مهندسی شبکه رایانه‌ای یک کار پیچیده بوده که شامل نرم‌افزار، سیستم عامل، مهندسی سطح تراشه، سخت‌افزار و اتصالات کابل‌های رابط است. برای سهولت در مهندسی شبکه، کل مفهوم شبکه به چند لایه تقسیم می‌شود.

هر لایه درگیر کار خاصی است و مستقل از تمام لایه‌های دیگر است. اما به طور کلی، تقریبا تمام کارهای شبکه به همه این لایه‌ها بستگی دارد. لایه‌ها، داده‌ها را بین منابع مختلف به اشتراک می‌گذارند و فقط به پیکربندی آنها بستگی دارد تا ورودی و ارسال اطلاعات خروجی را به یکدیگر اتصال دهند.

در طراحی شبکه کامپیوتری باید به تمام موارد توجه شده و تنظیمات اعمال شوند.

وظایف لایه‌ای در شبکه رایانه‌ای

در معماری لایه‌ای یک شبکه، یک فرایند در کل شبکه رایانه‌ای به کارهای کوچک تقسیم می‌شود. سپس پردازش هر کار کوچک به یک لایه خاص اختصاص می‌یابد که فقط برای پردازش همان کار طراحی شده است و هر لایه فقط کار خاصی را انجام می‌دهد.

در سیستم ارتباطی لایه‌ای، یک لایه میزبان وظیفه انجام شده توسط لایه همسالان خود را در همان سطح روی میزبان از راه دور انجام می‌دهد. این کار یا توسط لایه در پایین‌ترین سطح یا در بالاترین سطح انجام می‌شود.

اگر این کار توسط بالاترین لایه شروع شده باشد، برای پردازش بیشتر به لایه زیر آن منتقل می‌شود. لایه پایین همین کار را انجام می‌دهد، کار را پردازش می‌کند و به لایه پایین‌تر منتقل می‌کند. اگر کار توسط لایه‌های پایین شروع شود، مسیر معکوس پیش می‌رود اطلاعات بعد از پردازش به لایه بالاتر انتقال پیدا می‌کنند.

هر لایه تمام مراحل، پروتکل‌ها و روش‌هایی را که برای اجرای تکالیف خود لازم دارد را جمع می‌کند. همه لایه‌ها، همتایان خود را با استفاده از سربرگ و اطلاعات موجود در هر بسته داده هماهنگ می‌کنند.

مدل OSI شبکه رایانه‌ای

Open System Interconnect یک استاندارد باز برای کلیه سیستم‌های ارتباطی است. مدل OSI توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) ایجاد شده که این مدل دارای هفت لایه است.

  • لایه برنامه: این لایه مسئول ارائه رابط کاربری برنامه است. این لایه شامل پروتکل‌هایی است که به طور مستقیم با کاربر در تعامل و ارتباط هستند.
  • Presentation Layer: این لایه چگونگی ارائه داده‌ها در قالب میزبان از راه دور را باید در قالب بومی میزبان تعریف کند.
  • Session Layer: این لایه جلسات بین میزبان از راه دور را تعریف و حفظ می‌کند. به عنوان مثال، به محض تایید اعتبار کاربر یا گذرواژه، میزبان از راه دور این جلسه را برای مدتی حفظ می‌کند و در این بازه زمانی مجددا احراز هویت نمی‌کند.
  • Transport Layer: این لایه وظیفه تحویل نهایی به میزبان را دارد.
  • لایه شبکه: این لایه وظیفه اختصاص آدرس به دستگاه‌ها و آدرس دهی منحصر به فرد میزبان‌ها در یک شبکه را بر عهده دارد.
  • Data Link Layer: این لایه وظیفه خواندن و نوشتن داده‌ها از داخل و روی خط ارتباطی را بر عهده دارد. خطاهای پیوند در این لایه شناسایی و بررسی می‌شوند.
  • لایه فیزیکی: این لایه سخت افزار، سیم کشی کابل، تامین برق دستگاه‌ها، انتقال سیگنال‌ها و غیره را تعریف می‌کند.

مدل اینترنت در شبکه رایانه‌ای

اینترنت از مجموعه پروتکل‌های TCP / IP استفاده می‌کند که به مجموعه اینترنت نیز معروف است. این مدل، اینترنت را تعریف می‌کند که شامل چهار معماری لایه‌ای است. مدل OSI مدل ارتباطی كلی است که اينترنت از آن برای تمام ارتباطات خود استفاده می‌كند. اينترنت مستقل از معماری شبكه سازی است. این مدل دارای لایه‌های زیر است.

  • لایه برنامه: این لایه پروتکل را تعریف می‌کند که کاربر را قادر به تعامل با شبکه می‌کند. به عنوان مثال، FTP، HTTP و غیره.
  • Transport Layer: این لایه چگونگی جریان داده‌ها بین هاست را تعریف می‌کند. پروتکل اصلی در این لایه پروتکل کنترل انتقال (TCP) است. این لایه تضمین می‌کند که داده‌های تحویل شده بین میزبان‌ها به ترتیب بوده و صحت آنها حفظ می‌شود.
  • لایه اینترنت: پروتکل اینترنت (IP) روی این لایه کار می‌کند. این لایه آدرس دهی و شناسایی میزبان را تسهیل کرده و این لایه مسیریابی را تعریف می‌کند.
  • لایه Link: این لایه مکانیسم ارسال و دریافت داده‌های واقعی را در شبکه رایانه‌ای فراهم می‌کند.
فهرست