نموذج OSI (Open Systems Interconnection) إطار مرجعي نظري أصدرته منظمة ISO عام 1984 لتقسيم عملية الاتصال بين الأجهزة إلى سبع طبقات، لكل طبقة وظيفة محددة، وتتعامل كل طبقة مع الطبقة التي فوقها والتي تحتها فقط. الهدف منه توحيد المفاهيم بين المصنّعين وتسهيل التصميم واستكشاف الأعطال، فهو ليس بروتوكولاً يعمل فعلياً على الأجهزة.
الطبقات السبع
- Physical: نقل البتات كإشارات كهربائية أو ضوئية أو لاسلكية، وتشمل الكابلات والموصلات والـ Hub.
- Data Link: تكوين الإطارات Frames والعنونة الفيزيائية بعناوين MAC واكتشاف الأخطاء عبر حقل FCS، وهنا يعمل الـ Switch.
- Network: العنونة المنطقية بعناوين IP واختيار المسار بين الشبكات، وهنا يعمل الـ Router.
- Transport: نقل البيانات من طرف إلى طرف عبر TCP أو UDP، مع أرقام المنافذ Ports والتقسيم Segmentation والتحكم في التدفق.
- Session: إنشاء الجلسات بين التطبيقات وإدارتها وإنهاؤها.
- Presentation: تمثيل البيانات وترميزها وضغطها وتشفيرها.
- Application: الواجهة التي تستخدمها التطبيقات مثل HTTP وDNS وSMTP.
التغليف Encapsulation
عند الإرسال تنزل البيانات من الطبقة السابعة إلى الأولى، وتضيف كل طبقة ترويسة Header خاصة بها؛ فتُسمى الوحدة Segment في طبقة النقل، ثم Packet في طبقة الشبكة، ثم Frame في طبقة ربط البيانات، ثم Bits على الوسط الناقل. وعند الاستقبال تحدث العملية العكسية. مثال: عند فتح موقع آمن ينشئ المتصفح طلب HTTP، فيضيف TCP رقم المنفذ 443، ثم يضيف IP عنوان الخادم، ثم يضيف Ethernet عنوان MAC الخاص بالبوابة الافتراضية.
الفرق بين OSI و TCP/IP
نموذج TCP/IP هو النموذج العملي الذي يعمل عليه الإنترنت، ويدمج الطبقات الثلاث العليا من OSI في طبقة Application واحدة، ويدمج الطبقتين الأولى والثانية في طبقة Network Access. لذلك يُستخدم OSI غالباً كمرجع للشرح والتصنيف، بينما يمثل TCP/IP التطبيق الفعلي. ومن الأخطاء الشائعة الاعتقاد أن كل بروتوكول يقع بدقة في طبقة واحدة؛ فبروتوكول مثل ARP يربط بين الطبقتين الثانية والثالثة.
لماذا يهمك؟
يعتمد مهندسو الشبكات على OSI في استكشاف الأعطال من الأسفل إلى الأعلى: هل الكابل سليم والمنفذ في حالة up؟ هل يظهر عنوان MAC في جدول السويتش؟ هل عنوان IP والبوابة صحيحان؟ هل المنفذ مسموح به في الجدار الناري؟ كما تُصنَّف الأجهزة والهجمات والحلول وفق الطبقة، فيقال Layer 2 Switch أو Layer 7 Firewall.
