OSI MODEL | הדרך שלך לתקשר ברשת
OSI MODEL
מודל ה־OSI (קיצור של: Open Systems Interconnection) הוא מודל המציג את הפעולות השונות הנדרשות על-מנת להעביר נתונים ברשת תקשורת, ואת הסדר בין הפעולות השונות. המודל מתייחס לחומרה, לתוכנה, לשידור וקליטת הנתונים, ובין השאר, מספק הסבר כללי על מרכיביה השונים של הרשת ועל תפקידי המרכיבים. המודל נוצר על ידי ארגון התקינה הבינלאומי בצורה של מודל שכבתי בעל 7 שכבות, כאשר כל שכבה מבצעת חלק מסוים מהפעולות הדרושות לביצוע התקשורת.
7.שכבת היישום
שכבת היישום של מודל ה-OSI (נקראת גם: שכבת התוכנה של מודל ה-OSI) היא השכבה השביעית והעליונה של מודל ה-OSI. היא אמונה על אספקת שירותי הרשת לתוכנות בהן משתמש משתמש הקצה. שכבת היישום משתמשת בשירותיה של שכבת הייצוג של מודל ה-OSI ואינה מספקת שירותים לאף שכבה אחרת במודל ה-OSI.
שכבת היישום היא זו הקובעת את סוג התקשורת בין מחשבים. למשל, היא קובעת האם מדובר בתקשורת "שרת-לקוח" (client-server) שבה מחשב אחד (השרת) מספק נתונים לאחר (הלקוח) - כמו בגלישה באינטרנט, או שמדובר בתקשורת "קצה לקצה" (peer to peer), שבה כל אחד מהמחשבים הוא גם שרת וגם לקוח - כמו ברשתות שיתוף קבצים.
5. שכבת השיחה
שכבת השיחה (session) אחראית על יצירת, ניהול, וסגירת שיחות בין התוכניות הפועלות בשני קצוות (nodes) של רשת מחשבים. היא משמשת את שכבת הייצוג ומשתמשת בשכבת התעבורה על מנת להעביר נתונים על גבי הרשת והיא השכבה החמישית במודל ה-OSI.
השיחות הללו, שעל שמן נקראת השכבה הם כל התקשרות בין שני מחשבים, נוצרת על ידי אחת משתי השכבות העליונות של מודל ה-OSI. לדוגמה, כאשר משתמש מבקש דף אינטרנט - נפתח תהליך, השרת מחזיר את דף האינטרנט המבוקש - והתהליך נסגר. שכבת השיחה מחלקת את השיחות לשני סוגים:
שני כיוונים במקביל (Two way simultaneous)
בשיחות אלו שני הצדדים יכולים לשלוח מידע במקביל, וכל אחד מהם יטפל במידע כאשר הוא מגיע אליו.
שני כיוונים לחלופין (Two way alternate)
בשיחות אלו בכל רגע נתון יש צד אחד ששולח נתונים וצד אחד שמקבל אותם. כדי לנהל את המערכת הזו מועבר "אסימון" (token) בין הצדדים, מי שהאסימון אצלו רשאי להעביר נתונים, וכשהוא מסיים, האסימון מועבר בחזרה אל הצד השני, כדי שהוא יוכל להעביר נתונים.
3. שכבת הרשת
שכבת הרשת (Network) היא השכבה השלישית במודל ה-OSI והיא אחראית על מיפוי לוגי של הרשת והעברת נתונים על פי מיפוי זה. היא מספקת שירותים לשכבת התעבורה ומשתמשת בשירותיה של שכבת הקו על מנת להעביר את הנתונים על גבי הרשת.
שכבת הרשת היא השכבה בה מתבצעות כל ההחלטות הנוגעות לדרך בה יועברו הנתונים על גבי הרשת, היא זו שתקבע האם קיים קשר בין המקור ליעד, היא תבחר באיזו דרך יעברו הנתונים (בהנחה שקיימת יותר מדרך אחת בין המקור ליעד) על פי שיקולים שונים, ביניהם מהירות, זמינות ויכולת יצירת קשר, יעילות, עומס ועלויות.
שכבת הרשת אחראית גם על חלוקת כתובות לוגיות לכל התחנות ברשת. כתובות לוגיות (כיום בדרך כלל כתובות IP) הן כתובות שניתנות על פי היגיון מסוים, בדרך כלל בצורה מדרגית, על מנת שאפשר יהיה לאתר כל תחנה בקלות יחסית. לא יכול להתקיים מצב בו לשתי תחנות באותה רשת יש אותה כתובת לוגית.
1. שכבת פיזית
6. שכבת הייצוג
שכבת הייצוג (Presentation) של מודל ה-OSI היא השכבה השישית במודל. היא מספקת שירותי רשת לשכבת ההיישום ומשתמשת בשירותיה של שכבת השיחה על מנת להעביר את הנתונים על גב הרשת.
תפקיד השכבה הוא ייצוג הנתונים, והוא מבוצע בשלושה אופנים עיקריים:
-
קידוד נתונים
-
דחיסת נתונים
-
הצפנת הנתונים
4. שכבת התעבורה
שכבת התעבורה (Transport) של מודל TCP/IP מקבילה מבחינת תפקידיה לשכבת התעבורה של מודל ה-OSI - היא אחראית על ניהול התקשורת, אמינות החיבור, ואמינות הנתונים. כמו כן, היא משמשת את שכבת היישום של מודל TCP/IP ומשתמשת בשכבת הרשת של המודל לצורך העברת נתונים ברשת.
בשכבת התעבורה נכללים מספר פרוטוקולים, שמיישמים את הפונקציות של השכבה בדרכים שונות. בנוסף, חלקם בוחרים ליישם או לא ליישם פונקציות מסוימות. לדוגמה: פרוטוקול UDP לא בודק את אמינות הנתונים שהוא מעביר (בניגוד לפרוטוקול TCP). עם זאת, קיימים שני תפקידים המשותפים לכל הפרוטוקולים, והם: בקרת זרימה ואמינות החיבור
2. שכבת הקו / העורק / קישור נתונים
שכבת הקו (אנגלית: Data Link) היא השכבה השנייה במודל ה-OSI והיא משמשת את שכבת הרשת, ומשתמשת בשירותיה של השכבה הפיזית של מודל ה-OSI. מבחינת התפקוד, שכבת הקו של מודל ה-OSI מקבילה לשכבת הקו של מודל ה-TCP/IP.
שכבת הקו אחראית על מעבר הסיביות בין שתי תחנות של הרשת. שכבת הקו אחראית על העברת המידע למרות רעשים או תקלות או התנגשויות שיש בקו. חבילות נתונים בשכבת הקו מכונות "מסגרות" (frames) ומכילות, בנוסף למידע ולתוספות הפרוטוקולים של השכבות הגבוהות יותר, את כתובות ה-MAC של תחנות המוצא והיעד
השכבה הפיזית היא השכבה הראשונה של מודל ה־OSI והיא אחראית על העברת האותות הבינאריים של המסגרות (frames) משכבת הקו של מודל ה-OSI. בשכבה זו לא מתבצעת אנקפסולציה וכל תפקידה הוא לאפנן את המידע הדיגיטלי משכבת הקו על גל נושא אנלוגי (לכן המודם שייך לשכבה הפיזית במודל).
כל המידע שעובר ברשתות מחשבים מיוצג בצורה דיגיטלית, ברצפים של אפסים (0) ואחדות (1). השכבה הפיזית אחראית על העברת המידע הזה על מדיית התקשורת. פרוטוקולים בשכבה הפיזית מגדירים בדרך כלל באילו רמות מתחים ועל אילו מדיות יעברו האותות בין המחשבים. מדיה יכולה להיות כבל נחושת, סיב אופטי ואף אוויר (במידה ומדובר בקשר רדיו). על מנת שהנתונים שנשלחו מקצה אחד של המדיום יובנו בקצה השני, יש לקבוע "שפה" מוסכמת לייצג הבינארי של המידע, וכאן נכנסים לפעולה תקנים של השכבה הפיזית.
השכבה הפיזית קובעת גם תקנים שונים ביחס לכבלים בהם יש להשתמש, אורכם המקסימלי, תעבורה מקסימלית, מחברים ועוד. כל אלו חיוניים על מנת למנוע טעיות בזיהוי שעשויות להגרם בשל הפרעות שונות באותות הבינאריים.