el_rehab
14-04-2003, 05:25
طبقة النقل مسئولة عن تأمين الاتصال بين الحواسيب والتطبيقات وهذا الاتصال يمكن أن يكون موثوثا connection-based أو ان يكون اتصالا غير موثوق nonconnection-based أما الفرق الرئيسي بينهما فهو إمكانية وجود آلية لمراقبة المعطيات وضمان وصولها إلى المكان المطلوب ، حيث يستخدم البرتوكول TCP في الاتصالات الموثوقة بين عدة حوا سيب تؤمن نقلا مضمونا للبيانات فيما بينها أما البرتوكول UDP فيستخدم في الاتصالات غير الموثوقة دون وجود أي ضمان لوصول المعلومات بشكل سليم وهذا هو الفرق الأساسي بين البرتوكولين السابقين .
طبقة التطبيقات Application :
هذه الطبقة هي البرامج او التطبيقات التي تستخدم وظائف البرتوكولات TCP/IP ويوجد وحدة ملائمة بين طبقة النقل Transport وطبقة التطبيقات Application مكتوبة اساسا كي تؤمن ملاءمة التطبيقات بغض النظر عن استخدام TCP و UDP من أجل نقل البيانات . حيث تقوم وحدة الملائمة هذه باستخدام Windows Socket API و NetBIOS API لنقل البارامترات والمعطيات ما بين الطبقتين ولا بد لطبقة التطبيقات أن يكون لها الحق الكامل بالوصول الى طبقة النقل من أجل تغيير قيم البارامترات متى كان ذلك ضروريا .
بشكل عام فأن هذه الطبقات تقدم إرشادات عامة فقط اما العمل الحقيقي فتقوم به البرتوكولات المجودة في تلك الطبقات ، ونستخلص هنا بأن برتوكول TCP/IP يتألف من ستة برتوكولات أساسية هي :
· Internet Protocol (IP)
· Transmission Control Protocol (TCP)
· User Datagram Protocol (UDP)
· Internet Control Message Protocol (ICMP)
· Address Resolution Protocol (ARP)
· Internet Group Management Protocol (IGMP)
والان سوف نقوم بشرح مفصل لعمل كل البرتوكولات الاساسية الستة
االبرتوكول IP Internet Protocol :
يوجد العديد من البرتوكولات في طبقة Internet بما في ذلك البرتوكول الأكثر أهمية في كل مجموعة TCP/IP وهو Internet Protocol وهو ما يسمى IP ، ويكمن السبب في اهميته هذه ان طبقة النقل لا تستطيع الاتصال مطلقا دون استخدام البرتوكول IP للاتصال بطبقة انترنت Internet . ولكي نفهم كيفية عمل هذا البرتوكول يجب علينا فهم المواضبع التالية :
» العنونة Addressing :
يعتبر حيز العنوان الذي يستخدمه برتوكول IP اهم عناصر IP على الاطلاق حيث يتم اعطاء كل حاسب في الشبكة رقما خاصا به ذا طول 32 بت يدعى بعنوان انترنت IP Address ويمكن تقسيم تلك العناوين الى خمس فئات تدعى بالمراتب وفق ما يلي A,B,C,D,E حيث سوف اقوم بشرح مفصل لاسلوب العناوين في جزء خاص بذلك .
ولتوضيح الشكل لرقم العنوان فانه كما هو معروف لدينا يكون بالشكل التالي xxx.xxx.xxx.xxx مثال 212.46.32.65 وهكذا. والمهم في الامر ان كل حاسب يحتاج عنوان IP خاص به أما برتوكول IP فهو مسئول عن حفظ وتوظيف ومعالجة هذا العنوان لتأمين الاتصال بين الحواسيب وبالنسبة لمفهوم التفرد الخاص بعنوان IP فهو من اجل إرسال المعطيات إلى حاسب وحيد فقط وحتى ان كان مكدس IP يحتوي على إشارات البث Broadcast في الطبقة الفيزيائية.
ويمكن ان نقول انه اذا قام برتوكول IP باستلام بيانات من طبقة محول الشبكة Network Interface وكانت هذه البيانات معنونه من أجل حاسب أخر أو أنها لا تمثل إشارة بث عندها يجب على موجهات IP أن تتجاهل بشكل كامل الرزمه دون تمريرها بأي شكل من الأشكال . حيث يستلم البرتوكول IP البيانات من طبقة النقل على شكل رزم من قبل البرتوكول TCP او البرتوكول UDP ويقوم بارسال المعطيات وفق هيكل المعطيات Datagrams اما حجم هذه الهياكل فيعتمد على نوع الشبكة المستخدمه ، فاذا كان حجم البيانات المراد ارسالة كبير جدا فأن ذلك الهيكل يتم شطره ويتم ارسل هذه الهياكل الصغيره ، حيث يتم بعد ذلك تجميع هذه الهياكل الصغيره من جديد بواسطة البرتوكول TCP او UDP .
» إشارات البث Broadcasts :
بالرغم من أن البرتوكول IP مصمم اصلا لإرسال الرزم بشكل مباشر إلى حاسب معين إلا أن هذا البرتوكول يمكن أن يستخدم لإرسال المعلومات أو الرسائل الى جميع الحواسيب الموصولة بالشبكة ، ويدعم هذا البرتوكول IP إشارات البث في طبقة Internet ، فإذا استلم البروتوكول IP هياكل معطيات البث من طبقة Network Interface فعليه أن يمرر الرزمة Packet وكأنها معنونة إلى البروتوكول IP نفسه . » عملية الشطر وإعادة التجميع Fragmentation and Reassembly :
تتم عملية الشطر وإعادة التجميع عندما تكون المعطيات ذات حجم كبير بحيث يتجاوز قدرة الشبكة الفيزيائية في نقل البيانات ، وهذا فعليا يتم عند دمج شبكتي Ethernet و Token-Ring حيث أن شبكة Token-ring تدعم حجم إطارات أكبر وبالتالي فهي تدعم حجم هيكل معطيات أكبر لذلك قد ترسل طبقة النقل الى طبقة Internet معطيات اكبر بكثير مما يمكن لهيكل المعطيات أن يستوعبه ، ففي كلا الحالتين ينبغي على البرتوكول IP شطر المعطيات إلى أجزاء يمكن التعامل معها عبر ما يسمى بعملية الشطر .
وبعد عملية الشطر يعطي كل هيكل رقم تشطير خاص به وبذلك يمكن إعادة تجميع هياكل المعطيات الصغيرة في الحاسب المستقبل وكل هذه العملية تعتبر غير مرئية بالنسبة للمستخدم ، ويتم ذلك بعد استلام الاجزاء وإعادة تجميعها في الحاسب المستقبل يتم إرسالها إلى الطبقات العليا.
» قابلية التوجيه Routability :
إن البرتوكول IP مسئول عن عملية توجيه هياكل معطيات IP من شبكة إلى أخرى ، حيث يمكن إعداد الحواسيب لتدعم إمكانية التوجيه . عند استخدام تقنية التوجيه Route إذا استلم الحاسب هيكل معطيات غير معنون لأجله أو لم يكن خاصا بإشارة البث فيجب على ذلك الحاسب عندئذ أن يحاول ايجاد المكان الذي ينبغي إرسال هذا الهيكل إليه ، ولا يمكن القول إن معظم الحواسيب في شبكة TCP/IP هي موجهات Routers لكن جميع الموجهات يمكن أن تقود هياكل المعطيات من شبكة لأخرى كما أن معظم عمليات الاتصال بالإنترنت تتم عبر الموجهات.
الجزء 3 قريباً
طبقة التطبيقات Application :
هذه الطبقة هي البرامج او التطبيقات التي تستخدم وظائف البرتوكولات TCP/IP ويوجد وحدة ملائمة بين طبقة النقل Transport وطبقة التطبيقات Application مكتوبة اساسا كي تؤمن ملاءمة التطبيقات بغض النظر عن استخدام TCP و UDP من أجل نقل البيانات . حيث تقوم وحدة الملائمة هذه باستخدام Windows Socket API و NetBIOS API لنقل البارامترات والمعطيات ما بين الطبقتين ولا بد لطبقة التطبيقات أن يكون لها الحق الكامل بالوصول الى طبقة النقل من أجل تغيير قيم البارامترات متى كان ذلك ضروريا .
بشكل عام فأن هذه الطبقات تقدم إرشادات عامة فقط اما العمل الحقيقي فتقوم به البرتوكولات المجودة في تلك الطبقات ، ونستخلص هنا بأن برتوكول TCP/IP يتألف من ستة برتوكولات أساسية هي :
· Internet Protocol (IP)
· Transmission Control Protocol (TCP)
· User Datagram Protocol (UDP)
· Internet Control Message Protocol (ICMP)
· Address Resolution Protocol (ARP)
· Internet Group Management Protocol (IGMP)
والان سوف نقوم بشرح مفصل لعمل كل البرتوكولات الاساسية الستة
االبرتوكول IP Internet Protocol :
يوجد العديد من البرتوكولات في طبقة Internet بما في ذلك البرتوكول الأكثر أهمية في كل مجموعة TCP/IP وهو Internet Protocol وهو ما يسمى IP ، ويكمن السبب في اهميته هذه ان طبقة النقل لا تستطيع الاتصال مطلقا دون استخدام البرتوكول IP للاتصال بطبقة انترنت Internet . ولكي نفهم كيفية عمل هذا البرتوكول يجب علينا فهم المواضبع التالية :
» العنونة Addressing :
يعتبر حيز العنوان الذي يستخدمه برتوكول IP اهم عناصر IP على الاطلاق حيث يتم اعطاء كل حاسب في الشبكة رقما خاصا به ذا طول 32 بت يدعى بعنوان انترنت IP Address ويمكن تقسيم تلك العناوين الى خمس فئات تدعى بالمراتب وفق ما يلي A,B,C,D,E حيث سوف اقوم بشرح مفصل لاسلوب العناوين في جزء خاص بذلك .
ولتوضيح الشكل لرقم العنوان فانه كما هو معروف لدينا يكون بالشكل التالي xxx.xxx.xxx.xxx مثال 212.46.32.65 وهكذا. والمهم في الامر ان كل حاسب يحتاج عنوان IP خاص به أما برتوكول IP فهو مسئول عن حفظ وتوظيف ومعالجة هذا العنوان لتأمين الاتصال بين الحواسيب وبالنسبة لمفهوم التفرد الخاص بعنوان IP فهو من اجل إرسال المعطيات إلى حاسب وحيد فقط وحتى ان كان مكدس IP يحتوي على إشارات البث Broadcast في الطبقة الفيزيائية.
ويمكن ان نقول انه اذا قام برتوكول IP باستلام بيانات من طبقة محول الشبكة Network Interface وكانت هذه البيانات معنونه من أجل حاسب أخر أو أنها لا تمثل إشارة بث عندها يجب على موجهات IP أن تتجاهل بشكل كامل الرزمه دون تمريرها بأي شكل من الأشكال . حيث يستلم البرتوكول IP البيانات من طبقة النقل على شكل رزم من قبل البرتوكول TCP او البرتوكول UDP ويقوم بارسال المعطيات وفق هيكل المعطيات Datagrams اما حجم هذه الهياكل فيعتمد على نوع الشبكة المستخدمه ، فاذا كان حجم البيانات المراد ارسالة كبير جدا فأن ذلك الهيكل يتم شطره ويتم ارسل هذه الهياكل الصغيره ، حيث يتم بعد ذلك تجميع هذه الهياكل الصغيره من جديد بواسطة البرتوكول TCP او UDP .
» إشارات البث Broadcasts :
بالرغم من أن البرتوكول IP مصمم اصلا لإرسال الرزم بشكل مباشر إلى حاسب معين إلا أن هذا البرتوكول يمكن أن يستخدم لإرسال المعلومات أو الرسائل الى جميع الحواسيب الموصولة بالشبكة ، ويدعم هذا البرتوكول IP إشارات البث في طبقة Internet ، فإذا استلم البروتوكول IP هياكل معطيات البث من طبقة Network Interface فعليه أن يمرر الرزمة Packet وكأنها معنونة إلى البروتوكول IP نفسه . » عملية الشطر وإعادة التجميع Fragmentation and Reassembly :
تتم عملية الشطر وإعادة التجميع عندما تكون المعطيات ذات حجم كبير بحيث يتجاوز قدرة الشبكة الفيزيائية في نقل البيانات ، وهذا فعليا يتم عند دمج شبكتي Ethernet و Token-Ring حيث أن شبكة Token-ring تدعم حجم إطارات أكبر وبالتالي فهي تدعم حجم هيكل معطيات أكبر لذلك قد ترسل طبقة النقل الى طبقة Internet معطيات اكبر بكثير مما يمكن لهيكل المعطيات أن يستوعبه ، ففي كلا الحالتين ينبغي على البرتوكول IP شطر المعطيات إلى أجزاء يمكن التعامل معها عبر ما يسمى بعملية الشطر .
وبعد عملية الشطر يعطي كل هيكل رقم تشطير خاص به وبذلك يمكن إعادة تجميع هياكل المعطيات الصغيرة في الحاسب المستقبل وكل هذه العملية تعتبر غير مرئية بالنسبة للمستخدم ، ويتم ذلك بعد استلام الاجزاء وإعادة تجميعها في الحاسب المستقبل يتم إرسالها إلى الطبقات العليا.
» قابلية التوجيه Routability :
إن البرتوكول IP مسئول عن عملية توجيه هياكل معطيات IP من شبكة إلى أخرى ، حيث يمكن إعداد الحواسيب لتدعم إمكانية التوجيه . عند استخدام تقنية التوجيه Route إذا استلم الحاسب هيكل معطيات غير معنون لأجله أو لم يكن خاصا بإشارة البث فيجب على ذلك الحاسب عندئذ أن يحاول ايجاد المكان الذي ينبغي إرسال هذا الهيكل إليه ، ولا يمكن القول إن معظم الحواسيب في شبكة TCP/IP هي موجهات Routers لكن جميع الموجهات يمكن أن تقود هياكل المعطيات من شبكة لأخرى كما أن معظم عمليات الاتصال بالإنترنت تتم عبر الموجهات.
الجزء 3 قريباً