لایه اپلیکیشن (Application Layer): تعریف، عملکرد، مزایا

لایه اپلیکیشن یا لایه کاربردی یک مولفه درون یک Application است که نحوه عملکرد و کارایی یک سیستم شبکه را تعیین می‌کند. لایه Application جایی است که در آن کاربران با شبکه تعامل دارند، اطلاعات را دانلود کرده و داده‌ها را ارسال می‌کنند.

درک این لایه می‌تواند به شما در درک نحوه عملکرد شبکه کمک کند و در صورت بروز خطا کمک کند تا مشکلات را کشف کنید. در این مقاله به این مطلب می‌پردازیم که لایه Application چیست، چه وظایفی دارد و چگونه درک این لایه می‌تواند برای شما مفید باشد.

لایه اپلیکیشن چیست؟

لایه Application بخش بالایی مدل OSI است. OSI مفهومی است برای توصیف نحوه عملکرد سیستم‌های شبکه. این مدل با زیرساخت فیزیکی مورد نیاز برای استقرار اینترنت و سیستم‌های کامپیوتری شروع می‌شود و با لایه اپلیکیشن به پایان می‌رسد. لایه Application لایه‌ای است که کاربران با آن تعامل دارند و از آن استفاده می‌کنند.

لایه Application به کاربران امکان ارسال داده، دسترسی به داده‌ها و استفاده از شبکه را می‌دهد. این لایه همچنین ارتباطات را تسهیل می‌کند و گاهی به کاربر اجازه می‌دهد از برنامه‌های نرم افزاری استفاده کنند. نرم افزار خارج از مدل OSI قرار دارد، اما لایه Application گاهی به کاربران اجازه دسترسی به برنامه‌ها و اطلاعات را می‌دهد. این لایه همچنین امکان برقراری ارتباط در داخل شبکه را فراهم می‌کند.

7 لایه مدل OSI

مدل OSI یک مفهوم انتزاعی از نحوه عملکرد سیستم‌های کامپیوتری و شبکه است. این مدل سعی می‌کند نحوه کار سیستم‌ها با هم و نقشی که در عملیات سیستم ایفا می‌کنند را توصیف کند. هفت لایه مدل OSI عبارتند از:

1. لایه فیزیکی (Physical)

لایه فیزیکی زیرساخت فیزیکی یک سیستم شبکه است. لایه فیزیکی ممکن است شامل دستگاهی باشد که اطلاعات دیجیتالی را در شبکه دریافت می‌کند. همچنین ممکن است شامل مشخصاتی مانند طرح‌بندی پین یا ظرفیت دستگاه دریافت کننده برای پردازش اطلاعات باشد. لایه فیزیکی مدل OSI می‌تواند شامل مودم و hub های شبکه باشد.

2. لایه پیوند داده (Data link)

لایه پیوند داده به تعریف فرمت داده شبکه کمک می‌کند و معمولاً شامل node هایی است که امکان انتقال داده‌ها را فراهم می‌کنند. در فرمت‌بندی داده‌، لایه پیوند داده سعی می‌کند با فرمت‌بندی صحیح داده‌، اشتباهاتی که ممکن است در سطح فیزیکی رخ داده باشند را برطرف کند.

3. لایه شبکه (Network)

لایه شبکه تصمیم می‌گیرد که داده‌ها و اطلاعات چگونه منتقل شوند و به کجا بروند. لایه شبکه اساساً مسیر اطلاعات را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، لایه شبکه می‌تواند یک آدرس IP را شناسایی و برای انتقال داده از یک مکان به مکان دیگر آماده کند.

4. لایه انتقال (Transport)

لایه انتقال، داده‌ها را به مقصد می‌رساند. این فرآیند شامل بررسی خطاها یا مشکلات احتمالی در مقصد است. یک لایه انتقال می‌تواند شامل یک پروتکل UDP یا یک پروتکل TCP باشد.

5. لایه نشست (Session)

لایه نشست اتصال را در شبکه حفظ می‌کند. اگر به یک وب سایت بروید و در آن بمانید یا از یک ابزار تعاملی در سایت استفاده کنید، برقراری اتصال پیوسته و حفظ انتقال اطلاعات بر عهده لایه نشست است. این لایه احراز هویت اتصال را حفظ کرده و اتصالات مجدد را در یک شبکه آغاز می‌کند.

6. لایه ارائه (Presentation)

لایه ارائه به نمایش داده‌ها اشاره دارد. این لایه تضمین می‌کند که داده‌ها به جای کد، در قالبی قابل فهم برای کاربر ظاهر می‌شوند. همچنین این لایه می‌تواند شامل داده‌های رمزگذاری شده و حذف رمزگذاری باشد.

7. لایه کاربردی (Application)

لایه اپلیکیشن جایی است که کاربران با برنامه‌ها تعامل دارند و با آن‌ها ارتباط برقرار می‌کنند. در این لایه شخص ممکن است فرمی را در یک وب سایت پر کند، از ایمیل استفاده کند یا با شخصی از طریق اینترنت چت کند. در این لایه است که کاربران داده‌ها را ارسال و دریافت می‌کنند.

عملکرد لایه اپلیکیشن

لایه Application دارای عملکرد بالقوه زیادی است که عبارتند از:

• انتقال فایل و دسترسی

لایه اپلیکیشن به کاربران اجازه می‌دهد تا فایل‌ها را از طریق شبکه برای یکدیگر ارسال کنند. انتقال فایل می‌تواند از طریق اینترنت بین شبکه‌های مختلف یا در همان شبکه انجام شود. همچنین این لایه به کاربران اجازه می‌دهد به فایل‌ها مانند ذخیره‌سازی مبتنی بر ابر یا از پایگاه داده دسترسی داشته باشند.

• ایمیل و ارتباط

لایه اپلیکیشن استفاده از ابزارهای ارتباطی بسیاری که توسط کاربران استفاده می‌شوند را تسهیل می‌کند. به عنوان مثال، ایمیل نمونه‌ای از لایه Application است. این لایه امکان دریافت ایمیل، دانلود فایل‌ها و ارسال اطلاعات را می‌دهد. همچنین سیستم‌های ایمیل امکان ارتباط مستقیم از طریق چت یا ویدیو را فراهم می‌کنند.

• میزبانی از راه دور

لایه اپلیکیشن میزبانی از راه دور از طریق اینترنت را فعال می‌کند. این لایه به شخص اجازه می‌دهد تا رایانه خود را به ترمینال تبدیل کند و یک ارائه را مدیریت کند. از سوی دیگر، قابلیت میزبانی و پیوستن به یک جلسه راه دور نیز نمونه‌ای از عملکرد لایه Application است.

• دسترسی به شبکه و دایرکتوری ها

امکان دسترسی به اطلاعات از وب‌سایت‌ها نمونه‌ای از عملکرد لایه کاربردی است. کاربران در این سطح به تمامی سرویس‌ها و برنامه‌های شبکه دسترسی دارند. این به شما امکان می‌دهد اطلاعات را از طریق خدمات دایرکتوری شبکه پیدا کرده و داده‌ها را بیابید.

درک لایه Application برای چه کسانی اهمیت دارد؟

درک لایه اپلیکیشن می‌تواند مزایای متعددی را برای افراد حرفه‌ای فراهم کند، مانند:

• متخصصان فناوری اطلاعات (IT)

لایه Application سطحی است که افراد از ابزارهایی برای دسترسی و اشتراک‌گذاری اطلاعات استفاده می‌کنند. اگر شخصی برای دانلود فایل یا ارسال اطلاعات تلاش کند، ممکن است مشکل در سطح لایه Application باشد. درک لایه اپلیکیشن به متخصص IT اجازه می‌دهد تا بداند در کجا باید به دنبال مشکلات احتمالی باشد و بتواند پس از شناسایی مشکلات آن را عیب‌یابی کند.

• مهندسین نرم افزار

مهندسان نرم افزار برنامه‌هایی را طراحی می‌کنند که اغلب با لایه اپلیکیشن در تعامل هستند. اگرچه نرم افزار خارج از این لایه  قرار دارد، اما لایه Application به مهندس نرم افزار نیز مربوط می‌شود زیرا نرم افزار اغلب با این لایه تعامل دارد. مهندس نرم افزار سعی می‌کند نرم‌افزار خود را در جنبه‌های عملکردی لایه Application ادغام کند.

• دانشمندان کامپیوتر

دانشمندان کامپیوتر اغلب با مفاهیم نظری کامپیوتر کار می‌کنند و به دنبال بهبود کارایی و توانایی سیستم‌های شبکه هستند. دانشمندان کامپیوتر به دنبال حل مشکلات و بهبود توانایی محاسباتی کلی هستند و لایه اپلیکیشن از نظر مفهومی برای این فرآیند بسیار مهم است. دانشمندی که روی فرآیندهای محاسباتی جدید کار می‌کند، می‌تواند در این لایه نتایج اقدامات خود را ببیند.