آموزش CCNA – درس اول (مقدمات شبکه و لایه های OSI)


شبکه کامپیوتری یک شبکه ارتباطی است که از طریق Media، قابلیت به اشتراک گذاری منابع و اطلاعات را ممکن می سازد. (منظور از media بستر های ارتباطی نظیر کابل شبکه و … می باشد.) Node ها در شبکه های کامپیوتری توسط media (کابل – وایرلس – …) به یک دیگر متصل بوده و از یک سری قوانین خاص جهت انتقال اطلاعات پیروی می کنند. همچنین  ارسال/دریافت Data در این شبکه ها، در فرم Packet انجام می گردد.

وقتی شما به اینترنت متصل می شوید می توان گفت که کامپیوتر شما عضو بزرگترین شبکه کامپیوتری دنیا (اینترنت) شده است. همچنین اگر شما از خانه یا محل کار به اینترنت متصل شده اید، کامپیوتر شما عضو شبکه LAN که همان Local Area Network است نیز شده است.

ConceptDraw-Computer-and-Networks-solution-example-Common-network-diagram

در مثال بالا، کامپیوتر ها به Router و Router به اینترنت متصل است. کامپیوتر ها می توانند با استفاده از Protocol های اینترنتی نظیر Http و Dns و… با اینترنت تبادل دیتا نمایند.

برای اتصال دو کامپیوتر به هم از Switch استفاده می نمائیم. در اصل Switch یک نقطه مرکزی برای تمامی کامپیوتر های متصل به LAN به حساب می آید.

switches-catalyst-2960-48tc-s-switch

مدل هفت لایهOSI

دانستن مدل OSI یا Open Systems Interconnection همانند دانستن اصول و مفاهیم پایه در علم ریاضیات دارای اهمیت است. این مدل دارای 7 لایه است که به شرح آنها می پردازیم.

osimodel

 

لایه هفتم (Application) :

بالاترین لایه در مدل مرجع OSI لایه کاربرد یا Application است. اولین نکته ای که در خصوص لایه کاربرد یا Application باید بدانید این است که به هیچ عنوان این لایه با نرم افزارهای کاربردی ارتباطی ندارد و صرفا یک تشابه اسمی است. در عوض این لایه محیطی را ایجاد میکند که نرم افزارهای کاربردی بتوانند از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار کنند. برای اینکه درک بهتری از لایه کاربرد داشته باشید فرض کنید که یک کاربر با استفاده از نرم افزار Internet Explorer قصد دارد از طریق پروتکل FTP یک فایل را در شبکه منتقل کند. در این مورد، لایه Application وظیفه برقراری ارتباط با پروتکل FTP برای انتقال فایل را بر عهده دارد. این پروتکل بصورت مستقیم برای کاربران قابل دسترسی نیست، کاربر بایستی با استفاده از یک نرم افزار رابط مانند Internet Explorer برای برقراری ارتباط با پروتکل مورد نظر تلاش کند. بصورت خلاصه در تعریف کارایی این لایه، می توان گفت که این لایه رابط بین کاربر و شبکه است و تنها قسمتی از این مدل هفت لایه ای است که کاربر تا حدی می تواند با آن ارتباط برقرار کند .

نکته: واحد دیتا در این لایه Data است.

 

لایه ششم (Presentation) :

فعالیت لایه نمایش یا Presentation تا حدی پیچیده است اما همه کارهایی که این لایه انجام می دهد را می توان در یک جمله خلاصه کرد، لایه نمایش اطلاعات را از لایه Application دریافت می کند و در قالبی در می آورد که برای لایه های پایینتر قابل درک باشد. همچنین برعکس این عمل را نیز انجام می دهد. یعنی زمانی که اطلاعاتی از لایه نشست یا Session به این لایه وارد می شود، این اطلاعات را به گونه ای تبدیل می کند که لایه Application بتواند آنها را درک کرده و متوجه شود. دلیل اهمیت این لایه این است که نرم افزارها، اطلاعات را به شیوه ها و اشکال مختلفی نسبت به یکدیگر بر روی شبکه ارسال می کنند. برای اینکه ارتباطات در سطح شبکه ها بتوانند برقرار شوند و به همچنین درستی برقرار شوند، شما بایستی اطلاعات را به گونه ای ساختار دهی کنید که برای همه انواع شبکه ها استاندارد و قابل فهم باشد. بطور خلاصه وظیفه اصلی این لایه قالب بندی اطلاعات یا Formatting اطلاعات است. معمولا فعالیت هایی نظیر رمزنگاری و فشرده سازی از وظایف اصلی این لایه به حساب می آید.

نکته: واحد دیتا در این لایه Data است.

 

لایه پنجم (Session) :

وقتی داده ها به شکلی قابل درک برای ارسال توسط شبکه در آمدند ، ماشین ارسال کننده بایستی یک Session با ماشین مقصد ایجاد کند . منظور از Session دقیقا شبیه ارتباطی است که از طریق تلفن انجام می شود ، شما برای ارسال اطلاعات از طریق تلفن حتما بایستی با شخص مورد نظرتان تماس برقرار کنید .اینجا زمانی است که لایه نشست وارد کار می شود ، این لایه وظیفه ایجاد ، مدیریت و نگهداری و در نهایت خاتمه یک Session را با کامپیوتر مقصد بر عهده دارد .نکته جالب در خصوص لایه نشست این است که بیشتر با لایه کاربرد مرتبط است تا لایه فیزیکی ، شاید فکر کنید که بیشتر Session ها بین سخت افزارها و از طریق لینک های شبکه ایجاد می شوند اما در اصل این نرم افزارهای کاربردی هستند که برای خود Session با نرم افزار مقصد ایجاد میکنند . اگر کاربری از تعدادی نرم افزار کاربردی استفاده میکند ، هر کدام از این نرم افزاها به خودی خود می توانند یک Session با نرم افزار مقصد خود برقرار کنند که هر کدام از این Session ها برای خود یک سری منابع منحصر به فرد دارد.

نکته: واحد دیتا در این لایه Data است.

 

لایه چهارم (Transport) :

لایه انتقال، وظیفه نگهداری و کنترل ریزش اطلاعات یا Flow Control را بر عهده دارد. اگر به خاطر داشته باشید سیستم عامل ویندوز به شما این اجازه را می دهد که همزمان از چنیدن نرم افزار استفاده کنید. خوب همین کار در شبکه نیز ممکن است رخ بدهد، چندین نرم افزار بر روی سیستم عامل تصمیم می گیرند که بصورت همزمان بر روی شبکه اطلاعات خود را منتقل کنند. لایه انتقال اطلاعات مربوط به هر نرم افزار در سیستم عامل را دریافت و آنها را در قالب یک رشته تکی در می آورد. همچنین این لایه وظیفه کنترل خطا و همچنین تصحیح خطا در هنگام ارسال اطلاعات بر روی شبکه را نیز بر عهده دارد. بصورت خلاصه وظیفه لایه انتقال این است که از رسیدن درست اطلاعات از مبدا به مقصد اطمینان حاصل کند، انواع پروتکل های اتصال گرا یا Connection Oriented و غیر اتصال گرا Connection Less در این لایه فعالیت میکنند .

  • اتصال گرا ( connection-oriented ) : مربوط به ارسال در پروتکل تی سی پی ( TCP ) است. در این پروتکل که اتصال گرا می‌باشد وظیفه کنترل با قابلیت اعتماد بالا را دارد.
  • غیر اتصال گرا ( connectionless ) : مربوط به ارسال در پروتکل یو دی پی ( UDP ) است. ( این پروتکل غیر متصل می‌باشد و برخلاف TCP از سرعت بالاتری برخوردار است، اما قابلیت اعتماد به آن کمتر است.

نکته: واحد دیتا در این لایه Segments است.

 

لایه سوم (Network) :

وظیفه لایه شبکه این است که چگونگی رسیدن داده ها به مقصد را تعیین کند . این لایه وظایفی از قبیل آدرس دهی ، مسیریابی و پروتکل های منطقی را عهده دار است . لایه شبکه مسیرهای منطقی یا Logical Path بین مبدا و مقصد ایجاد میکند که به اصطلاح مدارهای مجازی یا Virtual Circuits نامگذاری می شوند ، این مدارها باعث می شوند که هر بسته اطلاعاتی بتواند راهی برای رسیدن به مقصدش پیدا کند . لایه شبکه همچنین وظیفه مدیریت خطا در لایه خود ، ترتیب دهی بسته های اطلاعاتی و کنترل ازدهام را نیز بر عهده دارد .ترتیب بسته های اطلاعاتی بسیار مهم است زیرا هر پروتکلی برای خود یک حداکثر اندازه بسته اطلاعاتی تعریف کرده است . برخی اوقات پیش می آید که بسته های اطلاعاتی از این حجم تعریف شده بیشتر می شوند و به ناچار اینگونه بسته های به بسته های کوچکتری تقسیم می شوند و برای هر کدام از این بسته های اطلاعاتی یک نوبت یا Sequence داده می شود که معلوم شود کدام بسته اول است و کدام بسته دوم و …. به این عدد به اصطلاح Sequence Number هم گفته می شود.
وقتی بسته های اطلاعاتی در مقصد دریافت شدند، در لایه شبکه این Sequence Number ها چک می شود و به وسیله همین Sequence Number است که اطلاعات به حالت اولیه باز میگردند و تبدیل به اطلاعات اولیه می شوند . در صورتی که یکی از این بسته های به درستی دریافت نشود در همان لایه شبکه مشخص می شود که کدام بسته اطلاعاتی دریافت نشده است و طبیعتا مجددا در خواست دریافت بسته داده می شود.

نکته: واحد دیتا در این لایه Packets است.

 

لایه دوم (Data Link) :

لایه انتقال به خودی خود به دو زیر لایه به نام های MAC که مخفف Media Access Control و LLC که مخفف Logical Link Control هست تقسیم می شود. زیر لایه MAC همانطوری که از نامش پیداست شناسه سخت افزاری کامپیوتر که در واقع همان آدرس MAC کارت شبکه است را به شبکه معرفی می کند. MAC آدرس سخت افزاری است که در هنگام ساخت کارت شبکه از طرف شرکت سازنده بر روی کارت شبکه قرار داده می شود و در حقیقت Hard Code می شود. این در حقیقت مهمترین فاکتور در آدرس دهی است و کامپیوترها از طریق آن بسته های اطلاعاتی را دریافت و ارسال می کنند . زیر لایه LLC وظیفه کنترل Frame Synchronization یا یکپارچه سازی فریم ها و همچنین خطایابی در لایه دوم را بر عهده دارد.

نکته: واحد دیتا در این لایه Frames است.

 

لایه اول (Physical) :

لایه فیزیکی در مدل مرجع OSI به ویژگیهای سخت افزاری کارت شبکه، از قبیل زمانبندی و ولتاژ برقی که قرار است در رسانه منتقل شود اشاره می کند. این لایه تعیین میکند که به چه شکل و از چه طریقی و با استفاده از چه رسانه ای قرار است اطلاعات خود را انتقال دهیم. برای مثال رسانه ما سیمی است یا تجهیزات بی سیم ؟ در واقع لایه فیزیکی تعیین میکند که اطلاعات چگونه دریافت و ارسال شوند. عملیات Coding نیز که به معنای تعیین کردن صفر و یک در رسانه است در این لایه انجام می شود.

نکته: واحد دیتا در این لایه Bits است.

 

نویسنده: میلاد خوشدل
کپی تنها با ذکر نام ریجاکس و لینک زیر مجاز است.
لینک: http://blog.regux.com/learning-course/ccna-learning/learn-ccna-lesson-1-neworking-basics-and-osi-layers
“برخی از موارد، از سایت ویکی پدیا برگرفته شده است.”

میلاد خوشدل

در حوزه‌ی امنیت وب و شبکه فعالیت می کند، عاشق پارکور است و مدیریت دیتاسنتر، امن سازی شبکه های مخابراتی و کابلی و برنامه نویسی وب و موبایل از تجارب کاری او می باشد. او در حال حاضر بنیانگذار ریجاکس است.

  1. پاسخ

    سلام روز بخیر
    قبلا ازتون دعوتتون کرده بودم برای عضویت در گروه جامعه وبمستران
    مهندس چرا نیومدی توی گروه
    خوشحال میشیم تشریف بیارید و دوستان دیگه تبادل اطلاعات داشته باشیم
    گروه جامعه وب مستر ها

    1. پاسخ

      با سلام
      قبلا هم خدمتتون عرض کردم لینک نمیتونه توی کامنت ها قرار بگیره، میتونید اسم کانالتون رو بذارید تا بقیه دوستان هم اگه تمایل داشتن استفاده کنن.

نظر خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

19 − دو =


تگ های html مجاز به استفاده می باشند: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

ارسال یک پیام