نموذج الربط البيني للأنظمة المفتوحة هو نموذج شبكة طورته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (إسو) يصف هيكل ووظائف اتصالات الشبكة. يتكون نموذج أوسي من 7 طبقات ، كل منها يؤدي وظائف معينة عند نقل البيانات على الشبكة. أحد الجوانب المهمة لاتصالات الشبكة هو إدارة التدفق واستعادة الأخطاء.
تقع طبقة التحكم في التدفق على مستوى طبقة ارتباط البيانات لنموذج أوسي. يوفر التحكم في معدل نقل البيانات بين عقد الشبكة لمنع فقدان البيانات بسبب التحميل الزائد للعقدة المستقبلة. يتم التحكم في التدفق من خلال استخدام آليات مختلفة ، مثل التخزين المؤقت للبيانات وتأكيد القبول والتأكيد العكسي.
توجد طبقة استرداد الأخطاء أيضا على مستوى طبقة ارتباط البيانات لنموذج أوسي. هذا المستوى مسؤول عن اكتشاف وتصحيح الأخطاء التي تحدث أثناء نقل البيانات. للقيام بذلك ، يتم استخدام طرق مختلفة مثل المجاميع الاختبارية وإعادة الإرسال لضمان تسليم البيانات بشكل موثوق.
- المبادئ الأساسية لنموذج التفتيش الموقعي
- التحكم في التدفق في نموذج أوسي
- بروتوكولات التحكم في التدفق على مستويات أوسي مختلفة
- المستوى 2: مستوى القناة
- الطبقة 3: طبقة الشبكة
- المستوى 4: مستوى النقل
- الاسترداد من خطأ في نموذج أوسي
- بروتوكولات استرداد الأخطاء على مستويات أوسي مختلفة
- طبقة ارتباط البيانات
- طبقة واجهة الشبكة
- طبقة النقل
- طبقة الجلسة
- طبقة المعلومات (طبقة العرض)
- طبقة التطبيق
- أهمية التحكم في التدفق واستعادة الخطأ
المبادئ الأساسية لنموذج التفتيش الموقعي
نموذج أوسي (الربط البيني للأنظمة المفتوحة) هو نموذج قياسي يستخدم لوصف تشغيل بروتوكولات الشبكة والأجهزة. تم تطويره من قبل المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (إسو) ويتكون من سبعة مستويات. تؤدي كل طبقة وظائف معينة لضمان نقل البيانات بكفاءة بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الموجودة على الشبكة.
تشمل المبادئ الأساسية لنموذج التفتيش الموقعي ما يلي:
- فصل الوظائف: يقسم نموذج أوسي وظائف اتصالات الشبكة إلى طبقات ، مما يسمح للمطورين بإنشاء بروتوكولات متخصصة لكل طبقة. هذا يسهل تطوير واختبار وصيانة أنظمة الشبكة.
- واجهات: كل طبقة في نموذج أوسي لها واجهة خاصة بها من خلالها يتصل مع الطبقات أعلاه وأدناه. هذا يسهل التفاعل بين الطبقات ويوفر المرونة في اختيار الأجهزة والبرامج.
- التجريد: نموذج أوسي مجردة وغير مرتبطة بتكنولوجيات أو معايير محددة. هذا يسمح لها أن تكون عالمية وقابلة للتطبيق في بيئات الشبكة المختلفة.
- الخدمات والبروتوكولات: توفر كل طبقة من نموذج أوسي خدمات محددة وتستخدم البروتوكولات المناسبة لتبادل البيانات وإدارة حركة مرور الشبكة. وهذا يضمن موثوقية وأمن وكفاءة نقل البيانات.
من المهم أن نلاحظ أن نموذج أوسي هو المفاهيمي ولا يتم تنفيذها مباشرة في أجهزة الشبكة والبروتوكولات. ومع ذلك ، فإنه بمثابة الأساس لتطوير وتوحيد البروتوكولات والتقنيات الحقيقية.
التحكم في التدفق في نموذج أوسي
التحكم في التدفق في أوسي (أنظمة مفتوحة الربط البيني) نموذج هو واحد من الجوانب الرئيسية لضمان نقل البيانات موثوقة بين أجهزة الكمبيوتر على الشبكة. يتم تنفيذه على عدة مستويات من نموذج التفتيش الموقعي ، من المادي إلى النقل.
على المستوى المادي ، يتم التحكم في تدفق البيانات عن طريق التحكم في إرسال الإشارات المادية. واحدة من أساليب التحكم في التدفق على هذا المستوى هو استخدام بروتوكول شون/شوف ، حيث يتم قطع الاتصال واستئنافها اعتمادا على حالة الإرسال.
تتضمن طبقة ارتباط البيانات مستويين فرعيين: التحكم في الوصول إلى الوسائط (التحكم المنطقي في الارتباط — ليك) والتحكم في الإرسال (التحكم في الوصول إلى الوسائط — ماك). ويتم التحكم في التدفق على هذا المستوى من خلال استخدام بروتوكولات مختلفة ، مثل إيي 802.3 (إيثرنت) أو إيي 802 القياسية.11 (واي فاي) ، والتي تحدد قواعد الوصول إلى البيئة والتحكم في نقل الإطارات.
على مستوى واجهة الشبكة ، يمكن تطبيق طرق مختلفة للتحكم في التدفق ، مثل تأخير الإرسال (القائم على التأخير) أو الرموز المميزة (القائمة على الرمز المميز) أو التحكم في برنامج التعاون الفني (بروتوكول التحكم في الإرسال). توفر هذه الطرق ضمانات جودة معينة للخدمة وتمنع ازدحام الشبكة.
طبقة النقل لنموذج أوسي مسؤولة عن نقل البيانات من المصدر إلى الوجهة. يتم استخدام بروتوكولات مثل تكب (بروتوكول التحكم في الإرسال) و أودب (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم) هنا. يوفر برنامج التعاون الفني نقل بيانات موثوق به من خلال التحكم في التدفق واستعادة الأخطاء والتحكم في النزاهة. أودب ، من ناحية أخرى ، لا يوفر التحكم في التدفق واستعادة الخطأ ، ولكن يوفر نقل البيانات بشكل أسرع.
بشكل عام ، التحكم في التدفق في نموذج أوسي هو جانب مهم لضمان موثوقية وكفاءة نقل البيانات في الشبكة. يتم تنفيذه على مستويات مختلفة من النموذج ، باستخدام بروتوكولات وطرق مختلفة لضمان نقل البيانات بشكل صحيح ومنع ازدحام الشبكة.
بروتوكولات التحكم في التدفق على مستويات أوسي مختلفة
تعد إدارة تدفق البيانات واستعادة الأخطاء من الجوانب المهمة عند نقل المعلومات عبر شبكات الكمبيوتر. على مستويات مختلفة من نموذج أوسي ، وتستخدم بروتوكولات مختلفة لهذه الأغراض.
المستوى 2: مستوى القناة
تستخدم طبقة الارتباط أوسي بروتوكولات تسمى بروتوكولات التحكم في الوصول إلى الوسائط. أنها تنظم الوصول إلى وسط الإرسال لمختلف الأجهزة المتصلة بالشبكة. تتضمن بعض هذه البروتوكولات ما يلي:
- سما / سد (الناقل تحسس الوصول المتعدد مع الكشف عن الاصطدام) هو بروتوكول يستخدم في شبكات إيثرنت للكشف عن الاصطدامات وحل مشاكل التحكم في الوصول إلى وسط الإرسال.
- حلقة الرمز المميز هو بروتوكول يستخدم في الشبكات ذات طوبولوجيا الحلقة لنقل "رمز مميز" بين الأجهزة لتوفير الوصول إلى وسيط الإرسال.
المستوى 3: طبقة الشبكة
تستخدم طبقة شبكة أوسي بروتوكولات التوجيه والتحكم في تدفق البيانات. وهي تحدد مسار نقل البيانات بين الشبكات المختلفة. تتضمن بعض هذه البروتوكولات ما يلي:
- بروتوكول الإنترنت (بروتوكول الإنترنت) ، بروتوكول يستخدم لتوجيه البيانات على الإنترنت.
- اللجنة الدولية لشؤون المفقودين (بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت) هو بروتوكول يستخدم لإرسال رسائل الخطأ والتحكم في تدفق البيانات على الإنترنت.
المستوى 4: مستوى النقل
تستخدم طبقة النقل أوسي بروتوكولات التحكم في تدفق البيانات وكذلك بروتوكولات استرداد الأخطاء. أنها تضمن نقل البيانات موثوقة بين العقد نهاية. تتضمن بعض هذه البروتوكولات ما يلي:
- تكب (بروتوكول التحكم في الإرسال) ، وهو بروتوكول يوفر نقل بيانات موثوق بين العقد الطرفية ، ويتحكم في التحكم في التدفق واستعادة الأخطاء.
- أودب (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم) هو بروتوكول يوفر نقل البيانات دون موثوقية واستعادة الخطأ ، ولكن مع تحميل أقل على الشبكة.
هذه ليست سوى بعض الأمثلة على التحكم في التدفق وبروتوكولات استرداد الأخطاء على مستويات مختلفة من نموذج أوسي. كل طبقة لها بروتوكولاتها الخاصة التي تستخدم لضمان نقل البيانات بكفاءة على الشبكة.
الاسترداد من خطأ في نموذج أوسي
نموذج أوسي (الربط البيني للنظام المفتوح) هو هيكل يحدد فصل وظائف اتصالات الشبكة إلى مستويات مختلفة. كل مستوى يؤدي مهام معينة ويوفر وظائف معينة. واحدة من أهم الوظائف التي يوفرها نموذج أوسي هو استرداد الخطأ.
قد تحدث أخطاء مختلفة أثناء نقل البيانات عبر الشبكة ، مما يؤثر على سلامة وموثوقية المعلومات المرسلة. ومع ذلك ، نظرا لآليات استرداد الأخطاء التي توفرها الطبقات المختلفة لنموذج أوسي ، فمن الممكن ضمان نقل البيانات بشكل صحيح.
على مستوى الإرسال المادي (المستوى 1) ، من الممكن حدوث أخطاء تتعلق بالخصائص الفيزيائية لوسط الإرسال ، مثل التداخل والتشويه وفقدان الإشارة. يتم استخدام طرق مثل فحص التكافؤ وإعادة إرسال حزم البيانات وبروتوكول التحكم في التدفق للتعافي من مثل هذه الأخطاء.
على مستوى قناة البيانات (المستوى 2) ، يتم اكتشاف الأخطاء التي تحدث أثناء إرسال حزم البيانات وتصحيحها. يتم استخدام طرق مثل تكرار الترميز والمجموع الاختباري والتحكم في التدفق للقيام بذلك.
على مستوى الشبكة (المستوى 3) ، يتم استرداد الأخطاء من خلال استخدام بروتوكولات التوجيه وإعادة توجيه البيانات. إذا لم تصل حزمة البيانات إلى وجهتها أو حدثت أخطاء أثناء عملية التوجيه ، يتم استخدام خوارزميات إعادة التوجيه وإعادة التوجيه لضمان التسليم الصحيح للحزمة.
علاوة على ذلك ، في مستويات النقل (المستوى 4) والتطبيق (المستوى 7) ، يتم أيضا استخدام آليات مختلفة لاستعادة الأخطاء. على سبيل المثال ، يتم تطبيق التحكم في التدفق والتحقق من سلامة البيانات وآليات إدارة الجلسة على مستوى النقل ، بينما يتم إجراء معالجة بيانات إضافية وإدارة الأخطاء على مستوى بروتوكول التطبيق.
وبالتالي ، بفضل الطبقات المختلفة لنموذج أوسي والآليات التي توفرها ، يمكن ضمان استرداد الأخطاء ونقل البيانات الموثوق به على الشبكة.
بروتوكولات استرداد الأخطاء على مستويات أوسي مختلفة
نموذج أوسي (الربط البيني للأنظمة المفتوحة) هو بنية من سبع طبقات تصف تفاعل طبقات مختلفة من بروتوكولات الشبكة. في إطار هذا النموذج ، هناك مستويات مختلفة ، كل منها مسؤول عن جوانب محددة من تفاعل الشبكة. في بعض هذه المستويات ، يتم تنفيذ البروتوكولات لضمان استعادة الأخطاء وإدارة تدفق البيانات.
طبقة ارتباط البيانات
على مستوى ارتباط البيانات ، يتم تنفيذ استرداد الأخطاء على المستوى المادي. يعد بروتوكول إيثرنت أحد أكثر البروتوكولات شيوعا لاستعادة الأخطاء على هذا المستوى. يقوم بروتوكول إيثرنت بإجراء فحوصات تكامل البيانات باستخدام اتفاقية حقوق الطفل (رمز متكرر دوري) ويمكنه إعادة إرسال حزم البيانات إذا تم اكتشاف أخطاء. يدعم بروتوكول إيثرنت أيضا آلية التحكم في تدفق البيانات.
طبقة واجهة الشبكة
على مستوى واجهة الشبكة ، نادرا ما يتم استخدام بروتوكولات استرداد الأخطاء ، حيث يتم تنفيذ مهمة استرداد الأخطاء وإدارة تدفق البيانات عادة على مستويات أقل. ومع ذلك ، يستخدم عدد من البروتوكولات على مستوى واجهة الشبكة (على سبيل المثال ، بروتوكول آي بي في 4) طرقا لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها في رؤوس حزم البيانات.
طبقة النقل
في طبقة النقل لنموذج أوسي ، هناك بروتوكولات توفر استعادة الأخطاء وإدارة تدفق البيانات. أحد هذه البروتوكولات هو بروتوكول تكب (بروتوكول التحكم في الإرسال). يوفر بروتوكول برنامج التعاون الفني تسليما موثوقا للبيانات وتصحيح الأخطاء وإدارة تدفق البيانات باستخدام آليات مثل تأكيد التسليم وإعادة إرسال حزم البيانات وإدارة النوافذ وغيرها.
طبقة الجلسة
على مستوى جلسة نموذج أوسي ، نادرا ما يتم تنفيذ استعادة الأخطاء وإدارة تدفق البيانات بواسطة البروتوكولات على هذا المستوى ، حيث يتم تنفيذ هذه المهام عادة على مستويات أقل. ومع ذلك ، يمكن للبروتوكولات على مستوى الجلسة إدارة إنشاء وإنهاء جلسات الاتصال ، وكذلك التحكم في تدفق البيانات بين جلسات الاتصال.
طبقة المعلومات (طبقة العرض)
توفر بروتوكولات طبقة معلومات نموذج أوسي وظائف إدارة البيانات ، بما في ذلك استعادة الأخطاء وإدارة تدفق البيانات. على سبيل المثال ، بروتوكول هتبس (بروتوكول نقل النص التشعبي الآمن) استنادا إلى بروتوكول هتب يوفر تسليم البيانات موثوق بها عبر قناة اتصال آمنة باستخدام التشفير والمصادقة. كما يدعم بروتوكول هتبس استعادة الأخطاء وآليات إدارة تدفق البيانات.
طبقة التطبيق
على مستوى تطبيق نموذج أوسي ، توفر البروتوكولات استرداد الأخطاء وإدارة تدفق البيانات الخاصة بالتطبيق. على سبيل المثال ، تطبيقات الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (الصوت عبر بروتوكول الإنترنت) استخدام بروتوكول رتب (بروتوكول النقل في الوقت الحقيقي) ، والذي يوفر استعادة الخطأ والتحكم في تدفق البيانات الصوتية.
أهمية التحكم في التدفق واستعادة الخطأ
تلعب طبقات نموذج أوسي التي تؤدي التحكم في التدفق واستعادة الأخطاء دورا مهما في ضمان موثوقية وكفاءة نقل البيانات في الشبكات. هذه الوظائف ضرورية لمنع فقدان البيانات وفشل نقل المعلومات.
التحكم في التدفق هو عملية التحكم في معدل نقل البيانات بين المرسل والمستلم. تتيح لك هذه العملية مطابقة معدل نقل البيانات مع إمكانيات وتوافر الموارد على طرفي الاتصال. بفضل التحكم في التدفق ، يتم التخلص من قمع المخزن المؤقت أو الفائض ، بالإضافة إلى تجنب التأخير وفقدان حزم البيانات ، مما يزيد بدوره من كفاءة نقل المعلومات.
تستخدم تقنيات مختلفة في طرق التحكم في التدفق ، مثل: تحجيم النوافذ وتقارير تأكيد حزم البيانات والتسجيل. إنها تسمح لك بتحديد معدل نقل البيانات الأمثل وضمان تشغيل شبكة مستقر وموثوق.
استعادة الأخطاء هي عملية اكتشاف الأخطاء وتصحيحها في نقل البيانات. يضمن الإرسال الموثوق به عن طريق التحقق من النزاهة وتأكيد الاستلام وإعادة إرسال البيانات إذا لزم الأمر.
تستخدم بروتوكولات استرداد الأخطاء طرقا مختلفة مثل: التحقق من مبلغ المجموع الاختباري وإعادة إرسال الحزم المفقودة وطلبات إعادة إرسال البيانات شبه التلقائية. تسمح لك هذه الطرق باكتشاف الأخطاء التي قد تحدث أثناء نقل البيانات وتصحيحها ، والتأكد من تسليم رسالة كاملة وصحيحة.
تتفاعل جميع مستويات نموذج أوسي مع بعضها البعض لتوفير التحكم في التدفق واستعادة الخطأ. إنهم يعملون معا لضمان النقل الآمن والفعال للبيانات على الشبكة. يعد التحكم في التدفق واستعادة الأخطاء جزءا لا يتجزأ من عملية نقل البيانات ويلعبان دورا رئيسيا في ضمان موثوقية الشبكة وكفاءتها.