OSI (Open System Interconnection) انواع هفت لایه

یک معماری لایه ای که سطوح خدمات و انواع ارتباطات را برای کامپیوتر هایی که از طریق یک شبکه ارتباطی به تبادل اطلاعات می پردازند استاندارد میکند                                                                            
مدل مرجع ارتباطات بین کامپیوتری را به هفت لایه یا سطح تقسیم میکند و هر یک از آنها بر اساس استانداردهای موجود در سطوح زیرین بنا میشوند پایین ترین لایه تنها با ارتباطهای سخت افزاری سرو کار دارد,بالاترین سطح نیز در سطح برنامه کاربردی به ارتباطات نرم افزاری می پردازد.این مدل یک برنامه کاری اساسی است که برای آن طراحی شده تا به ایجاد نرم افزار و سخت افزارهای شبکه سازی یاری کند

هفت لایه مدل مرجعِ OSI به قرار زیر می باشد

• 1.Physical layer

  2.Data Link layer

  3.Network layer

  4.Transport layer

  5.Session layer

  6.Presentation layer

  7.Application layer

لایه کاربردی

این لایه در واقع بالاترین لایه در مدل مرجع است.این لایه دارای سیگنالهایی است که کارهای مفیدی برای کاربر انجام می دهنداز جمله انتقال فایل یا دستیابی به یک کامپیوتر راه دور.
دو عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
آغاز کردن یک رویداد
نمایش خروجی
فرض را بر این بگذارید پنجره یاهو مسنجر باز است و شما متن مورد نظررا نوشته اید زمانی که کلید ورود را میزنیدآن زمانی است که رویداد شروع به آغاز(راه اندازی)میکند زمانی است که طرف مقابل متن مورد نظر شما را مشاهده میکند نمایش خروجی مثالهایی که برای این لایه موجود می باشد عبارتند از:
HTTP,FTP,Telnet,Pop3,SMTP

لایه نمایش

دو عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
ارائه دادن اطلاعات در مبدا و مقصد با قالبی مشابه
رمز گذاری اطلاعات در مبدا و آشکار سازی اطلاعات در مقصد
فرمتی که در مبدا ارائه می دهیم همان فرمت را در مقصد دریافت میکنیم بفرض اگر در مبدا فایل عکس باشد در مقصد هم عکس دریافت میشود با توجه به گستردگی شبکه جهانی بوسیله رمز گذاری اطلاعات می توانیم مطمئن شویم که اطلاعات مورد نظر بصورت مطمئن به مقصد می رسد.
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
bmp, jpeg, text, asci

لایه جلسه

این لایه وظیفه مدیریت جزئیاتی را بر عهده دارد که دو وسیله ارتباطاتی می بایست درباره آن توافق نمایند
سه عملکرمهم در این لایه عبارتند از:
آغاز کردن جلسه
اداره وو نگهداری جلسه
متوقف کردن جلسه
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
ATM servers ,SQL servers ,oracle servers

لایه انتقال

این لایه مسئول کیفیت خدمات و مسئول تحویل درست اطلاعات است
سه عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
دایر کردن اتصال نقطه به نقطه
بازیابی خطا
انتقال دادن اطلاعات
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
online song ,TCP/UDP

لایه شبکه

این لایه تضمین میکند که اطلاعات به مقصد مورد نظر می رسند.
دوعملکرمهم در این لایه عبارتند از:
Routing
Route Convergence
Routing
فرآیند هدایت بسته ها در بین شبکه ها از مبدا به مقصد را گویند
Routing انواع مختلف عبارتند از:

1.RIP(Routing Information Protocol)
2.IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)
3.EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
4.OSPF(Open Shortest Path First)
Route Convergence زمانی است که توسط روتر برای به روز در آوردن تغییرات در تمامی روترها گرفته میشود
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
IP,IPX,APPLETALK

لایه پیوند داده

این لایه بسته بندی و نشانی دهی داده ها و مدیریت جریان انتقالات است
دوعملکرمهم در این لایه عبارتند از:
ایجاد توانایی انتقال داده در یک فرم منسجم و قابل رمز گشایی روی رسانه
کشف خطا
در این لایه دو زیر لایه وجود دارد

MAC (Media Access Controller)
LLC (Logical Link Control)

MAC
این لایه فرعی دستیابی به شبکه فیزیکی را مدیریت میکند قاب ها را از یکدیگر جدا میکند و خطاها را مدیریت میکند
LLC
مسئولیت مدیریت پیوندهای ارتباطاتی و ترافیک قاب ها را بر عهده دارد.
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
Switch ,Bridge

نخستین یا پایین ترین لایه از هفت لایه مدل مرجع است که برای استانداردسازی ارتباطات بین کامپیوترهااست . این لایه کاملا سخت افزارگرا است و با تمامی جنبه های مربوط به تثبیت و نگهداشت یک پیوند فیزیکی بین کامپیوترها سرو کار دارد. کابل بندی سیگنال های الکتریکی و اتصالات مکانیکی از جمله مواردی هستند که مطابق با مشخصات این لایه تعیین می شوند
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
port,cables,RJ45,hubs,repeaters

Cabling نحوه اتصال کابل شبکه , co-axial cable,TP,STP(Unshielded Twisted Pair),Fiber optical

انواع کابل های شبکه

1.co-axial cable
کابل کواکسل (کابل هم محور) انعطاف پذیر با دو هادی متشکل از یک سیم مسی,یک لایه عایق محافظ ,روکش تابیده شده فلزی ویک محافظ خارجی با مواد مقاوم در برابر آتش تشکیل شده است کابلهای هم محور به طور گسترده ای در شبکه قرار میگیرند این کابلها همچون سیمهای مورد استفاده در تلویزیون کابلی است

TP cable (Twisted Pair

کابل زوج به هم تابیده کابلی متشکل از دو رشته سیم عایق دار جداگانه که به هم تابیده شده اند این کابل برای کاهش تداخل سیگنالهای حاصل از منابع رادیویی است یکی از این دو سیم سیگنال حساس را حمل میکند و دیگری سیم زمین است کابل کواکسل (کابل هم محور) انعطاف پذیر با دو هادی متشکل از یک سیم مسی,یک کابل زوج به هم تابیده به دو نوع دسته بندی میشوند

STP (Shielded Twisted Pair)
UTP (Unshielded Twisted Pair)

STP (Shielded Twisted Pair)

کابلی متشکل از یک یا چند جفت سیم بهم تابیده و روکشی از فویل و رشته مسی تاباندن باعث میشود که جفت سیمها تداخلی برای یکدیگر بوجود نیاورند و روکش هم از که جفت سیمها تداخلی برای یکدیگر بوجود نیاورند و روکش هم از تداخل خارجی از تداخل خارجی جلوگیری میکند.بنابراین میتوان از آن برای انتقال سریع جهت فواصل طولانی بکار برد

UTP (Unshielded Twisted Pair)
کابلی متشکل از یک یا چند جفت سیم بهم تابیده که فاقد حفاظ است.این کابل ها انعطاف پذیرتر ازکابلهای زوج بهم تابیده حفاظ دار هستند همچنین ارزانتر هست و فضای کمتری را نیز اشغال میکنند اما پهنای باند آنها کمتر است

Fiber optical cable

کابل فیبر نوری نوعی کابل است که در شبکه ها مورد استفاده قرار میگبرد و سیگنالها را بصورت نوری منتقل میکند ,بر خلاف کابلهای هم محوروزوج بهم پیچیده که آنها رابه صورت الکتریکی انتقال می دهد.قلب هدایت کننده نوردر این کابلها شیشه یا فیبر پلاستیکی است که هسته نامیده می شود
ایت هسته توسط لایه منحرف کننده ای به نام Claddingپلاستیکی است که هسته نادیده میشود احاطه شده که نور را گیرانداخته و در امتداد فیبر مرکزی هدایت می کنند هسته و لایه پیرامون آن بالایه دیگری از جنس پلاستیک یا پلاستیک گونه به نام روکش احاطه شده است.این کابل ها می توانند سیگنال ها را با سرعت 2 گیگابیت در ثانیه انتقال دهندچون این کابل ها به جای الکتریسیته نور را انتقال می دهند در مقابل استراق سمع نیز مصون هستند

  انواع سیم کشی TP Cable

straight-through cable

برای اتصال دستگاههای غیرمشابه از این نوع کابل شبکه استفاده میشود. نظیر
switch-pc
hub-pc
router-switch
router-hub

رنگ بندی این نوع کابل

1.White.Orange 1.White.Orange
2.Orange 2.Orange
3.White.green 3.White.green
4.Blue 4.Blue
5.White.Blue 5.White.Blue
6.Green 6.Green
7.White.Brown 7.White.Brown
8.Brown 8.Brown

cross-over cable

برای اتصال دستگاههای مشابه نظیر
pc-pc
switch-switch
hub-hub
router-router


همچنین این دو استثنا
Router-pc
hub-Switch

1.White.Orange 1.white.Green
2.Orange 2.Green
3.White.green 3.White.Orange
4.Blue 4.Blue
5.White.Blue 5.White.Blue
6.Green 6.Orange
7.White.Brown 7.White.Brown
8.Brown 8.Brown

Roll-Over cable

برای اتصال بین کامپیوتر به روتر و یا سوئیچ از این نوع کابل شبکه استفاده میشود

Pc-router
pc-switch

رنگ بندی این نوع کابل

1.White.Orange 1.Brown
2.Orange 2.white.Brown
3.White.green 3.Green
4.Blue 4.White.Blue
5.White.Blue 5.Blue
6.Green 6.White.Green
7.White.Brown 7.Orange
8.Brown 8.White.Orange

LAN Technologies,Ethernet,CSMA/CD,Token Ring,Token Passing,FDDIاستاندارد

آموزش شبکه محلی LAN-
(Local Area Network گروهی از کامپیوترها و وسایل دیگر در منطقه نسبتا محدودی قرار گرفته و با وسیله ارتباطاتی به یکدیگر متصل می شوندتا هر وسیله بتواند با دیگر وسایل شبکه به تبادل اطلاعات بپردازد شبکه محلی عموما از کامپیوترهای شخصی و منابع مشترک دیگری چون چاپگرهای لیزری و دیسک های سخت بزرگ تشکیل می شوند به وسایل موجود در شبکه محلی گره گفته میشود گره ها با استفاده از کابل به یکدیگر متصل میشوند و پیامها از طریق این کابلها انتقال می یابند


شبکه های محلی به منظورهای زیر ساخته شده اند:
1.بکار انداختن در یک ناحیه جغرافیایی محدود
2.اجازه دسترسی چندگانه به رسانه پهنای باند بالا
3.کنترل اختصاصی شبکه تحت مدیریت محلی
4.فراهم ساختن اتصال تمام وقت به سرویسهای محلی
5.اتصال فیزیکی وسیله های مجاور

سه تکنولوژي LAN محبوب عبارتند از:

Ethernet (اترنت)
استاندارد IEEEشماره 80213 که برای شبکه های مجادله است اترنت از توپولوژی باس یا ستاره ای استفاده میکند و برای کنترل ترافیک خط ارتباطی بر شکلی از دستیابی متکی است که CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection نام دارد. گره های شبکه به وسیله کابل هم محور فیبر نوری یا سیم زوج به هم تابیده به یکدیگرمتصل میشوند.داده ها در قاب هایی با طول متغییر انتقال می یابد که علاوه بر حداکثر 1500 بایت از داده ها اطلاعات تحویل و کنترل نیز در آنها قرار میگیرد. استاندارد اترنت انتقال 10 مگابیت در ثانیه برای باند پایه فراهم میکند

اشکال مختلف اترنت :
Thin Ethernet
Thick Ethernet
10 Base2
10 Base5
10 Base-F
10 Base-T


CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection

پروتکلی در شبکه ها که شرایطی را که دو یا چند گره اقدام به ارسال همزمان نموده و سبب به وجود آمدن تصادم می شوند مدیریت میکند.در این پروتکل گره های موجود در شبکه بر خط شبکه نظارت نموده و تنها زمانی اقدام به ارسال داده ها می کنند که خط مشغول نباشد.اگر گره دیگری از خط استفاده نماید و سبب به وجود آمدن تصادم شود هر دو گره ارسال داده ها را متوقف خواهند کرد.برای اجتناب از تصادم هر دو گره مدتی صبر نموده(مدت زمانی که گره هادر انتظار می مانند تصادفی است) و سپس اقدام به ارسال مجدد می کنند


Token Ring Network
یک شبکه محلی حلقوی با روش ارسال نشانه که توسط IBMتولید شده و با سرعت 4 مگا بیت در ثانیه کار میکند در صورت استفاده از سیمهای تلفن استاندارد حداکثر 72 وسیله را میتوان به شبکه متصل نمود در صورت استفاده از سیمهای زوج بهم تابیده محافظ دار شبکه قادر به پشتیبانی از 260 وسیله است.اگر چه این شبکه بر اساس همبندی حلقوی ساخته شده است اما از کلاسترهای ستاره ای شکلی استفاده می کند که حداکثر 8 ایستگاه کاری به MSAU (Multi station Access Unit) متصل شده و خود آن نیز به حلقه اصلی متصل می شود.این شبکه به گونه ای طراحی شده تا بتوان از ریز کامپیوترها مینی کامپیوترها و کامپیوترهای بزرگ استفاده نمود شبکه Token Ring از استانداردهای IEEE 802.5 پیروی میکند

Token Passing
ارسال نشانه روشی برای کنترل دستیابی به شبکه از طریق کاربرد سیگنال ویژه ای به نام نشانه (Token) که تعیین میکند کدام ایستگاه مجاز به انتقال اطلاعات است. نشانه که در واقع یک پیام کوتاه با یک بسته کوچک است از یک ایستگاه به ایستگاه دیگری از شبکه انتقال می یابد.تنها ایستگاه دارنده نشانه می تواند اطلاعات را انتقال دهد


FDDI (Fiber Distributed Data Interface
استانداردی که انستیتوی ملی استانداردهای آمریکا (ANSI) برای شبکه محلی سریع فیبر نوری طراحی نموده است مشخصات انتقالات 100 مگا بیت در ثانیه را برای شبکه های متنی بر استاندارد تعیین میکند

FDDIتجهیزات عبارتند از:

Single-Attachment Station (SAS
یک گره FDDI که از طریق یک اتصال دهنده به حلقه اصلی متصل می شود
Dual-Attachment Station (DAS)
ایستگاه اتصال دو گانه یک گره FDDIبا دو اتصال به شبکه یا از طریق یک گره و یک متمرکز کننده و یا از طریق دو Concentrator