הבנת תקשורת נתונים ברשת היא מורכבת. במאמר זה אדגים בקלות כיצד שני מחשבים מתחברים זה לזה, מעבירים ומקבלים מידע נתונים גם עם פרוטוקול חמש השכבות Tcp/IP.
מהי תקשורת נתונים?
המונח "תקשורת נתונים" משמש לתיאור העברת מידע ממיקום אחד לאחר באמצעות מדיום כגון חיבור חוטי. כאשר כל המכשירים המחליפים נתונים נמצאים באותו בניין או בקרבת מקום, אנו אומרים שהעברת הנתונים היא מקומית.
בהקשר זה, ל"מקור" ול"מקבל" יש הגדרות פשוטות. מקור מתייחס לציוד להעברת הנתונים, בעוד שמקלט מתייחס למכשיר מקבל הנתונים. מטרת תקשורת הנתונים אינה יצירת מידע במקור או ביעד, אלא העברת נתונים ותחזוקת הנתונים במהלך התהליך.
מערכות תקשורת נתונים משתמשות לעתים קרובות בקווי העברת נתונים כדי לקבל נתונים ממקומות רחוקים ולשלוח תוצאות מעובדות בחזרה לאותם מקומות רחוקים. התרשים באיור נותן סקירה מקיפה יותר של רשתות תקשורת נתונים. טכניקות תקשורת הנתונים הרבות הנמצאות כיום בשימוש התפתחו בהדרגה, בין אם כשיפור לטכניקות תקשורת נתונים קיימות בעבר או כתחליף להן. ואז יש את שדה המוקשים המילוני שהוא תקשורת נתונים, הכוללת מונחים כמו קצב העברת נתונים, מודמים, נתבים, LAN, WAN, TCP/IP, אשר ISDN, וחייבים לנווט כאשר מחליטים על אמצעי שידור. כתוצאה מכך, חשוב להסתכל אחורה ולטפל במושגים הללו ובהתפתחות טכניקות תקשורת הנתונים.
TCP/IP פרוטוקול חמש שכבות:
כדי להבטיח ש-TCP/IP מתפקד כהלכה, עלינו לספק את המינימום המינימלי של נתונים שהוא דורש בפורמט המובן באופן אוניברסלי ברשתות. ארכיטקטורת חמש השכבות של התוכנה מאפשרת את הפורמט הזה.
TCP/IP משיג את היסודות הדרושים כדי להעביר את הנתונים שלנו ברחבי הרשת מכל אחת מהשכבות הללו. הפונקציות מאורגנות כאן ב"שכבות" ספציפיות למשימה. אין תכונה אחת בדגם הזה שאינה מסייעת ישירות לאחת מהרבדים הרבים בביצוע עבודתו טוב יותר.
רק שכבות שצמודות זו לזו יכולות לתקשר. תוכניות הפועלות בשכבות גבוהות יותר משוחררות מאחריות לביצוע קוד בשכבות נמוכות יותר. כדי ליצור חיבור עם מארח מרוחק, למשל, קוד האפליקציה רק צריך לדעת איך לבצע בקשה בשכבת התחבורה. זה יכול לפעול מבלי להבין את ערכת הקידוד הבסיסית של הנתונים הנשלחים. זה תלוי ברובד הפיזי לטפל בזה. היא אחראית על העברת נתונים גולמיים, שהם רק סדרה של 0 ו-1, כמו גם ויסות קצב סיביות והגדרת החיבור, הטכנולוגיה האלחוטית או הכבל החשמלי שמחבר את המכשירים.
פרוטוקול חמש השכבות TCP/IP כולל אתשכבת יישומים, שכבת תחבורה, שכבת רשת, שכבת קישור נתונים ושכבה פיזית, בואו ללמוד על שכבות TCP/IP זו.
1. רובד פיזי:השכבה הפיזית מטפלת בקישור החוטי או האלחוטי בפועל בין התקנים ברשת. הוא מגדיר את המחבר, את החיבור הקווי או האלחוטי בין המכשירים, ושולח את הנתונים הגולמיים (0 ו-1) יחד עם ויסות קצב העברת הנתונים.
2. שכבת קישור נתונים:חיבור בין שני צמתים מחוברים פיזית ברשת נוצר וניתוק בשכבת קישור הנתונים. זה עושה זאת על ידי חלוקת מנות נתונים למסגרות לפני שליחתן לדרכן. בקרת גישה למדיה (MAC) משתמשת בכתובות MAC כדי לקשר התקנים ולציין זכויות לשידור ולקבל נתונים, בעוד שבקרה לוגית (LLC) מזהה פרוטוקולי רשת, מבצעת בדיקת שגיאות ומסנכרנת מסגרות.
3. שכבת רשת:חיבורים בין רשתות הם עמוד השדרה של האינטרנט. "שכבת הרשת" של תהליך התקשורת באינטרנט היא המקום שבו חיבורים אלה נעשים על ידי החלפת מנות נתונים בין רשתות השכבה השלישית של מודל החיבור בין מערכות פתוחות (OSI) היא שכבת הרשת. מספר פרוטוקולים, כולל פרוטוקול האינטרנט (IP), משמשים ברמה זו למטרות כגון ניתוב, בדיקות והצפנה.
4. שכבת תחבורה:כדי ליצור חיבור בין מארח למארח יש אחריות על שכבות הרשת. בעוד שכבת התחבורה האחריות היא ליצור חיבור נמל לנמל. העברנו בהצלחה את הנתונים ממחשב A ל-B באמצעות אינטראקציה של שכבה פיזית, שכבת קישור נתונים ושכבת רשת. לאחר שליחת נתונים למחשב A-to-B כיצד מחשב B יכול לזהות עבור איזו אפליקציה מועברים הנתונים?
בהתאם לכך, יש צורך להקצות עיבוד ליישום מסוים דרך יציאה . לפיכך, ניתן להשתמש בכתובת IP ומספר יציאה כדי לזהות באופן ייחודי את התוכנית הפועלת של המארח.
5. שכבת יישום:דפדפנים ולקוחות דוא"ל הם דוגמאות לתוכנות בצד הלקוח הפועלות בשכבת האפליקציה. זמינים פרוטוקולים המקלים על תקשורת בין תוכניות והצגת מידע שימושי למשתמשי קצה. Hypertext Transfer Protocol (HTTP), פרוטוקול העברת קבצים (FTP), Post Office Protocol (POP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) ומערכת שמות דומיין (DNS) הם כולם דוגמאות לפרוטוקולים הפועלים בשכבת היישום (DNS) .