لایه ارائه مدل OSI: تعریف و عملکرد

متخصصان در صنایع مختلف هر روز حجم زیادی از داده ها را مدیریت و انتقال می دهند. روشی که این انتقال داده انجام می شود به فرآیندهای کامپیوتری متعددی متکی است که هر یک از آنها را می توان به عنوان یک لایه در یک سیستم درک کرد. یکی از این لایه‌ها لایه ارائه است، سطحی درست پایین‌تر از آنچه کاربران هنگام وارد کردن داده‌ها در رایانه با آن تعامل دارند.

در این مقاله از ایوسی، لایه ارائه را تعریف می‌کنیم، عملکردهای اصلی آن را مورد بحث قرار می‌دهیم و توضیح می‌دهیم که چه کسی از درک آن سود می‌برد.

لایه ارائه چیست؟

لایه ارائه ششمین لایه از مدل Open Systems Interconnection (OSI) است. در شبکه های کامپیوتری، مدل OSI مفهومی است که انتقال داده از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر را توصیف می کند. هر لایه در مدل بسته ای از پروتکل ها یا رویه هایی است که انتقال داده ها را کنترل می کند که به لایه اجازه می دهد تا عملکردهای لازم برای این انتقال را اجرا کند. این حتی می تواند بین رایانه ها یا شبکه های معماری یا سیستم عامل های مختلف رخ دهد. لایه ارائه در درجه اول وظیفه ترجمه داده ها بین لایه ها و حفظ یکپارچگی داده ها را بر عهده دارد.

لایه های مدل OSI

هفت لایه از مدل OSI وجود دارد. برای درک لایه ارائه، آشنایی با شش لایه دیگر می تواند مفید باشد. سه لایه اول که به عنوان لایه های پایین یا رسانه شناخته می شوند، نحوه انتقال داده ها از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر را مدیریت می کنند. لایه‌های باقی‌مانده لایه‌های بالایی یا میزبان هستند که به نحوه ارتباط برنامه‌ها با شبکه مربوط می‌شوند. ترتیب لایه‌ها در مدل OSI معکوس است، زیرا هفتمین و بالاترین لایه لایه‌ای است که مستقیماً با آن تعامل دارید.

جدا از لایه ارائه، لایه های مدل OSI به شرح زیر است:

کاربرد

هفتمین و بالاترین لایه لایه برنامه است که کاربران می توانند داده ها را وارد کرده و داده های ارسال شده به آنها را ببینند. برنامه های کامپیوتری در لایه برنامه قرار نمی گیرند بلکه از آن برای انجام عملکردها از طریق پروتکل ها استفاده می کنند. برای مثال، برنامه هایی مانند مرورگرهای وب، از HTTP یا HTTPS برای انتقال داده ها به لایه ارائه، مستقیماً زیر لایه برنامه، استفاده می کنند. از آنجا، فرآیند برقراری ارتباط با یک کامپیوتر گیرنده را آغاز می کند.

موارد مرتبط: HTTP در مقابل HTTPS: تفاوت ها را بیاموزید

جلسه

لایه جلسه پنجمین لایه است که مستقیماً زیر لایه ارائه است. برای اینکه یک رایانه بتواند داده ها را به دیگری منتقل کند، باید یک جلسه برقرار کند – یک ارتباط بین آنها. لایه نشست این ارتباط را با تعامل با وب سرور برقرار و حفظ می کند. این لایه همچنین مسئول احراز هویت کاربر، تعیین اینکه آیا آنها مجوز دسترسی به داده های مورد نظر خود را دارند یا خیر و پس از پایان جلسه، جلسه را خاتمه می دهد.

مرتبط: وب سرور در مقابل سرور برنامه: تفاوت های کلیدی

حمل و نقل

لایه چهارم و آخرین لایه میزبان، لایه انتقال است و وظیفه اصلی آن اطمینان از انتقال داده های مطمئن و بدون خطا است. این لایه مقدار، سرعت و مقصد داده های ارسالی را تعیین می کند. داده‌های لایه نشست را به بخش‌های کوچکی تقسیم می‌کند، که هر کدام حاوی اطلاعاتی است که انتقال آن را هدایت می‌کند و پس از رسیدن به گیرنده، آن‌ها را به درستی دوباره جمع‌آوری می‌کند. یک پروتکل معروف، TCP، در لایه انتقال قرار دارد.

موارد مرتبط: TCP در مقابل UDP: تعاریف و تفاوت ها

شبکه

لایه سوم، لایه شبکه، وظیفه ارسال بسته های داده از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر را بر عهده دارد. این لایه مسیریابی یا تعیین مسیر داده ها را از طریق شبکه انجام می دهد. وقتی داده ها به سمت یک مقصد حرکت می کنند، تعداد زیادی مسیر وجود دارد که می تواند طی کند، اما لایه شبکه به آن کمک می کند تا کارآمدترین مسیر را طی کند.

لینک اطلاعات

لایه دوم، لایه پیوند داده، چند عملکرد مهم را انجام می دهد. در درجه اول، هر بسته داده را آدرس دهی می کند تا به گیرنده صحیح منتقل شود، و ترافیک انتقال را کنترل می کند تا چندین گره یا نقاط اتصال، داده ها را همزمان ارسال نکنند، که می تواند منجر به برخورد داده ها شود. این لایه همچنین هرگونه خطا در داده های ارسالی را شناسایی و تصحیح می کند و اطمینان حاصل می کند که داده های دریافتی با داده های ارسالی یکسان هستند.

فیزیکی

اولین و پایین ترین لایه لایه فیزیکی است که نشان دهنده اجزای فیزیکی و الکتریکی شبکه مانند کابل ها و بلوتوث است. در لایه فیزیکی، داده‌ها به سیگنال‌هایی تبدیل می‌شوند که از لایه‌های انتهای گیرنده به سمت بالا عبور می‌کنند و در نهایت به صورت داده‌ای در نمایشگر رایانه دریافت‌کننده ظاهر می‌شوند.

توابع لایه ارائه

لایه ارائه لایه ساکن سیستم عامل یک کامپیوتر است. با لایه برنامه ارتباط برقرار می کند، که از آن داده های وارد شده توسط کاربر را دریافت می کند. این لایه سه وظیفه مهم را در انتقال داده بین رایانه ها انجام می دهد. اینها هستند:

مرتبط: لایه های کاربردی: تعریف، توابع و مزایا

ترجمه

داده هایی که لایه ارائه از لایه برنامه دریافت می کند یک سری کاراکتر و اعداد است. از آنجا که طرح های رمزگذاری بین رایانه های مختلف متفاوت است، داده ها باید به جریان بیت تبدیل شوند تا توسط رایانه گیرنده قابل خواندن باشند. در انتهای فرستنده، لایه ارائه داده ها را از یک قالب وابسته به کاربر به فرمت باینری رایج ترجمه می کند. سپس، هنگامی که داده ها از انتهای گیرنده می آیند، لایه ارائه آنها آن را به فرمت دیگری وابسته به گیرنده ترجمه می کند. این عمل ترجمه تضمین می کند که داده ها به درستی در انتهای گیرنده ارائه می شوند.

رمزگذاری و رمزگشایی

رمزگذاری فرآیند درهم‌سازی داده‌ها به‌گونه‌ای است که برای اشخاص غیرمجاز غیرقابل خواندن باشد و رمزگشایی فرآیند تبدیل داده‌های درهم شده به فرمی قابل خواندن است. از آنجایی که سیستم های کامپیوتری اغلب اطلاعات حساس را مدیریت می کنند، لایه ارائه هر دو این وظایف مهم امنیتی را انجام می دهد. در انتهای فرستنده، لایه داده های ارسال کننده را قبل از ورود به لایه نشست رمزگذاری می کند. در سمت گیرنده، لایه نمایش داده ها را رمزگشایی می کند تا بتواند به درستی در لایه برنامه نمایش داده شود.

بیشتر بخوانید: رمزگشایی در مقابل رمزگذاری: تعریف و تفاوت

فشرده سازی

فشرده سازی فرآیند کاهش حجم داده ها است. این فرآیند برای انتقال داده ها مفید است زیرا فایل های کوچکتر سریعتر منتقل می شوند. لایه ارائه فشرده سازی را در سمت فرستنده انجام می دهد تا پهنای باند داده ارسالی را کاهش دهد و سرعت انتقال آن را تسریع کند. اگر داده‌های بزرگی مانند فایل‌های چندرسانه‌ای ارسال می‌کنید، این فرآیند که توسط لایه ارائه انجام می‌شود کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که در زمان بهینه به مقصد می‌رسد و کیفیت آن کاهش قابل‌توجهی ندارد.

بیشتر بخوانید: فشرده سازی داده چیست؟ (تعریف، اهمیت و روش ها)

چه کسی می تواند از درک لایه ارائه سود ببرد؟

اکثر متخصصان در IT و صنایع مجاور IT می توانند از درک لایه ارائه و همچنین لایه های دیگر مدل OSI بهره مند شوند. برای آنها، مدل OSI به عنوان مرجعی عمل می کند که آنها را در توسعه محصولاتی که به خوبی با هم کار می کنند راهنمایی می کند. در زیر چند نمونه از این حرفه ای ها آورده شده است:

مدیران شبکه

درک لایه ارائه می تواند برای مدیران شبکه از نظر عیب یابی مفید باشد. برای مثال، کاربری را در سازمان خود تصور کنید که قادر به دسترسی به یک وب سایت نیست. اگر هیچ کس دیگری این مشکل را تجربه نکرد، می توانید نتیجه بگیرید که مشکل یکی از لایه های میزبان است – لایه هایی که در انتهای کاربر قرار دارند. اگر مشکل در هر مرورگر وب ادامه داشت، می‌توانید نتیجه بگیرید که خطا نه از لایه برنامه، بلکه از لایه ارائه، در سطح سیستم‌عامل سرچشمه می‌گیرد. با در نظر گرفتن این موضوع، می توانید با پیکربندی مجدد تنظیمات سیستم مشکل را حل کنید.

مطالب مرتبط: با مدیر شبکه آشنا شوید

متخصصان امنیت سایبری

درک لایه ارائه می تواند برای امنیت سایبری مفید باشد زیرا نقض در این سطح می تواند داده های حساس منتقل شده از طریق شبکه را به خطر بیندازد. تهدیدات رایج در لایه ارائه شامل حملات رمزگذاری، حملات کاهش رتبه رمزگشایی و حملات رمزگذاری است. متخصصان امنیت سایبری می توانند با اطمینان از اینکه کاربران همه به روز رسانی ها و وصله های امنیتی را اعمال می کنند، به افزایش امنیت در این سطح کمک کنند.

مرتبط: ۱۵ شغل در امنیت سایبری

فروشندگان نرم افزار

فروشندگان نرم افزار باید بتوانند نحوه عملکرد محصولات خود را با هم ارتباط برقرار کنند. بنابراین، درک لایه ارائه، و همچنین سایر لایه‌های مدل OSI، می‌تواند به فروشندگان کمک کند تا مشخص کنند نرم‌افزارشان بر کدام اجزای شبکه تأثیر می‌گذارد. همچنین به آن‌ها کمک می‌کند توضیح دهند که چگونه محصولاتشان با لایه‌های مختلف یک شبکه تعامل دارند.