لایه شبکه یا network layer چیست ؟
لایه شبکه یا network layer چیست ؟ آموزش

تعریف لایه شبکه

اتصالات شبکه به شبکه همان چیزی است که دسترسی به اینترنت را امکان پذیر می کند . ” لایه شبکه ” بخشی از فرایند ارتباطات اینترنتی است که در آن این اتصالات رخ می دهد . آن هم با ارسال بسته های داده به صورت رفت و برگشت بین شبکه های مختلف .

در مدل 7 لایه OSI ، لایه شبکه لایه 3 است . پروتکل اینترنت ( IP ) یکی از پروتکل های اصلی است که در این لایه همراه با چندین پروتکل دیگر برای مسیریابی ، آزمایش و رمز گذاری استفاده می شود .

فرض کنید باب و آلیس به یک شبکه محلی ( LAN ) متصل هستند و باب می خواهد به آلیس پیامی ارسال کند . از آنجا که باب در همان شبکه آلیس است ، می تواند آن را مستقیماً از طریق شبکه به رایانه او ارسال کند .

با این حال ، اگر آلیس به جای دیگری در چند مایلی دیگر با یک شبکه LAN متفاوت باشد ، پیام باب باید قبل از رسیدن به رایانه او ، که یک فرآیند لایه شبکه است ، ارسال شود و به شبکه ارسال شود .

 

پس از خواندن این مقاله شما می توانید :

  1. ” network layer ” لایه شبکه را تعریف کنید .
  2. درک کنید که چه فرآیند هایی در لایه شبکه رخ می دهد .
  3. لایه شبکه مدل OSI را با لایه اینترنت مدل TCP / IP مقایسه کنید .

شبکه چیست ؟

لایه شبکه

شبکه گروهی از دو یا چند دستگاه محاسباتی متصل است . و معمولاً همه دستگاه های شبکه به یک هاب مرکزی متصل هستند . به عنوان مثال ، یک روتر .

یک شبکه همچنین می تواند شامل زیر شبکه ها ( subnetworks ) یا زیر مجموعه های کوچکتر شبکه باشد . فعالیت زیر شبکه ای به این صورت است که شبکه های بسیار بزرگ ، مانند شبکه های ارائه شده توسط ISP ، قادر به مدیریت هزاران آدرس IP و دستگاه های متصل هستند .

اینترنت را شبکه ای از شبکه ها بدانید : رایانه ها در داخل شبکه ها به یکدیگر متصل هستند و این شبکه ها به شبکه های دیگر متصل می شوند . این اتصال به کامپیوتر ها کمک می کند تا با رایانه های نزدیک و دور دیگر ارتباط برقرار کنند .

در لایه شبکه چه اتفاقی می افتد ؟

هر چیزی که به ارتباطات بین شبکه ای مربوط باشد در لایه شبکه اتفاق می افتد . این اتفاقات شامل تنظیم مسیر های بسته های داده برای استفاده ، بررسی اینکه آیا یک سرور در شبکه دیگری فعال و یا آدرس دهی و دریافت بسته های IP از شبکه های دیگر است یا نه . این آخرین فرآیند شاید مهم ترین باشد ، چون اکثرِ قریب به اتفاق ترافیک اینترنت از طریق IP ارسال می شود .

بسته چیست ؟

تمام داده های ارسال شده از طریق اینترنت به قطعات کوچکتر به نام ” بسته ” یا packet تقسیم می شوند . برای مثال وقتی باب به آلیس پیامی می فرستد ، پیام او به قطعات کوچکتر تقسیم می شود و سپس دوباره در رایانه آلیس مونتاژ می شود .

یک بسته از دو قسمت تشکیل شده است : header ( هِدِر ) ، که شامل اطلاعات مربوط به خود بسته و body ( بدنه ) است که داده های واقعی ارسال شده است .

در لایه شبکه ، نرم افزار شبکه هنگام ارسال بسته از طریق اینترنت ، یک هدر به هر بسته متصل می کند و در انتهای دیگر ، نرم افزار شبکه می تواند با استفاده از هدر ، نحوه اداره بسته را درک کند .

یک header حاوی اطلاعاتی در مورد محتوا ، منبع و مقصد هر بسته است ( تا حدودی شبیه مهر زدن روی پاکت نامه با آدرس مقصد و برگشت ). به عنوان مثال ، یک هدر IP شامل آدرس IP مقصد هر بسته ، اندازه كل بسته ، نشانه ای كه آیا بسته حمل و نقل قطعه قطعه شده است (به قطعات كوچكتر تقسیم شده است) و تعداد شبکه هایی است که بسته از طریق آن ها سفر کرده .

مدل OSI چیست ؟

مدل ارتباط متقابل سیستم های باز یا ( The Open Systems Interconnection ( OSI ، در واقع شرح چگونگی کارکرد اینترنت است .

این مدل عملکرد های مربوط به ارسال داده از طریق اینترنت را به هفت لایه تجزیه می کند . هر لایه عملکردی دارد که داده ها را برای ارسال از طریق سیم ، کابل و امواج رادیویی به صورت یک سری بیت آماده می کند .

لایه شبکه

هفت لایه مدل OSI عبارتند از :

7. Application layer :

لایه اپلیکیشن ، مکان داده های تولید شده و قابل استفاده توسط برنامه های نرم افزاری است . پروتکل اصلی مورد استفاده در این لایه HTTP است .

6. Presentation layer :

در لایه ارائه داده ها به شکلی که برنامه می تواند بپذیرد ترجمه می شوند . برخی مقامات رمزگذاری و رمزگشایی HTTPS را در این لایه انجام می دهند .

5. Session layer :

لاسه سشن ، اتصالات بین رایانه ها را کنترل می کند . ( این امر همچنین می تواند در لایه 4 توسط پروتکل TCP انجام شود ) .

4. Transport layer :

لایه انتقال ، وسیله ای برای انتقال داده ها بین دو طرف متصل و همچنین کنترل کیفیت خدمات را فراهم می کند . پروتکل های اصلی مورد استفاده در اینجا TCP و UDP هستند .

3. Network layer :

لایه شبکه مسیریابی و ارسال داده بین شبکه های مختلف را کنترل می کند . مهم ترین پروتکل های موجود در این لایه IP و ICMP هستند .

2. Data link layer :

لایه لینک داده ،  ارتباطات بین دستگاههای موجود در همان شبکه را کنترل می کند . اگر لایه 3 مانند آدرس یک نامه باشد ، لایه 2 مانند نشان دادن شماره دفتر یا شماره آپارتمان در آن آدرس است . اترنت پروتکلی است که در اینجا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد .

1. Physical layer :

در لایه فیزیکی بسته ها به پالس های الکتریکی ، رادیویی یا نوری تبدیل می شوند و به صورت بیت ( کوچکترین واحد ممکن اطلاعات ) از طریق سیم ها ، امواج رادیویی یا کابل ها منتقل می شوند .

مهم است که به خاطر داشته باشید که مدل OSI مفهومی انتزاعی از فرایند هایی است که باعث می شود اینترنت کار کند ، و تفسیر و استفاده از این مدل در اینترنت دنیای واقعی گاهی اوقات یک تمرین ذهنی است.

مدل OSI برای کمک به مردم در مورد تجهیزات شبکه و پروتکل ها ، تعیین اینکه کدام نرم افزار ها و سخت افزار ها از کدام پروتکل ها استفاده می کنند و تقریباً نحوه کارکرد اینترنت مفید است . اما این یک تعریف صحیح و گام به گام از عملکرد همیشگی اتصالات اینترنتی نیست .

مدل OSI در مقابل مدل TCP / IP

لایه شبکه

مدل TCP / IP یک مدل جایگزین برای نحوه عملکرد اینترنت است . این مدل ، فرایند ها را به جای هفت لایه به چهار لایه تقسیم می کند .

برخی معتقدند که مدل TCP / IP نحوه عملکرد اینترنت را بهتر نشان می دهد ، اما مدل OSI هنوز هم برای درک اینترنت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد . در اصل هر دو مدل نقاط قوت و ضعف خود را دارند .

در مدل TCP / IP ، چهار لایه عبارتند از :

4. Application layer :

لایه اپلیکیشن تقریباً با لایه 7 در مدل OSI مطابقت دارد .

3. Transport layer :

لایه انتقال مربوط به لایه 4 در مدل OSI است .

2. Internet layer :

لایه اینترنت مربوط به لایه 3 در مدل OSI است .

1. Network access layer :

لایه دسترسی به شبکه فرایند های لایه های 1 و 2 را در مدل OSI ترکیب می کند .

 

اما لایه هایOSI شماره 5 و 6 در مدل TCP / IP کجا هستند ؟

برخی منابع معتقدند که فرایند های موجود در لایه های OSI 5 و 6 دیگر در اینترنت مدرن به آن ها احتیاجی نیست یا در واقع به لایه های 7 و 4 تعلق دارند (که توسط لایه های 4 و 3 در مدل TCP / IP نشان داده می شوند ) .

به عنوان مثال ، از آنجا که پروتکل TCP سشن ها را در لایه 4 OSI باز و حفظ می کند ، می توان لایه 5 OSI ( لایه ” session ” ) را غیرضروری دانست ؛ و این در مدل TCP / IP نشان داده نمی شود .

علاوه بر این ، رمزگذاری و رمزگشایی HTTPS می تواند به جای فرآیند  presentation layer ( لایه OSI 6 ) ، یک فرآیند application layer  ( لایه OSI 7 یا لایه TCP / IP 4 ) در نظر گرفته شود .

 

تفاوت لایه ” network ” با ” Internet ” چیست ؟

در مدل TCP / IP ، هیچ لایه ” network ” وجود ندارد . لایه شبکه مدل OSI تقریباً با لایه اینترنت مدل TCP / IP مطابقت دارد . در مدل OSI لایه شبکه لایه 3 است . در مدل TCP / IP لایه اینترنت لایه 2 است .

به عبارت دیگر ، لایه شبکه و لایه اینترنت اساساً یک چیز هستند ، اما از مدل های مختلف نحوه کار اینترنت ناشی می شوند .

از چه پروتکل هایی در لایه ” network ” استفاده می شود ؟

پروتکل یک روش توافق شده برای قالب بندی داده ها است . به طوری که دو یا چند دستگاه قادر به برقراری ارتباط و درک یکدیگر هستند . تعدادی از پروتکل های مختلف ؛ اتصالات ، آزمایش ، مسیریابی و رمزگذاری را در لایه شبکه امکان پذیر می کنند .

از جمله :

  • IP
  • IPsec
  • ICMP
  • IGMP
  • GRE