آموزش نتورک پلاس قسمت پنجم

در قسمت های قبل آموزش جامع نتورک پلاس به صورت گام به گام سعی کردیم در مورد مفاهیم و اصطلاحات رایج در این حوزه صحبت کنیم. مباحثی که در قسمت چهارم بررسی شدند عبارت بودند از:

 

• مدل شبکه OSI
• بررسی لایه پایینی مدل OSI

 

اگر فکر می کنید احتیاج به مرور این مباحث دارید پیشنهاد می کنم  آموزش نتورک پلاس قسمت چهارم را همین الان مطالعه کنید و سپس به مطالعه ادامه این مقاله بنمایید.

ما در این قسمت به تشریح لایه پایینی مدل OSI پرداخته و مباحث زیر را بررسی می‌کنیم. با من همراه تا با این مباحث بیشتر آشنا شویم.

• لایه دیتا لینک Data Link
• MAC
• توپولوژی منطقی Logical topology
• LLC

لایه Data Link:

لایه Data Link از دو زیر لایه تشکیل می‌شود.

• Media Access Control یا MAC
• Logical Link Control یا LLC

مفهوم لایه دیتا لینک:

پروتکل‌هایی که در لایه 2 یا لایه Data Link کار می‌کنند وظایف زیادی دارند. این وظایف شامل ساختن، ارسال و دریافت Packet ها می‌شود. به اضافه آن لایه دیتا لینک وظیفه مدیریت آدرس‌های فیزیکی MAC و کنترل ارتباط منطقی یا LLC شبکه و ساختن توپولوژی منطقی و کنترل دسترسی به بستر ارتباطی شبکه، با لایه دیتا لینک می‌باشد.

مفهوم Packet:

در لایه دیتا لینک اطلاعاتی که از لایه‌های بالایی دریافت می‌شوند و توسط پروتکل‌های لایه‌های بالاتر بسته‌بندی شده‌اند، به بسته‌های کوچکی تقسیم‌بندی می‌شوند که به آن‌ها Packet می‌گویند. یک پکت، یک واحد بسته‌بندی برای انتقال در شبکه است. سایز و حجم این پکت به تکنولوژی ارتباطی شبکه بستگی دارد.

آدرس فیزیکی MAC Address:

هر NIC یا اینترفیس شبکه یک آدرس فیزیکال دارد که توسط کارخانه تولید کننده روی آن تنظیم شده‌است. این آدرس مستقل از نوع پروتکل ارتباطی در شبکه است و تغییر پروتکل تأثیری در آدرس فیزیکی یک اینترفیس شبکه ندارد.

آدرس فیزیکی یا MAC Address یک آدرس 12 کاراکتری است که در 6 قسمت 2 کاراکتری نمایش داده می‌شود. آدرس فیزیکال به صورت هگزادسیمال و در مبنای 16 بیان می‌شود. هر کاراکتر آدرس فیزیکال می‌تواند کاراکتری بین 0 تا 9 و یا A تا F باشد. هر قسمت دو کاراکتری با دو نقطه از بخش بعدی جدا می‌شود.

در هر MAC Address سه قسمت اول نشان‌دهنده کمپانی تولید کننده محصول است و سه قسمت بعدی آدرس منحصربفرد آن محصول است. هر دستگاه شبکه آدرس فیزیکال مربوط به خود را دارد و این آدرس یکه است به این معنی که هیچ دستگاه دیگری در هیچ جا از آن آدرس فیزیکال استفاده نمی‌کند.

مثال آدرس فیزیکال:

00:12:34:3F:AA:11

این آدرس نشان دهنده یکی از محصولات شرکت D-Link است. سه قسمت اول این آدرس مخصوص تولیدات کمپانی D-Link است.

توپولوژی منطقی Logical Topology:

 

لایه دیتا لینک در کنار تمامی وظایفی که دارد نقش مؤثری در تعیین توپولوژی منطقی شبکه بازی می‌کند. این لایه تعیین می‌کند که پکت‌ها چگونه در یک شبکه حرکت کنند. توپولوژی منطقی شبکه مفهومی کاملا متفاوت از توپولوژی فیزیکی شبکه دارد. Logical Topology تعیین می‌کند که اطلاعات از کدام سو و به چه صورت وارد بستر فیزیکی شبکه شوند. بستری که توسط توپولوژی فیزیکی با کابل کشی فراهم شده‌است. لایه دیتا لینک سه روش تبادل اطلاعات و دسترسی به بستر شبکه را توضیح می‌دهد.

رقابت Contention:

در این حالت هر کامپیوتر در شبکه تلاش می‌کند زودتر از بقیه از بستر ارتباطی استفاده کرده و اطلاعاتش را تبادل کند. در این روش اولویت برقراری ارتباط با کامپیوتری است که این رقابت را پیروز شود. اگر دو کامپیوتر همزمان اقدام به تبادل اطلاعات روی بستر شبکه کنند، تصادم اطلاعات یا Collision اتفاق می‌افتد. که در این صورت خطا رخ می‌دهد و اطلاعات دوباره باید ارسال شوند.

رعایت نوبت Polling:

در این شرایط یک دستگاه مرکزی که Controller نامیده می‌شود، به هر کامپیوتر نوبتی اختصاص می‌دهد. از هر کامپیوتری در نوبت خودش سؤال می‌شود که آیا قصد تبادل اطلاعات را دارد یا خیر. این سیستم تا حد زیادی تصادم اطلاعات یا Collision را برطرف می‌کند.

اجازه‌گیری Token Passing:

در این روش یک پکت مخصوص وجود دارد. هر کامپیوتری که این پکت را در اختیار دارد می‌تواند اطلاعاتش را انتقال دهد در غیر این صورت و در حالتی که پکت Token را در اختیار نداشته باشد نمی‌تواند انتقالی انجام دهد. این روش نیز تا حد زیادی از Collision جلوگیری می‌کند.

دسترسی به بستر ارتباطی:

در شبکه‌هایی با تعداد زیاد کامپیوتر در یک قسمت، استفاده از روش‌های ذکر شده راه‌حل خوبی نیست و کاهش شدید سرعت انتقال را در پی دارد. برای بهبود سرعت انتقال و دسترسی سریع‌تر به بستر ارتباطی شبکه راه‌حل‌های متفاوتی مطرح شدند.

روش‌های نوین دسترسی به بستر ارتباطی یا Media Access به شرح زیر هستند.

CSMA/CD:

این تکنولوژی دسترسی به بستر ارتباطی، عمومی‌ترین روش دسترسی و Media Access است. وقتی یک پروتکل از روش CSMA/CD یا Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection استفاده می‌کند، ابتدا سیگنال روی کابل را بررسی می‌کند. اگر سیگنالی روی کابل احساس شود برقراری ارتباط آغاز نمی‌شود و در حالت انتظار قرار می‌گیرد. اگر روی کابل سیگنالی در حال عبور نباشد، این سیستم اقدام به انتقال اطلاعات می‌کند و سپس گوش می‌دهد تا اعلام دریافت صحیح اطلاعاتش را دریافت کند. در این حالت اگر دو کامپیوتر به صورت هم‌زمان اقدام به ارسال اطلاعات کنند، Collision اتفاق می‌افتد و هردو کامپیوتر برای مدت معینی که به صورت تصادفی انتخاب می‌شود از برقراری ارتباط خودداری می‌کنند. سپس هردو دوباره تلاش می‌کنند. این متد در شبکه‌های اترنت و شبکه‌های اترنت بی‌سیم استفاده می‌شود.

Token Passing

این روش از یک پکت استفاده می‌کند که به آن Token می‌گویند. هر کامپیوتری در شبکه که این Token را در اختیار داشته باشد مجاز به برقراری ارتباط و ارسال اطلاعات می‌باشد. در حالتی که هیچ کامپیوتری قصد ارسال اطلاعات را نداشته باشد token در همه جای شبکه جا‌به‌جا می‌شود تا زمانی که یک کامپیوتر قصد انتقال اطلاعات را داشته باشد. کامپیوتری که از Token استفاده می‌کند، پس از تمام تبادل اطلاعات Token را در شبکه آزاد می@کند تا دیگر کامپیوترها نیز بتوانند از آن استفاده کنند. هنگامی که یک کامپیوتر قصد جا‌به‌جایی اطلاعات را داشته باشد آدرس خودش و مقصد را روی Token ذخیره می‌کند. Token پس از انتقال اطلاعات در شبکه به سمت فرستنده اصلی بر‌می‌گردد تا چک کند که فرستنده قصد ارسال مجدد اطلاعات را دارد یا نه و سپس به فعالیت خود ادامه می‌دهد. با استفاده از این روش هیچ Collision اتفاق نمی‌افتد چون هر کامپیوتر قبل از ارسال اطلاعات باید اجازه آن‌را داشته باشد.

CSMA/CA

این تکنولوژی تقریباً شبیه به CSMA/CD فعالیت می‌کند با این تفاوت که کامپیوتر ارسال کننده اطلاعاتش را ارسال نمی‌کند و بعد منتظر تصدیق دریافت آن بماند، بلکه فرستنده یک درخواست برای انتقال اطلاعات می‌فرستد و تا هنگام دریافت پیغام CTS یا Clear To Send منتظر می‌ماند. هنگامی که پیغام CTS دریافت می‌شود بستر ارتباطی شبکه آماده است و تصادم و Collision اتفاق نمی‌افتد. Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance به این صورت از Collision جلوگیری می‌کند.

LLC:

LLC یا Logical Link Control یک زیر لایه در لایه دوم یا لایه Data Link است که وظیفه ارتباط لایه دوم با لایه سوم یعنی Network را بر عهده دارد. این زیر لایه واسطه‌ای بین ارتباط با آدرس فیزیکال MAC Address و ارتباط با آدرس IP در لایه Network می‌باشد.

دستگاه‌های شبکه در لایه دیتالینک:

در لایه دیتا لینک دستگاه‌های زیر به فعالیت و تبادل اطلاعات در لایه دوم می‌پردازند.

Bridge

Switch

NIC

 

در قسمت ششم آموزش نتورک پلاس به بررسی دستگاه هایی که در بالا ذکر شد، می‌پردازیم و مباحث آموزش نتورک پلاس را ادامه می‌دهیم. امیدوارم تا به اینجا این مقالات برای شما دوستان و همراهان نت ران مفید واقع شده باشد، در هر قسمتی از این مباحث که به مشکلی برخورد کردید، این مسائل را در قسمت نظرات با ما در میان بگذارید تا دوستان ما در تیم تخصصی شبکه نت ران در اسرع وقت به سوال شما پاسخ دهند.

 

 

[blog_posts style=”push” type=”row” columns=”3″ columns__md=”1″ depth_hover=”1″ ids=”37385,36921,37775″ title_size=”small” show_date=”false” excerpt=”false” show_category=”label” comments=”false” image_height=”75%”]