ccna90

Network Plus جلسه پنجم: آشنایی با مدل مرجع OSI و بررسی لایه های Physical و Data – Link

بخش دوم: مدل مرجع OSI و بررسی لایه های آن

درس اول : آشنایی با مدل مرجع OSI و بررسی لایه های Physical و Data – Link

 

 

مدل مرجع OSI

با سلام خدمت دوستان عزیز و گرامی, در این جلسه به تشریح مدل OSI خواهیم پرداخت. این مدل تنها به عنوان مدلی برای معرفی ساختار شبکه مورد استفاده قرار می گیرد که در آن نحوه ی برقراری ارتباط متقابل سیستم ها در هفت لایه یا بخش تعریف شده است. هر لایه پروتکل ها و سرویس های مختص آن لایه را اجرا می کند و در واقع هر فرآیندی که در هنگام برقراری ارتباطات شبکه ای انجام می گیرد، به یکی از لایه های مدل OSI مرتبط می باشد.

هدف از ارائه و معرفی این ساختار لایه ای، ایجاد یک پشته ی پروتکل یا Protocol Stack بود که بیشتر بعنوان ابزار کمک آموزشی برای پروتکل های موجود در شبکه های کامپیوتری مورد استفاده قرار می گیرد.

مدل مرجع OSI در هفت لایه جای داده شده است، در ابتدا طراحان شبکه فرآیند انتقال اطلاعات را به بخش های مشخصی تقسیم نموده و این بخش ها را بصورت وظایف جداگانه ای برای هر لایه تعریف نمودند بدین ترتیب هر لایه باید وظیفه ی کاملا مشخصی را انجام دهد و همچنین مرزهای هر لایه طوری انتخاب شد، که کمترین انتقال اطلاعات از آنها لازم باشد.

بر طبق این طراحی در بالاترین لایه، برنامه ای نرم افزاری وجود دارد که درخواست دستیابی به یکی از منابع شبکه را دارد و در پایین ترین لایه رسانه ی شبکه وجود دارد.

 با توجه به مسیر انتقال داده ها، جهت جریان انتقال اطلاعات از لایه ی بالایی به سمت پایین می باشد. هنگام عبور اطلاعات از بین لایه های شبکه، پروتکل های موجود در هر لایه اطلاعات را بسته بندی و آماده ی انتقال بر روی شبکه می کنند.

پس از رسیدن اطلاعات به مقصد در سیستم گیرنده جهت جریان انتقال داده ها تغییر کرده و اطلاعات از میان لایه های مدل OSI به سمت بالا حرکت می کنند و پروتکل های موجود در هر لایه، فرآیندی مشابه و عکس آنچه قبلا در سیستم فرستنده بر روی اطلاعات انجام شده بود را بر روی بسته های داده اعمال می کنند. در هنگام برقراری ارتباط بین دو سیستم  هر لایه بصورت * منطقی فقط با لایه ی متناظر خود در سیستم دیگر ارتباط برقرار می کند.

در ادامه به معرفی و تشریح تعدادی از توابع و پروتکل های مرتبط با لایه های مدل OSI و نحوه ی عملکرد آنها در فرآیند انتقال اطلاعات می پردازیم. پیش از آن نیز درباره ی فرآیند کپسوله کردن( Data Encapsulation ) که همان نحوه ی آماده سازی یک بسته ی اطلاعاتی قبل از ارسال روی شبکه است توضیحاتی خدمت شما ارائه خواهد شد.

در واقع کپسوله کردن یا  Data Encapsulationعمل بنیادی که در طی فرآیند انتقال اطلاعات توسط پروتکل های موجود در لایه های مختلف مدل OSI انجام می گیرد.

در ادامه به تشریح لایه های Physical و Network و جزییات مربوط به هر کدام خواهیم پرداخت.

 

لایه فیزیکی ( The Physical Layer )

پایین ترین لایه ی مدل OSI می باشد که در این لایه معماری شبکه و عناصر سخت افزاری شبکه تعیین می شوند. در شبکه های LAN مشخصات لایه ی Physical باید با توجه به پروتکلی که در لایه ی D-L بکار می رود، بطور کامل تعیین شود.

یکی از استانداردهای لایه ی Physical که بسیار کاربرد دارد، استاندارد EIA/TIA 568A می باشد. این استاندارد توسط انجمن ANSI و EIA/TIA ارائه شده است و شامل شرح کامل و دقیق محدودیت ها و انواع روشهای کابل کشی برای شبکه های اطلاعاتی در محیط های تجاری می باشد.

در واقع لایه ی Physical به انتقال بیتهای خام بر روی بستر فیزیکی شبکه مربوط می شود و با رابط های مکانیکی و الکتریکی و رسانه ی انتقال فیزیکی که بعنوان زیر لایه ی، لایه ی Physical قرار دارند، سر و کار دارد. علاوه بر تعیین ماهیت فیزیکی سیگنال ها، نحوه ی سیگنال دهی مورد استفاده ی سیستم ها نیز تعیین می گردد.

در واقع روش سیگنال دهی به الگویی از بارهای الکتریکی یا پالس های نور گفته می شود، که برای کدگذاری اطلاعات تولید شده در لایه های بالاتر استفاده می شود. در این لایه بیشتر مسائلی از نوع مکانیکی، الکتریکی، تایمینگ ( همزمانی ) و رسانه ی فیزیکی انتقال در طراحی شبکه مورد توجه قرار می گیرد.

در این رابطه استانداردهایی توسط موسسات بین المللی معرفی و عرضه شده اند و شرکتهای سازنده ملزومات کابل کشی، محصولات خود را منطبق با این استاندارد ها تولید و عرضه می نمایند.

یکی از این استانداردها کابل کابل کشی ساخت یافته یا ( Structured Cabling ) است که به زیرساخت های کابل کشی جهت ایجاد ارتباط میان اجزاء شبکه در محیط یک ساختمان یا یک فضای خاص گفته می شود.

 

لایه ی پیوند داده ( The Data – Link Layer )

لایه ی پیوند – داده * یا Data – Link Layer دومین لایه در مدل OSI است. پروتکل های موجود در این لایه رابط سخت افزار و نرم افزار شبکه هستند. مهم ترین وظیفه ی این لایه اینست که خط فیزیکی ارتباطی را به یک خط ارتباطی بدون خطا برای لایه ی بالاتر تبدیل کند.

 پروتکل های این لایه اطلاعات دریافتی از لایه ی Network را برای انتقال روی شبکه بسته بندی می کنند،لایه ی D-L این کار را با تقسیم کردن داده های دریافتی به قاب های مشخص که دارای حجم چند صد یا هزار بایتی می باشند و انتقال آنها توسط لایه ی Physical انجام می دهد.این قابها و یا بسته های کوچک را Frame داده یا Data Frame می نامند.

مسئله ی دیگری که در طراحی این لایه و حتی لایه های بالاتر عنوان می شود، هماهنگ کردن یک گیرنده ی کند با یک فرستنده ی سریع است، به این منظور طراحان مکانیزمی را مطرح کردند که به وسیله ی آن سیستم فرستنده در هر لحظه از مقدار بافر Buffer ( حافظه موقتی ) سیستم گیرنده مطلع باشد. در اکثر مواقع دو ویژگی که مطرح شد، یعنی کنترل جریان و مقابله با خطا، با هم ادغام می گردد.

برای پیاده سازی یک پروتکل لایه ی D-L به سخت افزار و نرم افزارهایی نیاز داریم بعنوان مثال رابط شبکه یا NIC ، درایورهای آداپتور شبکه که به صورت نرم افزار ارائه می شود، کابل ها و سخت افزارهای دیگری که برقرارکننده ی دیگر اتصالات شبکه هستند.

پروتکل های لایه ی D-L شامل 3 بخش اصلی به ترتیب زیر است:

  • قالبی برای Frame
  • مکانیزمی برای کنترل دستیابی به رسانه ی شبکه ( MAC )
  • مشخصات لایه ی Physical

در این جلسه به ترتیب به شرح کامل هر کدام از این 3 بخش می پردازیم.

 

مشاهده همه افزودن یک یادداشت
شما
دیدگاه خود را وارد کنید

کپی رایت آکادمی ITperfection.