מודל OSI ו־TCP/IP

שבע השכבות, מה קורה בכל שכבה ואיך זה עוזר לפתור תקלות.

מודל OSI מחלק את התקשורת ברשת לשבע שכבות. כל שכבה אחראית על משהו אחר, וכשיש תקלה — עוברים שכבה־שכבה מלמטה למעלה כדי לאתר את הבעיה.

שבע השכבות

שבע שכבות מלמטה למעלה: Physical (כבלים ואותות), Data Link (כתובות MAC ו־Frames), Network (IP וניתוב), Transport (פורטים, TCP מול UDP), Session (ניהול השיחה), Presentation (קידוד והצפנה), Application (מה שהמשתמש רואה). מימין מודל TCP/IP בן ארבע שכבות: Network Access מאחד את 1 ו־2, Internet מקביל ל־3, Transport ל־4, ו־Application ל־5, 6 ו־7. בפתרון תקלות עולים מלמטה למעלה.

בקצרה ובפשטות

OSI הוא 7 שכבות שמסבירות איך מידע עובר מהאפליקציה עד הכבל הפיזי.
TCP/IP הוא אותו רעיון מקוצר ל־4 שכבות — זה מה שרץ בפועל ברשת.
כל שכבה מוסיפה 'מעטפת' משלה (Encapsulation) ומורידה אותה בצד השני.
כשמשהו לא עובד — בודקים שכבה־שכבה מלמטה למעלה: כבל, IP, פורט, אפליקציה.

דוגמה מהחייםאתר לא נפתח: ping עובד (שכבה 3 תקינה), אבל telnet לפורט 443 נכשל — הבעיה בשכבה 4 (Firewall חוסם פורט), לא ב־DNS ולא בכבל.

1. Physical — כבלים, סיבים, אותות חשמליים.
2. Data Link — MAC Address, Ethernet Frames, Switching.
3. Network — IP Address, ניתוב (Routing).
4. Transport — TCP (אמין) ו־UDP (מהיר), Port Numbers.
5. Session — ניהול שיחה בין שני צדדים.
6. Presentation — הצפנה, קידוד, דחיסה.
7. Application — HTTP, DNS, SMB, — מה שהמשתמש רואה.

TCP מול UDP

TCP — Three-Way Handshake (SYN, SYN-ACK, ACK), מבטיח הגעה וסדר. דוגמאות: HTTP/443, SSH/22, /389.
UDP — בלי חיבור ובלי אישורי קבלה, מהיר יותר. דוגמאות: DNS/53, DHCP/67-68, VoIP.

ארכיטקטורה ותיאוריה — מתחת למכסה המנוע

כל שכבה עוטפת את המידע של השכבה שמעליה בכותרת משלה — התהליך נקרא Encapsulation. הנתונים משנים שם בכל שכבה: Data → Segment (L4) → Packet (L3) → Frame (L2) → Bits (L1). בצד המקבל מתבצע התהליך ההפוך (De-encapsulation).

+---------------------------------------------------+
| Ethernet Header | IP Header | TCP Header | Data  |  <-- Frame
|  DST/SRC MAC    | DST/SRC IP| DST/SRC Port|      |
+---------------------------------------------------+
   L2 (Switch)      L3 (Router)  L4 (Firewall)  L7

text

Ethernet Frame: DST MAC (6B) + SRC MAC (6B) + Type/Length (2B) + Payload + FCS (4B). MTU רגיל 1500 בתים.
IPv4 Header: 20 בתים בסיסיים — Version, TTL, Protocol (6=TCP, 17=UDP, 1=ICMP), SRC/DST IP.
TCP Header: Ports, Sequence/Ack Numbers, Flags (SYN, ACK, FIN, RST, PSH, URG), Window Size.
UDP Header: 8 בתים בלבד — Ports, Length, Checksum. אין אמינות ואין סדר.

הגדרה מעשית (CLI)

! מה עובר בכל שכבה - בדיקה שכבה אחר שכבה
Router# show interfaces gi0/1        ! L1/L2: status, errors, MTU
Router# show mac address-table       ! L2
Router# show ip interface brief      ! L3
Router# show ip route                ! L3
Router# show tcp brief               ! L4
Router# show ip nat translations     ! L3/L4

bash

תרחישי אמת בארגון

Help Desk: לפני שמסלימים תקלה — קובעים באיזו שכבה היא נמצאת. זה חוסך שעות.
Firewall Policy: כללי מדיניות נכתבים לפי L3 (IP) ו־L4 (Port) — הבנת הכותרות הכרחית.
Wireshark: פילטרים נכתבים לפי שכבות — eth.addr, ip.addr, tcp.port, http.request.

אבחון ופתרון תקלות

1. L1 — האם ה־interface up/up? יש שגיאות CRC (כבל/סיב פגום)?
2. L2 — האם ה־MAC נלמד בפורט הנכון? האם ה־VLAN תואם?
3. L3 — ping ל־Gateway, ואז show ip route ליעד.
4. L4 — telnet <ip> <port> או Test-NetConnection: האם הפורט פתוח?
5. L7 — רק עכשיו בודקים את היישום, DNS, אישורים.

ping 8.8.8.8            # L3 עובד?
traceroute 8.8.8.8      # איפה זה נעצר?
telnet 10.0.0.5 445     # L4: הפורט מאזין?
nslookup dc01.lab.local # L7/DNS

bash

מילון מונחים ושורת פקודות מהירה

PDU: Bits → Frame → Packet → Segment → Data
Switch = L2 (MAC) | Router = L3 (IP) | Firewall = L3-L7
TCP Handshake: SYN → SYN/ACK → ACK
פורטים: 20/21 FTP, 22 SSH, 23 Telnet, 25 SMTP, 53 DNS, 67/68 DHCP, 80 HTTP, 88 , 123 NTP, 161 SNMP, 389 , 443 HTTPS, 445 SMB, 636 LDAPS, 3389 RDP

מודל OSI ו־TCP/IP

מה תלמדו כאן

שבע השכבות

מודל OSI מול TCP/IP

בקצרה ובפשטות

TCP מול UDP

בדוק את עצמך