الرئيسية
أحدث الصور
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمةالله وبركاته
--------------------------
هناك طريقتين مشهوريتين لوسائل الاتصال في الشبكات.
الطريقة الأولى قد تم استخدامهامن قبل المنظمة العالمية للقواعد
(Internationa Organization for Standardization).
والطريقة الثانية هي لوزارة الدفاع الأمريكية.
سنبدأ بمنوذج وزارة الدفاع إن شاءالله تعالى.
لتسهيل عملية تصور كيفية نقل البيانات من جهاز إلى جهاز آخر، قامت وزارة الدفاع
الأمريكية بتقسيم العملية إلى 4 طبقات:
1) طبقة البرامج والعمليات (Process/Application Layer)
2) طبقة المضيف إلى المضيف (Host to Host Layer)
3) طبقة الانترنت (Internet Layer)
4) طبقة دخول الشبكة (Network Access Layer)
سنقوم إن شاء الله تعالى بالقاء نظرة على عمليات كل طبقة، وفي النهاية سنأخذ مثال
على كيفية ارسال معلومة من جهاز إلى جهاز آخر.
1. البرامج والعمليات:
البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة تستعمل في عمليات توصيل العقدة إلى العقدة
(Node to Node) وتتحكم في مواصفات الواجهة الأمامية للمستخدم (user interface)
2. المضيف إلى المضيف:
البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة تستعمل في تنصيب درجة خدمة النقل للبرامج.
وتقوم الطبقة بانشاء وسائل اتصال معتمد عليها بين جهازين كما إنها تضمن توصيل
البيانات بصورة خالية من الخطأ. ومن مسؤوليات الطبقة ترقيم الرزم والحفاظ على سلامة
البيانات.
3. الانترنت:
البروتوكولات هنا مسؤولة عن النقل المنطقي للرزم في الشبكة وإعطاء أرقام الأي بي
للمضيفين. وتقوم الطبقة أيضا بتوجيه الرزم في الشبكات المختلفة وتتحكم الطبقة أيضا
في مجرى الاتصال بين مضيفين اثنين.
4. دخول الشبكة:
هذه الطبقة تراقب عملية تبادل البيانات بين المستضيف والشبكة. وهي مسؤولة عن عنوان
الهاردوير. البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة مسؤولة عن النقل المادي للبيانات.
سنقوم الآن باذن الله مراجعة لبعض البروتوكولات الموجودة في كل طبقة.
أولا: بروتوكولات طبقة البرامج والعمليات:
1. الشبكة التلفونية Telnet
Telnet هو اختصار لـTelephone Network
من خلال هذا البروتوكول، يستطيع مستخدم الشبكة التليفونية باستعمال الموارد المتاحة
في جهاز آخر يسمى بخادم الشبكة التليفونية.
2. بروتوكول نقل الملفات FTP
FTP هو اختصار لـFile Transfer Protocol
وهو البروتوكول الخاص بنقل الملفات بين الأجهزة. وهو ليس فقط بروتوكول بل هو أيضا
برنامج لتعديل الملفات. في أغلب الأوقات يُستعمل بروتوكول نقل الملفات مع الشبكة
التلفونية للاتصال بخادم لبروتوكول نقل الملفات. بروتوكول نقل الملفات يعطيك الكثير
من الحرية في تغيير ترتيب الملفات وتغيير اسم الملفات.
3. بروتوكول بسيط لنقل الملفات TFTP
Trivial File Transfer Protocol
هذا البروتوكول عمله كبروتوكول نقل الملفات، إلا أن مميزاته محدودة، الخاصية
الوحيدة هي القدرة على نقل الملفات فقط.
4. نظام ملف الشبكة Network File System NFS
هذا النظام يسمح لأنظمة الملفات المختلفة أن تعمل مع بعضها هكذا: لنفترض أنه عندنا
شبكة خادم/زبون ونظام NT يعمل على الخادم وأنظمة الزبون هي Unix. نظام ملف الشبكة
يسمح لجزء في ذاكرة RAM الخادم بتخزين ملفات Unix وبذلك تستطيع أجهزة الزبون
استعمال هذه الملفات. فعلى الرغم من أن نظام الملفات في NT وUnix تخلتفان - من
ناحية طول اسم الملف، أمن، وطريقة تسمية الملف - فإن مستخدمي NT وUnix يستطيعون
الوصول إلى هذه الملفات بصورة طبيعية وبدون الحاجة لتغييرات.
5. بروتوكول نقل البريد البسيط Simple Main Transfer Protocol SMTP
يُستعمل هذا البروتوكول في نقل البريد الالكتروني.
6. Line Printer Daemon
صمم هذا البروتوكول من أجل المشاركة في الطابعات. فـLPD بالاضافة إلى LRP يستخدمان
لارسال أوامر الطبع إلى طابعات الشبكة عن طريق TCP/IP
7. نافذة اكس X Window
صممت نافذة اكس من أجل عمليات الخادم/الزبون. فهي تُعرف البروتوكول المسؤول عن
استخدام واجهة تصويرية للمستخدم Graphical User Interface في علميات الخادم/الزبون.
8. بروتوكول بسيط لادارة الشبكة Simple Network Management Protocol SNMP
هذا البروتوكول مسؤول عن جمع وتحليل البيانات الموجودة في الشبكة. ففي أوقات
مختلفة، يقوم هذا البروتوكول بطلب بيانات معينة من الأجهزة الموجودة بالشبكة.
اذا كان كل شيء على ما يرام، فإن البروتوكول يستلم تقرير يسمى بـ"الخط الأساسي"
Baseline وهذا التقرير يؤكد على صحة الشبكة. وإن كانت هناك مشاكل في الشبكة فإن
البروتوكول يرسل رسائل مستعجلة إلى المسؤولين عن الشبكة تعلمهم بوجود خلل في
الشبكة.
9. خدمة نطاق الاسم Domain Name Service DNS
اُستحدثت هذه الخاصية لتسهيل حياة الانسان. فالفرد يتسطيع أن يصل لأي جهاز على
شبكته عن طريق كتابة رقم الأي بي، ولكنه من الصعب حفظ أرقام الأي بي للكثير من
الأجهزة، فتم استحداث خدمة نطاق الاسم بحيث يتم ايجاد واجهة أمامية للأي بي، فلا
يحتاج الفرد إلى حفظ الأي بي، ولكنه يستطيع معرفة اسم الجهاز ومن خلال ذلك يستطيع
الوصول إليه.
10. Bootstrap Protocol
11. Dynamic Host Configuration Protocol DHC
ثانياً: بروتوكولات طبقة المضيف إلى المضيف:
أهم وظيفة لهذه الطبقة أن تحمى الطبقة العليا من عمليات الشبكة المعقدة. كأن هذه
الطبقة تطلب من الطبقة العليا كل البيانات والارشادات وهي تقوم بعملية توصيل وتنظيم
المعلومات. هناك بروتوكولان اثنان في هذه الطبقة، وهما:
1) بروتوكول تحكم التوصيل: Transmission COntrol Protocol TCP
2) User Datagram Protocol
أولا: بروتوكول تحكم التوصيل: Transmission COntrol Protocol TCP
يقوم هذا البروتوكول بأخذ مجموعة كبيرة من البيانات من برنامج معين ومن ثم تكسيرها
إلى أجزاء صغيرة وتُرقم هذه الأجزاء وترتبها. وعندا يتم ارسال هذه الأجزاء المرقمة،
فإن TCP في الجهاز المرسل ينتظر رسالة تأكيد وصول من الـTCP في الجهاز المُستقبل.
فإن لم تصل رسالة تأكيد وصول إلى TCP جهاز المرسل، فإن TCP يقوم بإعادة ارسال
الأجزاء التي لم يأتي تأكيد بوصولها.
قُبيل عملية بدأ الارسال، يقوم TCP الجهاز المرسل بارسال رسالة إلى TCP الجهاز
المستقبل مستفسرا عن امكانية ارسال الرسالة الآن. فإن أتت الإجابة بالايجاب يقوم
TCP الجهاز المرسل ببدأ عملية الارسال. وإن كانت الإجابة بلا، فإن TCP الجهاز
المرسل ينتظر قليلا قبل أن يرسل رسالة استفسار مرة أخرى. وإن لم يأت الجواب على
رسالة الاستفسار، فإن TCP الجهاز المرسل يقوم بإعادة ارسال رسالة الاستفسار.
وعندما تأتي رسالة الإيجاب، فإن TCP الجهاز المرسل يقوم بارسال الأجزاء المرقمة.
ويتفق TCP الجهاز المرسل مع TCP الجهاز المستقبل على كمية الأجزاء المرسلة قبل
الحصول على رسالة تأكيد وصول آخرى من الجهاز المستقبل. وفي هذه الأثناء ومع بدأ
الارسال فإن TCP المرسل يكون دائرة واقعية Virtual Circuit مع TCP المستقبل.
بنية جزء الـTCP
فيما يلي، سيكون شرحا لبنية جزء TCP
منفذ المصدر Source Port
رقم منفذ الجهاز الذي يقوم بالارسال
(سنشرح ما المقصود بالمنفذ في مقال لاحق)
منفذ المستقبل Destination port
رقد منفذ الجهاز الذي يستلم البيانات.
رقم التسلسل Sequence Number
رقم جزء الـTCP الذي يساعد على عملية التجميع عند وصول البيانات إلى غايتها.
رقم التوكيد Aknowledgmenet Number
يحدد أي TCP يجب أن يرسل الآن
طول المقدمة Header Length
محجوز Reserved
دوما يساوي صفر
شفرات البت Code Bits
خواص تحكيم لبدأ ونهاية الدورة session
نافذة Window
حجم النافذة المسموح بارساله في وقت معين.
انقر هنا لتعرف المزيد عن النافذة وعملها!
Checksum
يحتاج لمقالة بنفسها ولكنها برنامج معين لكشف الأخطاء بالرسائل
مؤشر عاجل Urgent Pointer
يؤشر إلى نهاية البيانات المستعجلة
خيار Option
يحدد أعلى قيمة للـTCP
بيانات Data
البيانات المراد توصيلها
كما ترى يا عزيزي القارئ، فإن هناك الكثير من الأمور التي يجب الإحاطة بها لارسال
البيانات عن طريق TCP، مما يؤدي إلى بطء في عملية الارسال. ولكن الناحية الإيجابية
هي الاعتمادية: فيمكن الاعتماد على TCP لارسال بيانات صحيحة وخالية من الخطأ. ولكن
TCP قد صنع في السبعينات من القرن الماضي، عندما لم تكن طبقات التوصيل متطورة
بالشكل اللازم، فكانت الكثير من البيانات تضيع أثناء الارسال أو يتم تحويرها.
فاستدعت الحاجة انشاء بروتوكول ذو اعتمادية كبيرة. ولكن الآن ومع التطوير في بنية
الطبقات وتحسين عمليات تصحيح الأخطاء، أصبحت اعتمادية TCP غير مهمة على النحو
السابق، ولكن في هذا العصر السريع تطلب الأمر استحداث بروتوكول جديد يفي هذا الطلب
من ناحية السرعة واعتمادية أقل وهي User Datagram Protocol
ثانياً: User Datagram Protocol
هذه هي بنية جزء UDP
منفذ المصدر Source Port
رقم منفذ الجهاز الذي يقوم بالارسال (سنشرح ما المقصود بالمنفذ في مقال لاحق)
منفذ المستقبل Destination port
رقد منفذ الجهاز الذي يستلم البيانات.
Checksum
يحتاج لمقالة بنفسها ولكنها برنامج معين لكشف الأخطاء بالرسائل
طول المقدمة Header Length
بيانات Data
البيانات المراد توصيلها
فقط! قارن بين هذه المتطلبات وتركيب TCP! ترى بأن UDP يتطلب معلومات أقل، وهذا يؤدي
إلى سرعة في الأداء ولكن مع انخفاض في الاعتمادية.
السلام عليكم ورحمةالله وبركاته
--------------------------
هناك طريقتين مشهوريتين لوسائل الاتصال في الشبكات.
الطريقة الأولى قد تم استخدامهامن قبل المنظمة العالمية للقواعد
(Internationa Organization for Standardization).
والطريقة الثانية هي لوزارة الدفاع الأمريكية.
سنبدأ بمنوذج وزارة الدفاع إن شاءالله تعالى.
لتسهيل عملية تصور كيفية نقل البيانات من جهاز إلى جهاز آخر، قامت وزارة الدفاع
الأمريكية بتقسيم العملية إلى 4 طبقات:
1) طبقة البرامج والعمليات (Process/Application Layer)
2) طبقة المضيف إلى المضيف (Host to Host Layer)
3) طبقة الانترنت (Internet Layer)
4) طبقة دخول الشبكة (Network Access Layer)
سنقوم إن شاء الله تعالى بالقاء نظرة على عمليات كل طبقة، وفي النهاية سنأخذ مثال
على كيفية ارسال معلومة من جهاز إلى جهاز آخر.
1. البرامج والعمليات:
البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة تستعمل في عمليات توصيل العقدة إلى العقدة
(Node to Node) وتتحكم في مواصفات الواجهة الأمامية للمستخدم (user interface)
2. المضيف إلى المضيف:
البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة تستعمل في تنصيب درجة خدمة النقل للبرامج.
وتقوم الطبقة بانشاء وسائل اتصال معتمد عليها بين جهازين كما إنها تضمن توصيل
البيانات بصورة خالية من الخطأ. ومن مسؤوليات الطبقة ترقيم الرزم والحفاظ على سلامة
البيانات.
3. الانترنت:
البروتوكولات هنا مسؤولة عن النقل المنطقي للرزم في الشبكة وإعطاء أرقام الأي بي
للمضيفين. وتقوم الطبقة أيضا بتوجيه الرزم في الشبكات المختلفة وتتحكم الطبقة أيضا
في مجرى الاتصال بين مضيفين اثنين.
4. دخول الشبكة:
هذه الطبقة تراقب عملية تبادل البيانات بين المستضيف والشبكة. وهي مسؤولة عن عنوان
الهاردوير. البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة مسؤولة عن النقل المادي للبيانات.
سنقوم الآن باذن الله مراجعة لبعض البروتوكولات الموجودة في كل طبقة.
أولا: بروتوكولات طبقة البرامج والعمليات:
1. الشبكة التلفونية Telnet
Telnet هو اختصار لـTelephone Network
من خلال هذا البروتوكول، يستطيع مستخدم الشبكة التليفونية باستعمال الموارد المتاحة
في جهاز آخر يسمى بخادم الشبكة التليفونية.
2. بروتوكول نقل الملفات FTP
FTP هو اختصار لـFile Transfer Protocol
وهو البروتوكول الخاص بنقل الملفات بين الأجهزة. وهو ليس فقط بروتوكول بل هو أيضا
برنامج لتعديل الملفات. في أغلب الأوقات يُستعمل بروتوكول نقل الملفات مع الشبكة
التلفونية للاتصال بخادم لبروتوكول نقل الملفات. بروتوكول نقل الملفات يعطيك الكثير
من الحرية في تغيير ترتيب الملفات وتغيير اسم الملفات.
3. بروتوكول بسيط لنقل الملفات TFTP
Trivial File Transfer Protocol
هذا البروتوكول عمله كبروتوكول نقل الملفات، إلا أن مميزاته محدودة، الخاصية
الوحيدة هي القدرة على نقل الملفات فقط.
4. نظام ملف الشبكة Network File System NFS
هذا النظام يسمح لأنظمة الملفات المختلفة أن تعمل مع بعضها هكذا: لنفترض أنه عندنا
شبكة خادم/زبون ونظام NT يعمل على الخادم وأنظمة الزبون هي Unix. نظام ملف الشبكة
يسمح لجزء في ذاكرة RAM الخادم بتخزين ملفات Unix وبذلك تستطيع أجهزة الزبون
استعمال هذه الملفات. فعلى الرغم من أن نظام الملفات في NT وUnix تخلتفان - من
ناحية طول اسم الملف، أمن، وطريقة تسمية الملف - فإن مستخدمي NT وUnix يستطيعون
الوصول إلى هذه الملفات بصورة طبيعية وبدون الحاجة لتغييرات.
5. بروتوكول نقل البريد البسيط Simple Main Transfer Protocol SMTP
يُستعمل هذا البروتوكول في نقل البريد الالكتروني.
6. Line Printer Daemon
صمم هذا البروتوكول من أجل المشاركة في الطابعات. فـLPD بالاضافة إلى LRP يستخدمان
لارسال أوامر الطبع إلى طابعات الشبكة عن طريق TCP/IP
7. نافذة اكس X Window
صممت نافذة اكس من أجل عمليات الخادم/الزبون. فهي تُعرف البروتوكول المسؤول عن
استخدام واجهة تصويرية للمستخدم Graphical User Interface في علميات الخادم/الزبون.
8. بروتوكول بسيط لادارة الشبكة Simple Network Management Protocol SNMP
هذا البروتوكول مسؤول عن جمع وتحليل البيانات الموجودة في الشبكة. ففي أوقات
مختلفة، يقوم هذا البروتوكول بطلب بيانات معينة من الأجهزة الموجودة بالشبكة.
اذا كان كل شيء على ما يرام، فإن البروتوكول يستلم تقرير يسمى بـ"الخط الأساسي"
Baseline وهذا التقرير يؤكد على صحة الشبكة. وإن كانت هناك مشاكل في الشبكة فإن
البروتوكول يرسل رسائل مستعجلة إلى المسؤولين عن الشبكة تعلمهم بوجود خلل في
الشبكة.
9. خدمة نطاق الاسم Domain Name Service DNS
اُستحدثت هذه الخاصية لتسهيل حياة الانسان. فالفرد يتسطيع أن يصل لأي جهاز على
شبكته عن طريق كتابة رقم الأي بي، ولكنه من الصعب حفظ أرقام الأي بي للكثير من
الأجهزة، فتم استحداث خدمة نطاق الاسم بحيث يتم ايجاد واجهة أمامية للأي بي، فلا
يحتاج الفرد إلى حفظ الأي بي، ولكنه يستطيع معرفة اسم الجهاز ومن خلال ذلك يستطيع
الوصول إليه.
10. Bootstrap Protocol
11. Dynamic Host Configuration Protocol DHC
ثانياً: بروتوكولات طبقة المضيف إلى المضيف:
أهم وظيفة لهذه الطبقة أن تحمى الطبقة العليا من عمليات الشبكة المعقدة. كأن هذه
الطبقة تطلب من الطبقة العليا كل البيانات والارشادات وهي تقوم بعملية توصيل وتنظيم
المعلومات. هناك بروتوكولان اثنان في هذه الطبقة، وهما:
1) بروتوكول تحكم التوصيل: Transmission COntrol Protocol TCP
2) User Datagram Protocol
أولا: بروتوكول تحكم التوصيل: Transmission COntrol Protocol TCP
يقوم هذا البروتوكول بأخذ مجموعة كبيرة من البيانات من برنامج معين ومن ثم تكسيرها
إلى أجزاء صغيرة وتُرقم هذه الأجزاء وترتبها. وعندا يتم ارسال هذه الأجزاء المرقمة،
فإن TCP في الجهاز المرسل ينتظر رسالة تأكيد وصول من الـTCP في الجهاز المُستقبل.
فإن لم تصل رسالة تأكيد وصول إلى TCP جهاز المرسل، فإن TCP يقوم بإعادة ارسال
الأجزاء التي لم يأتي تأكيد بوصولها.
قُبيل عملية بدأ الارسال، يقوم TCP الجهاز المرسل بارسال رسالة إلى TCP الجهاز
المستقبل مستفسرا عن امكانية ارسال الرسالة الآن. فإن أتت الإجابة بالايجاب يقوم
TCP الجهاز المرسل ببدأ عملية الارسال. وإن كانت الإجابة بلا، فإن TCP الجهاز
المرسل ينتظر قليلا قبل أن يرسل رسالة استفسار مرة أخرى. وإن لم يأت الجواب على
رسالة الاستفسار، فإن TCP الجهاز المرسل يقوم بإعادة ارسال رسالة الاستفسار.
وعندما تأتي رسالة الإيجاب، فإن TCP الجهاز المرسل يقوم بارسال الأجزاء المرقمة.
ويتفق TCP الجهاز المرسل مع TCP الجهاز المستقبل على كمية الأجزاء المرسلة قبل
الحصول على رسالة تأكيد وصول آخرى من الجهاز المستقبل. وفي هذه الأثناء ومع بدأ
الارسال فإن TCP المرسل يكون دائرة واقعية Virtual Circuit مع TCP المستقبل.
بنية جزء الـTCP
فيما يلي، سيكون شرحا لبنية جزء TCP
منفذ المصدر Source Port
رقم منفذ الجهاز الذي يقوم بالارسال
(سنشرح ما المقصود بالمنفذ في مقال لاحق)
منفذ المستقبل Destination port
رقد منفذ الجهاز الذي يستلم البيانات.
رقم التسلسل Sequence Number
رقم جزء الـTCP الذي يساعد على عملية التجميع عند وصول البيانات إلى غايتها.
رقم التوكيد Aknowledgmenet Number
يحدد أي TCP يجب أن يرسل الآن
طول المقدمة Header Length
محجوز Reserved
دوما يساوي صفر
شفرات البت Code Bits
خواص تحكيم لبدأ ونهاية الدورة session
نافذة Window
حجم النافذة المسموح بارساله في وقت معين.
انقر هنا لتعرف المزيد عن النافذة وعملها!
Checksum
يحتاج لمقالة بنفسها ولكنها برنامج معين لكشف الأخطاء بالرسائل
مؤشر عاجل Urgent Pointer
يؤشر إلى نهاية البيانات المستعجلة
خيار Option
يحدد أعلى قيمة للـTCP
بيانات Data
البيانات المراد توصيلها
كما ترى يا عزيزي القارئ، فإن هناك الكثير من الأمور التي يجب الإحاطة بها لارسال
البيانات عن طريق TCP، مما يؤدي إلى بطء في عملية الارسال. ولكن الناحية الإيجابية
هي الاعتمادية: فيمكن الاعتماد على TCP لارسال بيانات صحيحة وخالية من الخطأ. ولكن
TCP قد صنع في السبعينات من القرن الماضي، عندما لم تكن طبقات التوصيل متطورة
بالشكل اللازم، فكانت الكثير من البيانات تضيع أثناء الارسال أو يتم تحويرها.
فاستدعت الحاجة انشاء بروتوكول ذو اعتمادية كبيرة. ولكن الآن ومع التطوير في بنية
الطبقات وتحسين عمليات تصحيح الأخطاء، أصبحت اعتمادية TCP غير مهمة على النحو
السابق، ولكن في هذا العصر السريع تطلب الأمر استحداث بروتوكول جديد يفي هذا الطلب
من ناحية السرعة واعتمادية أقل وهي User Datagram Protocol
ثانياً: User Datagram Protocol
هذه هي بنية جزء UDP
منفذ المصدر Source Port
رقم منفذ الجهاز الذي يقوم بالارسال (سنشرح ما المقصود بالمنفذ في مقال لاحق)
منفذ المستقبل Destination port
رقد منفذ الجهاز الذي يستلم البيانات.
Checksum
يحتاج لمقالة بنفسها ولكنها برنامج معين لكشف الأخطاء بالرسائل
طول المقدمة Header Length
بيانات Data
البيانات المراد توصيلها
فقط! قارن بين هذه المتطلبات وتركيب TCP! ترى بأن UDP يتطلب معلومات أقل، وهذا يؤدي
إلى سرعة في الأداء ولكن مع انخفاض في الاعتمادية.
