شرح مبسط للشبكات – مقدمة للبروتوكولات

خصائص بروتوكول التحكم بالارسال / بروتوكول الإنترنت (TCP/IP)
يعتبر هذا البروتوكول بروتوكول شبكات قياسي ومعتمد
ومعظم انظمه التشغيل للشبكات الحديثه والشبكات الكبرى تدعم (TCP/IP)
ويعتبر ايضاً العنصر الاساسي لاستخدام شبكة الانترنت والبريد الالكتروني
عملية الاتصال من خلال (TCP/IP) مصنفة الى اربع طبقات ، وكل طيقة منها
تقوم بوظيفة معينه .

طبقات بروتوكول (TCP/IP)
TCP/IP -LAYERS

1- طبقة البرامج ( APPLICATION LAYER)

(( HTTP,FTP))

2-طبقة النقل (TRANSPORT LAYER)

(( TCP,UDP ))

3- طبقة الانترنت(INTERNET LAYER)

((IP,ICMP,IGMP,ARP))

4- طبقة واجهة الشبكة (NETWORK INTERFACE LAYER )

((ATM, ETHERNET))

شرح مبسط كلا على حدى :

1- طبقة البرامج ( APPLICATION LAYER)

توجد طبقة البرامج في اعلى مستوى في مجموعة بروتوكول الـTCP/IP
بحيث تحتوي على كل التطبيقات والبرامج المساعدة والتي تمكن من دخول الشبكة.
البروتوكولات الموجوده في هذه الطبقة تقوم بوظيفة تهيئة وتبادل المعلومات الخاصة بالمستخدم
ومن الامثلة على خذخ البروتوكولات :

أ- بروتوكول نقل النصوص التشعيبية (Hypertext Transfer Protocol)

واختصاره ((HTTP ))
يستخدم بروتوكول الـHTTP في نقل الملفات المكونه للمواقع وصفحات الانرنت مثل صفحات الـ(HTML)

ب- بروتوكول نقل الملفات (File Transfer Protocol )

واختصارة (FTP)
يستخدم لنقل الملفات على الشبكة.

2-طبقة النقل (TRANSPORT LAYER)

تقدم هذه الطبقة امكانية طلب الاتصال وضمانه (بين الاجهزه المتصلة ببعض )
من امثلتة :

أ- بروتوكول التحكم بالارسال (Transmission control protocol )

واختصارة (TCP )

وهو عبارة عن بروتوكول يتحقق من وصول الارسال
وهو نوع من الـConnection- based ويحتاج الى انشاء جلسة عمل قبل ارسال البيانات بين الحواسيب.
كما يضمن وصول البيانات بترتيب وشكل صحيح حيث يتطلب اشعار (Acknowledgement ) من جهة الوصول الـDestination
اذا لم تصل البيانات يقوم الـTCP بارسالها مره ثانيه واذا تم الاستلام يأخذ شهادة الـ(Acknowledgement )ويقوم
بأرسال الدفعة التالية وهكذا ….

ب- بروتوكول وحدة بيانات المستخدم (User Datagram Protocol )

وإختصارة (UDP)

هذا البروتوكول من نوع الـNoconnection-Based
((connectionles)) بمعنى :
– الاتصال غير موثق (Unreliable )
– لاينشء جلسة عمل بين الحواسيب اثناء الاتصال
-لايضمن وصول البيانات مثل ما ارسلت به

بأختصار شديد .. هو عكس الـTCP.
لكن هذا البروتوكول له مميزات تجعل استخدامة مستحب في بعض الحالات
مثل عند ارسال بيانات جماعية عامة
او عند الحاجة الى السرعة .( لكنه سرعة بدون دقه في الارسال ‍! )
يستخدم في نقل الوسائط المتعددة مثل الصوت، الفيديو
لانها وسائط لاتحتاج الى الدقة في الوصول .
كما انه ذو فعاليه كبيرة وسريع الاداء

من اهم الاسباب التي أدت الى إنشاء البروتوكول UDP
– ان الارسال عبر هذا البروتوكول لا يتطلب الا القليل من التحميل والوقت
(لان رزم الـUDP – UDP Datagram لاتحتوي على كل المعطيات التي ذكرت مع البروتوكول TCP لمراقبة الارسال .
من ذلك كله نستنتج سبب تسميته بالاتصال غير الموثق ،،

3- طبقة الانترنت(INTERNET LAYER)

هذه الطبقة مسؤله عن تغليف الرزم في وحدات بيانات (packaging )
وتوجيهها Routing وتحديد العناوين Addressing

وهذه الطبقه تحتوي على اربع بروتوكولات اساسيه :

أ- بروتوكول الانترنت (Internet protocol -IP)

ب- بروتوكول ترجمة العناوين (Address Resolution Protocol -ARP)

ج- بروتوكول رسالة التحكم بالانترنت(Internet control Message Protocol -ICMP)

د- بروتوكول ادارة مجموعة الانترنت (Internet Group managment protocol -IGMP )

ولنشرح كل برتوكول بطريقه مبسطه :

أ- بروتوكول الانترنت (Internet protocol -IP)

يعد من اهم البروتوكولات لوجود عنصر العنونه الذي يستخدم لاعطاء كل حاسب على الشبكه رقما خاصا به
ويسمى عنوان انترنت IP Address وهو عنوان متفرد ليس له شبيه في النطاق الشبكي
يتميزالـIP بالتالي :

– التوجية Routing
– شطر الرزم وإعادة الرزم Packaging

فالتوجية Routing يقوم بفحص العنوان الموجود على الرزمه الـPackage ويعطيه تصريح تجول في ارجلء الشبكه
وهذا التصريح له مدة محدده(TIME TO LIVE) فأذا انتهت هذه الفترة الزمنيه ذابت تلك الرزمه ولم تعد تسبب ازدحام داخل الشبكه

وعمليه الـ تشطير الرزم وإعادة الرزم Packaging
تستخدم في التوليف بين بعض انواع الشبكات المختلفة مثل شبكة الـToken Ring وethernet
بسبب مالشبة التوكن رنق من سعة في نقل الاشارات لذلك وجب تشطيرها ثم إعادة تجميعها مره اخرى.

ب- بروتوكول ترجمة العناوين (Address Resolution Protocol -ARP)

مسئول عن تحديد عنوان بروتوكول IP وايجاد الـDestination بأستخدام عنوان MAC الموجود في الشبكه للـDestination
اذ يقوم الـIP عند استلام طلب الاتصال بحاسب ما يتوجة فورا الى خدمة الـARP وبسألة عن مكان هذا العنوان بالشبكه
ثم يقوم البروتوكول ARP بالبحث عن العنوان في ذاكرتة فإذا وجدة قدم خريطة دقيقة للعنوان
فاذا كان الحاسب بعيد (في شبكة بعيده ) يقوم الـARP بتوجية الـIP الى عنوان الموجة الـROUTER
ثم بعد ذلك يقوم هذا الموجه بتسليم الطلب لـARP حتى يبحث عن العنوان الفيزيائي MAC Address لرقم الـIP .

4- طبقة واجهة الشبكة (NETWORK INTERFACE LAYER )

مسئوله عن وضع البيانات المراد ارسالها في وسط الشبكه(NETWORK MEDIUM )
واستقبالها منه من الجهة المستقبله Destination
– تحتوي على جميع الاجهزة والتوصيلات الخاصة بربط الاجهزة في الشبكة مثل :
الاسلاك، الموصلات ، بطاقات الشبكه .
– تحتوي على بروتوكولات تحدد كيفية ارسال البيانات في الشبكة مثل بروتوكول :
-ATM
-Ethernet
-Token Ring

(( Port Addresses ))

بعد تعلمنا للبرامج (الطبقات الخاصه بـ TCP/IP )
يمكن لاي جهاز في الشبكة ان يحتوي على اكثر من برنامج (تطبيق )
متصل ببرنامج اخر ،او اكثر وفي اي عدد من الاجهزه الاخرى وفي نفس الوقت.
ولكي يستطيع الـTCP/IP ان يميز بين برنامج واخر لابد من ان بستخدم مايسمى بـPort (المنفذ )

نبذه بسيطه عن (المنفذ)
هو رقم يحدد او يعرف البرنامج في الشبكه.
ويكون معرف على TCP او على الـ UDP
وقيمه الارقام المعينه للمنفذ تتراوح مابين الـ0 (صفر ) الى الـ 65535 رقم
كما يوجد هناك عدد من المنافذ تم حجزها للاستخدام من قبل البرامج او التطبيقات المعروفه مثل :
تطبيقات الـFTP بروتوكول نقل البيانات الذي يستخدم منفذ رقم 20 او 21
تطبيقات الـHTTP يحيث يستخدم منفذ رقم 80.