الرئيسية l شبكات المعلومات l أساسيات فى شبكات المعلومات  Data Networks Fundamentals (المحاضرة الرابعة عشر ) بنية رزمة المعطيات فى طبقة الشبكة

أساسيات فى شبكات المعلومات  Data Networks Fundamentals (المحاضرة الرابعة عشر ) بنية رزمة المعطيات فى طبقة الشبكة

مقدمة

للمنتج المعلوماتى فى كل مرحلة من مراحل اعدادها للنقل إلى وجهتها أسم يخص طبقة معالجتها فالناتج  من عملية التطبيق بطبقة التطبيقات Application Layer عبارة عن رسائل مطولة Messages ويجرى تفتيتها إلى أصغر طولا بالطبقات الأدنى إلى Segments فى طبقة النقل Transport Layer  أو  Datagram إذا كانت الرسائل صوت أو صورة تنقل عبر برتوكلات TCP/IP ، وبانتقالها إلى طبقة الشبكة أو Internet Layer تتجزأ إلى ما يسمى بالرزم المعلوماتية Data Packets وفى طبقة الربط  Data Link Layer تأخذ شكل آخرا يسمى إطار Frame لترحل على الوسط الناقل الفزيائى فى شكل نبضات كهربية (0/1) ] Digital Bits .

فى كل طبقة من طبقات المعالجة وإعداد هيكل المعلومات Formatting يضاف فى بداية وحدة المعلومات أيا كان مسماها (مقطع – رزمة – إطار – سلسلة نبضات ) معلومات التحكم فى الحمولة المعلوماتية وتسمى الترويسة من بضع كلمات بسعة  32 Bits لكل كلمة ، الوحدة المعلوماتية المتكاملة مكونة من ترويسة تليها المعلومة وطبعا المعلومة فى كل طبقة عبارة عن المعلومة مضاف عليها ترويسة الطبقة الواردة منها هذا ما يتم فى اعداد الرسالة لتبحر عبر الشبكة إلى وجهتها وتسمى تلك العملية بالتعبئة والتغليف Encapsulation  وفى الجهة العكسية جهة تلقى الرسالة يحدث العكس Decapsulation فكل طبقة تفتح الغلاف وتنتزع من الترويسة والتى على هداها تعالج الرسالة

شكل تصميم وحدة المعلومات (Format) فى طبقة الشبكة أو شبكة الأنترنيت

فى ش (1) البنية الهيكلية لوحدة المعلومات فى طبقة الشبكة Data Packet Format

ش(1)   

من الشكل يتضح تصميم رزمة المعطيات فى طبقة الشبكة والمكون من جزئين أحدهما فى المقدمة من 24 بايت وكل كلمة 4 بايت والآخر وحدة المعلومة متغير الطول ومحتوياتها كلآتى :-

1- ترويسة                         2- وحمولة (المعطيات Data)

1-  الترويسة Header

وهى من بدايتها إلى نهايتها مكونة من :-

  • حقل الإصدار:

  • بطول 4 بت، ويحتوي دائماً على القيمة 4 في كل رزم الإ صدار IPv4

  • حقل طول الترويسة:

  • بطول 4 بت، ويُحدد بداية المُعطيات، وهو يحتوي عدداً يمثل عدد الكلمات بطول 32 بت أو 4 بايت المُوجودة في لترويسة، وبما أن طول الترويسة بدون خيارات هو 20 بايت، فإنّ أصغر قيمة صحيحة لهذا الحقل هي 5.

  • حقل جودة الخدمة:

  • بطول 8 بت، ويحتوي على تراميز خاصّة تُحدد جودة الخدمة (QoS) المطلوبة لنقل الرزمة، إنّ التراميز المُستعملة في هذا الحقل مُحددة  و يُلبّي هذا الحقل مطلب الأولويّة.

  • حقل الطول الإجمالي:

  • بطول 16 بت، يُحدد حجم رزمة المُعطيات مُقدراً بالبايت. إنّ أكبر قيمة يمكن ترميزها في هذا الحقل هي 65535، نظريّاً، تُمثّل هذه القيمة الحجم الأعظميّ المُمكن لرزمة مُعطيات الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت. يُلبّي هذا الحقل مطلب حجم الرزمة.(أقصى حجم مسموح به فى البرتوكول 1500 بايت)

  • حقل المُعرّف أو المميز :

  • بطول 16 بت، وهو يُميّز الرزمة وجميع القطع التي تنتج عن عملية تقطيعها، حيث يُساعد هذا الحقل بروتوكول الإنترنت العامل في طرف الوجهة على تمييز القطع الناتجة عن تقطيع رزم مُختلفة عن بعضها البعض ثمّ إعادة تجميعها لإنتاج الرزمة الأصلية مجدداً، يلبّي هذا الحقل مطلب الحمُولة.

  • حقل الأعلام:

  • بطول 3 بتات، ويحتوي علمين هما علم عدم التقطيع (Do not Fragment DF Flag)، ويُستخدم لمنع تقطيع الرزمة تحت أي ظرفٍ، وعلم المزيد من القطع (More Fragment MF Flag)، ويُستخدم لتحديد القطعة الأخيرة في الترتيب من مجموعة القطع التي نتجت عن تقطيع رزمة ما، لا تستخدم هذه الأعلام إلا إذا تمّ تقطيع الرزمة، يُلبّي هذا الحقل مطلب الحمُولة.

  • حقل إزاحة القطعة:

  •  بطول 13 بت، يُستخدم هذا الحقل إذا فقط كانت الرزمة هي قطعة ناتجة عن تقطيع رزمة أكبر، وتُمثّل هذه القيمة إزاحة القطعة عن أول موقع في الرزمة الأصليّة، ويساعد هذا الحقل في إعادة تجميع القطع بشكلٍ سليم لنتاج الرزمة الأصلية في طرف الوجهة، خاصّةً إذا وصلت القطع بترتيبٍ مُغايّر لترتيب الإرسال.أمّا إذا لم تكن الرزمة قطعة من رزمة أكبر فإن هذا الحقل لا يُستعمل ويأخذ القيمة الصفريّة، يلبّي هذا الحقل مطلب الحمُولة.

  • حقل زمن حياة الرزمة:

  • بطول 8 بت، وهو يحتوي عدد القفزات الأعظمي التي يُسمح للرزمة بالقيام بها. تقوم كل عقدة تُعالج الرزمة، كالموجّهات، بإنقاص قيمة حقل زمن الحياة بمقدار 1، إذا وصلت قيمة الحقل إلى الصفر يجب أن يتمّ التخلص من الرزمة. إنّ أقصى قيمة يُمكن أن يحتويها الحقل هي 255، وهي تُمثّل أكبر عدد قفزات ممكن لمسار رزمة الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت يُلبّي هذا الحقل مطلب عمر الرزمة.

  • حقل إزاحة القطعة:

  •  بطول 13 بت، يُستخدم هذا الحقل إذا فقط كانت الرزمة هي قطعة ناتجة عن تقطيع رزمة أكبر، وتُمثّل هذه القيمة إزاحة القطعة عن أول موقع في الرزمة الأصليّة، ويساعد هذا الحقل في إعادة تجميع القطع بشكلٍ سليم لنتاج الرزمة الأصلية في طرف الوجهة، خاصّةً إذا وصلت القطع بترتيبٍ مُغايّر لترتيب الإرسال.أمّا إذا لم تكن الرزمة قطعة من رزمة أكبر فإن هذا الحقل لا يُستعمل ويأخذ القيمة الصفريّة، يلبّي هذا الحقل مطلب الحمُولة.

  • حقل البروتوكول:

  • بطول 8 بت، ويضمّ ترميزاً يُستخدم لتحديد بروتوكول الطبقة التاليّة صُعوداً،

  • حقل التحقق الجمعي:

  • بطول 16 بت، ويحتوي ناتج خوارزميّة التحقق الجمعيّ التي تطبّق على حقول الترويسة فقط.  ، يُلبّي هذه الحقل مطلب الوثوقيّة.

  • حقل عنوان المصدر:

  • بطول 32 بت، يحتوي عنوان بروتوكول الإنترنت للطرف الذي ولّد الرزمة، والذي يُسمّى مصدر الرزمة. يُلبّي هذا الحقل مطلب العنونة.

  • حقل عنوان الوجهة:

  • بطول 32 بت، يحتوي عنوان بروتوكول الإنترنت للوجهة النهائيّة للرزمة، والتي تُسمّى وجهة الرزمة. إنّ هذا الحقل يُلبّي مطلب العنونة.

  • حقول الخيارات:

  •  وهو حقلٌ اختياريّ، يُمكن أن يحتوي خيّاراً واحد أو أكثر، وقد يصل طوله حتى 40 بايت، تعرّف بنية الخيارات واستعمالها في محددات البروتوكول أو في مواقع أخر.

اترك رد