آموزش نتورک پلاس قسمت پنجم

در قسمت‌های قبل آموزش جامع نتورک پلاس به‌صورت 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 به مرور این احتیاج مباحث دارید، پیشنهاد می‌کنم آموزش نتورک پلاس قسمت چهارم رو همین الآن مطالعه کنید و سپس این مطلب رو مطالعه کنید.

ما در این قسمت به تشریح لایه‌ی پایینی مدل OSI پرداخته و مباحث زیر رو بررسی می‌کنیم. با من همراه باشید تا با این مباحث بیشتر آشنا بشیم.

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

لایه Data Link:

لایه Data Link از دو زیر لایه تشکیل میشه:

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

مفهوم لایه دیتا لینک:

پروتکل‌هایی که در لایه‌ی 2 یا لایه‌ی Data Link کار می‌کنن وظایف زیادی دارن. این وظایف شامل ساختن، ارسال و دریافت Packetها میشه. به اضافه‌ی اون لایه‌ی دیتا لینک وظیفه‌ی مدیریت آدرس‌های فیزیکی MAC و کنترل ارتباط منطقی یا LLC شبکه و ساختن توپولوژی منطقی و کنترل دسترسی به بستر ارتباطی شبکه، با لایه‌ی دیتا لینک رو هم داره.

مفهوم Packet

در لایه‌ی دیتا لینک اطلاعاتی که از لایه‌های بالایی دریافت و توسط پروتکل‌های لایه‌های بالاتر بسته‌بندی میشن، به بسته‌های کوچیکی تقسیم میشن. به این بسته‌ها Packet میگن. پکت، واحد بسته‌بندی برای انتقال در شبکه است. سایز و حجم این پکت به تکنولوژی ارتباطی شبکه بستگی داره.

آدرس فیزیکی MAC Address

هر NIC یا اینترفیس شبکه آدرسی فیزیکال داره که توسط کارخانه‌ی تولیدکننده روی اون تنظیم شده. این آدرس مستقل از نوع پروتکل ارتباطی شبکه است و تغییر پروتکل تأثیری در آدرس فیزیکی اینترفیس شبکه نداره.

آدرس فیزیکی یا MAC Address یک آدرس 12 کاراکتریه که در 6 قسمت 2 کاراکتری نمایش داده میشه. آدرس فیزیکال به‌صورت هگزادسیمال و در مبنای 16 بیان میشه. هر کاراکتر آدرس فیزیکال میتونه کاراکتری بین 0 تا 9 یا A تا F باشه. هر قسمت دو کاراکتری با دو نقطه از بخش بعدی جدا میشه.

در هر MAC Address سه قسمت اول نشان‌دهند‌ه‌ی کمپانی تولیدکننده‌ی محصوله و سه قسمت بعدی آدرس منحصربه‌فرد اون محصول. هر دستگاه شبکه آدرس فیزیکال مربوط به خودش رو داره و این آدرس تکه. به این معنی که هیچ دستگاه دیگه‌ای در هیچ‌جا از اون آدرس فیزیکال استفاده نمی‌کنه.

مثال آدرس فیزیکال:

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

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

توپولوژی منطقی Logical Topology

لایه‌ی دیتا لینک در کنار تمامی وظایفی که داره نقش مؤثری در تعیین توپولوژی منطقی شبکه بازی می‌کنه. این لایه تعیین می‌کنه که پکت‌ها چگونه در شبکه حرکت کنند. توپولوژی منطقی شبکه‌ی مفهومی کاملا متفاوت از توپولوژی فیزیکی شبکه است. Logical Topology تعیین می‌کنه که اطلاعات از کدوم طرف و به چه صورت وارد بستر فیزیکی شبکه بشه. بستری که توسط توپولوژی فیزیکی با کابل‌کشی فراهم شده‌. لایه‌ی دیتا لینک سه روش تبادل اطلاعات و دسترسی به بستر شبکه رو توضیح میده.

رقابت Contention

در این حالت هر کامپیوتر در شبکه تلاش می‌کنه زودتر از بقیه از بستر ارتباطی استفاده کنه و اطلاعاتش رو تبادل کنه. در این روش اولویت برقراری ارتباط با کامپیوتریه که در این رقابت  پیروز بشه. اگر دو کامپیوتر هم‌زمان به تبادل اطلاعات روی بستر شبکه اقدام کنن، تصادم اطلاعات یا Collision اتفاق میفته. که در این صورت خطا رخ میده و اطلاعات دوباره باید ارسال بشن.

رعایت نوبت Polling

در این شرایط یک دستگاه مرکزی که Controller نامیده میشه، به هر کامپیوتر نوبتی اختصاص میده. از هر کامپیوتری در نوبت خودش سؤال میشه که آیا قصد تبادل اطلاعات رو داره یا خیر. این سیستم تا حد زیادی تصادم اطلاعات یا Collision رو برطرف می‌کنه.

اجازه‌گیری Token Passing

در این روش یک پکت مخصوص وجود داره. هر کامپیوتری که این پکت رو در داره میتونه اطلاعاتش رو انتقال بده در غیر این صورت و در حالتی که پکت Token رو نداشته باشه، انتقالی انجام نمیشه. این روش نیز تا حد زیادی از Collision جلوگیری می‌کنه.

دسترسی به بستر ارتباطی

در شبکه‌هایی با کامپیوترهای متعدد در یک قسمت، استفاده از روش‌های ذکر شده راه‌حل خوبی نیست و باعث کاهش شدید سرعت انتقال میشه. برای بهبود سرعت انتقال و دسترسی سریع‌تر به بستر ارتباطی شبکه راه‌حل‌های متفاوتی مطرح شدن.

روش‌های نوین دسترسی به بستر ارتباطی یا Media Access به شرح زیره.

CSMA/CD

تکنولوژی دسترسی به بستر ارتباطی، عمومی‌ترین روش دسترسی و Media Access هست. وقتی یک پروتکل از روش CSMA/CD یا Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection استفاده می‌کنه، ابتدا سیگنال روی کابل رو بررسی می‌کنه. اگر سیگنالی روی کابل احساس بشه برقراری ارتباط آغاز نمیشه و در حالت انتظار قرار می‌گیره. اگر روی کابل سیگنالی در حال عبور نباشه، این سیستم برای انتقال اطلاعات اقدام  می‌کنه و سپس گوش میده تا اعلام دریافت صحیح اطلاعات رو دریافت کنه.

در این حالت اگر دو کامپیوتر به‌صورت هم‌زمان اطلاعاتی رو اسال کنن، Collision اتفاق می‌افته و هردو کامپیوتر برای مدت معینی که به‌صورت تصادفی انتخاب میشن از برقراری ارتباط خودداری می‌کنن. سپس هردو دوباره تلاش می‌کنن. این متد در شبکه‌های اترنت و شبکه‌های اترنت بی‌سیم استفاده میشه.

Token Passing

این روش از یک پکت استفاده می‌کنه که به اون Token میگن. هر کامپیوتری در شبکه که این Token رو در اختیار داشته باشه مجاز به برقراری ارتباط و ارسال اطلاعاته. در حالتی که هیچ کامپیوتری قصد ارسال اطلاعات رو نداشته باشه token در همه جای شبکه جا‌به‌جا میشه تا زمانی که کامپیوتری برای انتقال اطلاعات اقدام کنه.

کامپیوتری که از Token استفاده می‌کنه، پس از تمام تبادل، اطلاعات Token رو در شبکه‌ آزاد می‌کنه تا دیگر کامپیوترها هم بتونن از اون استفاده کنن. هنگامی که یک کامپیوتر قصد جا‌به‌جایی اطلاعات رو داشته باشه آدرس خودش و مقصد رو روی Token ذخیره می‌کنه. Token پس از انتقال اطلاعات در شبکه به سمت فرستنده‌ی اصلی برمی‌گرده تا چک کنه که فرستنده قصد ارسال مجدد اطلاعات رو داره یا نه و سپس به فعالیت خودش ادامه میده. با استفاده از این روش هیچ Collision اتفاق نمیفته چون هر کامپیوتر قبل از ارسال اطلاعات باید اجازه‌ی اون رو داشته باشد.

CSMA/CA

این تکنولوژی تقریباً شبیه به CSMA/CD فعالیت می‌کنه با این تفاوت که کامپیوتر ارسال‌کننده اطلاعاتش رو ارسال نمی‌کنه و بعد منتظر تصدیق دریافت اون بمونه، بلکه فرستنده برای انتقال اطلاعات درخواستی می‌فرسته و تا هنگام دریافت پیغام CTS یا Clear To Send منتظر می‌مونه. هنگامی که پیغام CTS دریافت میشه بستر ارتباطی شبکه آماده است و تصادم و Collision اتفاق نمیفته. Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance به این صورت از Collision جلوگیری می‌کند.

LLC:

LLC یا Logical Link Control یک زیر لایه در لایه‌ی دوم یا لایه‌ی Data Link است که وظیفه‌ی ارتباط لایه‌ی دوم با لایه‌ی سوم یعنی Network رو بر عهده داره. این زیر لایه واسطه‌ای بین ارتباط با آدرس فیزیکال MAC Address و ارتباط با آدرس IP در لایه Network هست.

دستگاه‌های شبکه در لایه دیتالینک:

در لایه‌ی دیتا لینک، دستگاه‌های زیر به فعالیت و تبادل اطلاعات در لایه دوم می‌پردازن:

• Bridge
• Switch
• NIC

حرف آخر

در قسمت ششم آموزش نتورک پلاس به بررسی دستگاه‌هایی می‌پردازیم که در بالا ذکر شد، و مباحث آموزش نتورک پلاس رو ادامه میدیم. امیدوارم تا به اینجا این مقالات برای شما دوستان و همراهان نت ران مفید واقع شده باشه. در هر قسمتی از این مباحث که به مشکلی برخورد کردید، این مسائل رو در قسمت نظرات با ما در میون بذارید تا دوستان ما در تیم تخصصی شبکه‌ی نت ران در اسرع وقت به سوال شما پاسخ بدن.

[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%”]