مدل Open System Interconnection یا همان OSI model، چارچوبی است که عملکردِ بخش های مختلف شبکه را توضیح می دهد. در واقع عملکردهای شبکه را به هفت لایه تقسیم نموده که هر یک وظیفه خاصی را بر عهده دارند. به این ترتیب، اطمینان حاصل می شود که دستگاه ها و نرم افزارهای مختلف در یک شبکه می توانند به بهترین شکل ممکن با یکدیگر همکاری کنند و در نتیجه شبکه به درستی کار خود را انجام خواهد داد.
مطمئناً مدل OSI نه تنها چارچوبی برای عملکرد شبکه؛ بلکه ابزاری ارزشمند برای عیب یابی و برنامه نویسی است. به عبارت ساده تر باید گفت لایههای مدل OSI مانند نقشهای هستند که به ما کمک میکنند نحوه جریان دادهها از یک نقطه به نقطه دیگر در شبکه را بشناسیم. مسلما با درک عملکرد هر لایه و چگونگی وابستگی آنها به یکدیگر، قادر خواهیم بود مشکلات شبکه را ساده تر شناسایی و حل کنیم.
علاوه بر این، توسعهدهندگان نرمافزارها میتوانند از مدل OSI برای کسب بینشی در مورد نحوه ورود و خروج داده ها به اپ های خود استفاده کنند. همچنین می توانند کدهایی بنویسند که به طور موثر در لایه های خاصی از شبکه کار کنند.
منظور از ۷ لایه ی OSI model چیست؟
مدل OSI از هفت لایه تشکیل شده که به طور متوالی با هم کار می کنند تا داده ها را قبل از ارسال به لایه بعدی مدیریت کنند. به این ترتیب اطلاعات با قابلیت اطمینان بالا، انتقال می یابند.
لایه ۷- Application Layer در OSI model
نزدیک ترین لایه به end-user در OSI model بوده و ارتباطِ بینِ کاربر و اپلیکیشن، در این بخش آغاز می شود. لایه ی اپلیکیشن، کمک می کند تا زبان برنامه نویسی به محتوای قابل مشاهده مانند متن و تصویر تبدیل شود.
اگر بخواهیم از برنامه های لایه ی ۷ مثال بزنیم، باید به مرورگرهای وب (Chrome ، Safari و Firefox) و یا اپلیکیشن های ایمیل اشاره کنیم. این لایه مانند کارآگاه در سیستم شماست، زیرا می تواند شناسایی کند با چه کسی در حال ارتباط هستید، برای چه اطلاعاتی در فضای اینترنت، جستجو می کنید؛ ضمن اینکه تضمین می کند ارتباطات شما بدون مشکل، انجام خواهد شد.
لایه ۶- Presentation Layer
وظیفه ی آماده سازی داده ها برای لایه اپلیکیشن را بر عهده داشته و دقیقا مانند یک مترجم عمل می کند. دو دستگاهی که با یکدیگر در ارتباط هستند، ممکن است از کدها و یا زبان های مختلفی برای داده های خود و رمزنگاری آن ها استفاده کنند. بنابراین لایه ی presentation، داده های ورودی را به قالبی تبدیل می کند که در application layer، قابل خواندن باشد؛ که شامل رمزنگاری و رمزگشایی داده ها می باشد.
یکی دیگر از وظایفِ این لایه، compress کردنِ داده هایی است که از لایه ی اپلیکیشن می آیند.
لایه ۵- Session Layer در مدل OSI
لایه ی session، به مدیریتِ ارتباطات بین دو دستگاه که در حال تعامل هستند، می پردازد و زمان شروع و پایانِ یک ارتباط را لحاظ می کند. این لایه، تضمین می کند ارتباط برای مدت زمان کافی، برقرار می ماند تا همه داده های لازم، ارسال گردند؛ سپس ارتباط را قطع می کند تا از مصرف غیر ضروریِ منابع، جلوگیری کند.
در ضمن لایه ی session، به همگام سازیِ انتقال داده ها نیز می پردازد. به عبارتی اگر مقدار داده های ارسالی زیاد باشد، نقاطی را برای بررسی، ایجاد می کند. اگر فرایند انتقال دیتا، پیش از دانلودِ تمام داده ها، مختل شود، این نقاط بازرسی، امکانِ انتقال داده، بدون شروع دوباره را میسر می کنند.
لایه ۴- Transport Layer در مدل OSI
به مدیریتِ ارتباط بین دستگاه هایی که با یکدیگر در تعامل هستند، می پردازد. این لایه، داده ها را از بخش session دریافت نموده و آن ها به بخش های کوچک تر تحت عنوان segment تقسیم می کند. سپس segmentها را در کنار هم قرار داده تا داده ها قابل استفاده و خواندن توسط کاربر باشند. این کار مانند جدا کردن و سر هم کردن قطعات یک پازل است.
لایه ی transport، چند وظیفه ی مهم بر عهده دارد. پیش از هر چیز، تضمین می کند که داده ها با سرعتی ارسال می شوند که دستگاه گیرنده بتواند آن را به خوبی مدیریت کند. سپس با بررسی های انجام شده، اطمینان حاصل می کند که داده ها به درستی ارسال و دریافت شده اند. اگر اشتباهی در این بین رخ داد، درخواستِ ارسال مجدد می کند.
لایه ۴ جایی است که ما با پروتکل های Transmission Control Protocol (TCP) و User Datagram Protocol (UDP) سر و کار داریم. آدرس های IP در لایه ۳ که لایه ی شبکه است مدیریت می شوند. لازم به ذکر است TCP، UDP و IP پروتکل هایی هستند که نحوه ارسال و دریافت داده ها را تسهیل می کنند.
لایه ۳- Network Layer
لایه ی network، را می توان به پلی بین شبکه های مختلف تشبیه کرد. زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که دو شبکه با یکدیگر در تعامل هستند. بنابراین اگر دو دستگاه در یک شبکه باشند، این لایه، کاربرد ندارد. Segmentها را از لایه ی transport دریافت نموده و به بخش های کوچک تر با نام packet تقسیم می کند. تقسیم نمودنِ segmentها به packet در دستگاهِ فرستنده صورت می گیرد و در دستگاهِ گیرنده، دوباره کنار هم قرار می گیرند.
لایه شبکه، یک ابزار کاربردی است. در واقع بهترین مسیر را برای انتقال داده مشخص می کند. این تابع که routing نام دارد، تضمین می کند داده ها به طور موثر برای رسیدن به مقصد خود حرکت می کنند.
لایه ۲- Data Link Layer
لایه ی data linkکمی به لایه network شباهت دارد؛ با این تفاوت که لایه data link، به انتقال داده بین دو دستگاه با استفاده از یک شبکه می پردازد. این لایه، پکت های دیتا را به بخش های کوچک تر با نام frame تقسیم می کند و مانند لایه network، جریان داده ها و خطای آن ها را مدیریت می کند. اما تفاوتی که با لایه شبکه دارد این است که تنها زمانی می تواند جریان داده ها و خطاها را بررسی کند که دو شبکه با یکدیگر در تعامل باشند.
لایه data link، دارای دو لایه ی فرعیِ media access control (MAC) و logical link control (LLC) می باشد. اکثر سوییچ ها در این لایه فعالیت می کنند. برخی از آن ها نیز به دلیل ایجاد ارتباط بین دو شبکه و یا شبکه های VLAN، در لایه سه فعالیت دارند.
لایه ۱- Physical Layer در مدل OSI
شامل تجهیزات فیزیکی است که داده ها را منتقل می کند، مانند سوییچ و کابل. در این لایه، داده ها به سیگنال های صفر و یک مانند زبان باینری نمایش داده می شوند. دستگاه های این لایه می بایست درباره ی نحوه تفسیر این صفر و یک ها به توافق برسند.
لایه ی physical شامل المان های مختلفی مانند کابل، امواج رادیویی برای انتقال دیتا، Wi-Fi و تجهیزات دیگر مانند pin، ولتاژهای لازم و انواع پورت ها می گردد.
چگونه داده ها در لایه های مختلف OSI model جریان می یابند؟
هر یک از هفت لایه های OSI model، با لایه ی قبل و بعد خود، ارتباط برقرار می کنند.
Application layer با نرم افزارها در تعامل است و presentation layer به رمزنگاری و compress کردن داده ها می پردازد. Session layer، بین دستگاه ها ارتباط ایجاد نموده و transport layer، داده ها را پیش از ارسال به segmentهای مختلف تقسیم می کند؛ سپس دستگاه دریافت کننده، آن ها را دوباره کنار هم قرار می دهد. Network layer برای ایجاد ارتباط بین شبکه های مختلف، داده ها را به پکت های کوچک تر تقسیم می کند. Data link layer نیز انتقال داده را بین دستگاه های موجود در همان شبکه تسهیل نموده و در نهایت physical layer، داده ها را به زبان باینری (صفر و یک) نشان می دهد. به طور کلی هر لایه نقش خاصی را در مدیریت داده ها ایفا نموده و برای اطمینان از ارتباط موثر با یکدیگر همکاری می کنند.
به طور معمول، فایروال ها در لایه های سه (network) و چهار (transport) فعالیت می کنند. با این حال، برخی از فایروال های پیشرفته مانند NGFWها می توانند در لایه های بالاتر مانند application layer کار کنند.
به طور کلی فایروال ها به بررسی داده های ورودی و خروجی شبکه می پردازند و در جستجوی تهدیدات سایبری می باشند. آن ها قادر به شناساییِ فعالیت های غیرعادی بوده که ممکن است نشان دهنده ی یک تهدید باشد. لایه های چهار و هفت را می توان مطلوب ترین نقاط برای بررسی کامل داده ها دانست و برای زیر نظر داشتن اپلیکیشن ها، لایه ۷ بسیار مفید است.
فایروال های فورتی گیت بر روی لایه های ۳، ۴ و ۷ کار می کنند.
- عملکرد فورتی گیت در لایه ۳ (network layer): بین دو شبکه ی متصل، قرار می گیرد و در حین انتقال داده ها از یک شبکه، به شبکه ی دیگر، آن ها را مورد بررسی قرار می دهد تا هر گونه نشانه ای از تهدیدات سایبری را به سرعت شناسایی نموده و امنیت داده ها را تضمین کند.
- عملکرد فورتی گیت در لایه ۴ (transport layer) و ۷ (application layer): بین دو دستگاه قرار گرفته و تک تکِ segmentها را قبل از اینکه توسط دستگاه گیرنده، دریافت شود، مورد بررسی قرار می دهد. به این ترتیب، مانع از استفاده از یک دستگاه برای آلوده سازیِ دستگاهِ دیگر می گردد. در ضمن فورتی گیت با لایه ۷ نیز در تعامل است و توانایی بررسی الگوی رفتاری یک اپلیکیشن، مانند نحوه استفاده از منابع را دارد. فایروال های فورتی گیت در لایه ۷ قادر به شناسایی فعالیت های مشکوک در اپلیکیشن ها بوده و اقدامات لازم را در پیش می گیرند.
FortiGate firewallها به بررسی دقیق و جزییِ داده ها، منابع و مقصد آن ها و همین محتوای شان می پردازند. داده ها را به طور مرتب با لیستی از تهدیدات شناخته شده مقایسه می کنند. در صورت مشاهده هر گونه مورد مشکوک، پیش از آنکه بر روی دستگاهی تاثیر بگذارد، کل ترافیک مسدود خواهد شد.
