درک ارتباطات داده در شبکه پیچیده است. در این مقاله من به راحتی نشان خواهم داد که چگونه دو کامپیوتر با پروتکل پنج لایه Tcp/IP به یکدیگر متصل می شوند، اطلاعات داده را انتقال و دریافت می کنند.
ارتباطات داده چیست؟
اصطلاح "ارتباط داده" برای توصیف انتقال اطلاعات از یک مکان به مکان دیگر با استفاده از رسانه ای مانند اتصال سیمی استفاده می شود. وقتی همه دستگاه‌های مبادله‌کننده داده در یک ساختمان یا نزدیک آن هستند، می‌گوییم که انتقال داده محلی است.
در این زمینه، «منبع» و «گیرنده» تعاریف سرراستی دارند. منبع به تجهیزات انتقال داده اشاره دارد، در حالی که گیرنده به دستگاه دریافت کننده داده اشاره دارد. هدف از ارتباطات داده ایجاد اطلاعات در مبدا یا مقصد نیست، بلکه انتقال داده و نگهداری داده ها در طول فرآیند است.
سیستم های ارتباطی داده اغلب از خطوط انتقال داده برای دریافت داده ها از مکان های دور و ارسال نتایج پردازش شده به همان مکان های دور استفاده می کنند. نمودار شکل نمای کلی تری از شبکه های ارتباطی داده را نشان می دهد. بسیاری از تکنیک‌های ارتباط داده‌ای که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌تدریج توسعه یافته‌اند، یا به‌عنوان بهبود تکنیک‌های ارتباط داده‌ای قبلی یا جایگزینی برای آنها. و سپس میدان مین واژگانی است که ارتباط داده است، که شامل عباراتی مانند نرخ باود، مودم، مسیریاب، LAN، WAN، TCP/IP، که ISDN است، و هنگام تصمیم گیری در مورد وسیله انتقال باید پیمایش شود. در نتیجه، مهم است که به گذشته نگاه کنیم و به این مفاهیم و تکامل تکنیک های ارتباط داده دست پیدا کنیم.
پروتکل پنج لایه TCP/IP:
برای اطمینان از عملکرد صحیح TCP/IP، ما باید حداقل داده مورد نیاز را در قالبی ارائه کنیم که به طور جهانی در شبکه ها قابل درک باشد. معماری پنج لایه نرم افزار این فرمت را ممکن می سازد.
TCP/IP اصولی را که برای انتقال داده های ما در سراسر شبکه از هر یک از این لایه ها نیاز دارد، به دست می آورد. توابع در اینجا به "لایه‌های" ویژه کار سازماندهی می‌شوند. هیچ ویژگی واحدی در این مدل وجود ندارد که به طور مستقیم به یکی از لایه های متعدد در انجام بهتر کار خود کمک نکند.
فقط لایه هایی که مجاور یکدیگر هستند می توانند ارتباط برقرار کنند. برنامه هایی که در لایه های بالاتر کار می کنند از مسئولیت اجرای کد در لایه های پایین تر آزاد هستند. به عنوان مثال، برای برقراری ارتباط با یک میزبان دور، کد برنامه فقط باید بداند که چگونه در لایه Transport درخواست ارسال کند. می تواند بدون درک طرح رمزگذاری اساسی داده های ارسال شده کار کند. این به لایه Physical بستگی دارد که آن را مدیریت کند. وظیفه انتقال داده های خام، که فقط یک سری از 0 و 1 است، و همچنین تنظیم نرخ بیت و تعریف اتصال، فناوری بی سیم یا کابل الکتریکی است که دستگاه ها را به هم متصل می کند.
پروتکل پنج لایه TCP/IP شامللایه کاربردی، لایه انتقال، لایه شبکه، لایه پیوند داده و لایه فیزیکیبیایید با این لایه های TCP/IP آشنا شویم.
1. لایه فیزیکی:لایه فیزیکی پیوند سیمی یا بی سیم واقعی بین دستگاه های یک شبکه را کنترل می کند. کانکتور، اتصال سیمی یا بی سیم بین دستگاه ها را تعریف می کند و داده های خام (0s و 1s) را همراه با تنظیم نرخ انتقال داده ارسال می کند.
2. لایه پیوند داده:یک ارتباط بین دو گره متصل فیزیکی در یک شبکه برقرار و در لایه پیوند داده قطع می شود. این کار را با تقسیم بسته های داده به فریم ها قبل از ارسال آنها در مسیر انجام می دهد. کنترل دسترسی رسانه (MAC) از آدرس‌های MAC برای پیوند دادن دستگاه‌ها و تعیین حقوق انتقال و دریافت داده‌ها استفاده می‌کند، در حالی که کنترل پیوند منطقی (LLC) پروتکل‌های شبکه را شناسایی می‌کند، خطاها را بررسی می‌کند و فریم‌ها را همگام‌سازی می‌کند.
3. لایه شبکه:اتصالات بین شبکه ها ستون فقرات اینترنت هستند. "لایه شبکه" فرآیند ارتباطات اینترنتی جایی است که این اتصالات با تبادل بسته های داده بین شبکه ها ایجاد می شود. لایه سوم مدل اتصال سیستم های باز (OSI) لایه شبکه است. چندین پروتکل از جمله پروتکل اینترنت (IP) در این سطح برای اهدافی مانند مسیریابی، آزمایش و رمزگذاری استفاده می شود.
4. لایه حمل و نقل:ایجاد ارتباط بین میزبان به میزبان مسئولیت لایه های شبکه است. در حالی که مسئولیت لایه حمل و نقل برقراری اتصال پورت به پورت است. ما با موفقیت از طریق تعامل لایه فیزیکی، لایه پیوند داده و لایه شبکه، داده ها را از رایانه A به B منتقل کردیم. پس از ارسال داده ها به رایانه A-to-B چگونه رایانه B می تواند تشخیص دهد که داده ها برای کدام برنامه منتقل شده است؟
بر این اساس، لازم است پردازش را از طریق یک پورت به یک برنامه خاص اختصاص دهیم. بنابراین، یک آدرس IP و شماره پورت می تواند برای شناسایی منحصر به فرد برنامه در حال اجرا میزبان استفاده شود.
5. لایه کاربردی:مرورگرها و کلاینت های ایمیل نمونه هایی از نرم افزارهای سمت سرویس گیرنده هستند که در لایه برنامه کار می کنند. پروتکل هایی در دسترس هستند که ارتباط بین برنامه ها و نمایش اطلاعات مفید را برای کاربران نهایی تسهیل می کنند. پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP)، پروتکل انتقال فایل (FTP)، پروتکل اداره پست (POP)، پروتکل انتقال نامه ساده (SMTP) و سیستم نام دامنه (DNS) همگی نمونه هایی از پروتکل هایی هستند که در لایه برنامه (DNS) کار می کنند. .