تاريخ النشر: 11 يونيو 2024
المساهمون: كريستال آر تشاينا، مايكل جودوين
يعد نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة (OSI)- ويسمى أيضًا النموذج المرجعي للربط بين الأنظمة المفتوحة- نموذجًا مفاهيميًا يقسم اتصال الشبكة والتشغيل البيني إلى سبع طبقات مجردة. وهو يوفر نموذجًا موحدًا يمكّن التطبيقات وأنظمة الكمبيوتر والشبكات المختلفة من التواصل.
ظهر نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة كحل لعدم توافق الاتصالات بين مجموعة متنوعة من بروتوكولات الشبكات المستخدمة في مطلع القرن الحالي. أعطت طبقات نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة للمطورين والمهندسين إطار عمل لبناء أجهزة وبرامج قابلة للتشغيل البيني عبر الشبكات من خلال توفير نهج تصنيفي للشبكات.
في كل طبقة من طبقات المجموعة- التي تظهر عادةً بترتيب عكسي لتوضيح كيفية انتقال البيانات عبر الشبكة- يوفر نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة إرشادات ومعايير لمكونات الشبكة ووظائفها الحاسوبية الفريدة.
الطبقات هي:
- الطبقة 7: تبدأ طبقة التطبيق الاتصال بالشبكة، بما في ذلك البروتوكولات وعمليات معالجة البيانات التي تحول بيانات الشبكة القابلة للقراءة من قِبل الكمبيوتر إلى استجابات قابلة للقراءة من قِبل المستخدم.
- الطبقة 6: تقوم طبقة العرض بإعداد البيانات لطبقة التطبيق، بما في ذلك ترجمة البيانات وضغطها وتشفيرها.
- الطبقة 5: تبدأ طبقة الجلسة الاتصالات بين جهازين يتفاعلان على الشبكة وتنهيها، مع التأكد من عدم الإفراط في استخدام الموارد أو عدم استخدامها بشكل كافٍ.
- الطبقة 4: تنقل طبقة النقل البيانات من طرف إلى طرف بين جهازين يتفاعلان على الشبكة، مع التأكد من عدم فقدان البيانات أو تهيئتها بشكل خاطئ أو تلفها.
- الطبقة 3: تتعامل طبقة الشبكة مع عمليات عنونة البيانات وتوجيهها وإعادة توجيهها للأجهزة التي تتفاعل عبر شبكات مختلفة. وإذا كانت الأجهزة على الشبكة نفسها، فإنها لا تحتاج إلى طبقة الشبكة للتفاعل.
- الطبقة 2: على عكس طبقة الشبكة، تدير طبقة ارتباط البيانات توجيه البيانات بين جهازين متفاعلين على الشبكة نفسها.
- الطبقة 1: تضم الطبقة المادية الأصول المادية، مثل أجهزة التوجيه وكابلات USB، التي تحول البيانات إلى سلاسل من 1 و0 لنقلها إلى طبقات أعلى.
يركز نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة على توفير قائمة مهام للمهندسين لإكمالها في بناء كل طبقة من بنية الشبكة، بدلاً من تحديد بروتوكولات الاتصال بين الطبقات. ويمكّن منهجه النظري المطورين من وضع عرض مصور لشبكات حوسبة شديدة التعقيد وبناؤها، حتى من دون معرفة سابقة بنظام الشبكات نفسه. كما أنه يساعد الفرق على فهم أفضل لكيفية عبور البيانات عبر الشبكة وتكييف وظائف الشبكة مع الترميز الخاص بالطبقات.
اكتشف كيفية استخدام قادة تقنية المعلومات ذوي التفكير المستقبلي للذكاء الاصطناعي والأتمتة لتعزيز القدرة التنافسية من خلال عمليات تقنية المعلومات الذاتية.
على الرغم من أن نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة ليس الأساس المباشر لتقنيات شبكات الكمبيوتر الحديثة، فقد كان له تأثير عميق في تطوير معايير الحوسبة، ما ساعد على تشكيل المفاهيم المعاصرة لبنية الشبكة.
في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات، أصبحت أنظمة الكمبيوتر مترابطة بشكل متزايد، لكن الشركات المصنعة غالبًا ما طورت حلولها الخاصة للشبكات، ما أدى إلى إنشاء خليط من الأنظمة المملوكة وغير القابلة للتشغيل البيني.
حاولت العديد من الجهود المبكرة في مجال الشبكات معالجة مشكلات التوافق مع شبكة وكالة مشاريع البحوث المتقدمة (ARPANET) (التي أرست الأساس للإنترنت الحديث) ومجموعة بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت (بتكليف من وزارة الدفاع). وقد مثل كلاهما تقدمًا كبيرًا، لكنهما سلطا الضوء أيضًا على الحاجة إلى نهج أكثر شمولاً وقبولاً عالميًا.
وإدراكًا للأهمية المتزايدة للربط الشبكي والحاجة إلى إطار عمل عالمي، بدأت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) واللجنة الاستشارية الدولية للبرق والهاتف (CCITT) في تطوير نموذج موحد للربط الشبكي.
نشرت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي رسميًا نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة، وهو إطار عمل أساسي لتطوير حلول الشبكات القابلة للتشغيل البيني، في عام 1984. وخلافًا لمحاولات التوحيد القياسي السابقة، فإن التكوين متعدد الطبقات لنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة يتيح للأنظمة المتباينة التواصل على الرغم من الاختلافات في البروتوكولات والبُنى الأساسية الخاصة بها.
يظل نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة جزءًا لا يتجزأ من فهم بنية الشبكة حتى مع تطور التقنيات وظهور نماذج جديدة. وسواء كان الفريق يصمم شبكة محلية بسيطة (LAN) أو يدير شبكة عالمية معقدة، فإن مبادئ نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة توفر نهجًا واضحًا ومنظمًا للشبكات.
يتضمن نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة سبع طبقات متميزة. ويشكِّل كل من طبقة التطبيق (الطبقة 7) وطبقة العرض (الطبقة 6) وطبقة الجلسة (الطبقة 5) طبقات برمجية لنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة، حيث تحدث كل عمليات الإرسال من تطبيقات البرامج وإليها (بما في ذلك أنظمة التشغيل والأدوات المساعدة، مثل متصفحات الويب وعملاء البريد الإلكتروني).
أما طبقة النقل (الطبقة 4) فهي "قلب الربط بين الأنظمة المفتوحة"، حيث تتعامل مع كل اتصالات البيانات بين الشبكات والأنظمة. وأخيرًا، تشكل طبقة الشبكة (الطبقة 3) وطبقة البيانات (الطبقة 2) والطبقة المادية (الطبقة 1) طبقات الأجهزة في الربط بين الأنظمة المفتوحة، حيث تنتقل البيانات عبر المكونات المادية للشبكة في أثناء معالجتها.
تتحرك البيانات بشكل ثنائي الاتجاه من خلال نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة؛ حيث تتواصل كل طبقة مع الطبقات التي تحتها وفوقها في المجموعة. علاوة على ذلك، تنقل كل من الأجهزة المرسلة والمستقبلة البيانات من خلال طبقات البيانات؛ وغالبًا ما يتبادل المرسلون والمستقبلون الأدوار في هذه العملية.
على سبيل المثال، إذا أراد المستخدم إرسال بريد إلكتروني إلى شخص آخر، فسيكتب المستخدم أولاً البريد الإلكتروني وسيرسله. عندما يضغط المستخدم على "إرسال"، ينتقل بريده الإلكتروني إلى طبقة التطبيق، التي ستختار البروتوكول الصحيح (عادةً بروتوكول نقل البريد البسيط (SMTP)) وترسل البريد الإلكتروني إلى طبقة العرض. تضغط طبقة العرض بعد ذلك بيانات الرسالة وترسلها إلى طبقة الجلسة، التي تبدأ جلسة اتصال وترسل البيانات إلى طبقة النقل لتجزئتها.
نظرًا لأن البريد الإلكتروني سيذهب إلى شبكة أخرى، يجب أن تنتقل بيانات البريد الإلكتروني إلى طبقة الشبكة، حيث تُقسم إلى حزم، ثم إلى طبقة ارتباط البيانات حيث تُقسم إلى إطارات. تنتقل هذه الإطارات بعد ذلك عبر الطبقة المادية (طبقة wifi الخاصة بالمستلم)، وعندها يستقبل جهاز المستلم دفق البتات وتعبر بيانات البريد الإلكتروني الطبقات نفسها بشكل عكسي. وفي نهاية العملية، تصل بيانات البريد الإلكتروني إلى طبقة التطبيق في جهاز المستلم حيث تُسلم، في شكل يستطيع الإنسان قراءته، إلى صندوق الوارد الخاص بالمستلم.
يعد نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة أساسًا لتطوير البروتوكول، حيث تدير كل طبقة من طبقات إطار العمل عمليات شبكة محددة.
طبقة التطبيق هي طبقة الربط بين الأنظمة المفتوحة الأقرب إلى المستخدم النهائي. وهي توفر خدمات الشبكة مباشرةً لتطبيقات المستخدم وتسهل الاتصال بين نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات والطبقات الأدنى من نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة. بمعنى آخر، تستخدم تطبيقات البرامج طبقة التطبيق لبدء الاتصال بالشبكة وإرسال البيانات إلى طبقة العرض.
التطبيقات نفسها ليست جزءًا من هذه الطبقة. بدلاً من ذلك، توفر طبقة التطبيق البروتوكولات (بروتوكول نقل النص الفائق (HTTP) وبروتوكول نقل الملفات (FTP) ونظام أسماء النطاقات (DNS) وبروتوكول نقل البريد البسيط، على سبيل المثال) التي تمكن البرامج من إرسال البيانات واستقبالها. وهي مسؤولة عن عمليات مثل:
- نقل الملفات .تأخذ طبقة التطبيق ملفات البيانات التي يستطيع الإنسان قراءتها من جهاز المستخدم وتنقلها إلى طبقة العرض.
- الاتصال والمصادقة .تتأكد طبقة التطبيق من أن الجهاز المتلقي يمكنه قبول البيانات وأن واجهات الاتصالات اللازمة للنقل موجودة. كما يمكن استخدامها لمصادقة الأجهزة المشاركة في النقل.
- الوصول عن بُعد .تتيح طبقة التطبيق للمستخدمين إمكانية الوصول إلى متصفحات الويب وعملاء البريد الإلكتروني والخدمات الأخرى من مواقع جغرافية مختلفة. كما تمكِّن المستخدمين من الوصول إلى الملفات وإدارتها على كمبيوتر بعيد.
خدمات الدليل .توفر طبقة التطبيق خدمات الدليل- قاعدة بيانات مشتركة للمعلومات حول أجهزة الشبكة والمستخدمين- لتسهيل إدارة موارد الشبكة.
تحول طبقة العرض البيانات إلى تنسيق يمكن لطبقة التطبيق أن تقبله لنقله عبر الشبكة (من ملف نصي مشفر برمز التبادل الموسع للترميز العشري الثنائي (EBCDIC) إلى ملف مشفر بالرمز المعياري الأمريكي لتبادل المعلومات (ASCII)، على سبيل المثال). ونظرًا لدورها في تحويل البيانات والرسومات إلى تنسيق قابل للعرض لطبقة التطبيق، يشار إليها أحيانًا باسم طبقة بناء الجملة.
وهي تدعم بروتوكولات طبقة المقابس الآمنة/بروتوكولات أمان طبقة النقل (SSL/TLS) وبروتوكولات مجموعة الخبراء الفوتوغرافيين المشتركة (JPEG) (لضغط الصور) وبروتوكولات مجموعة خبراء الصور المتحركة (MPEG) (للفيديو تحول طبقة العرض البيانات إلى تنسيق يمكن لطبقة التطبيق أن تقبله لنقله عبر الشبكة (من ملف نصي مشفر برمز التبادل الموسع للترميز العشري الثنائي (EBCDIC) إلى ملف مشفر بالرمز المعياري الأمريكي لتبادل المعلومات (ASCII)، على سبيل المثال). ونظرًا لدورها في تحويل البيانات والرسومات إلى تنسيق قابل للعرض لطبقة التطبيق، يشار إليها أحيانًا باسم طبقة بناء الجملة.
وهي تدعم بروتوكولات طبقة المقابس الآمنة/بروتوكولات أمان طبقة النقل (SSL/TLS) وبروتوكولات مجموعة الخبراء الفوتوغرافيين المشتركة (JPEG) (لضغط الصور) وبروتوكولات مجموعة خبراء الصور المتحركة (MPEG) (لضغط الفيديو). طبقة العرض مسؤولة عن:
ترجمة البيانات .تحول طبقة العرض البيانات إلى التنسيق الصحيح (المحدد من قِبل طبقة التطبيق) في أثناء عملية التغليف، حيث تنتقل الرسائل الصادرة إلى أسفل مجموعة البروتوكول من المرسل إلى المستقبل.
- تشفير البيانات وفك تشفيرها. تشفر طبقة العرض البيانات لنقلها بشكل آمن وفك تشفيرها عند التسليم.
ضغط البيانات .تقلل طبقة العرض حجم دفق البيانات لإرسالها وفك ضغطها لاستخدامها.
في بعض الأحيان يُعكس التنسيق والترجمة في أثناء عملية فك التغليف، حيث تنتقل الرسائل الواردة إلى أعلى مجموعة البروتوكول. في هذه الحالات، تُحول الرسائل الصادرة إلى التنسيق المحدد في أثناء عملية التغليف، بينما تخضع الرسائل الواردة لعملية تحويل عكسية خلال عملية فك التغليف.
تكون طبقة الجلسة مسؤولة عن إدارة الجلسة، وهي عملية إنشاء الاتصالات وإدارتها وإنهائها- التي تسمى "جلسات"- بين جهازي كمبيوتر أو أكثر. حيث تبدأ الاتصالات بين التطبيقات المحلية والبعيدة، وتبقي الجلسة مفتوحة لفترة كافية لنقل البيانات الضرورية وإغلاقها عند اكتمالها للحفاظ على موارد الشبكة.
تتضمن الوظائف الرئيسية لطبقة الجلسة ما يأتي:
تفاعلات الجلسة .تدير طبقة جلسة تسجيل دخول المستخدم (الإنشاء) وتسجيل خروج المستخدم (الإنهاء)، بما في ذلك أي بروتوكولات مصادقة مدمجة في برنامج العميل.
- المزامنة. تساعد طبقة الجلسة على ضمان مزامنة تدفقات البيانات بشكل صحيح وتتعامل مع نقاط الاسترداد (نقاط التحقق التي تسمح للأجهزة باستئناف الجلسة من نقطة محددة، في حال انقطاعها).
استرداد الجلسة .تدير طبقة الجلسة حالات فشل الجلسة وتعيد إنشاء الاتصالات في حال وجود مشكلات في الشبكة.
كما تنشئ أيضًا بروتوكولات لتوصيل الجلسات وفصلها بين تدفقات البيانات ذات الصلة، مثل الصوت والفيديو في مؤتمرات الويب. لذلك، غالبًا ما تُنفذ طبقة الجلسة بشكل واضح في بيئات الشبكة التي تستخدم استدعاءات الإجراءات عن بُعد.
تستخدم طبقة النقل بروتوكولات، مثل بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وبروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP) لإدارة تسليم الرسائل الكاملة من طرف إلى طرف. وهي تأخذ الرسائل من طبقة الجلسة وتقسمها إلى وحدات أصغر (تسمى "مقاطع")، لكل منها رأس مرتبط. في الوجهة، تعيد طبقة النقل تجميع المقاطع بالترتيب الصحيح لإعادة بناء الرسالة الأصلية.
تتولى طبقة النقل أيضًا:
عنونة نقطة الخدمة. تساعد طبقة النقل على ضمان تسليم الرسائل إلى العملية الصحيحة من خلال إرفاق رأس طبقة النقل (بما في ذلك عنوان نقطة الخدمة أو عنوان المنفذ).
- التحكم في التدفق. تمنع طبقة النقل التدفق الزائد للبيانات وتدير معدل نقل البيانات بين جهازين يتفاعلان على الشبكة، وتتأكد من أن الأجهزة المرسلة ترسل البيانات إلى الأجهزة المستقبلة (والعكس صحيح) بالسرعة المناسبة.
تعدد الإرسال. تسمح طبقة النقل للعديد من تطبيقات الشبكة باستخدام الاتصال نفسه في الوقت نفسه.
عند طرف المرسل، تستقبل طبقة النقل البيانات المنسقة من الطبقات العليا وتنفذ عملية التجزئة والتحكم في التدفق والخطأ لضمان دقة نقل البيانات. وتضيف أرقام المنافذ المصدر والوجهة إلى رأس البيانات، ثم تعيد توجيه البيانات المجزأة إلى طبقة الشبكة.
عند طرف المستقبل، تقرأ طبقة النقل رقم المنفذ من الرأس وتعيد توجيه البيانات المستلمة إلى التطبيق المناسب. كما تتولى أيضًا تسلسل البيانات المجزأة وإعادة تجميعها وإعادة إرسال البيانات في حال اكتشاف أخطاء.
توفر طبقة النقل نوعين من الخدمة.
في خدمة الاتصال الموجهة، وهي عملية من ثلاثة أجزاء تتضمن إنشاء الاتصال ونقل البيانات وإنهاء الاتصال (أو قطع الاتصال)، يرسل مستقبل البيانات إقرارًا بالاستلام إلى المرسل عند تسليم حزمة البيانات. أما خدمة عدم الاتصال، فتتضمن فقط نقل البيانات. لا يؤكد المستقبل الاستلام، ما يسرع من الاتصال ولكن يمكن أن يكون أقل موثوقية من خدمة الاتصال الموجهة.
طبقة الشبكة في نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة مسؤولة عن تسهيل نقل البيانات من عقدة إلى أخرى عبر شبكات مختلفة. تحدد طبقة الشبكة أفضل مسار (توجيه) لنقل البيانات بين العقد. وإذا كانت المقاطع كبيرة جدًا، تقسمها طبقة الشبكة إلى "حزم" أصغر لنقلها وإعادة تجميعها على الطرف المستقبل.
تعمل الشبكة كوسيط حيث يمكن أن تتصل عدة عقد (لكل منها عنوان فريد). وتسمح طبقة الشبكة للعقد بإرسال رسائل إلى عقد على شبكات أخرى من خلال توفير محتوى الرسالة وعنوان الوجهة، تاركة للشبكة تحديد مسار التسليم الأمثل (والذي قد يتضمن التوجيه من خلال عُقد وسيطة).
تستخدم طبقة الشبكة في المقام الأول بروتوكول الإنترنت الإصدار 4 (IPv4) وIPv6 وهي مسؤولة عن:
تجزئة الحزم وإعادة تجميعها .تقسم طبقة الشبكة الحزم الكبيرة (تلك التي تتجاوز حدود حجم طبقة ارتباط البيانات) إلى حزم أصغر لنقلها وإعادة تجميعها في الوجهة.
- التحكم في حركة الزيارات .تدير طبقة الشبكة حركة زيارات الشبكة لمنع الازدحام وحماية تدفق البيانات بكفاءة .
الموثوقية غير مضمونة في طبقة الشبكة؛ فبينما توفر العديد من بروتوكولات طبقة الشبكة توصيل رسائل موثوقة، فإن بعضها لا يوفر ذلك. وعلاوة على ذلك، فإن الإبلاغ عن الأخطاء ليس إلزاميًا في هذه الطبقة من الربط بين الأنظمة المفتوحة، لذلك قد يتلقى مرسلو البيانات تأكيدًا للتسليم أو لا يتلقونه.
تتمثل الوظيفة الأساسية لطبقة ارتباط البيانات في إدارة نقل البيانات الخالية من الأخطاء بين أجهزة متعددة تتفاعل على الشبكة نفسها.
تنقسم طبقة ارتباط البيانات إلى طبقتين فرعيتين.
تتولى طبقة التحكم في الارتباط المنطقي (LLC)- التي تعمل كواجهة بين طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) وطبقة الشبكة- التحكم في التدفق والمزامنة وتعدد الإرسال (حيث يتشارك تدفقان أو أكثر من تدفقات البيانات في اتصال واحد بالمضيف). وتتحكم طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط في كيفية وصول الأجهزة إلى وسائط الشبكة ونقل البيانات.
عندما تستقبل طبقة ارتباط البيانات حزمة من طبقة الشبكة، تقسم الحزمة إلى "إطارات" من البيانات- وفقًا لحجم إطار بطاقة واجهة الشبكة (NIC)- وترسلها إلى المضيف باستخدام عنوان MAC الخاص به.
تتضمن وظائف طبقة ارتباط البيانات:
التأطير. تتيح طبقة ارتباط البيانات للمرسل إمكانية إرسال مجموعة من البتات (البيانات) ذات معنى للمستقبل من خلال إرفاق أنماط بتات خاصة ببداية الإطار ونهايته.
- العنونة المادية .تستخدم طبقة ارتباط البيانات بروتوكول تحليل العناوين (ARP) لتحويل عناوين IP إلى عناوين تحكم في الوصول إلى الوسائط، ثم تضيف عناوين التحكم في الوصول إلى الوسائط الخاصة بالمرسل والمستقبل إلى رأس كل إطار بعد اكتمال التأطير.
التحكم في الخطأ. تكتشف طبقة ارتباط البيانات الإطارات التالفة أو المفقودة وتدير عملية إعادة الإرسال (إذا لزم الأمر) لضمان تكامل البيانات.
- التحكم في التدفق. لمنع التلف، تحدد طبقة ارتباط البيانات مقدار البيانات التي يمكن للمرسل إرسالها قبل تلقي إقرار بالتسليم، ما يحافظ على ثبات معدل البيانات على كلا الجانبين.
التحكم في الوصول. عندما تشترك أجهزة متعددة في قناة اتصال واحدة، تحدد طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط الفرعية أي جهاز يتحكم في القناة في لحظة معينة.
تتألف الطبقة المادية من مكونات الشبكة المادية المسؤولة عن نقل البيانات غير المنسقة- على شكل "بتات" أو سلاسل من 1 و0- بين الأجهزة (الموصلات وأجهزة التوجيه وأجهزة إعادة الإرسال وكابلات الألياف الضوئية، على سبيل المثال) والوسيط المادي (مثل شبكة wi-fi).
الطبقة المادية مسؤولة عن:
التحكم في معدل البت .تحدد الطبقة المادية معدلات نقل البيانات، وغالبًا ما تكون بالبت في الثانية.
- مزامنة البت. تفرض الطبقة المادية إيقاعًا على تدفقات البت، ما يضمن مزامنة المرسل والمستقبل على مستوى البت.
وضع الإرسال. تحدد الطبقة المادية كيفية تدفق البيانات بين الأجهزة المتصلة (كإرسال بسيط أو نصف مزدوج أو إرسال مزدوج كامل).
- الطوبولوجيا المادية. يحدد المستوى المادي كيفية وضع أجهزة الشبكة والعقد (في طوبولوجيا الناقل أو النجم أو الشبكة، على سبيل المثال). وتتضمن معايير مثل USB وBluetooth والإيثرنت مواصفات الطبقة المادية.
تحدد الطبقة المادية أيضًا كيفية حدوث الترميز عبر إشارة مادية (باستخدام الجهد الكهربائي أو الراديو أو النبضات الضوئية، على سبيل المثال).
يوفر نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة المرجعي أساسًا نظريًا يساعد المهندسين والمطورين على فهم تعقيدات الاتصال الشبكي. ومع ذلك، يُقارن أحيانًا مع نموذج شبكي آخر: نموذج بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت (TCP/IP).
على عكس نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة، يعتمد نموذج TCP/IP على بروتوكولات موحدة تُنفذ على نطاق واسع ومباشر في شبكات العالم الحقيقي. وهو يتألف من أربع طبقات- بدلاً من سبع طبقات- لكن كل طبقة تتوافق مع طبقة أو أكثر من طبقات نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة.
طبقة الوصول إلى الشبكة. وتسمى أيضًا طبقة ارتباط البيانات أو الطبقة المادية، وتتضمن طبقة الوصول إلى الشبكة لشبكة بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت كلاً من مكونات الأجهزة والبرامج اللازمة للربط مع وسيط الشبكة، وتجمع بين الطبقات المادية وطبقات ارتباط البيانات في نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة. وهي تتعامل مع نقل البيانات المادية- باستخدام الإيثرنت (للشبكات المحلية) وبروتوكولات تحليل العنوان- بين الأجهزة الموجودة على الشبكة نفسها.
- طبقة الإنترنت. على غرار طبقة الشبكة الخاصة بنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة، فإن طبقة الإنترنت مسؤولة عن العنونة المنطقية والتوجيه وإعادة توجيه الحزم. وهي تعتمد بشكل أساسي على بروتوكول IP وبروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت الذي يدير عنونة الحزم وتوجيها عبر الشبكات المختلفة.
طبقة النقل. تخدم طبقة النقل لبروتوكول TCP/IP الوظيفة نفسها لطبقة النقل الخاصة بنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة؛ فهي تتيح نقل البيانات بشكل موثوق بين الطبقات العليا والسفلى. وباستخدام بروتوكولات التحكم في الإرسال وبروتوكولات مخطط بيانات المستخدم، توفر أيضًا آليات للتحقق من الأخطاء والتحكم في التدفق.
- طبقة التطبيق. تشتمل طبقة التطبيق لبروتوكول TCP/IP على طبقات الجلسة والعرض والتطبيق لنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة. وهي تستخدم بروتوكول نقل النص الفائق HTTP وبروتوكول نقل الملفات FTP وبروتوكول مكتب البريد 3 (POP3) وبروتوكول نقل البريد البسيط SMTP وبروتوكولات نظام أسماء النطاقات DNS وبروتوكولات SSH لتوفير خدمات الشبكة مباشرة للتطبيقات وإدارة كل البروتوكولات التي تدعم تطبيقات المستخدم.
تكمن القيمة الأساسية لنموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة في فائدته التعليمية ودوره كإطار عمل مفاهيمي لتصميم بروتوكولات جديدة، والتأكد من قدرتها على التفاعل مع الأنظمة والتقنيات الحالية.
ومع ذلك، فإن التركيز العملي لنموذج بروتوكول TCP/IP وقابليته للتطبيق على أرض الواقع جعلته العمود الفقري للشبكات الحديثة. وقد أدى تصميمه القوي والقابل للتوسع ونهج الطبقات الأفقية إلى النمو الهائل للإنترنت، واستيعاب مليارات الأجهزة والكميات الهائلة من حركة نقل البيانات.
يتيح نهجه من الطبقات الرأسية المجردة للشبكات تصميم البروتوكول المعياري، حيث يمكن تطوير كل طبقة وتحديثها بشكل مستقل.
تشجع نمطية نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة على الابتكار بشكل أسرع في تطوير البروتوكول، حيث يمكن لمهندسي البرامج دمج التقنيات الجديدة من دون الحاجة إلى إصلاح مجموعة الشبكة بالكامل.
كما أنه يمكّن المطورين من تجريد الطبقات الدنيا من النموذج لتبسيط عملية التطوير.
يمكن لمهندسي البرامج فصل طبقات التشغيل لكل مكون من مكونات الشبكة وتنظيمها وفقًا لأدوارها الأساسية في الشبكة. وهذه القابلية للفصل تسهل على المطورين وضع تصور للشبكة ومشاركة النماذج المبسطة بين فرق التطوير.
عندما يفشل أحد الأجهزة على الشبكة أو يفقد أحد التطبيقات الاتصال، يسمح نموذج الربط بين الأنظمة المفتوحة للفرق بتحديد الطبقة التي بها مشكلة وعزلها لمعالجة أي مشكلات أمنية أو ثغرات في الشبكة من دون تعطيل إطار العمل بأكمله.
يوفر IBM NS1 Connect اتصالات سريعة وآمنة للمستخدمين في أي مكان في العالم مع نظام أسماء النطاقات المتميز وتوجيه حركة البيانات المتقدم والقابل للتخصيص. تتيح لك بنيته التي تعمل دائمًا والتي تعتمد على واجهة برمجة التطبيقات (API) في المقام الأول لفرق تقنية المعلومات لديك مراقبة الشبكات ونشر التغييرات وإجراء الصيانة الروتينية بكفاءة أكبر.
تتطلب البُنى التحتية الحديثة للشبكة الحديثة المصممة للتحول الرقمي حلولاً يمكن أن تكون ديناميكية ومرنة وقابلة للتوسع مثل البيئات الجديدة. يوفر IBM SevOne إمكانية مراقبة الشبكة المتمحورة حول التطبيقات لمساعدة NetOps على اكتشاف مشكلات أداء الشبكة ومعالجتها ومنعها في البيئات الهجينة.
باستخدام IBM Cloud load balancers، يمكنك توزيع حركة النقل بين خوادمك للمساعدة على تحسين وقت التشغيل. كما يمكنك أيضًا توسيع نطاق تطبيقاتك بسهولة عن طريق إضافة خوادم أو إزالتها، مع الحد الأدنى من التعطيل لتدفقات حركة النقل الخاصة بك.
احصل على فهم شامل لأداء شبكتك من خلال مراقبة السحابة الهجينة.
البنية ثلاثية المستويات هي بنية تطبيقات برمجية راسخة تنظم التطبيقات في ثلاثة مستويات حوسبة منطقية ومادية.
تقنية الجيل الخامس للأجهزة المحمولة، أو اختصارًا 5G، هي المعيار الجديد لشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية الذي أطلقته شركات الأجهزة المحمولة في عام 2019.
اكتشف طريقك نحو التحول الرقمي من خلال إدارة أداء الشبكة القائمة على الذكاء الاصطناعي لعمليات تقنية المعلومات وتفهم متطلبات تطبيقاتك.
يشير تكامل البيانات إلى عملية دمج البيانات من مصادر متعددة ومواءمتها في تنسيق موحد ومتماسك يمكن استخدامه لأغراض تحليلية وتشغيلية وأغراض صنع القرار المختلفة.
الحوسبة السحابية هي الوصول عند الطلب إلى موارد الحوسبة- الخوادم المادية أو الخوادم الافتراضية وتخزين البيانات وقدرات الشبكات وأدوات تطوير التطبيقات والبرامج والأدوات التحليلية المدعومة بالذكاء الاصطناعي وغيرها- عبر الإنترنت مع تسعير الدفع مقابل كل استخدام.