El نموذج OSI يُعدّ هذا النموذج بالغ الأهمية في شبكات الحاسوب. لذلك، سنشرح في هذه المقالة ماهية هذا النموذج الشبكي، وكيفية عمله، واستخداماته، والطبقات التي يتألف منها، والمزيد.
ما هو نموذج OSI؟
El نموذج OSI (الترابط بين الأنظمة المفتوحة)الربط بين الأنظمة المفتوحة (Open Systems Interconnection)، هو نموذج مرجعي لبروتوكولات اتصالات شبكات الحاسوب. وُضع هذا النموذج في ثمانينيات القرن الماضي من قِبل المنظمة الدولية للمعايير (ISO).
نُشر نموذج OSI في البداية من قِبل الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU). إلا أن ذلك لم يكن حتى عام ١٩٨٣، حيث قدّمته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) في العام التالي كمعيار. في الواقع، يهدف نموذج OSI إلى: توحيد اتصالات الإنترنت لتسهيل الأمر والسعي إلى التوافق بين جميع أجهزة الشبكة والبرامج.
نظرًا لأن نموذج OSI هو نموذج النوع المعيارييمكننا القول إنها فكرة نظرية، على الرغم من أنها تهدف إلى تنفيذ أشياء ملموسة لتمكين مختلف التقنيات والمصنعين في عالم الاتصالات من القيام بعملهم بشكل صحيح.
على مر السنين، تم تحسين نموذج OSI. حاليًا يقدم 7 طبقات لتحديد المراحل المختلفة التي تمر بها المعلومات عند إنشاء اتصالات بين عقدتين أو جهازين على شبكة. وبغض النظر عن نوع المعلومات، أو نوع الجهاز المتصل، أو تقنيته، أو موقعه، ستظل الطبقات نفسها متضمنة دائمًا.
نبذة تاريخية: الخلفية
يجب أن يقال أن توسيع شبكات الكمبيوتر بدأ الأمر في ثمانينيات القرن الماضي، عندما انتشرت الحاجة إلى ربط مختلف الأجهزة المنتشرة حول العالم لنقل المعلومات والبقاء على اتصال. أما الشبكات، فقد نشأت قبل ذلك العقد بوقت طويل.
أنت متأكد من تذكر تاريخ نشأة الإنترنت وسابقاتها، مثل شبكة ARPANET. في ذلك الوقت، لم يكن نموذج OSI موجودًا، وكانت المشكلة التي واجهوها هي صعوبة تواصل العديد من برامج أو أجهزة الشبكة مع بعضها البعض. لذلك، كان توحيد معايير ISO ضروريًا لتحديد مجموعة من القواعد المنطبقة على جميع الشبكات لتجنب مشاكل التوافق التشغيلي.
كيف يعمل نموذج OSI؟
كما ذكرت سابقًا، يتكون نموذج OSI من 7 طبقات مختلفة يعتمد عليها. يتم تقسيم العملية إلى خطواتلأن كل طبقة تؤدي وظيفة هرمية محددة في الاتصالات. لذلك، تستخدم بروتوكولات الاتصالات كل هذه الطبقات أو بعضها لضمان اتصالات الشبكة.
ما هو استخدام نموذج OSI؟
نموذج OSI هو في الأساس أداة مفاهيمية لتنظيم الاتصالات. ما يفعله هو: توحيد طريقة نقل المعلومات على الشبكات الحوسبة.
يجب القول إن نموذج OSI ليس طوبولوجيا شبكة، ولا نموذج شبكة بحد ذاته، ولا مواصفات أو بروتوكولات. إنه أداة تُحدد الوظيفة بحيث المصنعين والمطورين يمكنهم إنشاء منتجات يمكنها العمل مع بعضها البعض بسلاسة كما فعلوا من قبل.
طبقات نموذج OSI أو مجموعة OSI
ال الطبقات أو المستويات العناصر التي تشكل نموذج OSI، والمعروف أيضًا باسم مجموعة OSI، هي:
- الطبقة المادية: إنها أدنى طبقة في نموذج OSI. تُعنى بكل ما يتعلق بطوبولوجيا الشبكة، والاتصالات المادية، والإشارات، والنقل الثنائي. بمعنى آخر، تُوحّد هذه الطبقة المستوى المادي (أنواع الكابلات، وأشكال الموجات للاتصالات اللاسلكية، وواجهات الشبكة، والجهد الكهربائي، إلخ).
- طبقة وصل البيانات: تُعنى بإعادة التوجيه المادي، واكتشاف الأخطاء، والوصول إلى الوسائط، والتحكم في التدفق أثناء الاتصال. على سبيل المثال، تُعرَّف عناوين MAC وLLC في هذه الطبقة.
- طبقة الشبكة: إنها مسؤولة عن العنونة المنطقية وتحديد المسارات، أي تحديد مسارات التوجيه الحالية بين الشبكات المعنية. تُسمى وحدات البيانات الأساسية "حزمًا"، ويمكن تصنيفها وفقًا لبروتوكول التوجيه أو البروتوكول القابل للتوجيه المستخدم. تحدد الأولى المسارات (RIP، IGRP، EIGRP، وغيرها)، بينما تنتقل الثانية مع الحزم (IP، IPX، AppleTalk، إلخ). تهدف هذه الطبقة إلى ضمان وصول البيانات إلى وجهتها، حتى لو تطلب ذلك استخدام أجهزة وسيطة، مثل أجهزة التوجيه.
- طبقة النقل: إنه مسؤول عن الاتصال الشامل وموثوقية البيانات المنقولة. هنا، تُنقل البيانات الموجودة في كل حزمة من عقدة إلى أخرى، أي من جهاز المصدر إلى جهاز الوجهة، بغض النظر عن الوسيط المادي المستخدم. يتم تنفيذ عمله عبر منافذ منطقية، ويشكل ما يسمى بـ مقابس IP: المنفذ.
- طبقة الجلسة: هي الاتصال بين الأجهزة على الشبكة نفسها. وهي مسؤولة عن التحكم في الاتصال بين الأجهزة المتصلة التي تتبادل البيانات والحفاظ عليه. كما يجب عليها ضمان إمكانية استئناف قناة نقل البيانات في حال انقطاعها بعد إنشاء الاتصال بين النظامين. قد تصبح هذه الخدمات غير ضرورية جزئيًا أو كليًا، حسب الحالة. لهذا السبب ذكرتُ سابقًا أنه لا تُستخدم جميع الطبقات السبع دائمًا...
- طبقة العرض: كما يوحي اسمه، يُستخدم لعرض البيانات المنقولة. أي أن هذه الحزم المُجمّعة تُترجم لجعلها قابلة للتعرّف عليها أو مفيدة للنظام. على سبيل المثال، يمكن لسلسلة من الحزم أن تُنتج رسالة أو ملفًا، وما إلى ذلك. كما يسمح بتشفير البيانات وترميزها، بالإضافة إلى ضغطها وتكييفها مع الجهاز المُستقبِل.
- طبقة التطبيقاتهذه هي الطبقة العليا. تجدر الإشارة إلى أن بروتوكولات الاتصال الجديدة قيد التطوير باستمرار مع ظهور تطبيقات جديدة. لذلك، تُحدد هذه الطبقة الأخيرة البروتوكولات التي تستخدمها التطبيقات لتبادل البيانات. قد تُنتج هذه الطبقة العملية التي يراها المستخدم في النهاية، وإن لم يكن هذا هو الحال دائمًا. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المستخدم نادرًا ما يتفاعل مع طبقة التطبيقات؛ بل يتفاعل مع التطبيقات التي تتفاعل معها. على سبيل المثال، قد يكون تطبيق دردشة، أو متصفح ويب، إلخ.
أخيرًا، يستخدم بعض الأشخاص قاعدة مساعدة على التذكر لتذكر الطبقات السبع لنموذج OSI، وهذه القاعدة هي فيرتسبا (الفيزياء، ربط البيانات، الشبكات، النقل، الجلسة، العرض والتطبيق).