يحدد نموذج ربط الأنظمة المفتوحة (OSI) إطار عمل للشبكات لتنفيذ البروتوكولات في طبقات ، مع تمرير التحكم من طبقة إلى أخرى. يتم استخدامه بشكل أساسي اليوم كأداة تعليمية. يقسم من الناحية المفاهيمية بنية شبكة الكمبيوتر إلى 7 طبقات في تقدم منطقي.
تتعامل الطبقات السفلية مع الإشارات الكهربائية وقطع البيانات الثنائية وتوجيه هذه البيانات عبر الشبكات. تغطي المستويات الأعلى طلبات الشبكة واستجاباتها ، وتمثيل البيانات ، وبروتوكولات الشبكة ، كما يُرى من وجهة نظر المستخدم.
تم تصميم نموذج OSI في الأصل على أنه بنية قياسية لبناء أنظمة الشبكات ، وتعكس العديد من تقنيات الشبكات الشائعة اليوم التصميم متعدد الطبقات لـ OSI.
الطبقة المادية
في الطبقة الأولى ، تكون الطبقة المادية لنموذج OSI مسؤولة عن النقل النهائي لبتات البيانات الرقمية من الطبقة المادية لجهاز الإرسال (المصدر) عبر وسائط اتصالات الشبكة إلى الطبقة المادية للمستقبل (الوجهة) الجهاز
تتضمن أمثلة تقنيات الطبقة 1 كبلات ومحاور إيثرنت. أيضًا ، المحاور والمكررات الأخرى هي أجهزة شبكة قياسية تعمل في الطبقة المادية ، مثل موصلات الكابلات.
في الطبقة المادية ، يتم إرسال البيانات باستخدام نوع الإشارة التي يدعمها الوسيط المادي: الفولتية الكهربائية أو ترددات الراديو أو نبضات الأشعة تحت الحمراء أو الضوء العادي.
طبقة ارتباط البيانات
عند الحصول على البيانات من الطبقة المادية ، تقوم طبقة ارتباط البيانات بالتحقق من أخطاء الإرسال المادية وحزم البتات في إطارات البيانات. تدير طبقة ارتباط البيانات أيضًا مخططات العنونة المادية مثل عناوين MAC لشبكات Ethernet ، وتتحكم في وصول أجهزة الشبكة إلى الوسيط المادي.
نظرًا لأن طبقة ارتباط البيانات هي الطبقة الأكثر تعقيدًا في نموذج OSI ، فغالبًا ما يتم تقسيمها إلى جزأين: التحكم في الوصول إلى الوسائط الطبقة الفرعية و التحكم في الارتباط المنطقي طبقة فرعية.
طبقة الشبكة
تضيف طبقة الشبكة مفهوم التوجيه فوق طبقة ارتباط البيانات. عند وصول البيانات إلى طبقة الشبكة ، يتم فحص عناوين المصدر والوجهة الموجودة داخل كل إطار لتحديد ما إذا كانت البيانات قد وصلت إلى وجهتها النهائية. إذا وصلت البيانات إلى الوجهة النهائية ، تقوم الطبقة 3 بتنسيق البيانات في حزم يتم تسليمها إلى طبقة النقل. خلاف ذلك ، تقوم طبقة الشبكة بتحديث عنوان الوجهة وتدفع الإطار لأسفل إلى الطبقات السفلية.
لدعم التوجيه ، تحتفظ طبقة الشبكة بالعناوين المنطقية مثل عناوين IP للأجهزة الموجودة على الشبكة. تدير طبقة الشبكة أيضًا التعيين بين هذه العناوين المنطقية والعناوين الفعلية.في شبكات IPv4 ، يتم إجراء هذا التعيين من خلال بروتوكول تحليل العنوان (ARP) ؛ يستخدم IPv6 بروتوكول اكتشاف الجوار (NDP).
طبقة النقل
توفر طبقة النقل البيانات عبر اتصالات الشبكة. يعد TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) و UDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم) أكثر الأمثلة شيوعًا لبروتوكولات شبكة النقل من الطبقة الرابعة. قد تدعم بروتوكولات النقل المختلفة مجموعة من القدرات الاختيارية ، بما في ذلك استعادة الأخطاء والتحكم في التدفق ودعم إعادة الإرسال.
طبقة الجلسة
تدير طبقة الجلسة تسلسل وتدفق الأحداث التي تبدأ وتقطع اتصالات الشبكة. في الطبقة 5 ، تم تصميمه لدعم أنواع متعددة من الاتصالات التي يمكن إنشاؤها ديناميكيًا وتشغيلها عبر الشبكات الفردية.
طبقة العرض
طبقة العرض لها أبسط وظيفة لأي قطعة من نموذج OSI. في الطبقة 6 ، يتعامل مع معالجة بناء الجملة لبيانات الرسائل مثل تحويلات التنسيق والتشفير / فك التشفير اللازم لدعم طبقة التطبيق فوقها.
طبقة التطبيق
توفر طبقة التطبيق خدمات الشبكة لتطبيقات المستخدم النهائي. خدمات الشبكة هي بروتوكولات تعمل مع بيانات المستخدم. على سبيل المثال ، في تطبيق مستعرض الويب ، يقوم بروتوكول طبقة التطبيق HTTP بحزم البيانات المطلوبة لإرسال محتوى صفحة الويب وتلقيه. توفر هذه الطبقة 7 بيانات (وتحصل على البيانات من) طبقة العرض.
