مدل OSI و هفت لایه‌ی شبکه
جواب کوتاه
مدل OSI یه نقشه‌ست که کار شبکه رو به هفت تا لایه تقسیم می‌کنه، تا معلوم باشه هر بخش چی کار می‌کنه. از پایین به بالا: فیزیکی، پیوند داده، شبکه، انتقال، نشست، ارائه و کاربرد. داده توی دستگاه فرستنده از لایه‌ی بالا میاد پایین، روی سیم یا نور یا هوا می‌ره، و توی دستگاه گیرنده از پایین می‌ره بالا.
سه تا کلمه قبل از پله‌ها
- لایهیه تیکه از کار، که روی تیکه‌ی دیگه می‌شینه؛ مثل طبقه‌های یه کیک. توی این درس هر لایه یه پله‌ست.
- مدلیه نقشه برای فهمیدن؛ خودش چیزی نمی‌سازه. مثل نقشه‌ی شهر که خود شهر نیست، ولی باهاش گم نمی‌شید.
- پروتکلقاعده‌های گفت و گوی دو تا دستگاه؛ درس قبل. روی هر پله، پروتکل همون پله کار می‌کنه.
چرا پله؟
فرستادن یه پیام از گوشی شما به یه سرور، کار کوچیکی نیست. باید معلوم باشه پیام چیه، به چه شکلی نوشته بشه، کامل برسه، راهش رو بین هزاران شبکه پیدا کنه، از یه دستگاه به دستگاه بغلی بره، و آخرش به برق یا نور یا موج تبدیل بشه. اگه یه برنامه بخواد همه‌ی این‌ها رو با هم انجام بده، هر خرابی کوچیکی همه‌چیز رو خراب می‌کنه و پیدا کردنش هم سخته.
پس کار رو تیکه می‌کنن و هر تیکه رو می‌دن به یه نفر. هر کسی فقط کار خودش رو بلده، و کار رو می‌سپره به نفر بعدی.
دو تا پلکان و یه پل
مدل OSI این هفت نفر رو روی یه پلکان هفت‌پله می‌چینه. دستگاه فرستنده یه پلکان داره و دستگاه گیرنده یه پلکان دیگه، و بینشون، پایین‌تر از همه، یه پل هست: سیم، نور، یا هوا. پیام از بالای پلکان فرستنده، پله به پله، میاد پایین؛ از پل رد می‌شه؛ و توی پلکان گیرنده پله به پله می‌ره بالا تا برسه به برنامه‌ی اون سر.
شماره‌ها از پایین شروع می‌شن: پله‌ی ۱ پایین‌ترینه و پله‌ی ۷ بالاترین. برای همین وقتی کسی می‌گه «لایه‌ی ۳»، منظورش پله‌ی سوم از پایینه.
هر پله چی کار می‌کنه؟
از بالا به پایین، همون راهی که پیام توی دستگاه فرستنده می‌ره:
- لایه‌ی ۷، کاربرد (Application)همون چیزی که شما باهاش کار می‌کنید: نامه رو می‌نویسه، صفحه رو می‌خواد، فایل رو می‌فرسته.ایمیل، انتقال فایل، و گفت‌وگوی مرورگر با سرور (HTTP).
- لایه‌ی ۶، ارائه (Presentation)تعیین می‌کنه داده توی راه به چه شکلی نوشته بشه، که اون سر همونی رو بخونه که این سر نوشته.مثل دو نفر که قرار می‌ذارن با یه خط بنویسن.
- لایه‌ی ۵، نشست (Session)گفت و گو رو می‌گردونه: کی شروع بشه، نوبت کیه، کی تموم بشه.مثل «الو» و «خداحافظ» توی یه تماس.
- لایه‌ی ۴، انتقال (Transport)مطمئن می‌شه داده از این سر تا اون سر کامل و به ترتیب رسیده.توی اینترنت، TCP این کار رو می‌کنه.
- لایه‌ی ۳، شبکه (Network)راه رو از وسط شبکه‌ها پیدا می‌کنه و داده رو از یه شبکه به شبکه‌ی دیگه می‌بره.توی اینترنت، IP این کار رو می‌کنه.
- لایه‌ی ۲، پیوند داده (Data Link)داده رو روی یه اتصال، بین دو تا دستگاه کنار هم، می‌رسونه.اترنت توی کابل خونه، و وای‌فای.
- لایه‌ی ۱، فیزیکی (Physical)خود بیت‌ها رو، ۰ و ۱، روی رسانه می‌فرسته: برق توی سیم، نور توی شیشه، موج توی هوا.خود سیم و نور و هوا بیرون از مدلن؛ این پله فقط روش فرستادن روی اوناست.
هر پله با پله‌ی هم‌قدش حرف می‌زنه
کسی که روی پله‌ی ۴ فرستنده وایستاده، فقط با کسی کار داره که روی پله‌ی ۴ گیرنده وایستاده. اون شماره‌ی تیکه‌ها رو می‌نویسه و اون یکی همون شماره‌ها رو می‌خونه. پله‌های دیگه نوشته‌ی اون رو نمی‌خونن؛ فقط جابه‌جاش می‌کنن. به این دو تا، که هم‌قدن، می‌گن لایه‌های همتا :
خط‌چین‌ها گفت و گوی همتاهاست. ولی راه واقعی پیام همونه که دیدید: پایین، پل، بالا. هیچ پله‌ای مستقیم نمی‌ره اون طرف؛ فقط این‌جوری به نظر می‌رسه.
هر پله به پله‌ی بالایی خدمت می‌ده
هر پله کار خودش رو برای پله‌ی بالایی انجام می‌ده و از پله‌ی پایینی کمک می‌گیره. مثلا لایه‌ی شبکه (۳) به لایه‌ی انتقال (۴) خدمت می‌ده: راه رو پیدا می‌کنه و داده رو می‌رسونه، که لایه‌ی انتقال فقط نگران کامل و مرتب رسیدنش باشه.
خوبیش اینه که اگه یکی از پله‌ها عوض بشه، بقیه نمی‌فهمن. مثلا وقتی از کابل می‌رید روی وای‌فای، فقط دو تا پله‌ی پایین عوض می‌شن؛ مرورگر شما همون کار همیشگیش رو می‌کنه.
هر دستگاه روی کدوم پله‌ست؟
دستگاه‌های شبکه رو هم با همین پله‌ها می‌شناسن: هر دستگاه تا کدوم پله رو می‌فهمه.
- پله‌ی ۱: تکرارکننده (repeater)سیگنال برق رو از یه کابل به کابل دیگه می‌بره؛ چیزی از داده نمی‌فهمه.
- پله‌ی ۲: پل شبکه (bridge)بین دو تا تیکه از یه شبکه، با آدرس‌های لایه‌ی دو، تصمیم می‌گیره چی رو رد کنه.
- پله‌ی ۳: روتر (router)بین شبکه‌های مختلف، با آدرس IP و جدول راه‌ها، راه بعدی رو انتخاب می‌کنه.
- پله‌ی ۷: مرورگربا پروتکل لایه‌ی کاربرد صفحه رو می‌خواد؛ بقیه‌ی پله‌ها رو سیستم‌عامل و کارت شبکه انجام می‌دن.
اسم و ریشه‌ش
OSI سه تا حرف اول Open Systems Interconnection هست، یعنی «پیوند سیستم‌های باز». بهش مدل مرجع OSI هم می‌گن. سازمان بین‌المللی استانداردسازی، یعنی ISO، ساختش تا کامپیوترهای سازنده‌های مختلف یه نقشه‌ی مشترک داشته باشن و مرز کار هر بخش روشن باشه.
اینترنت با کدوم کار می‌کنه؟
اینترنت با این هفت تا پله ساخته نشد. با یه مدل دیگه کار می‌کنه به اسم TCP/IP، که چهار تا لایه داره. مثلا توش کار دو تا پله‌ی بالای OSI، یعنی ارائه و کاربرد، توی یه لایه با هم انجام می‌شه.
پس OSI به چه دردی می‌خوره؟ برای فهمیدن و حرف زدن. وقتی یه کارشناس شبکه می‌گه «مشکل از لایه‌ی ۲ هست»، همه می‌فهمن منظورش کجاست. درس بعد، مدل TCP/IP، این دو تا رو کنار هم می‌ذاره.
سه تا اشتباه رایج
- «اینترنت با هفت تا لایه‌ی OSI کار می‌کنه.»نه. OSI یه نقشه برای فهمیدنه. اینترنت با مدل TCP/IP کار می‌کنه که لایه‌های کمتری داره؛ درس بعد.
- «لایه‌ی فیزیکی خود کابله.»نه. کابل و نور و هوا رسانه‌ان و بیرون از مدل. لایه‌ی فیزیکی روش فرستادن بیت‌ها روی اوناست.
- «هر لایه با همه‌ی لایه‌های دیگه کار داره.»نه. هر لایه فقط از لایه‌ی زیرش خدمت می‌گیره و به لایه‌ی بالاش خدمت می‌ده. برای همین عوض کردن یکی، بقیه رو به هم نمی‌ریزه.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- OSI یه مدله، یعنی یه نقشه برای فهمیدن کار شبکه؛ هفت تا لایه داره.
- از پایین به بالا: ۱ فیزیکی، ۲ پیوند داده، ۳ شبکه، ۴ انتقال، ۵ نشست، ۶ ارائه، ۷ کاربرد.
- داده توی فرستنده از ۷ میاد پایین تا ۱ و توی گیرنده از ۱ می‌ره بالا تا ۷.
- هر لایه با لایه‌ی هم‌قدش توی دستگاه دیگه «حرف می‌زنه»، ولی راه واقعی از لایه‌های پایینه.
- هر لایه به لایه‌ی بالایی خدمت می‌ده؛ مثلا لایه‌ی شبکه به لایه‌ی انتقال.
- اینترنت با مدل TCP/IP کار می‌کنه؛ OSI برای فهمیدن و حرف زدن درباره‌ی شبکه به کار می‌ره.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.