1       نموذج OSI

•   الطبقة الفيزيائية أو طبقة المكونات المادية (Physical layer):

-        وهذه الطبقة مسؤولة عن انسياب البيانات عبر وسائط الاتصال، فهي تتعامل مع البيانات التي تكون في شكل بتbits ترسلها الطبقة المادية Physical layer الموجودة بمصدر الإرسال كما تستقبلها الطبقة المادية Physical layer بالجهاز المستقبل. فمثلا، كابلات شبكة الإيثرنت Ethernet والأجهزة والمعدات المستخدمة في الشبكات الحلقية Token Ring وبطاقات واجهة الشبكة Network interface cards والوسائل الميكانيكية الأخرى تعمل على مستوى الطبقة المادية. كما أن أجهزة التوجيه Routers، والمحاور Hubs تعمل أيضا على مستوى الطبقة المادية. ففي الطبقة المادية، ترسل البيانات باستخدام نوع الإشارات التي يساندها الوسيط المادي، كالاشارات الكهربائية، أو الموجات اللاسلكية، أو النبضات الضوئية، أو الإشارات تحت الحمراء. فالطبقة المادية هي التي توفر الوسائل الماديةHardware لإرسال واستقبال البيانات، وكذلك الكابلات، وبطاقات الاتصال والوسائل المادية الأخرى.

•   طبقة ربط البيانات Data link layer:

-        عند تلقي البيانات من الطبقة المادية، تقوم طبقة ربط البيانات بالتحقق من صحة وكفاءة تدفق وانسياب البيانات من الطبقة المادية، كما تتحقق من عدم وجود أخطاء، ثم تغلف البتات bits في إطارات frames. كما تقوم بعنونة البيانات وتنظيم انسيابها. وطبقة ربط البيانات هي واحدة من الطبقات الثلاث (طبقة ربط البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة النقل) المسؤولة عن نقل البيانات بين المعدات والأجهزة عن طريق تزامن إطارات أو بلوكات البيانات blocks of data وضبط تدفق تلك البيانات، ولأن طبقة ربط البيانات هي الطبقة الأكثر تعقيدا في نموذج OSI، فإنها تنقسم إلى طبقتين تحتيتين:

-        طبقة التحكم بالوصول إلى الوسائط Media Access Control (MAC) sublayer: وهذه الطبقة تتحكم في كيفية وصول أي حاسب على الشبكة للبيانات والحصول على تصريح بإرسال تلك البيانات، وذلك عندما تحاول عدة حاسبات الحصول على تلك البيانات في نفس الوقت (كما في نظام تمرير الإشارات في الشبكات الحلقية Token passing، وكما في نظام تحسس الناقل متعدد الوصول مع اكتشاف التصادم CSMA/CD في شبكات الإيثرنت).

-        طبقة الربط المنطقي Logical Link Control (LLC) sublayer: هذه الطبقة تتحكم في تزامن إطارات البياناتframe synchronization، وتدفقها والكشف عن الأخطاء، كما توفر خدمة لربط البيانات بالطبقات العليا من النموذج.

•   طبقة الشبكةNetwork layer :

-        هذه الطبقة تحدد بروتوكولات تمرير البيانات data routing لضمان وصول المعلومات من محطة لأخرى على الشبكة. فعند وصول البيانات لطبقة الشبكة، فإن عنوان مصدر وعنوان وجهة البيانات التي يحتويها كل إطار frame يتم فحصه لتحديد إذا ما كانت البيانات قد وصلت إلى الوجهة النهائية. فإذا ما وصلت البيانات لوجهتها النهائية، تقوم طبقة الشبكة بتهيئة البيانات في حزم قبل دفعها لطبقة النقل Transport layer. وإلا تقوم طبقة الشبكة بتحديث عنوان الوجهة ثم ترد الإطار ثانية إلى الطبقات الدنيا للتصحيح. وتحتفظ طبقة الشبكة بالعناوين المنطقية، كعناوين بروتوكول الشبكة IP addresses للأجهزة المتصلة بالشبكة. وهذه الطبقة تكون مسؤولة عن بث حزم البيانات واختيار أنسب الممرات وأسرعها لإرسال الحزم. ومن أشهر البروتوكولات التي تستخدم في هذه الطبقة بروتوكولات

§   X.25

§   IP (Internet Protocol)

§   IPX

•   طبقة النقل Transport layer:

-        هذه الطبقة تهيئ تمرير البيانات بين الأنظمة أو المضيفات hosts وتحدد بنية الرسالة message structure، كما تشرف على صحة الإرسال، وذلك بإجراء بعض العمليات لمراجعة الأخطاء. وطبقة النقل لا تتعامل مع الرسائل التي تفقد أثناء الإرسال. وتقوم هذه الطبقة بتقطيع الرسالة إلى قطع صغيرة وتحدد أرقاما مسلسلة لتلك القطع ثم ترسلها. ومن البروتوكولات المستخدمة في هذه الطبقة

§   TCP/IP

§   TCP

§   UDP

-        وقبل بدء نقل البيانات، فإن كلا من تطبيقات الإرسال وتطبيقات الاستقبال تبلغ أنظمة تشغيل تلك التطبيقات بأن هناك عملية اتصال سوف تبدأ وأن على كل منهما الاستعداد. في هذه الحالة يمكن القول بأن الاتصال قد بدأ وأن نقل البيانات يمكن أن يبدأ.

•   طبقة التحاورSession layer :

-        هذه الطبقة تنسق الاتصالات وتحافظ على مقومات الجلسة طول مدة استخدام النظام كما تبدأ وتنهي الاتصالات بين التطبيقات، حيث تقوم بتأمين وتسجيل العميل logging، وبعض العمليات الإدارية الأخرى. والجلسة تتألف من التحاور أو التخاطب بالبيانات.

·         طرق التحاور بين الأطراف:

-          قد يتم من طرف واحد فقط وفي اتجاه واحد فقط simplex (one way) وهذا يندر استخدامه على الشبكات.

-         أو بالتناوب alternate أي باستخدام نظام الاتصال نصف المزدوج half duplex

-         أو باستخدام نظام الاتصال المزدوج الكامل full duplex (bi-directional) معظم الشبكات حاليا بإمكانها تناول الحوار باستخدام نظام الاتصال المزدوج الكامل، أي في اتجاهين في نفس الوقت. ولكن عمليا، فإن التحاور على الشبكات يكون نصف مزدوج. وهذه بعض الأمثلة على بروتوكولات طبقة التحاور:

§   NFS (Network File System)

§   AppleTalk Session Protocol (ASP)

•   طبقة العرض Presentation layer:

-        تحدد هذه الطبقة كيفية تهيئة البيانات، وعرضها، وتغييرها، وفك شيفراتها عن طريق الترجمة من صيغة التطبيق إلى صيغة الشبكة، وبالعكس. وهذه الطبقة مهمتها تهيئة المعلومات التي ترسلها طبقة التطبيقات Application layer بالنظام بحيث يمكن أن تقرأها طبقة التطبيقات بالنظام الآخر، بصرف النظر عن نوع الأجهزة ونظم التشغيل المستخدمة، ومن الأدوات المستخدمة على مستوى هذه الطبقة:

§  ASCII

§  EBCDIC

§  GIF

§   JPEG

•   طبقة التطبيق ( واجهة التطبيق و النظام ) Application layer:

-        هذه هي الطبقة العليا في نموذج وصل الأنظمة المفتوحة. وهذه الطبقة توفر خدمات الشبكة للمستفيد النهائي وهي تستفيد من الطبقات التي تحتها، ولكنها معزولة تماما عن تفاصيل المعدات والأجهزة. وتتعامل هذه الطبقة مع البيانات المرسلة إلى والواردة من الطبقة السادسة بالنموذج، وهي طبقة التمثيل Presentation layer، حيث تحدد الطريقة التي تتفاعل بها البرامج التطبيقية Application programs مع الشبكة. فهي تقدم خدمات التطبيقات مثل خدمة انتقال الملفات، والبريد الإلكتروني، وإدارة قواعد البيانات، وبرامج محاكاة الطرفيات Terminal emulation، وأي خدمات تقدمها برامج الشبكة.

وخدمات الشبكة في هذه الطبقة تكون عادة بروتوكولات تتعامل مع بيانات المستفيد والتطبيقات مثل:

§  HTTP

§  Telnet

§  SMTP

§  FTP

§  DNS

§  SNMP

فمثلا، في حالة التطبيق المتعلق بمتصفح الويب Web browser، فإن بروتوكول طبقة التطبيقات HTTP، يغلف البيانات المطلوبة لإرسال واستقبال محتويات صفحة الويب Web page، ومن البروتوكولات التي تعمل في طبقة التطبيقات :

§  HTTP (Hyper Text Transfer Protocol):

§         يؤمن تصفح صفحات الوب عن طريق تأمين تناقل المعطيات بين مخدم الويبweb server ومتصفح الويبweb browser.

§  FTP (File Transfer Protocol):

§         يؤمن تناقل الملفات عبر الشبكة.

§  SMTP (Simple Mail Transfer Protocol):

§         يؤمن تراسل البريد الإلكتروني عبر الشبكة.

ومن الملاحظ أن تطبيقات المستخدم النهائية لا تعمل ضمن طبقة التطبيقات فمتصفح الوب مثلا ليس من طبقة التطبيقات، ولكنه يستخدم البروتوكول HTTP الذي ينتمي إلى طبقة التطبيقات من أجل التخاطب مع مخدم الويب.

1       نموذج TCP/IP

-        تم تطويره ليحل محل بروتوكول OSI، لفاعليته وسرعته، وبالإضافة إلى تقليل عدد المراحل المكونة له، حيث يتكون من 4 مراحل مقارنة ببروتوكول OSI الذي يتكون من 7 طبقات، وفيما يلي نستعرض طبقات نموذج TCP/IP: