به منظور شناخت مناسب نحوه عملکرد پروتکل در شبکه می بایست با برخی از مدل های رایج شبکه که معماری شبکه را تشریح می نمایند، آشنا گردید. مدل OSI )Open Systems Interconnection) یک مرجع مناسب در این زمینه است . این مدل در سال ۱۹۸۴ توسط ISO ( یک سازمان بین المللی استاندارد سازی با بیش از ۱۳۰ عضو) ارائه گردید. در مدل فوق از هفت لایه برای تشریح فرآیندهای مربوط به ارتباطات استفاده می گردد. هریک از لایه ها مسیولیت انجام عملیات خاصی را برعهده دارند.. مدل OSI به عنوان یک مرجع و راهنما برای شناخت عملیات مربوط به ارتباطات استفاده می گردد. به منظور آشنا ئی با نحوه عملکرد یک شبکه ، مطالعه مدل فوق، مفید می باشد. شکل زیر هفت لایه مدل OSI را نشان می دهد.
ارسال و دریافت اطلاعات از طریق لایه های مربوطه در کامپیوترهای فرستنده و گیرنده انجام خواهد شد. داده ها توسط یک برنامه و توسط کاربر تولید خواهند شد ( نظیر یک پیام الکترونیکی ) .شروع ارسال داده ها از لایه Application است . در ادامه و با حرکت به سمت پایین، در هر لایه عملیات مربوطه انجام و داده هائی به بسته های اطلاعاتی اضافه خواهد شد. در آخرین لایه ( لایه فیزیکی ) با توجه به محیط انتقال استفاده شده ، داده ها به سیگنالهای الکتریکی، پالس هائی از نور و یا سیگنالهای رادیوئی تبدیل و از طریق کابل و یا هوا برای کامپیوتر مقصد ارسال خواهند شد. پس از دریافت داده در کامپیوتر مقصد ، عملیات مورد نظر (معکوس عملیات ارسال ) توسط هر یک از لایه ها انجام و در نهایت با رسیدن داده به لایه Application و بکمک یک برنامه، امکان استفاده از اطلاعات ارسالی فراهم خواهد شد. شکل زیر نحوه انجام فرآیند فوق را نشان می دهد.
لایه های OSI
همانگونه که اشاره گردید مدل OSI از هفت لایه متفاوت تشکیل شده است . در ادامه عملکرد هر لایه تشریح می گردد:
لایه هفت ( Application) . این لایه با سیستم عامل و یا برنامه های کاربردی ارتباط دارد. کاربران با استفاده از نرم افزارهای کاربردی متفاوت قادر به انجام عملیات مرتبط با شبکه خواهند بود. مثلا” کاربران می توانند اقدام به ارسال فایل خواندن پیام ارسال پیام و … نمایند.
لایه شش ( Presentation) . لایه فوق داده های مورد نظر خود را از لایه Application اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل خواهد کرد که توسط سایر لایه ها قابل استفاده باشد.
لایه پنج ( Session) . لایه فوق مسئول ایجاد ، پشتیبانی و ارتباطات مربوطه با دستگاه دریافت کننده اطلاعات است .
لایه چهار ( Transport) . لایه فوق مسئول پشتیبانی کنترل جریان داده ها و و بررسی خطاء و بازیابی اطلاعات بین دستگاه های متفاوت است . کنترل جریان داده ها ، بدین معنی است که لایه فوق در صورتی که اطلاعاتی از چندین برنامه ارسال شده باشد ، داده های مربوطه به هر برنامه را به یک stream آماده تبدیل تا در اختیار شبکه فیزیکی قرار داده شوند.
لایه سه ( Network) . در لایه فوق روش ارسال داده ها برای دستگاه گیرنده تعیین خواهد شد. پروتکل های منطقی ، روتینگ و آدرس دهی در این لایه انجام خواهد شد.
لایه دو (Data). در لایه فوق ، پروتکل های فیزیکی به داده اضافه خواهند شد. در این لایه نوع شبکه و وضعیت بسته های اطلاعاتی (Packet) نیز تعیین می گردند.
لایه یک (Physical) . لایه فوق در ارتباط مستقیم با سخت افزار بوده و خصایص فیزیکی شبکه نظیر : اتصالات ، ولتاژ و زمان را مشخص می نماید.
مدل OSI بصورت یک مرجع بوده و پروتکل های پشته ای یک و یا چندین لایه از مدل فوق را ترکیب و در یک لایه پیاده سازی می نمایند.
پروتکل های پشته ای
یک پروتکل پشته ای ، شامل مجموعه ای از پروتکل ها است که با یکدیگر فعالیت نموده تا امکان انجام یک عملیات خاص را برای سخت افزار و یا نرم افزار فراهم نمایند. پروتکل TCP/IP نمونه ای از پروتکل های پشته ای است . پروتکل فوق از چهار لایه استفاده می نماید.
لایه یک (Network Interface) . لایه فوق ، لایه های Physical و Data را ترکیب و داده های مربوط به دستگاه های موجود در یک شبکه را روت خواهد کرد.
لایه دو (Internet) . لایه فوق متناظر لایه Network در مدل OSI است . پروتکل اینترنت (IP) ، با استفاده از آدرس IP ( شامل یک مشخصه شبکه و یک مشخصه میزبان ) ، آدرس دستگاه مورد نظر برای ارتباط را مشخص می نماید.
لایه سه (Transport) . لایه فوق متناظر با لایه Transport در مدل OSI است . پروتکل TCP(Trnsport control protocol( در لایه فوق ایفای وظیفه می نماید
لایه چهار (Application) . لایه فوق متناظر با لایه های Session,Presentation و Application در مدل OSI است. پروتکل هائی نظیر FTP و SMTP در لایه فوق ایفای وظیفه می نمایند.
