تصميم الشبكات

تصميم الشبكات
طبقات الشبكة السبعة (مقاييس ISO/OSI)

يعتبر استخدام نماذج الطبقات عند القيام بتصميم الشبكة أمراً في غاية الأهمية. فعند القيام بإجراء معين، كإنشاء تطبيق برمجي، يكون التنفيذ أسهل إذا تم تقسيم العمل على مراحل، أو ضمن طبقات برمجية، حيث تقوم كل طبقة بالاتصال مباشرة مع الطبقة التي تعلوها، وتلك الأدنى منها. إن هذا الأسلوب يجعل المهندسين قادرين على العمل في أي مرحلة من مراحل تطوير المشروع، وعلى تقسيم مهمة تصميم الشبكة إلى أجزاء صغيرة بحيث يمكن إدارتها بسهولة، دون العودة إلى أساس التصميم.

قامت منظمة ISO أو International Standards Organization وهي الهيئة الدولية المعنية بالمقاييس في أوائل الثمانينات بطرح أسلوب للتصميم يدعى Open Systems Interconnection "أنظمة الترابط المفتوحة"، حيث تألف هذا الأسلوب الجديد في التصميم من سبعة طبقات، أو بما يشار إليه بالمراحل الأساسية في التصميم. وقد ساعد هذا النموذج مصممي الشبكات والشركات المصنعة للتجهيزات على توحيد بروتوكولات الأجهزة، وتصميم معدات شبكة تعمل وفق مقاييس دولية. وهذا الأسلوب يعطي الطلاب فرصة هامة لفهم كيفية عمل الشبكات مع بعضها.

فيما يلي شرح مختصر لكل من هذه الطبقات.

- طبقة البرمجيات والتطبيقات Application Layer

يتم التواصل بين طبقة التطبيقات والبرمجيات وبين المستخدم. فبعد أن يقوم المستخدم بإنشاء رسالة وإرسالها عبر الشبكة، يتم ربط البرنامج أو التطبيق بنظام الاتصالات. تتضمن هذه الطبقة الخدمات التالية:

- خدمات الطباعة والملفات؛

- البريد الإلكتروني؛

- برامج الدخول عن بعد؛

- برامج نقل الملفات.

- طبقة التمثيل Presentation Layer

مهمة هذه الطبقة هي التأكد من أن المعطيات المرسلة من جهاز ستصل إلى وجهتها حتى ولو كان تمثيل هذه المعطيات مختلف. إضافة فإن عمليات الضغط وفك الضغط، والتشفير وفك التشفير، وتحويل أسلوب إظهار المعطيات على الطرفيات يتم هنا.


- طبقة الحوار Session Layer

تتحكم هذه الطبقة بالاتصالات بين التطبيقات عبر الشبكة، بما في ذلك:

- إنشاء الاتصال؛

- الحفاظ على الاتصال؛

- إنهاء الاتصال.

- طبقة النقل Transport Layer

إن هذه الطبقة مسؤولة عن سلامة وصول المعطيات المرسلة.

- طبقة الشبكة والبروتوكولات Network & IP Layer

يتم في هذه الطبقة إضافة عنوان مميز لرزم المعطيات ليتم تحويلها إلى حاسب على شبكة أخرى، وهي مسؤولة عن:

- تحديد العناوين على الشبكات؛

- إيجاد الطريق الأمثل بين عنواني المرسل والمستقبل.

- طبقة ربط المعطيات Data Link Layer

إن هذه الطبقة مسؤولة عن بناء أطر المعلومات، وإرسالها واستقبالها. حيث يتم إضافة تابع رياضي إلى كل إطار بهدف الكشف عن الأخطاء، ومن ثم يتم نقل هذه الأطر إلى الطبقة الأولى كي يتم ارسالها.

- الطبقة الفيزيائية Physical Layer

تعتبر هذه الطبقة مسؤولة عن نقل المعطيات بين الحاسب والناقل من كابلات وغيرها تصل بين الأجهزة، وتقوم بتعريف المتطلبات الكهربائية (الفولت) والفعلية (طريقة وصل الكبل) كي يتم الربط بين الأجهزة والناقل.

إن كافة المفاهيم المتعلقة بالشبكات وأجهزة ومعدات الشبكات تعمل ضمن واحدة من هذه الطبقات، وأحياناً ضمن العديد منها، مما يسمح للمهندسين بمعالجة المشاكل منهجياً ومنطقياً.