طبقات نظام الاتصال
المفتوح OSI من المستوى الأعلى إلى المستوى
الأدنى
- طبقة
التطبيقات Application
Layer
وهي طبقة
مسئولة مسئولية مباشرة عن التعامل مع مستخدم
الشبكة وتطبيقاتها ومن خلالها يستطيع المتعامل مع
الشبكة الاستفادة من كل عناصرها ومميزاتها وبدونها
لا تتحقق الوظيفة التي من أجلها أنشئت
الشبكات.
وتقوم طبقة
التطبيقات Application
Layer بإضافة
header وهو جزء من البيانات تستخدمه الطبقة
(طبقة التطبيقات) المقابلة في جهاز الاستقبال لفهم
الرسالة الموجهة إليها من طبقة التطبيقات في
الجهاز المرسل, أي أن كل طبقتين متقابلتين تتحدثان
من خلال الـ Header.
![](الدرس الربع_files/1.gif)
وفى الجهة
المقابلة تقوم طبقة التطبيقات بقراءة
الـHeader المرسل من الطبقة المقابلة لفهم كيفية
التعامل مع الرسالة.
مثال:- (إرسال
رسالة ايميل عبر الشبكة) نفترض أن الراسل قد قام
بأعداد الرسالة باستخدام أحد البرامج المتخصصة في
( word- processing
) وقام بوضع عنوان
المستقبل عليها وأسمه .هذا يتم في المستوى السابع
و هي عبارة عن إعداد النص المراد إرساله في محطة
العمل باستخدام أحد البرامج الخاصة بذلك . وليكن
مثال على ذلك البريد الإلكتروني هو أحد البرامج
التي يتم فيها إعداد الرسالة والتي يتم فيها كتابة
أم المستقبل وعنوانه عليها .
- طبقة تمثيل
البيانات Presentation
Layer
وهي مسئولة عن تشفير
البيانات التي سيتم نقلها عبر الشبكة وكذلك تقوم
بتمثيل البيانات بشكل مفهوم لكل تطبيقات الشبكات.
وتقوم بإضافة الـ Header الخاص
بها.
حيث يتم
الاهتمام بطريقة تمثيل الحروف والأرقام الموجودة
في الرسالة . وربما تحتاج إلى تحويل أو تغيير
تمثيل البيانات وذلك في حالة إذا كان سوف يتم
استخدام البيانات من خلال كمبيوتر من نوع آخر أو
من خلال تطبيقات مختلفة .
- طبقة الحوار
Session Layer
تقوم طبقة الحوار
بفتح قنوات اتصال مختلفة في الشبكة بين جهازك
وباقي أجهزة الشبكة, بمعنى أخر, تقوم بعملية
تعدد المهام المطلوب عملها على الشبكة, فقد تقوم
بعمل نسخ ملفات من جهاز الخادم في نفس الوقت ترسل
رسالة إلي جهاز أخر, فيتم فتح session أو مهمة
جديدة لكل عملية تقوم بها. وتقوم طبقة الحوار
بإضافة الـ Header الخاص
بها.
يقوم
الراسل باستدعاء خدمة البريد لاستلام الرسائل
المطلوب إرسالها .
ثم
يقوم مسئولي البريد بإنشاء خط الاتصال مع المستقبل
وذلك لاستقبال الرسائل من هذا الراسل .
في هذا
المستوى يتم فيه فتح خط اتصال مع المستقبل أو حلقة
اتصال (session )بين وحدتي الإرسال والاستقبال ولذلك
فلا بد أن تكون وحدتي الإرسال والاستقبال يتحدثون
بلغة واحدة حتى يتم تحقيق الاتصال فيما بينهم
.
فأذا
كانت الرسالة إلى الحاسب الخادم بالشبكة مثلا يتم
فتح قناة اتصال بين حاسبك وهذ1 الحاسب ولكن قناة
الاتصال حتى هذه اللحظة هي مكان في ذاكرة حاسبك لا
اكثر ولا اقل لتجهيز البيانات اللازم إرسالها إلى
هذا العنوان ولاستقبال البيانات القادمة منه في
نفس المكان, أي انه مسيلة لعزل بيانات التطبيقات
المختلفة أثناء عمل الشبكة, يمكن مثلاً أن تفتح
Internet
explorer وبرنامج
Sygate في نفس الوقت, لهذا ولعزل بيانات كلا
منهما عن الأخر يتم حجز أماكن خاصة لكلا منها
بالذاكرة وتسمى هذه العملية "فتح قناة اتصال أو
session جديد بالذاكرة)
- طبقة النقل
Transport Layer
وتعمل على
توصيل البيانات على مراحل للتأكد من وصولها بدون
أخطاء إلي الطبقات التالية وهي مسئولة كذلك عن
تحويل البيانات إلي النقطة المطلوبة باستخدام
العنوان الخاص بكل نقطة في الشبكة, وبالتالي
فوظيفتها كما يلي:-
1-تجزئة الرسالة إلي
وحدات محددة الطول تسمى Packets أو تسمى
Frames , ويختلف طول الوحدة حسب
البروتوكول المستخدم.
وعند
هذه النقطة لا يرى الراسل أو المستخدم أي من
الإجراءات التي يتم حدوثها على الشبكة ليتم إرسال
الرسالة, الراسل لا يهتم أو يعتني بما يحدث في
الإرسال أو الاستقبال من مناقشات أو خلافه ولكن
يهتم فقط بميعاد وصول الرسالة ويجوز للراسل أن
يحدد الوقت الذي يجب أن تصل فيه الرسالة إلى
المستقبل.
وفى
هذا المستوى يتم إنشاء منطقة عازلة بين الراسل وما
يحدث من إجراءات الإرسال أي أنه يعزل المستويات
السابقة عن المستويات التالية . ويمكن استخدام هذه
التطبيقات في هذه الحالة بعيدا عن ما يحدث من
إجراءات إرسال .
2-وضع رقم لكل
Frame يعرف به في الطرف الأخر (محطة
الاستقبال) حيث يتم تجميع الـ Frames مع بعضها
طبقا للترتيب التي قسمت به لتكوين الرسالة من
جديد, وتقوم طبقة النقل بإضافة الـ Header الخاص
بها.
- طبقة
الشبكات Network
Layer
وهي مسئولة
عن عنونة الشبكة بكاملها واتصال الشبكات ببعضها
البعض وتحديد المسار الخاص بانتقال البيانات.
وطبقة
الشبكات يجب أن تحتفظ بجداول بها عناوين كافة
الأجهزة على الشبكة والمسارات الواجب اتخاذها
للوصول إلي أي جهاز منها, مثلا أنظر إلي الشكل
التالي:-
ترتبط هذه
الأجهزة معا بطريقة ربط تسمى الطريقة المختلطة
Hybrid Network (سيأتي ذكرها في الدروس القادمة
)
نفترض أن المحطة
PC4
تود إرسال رسالة إلي المحطة PC9, بالتدقيق في
السطل نجد أنه لا يوجد مسار اتصال مباشر بين
المحطتين, إذن, يتم تسليم الرسالة إلي محطات وسيطة
(Nodes) في المسار الموصل بين المحطتين,
وبالنظر في الشكل نجد أنه يوجد مسارين فقط يربطان
بين المحطتين nodes أحدهما
يمثل بالخط السميك ويمر عبر المحطة PC5 ثم
PC8
ثم PC6 ثم PC7 المحطة
الأخيرة PC9.
المسار الأخر يمثل
بالخط المنقط وفيه تمر الرسالة عبر المحطة
PC5
ثم PC8 ثم PC7 المحطة
الأخيرة PC9.
يجب أن تعلم طبقة
الشبكة بكل هذه المسارات (أي يجب أن تخزن جميع هذه
المسارات على حاسب خاص يعمل كمحطة عناوين ) أو
يمكن أن تخزن على كل حاسب (يتحكم في هذه الخيارات
نوع البروتوكول المستخدم), كما تحدد طبقة الشبكة
Newtowrk Layer أي المسارين ستسلك الرسالة طبقا لـ
1-قصر المسار 2-إمكانية الإرسال , فيمكن أن يكون
هذا المسار محمل تحميل زائد أو يعانى من
الاختناقات , فنختار المسار الأطول, وتقوم طبقة
الشبكة بإضافة الـ Header الخاص
بها.
يقوم
مقدمي خدمة البريد بتحديد المسارات التي سوف تسير
منها الرسالة وتحديد إذا كانت الرسالة سوف يتم
إرساله خارج القطر أم لا وإذا كانت وإذا
كانت يتم تحديد المطارات والمواني التي سوف تعبر
من خلالها .
في هذا
المستوى يتم تحديد كيف سيتم انتقال الرسائل أو
المعلومات من محطة عمل إلى محطة عمل أخري . وإذا
كانت الرسالة سوف تمر في أكثر من شبكة يتم تحديد
أجهزة الربط بين هذه الشبكات .
- طبقة ربط
البيانات Data link
Layer
وهي مسئولة
عن تحديد طرق نقل البيانات وكذلك عنونة أجهزة
ونقاط الشبكة المختلفة وكذلك اكتشاف الأخطاء التي
قد تحدث للبيانات أثناء انتقالها عبر الشبكة.
1-طريقة نقل
البيانات:-توجد العديد من الطرق لنقل البيانات,
وتحديد معدل الإرسال بالثانية بما يناسب
قدرة الشبكة, كما تحدد أسلوب التشفير الأمثل
للبيانات (كل طريقة تشفير تتم حسب بروتوكول
خاص)
2-تقوم بعمل اكتشاف
وتصحيح للأخطاء المحتمل حدوثها للبيانات, ولفهم
هذه الطريقة, بفض خروج رسالة من المحطة
PC1
إلي PC7,
تقوم طبقة ربط
البيانات Data Link
Layer بالمحطة أو الجهاز
PC1
بإضافة كود تصحيح الخطأ كما يلي:-
حيث تقوم
بإجراء بعض الاختبارات على الرسالة وإضافة جزء
يسمى Header أو Correction
Code أو شفرة التصحيح
للرسالة
وفي الجهاز
PC7
تقوم طبقة ربط البيانات بإجراء نفس الاختبارات على
الرسالة ومقارنة الـ Header الناتج
بالـ Header القادم, إذا كانا متماثلين فهذا يعنى
وصول الرسالة خالية من الأخطاء, وفي حالة وجود
اختلاف يتم اللجوء إلي أحد الطرق التالية:-
-طلب إرسال
الرسالة مرة أخرى Retransmisson
-محاولة التصحيح
للخطأ الموجود. Error Detecting and Correcting EDC
ما هي
الطريقة التي يتم اللجوء إليها؟ هذا يتوقف على
البروتوكول المستخدم.
وتقوم طبقة
النقل بإضافة الـ Header الخاص بها
أيضا.
يقوم مقدمي
خدمة البريد بإسلام الرسالة لكي يتم إرسالها
اعتمادا على المعلومات التي حصل عليها من
المستويات السابقة .يتم في هذا المستوى إجراء
الاختبارات اللازمة لتصحيح أي أخطاء قد تظهر في
الـ packtes
لكي يتم إرسالها
خلال الشبكة.
- طبقة
الاتصال الطبيعية Physical
layer
وهي مسئولة
عن تحديد طبيعة الاتصال وطرق التوصيل وتزامن النقل
وتحديد الجهاز المسموح له بتداول البيانات عبر
وسيط النقل وتقوم كذلك بتوزيع البيانات من وإلي
نقاط الشبكة المختلفة.
ولفهم اكبر
للطبقة الطبيعية أو الفيزيائية, نقول أنها تحدد ما
يلي:-
1-مواصفات
الموجه الكهربية الموجودة على كابلات الاتصال
حيث تنتقل
البيانات على شكل موجه كهربيه على الكابل, ومهمة
الطبقة الطبيعية هي تحديد شدة وشكل الإشارة التي
يتم استخدامها, الشكل المقابل يوضح عدد من الأنواع
المختلفة للموجات الكهربية.
2-المواصفات
الميكانيكية
وتهتم بتحديد أشكال
المقابس وعدد أطرافها ووظيفة كل طرف ونوعه
(Male, Female)
الشكل يوضح التوزيع
الطرفي Pin Assignment
لكابل
100BaseT4
الشكل يبين
عدد من المقابس المختلفة التي تستخدم في توصيل
أطراف الكابل بكارت الشبكة
(لمزيد من
التفاصيل راجع شبكات اللان الدرس الأول , شبكات
اللان الدرس الثاني في قسم الشبكات السلكية)
يقوم
مقدمي خدمة البريد بتحميل الرسائل على وسائل على
شكل موجة كهربية النقل لكي تصل إلى جهة الوصول
.
الشكل التالي
يوضح كيف تقوم الطبقات المتتالية في جهة الإرسال
بإضافة الـ Header الخاص بها
وتسليم الرسالة إلى الطبقة التي تليها, وتقوم
الطبقات المقابلة في جهة الاستقبال بقراءة الـ
Header ثم إزالته وتسليم الرسالة إلى الطبقة
التي تسبقها.
و أخيرا تتسلم طبقة التطبيقات
Application
Layer الرسالة كما أرسلها
المستخدم في جهة الإرسال تماما.
مثال عملي
الشكل التالي
يوضح خطوات إرسال الايميل السابق ومرور الرسالة
بين طبقات الشبكة المختلفة من جهة الإرسال إلى جهة
الوصول.
عزيزي القارئ, ركز جيداً في هذا المثال
العملي لتفهم طبيعة عمل الطبقات السابقة
جيدا.
لنفترض أنك سترسل
رسالة إلي العنوان [email protected] باستخدام برنامج Internet Explorer .
![](الدرس الربع_files/11.gif)
لاحظ عزيزي القارئ
أن كل طبقة Layer تقوم بمهمة
ما في الجهاز المرسل, فأنها تقوم بعكسها تماما في
الجهاز المرسل إليه.
والآن أرجو أن أكون
قد أوضحت فكرة عمل طبقات الشبكة, وفي الدروس
القادمة إخواني سنغوص اكثر في بحر الشبكات
اللانهائي. (انتظر الدرس القادم بإذن الله, وهو
شبكات اللان الموسعة
Expanded
LAN)
نسألكم
الدعاء.
|