© metamorworks/Shutterstock.com
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นเรื่องซับซ้อน มีหลายส่วนที่เคลื่อนไหวได้ในการพัฒนาและปรับใช้เครือข่าย นอกจากนี้ คุณยังมีสิ่งที่เป็นนามธรรมเป็นชั้นๆ ซึ่งทำให้ฟังก์ชันที่ยากขึ้นบางฟังก์ชันกลายเป็นงานที่ง่ายขึ้นสำหรับมืออาชีพและคนทั่วไป แบบจำลอง OSI เป็นพื้นฐานสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วไปมาระยะหนึ่งแล้ว
โมเดล OSI ทำงานอย่างไร มันขึ้นอยู่กับชุดของเลเยอร์ที่ทำหน้าที่เป็นขั้นตอนตามลำดับ ตั้งแต่การนำหน่วยข้อมูลพื้นฐานที่เล็กที่สุดที่ใช้ในเครือข่ายและส่งมันไปตลอดทางจากชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์จริงไปยังเว็บเบราว์เซอร์ของคุณ มาดูกันว่าโมเดล OSI คืออะไร เลเยอร์ที่ประกอบขึ้น และวิธีที่คุณโต้ตอบกับมันในแต่ละวัน
อะไร OSI Model คืออะไร
Intercommunication ระบบเปิด หรือ OSI โมเดลมีต้นกำเนิดก่อนการปฏิวัติทางอินเทอร์เน็ต พัฒนาขึ้นในปี 1978 โดยวิศวกรซอฟต์แวร์ชาวฝรั่งเศส Hubert Zimmermann แบบจำลอง OSI ทำหน้าที่เป็นภาษาสากลที่ใช้ร่วมกันโดยหลักการเครือข่ายทั้งหมด องค์การมาตรฐานระหว่างประเทศกำหนดมาตรฐานแบบจำลองเป็น IOS/IEC 7498-1
ก่อนที่จะเปิดตัว ไม่มีการกำหนดวิธีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์จากผู้ขายรายต่างๆ ระบบเครือข่ายนั้นยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่แบบจำลอง OSI นั้นให้แนวทางและพิมพ์เขียวสำหรับการออกแบบและเชื่อมโยงการเชื่อมต่อสำหรับผลิตภัณฑ์จากผู้ขายรายต่างๆ มาตรฐานดังกล่าวยังคงถูกใช้งานอย่างหนักในปัจจุบัน และทำหน้าที่เป็นแกนหลักของเครือข่ายสมัยใหม่ทั้งหมด ไม่ว่าคุณจะเป็นมืออาชีพด้านการออกแบบเครือข่ายสำหรับองค์กรขนาดใหญ่หรือเพลิดเพลินกับการสตรีมมีเดีย คุณกำลังมีส่วนร่วมใน OSI Model
ตัวแบบมีเจ็ดเลเยอร์ที่แตกต่างกัน แต่ละเลเยอร์มีหน้าที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ แต่ละเลเยอร์เหล่านี้ยังสื่อสารข้อมูลระหว่างกันในกระบวนการที่เรียกว่าการห่อหุ้ม ขั้นตอนนี้ใช้ข้อมูลดิบจากการส่งข้อมูลและรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องเข้าด้วยกันว่าควรกำหนดเส้นทางอย่างไร ลูกค้ารายใดที่ส่งข้อมูลไป และท้ายที่สุดแล้วแอปพลิเคชันใดจะได้รับข้อมูลดังกล่าว
ภาพ 3 มิติของแนวคิดการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตทั่วโลก แสดงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบบจำลอง OSI โดยวิศวกรซอฟต์แวร์ Hubert Zimmermann ทำให้อินเทอร์เน็ตเป็นไปได้
ภาพรวมของเลเยอร์ทั้งเจ็ดของโมเดล OSI
โมเดล OSI เป็นองค์กรจากบนลงล่างของเลเยอร์ที่เชื่อมต่อกัน และจะมีการนับเลขราวกับกำลังนับถอยหลัง
การทำความเข้าใจการไหลของสัญญาณของแบบจำลอง OSI เป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการทำความเข้าใจวิธีการส่งข้อมูลโดยตรงระหว่างจุดสิ้นสุด ข้อมูลทั้งหมดที่ส่งจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง เช่น แล็ปท็อปของคุณที่เข้าถึงเว็บไซต์ จะผ่านเลเยอร์ทั้งเจ็ดก่อนที่จะแสดงผลในเบราว์เซอร์ของคุณ สิ่งนี้ใช้ได้กับทุกธุรกรรมเครือข่ายเดียวที่คุณจะเห็น ตั้งแต่การทดสอบ ping แบบธรรมดาไปจนถึงการสตรีมสื่อ 4K
OSI Model Layer 7: Application Layer
นี่คือ เลเยอร์ที่คนทั่วไปจะโต้ตอบด้วย ชั้นแอปพลิเคชันเป็นเป้าหมายสุดท้ายของการส่งข้อมูล เป็นที่ที่ข้อมูลจะลงเอยด้วยการใช้งานเชิงนามธรรมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้โดยที่กระบวนการโลหะเปลือยไม่ได้ถูกเปิดเผย ไม่มีหน่วยข้อมูลโปรโตคอลหรือ PDU เฉพาะสำหรับชั้นแอปพลิเคชัน รูปแบบที่ห่อหุ้มอย่างสมบูรณ์จากเลเยอร์ก่อนหน้าจะจบลงที่นี่แทน
OSI Model Layer 6: Presentation Layer
เลเยอร์ Presentation เป็นจุดกึ่งกลาง ไม่ได้เปิดวิธีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เลเยอร์นี้จะบรรจุการส่งข้อมูลที่ได้รับสำหรับเลเยอร์แอปพลิเคชันแทน นี่เป็นวิธีการส่งข้อมูลแบบสองทาง โดยมีการเข้ารหัสหรือการเข้ารหัสและการถอดรหัสหรือถอดรหัสเกิดขึ้น ทุกธุรกรรมระหว่างการส่งข้อมูลจะต้องได้รับการบรรจุและไม่ได้บรรจุหีบห่อ ไม่มี PDU พิเศษสำหรับเลเยอร์นี้
OSI Model Layer 5: Session Layer
การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์จำเป็นต้องสร้างเซสชัน และนี่คือที่มาของ Session Layer ซึ่งทำงานร่วมกับเลเยอร์ 4 อย่างใกล้ชิดเพื่อสร้างเซสชันเฉพาะสำหรับผู้ใช้ที่เชื่อมต่อแต่ละราย เลเยอร์นี้ให้ ID ที่ไม่ซ้ำกับผู้ใช้แต่ละราย ทำให้ผู้ดูแลระบบสามารถจัดทำบัญชีธุรกรรมแต่ละรายการได้ละเอียดยิ่งขึ้น เซสชันต้องเปิดและปิดทันทีที่ได้รับข้อมูล ดังนั้นเลเยอร์นี้จึงมีงานค่อนข้างหนักที่ต้องจัดการ ไม่มีหน่วยข้อมูลส่วนบุคคลในชั้นเซสชัน
OSI Model Layer 4: Transport Layer
นี่คือหัวใจสำคัญของเครือข่ายสมัยใหม่ เลเยอร์ 4 ดำเนินการโปรโตคอล TCP และ UDP เลเยอร์นี้ทำงานโดยแบ่งการส่งสัญญาณออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ หรือเซ็กเมนต์ เซ็กเมนต์เหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณได้เร็วขึ้น แต่ละส่วนเหล่านี้มีสิ่งที่เรียกว่าส่วนหัวด้วย ส่วนหัวเหล่านี้บอกเส้นทางการกำหนดเส้นทางของเซ็กเมนต์ให้ผู้รับทราบ เซกเมนต์สามารถควบคุมข้อผิดพลาดได้ หลีกเลี่ยงเซสชันที่ผิดพลาดซึ่งถูกสร้างในเลเยอร์ 5
OSI โมเดลเลเยอร์ 3: เลเยอร์เครือข่าย
เลเยอร์เครือข่ายแบ่งการส่งสัญญาณและประกอบเข้าด้วยกันใหม่เมื่อได้รับ สิ่งนี้ได้รับความช่วยเหลือเพิ่มเติมจากเลเยอร์ 4 แต่เลเยอร์ 3 จะจัดการโดยตรงกับฮาร์ดแวร์เครือข่าย แทนที่จะเป็นซอฟต์แวร์ที่สิ้นสุดการกำหนดเส้นทาง คุณสามารถนึกถึงเลเยอร์ Network ว่าเป็นเลเยอร์โลหะเปลือยของเลเยอร์ Transport เช่นเดียวกับที่เกี่ยวข้องกับเราเตอร์ สวิตช์ และฮาร์ดแวร์อื่นๆ โดยตรง หากคุณอยู่ในสายอาชีพด้านเครือข่าย คุณจะรู้ว่าเลเยอร์ 3 และเลเยอร์ 2 คือจุดที่น็อตและโบลต์วางอยู่ในแง่ของการสร้างเครือข่ายที่กำหนดเส้นทางอย่างเหมาะสมในทุกสภาพแวดล้อม PDU สำหรับเลเยอร์ 3 คือแพ็กเก็ต
OSI Model Layer 2: Data-Link Layer
อุปกรณ์ในระบบและการสื่อสารเป็นโดเมนของ Data-Link Layer อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้คลุมเครืออย่างที่คิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าเราเตอร์ โมเด็ม และคอมพิวเตอร์ของคุณเป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างกันทั้งหมดที่อยู่ในเครือข่ายท้องถิ่นเดียวกันอย่างไร เลเยอร์นี้รับส่งข้อมูลดิบที่ได้รับจากเลเยอร์ 1 และแบ่งออกเป็นเฟรม นอกจากนี้ เฟรมเหล่านี้ยังช่วยในการควบคุมการไหลแบบพิเศษของเลเยอร์นี้ เครือข่ายท้องถิ่นใช้ Data-Link Layer เพื่อควบคุมการไหลของข้อมูลได้ดีขึ้น ลดความเสี่ยงของการชนกันของข้อมูลในเครือข่าย
OSI Model Layer 1: Physical Layer
Physical Layer เกี่ยวข้องโดยตรงกับฮาร์ดแวร์จริงบนเครือข่ายของคุณ ตัวอย่างเช่น การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย เราเตอร์ สายเคเบิล โมเด็ม และอื่นๆ ล้วนถูกจัดการโดย Physical Layer ข้อมูลที่ถูกห่อหุ้มจะถูกแปลงเป็นบิตที่นี่ เนื่องจากสตรีมข้อมูลอยู่ในสถานะดิบเมื่อเข้าสู่เลเยอร์นี้ สตรีมข้อมูลดิบของชั้นกายภาพเป็นที่เข้าใจตามอัตภาพระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในขณะเดียวกันชั้นที่ตามมาและการห่อหุ้มจะนำพวกเขาไปยังปลายทางที่ถูกต้อง
บทสรุป
แบบจำลอง OSI ทำให้เครือข่ายเป็นไปได้ นอกจากนี้ หากไม่มีมาตรฐานที่กำหนดโดยโมเดลนี้ การประมวลผลสมัยใหม่และการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์จะต้องพึ่งพาการใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะของผู้จำหน่าย ด้วยโมเดล OSI ผู้ใช้จึงมีตัวเลือกมากมายให้เลือกสำหรับเครือข่ายของตนเอง และแม้แต่อุปกรณ์ที่แตกต่างกัน เช่น ไคลเอนต์ Linux และ Windows ก็สามารถสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ กล่าวโดยย่อ เครือข่ายเป็นวิธีการสื่อสารที่ไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าบนแพลตฟอร์ม และการมีมาตรฐานที่เปิดกว้างและกำหนดไว้ทำให้โลกสมัยใหม่ดำเนินต่อไปได้
แบบจำลอง OSI เป็นโซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับปัญหาที่ซับซ้อน และเลเยอร์ที่กำหนดและสร้างไว้อย่างชัดเจนนั้นไม่ต้องคาดเดามากนักในการออกแบบเครือข่าย ดังนั้น แม้ว่าคุณจะไม่มีความตั้งใจที่จะเข้าร่วมทีมในฐานะวิศวกรเครือข่าย คุณก็ยังได้รับประโยชน์จากมาตรฐานจากอุปกรณ์ประจำวันใดๆ ของคุณ ตัวอย่างเช่น แม้ว่าคุณจะแค่ท่องเว็บ ดู Hulu หรือเล่น Call of Duty เฉยๆ แต่คุณกำลังใช้และโต้ตอบกับโมเดล OSI โดยตรง
เลเยอร์ของโมเดล OSI คืออะไร และทำงานอย่างไร คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)
โมเดล OSI มีความสำคัญหรือไม่
ใช่ โมเดลนี้ครอบคลุมการสื่อสารในเครือข่ายสมัยใหม่ทั้งหมด นับตั้งแต่เปิดตัว อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่เป็นช่องทางที่อุปกรณ์ทั้งหมดสามารถสื่อสารระหว่างกันได้
ฉันใช้โมเดล OSI หรือไม่
หากคุณ มีเทคโนโลยีที่เข้าถึงอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายอื่นๆ ใช่แล้ว คุณกำลังใช้โมเดล OSI เพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์เหล่านั้น
อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดปฏิบัติตามโมเดล OSI หรือไม่
เทคโนโลยีเครือข่ายทุกชิ้นที่พัฒนาขึ้นหลังจากการก่อตั้งในปี 1984 เป็นไปตามมาตรฐานและโปรโตคอลที่พัฒนาขึ้นด้วย OSI Model
ซึ่งเป็นเลเยอร์ที่สำคัญที่สุด ของแบบจำลอง OSI หรือไม่
เลเยอร์ทั้งหมดมีความสำคัญเท่ากัน เนื่องจากทุกเลเยอร์จะสื่อสารกันเองเพื่อส่งข้อมูลเข้าและออกจากอุปกรณ์
อะไร OSI Model ทำให้เป็นไปได้หรือไม่
อินเทอร์เน็ตสมัยใหม่จะไม่มีอยู่จริงหากไม่มีชุดมาตรฐานที่ชัดเจนระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เมื่อคุณลองคิดดู อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ออกแบบโดยผู้ผลิตรายอื่นสามารถใช้ชุดโปรโตคอลของตัวเองในการสื่อสารได้เป็นอย่างดี ต้องขอบคุณโมเดล OSI ทำให้แทนที่จะเป็นไปตามมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน เช่น คอมพิวเตอร์ Apple และเราเตอร์ Netgear เป็นต้น