ویدیو مربوط به این مقاله: (کلیک کن)
قدیما، مثلا دهه 1970، هر شرکت کامپیوتری برای خودش خدایی میکرد. شرکت IBM دستگاههایی میساخت که فقط با دستگاههای IBM دیگه حرف میزدن. شرکت Apple هم همینطور، و بقیه شرکتها هم هرکدوم ساز خودشون رو میزدن. شبکههاشون مثل آدمهایی بود که به زبانهای مختلف حرف میزدن و هیچکدوم حاضر نبودن زبان اون یکی رو یاد بگیرن. یه آشوب کامل بود.
اگه یه شرکت میخواست کامپیوترهاش رو از چند برند مختلف بخره، اتصال اونها به هم یه کابوس بود. متخصصها به این نتیجه رسیدن که این وضع خیلی شخمیه. ما به یه استاندارد و یک زبان مشترک نیاز داریم.
اینجا بود که یه سازمان بهنام ISO (سازمان بینالمللی استانداردسازی) تصمیم گرفت یه مدل واحد و استاندارد برای ارتباط بین سیستمها درست کنه تا:
همه بتونن بر اساس اون مدل سیستم بسازن
و همهی سیستمها با هم قابل اتصال باشن، فارغ از برند، زبان برنامهنویسی یا سختافزار
به این مدل گفتن OSI یا Open Systems Interconnection یعنی اتصال سیستمهای باز
(منظورش از باز این بود که دیگه بسته به یک برند خاص نباشه، همه بتونن وصل بشن)
مدل OSI یک مفهومه، نه یک تکنولوژی. یعنی شما نمیتونید برید از بازار مدل OSI بخرید! این مدل فقط یک چارچوب و دستورالعمل تئوری هست که میگه فرآیند پیچیده ارسال اطلاعات بین دو کامپیوتر باید به هفت تا مرحله یا لایه (Layer) تقسیم بشه.
فایده این کار چیه؟
یادگیری راحتتر میشه: به جای درگیر شدن با یک غول بزرگ، اون رو به 7 تا بخش کوچیکتر تقسیم میکنیم.
توسعه راحتتر میشه: شرکتها میتونن برای یک لایه خاص (مثلا لایه کابلها) یک تکنولوژی جدید بسازن، بدون اینکه نگران بقیه لایهها باشن.
عیبیابی راحتتر میشه: اگه اینترنت قطع بشه، متخصص شبکه به ترتیب لایهها رو چک میکنه تا ببینه مشکل از کجاست. مثلا اول چک میکنه کابلها (لایه 1) وصل باشن، بعد میره سراغ لایههای بالاتر.
برای اینکه این 7 لایه رو بفهمیم، از مثال ارسال نامه استفاده میکنیم. فرض کن تو توی تهران میخوای یه نامه برای دوستت تو پاریس بفرستی که فقط فرانسوی بلده. بیا ببینیم چه اتفاقی میفته.
(از بالا به پایین شروع میکنیم (از لایهایی که به تو نزدیکتره))
لایه 7 یا Application Layer:
این لایهایه که تو به عنوان کاربر باهاش سروکار داری. نرمافزاری که به شبکه دسترسی داره.
کارش چیه؟ فراهم کردن یک رابط برای نرمافزارها تا بتونن از شبکه استفاده کنن. پروتکلهای معروفی مثل HTTP (برای وبگردی)، FTP (برای انتقال فایل) و SMTP (برای ارسال ایمیل) در این لایه کار میکنن.
توی مثال نامه: مغز تو تصمیم میگیره یک نامه بنویسه و دستت شروع به نوشتن متن نامه روی کاغذ میکنه. خودِ مرورگر کروم یا برنامه تلگرام تو، در این لایه قرار دارن.
لایه 6 یا Presentation Layer:
این لایه مثل یه مترجم همگانیه و مسئول فرمتبندی دیتاست.
کارش چیه؟ مطمئن میشه که دیتا در فرمتی ارسال بشه که کامپیوتر مقصد بتونه اون رو بفهمه. کارهایی مثل ترجمه (Translation)، رمزنگاری (Encryption) و فشردهسازی (Compression) اینجا انجام میشه.
توی مثال نامه: تو یادت میفته که دوستت فارسی بلد نیست. پس متن نامه رو به زبان فرانسوی ترجمه میکنی. اگه نامه محرمانه باشه، اون رو با یک کد رمز مینویسی (رمزنگاری) تا اگه دست کس دیگهای افتاد، نتونه بخونتش.
لایه 5 یا Session Layer:
این لایه مسئول مدیریت گفتگو یا جلسه بین دو کامپیوتره.
کارش چیه؟ یک ارتباط (جلسه) رو بین دو دستگاه شروع میکنه، مدیریتش میکنه و در پایان خاتمه میده. مثل یه منشی تلفن که تماس رو وصل و مدیریت میکنه.
توی مثال نامه: تو قبل از ارسال نامه به دوستت زنگ میزنی و میگی: الو، من دارم برات یه نامه میفرستم، حواست باشه. اینطوری یک جلسه برای این کار باز کردی.
لایه 4 یا Transport Layer:
قلب تپنده ارتباطات. مسئولیت اصلیش، انتقال مطمئن و کنترل جریان دیتاست.
کارش چیه؟ دیتا رو به تیکههای کوچیکتر و قابل مدیریت به اسم سگمنت (Segment) تقسیم میکنه. اینجا دو تا پروتکل اصلی و بسیار مهم داریم:
TCP یا Transmission Control Protocol: مسئولیتپذیر. مطمئن میشه همه سگمنتها سالم و به ترتیب به مقصد برسن. اگه یکی نرسه، دوباره میفرستتش.
UDP یا User Datagram Protocol: سریع و بیخیال. فقط دیتا رو میفرسته و براش مهم نیست حتما برسه یا نه. مثل پخش زنده تلویزیونی یا تماس تصویری که یه لحظه تصویر شطرنجی میشه ولی ادامه پیدا میکنه.
توی مثال نامه: متن نامت خیلی طولانی شده و در چند صفحه جا شده. میای بالای هر صفحه شماره صفحه میزنی (مثلا صفحه 1 از 3، 2 از 3، 3 از 3). این کار باعث میشه دوستت در پاریس بفهمه که نامه کامله و اگه صفحهای گم شده بود، بهت خبر بده. انتخاب بین TCP و UDP مثل انتخاب بین پست پیشتاز و پست عادیه.
لایه 3 یا Network Layer:
لایه آدرسدهی و مسیریابی در مقیاس جهانی.
کارش چیه؟ تیکههای دیتا رو که حالا بهشون پکت (Packet) میگیم، میگیره و بهترین مسیر رو برای رسوندن اونها به کامپیوتر مقصد در یک شبکه بزرگ (مثل اینترنت) پیدا میکنه. آدرس IP و دستگاهی به اسم روتر (Router) متعلق به این لایه هستن.
توی مثال نامه: تو نامههای شمارهگذاری شده رو داخل یک پاکت بزرگ میذاری و آدرس پستی فرستنده (خودت در تهران) و گیرنده (دوستت در پاریس) رو روش مینویسی. اداره پست با دیدن این آدرسها، بهترین مسیر هوایی برای رسیدن نامه به پاریس رو پیدا میکنه.
لایه 2 یا Data Link Layer:
این لایه روی ارتباطات محلی و در یک شبکه داخلی تمرکز داره.
کارش چیه؟ پکتها رو میگیره و برای ارسال روی یک محیط فیزیکی مشترک (مثلا یک شبکه محلی LAN) آماده میکنه. به دیتا در این لایه Frame میگن. آدرس فیزیکی کارت شبکه یا MAC Address و دستگاهی به اسم سوئیچ (Switch) در این لایه کار میکنن.
توی مثال نامه: پاکت نامه شما به اداره پست محلتون میرسه. کارمند پست اون رو داخل یک کیسه پستی مخصوص میذاره که روش نوشته شده: از اداره پست A به فرودگاه B. این یک آدرسدهی محلی برای رسوندن بسته به نقطه بعدی مسیره.
لایه 1 یا Physical Layer:
پایینترین سطح. هر چیزی که فیزیکی و قابل لمس باشه.
کارش چیه؟ دیتا رو که حالا به شکل بیت (0 و 1) در اومده، تبدیل به سیگنالهای فیزیکی میکنه تا روی یک رسانه منتقل بشه. این سیگنال میتونه الکتریکی (برای کابل شبکه)، نوری (برای فیبر نوری) یا رادیویی (برای وایفای) باشه. خودِ کابل شبکه، فیبر نوری، و امواج رادیویی در این لایه قرار دارن.
توی مثال نامه: کیسه پستی تو در نهایت سوار یک کامیون، قطار یا هواپیما میشه. خودِ جاده، ریل قطار و مسیر هوایی که نامه به صورت فیزیکی روشون حرکت میکنه، این لایه هستن.
وقتی کامپیوتر دوستت در پاریس نامه رو دریافت میکنه، دقیقا برعکس این مراحل طی میشه. یعنی از لایه 1 شروع میکنه و لایه به لایه بالا میاد تا در نهایت در لایه 7، متن نامه رو بخونه.
یه چیز جالب! مدل OSI هیچوقت تو دنیای واقعی استفاده نشد! بلکه چیزی که الان داره استفاده میشه TCP/IP هست. TCP/IP چیه؟ تو مقاله بعدی توضیح میدم.
