لا بد لمن يريد الدخول إلى علم الشبكات وتعلم اساسيات شبكات الحاسوب من معرفة وفهم (OSI Model) والتي تعتبر ابجديات علم الحاسوب. OSI Model هو عبارة عن تصنيف شبكة الحاسوب لطبقات وهمية (Layers) بحيث يكون لكل طبقة مزايا ووظائف خاصة بها ومختلفة عن الطبقات الأخرى، وأكرر الطبقات هي وهمية وغير مرئية ووجدت لتسهيل فهم علم الشبكات وتسهيل تطوير وتحديث شبكات الحاسوب لتصبح قادرة على قبول أي تحديث مستقبلي دون الحاجة لتغيير الشبكة بشكل كامل.
يكمن تشبيه OSI Model بأجزاء الحاسوب، فجهاز الحاسوب يتكون من قرص صلب ومعالج وذاكرة عشوائية وشاشة ... وما إلى ذلك. فمثلا عندما نريد أن نحدث كرت شاشة جهاز الحاسوب (Desktop) لمواصفات أفضل فأننا نقوم بتغيير كرت الشاشة فقط (وليس تغيير الجهاز بشكل كامل) وهكذا الأمر بالنسبة لباقي الأجزاء وهذه ميزة جهاز الحاسوب المكتبي (Desktop). ولو تعطلت مثلا لوحة المفاتيح فإننا نقوم بتغييرها دون الحاجة لتغيير جهاز الحاسوب بشكل كامل.
وهذه ميزة وجود الطبقات (Layers) في علم شبكات الحاسوب فكل ما يتعلق بالشبكة يمون مردوده لطبقة معينة. فمثلا لو ظهر أن جهاز الحاسوب غير قادر على الاتصال بالشبكة فإننا نحصر أسباب المشكلة بالطبقة الأولى (Layer 1) أو الثانية (Layer 2).
لكن السؤال الآن ما هي طبقات (OSI Layer) وما هي وظائف كل طبقة؟
طبقات OSI Model
لكي نبني شبكة لا بد من توفير الأجزاء الرئيسية مثل الأجهزة الطرفية (Workstation)، أجهزة الشبكة (Network Devices) والوسط الناقل (Transmission Media).
تتألف OSI Model من سبع طبقات وهي موضحة بالشكل التالي:
الطبقة الأولى (Physical Layer) ووظيفتها ربط الجهاز بالوسط الناقل (transmission media) أياً كان نوع الوسط الناقل سواء أكان من الألياف الضوئية (Optical fiber) أو من كوابل (UTP) أو من كوابل (Coaxial) أو حتى إن كان الوسط الناقل هو الفراغ (Wireless). فوظيفة (Physical Layer) تحويل المعلومات المراد ارسالها (Transmitted Data) إلى إشارات كهربائية بقيم فولتية (Voltage) وشكل الإشارة (Digital Encoding) تناسب نوع الوسط الناقل والعكس صحيح.
[align=left]Hello ====>>>> 10110011001
+5V 0V +5v +5V 0V 0V[/align]
الطبقة الثانية (Data Link) ووظيفته إعطاء عنوان مادي (Physical “MAC” Address) للجهاز الرتبط على الشبكة ويمتاز هذا العنوان بأنه ثابت لا يتغير بتغيير مكان الجهاو على الشبكة ويمكن تشبيهه بالرقم التسلسلي لجهاز الخلوي (Serial No.) الذي يبقى ثابت بغض النظر عن شبكة الخلوي التي يعمل عليها جهاز الخلوي. كما تقوم هذه الطبقة بفحص وجود أخطاء للمعلومات المستقبلة (Cyclic Redundancy Check “CRC”) وهناك وظائف عديدة سنتطرق لها عند الحاجة.
أما الطبقة الثالثة (Network Layer) فوظيفتها اختيار أفضل طريق (Best Path) يمكن أن تسلكه المعلومات المراد إرسالها لكي تصل الهدف المقصود (Destination)، كثير منا عندما يريد التوجه لمكان ما فإنه يقوم بوضع الطرق الممكنة للوصول للهدف ثم يقوم بأختيار أفضل طريق تناسبه وهذه العملية هي وظيفة الطبقة الثالثة (Network Layer)، بالإضافة إلى وظيفة إعطاء عنوان متغير (Logical Address) وهو شبيه برقم الخلوي المعتاد وهذا الرقم يتغير حسب الشبكة التي يعمل عليها.
الطبقة الرابعة (Transmission Layer) تصنف لنوعين هما (Transmission Control Protocol “TCP”) و (User Datagram Protocol “UDP”. واساس التصبيف قائم على وجود اعادة ارسال المعلومات (Retransmission) أن أكتشف وجود خطأ فيها من عدمه. TCP تقوم بعملها على مبدأ (Handshaking) أي أن أنه يتم الاتفاق بين الطرفين على حجم المعلومات المرسلة (Window Size) وإعادة الإرسال في حال وجود خطأ في المعلومات، لذلك يوصف نظام نقل المعلومات القائم على مبدأ (TCP) بأنه (Connection-oriented). أما بالنسبة ل (UDP) فإنه بعكس (TCP) أي لا يتم اعادة إرسال المعلومات في حال وجود الخطأ وبالتالي فإنه يوصف (Connectionless).
هذه الطبقة يتم تحديد آلية إرسال المعلومات إن كانت (TCP) أو (UDP)، كذلك تقوم بإعطاء ارقام المنافذ (Port Number) لكل للمعلومات المرسلة والمستقبلة.
الطبقة الخامسة (Session Layer) ووظيفتها فتح واغلاق ومراقبة الجلسات (Sessions) بين المرسل والمستقبل. فمثلا عند كتابة العنوان
www.yahoo.com في برنامج تصفح الانترنت فأن الموقع لا يفتح إلا بعد أن تضغط على كلمة (GO) أو أن تدخل(Enter) هنا يقوم ال (Session Layer) بفتح جلسة (session) مع موقع Yahoo ويقوم بمراقبة الجلسة طوال عملية التصفح واغلاقها عند يقوم المستخدم بإغلاق الصفحة.
أما الطبقة الساسة (Presentation Layer) فتعمل كالمترجم بين عدة لغات، فهي قادرة على تحديد نوع المعلومات المستقبلة والمرسلة (text, flash, wave, pdf, ….) وتحديد البرنامج الذي يقوم بالتعامل مع كل نوع على حدى فكثيرا ما يقوم برنامج التصفح بفتح التطبيق/البرنامج الذي يناسب نوع المعلومات تلقائيا فمثلا يقوم بتشغيل (acrobat reader) داخل (internet explorer) لكي يعرض المعلومات المستقبلة من نوع (pdf). كذلك يقوم بالتعرف على نوع (text enconding).
الطبقة السابعة (Application Layer) وهي عبارة عن البرنامج الذي يعمل من خلال شبكة الحاسوب ومن أمثلته (Internet Explorer) و (Outlook Express) وغيرهما.
دوما
أمير غناوه
موضوع: أساسيات علوم شبكات الحاسوب 
السبت فبراير 06, 2010 1:46 pm
