Theory
એક મોટું કામ, સાતમાં વહેંચેલું
તમારા laptop માંથી કોઈ website સુધી data પહોંચાડવામાં પ્રચંડ કામ થાય છે: data ને સંકેતોમાં ફેરવવો, એના પર સરનામું ચઢાવવું, એને networks પર માર્ગે ચડાવવો, એ પહોંચ્યો છે એની ખાતરી કરવી, અને એને સાચા program સામે રજૂ કરવો. એ બધું એકસાથે વિચારવા જતાં માથું ફરી જાય.
OSI નો નમૂનો (Open Systems Interconnection) એ કામને સાત પડ માં વહેંચીને કાબૂમાં લે છે, અને દરેક પડની એક જ સ્પષ્ટ જવાબદારી હોય છે. આ આખા વિષયનો વૈચારિક કરોડરજ્જુ છે: એક વાર તમને સાત પડ અને દરેકનું કામ આવડી જાય, પછી બાકીનું બધું, એટલે કે સાધનો, protocols અને સરનામાં, પોતાની જગ્યાએ ગોઠવાઈ જાય છે. આ પાઠ બરાબર શીખો.
Theory
OSI નો નમૂનો છે શું
OSI નો નમૂનો એ સંદર્ભનો નમૂનો છે: એટલે કે network નો સંવાદ કઈ રીતે ગોઠવાયેલો છે એ વર્ણવવાની પ્રમાણભૂત રીત, જે એટલા માટે ઘડાઈ કે જુદી જુદી પદ્ધતિઓ એકબીજા સાથે કામ કરી શકે. એ કોઈ ચોક્કસ ઉત્પાદનનાં નામ આપતો નથી; એ કામનાં સાત પડ વર્ણવે છે, જે સૌથી નીચેના ભૌતિક માધ્યમ (પડ 1) થી માંડીને સૌથી ઉપરના વપરાશકારના application (પડ 7) સુધી થપ્પીમાં ગોઠવાયેલાં હોય છે.
પડ પાડવાની તાકાત એ છે કે દરેક પડે ફક્ત પોતાનું જ કામ કરવાનું હોય છે અને પોતાની બરાબર ઉપર તથા નીચેના પડ સાથે જ વાત કરવાની હોય છે. દરેક પડ પોતાની નીચેના પડની સેવાઓ વાપરે છે અને પોતાની ઉપરના પડને સેવાઓ આપે છે. આ ભાગલા દરેક ભાગને સ્વતંત્ર રીતે ઘડવા, સમજવા અને બદલવા દે છે.
At a glance
| પડ | નામ | એનું કામ |
|---|---|---|
| 7 | Application | વપરાશકારના programs ને network ની સેવાઓ (HTTP, email, FTP) |
| 6 | Presentation | Data નો અનુવાદ, encryption અને સંકોચન (સ્વરૂપનું રૂપાંતર) |
| 5 | Session | Applications વચ્ચે sessions (સંવાદ) શરૂ કરે, સંભાળે અને પૂરાં કરે |
| 4 | Transport | છેડેથી છેડા સુધી પહોંચાડવું, segments માં વહેંચવું, ભરોસાપાત્રતા (TCP, UDP; ports) |
| 3 | Network | તાર્કિક સરનામું (IP) અને networks વચ્ચે packets ને માર્ગે ચડાવવાં (routers) |
| 2 | Data Link | પાસે પાસેના nodes વચ્ચે frames અને ભૌતિક (MAC) સરનામું; ભૂલની પરખ (switches) |
| 1 | Physical | માધ્યમ પરથી કોરા bits ને સંકેત તરીકે લઈ જવા (cables, hubs) |
Formula
ક્રમ યાદ રાખો, નીચેથી ઉપર
પડનો ક્રમ નક્કી છે, અને એ ગોખી લેવા જેવો છે: નીચેથી ઉપર જતાં Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application (પડ 1 થી 7).
નીચેથી ઉપરના ક્રમ માટે જાણીતી યાદ રાખવાની કડી છે 'Please Do Not Throw Sausage Pizza Away' (Physical, Data link, Network, Transport, Session, Presentation, Application). ક્રમ સ્પષ્ટ રાખો એટલે તમે હંમેશા વિચારી શકશો કે કયું કામ કયા પડનું છે, અને આ મુદ્દો તમને આપતું સૌથી ઉપયોગી કૌશલ્ય એ જ છે.
Theory
Data નીચે ઊતરે છે, પછી ઉપર ચઢે છે
તમે data મોકલો ત્યારે એ ટોચ થી (તમારા application થી) શરૂ થાય છે અને તમારા યંત્ર પર પડની નીચે ઊતરતો જાય છે: દરેક પડ પોતાની માહિતી ઉમેરે છે (આ ક્રિયાને encapsulation કહે છે), એટલે કે એ પડને જે જોઈએ એનાથી data ને વીંટે છે, જેમ કે સરનામું, તપાસ, કે header.
પછી એ bits ભૌતિક માધ્યમ ઓળંગે છે, અને મેળવનારના યંત્ર પર data પડની ઉપર ચઢતો જાય છે, અને દરેક પડ પોતાના સામેના પડે ઉમેરેલી માહિતી કાઢી લઈને એના પર કામ કરે છે. એટલે તમારી બાજુનું transport પડ, અસરમાં, સામેની બાજુના transport પડ સાથે વાત કરે છે, અને એ જ રીતે બાકીનાં પણ. Data મોકલનારની થપ્પીમાં નીચે ઊતરે છે અને મેળવનારની થપ્પીમાં ઉપર ચઢે છે, પડથી મળતા પડ સુધી.
Quiz
OSI ના નમૂનામાં તાર્કિક સરનામું (IP addresses) અને જુદાં networks વચ્ચે packets ને માર્ગે ચડાવવાની જવાબદારી કયા પડની છે?
- Physical પડ (1), કારણ કે એ data ને ખસેડે છે
- Network પડ (3), જે IP નું સરનામું અને networks વચ્ચે packets ને માર્ગે ચડાવવાનું સંભાળે છે
- Application પડ (7), કારણ કે વપરાશકાર ત્યાં જ હોય છે
- Data Link પડ (2), કારણ કે એ IP addresses વાપરે છે
Show the answer
Network પડ (3), જે IP નું સરનામું અને networks વચ્ચે packets ને માર્ગે ચડાવવાનું સંભાળે છે
Network પડ (પડ 3) IP addresses થી તાર્કિક સરનામું સંભાળે છે અને packets ને જુદાં networks વચ્ચે માર્ગે ચડાવે છે, અને એ બરાબર router નું કામ છે. વિકલ્પ A ખોટો છે: Physical પડ (1) માધ્યમ પરથી કોરા bits ને સંકેત તરીકે લઈ જવાનું કામ કરે છે, અને એને IP addresses કે માર્ગ કાઢવાનો કશો ખ્યાલ હોતો નથી. વિકલ્પ C ખોટો છે: Application પડ (7) વપરાશકારના programs ને સેવાઓ આપે છે (જેમ કે HTTP), સરનામું અને માર્ગ કાઢવાનું નહીં. વિકલ્પ D માં સામાન્ય ગૂંચવાડો છે: Data Link પડ (2) પાસે પાસેના nodes વચ્ચે MAC (hardware) addresses વાપરે છે, IP addresses નહીં, કારણ કે IP નું તાર્કિક સરનામું તો Network પડ પર રહે છે. આ પાકું બેસાડો: પડ 2 (Data Link) પર MAC અને frames, અને પડ 3 (Network) પર IP અને માર્ગ કાઢવાનું.
Think first
Networking ને પડમાં વહેંચવું જ કેમ?
બધું કરી નાખતી એક જ મોટી પદ્ધતિ કેમ ન બાંધવી? સાત પડમાં વહેંચવાથી શું મળે છે? વિચારીને પછી tap કરો.
Show the answer
પડ પાડવાથી સ્વતંત્ર ટુકડા મળે છે: દરેક પડ સમસ્યાનો એક ભાગ સ્વતંત્ર રીતે ઉકેલે છે, જેથી આખી પદ્ધતિ ઘડવી, સમજવી, બદલવી અને ટુકડા બદલી બદલીને ગોઠવવી સહેલી બને છે. દરેક પડનું એક જ સ્પષ્ટ કામ હોવાથી અને એ પોતાના પડોશીઓ સાથે નક્કી કરેલા દ્વારો દ્વારા જ વાત કરતું હોવાથી, ઇજનેરો બીજા પડની અંદરની વાત જાણ્યા વગર એક પડ પર કામ કરી શકે છે; ભૌતિક cabling સુધારનારને encryption કઈ રીતે ચાલે છે એ જાણવાની જરૂર નથી, અને web નું application લખનારને data તાંબા પરથી જાય છે કે તંતુ પરથી એ જાણવાની જરૂર નથી. આ ભાગલા અદલાબદલી પણ શક્ય કરે છે: તમે ઉપરના કશામાં ફેરફાર કર્યા વગર physical પડ બદલી શકો છો (તાંબાને બદલે તંતુ, તારને બદલે Wi-Fi), કારણ કે ઉપરના પડને ફક્ત સેવા ની પરવા છે ('આ bits પહોંચાડો'), એ કઈ રીતે થાય છે એની નહીં. એ પરસ્પર સુસંગતતા પણ શક્ય કરે છે: જ્યાં સુધી જુદી પદ્ધતિઓ દરેક પડ શું કરે છે એ બાબતે સંમત હોય, ત્યાં સુધી જુદા જુદા વેચનારાનાં ઉત્પાદનો સાથે કામ કરી શકે છે. અને એ ખામી શોધવાનું પદ્ધતિસર બનાવે છે, કારણ કે તમે પૂછી શકો કે 'કયું પડ નિષ્ફળ જાય છે?' અને સમસ્યાને અલગ તારવી શકો (ભૌતિક જોડાણ, IP નું માર્ગ કાઢવું, કે application?). આ એ જ 'ચિંતાઓ અલગ કરો, અને દરેક ભાગ એક કામ કરે' વાળો સિદ્ધાંત છે જે તમને computing માં ઠેર ઠેર મળે છે, અને એ અહીં networks પર લગાડાયો છે. સાત પડ એક ન ઉકેલાય એવી ગૂંચવાળી સમસ્યાને સાત સંભાળી શકાય એવી સમસ્યાઓમાં ફેરવી નાખે છે. કામ વહેંચો, અને દરેક ટુકડો ઉકેલી શકાય એવો બની જાય છે.
Summary
Key takeaways
- OSI નો નમૂનો એ સંદર્ભનો નમૂનો છે જે network ના સંવાદને સાત પડમાં વહેંચે છે, અને દરેક પડનું એક જ સ્પષ્ટ કામ હોય છે.
- નીચેથી ઉપર: 1 Physical, 2 Data Link, 3 Network, 4 Transport, 5 Session, 6 Presentation, 7 Application.
- Physical કોરા bits ખસેડે છે; Data Link frames અને MAC નું સરનામું સંભાળે છે; Network એ IP નું સરનામું અને માર્ગ કાઢવાનું કરે છે.
- Transport છેડેથી છેડા સુધી પહોંચાડે છે (TCP/UDP, ports); Session સંવાદ સંભાળે છે; Presentation અનુવાદ તથા encryption કરે છે; Application વપરાશકારના programs ને સેવા આપે છે.
- દરેક પડ પોતાની નીચેનું વાપરે છે અને પોતાની ઉપરનાને સેવા આપે છે; મોકલનાર તરફ નીચે ઊતરતાં data encapsulate થાય છે અને મેળવનાર તરફ ઉપર ચઢતાં એ ઉખેડાય છે.
- નીચેથી ઉપરના ક્રમ માટેની કડી: 'Please Do Not Throw Sausage Pizza Away'.
- યાદ રાખવાની કડી: સાત પડ, સૌથી નીચે physical અને સૌથી ઉપર application; અને IP તથા માર્ગ કાઢવાનું પડ 3 પર રહે છે.