بروتوكول الـtcp في حقل الـprotocols الموجودة في الـip packet بالأضافة للـdata القادمة من الطبقات العليا..
أيضاً انصحكم تشوفون التشريح الداخلي للـip packet حتى تفهمون الي اقصده..

2-هنا السوج يقوم بإضافة الـethernet frame الي يحوي على الـsource and destination mac بالإضافة للـip packet،شوفوا التشريح الداخلي للـframe افضل..

1- وفي النهاية تتحول كل هذه الأمور الى اشارات كهربائية عن طريق الكيبل..

لو تلاحظون نزولاً من طبقة الى اخرى فأن مكونات كل طبقة تكون بداخل الطبقة التي تقع تحتها