عنوان
|
نويسنده
|
مشاهده
|
تعداد
آراء |
امتياز
|
مفاهيم اوليه پروتکل TCP/IP ( بخش پنجم ) |
مديريت شبکه |
42392 |
440 |
3.2 |
با توجه به جایگاه داده در عصر حاضر و لزوم نگاه جامع به این مقوله مهم ، بر آن شدیم تا محوریت فعالیت های خود را بر روی این موضوع متمرکز نمائیم . از این رو گروه فابک با شعار فناوری اطلاعات برای کسب وکار شکل گرفت و خدمات خود را از طریق سایت www.fabak.ir به مخاطبان محترم عرضه می نماید
 |
مفاهيم اوليه پروتکل TCP
مفاهيم اوليه پروتکل TCP/IP ( بخش
پنجم )
آنچه تاکنون گفته شده است :
بخش اول
: معرفی پروتکل
TCP/IP بهمراه لايه های آن
بخش دوم : بررسی پروتکل های موجود در TCP/IP
بخش
سوم :
بررسی برنامه ها و ابزارهای کمکی در رابطه با پروتکل
TCP/IP
بخش چهارم :
بررسی Name
Resoulation
در اين بخش به بررسی نحوه فرآيند انتقال اطلاعات خواهيم پرداخت .
TCP/IP ، بمنظور ارسال داده بر روی شبکه آنها را به
بخش های کوچکتری با نام Packets
( بسته های اطلاعاتی ) ، تقسيم می نمايد. از بسته های اطلاعاتی ، بر اساس پروتکل
های مرتبط با آنان با واژه های متفاوتی ياد می گردد. تقسيم داده به بسته های
اطلاعاتی امری حياتی و ضروری است . ارسال حجم بالائی
از اطلاعات در شبکه
، مدت
زمان زيادی طول خواهد
کشيد و همين امر ، باعث کند شدن شبکه می گردد. در زمانيکه حجم بالائی از
اطلاعات در شبکه جابجا می گردد ، ساير کامپيوترهای موجود در شبکه قادر به ارسال
اطلاعات نخواهند بود. در چنين حالتی ، اگر در فرآيند انتقال اطلاعات اشکالی بروز
نمايد ، می بايست تمامی اطلاعات مجددا" ارسال شوند. در مقابل ، اگر بسته های
اطلاعاتی کوچک بر روی شبکه ارسال گردند ، انتقال آنها بسرعت انجام و محيط انتقال به
مدت زيادی ، اشغال
نخواهد شد . در چنين حالتی در صورتيکه هر يک از بسته های
اطلاعاتی با مشکل مواجه شوند ، صرفا" بسته اطلاعاتی که با مشکل مواجه شده
است ،
مجددا" ارسال می
گردد. ( در مقابل ارسال تمام اطلاعات ) .
زمانيکه يک بسته اطلاعاتی به لايه اينترفيس شبکه ارسال می گردد (
Network interface layer ) ، به آن فريم (
frame ) می گويند . فريم ، از بخش های متفاوتی که
هر يک دارای عملکرد خاص
خود در جريان انتقال اطلاعات در لايه اينترفيس شبکه
می باشند، تشکيل شده
است .
فرآيند ارسال اطلاعات، شامل مراحل متعددی است
( سازماندهی داده درون بسته های
اطلاعاتی در کامپيوتر مبداء و بهم
بستن آنان در کامپيوتر مقصد بگونه ای که شکل اوليه مجددا" ايجاد گردد) . هر لايه از پروتکل TCP/IP
، دارای نقشی موثر در کامپيوترهای مبداء و مقصد است .
واژگان
بسته
های اطلاعاتی ( Packets )
در هر يک از لايه های TCP/IP از بسته اطلاعاتی (
packet ) با اسامی متفاوتی نام برده می شود
. همزمان با حرکت يک بسته اطلاعاتی از يک لايه به لايه ديگر در پروتکل
TCP/IP ، هر يک از پروتکل های مربوطه ، اطلاعات اختصاصی
خود را به آن اضافه می نمايند. از بسته اطلاعاتی بهمراه اطلاعات اضافه شده به آن ،
با اسامی فنی ديگر ، ياد می گردد. اين اسامی : Segment ( سگمنت ) ،
message ( پيام ) ، datagram ( ديتاگرام ) و
frame ( فريم ) ، می
باشند .
-
سگمنت
. سگمنت واحد انتقال اطلاعات در TCP
بوده و شامل يک TCP header است که توسط
Application data ، همراهی شده است .
-
پيام . پيام ، واحد انتقال
اطلاعات در پروتکل هائی نظير
ICMP,UDP,IGMP. و ARP است .
پيام شامل يک Protocol header بوده که توسط
Application و يا
protocol data ، همراهی شده است .
-
ديتاگرام . ديتاگرام ، واحد انتقال اطلاعات در سطح لايه IP
است . ديتاگرام شامل يک IP header است که توسط لايه
transport ، همراهی شده است .
-
فريم . فريم
، واحد انتقال اطلاعات در سطح لايه اينترفيس شبکه است .
فريم شامل يک
header است که در لايه network
به آن اضافه شده است که توسط
داده لايه IP ، همراهی شده است .
اجزاء يک فريم
يک فريم ( اصطلاحی برای يک بسته اطلاعاتی در سطح لايه شبکه ) شامل سه
بخش اساسی :
header , data و trailer است
.

Header . اطلاعات موجود در اين بخش شامل موارد زير می
باشد :
Data . در اين بخش
، اطلاعات واقعی ارسال شده توسط برنامه
، قرار می گيرد.
اين بخش از بسته اطلاعاتی
دارای اندازه های متفاوتی است ( بستگی به محدوديت اندازه تنظيم شده توسط شبکه دارد) . بخش Data
، در اکثر شبکه ها از نيم کيلو بايت تا چهار کيلو بايت را می تواند شامل شود. در
شبکه های اترنت ، اندازه داده تقريبا" معادل يک و نيم کيلو بايت است . با توجه به
اينکه اکثر تنظيمات داده های
اوليه ، بيش از چهار
کيلو بايت می باشند ،می بايست
داده به بخش های کوچکتری با نام " بسته های اطلاعاتی
" ( packet ) ، تقسيم
گردد. در زمان انتقال يک فايل
با ظرفيت بالا ، بسته های اطلاعاتی زيادی در طول شبکه منتقل خواهند شد.
Trailer . محتويات
trailer ، ارتباط مستقيم به پروتکل استفاده شده در
لايه اينترفيس شبکه دارد .
trailer ، معمولا" شامل
بخشی بمنظور بررسی خطاء بوده
که CRC)Cyclical redundancy check) ، ناميده می شود .CRC
، عددی است که توسط
يک محاسبه رياضی بر روی بسته اطلاعتی در مبداء
( فرستنده) ، توليد
می گردد . زمانيکه بسته اطلاعاتی به مقصد خود می رسد ، مجددا" محاسبه مربوطه انجام
خواهد شد. در صورتيکه نتايج بدست آمده ، يکسان باشد ، نشاندهنده
صحت ارسال يک بسته اطلاعاتی خواهد بود . در
صورتيکه ماحصل محاسبه در مقصد با نتيجه محاسبه شده در مبداء ، مغايرت داشته باشد ،
بدين مفهوم خواهد بود که داده در زمان انتقال ، تغيير نموده است . در چنين حالتی ،
کامپيوتز مبداء ، مجددا" داده را ارسال خواهد کرد .
جريان انتقال
اطلاعات ( از کامپيوتر مبداء تا کامپيوتر مقصد )
بسته های اطلاعاتی ارسال شده از يک کامپيوتر برای کامپيوتر ديگر از بين لايه های
متعدد پروتکل TCP/IP عبور خواهند کرد . بموازات رسيدن يک
بسته اطلاعاتی به
يک لايه ، پروتکل
های موجود در
آن ، اطلاعات خاصی را به آن اضافه خواهند کرد . اطلاعات اضافه شده
( ضميمه شده ) توسط هر پروتکل
، شامل اطلاعاتی
در رابطه با بررسی خطاء
بوده که
Checksum ، ناميده می شود. از Checksum ،
بمنظور بررسی صحت ارسال اطلاعات اضافه شده در header
توسط پروتکل مربوطه ،
در پروتکل مقصد استفاده می گردد ( اطلاعات می بايست بی کم و کاست در اختيار پروتکل
مقصد قرار بگيرند ) .فراموش نکنيم که CRC ،
صحت انتقال يک بسته را بطور کامل بررسی می نمايد. اطلاعات اضافه شده توسط پروتکل ها
در هر لايه ، بعنوان داده توسط پروتکل های لايه زيرين ( پايين ) ، کپسوله خواهند شد.
زمانيکه بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر می رسد ، لايه مربوطه ( منتاظر ) يک بخش از
header را برداشته و با
باقی بسته اطلاعاتی بعنوان داده
برخورد خواهد کرد . بسته اطلاعاتی در ادامه بسمت پروتکل های موجود در لايه بالاتر
ارسال و دراختيار پروتکل مربوطه قرار خواهد گرفت . در ادامه عملکرد هر يک
از لايه ها را در فرآيند انتقال اطلاعات بررسی و اين موضوع را از زاويه کامپيوتر
مبداء و مقصد دنبال خواهيم نمود.

لايه Application
فرآيند انتقال اطلاعات از لايه application
آغاز می گردد . يک برنامه نظير FTP ، پردازش را در
کامپيوتر مبداء مقدار دهی اوليه می نمايد(آماده نمودن داده به فرمتی که برنامه در
کامپيوتر مقصد ، قادر به تشخيص آن باشد) . برنامه موجود در
کامپيوتر مبداء ، کنترل تمامی فرآيند را برعهده خواهد داشت .
لايه Transport
از لايه Application ، داده به لايه
transport منتقل می گردد. اين لايه شامل پروتکل های TCP
و UDP است . برنامه
مورد نظر نوع پروتکل "حمل" را مشخص می نمايد( TCP يا
UDP ) . در هر دو حالت Checksum
برای TCP و UDP اضافه خواهد
شد.
در صورتيکه پروتکل TCP ، انتخاب گردد :
-
يک دنباله عددی (
Sequence number ) به هر سگمنت منتقل شده ، اضافه
خواهد شد.
-
اطلاعات مربوط
به
Acknowledgment برای يک ارتباط " اتصال- گرا" ،
به هر سگمنت اضافه می شود .
-
شماره پورت TCP
در رابطه با برنامه های مبداء و مقصد ، اضافه خواهد شد.
در صورتيکه پروتکل
UDP ، انتخاب گردد :
لايه اينترنت
پس از اينکه اطلاعات
"حمل " اضافه گرديد ، بسته اطلاعاتی در اختيار لايه "اينترنت "
قرار داده می شود. در اين لايه
، اطلاعات زير
به
header اضافه می
گردد :
علاوه بر اطلاعات فوق ، لايه اينترنت
مسئوليت بر طرف نمودن آدرس های IP مقصد به يک
آدرس
MAC را نيز بر عهده دارد
. پروتکل ARP
، مسئول انجام عمليات فوق
، است . آدرس MAC به
header بسته اطلاعاتی اضافه و در ادامه بسته اطلاعاتی در اختيار لايه " اينترفيس شبکه " ، قرار داده می شود.
لايه "اينترفيس شبکه "
لايه فوق ، پس از
دريافت يک بسته اطلاعاتی از لايه
IP ، اطلاعات زير را به آن اضافه خواهد کرد :
پس ازافزودن
اطلاعات مورد نظر به فريم ها در
لايه اينترفيس شبکه ،
در ادامه فريم ها بر روی شبکه ارسال خواهند شد.
عمليات در کامپيوتر مقصد
زمانيکه فريم ها به کامپيوتر مقصد می رسند ، لايه اينترفيس شبکه ، Preamble را حذف و مقدار
CRC را مجددا" محاسبه می نمايد. در صورتيکه مقدار بدست آمده با مقدار محاسبه
شده در مبداء ، يکسان باشد در ادامه آدرس MAC مقصد
، موجود
بر روی فريم، بررسی می گردد . در صورتيکه آدرس MAC ، يک
آدرس Broadcast و يا آدرس MAC
با کامپيوتر مقصد مطابقت نمايد ، فريم به لايه "اينترنت " ، ارسال خواهد شد. در غير
اينصورت فريم ناديده گرفته می شود. در لايه IP ، مجددا"
Checksum محاسبه و با مقدار محاسبه شده قبل از انتقال ،
مقايسه تا اين اطمينان حاصل گردد که بسته اطلاعاتی در طول مسير تغيير ننموده است .
در ادامه ، IP بسته اطلاعاتی را در اختيار پروتکل "حمل"
، قرار می دهد ( TCP يا UDP
) . بمنظور تصميم گيری در رابطه با نوع پروتکل
"حمل " ، از اطلاعات موجود در
IP header استفاده می گردد. در لايه "حمل" ، در صورتيکه بسته اطلاعاتی از
TCP دريافت شده باشد ، دنباله عددی (
sequence number ) بر روی بسته اطلاعاتی بررسی و يک
acknowledgement برای TCP کامپيوتر مبداء ارسال
می گردد . در ادامه از اطلاعات پورت TCP موجود در بسته
اطلاعاتی استفاده تا
بسته اطلاعاتی برای برنامه مربوطه در لايه
Application ، ارسال گردد.
در صورتيکه UDP بسته
اطلاعاتی را از لايه "اينترنت" دريافت نمايد ، از اطلاعات پورت
UDP موجود در بسته اطلاعاتی استفاده تا آن را برای برنامه مربوطه در لايه
Application ارسال نمايد . ( بدون ارسال يک
acknowledgement برای کامپيوتر مبداء )
.
پس از دريافت اطلاعات توسط
Appliaction ، پردازش های لازم و ضروری در ارتباط با
آنها انجام خواهد شد.
در بخش ششم اين مقاله به بررسی
"روتينگ داده " ، خواهيم پرداخت .