logo

דגם OSI

  • OSI מייצג פתח חיבור מערכת הוא מודל התייחסות המתאר כיצד מידע מיישום תוכנה באחד מַחשֵׁב עובר דרך מדיום פיזי ליישום התוכנה במחשב אחר.
  • OSI מורכב משבע שכבות, וכל שכבה מבצעת פונקציית רשת מסוימת.
  • מודל OSI פותח על ידי ארגון התקינה הבינלאומי (ISO) בשנת 1984, והוא נחשב כיום כמודל ארכיטקטוני לתקשורת בין מחשבים.
  • מודל OSI מחלק את כל המשימה לשבע משימות קטנות יותר וניתנות לניהול. לכל שכבה מוקצה משימה מסוימת.
  • כל שכבה היא עצמאית, כך שניתן לבצע משימה שהוקצתה לכל שכבה באופן עצמאי.

מאפיינים של מודל OSI:

דגם OSI
  • מודל OSI מחולק לשתי שכבות: שכבות עליונות ושכבות תחתונות.
  • השכבה העליונה של מודל ה-OSI עוסקת בעיקר בבעיות הקשורות לאפליקציות, והן מיושמות רק בתוכנה. שכבת האפליקציה היא הקרובה ביותר למשתמש הקצה. גם משתמש הקצה וגם שכבת האפליקציה מקיימים אינטראקציה עם יישומי התוכנה. שכבה עליונה מתייחסת לשכבה שמעל שכבה אחרת.
  • השכבה התחתונה של מודל ה-OSI עוסקת בבעיות העברת הנתונים. שכבת קישור הנתונים והשכבה הפיזית מיושמות בחומרה ובתוכנה. השכבה הפיזית היא השכבה הנמוכה ביותר של מודל OSI והיא הקרובה ביותר למדיום הפיזי. הרובד הפיזי אחראי בעיקר על הצבת המידע על המדיום הפיזי.

7 שכבות של דגם OSI

ישנן שבע שכבות OSI. לכל שכבה יש פונקציות שונות. להלן רשימה של שבע שכבות:

  1. שכבה פיזית
  2. שכבת קישור נתונים
  3. שכבת רשת
  4. שכבת תחבורה
  5. שכבת הפעלה
  6. שכבת מצגת
  7. שכבת היישום
דגם OSI

1) רובד פיזי

דגם OSI
  • הפונקציונליות העיקרית של השכבה הפיזית היא העברת הסיביות הבודדות מצומת אחד לצומת אחר.
  • זוהי השכבה הנמוכה ביותר של מודל OSI.
  • הוא יוצר, שומר ומנטרל את הקשר הפיזי.
  • הוא מפרט את מפרטי ממשק הרשת המכניים, החשמליים והפרוצדורליים.

פונקציות של שכבה פיזית:

    תצורת קו:הוא מגדיר את הדרך בה ניתן לחבר שני מכשירים או יותר פיזית.העברת נתונים:הוא מגדיר את מצב השידור אם הוא מצב סימפלקס, חצי דופלקס או דופלקס מלא בין שני המכשירים ברשת. טופולוגיה :הוא מגדיר את האופן שבו מסודרים התקני רשת.אותות:הוא קובע את סוג האות המשמש להעברת המידע.

2) שכבת קישור נתונים

דגם OSI
  • שכבה זו אחראית להעברת מסגרות נתונים ללא שגיאות.
  • זה מגדיר את הפורמט של הנתונים ברשת.
  • הוא מספק תקשורת אמינה ויעילה בין שני מכשירים או יותר.
  • היא אחראית בעיקר על הזיהוי הייחודי של כל מכשיר השוכן ברשת מקומית.
  • הוא מכיל שתי שכבות משנה:
      שכבת בקרת קישור לוגי
      • הוא אחראי על העברת החבילות לשכבת הרשת של המקלט שמקבל.
      • זה מזהה את הכתובת של פרוטוקול שכבת הרשת מהכותרת.
      • זה גם מספק בקרת זרימה.
  • שכבת בקרת גישה למדיה
    • שכבת בקרת גישה למדיה היא קישור בין שכבת בקרת קישור לוגי לשכבה הפיזית של הרשת.
    • הוא משמש להעברת החבילות דרך הרשת.

פונקציות של שכבת ה-Data-link

    צִלוּעַ:שכבת קישור הנתונים מתרגמת את זרם הסיביות הגולמי של הפיזי למנות הידועות בשם Frames. שכבת קישור הנתונים מוסיפה את הכותרת והטריילר למסגרת. הכותרת שמתווספת למסגרת מכילה את יעד החומרה וכתובת המקור.
דגם OSI
    כתובת פיזית:שכבת קישור הנתונים מוסיפה כותרת למסגרת המכילה כתובת יעד. המסגרת מועברת לכתובת היעד המוזכרת בכותרת.בקרת זרימה:בקרת זרימה היא הפונקציונליות העיקרית של שכבת ה-Data-link. זוהי הטכניקה שבאמצעותה קצב הנתונים הקבוע נשמר משני הצדדים כך שאף נתונים לא ייפגמו. זה מבטיח שתחנת המשדר כגון שרת עם מהירות עיבוד גבוהה יותר לא תעלה על תחנת המקבל, עם מהירות עיבוד נמוכה יותר.בקרת שגיאות:בקרת שגיאות מושגת על ידי הוספת ערך מחושב CRC (בדיקת יתירות מחזורית) המוצבת לטריילר של שכבת ה-Data link אשר מתווספת למסגרת ההודעה לפני שהיא נשלחת לשכבה הפיזית. אם נראה שמתרחשת שגיאה כלשהי, אז המקלט שולח את האישור לשידור החוזר של הפריימים הפגומים.בקרת גישה:כאשר שני התקנים או יותר מחוברים לאותו ערוץ תקשורת, אזי נעשה שימוש בפרוטוקולי שכבת קישור הנתונים כדי לקבוע לאיזה מכשיר יש שליטה על הקישור בזמן נתון.

3) שכבת רשת

דגם OSI
  • זוהי שכבה 3 שמנהלת את הכתובת למכשירים, עוקבת אחר מיקום המכשירים ברשת.
  • הוא קובע את הנתיב הטוב ביותר להעברת נתונים ממקור ליעד בהתבסס על תנאי הרשת, עדיפות השירות וגורמים אחרים.
  • שכבת קישור הנתונים אחראית על ניתוב והעברת החבילות.
  • נתבים הם מכשירי שכבה 3, הם מצוינים בשכבה זו ומשמשים לספק את שירותי הניתוב בתוך עבודת אינטרנט.
  • הפרוטוקולים המשמשים לניתוב תעבורת הרשת ידועים בשם פרוטוקולי שכבת רשת. דוגמאות לפרוטוקולים הם IP ו-Ipv6.

פונקציות של שכבת רשת:

    עבודה באינטרנט:עבודה באינטרנט היא האחריות העיקרית של שכבת הרשת. הוא מספק חיבור לוגי בין מכשירים שונים.כתובת:שכבת רשת מוסיפה את כתובת המקור והיעד לכותרת המסגרת. הכתובת משמשת לזיהוי המכשיר באינטרנט.ניתוב:ניתוב הוא המרכיב העיקרי בשכבת הרשת, והוא קובע את הנתיב האופטימלי הטוב ביותר מתוך הנתיבים המרובים מהמקור ליעד.אריזת מנות:שכבת רשת מקבלת את החבילות מהשכבה העליונה וממירה אותן לחבילות. תהליך זה ידוע בשם Packetizing. זה מושג על ידי פרוטוקול אינטרנט (IP).

4) שכבת תחבורה

דגם OSI
  • שכבת התעבורה היא שכבה 4 מבטיחה שהודעות מועברות לפי סדר שליחתן ואין שכפול נתונים.
  • האחריות העיקרית של שכבת ההובלה היא להעביר את הנתונים באופן מלא.
  • הוא מקבל את הנתונים מהשכבה העליונה וממיר אותם ליחידות קטנות יותר המכונה מקטעים.
  • ניתן לכנות שכבה זו כשכבה מקצה לקצה מכיוון שהיא מספקת חיבור נקודה לנקודה בין מקור ליעד כדי לספק את הנתונים בצורה מהימנה.

שני הפרוטוקולים המשמשים בשכבה זו הם:

    פרוטוקול בקרת שידור
    • זהו פרוטוקול סטנדרטי המאפשר למערכות לתקשר דרך האינטרנט.
    • הוא יוצר ושומר על קשר בין מארחים.
    • כאשר נתונים נשלחים דרך חיבור ה-TCP, פרוטוקול ה-TCP מחלק את הנתונים ליחידות קטנות יותר המכונות מקטעים. כל קטע נוסע דרך האינטרנט באמצעות מספר מסלולים, והם מגיעים לפי סדרים שונים ליעד. פרוטוקול בקרת השידור מסדר מחדש את החבילות בסדר הנכון בקצה המקבל.
    פרוטוקול יחידת נתונים של משתמש
    • User Datagram Protocol הוא פרוטוקול שכבת תחבורה.
    • זהו פרוטוקול הובלה לא אמין שכן במקרה זה המקלט אינו שולח שום אישור כאשר החבילה מתקבלת, השולח אינו ממתין לשום אישור. לכן, זה הופך פרוטוקול לבלתי אמין.

פונקציות של שכבת תחבורה:

    כתובת נקודת שירות:מחשבים מריצים מספר תוכנות בו זמנית בשל סיבה זו, העברת נתונים מהמקור ליעד לא רק ממחשב אחד למחשב אחר אלא גם מתהליך אחד לתהליך אחר. שכבת התחבורה מוסיפה את הכותרת המכילה את הכתובת הידועה ככתובת נקודת שירות או כתובת יציאה. האחריות של שכבת הרשת היא להעביר את הנתונים ממחשב אחד למחשב אחר ואחריות שכבת התעבורה היא להעביר את ההודעה לתהליך הנכון.פילוח והרכבה מחדש:כאשר שכבת התעבורה מקבלת את ההודעה מהשכבה העליונה, היא מחלקת את ההודעה למספר קטעים, ולכל קטע מוקצה מספר רצף שמזהה כל קטע באופן ייחודי. כאשר ההודעה הגיעה ליעד, שכבת התחבורה מרכיבה מחדש את ההודעה על סמך מספרי הרצף שלהן.בקרת חיבור:שכבת התחבורה מספקת שני שירותים שירות מכוון חיבור ושירות ללא חיבור. שירות ללא חיבור מתייחס לכל מקטע כאל חבילה בודדת, וכולם נוסעים במסלולים שונים כדי להגיע ליעד. שירות מכוון חיבור יוצר חיבור עם שכבת ההובלה במכונת היעד לפני מסירת החבילות. בשירות מכוון חיבור, כל החבילות נוסעות במסלול היחיד.בקרת זרימה:שכבת ההובלה אחראית גם על בקרת הזרימה אך היא מבוצעת מקצה לקצה ולא על פני קישור בודד.בקרת שגיאות:שכבת ההובלה אחראית גם על בקרת שגיאות. בקרת שגיאות מתבצעת מקצה לקצה ולא על פני הקישור הבודד. שכבת העברת השולח מבטיחה שההודעה תגיע ליעד ללא כל שגיאה.

5) שכבת הפעלה

דגם OSI
  • זוהי שכבה 3 במודל OSI.
  • שכבת ה-Session משמשת לביסוס, תחזוקה וסנכרון של האינטראקציה בין התקנים מתקשרים.

פונקציות של שכבת הפגישה:

    בקרת דיאלוג:שכבת הפגישה פועלת כבקר דיאלוג שיוצר דיאלוג בין שני תהליכים או שאנו יכולים לומר שהיא מאפשרת תקשורת בין שני תהליכים שיכולים להיות חצי דופלקס או דופלקס מלא.סִנכְּרוּן:שכבת הפגישה מוסיפה כמה נקודות ביקורת בעת העברת הנתונים ברצף. אם מתרחשת שגיאה כלשהי באמצע העברת הנתונים, השידור יתבצע שוב מהמחסום. תהליך זה ידוע בשם סנכרון ושחזור.

6) שכבת מצגת

דגם OSI
  • שכבת מצגת עוסקת בעיקר בתחביר ובסמנטיקה של המידע המוחלף בין שתי המערכות.
  • הוא פועל כמתרגם נתונים עבור רשת.
  • שכבה זו היא חלק ממערכת ההפעלה הממיר את הנתונים מפורמט מצגת אחד לפורמט אחר.
  • שכבת המצגת ידועה גם כשכבת התחביר.

פונקציות של שכבת מצגת:

    תִרגוּם:התהליכים בשתי מערכות מחליפים את המידע בצורה של מחרוזות תווים, מספרים וכן הלאה. מחשבים שונים משתמשים בשיטות קידוד שונות, שכבת המצגת מטפלת בשילוב בין שיטות הקידוד השונות. זה ממיר את הנתונים מפורמט תלוי שולח לפורמט נפוץ ומשנה את הפורמט הנפוץ לפורמט תלוי מקלט בקצה המקבל.הצפנה:יש צורך בהצפנה כדי לשמור על פרטיות. הצפנה היא תהליך של המרת המידע המועבר על ידי השולח לצורה אחרת ושליחת ההודעה המתקבלת דרך הרשת.דְחִיסָה:דחיסת נתונים היא תהליך של דחיסת הנתונים, כלומר, הוא מפחית את מספר הביטים שיש להעביר. דחיסת נתונים חשובה מאוד במולטימדיה כמו טקסט, אודיו, וידאו.

7) שכבת יישום

דגם OSI
  • שכבת יישום משמשת חלון למשתמשים ולתהליכי יישום לגישה לשירות רשת.
  • הוא מטפל בנושאים כמו שקיפות רשת, הקצאת משאבים וכו'.
  • שכבת יישום אינה יישום, אך היא מבצעת את פונקציות שכבת היישום.
  • שכבה זו מספקת את שירותי הרשת למשתמשי הקצה.

פונקציות של שכבת היישום:

    העברת קבצים, גישה וניהול (FTAM):שכבת אפליקציה מאפשרת למשתמש לגשת לקבצים במחשב מרוחק, לאחזר את הקבצים ממחשב ולנהל את הקבצים במחשב מרוחק.שירותי דואר:שכבת אפליקציה מספקת את המתקן להעברת דוא'ל ואחסון.
  • שירותי ספרייה: אפליקציה מספקת את מקורות מסד הנתונים המבוזרים ומשמשת לספק מידע גלובלי זה על אובייקטים שונים.