هاد الموديل كيتعتابر من الأساسيات ديال أي واحد كيقرا الريزو. وإذا مافهمتيهش ماغاتفهمش بزاف دالحوايج متقدمة. حيت هو لاباز.
هاد الـ OSI علاش دار وشنو الهدف منو بعدا ؟
فبداية ظهور التكنولوجيا كل شركة كانت كتصنع بيسيات ديالها خاصين بها.. وكانو البيسيات الى ماكانوش من نفس الشركة ماغايتكومينيكاوش، بحال مثلا خاصهم يكونو 2 بيسيات من شركة IBM عاد يقدرو يتكومينيكاو.. إذا كان واحد من IBM ولاخر من Apple ماغايقدروش يتكومينيكاو.
لأنهم ماكانوش واحد المعايير محددين لي غايمشيو عليهم.. كل وحدة كتقاد الماطيريال ديالها بالطريقة لي بغات.. ولي سيسطيم ماكيقدروش يتكومينيكاو مع بعضهم..
وهنا جات منظمة الـ ISO لي مختصة فالمعايير ديال أي حاجة كنستعملوها فحياتنا اليومية. وبشراكة مع IEEE خرجو واحد لي نوغم لي غايمشيو عليه كاع الشركات لي فالعالم باش هادشي يولي يتكومينيكا مع بعضو.. هاد النظام لي مشاو عليه تسمى بالـ OSI Layers
ولي كيمثل سبعة المراحل كدوز منها البيانات من جهاز المرسل لجهاز المستقبل، وكذلك ملي كتوصل على عند المستقبل كيعاود يقراها بالعكس.
وغانتعرفو عليهم وحدة بوحدة فهاذ الشرح ان شاء الله.
نبداو بالطبقة السابعة (على حسب الجهاز لي غايصيفط دبا)
هاد الطبقة السابعة كتسمى:
Application Layer
وهاد المرحلة هي لي كيتعامل فيها المستخدم مع واجهة البرامج بحال المتصفحات والبرامج والتطبيقات إلخ..
مثلا:
أنا باغي ندخل للفايسبوك، أول حاجة كنفتح شي متصفح بحال Google Chrome مثلا، وغانمشي للابار ديال url وغانكتب Facebook.com ونكليكي على Entrer
هنا تلقائيا غايتحول هاذ الرابط وغادي يتزاد عليه واحد البروتوكول فالأول ديالو وغايولي على هاذ الشكل:
https://facebook.com
هذا هو بالضبط الدور ديال هاذ الطبقة السابعة، كتحدد لينا البروتوكول لي غايناسب العملية لي غانديرو. فهاذ الحالة بغينا نتصفحو موقع فراه خدم لينا البروتوكول ديال https
إذا بغينا نطيليشارجيو شي حاجة من الأنترنت، فراه غايخدم بروتوكول ftp
إذا بغينا نصيفطو شي إيمايل فراه غايخدم بروتوكول SMTP
وهكذا كيبقى خدام، وهذا هو دور الطبقة السابعة باختصار.
وهاذو بعض البروتوكولات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
Http - ftp - tftp - dns - snmp - smtp - telnet..
وكتجي من بعد الطبقة السادسة لي كتسمى:
Presentation Layer
هاد المرحلة هي لي كتعامل مع الفورمة ديال المعلومة لي غانصيفطو ولا لي غانستقبلو.. كل معلومة عندها واحد الفورمة خاصة بها مثلا التصاور كنلقاوهم بامتداد png l أو jpg مثلا.. والموسيقى بامتداد mp3 .. وفهاد المرحلة كل حاجة كتاخذ الفورمة ديالها.. وكتضغط الى كانت غاتصيفط ولا كتديكومبريصا الى كانت غاتجي.. وأيضا كيتم التشفير ديالها الى كانت غاتمشي والعكس أيضا الى كانت غاتجي.
وخلينا نفصلو شويا فهاذ الطبقة باش نفهموها أكثر، فرضا أنا صيفطت شي ايمايل لشي شخص آخر، فالطبقة السابعة غايكون تحدد البروتوكول لي هو SMTP وهز ديك الـ Data لي صيفطت فالمايل وعطاها للطبقة السادسة لي غادية تبدا تشرح دبا فهاذ الـ Data.
أولا: كتشدها بعدا كتحدد النوع ديالها واش zip, png, word, pdf وكتحتافظ بالفورمة ديالها باش توصلها للمستقبل كيف ما هي.
ثانيا: كتاخذ ديك الـ Data لي فالأصل كتكون عبارة عن Human language وكتحولها للغة ديال الحاسوب ولي هي الـ Binary. هاذ العملية كتسمى بالـ Translation.
ثالثا: من بعد ماكتحول الـ Data للـ Binary, كتكومبريصيها مزيان باش يقلال الحجم ديالها. وكتسمى هاذ المرحلة بالـ Compression. وهاذشي لي كنلاحظوه فواتساب مثلا، ملي كتصيفط شي تصويرة كتبان لك الكاليطي ديالها نقصات، لأن الطبقة السادسة هي لي كومبريصاتها باش تنقص من حجمها. والهدف من هاذ الضغط هو إرسال البيانات بسرعة.
رابعا: من بعد ما كتضغظ هاذيك المعلومة، كتدوز للمرحلة ديال الـ Encryption, والمقصود هو كيتم تشفيرها بخواريزميات معينة. باش ملي كتكون غادية فالأنترنت مايقدرش يتعرض ليها شي واحد ويعرف شنو المحتوى ديال ديك الـ Data.
إذن هاذ الطبقة الخدمة ديالها هي تحدد نوع المعلومة، تحولها للغة دالحاسوب، تضغطها، وتقوم بتشفيرها.
وبعض البروتوكولات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
JPEG - BMP - TIFF - MPEG - WMV - AVI/ASCII - EBCDIC...
من بعد كنوصلو للطبقة الخامسة ولي كتسمى:
Session Layer
هاد المرحلة هي المسؤوولة على تحديد نوع الاتصال ولي كنسميوه بالـ Transmission Mode. واش غايكون اتصال أحادي Simplex Mode يعني غا إرسال فقط، بحال التلفازة مثلا هي كترسل لك الصورة ولكن نتا ماكتجاوبهاش.
أو الإرسال والاستقبال Half-duplex Mode يعني نصف إتصال بمعنى كاين الإتصال لكن ماشي فنفس الوقت، بحال الطولكي وولكي ديال البوليس. كيهضر الاول وكيعطي الاشارة باش لاخور يهضر.
أو الارسال والاستقبال Full-Duplex Mode وهذا إتصال كيكون كامل وفنفس الوقت بحال الطيلي مثلا. كتهضر نتا وشخص آخر فنفس الوقت.
أيضا كتتستخدم ما يسمى بالـ Authentication ولي هي التأكد من أنك الشخص المناسب لي عندو الحق يفتح هاذ الجلسة، بحال ملي كتبغي تدخل للفايسبوك مثلا أول مرة. كيطلب منك الإيمايل والمودباص كتدخلهم هاذي هي العملية لي كتسمى بالـ Authentication.
وملي كدخل الايمايل والباسوورد، كتدوز لمرحلة أخرى إسمها Authorization لي فيها كتمشي المعلومات لي دخلتي للسيرفر ديال فايسبوك، وكيتأكد أنك داخل عندو فالـ Data Base إذا لقاك كاين راه كيعطيك الـ Authorization باش دوز. إذا ماكنتيش ماغايخليكش تدخل وغايطلع ليك بلي الايمايل ولا المودباص خاطئين.
وكاينة مرحلة أخرى كديرها هاذ الطبقة السادسة ولي كتسمى بالـ Session Management ولي كيتدارو فيها بزااف ديال الحوايج فالكواليس، منها مثلا ملي كتكون داخل للفايسبوك وكتخرج وتسد الانترنت، وتعاود تدخل للفايسبوك مرة أخرى ونتا ساد الانترنت، فراك كتلقى بلي داكشي لي كنتي داخل ليه قبل ماتسد الانترنت، باقي طالع عندك حيت كيحتافظ بالداتا ديالك وكيدير ليها Restore ملي كتعاود ترجع تدخل.
إذن هاذ الطبقة كدير أربعة مراحل ولي هي تحديد نوع الإتصال، المصادقة، التفويض، والإدارة ديال الجلسات.
وبعض البروتوكولات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
NFS - NETBIOS NAME - SQL - RPC...
هنا غانكونو تعرفنا على 3 الطبقات الأولى ولي كتدخل فالـ Software Layers
من بعد كتجي المرحلة الرابعة ولي كتسمى:
Transport Layer
هاد الطبقة الدور ديالها مهم جدا، هو نقل البيانات، ولكن قبل أجي نشوفو كيفاش كيتم هاذشي.
كتاخذ الداتا من عند الطبقة الخامسة وكتحول لينا دوك البيانات لـ Segments كتقطعهم طراف طراف. وكتسمى هاذ العملية بالـ Segmentation. والهدف هو نقل البيانات بسهولة وبدون أخطاء، وهاذشي لي كنلاحظوه ملي كنكونو كنطيليشارجيو شي File كبير مثلا، وكيتقطع الـ Telechargement فراه غير كنكليو على Resume كيكمل من البلاصة لي تقطع فيها وماكيعاودش من الأول. لأن الداتا كتكون مقطعة طراف.
حاجة أخرى يقوم بهاذ الـ Layer ولي كتسمى بالـ Flow Control والمقصود بها هو التحكم فسرعة نقل البيانات. مثلا باغي نصيفط داتا من الحاسوب للهاتف، الحاسوب غايكون كيدعم 100 M/s والهاتف غايكون كيدعم 10 M/s إذن إذا جيت نصيفط ليه بسرعة 100 ماغايقدرش يتحمل ديك السرعة، لهذا هاذ المرحلة كتوازن ديما بين الجهاز المرسل والمستقبل على حسب القدرة ديال كل واحد فيهم.
والمرحلة الثالثة لي كيدير هاذ الـ Layer كيحدد البروتوكول لي غايتم الاستخدام ديالو فهاد العملية ديال النقل. وكاينين جوج بروتوكولات لي هما TCP و UDP
TCP:
ملي كيصيفط كيخاصو يتأكد واش داكشي وصل ولا لا. غير هو ثقيل فالإرسال.
UDP:
غا كيصيفط فيد الله داكشي كيف يوصل كيف ماوصلش. ولكن خفيف فالإرسال.
ملي كتوجد ديك الـSegments كتوصل للمرحلة ديال الإرسال، إذا كان خدام البروتوكول ديال TCP فراه كيبقى يصيفط بالـ Segment ويتسنى الرد بلي راه وصلات فعلا، عاد كيعاود يصيفط الـ Segment الثانية ويتأكد بلي وصلات، وهكذا حتى كيكملهم كاملين.
أما إذا كان خدام البروتوكول ديال UDP فراه كيجي كيبدا يهز فدوك الـ Segments وحدة مور الأخرى وغاكيصيفط بلاما يتأكد واش وصلات ولا لا.
ربما اتشوف هاذشي اتقول علاش غانخدمو هاذ UDP راه ما صالحش لينا !
الـ UDP عندو الدور ديالو لي كيخدم فيه حتى هو.
مثال:
أنا غانصيفط داك المايل، من بعد ما داز على هاذ المراحل كاملة، فراه غايستعمل دبا بروتوكول TCP مباشرة، والسبب أنه داك المايل خاصو يوصل كيف ما هو وماكتهمناش السرعة لي غا يوصل بها، لمهم يوصل بجميع تفاصيلو لي صيفطتها فيه.
أما لا كنت كنهضر مع شي شخص عن طريق أبيل فيديو فراه خاص الصوت يوصلو بأسرع ما يمكن، وهنــا فين كيخدم الـ UDP ولكن اذا قلت شي كلمة ووقع فيها شي خطأ وما وصلاتش لداك الشخص فراه غايقولي ااا عاود شنو قلتي راني ماسمعتكش. بمعنى الكلمة لي ضاعت وسط الإرسال ماكتبقاش تعاود تصيفط مرة أخرى. عكس الـ TCP اذا ضاعت شي حاجة وماوصلاتش كيعاود يصيفطها مرة أخرى حتى يتأكد أنها وصلات.
الـ UDP كيتستخدم فالمكالمات سواء الصوتية أو المرئية، وكيتستخدم فألعاب الفيديو والأفلام.
الـ TCP كيتستخدم فنقل البيانات الأخرى.
ولكن واش حنى لي كنحددو باش غانخدمو ؟ طبعا لا، الطبقة الرابعة ديال Transport هي لي كتحكم فهاذشي بشكل تلقائي، بلا حتى مانكونو عارفين حنى اش واقع.
البروتوكلات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
UDP - TCP
وكتجي من بعد الطبقة الثالثة ولي كتسمى:
Network Layer
هاذ الطبقة كتخدم على 2 مراحل.
المرحلة الأولى لي كتسمى الـ Logical Addressing :
باش نصيفط داك المايل للشخص الآخر خاصني نكون عارف العنوان ديالو ولي فهاذ الحالة كيكون اسموا عنوان IP وأنا أيضا خاص يكون عندي عنوان IP باش غايقدر يعرفني الشخص الآخر. هاد المرحلة كتعطي الـ IP Adresss لدوك البيانات لي باغيين نصيفطوهم، من بعد ماكتاخذ Segments من عند طبقة الـ Transport كتزيد عليهم الـ IP Adress ديال المرسل والمستقبل ولي فهاذ اللحظة كتحول ديك الـ Segments وكتولي عبارة عن Packet
يعني الآن الـ Packet مكونة من :
Segments + IP Adress Sender + IP Adress Receiver.
المرحلة الثانية كتسمى بالـ Routing:
هاذ المرحلة كتحدد المسار لي غاتمشي منو هاد الـ Packet وهاد العملية كتسمى التوجيه بالفرونسي Routage بالانجليزية Routing .. وفهاد الروتينج كتستاعن بالبروتوكول لي غايتم استخدامو واش ospf ولا rip ولا eigrp...
يعني هاذ الطبقة كدير لينا 2 حوايج مهمين لي هما تحديد عنوانين IP واختيار المسار المناسب عن طريق بروتوكولات التوجيه.
الأجهزة لي كتخدم فهاذ الطبقة هي فقط أجهزة الـ Routers ومايمكنش شي جهاز آخر يخدم فهاذ المرحلة.
البروتوكولات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
IP -IPX - RIP - EIGRP - OSPF ...
وكتجي من بعد الطبقة الثانية ولي كتسمى:
Data Link Layer
فالطبقة لي فاتت عرفنا بلي الـ Packet كتكون من :
Segments + IP Adress Sender + IP Adress Receiver.
فهاذ الطبقة ديال الـ Data Link كاين نوع آخر ديال الـ Adress ولي كيتسمى بالـ MAC Adress
ولي هي عبارة عن عنوان ديال Network Card ديال كل جهاز، أي جهاز فالعالم عندو هاذ العنوان ديال MAC وماكاينش شي 2 أجهزة عندهم نفس العنوان. بحال شكل ADN ديال الإنسان ماغاتلقاهش معاود 2 مرات. كذلك نفس الشيء مع MAC Adress.
وفهاد المرحلة ملي كتوصلنا الـ Packet
كيتزاد عليها الـ MAC Adress ديال المرسل والمستقبل وكتولي على هاذ الشكل:
MAC Adress Sender + MAC Adress Receiver + IP Adress Sender + IP Adress Receiver + Segments + Trailer
وهنا كتولي سميتها الـ Frame ولي كتولي مكونة من الـ Header لي كيكون مجموع فيه
MAC Adress SendeR+ MAC Adress Receiver + IP Adress Sender + IP Adress Receiver
والـ Trailer لي زدنا فالأخير هو واحد القسم ديال تصحيح الأخطاء.
فاللحظة لي كيكون كيتم فيها نقل البيانات يقدرو يتعرضو لشي خطأ فالنقل بسبب شي عوامل خارجية أخرى. هاذ الـ Trailer الدور ديالو هو يصحح الأخطاء وأي مشكلة وقعات كيحلها ويعاود يصيفط البيانات حتى يوصلو. وهاذ المرحلة كااملة لي دوزنا كتسمى بالـ Encapsulation
معلومة مهمة جدا: الأجهزة المسؤولة لي كتخدم فهاذ الطبقة هي أجهزة الـ Switch
ملاحظة مهمة جدا: كاين أجهزة الـ Router لي كيكون مدمج فيها Switch، بحال الراوترات لي عندنا فديورنا.
الخدمة ديال هاذ الطبقة مزال ما سالاتش فهي كتخلي الطبقة لي قبل منها ولي هي طبقة الـ Network أنها تعرف نوع الـ Media لي غايتم فيها نقل البيانات، الـ Media مقصود بها هنا الـ Transmission Media, بمعنى الطريقة لي غايتم بها النقل واش عن طريق موجات الوايفاي ولا الكايبل Ethernet
مثال للتوضيح أكثر:
تخيل عندنا Desktop computer 🖥 فواحد الشبكة خاصة بيه، ومربوط مع Router 1 بكابل Ethernet
وعندنا فالجهة الأخرى Laptop 💻 لي حتى هو فشبكة خاصة بيه وبعيد على الآخر، وحتى هو مربوط مع Router 2 ولكن عن طريق الـ WI-FI
وهاذ Router1 و Router2 بيناتهم اتصال من نوع Wireless.
ركز معايا شنو غايوقع دبا ملي الـ Desktop computer 🖥 غايبغي يرسل واحد الـ Data للـ Laptop 💻
من بعد ماغايدوز من جميع المراحل طبعا غايوصل للـ Data Link وهنا غايكريي دوك لي زادريس كاملين ديال المرسل والمستقبل وهنا فآخر حاجة غايدير ملي غايسالي توجاد الـ Frame غايكون الشكل النهائي ديالها هو Ethernet Frame علاش ؟
لأن البيسي مكونيكطي بكابل Ethernet مع الـ Router1.
غادية تمشي ديك الـ Frame عند الـ Router1 وغايشدها ويقراها غايدير ليها Decapsulation باش يقرا غير الـ Packet حيت كيف قلنا قبل، الـ Packet جهاز واحد فقط لي كيكون مسؤول عليها هو الراوتر. وخاصو دبا يصيفطها للراوتر لي مكونيطكي معاه لي هو Router2 هنا غايعاود يشد ديك الـ Packet ويغلفها مرة أخرى ويعطيها Frame جديدة لي غاتكون كتسيبورطي نوع الإتصال لي بينو وبين الـ Router2.
اذن غاتولي الـ Frame عبارة عن Wireless Frame علاش؟
لأن نوع الإتصال بين الـ Router1 و Router2 هو نوع Wireless
من بعد ماغاتوصل الـ Packet عند الـ Router2 غايدير ليها Decapsulation عوتاني وغايعاود يغلفها بنوع الإتصال لي بينو وبين الـ Laptop 💻 ولي هو من نوع WI-FI وغاتولي عوتاني عبارة عن Wireless Frame
وديك الساعة راه الـ Laptop 💻 غادي يبقى يقرا جميع الطبقات بالعكس حتى يوصل للطبقة السابعة لي هي Application وغادي يلقى داكشي لي تصيفط ليه من طرف الـ Desktop computer 🖥
من هاذشي كامل نستنتج أنه الطبقة ديال الـ Data Link كتقدر تصاوب ما يسمى بالـ Framing لي من خلالو كتقدر تزيد الـ Header لي كيكون مكون من:
MAC Adress Sender + MAC Adress Receiver + IP Adress Sender + IP Adress Receiver
وكتزيد أيضاً الـ Trailer لي كيكون مسؤول على نوع الـ Transmission Media ولي من خلالها نيت يقدر يعطي Access للطبقة لي قبل منو ولي هي Network باش تاهي تعرف نوع الـ Transmission Media المستعمل في النقل.
حاجة أخرى مهمة جدا كديرها طبقة Data Link ولي هي Error Detection and Correction
بمعنى كتكتاشف الأخطاء وكتصححهم.
كيف قلنا قبل البيانات خلال نقلها تقدر تتعرض لعوامل خارجية تأثر عليها.. بحال مثلا شي مجال مغناطيسي يكون قريب من الأسلاك لي كتنقل فيهم الداتا. فراه غا يأثر عليهم وماغاتنقلش بشكل كامل.
وهذا هو الدور ديال هاذ المرحلة ديال اكتشاف وتصحيح الأخطاء. لي كيتستخدم فيهم بعض التقنيات من أجل اكتشاف الأخطاء. وهاذ التقنيات هما :
Partity Checking.
CheckSum.
CRC
هاذو خاصهم شرح خاص باش نقدرو نفهووهم أكثر. حتى لمن بعد وندير شرح عليهم.
آخر حاجة ممكن نقولو على Data Link هي أنه كيستخدم بروتوكول إسمو CSMA هاذ البروتوكول الدور ديالو هو كيراقب حركة مرور البيانات فالأسلاك ديال Ethernet والموجات ديال Wi-Fi
CSMA / CA :
كتخدم مع الـ Wi-Fi
CSMA / CD :
كتخدم مع Ethernet
مثال للتوضيح:
عندنا راوتر مربوطين معاه 3 ديال أجهزة الحواسيب. كلهم غا يصيفطو بيانات للراوتر دقة وحدة. إذا غايوقع لينا تصادم فالبيانات أو ما يسمى بالـ Collision هنا كيجي الدور ديال CSMA كيبقى يتصنت على شنو هي القناة لي خاوية ومافيها حتى إرسال عاد كيصيفط فيها. طبعا الحواسيب غايصيفطو دقة وحدة ولكن داكشي كيتقسم لمدة زمنية معينة لكل واحد. لذلك غايصيفط الأول حتى تخوا الـ Media ويعاود يصيفط الثاني حتى تخوا. ويعاود يصيفط الثالث. وهاذشي كامل كيتحكم فيه البروتوكول ديال CSMA
وهاكا غانكونو سالينا مع الوظائف ديال هاذ الطبقة العجيبة والغربية.
بعض البروتوكولات لي كتخدم فهاذ الطبقة:
LAN: llc - Ethernet - token ring - wireless
WAN: ppp - frame relay - ATM - ISDN - hdlc
وأخيرا كتوصل الطبقة الأخيرة ولي كتسمى:
Physical Layer
وهاد المرحلة كيتم فيها تحويل ديك الـ Frame إلى Bits لي هي الـ 1 و 0 لغة الحاسوب.
من بعد هاذ الطبقة ديال الـ Physical كتشد دوك البيتات وكتحولهم على شكل Signals باش يقدرو يتقراو فالـ Media لي غاتكون مسؤولة على النقل ديال البيانات. حيت نورمال ماكاينش شي كابل غايعرف شنو هي 1 و 0 الكابلات كيعرفو فقط الإشارات..
يا إما غاتكون إشارات كهربائية في حالة كان عندنا كابل ديال النحاس (Adsl) أو لإشارات ضوئية في حالة كان عندنا كابل ديال Fibre Optic أو غا تحول لإشارات Radio في حالة كان عندنا النقل عن طريق الـ Wireless
بعض البروتوكولات لي كتخدم فهاد الطبقة هي:
Fiber - COAX
إلى هنا غانكونو سالينا الشرح ديال هاذ الدرس الممتع.
طبعا إذا كنتي أول مرة غاتشوف هاذشي وتتكاشفوا، فراه خاصك تعاود تقراه مرات أخرى بتأني باش تقدر تستوعب كمية المعلومات لي فيه وتترسخ في دماغك.
قد يعجبك ايضا
