مبانی شبکه‌های کامپیوتری و سخت‌افزار/لایه‌های شبکه‌های کامپیوتری
مقدمه
[ویرایش]لایه‌های شبکه‌های کامپیوتری به مدل‌های مرجع اشاره دارند که فرآیندهای مختلف ارتباطات شبکه را به صورت لایه‌ای تقسیم‌بندی می‌کنند. این تقسیم‌بندی به درک بهتر و مدیریت آسان‌تر شبکه‌های کامپیوتری کمک می‌کند. دو مدل مرجع اصلی در این زمینه عبارتند از مدل OSI و مدل TCP/IP. این صفحه به بررسی این لایه‌ها و عملکرد هر یک از آنها می‌پردازد.
مدل OSI
[ویرایش]مدل OSI (Open Systems Interconnection) یکی از معروف‌ترین مدل‌های مرجع در شبکه‌های کامپیوتری است که توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) توسعه یافته است. این مدل شامل ۷ لایه است که هر کدام وظایف خاصی را در فرآیند ارتباطات شبکه‌ای بر عهده دارند.
لایه فیزیکی (Physical Layer)
[ویرایش]لایه فیزیکی پایین‌ترین لایه مدل OSI است و مسئول انتقال بیت‌های خام داده‌ها از طریق رسانه‌های فیزیکی مانند کابل‌ها، فیبر نوری و امواج رادیویی است. این لایه به چگونگی انتقال سیگنال‌ها و داده‌ها در طول شبکه می‌پردازد.
لایه پیوند داده‌ها (Data Link Layer)
[ویرایش]لایه پیوند داده‌ها وظیفه دارد تا ارتباط بین دو دستگاه همسایه در یک شبکه را مدیریت کند. این لایه همچنین مسئول تشخیص و اصلاح خطاها در انتقال داده‌ها است و به دو زیرلایه تقسیم می‌شود: کنترل دسترسی به رسانه (MAC) و کنترل پیوند منطقی (LLC).
لایه شبکه (Network Layer)
[ویرایش]لایه شبکه مسئول مسیریابی و هدایت داده‌ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر در شبکه‌های مختلف است. این لایه از آدرس‌های منطقی مانند IP برای مسیریابی داده‌ها استفاده می‌کند و پروتکل‌هایی مانند IP و ICMP در این لایه عمل می‌کنند.
لایه انتقال (Transport Layer)
[ویرایش]لایه انتقال وظیفه دارد تا ارتباطات قابل اطمینان بین دستگاه‌های نهایی را مدیریت کند. این لایه داده‌ها را به بخش‌های کوچکتر (بسته‌ها) تقسیم می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که تمامی بخش‌ها به درستی و به ترتیب به مقصد می‌رسند. پروتکل‌هایی مانند TCP و UDP در این لایه قرار دارند.
لایه جلسه (Session Layer)
[ویرایش]لایه جلسه مسئول ایجاد، مدیریت و خاتمه دادن به جلسات ارتباطی بین دو دستگاه است. این لایه می‌تواند جلسات را تنظیم کرده و نقاط بازیابی را برای از سرگیری ارتباط در صورت بروز خطا ارائه دهد.
لایه ارائه (Presentation Layer)
[ویرایش]لایه ارائه وظیفه دارد تا داده‌ها را به فرمتی تبدیل کند که برای لایه برنامه قابل فهم باشد. این لایه شامل رمزنگاری، فشرده‌سازی و ترجمه فرمت‌های مختلف داده‌ها است.
لایه کاربرد (Application Layer)
[ویرایش]لایه کاربرد بالاترین لایه مدل OSI است و به طور مستقیم با برنامه‌های کاربردی و کاربران نهایی سروکار دارد. این لایه خدماتی مانند ارسال ایمیل، انتقال فایل و دسترسی به وب را فراهم می‌کند و پروتکل‌هایی مانند HTTP ,FTP و SMTP در این لایه عمل می‌کنند.
مدل TCP/IP
[ویرایش]مدل TCP/IP که به عنوان مدل اینترنت نیز شناخته می‌شود، یکی دیگر از مدل‌های مرجع در شبکه‌های کامپیوتری است که بر اساس پروتکل‌های استاندارد اینترنت ساخته شده است. این مدل دارای ۴ لایه است که عملکردهای مشابهی با مدل OSI دارند اما به صورت متفاوتی دسته‌بندی شده‌اند.
لایه دسترسی به شبکه (Network Access Layer)
[ویرایش]لایه دسترسی به شبکه، معادل لایه‌های فیزیکی و پیوند داده‌ها در مدل OSI است و مسئولیت انتقال داده‌ها در شبکه‌های محلی و مدیریت دسترسی به رسانه‌های فیزیکی را بر عهده دارد.
لایه اینترنت (Internet Layer)
[ویرایش]لایه اینترنت معادل لایه شبکه در مدل OSI است و مسئول مسیریابی و انتقال بسته‌های داده در شبکه‌های مختلف است. پروتکل IP (Internet Protocol) اصلی‌ترین پروتکل در این لایه است.
لایه انتقال (Transport Layer)
[ویرایش]لایه انتقال در مدل TCP/IP مشابه لایه انتقال در مدل OSI است و وظیفه مدیریت ارتباطات بین دستگاه‌های نهایی را بر عهده دارد. پروتکل‌های **TCP** (Transmission Control Protocol) و UDP** (User Datagram Protocol) در این لایه عمل می‌کنند.
لایه کاربرد (Application Layer)
[ویرایش]لایه کاربرد در مدل TCP/IP شامل عملکردهای مشابه لایه‌های جلسه، ارائه و کاربرد در مدل OSI است. این لایه مسئولیت ارائه خدمات شبکه به برنامه‌های کاربردی را بر عهده دارد و شامل پروتکل‌هایی مانند HTTP، FTP ,SMTP و DNS می‌شود.
مقایسه مدل‌های OSI و TCP/IP
[ویرایش]مدل‌های OSI و TCP/IP هر دو به عنوان چارچوب‌هایی برای درک و پیاده‌سازی شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌هایی در ساختار و رویکرد آنها وجود دارد. مدل OSI یک مدل نظری است که برای توضیح مفاهیم و اصول شبکه‌ها طراحی شده است، در حالی که مدل TCP/IP یک مدل عملی و مبتنی بر پروتکل‌های واقعی است که به طور گسترده در شبکه‌های مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نتیجه‌گیری
[ویرایش]لایه‌های شبکه‌های کامپیوتری به عنوان یک مدل مرجع برای درک و پیاده‌سازی ارتباطات شبکه‌ای طراحی شده‌اند. مدل‌های OSI و TCP/IP از مهم‌ترین مدل‌های مرجع در این زمینه هستند که هر یک با تقسیم‌بندی خاص خود به بهبود مدیریت و توسعه شبکه‌ها کمک می‌کنند. درک دقیق هر یک از لایه‌ها و وظایف آنها می‌تواند به بهبود طراحی، پیاده‌سازی و مدیریت شبکه‌های کامپیوتری کمک کند.