الجزء الثاني من دورة الشبكات للمبتدئين

الجزء الثاني من دورة الشبكات للمبتدئين





نكمل معكم الجزء الثاني من دورة الشبكات للمبتدئين
درسنا اليوم هو عن نموذج (OSI) وتنطق نموذج (الاوزي) وكذلك عن نموذج(TCP/IP)

نموذج (OSI)

مقدمة
تم تطوير OSI Model و هو اختصار ل Open Systems Interconnection
من قبل منظمة المقاييس الدولية (International Standards Organization (ISO
و قد طور هذا المقياس العالمي ليكون منصة بالرجوع إليها يستطيع منتجي و مصنعي الشبكات تطوير
مقاييس تسمح للأنظمة المفتوحة بالاتصال و التوافق فيما بينها و بالتالي أصبحت منتجات الشبكة قائمة على مواصفات OSI


الطبقات السبع للمعيار OSI



الطبقات وترتيبها بالعربي:

التطبيـقات
التمثيل
الجلسة
النقل
الشبكة
ربط البيانات
الفيزيائية

كل طبقة تقدم خدمة للطبقات الأعلى منها بينما تستفيد من خدمات الطبقات الأسفل منها.

فمثلا طبقة Network تتصل مع طبقة Transport و تستخدم خدمات الطبقتين Data-Link و Physical

الطبقات الثلاث السفلى مخصصة لنقل البتات من البيانات و تبادلها بين الشبكات.
أما الطبقات الثلاث العليا فهي مخصصة لتطبيقات و برامج المستخدم.
أما الطبقة الوسطى فتعمل كواجهة بين الطبقات السفلى و العليا.
و بشكل عام كلما ارتفعت الطبقة كلما زاد تعقيد مهامها.
كما أن كل طبقة في الجهاز المرسل تقوم بالاتصال بالطبقة المماثلة لها في الجهاز المستقبل .






و هذا الاتصال لا يكون فعليا بل ظاهريا أو منطقيا.
و تتم عملية الاتصال بين الجهازين كما يلي :
يتم إدخال البيانات المطلوب إرسالها بواسطة التطبيقات و تنتقل هذه البيانات و يتم ترجمتها
بالمرور على كل الطبقات في الجهاز المرسل ابتداء بطبقة التطبيقات و انتهاء بطبقة Physical (الفيزيائية)
حيث تكون البيانات قد تحولت إلى بتات جاهزة للنقل عبر الأسلاك بعد أن تضيف
كل طبقة معلومات خاصة إلى البيانات التي يرغب في إرسالها و تسمى هذه العملية (تغليف) Encapsulation
و عند وصولها إلى الجهاز المستقبل تمر البيانات بطبقات OSI بشكل معكوس ابتداء بطبقة Physical
و انتهاء بطبقة التطبيقات في عملية تسمى (فك التغليف) De- Encapsulation
و تكون البيانات الناتجة هي ما يراه المستخدم المستقبل على جهازه.
يفصل بين كل طبقة و أخرى في OSI فاصل يسمى Interface
و هو الذي يمرر البيانات بين الطبقات.




الطبقة الأولى (التطبيقات) Application

هي الطبقة التي يتحكم فيها المستخدم مباشرة و هي تدعم البرامج الحاسوبية التطبيقية مثل
برامج نقل الملفات أو برامج قواعد البيانات أو برامج البريد الإلكتروني .
و هذه الطبقة هي المسئولة عن توفير اتصال بين عمليات التطبيقات و بيئة OSI
كما أنها تتحكم بالوصول العام للشبكة و تدفق البيانات و علاج الأخطاء.
و توفر هذه الطبقة خدمات تسمى
(Application Service Elements (ASEs
و تشمل هذه الخدمات ما يلي:
(Association Control Service Element (ACSE
(File Transfer, Access and Management (FTAM
(Message Handling System (MHS


الطبقة الثانية (التقديم) Presentation

وهي المسئولة عن تشكيل البيانات بالهيئة المناسبة للطبقة المجاورة العليا أو
السفلى حسب الحالة هل هي عملية إرسال أو استقبال، كما أن هذه الطبقة
مسئولة عن الترجمة بين البروتوكولات المختلفة كما تقوم بتحويل الصيغ
و غيرها إلى صيغة قابلة JPG و PNG و PCX المختلفة من الصور مثل
للقراءة و المشاهدة من قبل برنامج المستخدم ، و تقوم هذه الطبقة أيضا بضغط
البيانات لتقليل عدد البتات التي يجب نقلها.


الطبقة الثالثة (الجلسة) Session

و هي التي تسمح لبرنامجين على حاسوبين مختلفين بإجراء اتصال واستخدام هذا
الاتصال وإنهائه بين الجهازين، كما أن هذه الطبقة مسئولة عن التعرف على الأجهزة
و أسمائها و إصدار تقارير عن الاتصالات التي تجريها و تقوم هذه الطبقة أيضا
ببعض مهام الإدارة مثل ترتيب الرسائل المرسلة حسب وقت إرسالها ومدة إرسال كل
رسالة ومن البروتوكولات التي تعمل ضمن هذه الطبقة ما يلي :
(Network File System (NFS
(Structured Query Language (SQL
X Windows
كما تقوم هذه الطبقة بأخذ عينة من آخر جزء من البيانات تم إرساله عند توقف الشبكة
عن العمل و ذلك لكي يتم إرسال البيانات عندما تعود الشبكة إلى العمل من النقطة التي
توقف عندها الإرسال.


الطبقة الرابعة (النقل) Transport

وهي الطبقة التي تفصل بين الطبقات الموجهة للمستخدم User-Oriented
والطبقات الموجهة للشبكة Network-Oriented
تقوم هذه الطبقة بتجزئة البيانات إلى أجزاء تسمى Segments كما تقوم
بالتأكد من وصول هذه الأجزاء بدون أخطاء أو نقص أو تكرار و بالترتيب
المناسب و باستخدام الوجهة المناسبة و تقوم هذه الطبقة في الجهاز المستقبل
بإرسال رسالة تعلم باستلامها للبيانات.



الطبقة الخامسة (الشبكة) Network

وهي مسئولة عن عنونة الرسائل و ترجمة العناوين المنطقية و الأسماء إلى
عناوين مادية تفهمها الشبكة.
العنوان المنطقي قد يكون بريد إلكتروني أو عنوان إنترنت بهذا الشكل
123.123.123.123 أما العنوان المادي فيكون بهذا الشكل
A1:CD:F1:00:2E:0F
وتقوم هذه الطبقة باختيار أنسب مسار بين الجهاز المرسل والمستقبل، لهذا فإن
أجهزة الموجهات Routers تعمل من ضمن هذه الطبقة.


الطبقة السادسة (ربط البيانات) Data-Link

الطبقة السادسة (ربط البيانات
وهي المسئولة عن المحافظة على التزامن في إرسال و استقبال البيانات و تقوم بتقسيم
البيانات إلى أجزاء أصغر تسمى Frames تضيف إليها أجزاء الرأس Header
و الذيل Trailer و التي تحتوي على معلومات تحكم للتأكد من خلو الإطارات من أي أخطاء.

الطبقة السابعة (الفيزيائية) Physical

وهي الطبقة المواجهة لوسط الإرسال و المسئولة عن إرسال البيانات التي تم تجهيزها من
قبل الطبقات العليا عبر وسط الإرسال. كما تعرف هذه الطبقة الكيفية التي ستتصل بها بطاقة
الشبكة بالأسلاك أو بغير الأسلاك.


الاتصال بين الطبقات السبعة للمعيار OSI

يطلق على الهيئة القياسية التي يقوم البروتوكول بتشكيل البيانات المارة بين الطبقات عليها
اسم Protocol (PDU) Data Unit
و تقوم الواجهة الفاصلة بين كل طبقتين بتعريف العمليات و الخدمات التي توفرها الطبقة
السفلى لجارتها العليا و تسمى هذه العمليات Primitives
و لكي تقوم أي طبقة عليا بالوصول إلى الطبقة المجاورة السفلى فإنها لا بد أن تستخدم عنوانا يسمى
(Service Access Point (SAP
و يمكن تصور هذا العنوان كمنفذ منطقي تمر البيانات من خلاله و يضاف الحرف الأول من اسم
كل طبقة لهذا المصطلح ليصف اسم المنفذ الخاص بكل طبقة
فمنفذ طبقة Network يسمى NSAP

*****

بروتوكول TCP/IP
مقدمة

تم تطوير طقم البروتوكولات TCP/ IP كجزء من الدراسة التي
أجرتها وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA)
لقد تم تطويره في الأصل لتزويد اتصال من خلال DARPA لاحقا
تم شمل TCP/ IP مع الإصدار BerkeleySoftwareDistribution
لليونيكس . الان TCP/ IP هو المقياس المعتمد للشبكات البينية ويخدم
كبروتوكول الإرسال للانترنت، مما يسمح لملايين الحاسبات بالاتصال ببعضها عالمياً .

الطبقات المكافئة لنموذج TCP/IP في نموذج OSI





طبقة الوصول إلى الشبكة

تكافئ هذه الطبقة آل من طبقتي ربط البيانات والفيزيائية مع النموذج OSI


طبقة الاتصال بالانترنت
طبقة الإنترنت في مكدس TCP/IP تتناسب مع طبقة الشبكة في الطراز OSI
كل طبقة مسئولة تمرير رزم من خلال شبكة باستعمال عنونة برمجية .

كما هو مبين في الشكل،هناك عدة بروتوكولات تعمل في طبقة الإنترنت للطقم TCP/IP تتناسب طبقة الشبكة للطراز OSI

IP يزود توجيهاً خالياً من الاتصالات بأفضل جهد لتسليم و حدات البيانات
ولا يهتم بمحتوى و حدات البيانات بل يبحث عن طريقة لنقل وحدات البيانات إلى وجهتها .


اقتباس:
المحتويات


ICMP: يزود قدرات تحكم وتراسل


ARP: يحدد عنوان طبقة وصلة البيانات للعناوين IP المعروفة


RARP: يحدد عناوين الشبكة عندما تكون عناوين طبقة وصلة البيانات معروفة


RIP: توجيه رزم البيانات إلى وجهتها




طبقة النقل

طبقة الإرسال تمكن جهاز المستخدم من تقسيم عدة برامج
الطبقة العليا لوضعها على نفس دفق بيانات الطبقة 4، وتمكن
جهاز التلقي من إعادة تجميع أقسام برامج الطبقة العليا .

دفق بيانات الطبقة 4هو وصلة منطقية بين نقاط نهاية الشبكة
ويزود خدمات إرسال من مضيف إلى و جهة وتسمى هذه الخدمة أحياناً خدمة طرف لطرف .


تزود طبقة الإرسال بروتوكولين هما :

TCP: بروتوكول اتصالي المنحى موثوق به يزود تحكماً
بالانسياب بتزويده إطاراً منزلقة و موثوق بتزويده أرقام تسلسل وإشعارات
يعيد TCP إرسال أي شيء لم يتم تلقيه ويزود دارة وهمية بين برامج المستخدم .

UDP: خالٍ من الاتصالات وغير موثوق به رغم أنه مسئول عن
إرسال الرسائل، لا يتم في هذه الطبقة تزويد برنامج للتحقق من تسليم الأقسام
الحسنة التي يزودها UDP هي السرعة
بما أن UDP لا يزود إشعارات ستتطلب المسألة حركة مرور أقل على
الشبكة مما يجعل الإرسال أسرع


مميزات بروتوكول TCP/IP

اقتباس:
* تجزئة وتجميع البيانات .


* الإشعار بالاستلام .


* تحديد المنافذ PORT .


* الكشف عن الأخطاء .


* التحكم في الجريان .


* ترقيم رزم البيانات .




المنافذ المستخدمة في في حالة TCP و UDP






طبقة التطبيقات

* طبقة التطبيقات تدعم بروتوكولات العنونة وإدارة الشبكة
كما أنها تملك بروتوكولات لإرسال الملفات والبريد الإلكتروني وتسجيل الدخول من بعيد .

بعض التطبيقات في هذا القسم :

* (DNS) اختصار Domain Name System
نظام أسماء الميادين (هو نظام مستعمل في الانترنت لتر جمة أسماء الميادين وعقد الشبكات المعلنة عموميا إلى عناوين )


* (WINS) اختصار Windows Internet Naming
Service خدمة تسمية انترنت ويندوز هو مقياس طورته مايكروسوفت للنظام مايكروسوفت ويندوز NT
يربط محطات عمل NT بأسماء ميادين الانترنت تلقائياً .

* ( POP3) اختصار Post Office Protocol
بروتوكول مكتب البريد (هو مقياس للانترنت لتخزين البريد الإلكتروني في ملقم بريد إلى أن
يمكنك الوصول إليه وتحميله إلى كمبيوترك .إنه يتيح للمستخدمين تلقي بريد
من علبة وارداتهم باستعمال مستويات مختلفة من الأمان .

* (SMTP) اختصار Simple Mail Transport Protocol

بروتوكول إرسال البريد البسيط يسيطر على إرسال البريد الإلكتروني عبر شبكات الحاسبات .إنه لا يزود دعماً لإرسال بيانات أخرى غير النص العادي

* (SNMP) اختصار Simple Network Management

Protocol بروتوكول إدارة الشبكة البسيط هو بروتوكول يزود وسيلة ،
لمراقبة أجهزة الشبكة والتحكم بها ، ولإدارة التكاوين ومجموعة الإحصائيات والأداء والأمان .


* ( FTP) اختصار Flie Transfer Protocol
بروتوكول إرسال الملفات هو خدمة اتصالية المنحى موثوق بها تستعمل TPC لإرسال الملفات
بين الأنظمة التي تدعم FTP إنه عمليات الإرسال الثنائية الاتجاه للملفات . الثنائية والملفات النصية (الآسكي)


* ( TFTP) اختصار Trivial File Transfer Protocol

بروتوكول إرسال الملفات العادي (هو خدمة غير موثوق بها خالية من الاتصالات تستعمل UPD
لإرسال الملفات بين الأنظمة التي تدعم TFPT
إنه مفيد في بعض شبكات المناطق الم حلية لأنه يعمل أسر ع من FPT في بيئة مستقرة .


* ( HTTP) اختصار HyperText Transfer Protocol

بروتوكول إرسال النصوص التشعبية (هو مقياس الانترنت الذي يدعم
تبادل المعلومات على (الوورلد وايد واب) وكذلك في الشبكات الداخلية .إنه يدعم عدة أنواع مختلفة من الملفات،
بما في ذلك النصوص والرسوم والأصوات والفيديو .إنه يسرع العملية التي يستخدمها مستعرضوا الواب
لطلب معلومات لإرسالها إلى ملقمات الواب

* (DHCP) اختصار dynamic host configuration protocol

التكوين الديناميكي للمضيف
DHCP هو البروتوكول الذي تستخدمه محطات العمل لطلب إعدادات تكوين TCP/IP من ملقم DHCP