الحلقة الدراسية 5
حزم البيانات" " Data Packets
سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية :
1 – تعريف الحزمة
3 – شرح لطريقة إنشاء الحزمة وكيفية إرسالها على الشبكة.
في أغلب المؤسسات يقوم مستخدمو الشبكة باستعمالها لتبادل الملفات
والبرامج والتي غالبا ما تحتوي على كثير من البيانات، وإرسال لهذه
الكميات الكبيرة من البيانات دفعة واحدة كفيل بإرهاق الشبكة وربما
إزهاق روحها ويجعل اكتشاف الأخطاء وإصلاحها أمرا غاية الصعوبة.
لتفادي هذه
المشاكل أو تقليلها فإنه يتم تقسيم البيانات الى أجزاء
صغيرة يتم إرسالها على الشبكة دون إرهاقها .
هذه الأجزاء
الصغيرة من البيانات يطلق عليها اسم حزم Packets
أو
أطرFrames.
تعتبر الحزم هي الوحدات الأساسية للإتصالات على الشبكة ...
من مميزات تقسيم البيانات الى حزم صغيرة هو انه حتى في حالة رغبة جهاز
ما بإرسال بيانات كثيرة على الشبكة فلن يؤدي ذلك الى إرغام باقي
الأجهزة على الإنتظار طويلا حتى ينتهي الجهاز الأول من إرسال بيانات كثيرة
، بل يتم التناوب على إرسال الحزم .
قبل إرسال البيانات يتم تقسيمها الى حزم من قبل الجهاز المرسل ، وعند
الجهاز المستقبل فإن الحزم يتم التقاطها وإعادة تجميعها في ترتيب
معين للحصول على البيانات الأساسية .
نظام تشغيل الشبكات في الجهاز المرسل هو المسئول عن تقسيم البيانات
الى حزم ، كما أنه يضيف معلومات تحكم خاصة الى كل حزمة يرسلها ، وتسهل معلومات التحكم هذه لتحقيق الأمور التالية :
1 – إرسال
البيانات الأصلية على شكل أجزاء صغيرة.2 – إعادة
تجميع البيانات في الترتيب المناسب في الكمبيوتر المستقبل .3 – تفحص
البيانات بعد تجميعها والتأكد من خلوها من أي أخطاء. تحتوي الحزم
على أنواع مختلفة من البيانات والتي تشمل:
1 - معلومات .
2 – بيانات تحكم Control Data .
الرسائل والملفات.
تتكون بيانات التحكم من معلومات توقيت وتوجيه تستخدم لتوجيه البيانات
الى وجهتها المناسبة .
أما شيفرة التحكم بعملية النقل فتتضمن شيفرة لتصحيح الأخطاء Error
Correction Codes وهذه الشيفرة هي التي تحدد الحاجة الى إعادة إرسال
البيانات من عدمه نظرا لوجود أو الخلو من أخطاء .
تعتمد البنية
الأساسية للحزمة على البروتوكول المستخدم بين الأجهزة
المتصلة فيما بينها.
ولكن بشكل عام فإن هناك أمورا مشتركة بين مختلف الحزم وتتضمن:
1 – عنوان الكمبيوتر المرسل Source Address .
3 – عنوان الكمبيوتر المستقبل Destination Address .
1 – إعطاء تعليمات لمكونات الشبكة لتبيان كيفية تمرير البيانات.
2 – إخبار الجهاز المستلم بكيفية التقاط الحزم وإعادة تجميعها لتكوين البيانات
الأصلية .
3 – تفحص البيانات والتأكد من خلوها من الأخطاء.
تتكون ل حزمه بياناتلامن ثلاثها اقسام:
:1 – الرأس The Header
.
1 – إشارة تنبيه تبين الحزمة يتم إرسالها.
2 – عنوان المرسل.
3 – عنوان المستقبل.
4 – ساعة توقيت.
يتكون قسم البيانات من المعلومات التي يتم إرسالها والتي يتراوح
مقدارها بين 512 بايت و 4 كيلو بايت .
المحتوى الأساسي لقسم الذيل يعتمد كثيرا على البروتوكول المستخدم في
الإرسال وهو عادة يحتوي على مكون للتحقق من وجود أخطاء يسمى Cyclical Redundancy Check (CRC).
CRC هو عبارة رقم يتم توليده باستخدام حسابات رياضية محددة يتم تحميله
على الحزمة من قبل الكمبيوتر المرسل ، عندما تصل الحزمة الى وجهتها
يتم إعادة إجراء هذه الحسابات ، فإذا كانت نتيجة هذه الحسابات عند
الكمبيوتر المرسل مطابقة لنتيجة الحسابات عند الكمبيوتر المستقبل
يعني أن البيانات قد تم إرسالها بدون أخطاء ، فإذا اختلفت نتيجة هذه
الحسابات فهذا يعني أن البيانات لم تصل سليمة ولا بد من إعادة إرسالها.
معظم الحزم على الشبكة تكون موجهة الى الكمبيوتر المحدد .
ترى بطاقة الشبكة كل الحزم التي تمر على السلك الموصل إليها ولكنها
تقاطع الإرسال فقط إذا كانت الحزمة معنونه إليها .
من الممكن
أيضا أن تكون الحزمة معنونه الى أكثر من جهاز في وقت واحد
وفي هذه الحالة فإن هذا
العنوان يسمى عنوان انتشاري النوع "Broadcast
Type Address" .
عندما تكون
الشبكات كبيرة فإن الحزم قد تكون مضطرة للانتقال عبر مجموعة
من الموجهات قبل أن تصل الى وجهتها .
مكونات
الإتصال والتبديل تكون هي المسئولة عن اختيار الموجه الأنسب وفقا
لمعلومات العنونة في الحزمة المرسلة لإيصالها للوجهة المطلوبة .
أنظر الصورة.
هناك مهمتان
أساسيتان تعملان على تأكيد وصول الحزم الى وجهتها المطلوبة ، هاتان المهمتان هما
:1 – توجيه
الحزم Packet Forwarding.
