OSI vs TCP/IP: الاختلافات والتشابهات

ال نموذج ربط الأنظمة المفتوحة (OSI) و ال نموذج TCP/IP (بروتوكول التحكم في النقل/بروتوكول الإنترنت) هي اثنين من أطراف اتصال الشبكة التي تشرح كيفية نقل البيانات بين أجهزة مثل الهواتف وأجهزة الكمبيوتر والخوادم.يستخدم كلا النموذجين نهجًا طبقة للمساعدة في تصور العمليات التي ينطوي عليها نقل البيانات واستقبالها ، على الرغم من أنها تختلف في مستويات التفاصيل ، وعدد الطبقات ، والتطبيق العملي للتنفيذ في العالم الحقيقي.

7 طبقات من طراز OSI

نموذج OSI هو إطار مفاهيمي يحدد سبع طبقات مميزة للمساعدة في شرح كيفية تفاعل الشبكات وكيفية تحرك البيانات من خلالها.على الرغم من أنها مفيدة للغاية لتطوير فهم واسع لاتصالات الشبكة ، إلا أنها أكثر من أداة نظرية بدلاً من انعكاس مباشر لبنية الشبكة في العالم الحقيقي.يوفر النموذج طريقة منظمة للتفكير في الوظائف المختلفة التي تنطوي عليها الشبكات ، لكنه لا يفرض مجموعة صارمة من البروتوكولات المستخدمة في التطبيقات الفعلية.

الطبقة 1: بدنية

الطبقة المادية هي المستوى الأول من نموذج OSI ، وكل شيء يتعلق بالإرسال الفعلي للبيانات الأولية عبر الوسيلة المادية.

هذا ما يتعامل معه:

الأجهزة والتقنيات: تدير المكونات والتقنيات المادية ، مثل الكابلات والإشارات اللاسلكية ، التي تحرك البيانات الثنائية الخام (بت) من مكان إلى آخر.

• خصائص الاتصال: وهو يحدد الخصائص الكهربائية والبصرية والميكانيكية اللازمة للاتصال الناجح.

• ترميز البيانات: تهتم هذه الطبقة بكيفية ترميز البيانات في إشارات للإرسال.

• التزامن: إنه يضمن أن نقل البيانات متزامن تمامًا بين الأجهزة.

باختصار ، تتعامل الطبقة المادية مع المكسرات والبراغي لإرسال البيانات من جهاز إلى آخر.

الطبقة 2: رابط البيانات

طبقة ارتباط البيانات هي المستوى الثاني من نموذج OSI وهي مسؤولة عن نقل حزم البيانات بين الأجهزة على نفس الشبكة.

يتعامل:

تأطير: إنه يحزم البيانات الأولية في إطارات ، مما يجعلها جاهزة للإرسال عبر الطبقة المادية.

• اكتشاف الأخطاء والتصحيح: تكتشف هذه الطبقة الأخطاء في البيانات المرسلة وتصححها ، مما يضمن تكامل البيانات.

• معالجة MAC: يستخدم عناوين Mac (التحكم في الوصول إلى الوسائط) لتحديد الأجهزة على شريحة الشبكة نفسها ، مما يسهل الاتصال بينهما.

• التحكم في التدفق: إنه ينظم تدفق البيانات لمنع جدوى الجهاز المستلم.

تتأكد هذه الطبقة بشكل أساسي من أن البيانات المرسلة من جهاز واحد تصل سليمة وفي التسلسل الصحيح إلى الجهاز التالي على الشبكة.

الطبقة 3: الشبكة

طبقة الشبكة مسؤولة عن توجيه البيانات بين الأجهزة عبر شبكات مختلفة.تشمل وظائفها الرئيسية:

• التوجيه: يحدد أفضل مسار للبيانات للسفر من المصدر إلى الوجهة عبر شبكات متعددة.

• العنوان المنطقي: يعين ويدير عناوين IP ، مما يسمح بتحديد الأجهزة بشكل فريد على الشبكة.

• إعادة توجيه الحزمة: تقوم هذه الطبقة بتقسيم البيانات إلى حزم وإعادة توجيهها إلى وجهتها.

• التعامل مع الازدحام: يدير احتقان الشبكة لضمان تدفق البيانات بسلاسة.

فكر في طبقة الشبكة باعتبارها GPS للشبكة ، وتوجيه البيانات إلى حيث تحتاج إلى الذهاب.

الطبقة 4: النقل

تركز طبقة النقل على نقل البيانات الموثوق بين الأجهزة ، بغض النظر عن الشبكة الأساسية.تدير:

التجزئة وإعادة التجميع: ينقسم رسائل كبيرة إلى شرائح أصغر لإرسالها وإعادة تجميعها في الوجهة.

• الكشف عن الأخطاء والاسترداد: تكتشف هذه الطبقة أي أخطاء أثناء الإرسال وإعادة إرسال البيانات إذا لزم الأمر.

• التحكم في التدفق: يتحكم في معدل نقل البيانات لمنع الساحق في المتلقي.

• إدارة الاتصال: إنه يحدد ، ويحافظ عليه ، وينهي الاتصالات بين الأجهزة.

باختصار ، تكون طبقة النقل مسؤولة عن التأكد من وصول البيانات بدقة وبالترتيب الصحيح (على سبيل المثال TCP ، UDP).

الطبقة 5: الجلسة

طبقة الجلسة مسؤولة عن إنشاء وإدارة وإنهاء الاتصالات بين التطبيقات على الأجهزة المختلفة.

يتعامل:

• اتصال الجلسة: يقوم بإعداد وتنسيق التواصل بين الأجهزة.

• صيانة الجلسة: إنها تبقي الجلسة نشطة أثناء تبادل البيانات ومزامنة تدفق البيانات.

• إنهاء الجلسة: تغلق هذه الطبقة بأمان الجلسة بمجرد اكتمال الاتصال.

• التزامن: يضمن تزامن البيانات عن طريق إدارة نقاط التفتيش والاسترداد.

في جوهرها ، تشبه طبقة الجلسة مدير المحادثة ، مع الحفاظ على تنظيم الاتصالات وعلى المسار الصحيح.

الطبقة 6: العرض التقديمي

طبقة العرض التقديمي مسؤولة عن ترجمة البيانات وتشفيرها وضغطها للتأكد من تنسيقها بشكل صحيح لاستخدام التطبيق.

تهتم بـ:

• ترجمة البيانات: يقوم بتحويل البيانات بين التنسيق المستخدمة من قبل طبقة التطبيق والتنسيق الذي تستخدمه الشبكة.
• تشفير البيانات/فك التشفير: إنه يضمن أمان البيانات من خلال التعامل مع التشفير قبل الإرسال وفك التشفير عند الاستقبال.
• ضغط البيانات: هذه الطبقة تضغط على البيانات لتقليل كمية البيانات التي يجب إرسالها.

باختصار ، تتأكد طبقة العرض التقديمي من أن البيانات بالتنسيق الصحيح وآمنة قبل إرسالها أو استلامها (على سبيل المثال ، SSL/TLS).

الطبقة 7: التطبيق

طبقة التطبيق هي الواجهة التي تتفاعل من خلالها تطبيقات المستخدم النهائي مع الشبكة.

يتعامل:

• خدمات الشبكة: يوفر خدمات مثل البريد الإلكتروني ونقل الملفات وتصفح الويب ، مباشرة للمستخدمين النهائيين.

• تمثيل البيانات: إنه يضمن تقديم البيانات بطريقة يمكن للتطبيقات والمستخدمين فهمها.

• واجهة المستخدم: تتفاعل هذه الطبقة مع تطبيقات البرامج التي يستخدمها المستخدمون للوصول إلى الشبكة.

ببساطة ، طبقة التطبيق هي النقطة التي يصل فيها المستخدمون وتطبيقات البرامج إلى الشبكة وخدماتها (على سبيل المثال ، HTTP ، FTP).

نموذج TCP/IP

على عكس نموذج OSI ، فإن نموذج TCP/IP هو نموذج حقيقي يستخدم لتصميم وتنفيذ بناءً على البروتوكولات التي يتم استخدامها بالفعل في الإنترنت والشبكات الأخرى.وهو يتألف من أربع طبقات ويوفر نهجًا مباشرًا لنقل البيانات ، ويشمل البروتوكولات الحقيقية والمعايير المستخدمة في شبكات اليوم.

الطبقة 1: واجهة الشبكة

تجمع طبقة واجهة الشبكة ، المعروفة أيضًا باسم طبقة الارتباط ، بين جوانب طبقات Link المادية والبيانات OSI ، والتعامل مع تأطير الأجهزة وتأطير البيانات (على سبيل المثال ، Ethernet ، ARP).إنها أيضًا مسؤولة عن معالجة واكتشاف الأخطاء على مستوى الشبكة المحلي.

تتعامل طبقة واجهة الشبكة مع:

• انتقال مادي: يشرف على النقل الفعلي للبيانات عبر وسط الشبكة (على سبيل المثال ، الكابلات ، الإشارات اللاسلكية).

• معالجة الإطار: حزم البيانات في إطارات للإرسال وتفريغها في الطرف المتلقي.

• معالجة MAC: يستخدم عناوين MAC لتحديد الأجهزة على نفس الشبكة للتسليم الدقيق.

• اكتشاف الخطأ: يضمن نقل البيانات بدقة ، واكتشاف الأخطاء وتصحيحها على مستوى الشبكة المحلي.

في جوهرها ، تعالج طبقة الارتباط المكسرات والبراغي للحصول على بيانات من جهاز إلى آخر داخل الشبكة نفسها.

الطبقة 2: الإنترنت

المقابلة لطبقة شبكة OSI ، تكون طبقة الإنترنت الخاصة بـ TCP/IP مسؤولة عن توجيه حزم البيانات عبر الشبكات.يعمل IP (بروتوكول الإنترنت) في هذه الطبقة لتوجيه البيانات من المصدر إلى الوجهة عبر شبكات مختلفة.

تشمل أدوار طبقة الإنترنت الرئيسية:

• التوجيه: يحدد أفضل مسار للبيانات للسفر عبر شبكات متعددة.

• عنوان IP: يدير عناوين IP ، مما يسمح بتحديد الأجهزة بشكل فريد على الشبكة.

• معالجة الحزمة: يقوم بتقسيم البيانات إلى حزم لإرسالها ويتعامل مع توصيلها عبر شبكات مختلفة.

باختصار ، تشبه طبقة الإنترنت وحدة تحكم حركة المرور ، وتوجيه البيانات عبر شبكات مختلفة.

الطبقة 3: النقل

على غرار طبقة نقل OSI ، تعالج طبقة النقل TCP/IP نقل البيانات بين الأجهزة ، وإدارة تدفق البيانات والموثوقية.

تعامل طبقة النقل:

• نقل البيانات: يستخدم البروتوكولات مثل TCP و UDP للتوصيل الموثوق به والمرتبة والاتصال أسرع ، بدون اتصال ، على التوالي.

• تجزئة وإعادة التجميع: يحطم البيانات إلى شرائح للإرسال وإعادة تجميعها في الوجهة.

• اكتشاف الأخطاء والتصحيح: يحدد وتصحيح الأخطاء في نقل البيانات.

• التحكم في التدفق: ينظم تدفق البيانات لمنع الازدحام وضمان التواصل السلس.

في جوهرها ، تتأكد طبقة النقل من وصول البيانات إلى حيث تحتاج إلى الذهاب بدقة وموثوقية.

الطبقة 4: التطبيق

تشمل طبقات OSI ، والعرض ، وطبقات التطبيق ، طبقة التطبيق في نموذج TCP/IP هي المكان الذي تعمل فيه تطبيقات الشبكة وخدمات المستخدم.(على سبيل المثال ، HTTP ، FTP ، SMTP).

تهتم بـ:

• تفاعل المستخدم: يوفر الواجهة للمستخدمين للتفاعل مع خدمات الشبكة ، مثل تصفح الويب والبريد الإلكتروني ونقل الملفات.

• بروتوكولات عالية المستوى: يدعم البروتوكولات مثل HTTP و FTP و SMTP و DNS التي تسهل خدمات الشبكة المختلفة.

• تمثيل البيانات: يضمن تنسيق البيانات بشكل صحيح لكل من الاتصال وفهم المستخدم.

باختصار ، طبقة التطبيق هي حيث يتصل المستخدمون وتطبيقات البرامج بالشبكة.

طراز OSI مقابل طراز TCP/IP

الآن بعد أن عرفنا كيف يعمل كل نموذج ، دعنا نذهب إلى عدد قليل من الاختلافات الرئيسية بينهما.

وظيفة الطبقة

نموذج OSI:

• النهج المنظم الطبقات: يحدد بوضوح وظيفة كل طبقة وتفاعلاتها.
• طبقات مفصلة: يتضمن المزيد من الطبقات ذات الوظائف المحددة ، مما يوفر نهجًا أكثر حبيبًا.

نموذج TCP/IP

• النهج العملي: يركز على الجوانب العملية والتطبيقات في العالم الحقيقي.
• طبقات مبسطة: عدد أقل من الطبقات التي تجمع بين وظائف متعددة ، مما يجعلها أكثر وضوحا وقابلة للتكيف.

التنمية والاستخدام

نموذج OSI:

• الإطار النظري: تم تطويرها من قبل المنظمة الدولية للتوحيد (ISO) كنموذج نظري لفهم اتصالات الشبكة.
• الاستخدام التعليمي: غالبًا ما تستخدم كنموذج مرجعي لتدريس وفهم بروتوكولات الشبكة.

طراز TCP/IP:

• التنفيذ العملي: طورتها وزارة الدفاع الأمريكية للتنفيذ العملي في Arpanet ، السلائف للإنترنت الحديثة.
• يستخدم على نطاق واسع: يشكل أساس الإنترنت ومعظم بنيات الشبكة الحديثة.

خصوصية البروتوكول

نموذج OSI:

• البروتوكول-العظم: تم تصميمه ليكون مستقلاً عن بروتوكولات محددة ، مما يوفر إطارًا عامًا لفهم كيفية تفاعل البروتوكولات المختلفة.

طراز TCP/IP:

• بروتوكول خاص: يرتبط مباشرة بمجموعة بروتوكول TCP/IP ، مما يعكس البروتوكولات المستخدمة في اتصال الشبكة في العالم الحقيقي.

المرونة والقدرة على التكيف

نموذج OSI:

• أكثر صلابة: يوفر نهجًا منظمًا ومفصلًا ، والذي يمكن أن يكون أقل مرونة في استيعاب البروتوكولات الجديدة.

طراز TCP/IP:

• أكثر مرونة: تم تكييفها مع الاستخدام الحقيقي ويمكن أن تستوعب البروتوكولات والتقنيات الجديدة حسب الحاجة.