מודל OSI, מודל 7 השכבות

כל קורס, תואר, הנדסאי או מהנדס תלמדו על מודל OSI מודל 7 השכבות ולמה? כי הוא מציג את תהליכי המידע והרשת בעולם המחשוב כיום, במאמר זה אסביר כל שכבה במודל!
נתחיל,

כל הזכויות שמורות לטל בן שושן – Shushan.co.il

נתחיל מהסוף להתחלה משכבת הבסיס שהיא השכבה הפיזית.

תודות לויקיפדיה על התמונה

תודות לויקיפדיה על התמונה

שכבה ראשונה: Pysical

השכבה הפיזית כשמה, מסמלת את הרכיבים הפיזיים, היכולת להעביר מידע ברמת הביטים (1 ו0) ומגדירה את ההתקשרות בין הרכיב הפיזי לבין ההתקשרות ומגדיר את סוג ההתקשורת Simplex, Half Duplex, Full Duplex
כאשר המונח תקשורת וצורת ההתקשרות היא השכבה הפיזית, שכבה זו מיוצגת על ידי תקשורת אנלוגית ותקשורת דיגטלית,
תקשורת אנלוגית:

היא תקשורת העוברת באותו רציפים אל היעד ועל כך כל פעם שהערך בינארי 1 או 0 משתנים זה על ידי שהאות עובר בכל אחד מהם אל יעדה, רוחב הפס נמדד לפי תדר בHz

תקשורת דיגיטלית:

היא תקשורת המשתמשת במרווח קבוע על מנת לעבור מ 0 ל1 ועל כן עוברת באותו הרגע, הקו המקווקו בשרטוט מתאר "אמצע" והוא למעשה ההגדרה לכבוי , הוא נמדד לפי BPS או לרוב תמדדו למשל את מהירות האינטרנט בMBPS.

תודה לויקיפדיה

בשכבה זו נמצא את כרטיסי הרשת, HUB,Bridge ,כבלים,חיבורים (RJ-45), משחזר (Repeater), גם בSAN את HBA

ברמת הפרוטוקולים: DSL 10Base-T E1 וכו'

שכבה שניה: Data Link

קו התקשורת או העברת הנתונים מנקודה לנקודה (פריימים Frame או Packets חבילות) , Data Link מגדיר חוקים לכיצד תשלח המידע  והטופולוגיה בה תפעל הרשת או ניתן לומר כיצד הנתונים יישלחו ברשתות מסוג LAN WAN PAN וכו' (במקרים מסויימים תספק גם כלים לבדיקת שגיאות בקו)
והם מחולקים ל2 MAC קיצור ל

Media Access Control אחראי הכתובות הפיזיות של המכשיר השולח והמקבל או כמו שאתם מכירים הMAC Address של כרטיס הרשת, המחזיק כתובת ב48 סיביות ואותה הכתובת היא ייחודית ועל כן לא קיימת דומה לה

השני LLC :

Logical Link Control אחראי על התקשרות עם ה Network Layer והוא אומר ל Frame באיזה פרוטוקול ברמת ה Network הוא משתמש ובכך הוא מאפשר ל Layer 3 ה Network לעבוד בצורה נכונה עם Layer 2

Isochronous

המחשבים מקבלים שעון חיצוני השולח את ה Frame במרווחי זמן קבועים.

Asynchronous

תאר את המצב בו אחד המחשבים מתחיל לשלוח מידע ברמת הביטים ומתי יפסיק ואילו המקבל משתמש בשעון שלו על מנת לקבוע את את הזמן ועל ידי Parity הוא יבדוק אם יש בעיה בשליחה

Synchronizationאו  Synchronous

המקבל וגם השולח משתמשים בשעון שלהם (ברגע שאחד מהם מתחיל לשלוח) אך הם ישתמשו בשעון חיצוני על מנת לקבוע את השעון שלהם וכך להיות מתואמים ועל ידי CRC פירוש: Cyclic Redundancy Check uלבדוק אם יש שגיאות

דוגמאות הם : מתג (Switch), ראוטר (אמור יותר להיות בשכבת הרשת השכבה השלישית), Bridge
בשכבה זו נמצא לדוגמה את המתג הלוא הוא הסוויצ' בשכבה זו המידע המתקבל ברמת הביטים מנותח ונפתח על ידי הסוויצ' על מנת לקבל את המידע אל מי מיועדת החבילה

ברמת הפרוטוקולים: PPP שהוא Point To Point פרוטוקול, Ethernet, Token Ring, FDDI, HDLC, ADCCP

שכבה שלישית: Network

שכבת הרשת היא השכבה השלישית במודל הOSI בה עובר המידע Datagarms או חבילות Packets והיא מתפקדת מעל השכבה השניה והיא אחראית על דרך העברת החבילה (Packet Switching) למי מיועדת החבילה ומה מקורה  ודרך הניתוב שלה (ראוטר) נוסף על כך מגדירה את הQOS ברשת ולבצע ניתוב על פי עומסים (פרוטוקולי ניתוב)
בשכבה זו קיימים גם Circuit Switch – חיבור זמני אשר תפוס לאורך כל השידור (למשל קו טלפון) או Message Switch – ומשתמש בשיטת Store&Forward

ברמת הפרוטוקול: IP IPX ICMP IPSEC IGMP EGIRP RIP BGP OSPF

שכבה רביעית: Transport

בשכבה הרביעית במודל ה OSI קיימת שכבת התעבורה והיא אחראית על ה Segments שכבה זו אחראית על הקשר הלוגי בהעברת המידע כאשר היא מגדירה על פי איזה פרוטוקול יעבור המידע לדוגמה ה TCP \ UDP (ניתן לקרוא בהרחבה כאן).
במאמר שציינתי קיים הסבר עם Windowing שמסביר ככל שהרשת אמינה יותר כל הוא ישלח יותר מידע בכל פעם.
Buffering – הסבר מורחב ניתן לחפש באתר, אך אסביר זאת קלות, כאשר אתם מחברים לדוגמה לסוויצ' עם ג'יביק (פורט) במהירות של 10GBPS לראוטר אחר עם פורט במהירות 100MBPS והראוטר עם החיבור המהיר מעוניין להעביר בפורט זה "מידע" והשאלה הנשאלת מה קורה כאשר מהירות חבילה המגיעה במהירות כזו גדולה 10GBPS ל 100MBPS יכולה לעבור? או יותר נכון להגיד מה קורה איתה? אז מה שקורה הוא Buffering "המתנה" או Queue שאומר שהראוטר יאחסן את המידע עד שאותו חיבור יוכל להעביר את המידע בגלל שהגיע אליו במהירות כה גבוהה והוא רוצה להעביר את המידע הלאה במהירות נמוכה יותר ואז אתם יכולים לשאול עוד שאלה מה קורה עם עוד חבילה מגיעה, אז לפה נכנס QOS וגם אותו חפשו באתר להסבר נוסף.

ברמת הפרוטוקול: UDP TCP SCTP

שכבה חמישית: Session

שכבת השיחה בOSI מודל היא השכבה החמישית, שכבה זו אחראית על השיחה, ליזום את השיחה, להשאיר אותה "דלוקה" ולסיום לסיים את השיחה
ברמת הפרוטוקול: NetBios Name L2TP P2P SIP

שכבה שישית: Presentation

שכבת הייצוג היא סוג של מתרגם לרשת או הצפנה ברשת וכן מנתחת את המידע המתקבל מהרשת ומציגה אותו בתצורה בה המשתמש או בתוכנה שקיבלה אותה לדוגמה קבלת המידע בצורת ASCII ומוגדרת כבסיס המבנה של התכונה

שכבה שביעית: Application

שכבת האפליקציה הוא השכבה השביעית והאחרונה במודל, שכבה זו היא השכבה האחראית כל מתן השירותים ברשת ומגדירה את אופי העברה של אותם נתונים תחת אותו שרות, והיא דומה לשני השכבות האחרונות שכבת הייצוג ושכבת השיחה  בגלל ששכבה זו מבצעת את מה ששניהם מבצעים יחד, יצירת תקשורת על המשתמש אשר משתמש בתוכנה מסוימת, אורזת את המידע עוד לפני שהוא נשלח (הצפנה, צורה, חלוקה וכו') אל תתבלבלו בין תוכנה לשירות, שכבה זו אחראית על השירות ה (Service)

ברמת הפרוטוקול: HTTP SMTP FTP DNS DHCP SNMP IMAP LDAP FTP WINS POP NFS CIFS וכו'

TCP\IP Stack

תודות לויקיפדיה

שכבה ראשונה: Network

בהשוואה לOSI Model היא מכילה בתוכה את ה שכבת ה Physical ושכבת ה Data Link

שכבה שניה: Internet

מכילה בתוכה את שכבת הרשת ה Network של שכבת ה OSI Model והתייחסות היא לכתובת הIP.

שכבה שלישית: Transport

מכילה בתוכה את שכבת ה Transport כמו ב OSI Model   לחצו כאן להסבר על תצורת IPV4 בדגש על ה
Source Port
Destination Port
Window
Sequence Number
Acknowledgement Number
UDP Header

שכבה רביעית: Application

מכילה בתוכה את שלושת השכבות האחרונות בOSI Modle שכבת ה Session ה Presentation ושכבת ה Application