هذه المقالة خاصة بـ عبدالكريم ابن محمد عضو في منتديات ستار تايمز وتم نقلها هنا خوفا من ضياعها مستقبلا
بسم الله الرحمن الرحيم
اعضاء وزوار منتدانا الكريم منتدى تنادل الخبرات
TCP/IP موضوع اليوم هو عبارة عن تقرير شامل حول البرتوكول
الى الاخ الصديق ومشرفنا الغالي
DR-Hicham
مقدمة
يمثل TCP/IP من الناحية العلمية مجموعة من الوسائل التي تمكن الحواسيب المشبكة من الاتصال فيما بينها ، بصرف النظر عما اذا كانت تنتمي الي الشبكة ذاتها او إلي شبكات منفصلة ، وما اذا كانت من نوع واحد او من انواع مختلفة ، ويمثل TCP/IP مجموعة من المعايير القياسية، المستقلة عن منصات العتاد التي يؤمن الاتصال فيما بينها، وهو يجسر الفجوة بين الحواسيب ونظم التشغيل والشبكات المختلفة، و TCP/IP كذلك البروتوكول الذي يحرك شبكة الانترنت العالمة التي يعود اليهاا الفضل الأساسي في شهرته الواسعة ... تقوم بروتوكولات TCP/IP علي تقنية Packet Switching تبديل الرزم ... وتبديل الرزم تعني تقسيم البيانات الي رزم Packet منفصلة وحيدة الهوية التي تشكل بعد جمعها البيانات كليا ..
تاريخ TCP/IP
في السبعينيات قامت وكالة مشروع الأبحاث المتطورة ARPA بتطوير تقنية تبديل الرزم وتم ربطها ب Network Control Protocol NCP بروتوكول التحكم في الشبكة ..
ولم تكن TCP بروتوكول التحكم في النقل نشرت بعد في وثائق RFC ( اقرا الشرح حول RFC وهي وثائق تشرح وتحدد قياسيات انترنت ) ... الا سنة 1981 ( راجع الوثيقة رقم 793 و 791 ) ...
وطور بروتوكول TCP/IP نتيجة لأبحاث مولتها وكالة مشروع الأبحاث المتطورة ARPA التابعة للحكومة الأمريكية في مطلع السبعينيات ، وبفضل بروتوكول TCP/IP أضبح بإمكان شبكات البحوث العلمية حول العالم أن تتصل، لتشكل فيما بينها شبكة افتراضية يشار إليها باسم InternetWork ، وتعتبر هذه الشبكة الافتراضية النموذج الاول لشبكة انترنمت بعد أن تحول الخليط الذي كان قائما من الشبكات والذي عرف باسم ARPAnet إلي العمل وفقا لبروتوكول TCP/IP ، وأصبحت الشبكة الناتجة العمود الفقري لشبكة إنترنت التي نعرفها اليوم .
أساسيات TCP/IP
يمثل الاختصار TCP/IP العبارة Transmission Control Protocol/Internet Protocol أي بروتوكول التحكم بالنقل / بروتوكول انترنت . ويعرف البروتوكول في مصطلحات الشبكات بأنه طريقة قياسية متفق عليها ، تتيح لحاسوبين تبادل البيانات، ويتألف TCP/IP من بروتوكولات عديدة تربو علي المائة ، ولذلك كثيرا ما يشار اليها بعبارة مجموعة TCP/IP ، حيث يشكل TCP و IP البروتوكولين الأساسين في المجموعة .
تمثل برمجيات TCP/IP التي تركبها علي حاسوبك، تجسيدا محددا لهذا البروتوكول ملائما خصيصا لمنصة العتاد التي تستخدمها، وتتضمن هذه البرمجيات عادة برامج تطبيقية عالية المستوي مثل FTP ( بروتوكول نقل الملفات ) والذي يسمح للمستخدمين بإنجاز نقل الملفات عبر الشبكة، من خلال سطر الأوامر المستخدم لنظام التشغيل المستخدم في أجهزتهم ..
البروتوكول PROTOCOL
هو اللغة التي تتخاطب بها أجهزة الكمبيوتر المتصلة عبر الشبكة، بهدف تبادل المعلومات. وإذا أردنا تعريف البروتوكول بلغة تقنية، نقول أنه وصف رسمي لهيئات الرسائل والقواعد التي يجب على كمبيوترين اتباعها لتبادل تلك الرسائل. تستطيع البروتوكول وصف تفاصيل البنية التحتية للواجهة البينية بين كمبيوترين اتباعها لتبادل تلك الرسائل. تستطيع البروتوكولات وصف تفاصيل البنية التحتية للواجهة البينية بين كمبيوترين ( مثل ترتيب البتات والبايتات المرسلة عبر الأسلاك ). وتستطيع أيضاً، وصف عمليات التبادل التي تجري بين البرامج على مستوى البنية الفوقية ( مثل الطريقة التي يتبادل بها برنامجان، الملفات عبر إنترنت )
السبب الذي يجعل من TCP/IP مهما للغاية هذه الأيام هو أنه يسمح للشبكات المستقلة بالاتصال مع إنترنت، أو الاتصال مع بعضها لشتكل شبكات إنترانت خاصة، تتصل الشبكات المكونة لإنترانت فيزيئيا بواسطة أجهزة تسمي الموجهات Router أو موجهات IP . والموجه هو حاسوب قوم بنقل رزم من البيانات من حاسوب لآخر .
تنتقل المعلومات ضمن شبكة إنترانت العاملة وفق بروتوكول TCP/IP في وحدات منفصلة تسمي رزم IP (IP PACKET ( أو جزئيات بيانات IP (IP Datagrams)
وتؤمن برمجيات TCP/IP الاتصال بين أي حاسوبين متصلين الي شبكة تعمل وفقا لهذا البروتوكول . ويخفي بروتوكول TCP/IP عمليا الموجهات ومعمارية الشبكة ويجعل كل شيء يبدو كشبكة كبيرة واحدة . وكما أن الصلة إلي شبكة Ethernet تعرف بواسطة هوية Ethernt ID بطول 48 بت، وكذلك فإن الوصل إلي انترانت يعرف بواسطة عنوان IP بطول 32 بت، ويعبر عن هذا العنوان بواسطة أعداد عشرؤية منقطة مثل 128.2.3.44
وعند إسناذ عنوان IP لحاسوب بعيد يممكن لحاسوب مرتبط إلي إنترانت او إنترنت أن يرسل البيانات إلي ذلك الكمبيوتر تماما كما لو أن الحاسوبين بين جزء من الشبكة الفيزيائية نفسها ...
يقدم TCP/IP حلا لمسئلة إمكانية تبادل البيانات بين حاسوبين متصلين إلي الانترانت ذاته ، ولكنها ينتميان إلي شبكات فيزيائية مختلفة، وياتي حل هذه المسئلة في أجزاء متعددة بحيث يؤدي كل عضو من عائلة TCP/IP نصيبه في حل جزء من المسئلة
يرسل بروتوكول IP وهو البروتوكول الأهم في طاقم TCP/IP رزم بيانات IP عبر الانترانت، ويتطلب ذلك القيام بعملية هامة للغاية تسمي التوجيه Routing أي اختيار الممر الذي ستسلكه رزم البيانات عبر الشبكة للوصول من A إلي B .
ويمثل TCP بروتوكول المستوي الأعلي الذي يسمح لتطبيقات منفذة علي حواسيب مضيفة مختلفة بتبادل تيارات Streams من البيانات ، ويقسم بروتوكول TCP تيارات البيانات إلي كتل تسمي مقاطع TCP Segments ويقوم بنقل هذه المقاطع مستخدما بروتوكول IP .
وفي معظم الحال ترسل كل قطعة TCP بواسطة رزمة البيانات IP وحيدة، ولكن عند الضرورة يقوم بروتوكول TCP بتقسيم المقطع إلي عدة رزم بيانات IP ، بحيث تصبح متوافقة مع إطارات البيانات الفيزيائية التي تحمل البينات والبايتات بين الحاوسيب المضيفة علي الشبكة , بما أن بروتوكول IP لا يضمن وصول رزم البيانات بالترتيب ذاته الذي ارسل به، يقوم بروتوكول TCP بتجيمع مقاطع TCP في الطرف الآخر ليشكل منها تيار بيانات متصلا، يعتبر كل من FTP و telnet مثالا مألوفا لتطبيقات TCP/IP المعتمدة علي TCP ويمثل بروتوكول UDP عضوا آخر مهما في مجموعة TCP/IP وهو بروتوكول رزم بيانات المستخدم، وهو مشابه لبروتوكول TCP لكنه أكثر بدائية، يعتبر TCP بروتوكولات موثوقا لأنه يقوم بالتحري عن الاخطاء المحتملة Error Checking وإجراءات المصافحة handshaking اللازمة للتأكد من ان البيانات تصل سليمة إلي هدفها ..
ولا يعتبر بروتوكول UPD موثوقا لأنه لا يضمن وصول رزم البيانات بالترتيب الذي أرسلت به أو يضمن حتي مجرد وصولها، وإذا كانت الموثوقية مطلوبة فإن تحقيقها يقع علي عاتق التطبيق المعني . ومع ذلك يبقي لبروتوكول UDP مكانه في عالم TCP/IP وثمة عدد من التطبيقات التي تستخدمه . ويعد بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة SNMP المتوفر مع معظم أدوات TCP/IP أحد تطبيقاتا بروتوكول UDP
تلعب بروتوكولات أخري أدوارا ها أقل بروزا لكنها لا تقل أهمية عن غيرها في تشغيل شبكات TCP/IP . فمثلا يترجم حل شيفرة العنوان ARP عنوان IP إلي عنوان شبكة فيزيائي ، مثل عناوين إيثرنت، وهناك بروتوكول حل شيرة العنوان العكسي RARP وهو يؤدي الوظيفة المعاكسة أي أنه يحول العنوان الفيزيائي إلي عنوان IP . أما بروتوكول رسائل التحكم بإنترنت ICMP فهو بروتوكول داعم يستخدم IP لإيصال معلومات التحكم، وتلك المتعلقة بحصول خطأ أثناء نقل رزم IP ، إذا لم يكن الموجه قادرا مثلا علي إرسال رزم بيانات IP يقوم باستعمال ICMP لإعلام المرسل بوجود مشكلة .
تنقسم البروتوكولات بشكل عام الى قسمين :
1- Connection-Oriented .
2- Connectionless.
يقوم البروتوكول من النوع الأول Connection-Oriented بإعداد اتصال مباشر يسمى دائرة ظاهرية أو افتراضية Virtual Circuit بين الأجهزة المتصلة في الشبكة .
و يحقق هذا الإتصال المباشر موثوقية عالية لتسليم البيانات و لكنه قد يؤدي الى بطئ في عمل و أداء الشبكة .
يعتبر بروتوكول Transmission Control Protocol)TCP) مثالا واضحا على البروتوكولات محددة وجهة الإتصال Connection-Oriented .
بينما البروتوكولات من النوع الثاني Connectionless فإنها لا توفر اتصالا مباشرا مع الكمبيوتر المستقبل قبل إرسال البيانات، مما يعني أن البيانات تنتقل بسرعة أكبر مما يحسن من أداء الشبكة، و لكن هذه الطريقة ليست تامة الموثوقية نظرا لأنه لا سبيل لمعرفة فيما إذا حدثت أخطاء أثناء الإرسال أم لم تحدث .
يعتبر بروتوكول UDP مثالا واضحا على البروتوكولات عديمة الإتصالConnectionless .
TCP/IP معمارية الطبقات وISO/OSI
عند مناقشة معماريات الشبكة، غالبا ما يستخدم مصمموا الشبكات نموذج ISO/OSI
منظمة المقاييس العالمية / وصل الانظمة المفتوحة Open System Interconnection ذا الطبقات السبع، حيث تمثل كل طبقة في النموذج مستوي من فعاليات الشبكة، ونجد في القعر الطبقة الفيزيائية Physical Layer والتي تمثل الوسط الفيزيائي الذي تنتقل المعلومات من خلاله أي كابلات التشبيك، وتتوضع فوق تلك الطبقة طبقة توصيل البيانات Data-Link Layer والتي توفر خدماتها بواسطة بطاقات الشبكة، الطبقة الأعلي هي طبقة التطبيقات Application Layer التي تنفذ فيها برامج التطبيقات العاملة في بيئة الشبكة .
العملية الكاملة لنقل البيانات على الشبكة تمر بمجموعة من الخطوات، و في كل خطوة معينة تنفذ مهام محددة لا يمكن تنفيذها في خظوة أخرى، و لكل خطوة بروتوكول محدد أو مجموعة بروتوكولات في طبقة محددة تحدد كيفية تنفيذ المهام المتعلقة بهذه الخطوة، كما أن هذه الخطوات تكون متشابهة لكل جهاز على الشبكة، كما يجب ملاحظة أن الجهاز المرسل يقوم باتباع هذه الخطوات من الأعلى الى الأسفل بينما يقوم الجهاز المستقبل باتباع هذه الخطوات بشكل معكوس من الأسفل الى الأعلى ..
يوضح الشكل الرسمي مخطط TCP/IP مع نموذج ISO/OSI
ويوضح الشكل كذلك البنية الطبقية لبروتوكول TCP/IP ويظهر العلاقة بين نواة البروتوكولين . عند نزول مطقع بيانات من شبكة التطبيقات إلي بطاقة التشبيك، فإنها تنتقل عبر واحدات TCP/IP المتتالية ويتم رزمها بالمعلومات التي تتطلبها وحدة TCP/IP المناظرة في الطرف الآخر، في كل خطوة من المسار وتكون عند وصول البيانات إلي بطاقة التشبيك وعلي شكل إطار Frame ايثرنت قياسي
وتقوم برمجيات TCP/IP في الجهة المستقبلة بإعادة تشكيل البيانات الاصلية للتطبيق المستقبل وذلك بالتقاط أطر ايثرنت وتمريرها عبر مكدس TCP/IP ، وتتمثل أفضل الطرق لفهم TCP/IP من الداخل باستخدام برامج من نوع Sniffer ( مقتفي الأثر ) للنظر داخل الإطارات التي تجول حول الشبكة . وملاحظة المعلومات المضافة من قبل وحدات TCP/IP المتعددة .
لتصوير الدور الذي يلعبه TCP/IP في العالم الحقيقي للشبكات لننظر إلي ما يحدث عند قيام برنامج تصفح الشبكى Web الذي يستخدم بروتوكول نقل النص المتشعب HTTP باسترجاع صفحة البيانات بهيئة HTML من مزود شبكة Web في انترنت .
يستخدم مصفح الشبكة تجريدا برمجيا عالي المستوي، يسمي المقبس Socket لتشكل وصلة افتراضية إلي المزود ولاسترجاع صحفة Web يرسل المتصفح الشبكة امر GET بلغة HTTP إحضار إلي المزود ، وذلك بكتابة الامر الي المقبس فتقوم برمجيات المقبس بدورها باستخدام بروتوكول TCP لإرسال البتات والبايتات المشكلة لامر GET إلي مزود Web ويقسم TCP البيانات ويمرر المقاطع المنفردة إلي وحدة IP التي ترسلها بدورها علي شكل رزم بيانات إلي مزود Web إذا كان متصفح الشبكة والمزود متصلين بشبكات فيزيائية مختلفة ( كما هي الحال عادة ) فعندها تذهب رزم البيانات من شبكة إلي أخري ، إلي حين وصولها إلي الشبكة التي يتصل بها المزود فيزيائيا وتسلم رزم البيانات بالنتيجة إلي المستقبل ويعاد تشكيلها بحيث تدور بالنسبة لمزود Web الذي يقرأ كتل البيانات بتنفيذ عملية القراءة من المقبس كتيار مستمر من البيانات ويبدو ظهور البيانات المكتوبة الي المقبس في احدي النهايات، عند النهاية الأخري بالنسبة للمزود ولمتصفح الشبكة، وكأنه يتم بفعل سحري، لكن في الأعماق تحثل كل أصناف التفاعلات المعقدة،، لخلق الانطباع بحصول تدفق متصل للبيانات عبر الشبكة .
ومجمل ما يقوم به TCP هو تحويل عدد كبير من الشبكات الصغيرة إلي شبكة كبيرة وتقديم كافة الخدمات والتطبيقات اللازمة للاتصال بين هذه الشبكات ، عبر شركة إنترنت الناتجة عن هذا الوصل .
نموذج ل ISO/OSI.
بروتوكولات TCP/IP في الحقيقة تحتوي علي بروتوكولات عدة تتوضع في نموذج مكدس Protocol Stack ) Stack هي مجموعة من البروتوكولات المتكاملة في عملها معا، و كل طبقة في هذه المجموعة تحتوي على بروتوكول مختلف يقوم بوظيفة مختلفة )
علي شكل طبقات Layers يجب أن ينظم عمل البروتوكولات المختلفة حتى لا يحدث أي تعارض أو نقص في عملها .
يطلق على تنظيم المهام بين البروتوكولات المختلفة اسم Layering
ويطلق مصطلح Binding على الطريقة التي يتم بها ربط البروتوكولات و ترتيبها معا لتكوين Protocol Stack .
الطبقة السابعة - التطبيقات Application
الطبقة السادسة – التمثيل Representation
الطبقة الخامسة – الجلسة Session
الطبقة الرابعة – النقل Transport
الطبقة الثالثة الشبكة Network
الطبقةا لثانية - وصل البيانات Data Link ( تحتوي علي طبقتين فرعييتن MAC و LLC )
الطبقة الاولي - الطبقة الفيزيائية Physical
كيف يعمل الطبقات ؟
كل طبقة من طبقات مكدس OSI مسئولة عن وظيفة معينة او مجموعة وظائف . الطبقة الثلاث الأعلي( طبقة التطبيقات حتي الجلسة ) عادة تدار من قبل التطبيق نفسها، وبذلك المستخدم لديه بعضا من التحكم . اما باقي 4 طبقات عادة تدار من قبل الحاسوب نفسها .
من الصعب جدا اكتشاف مالذي يفعله المكدس من في الطبقات السفلي ، ولكن هناك منطقة داكنة بين الطبقات العليا والسفلي ولكن كل طبقة تؤثر في غيرها ..
....
تبادل البيانات
يحدث في كل طبقات نموذج OSI تبادل للمعلومات فيما بين الطبقات.. معلومات عن الطبقة الحالية تضاف إلي ترويسة أو ذيل الرزمة قبل تسليمها الي الطبقة التالية،
والطبقة التالية بدورها تضيف معلومات بنفس الشكل هكذا دواليك ....
واضافة معلومات الي الرزمة تسمي تغليف Encapsulation ، والطبقة الوحيدة التي لا تقوم بإضافة معلومات إلي الرزمة هي الطبقة الفيزيائية . عندما يستقبل الجهاز المرسل اليه رزمة، تقوم بجرد معلومات كل طبقة في نفس الطبقة ( طبقة الجلسة تقوم بجرد معلومات المضافة من قبل طبقة الجلسة في الجهاز المرسل ) وتمرر الباقي الي الطبقة التالية ... حتي تصل إلي طبقة التمثيل والطبقة تمرر الرزمة علي شكل البيانات الاصلية ( بدون المعلومات الترويسية ) ....
طبقة التطبيقات
طبقة التطبيقات الطبقة الوحيدة التي يتفاعل معها المستخدم ، وهي تقدم الخدمات مباشرة إلي التطبيقات . طبقة التبيطقات يمكنها فحص الموارد المتبقية، تزامن الاتصال، وتعريف اطراف الاتصال .. وتطبيقات TCP/IP العاملة في هذه الطبقة .. FTP ، Telnet ، SMTP ، POP3 ..
طبقة التمثيل ..
طبقة التمثيل الطبقة الوحيدة التي يمكنها تغيير البيانات في الرزمة .وهي تهتم بتفاصيل التشفير والتحويل والتأكد من أن البيانات المرسلة إلي الطرف الآخر صالح للتعامل والقراءة في الطرف الآخر .. وانواع البيانات في هذه الطبقة تشمل JPEG,GIFF,TIFF, DOC,MPEG, MP3 ..
عملية ضغط وتشفير البيانات قبل ارسال الرزمة تتم في هذه الطبقة ...
طبقةالجلسة ...
هذه الطبقة تتولي انشاء الاتصال وقطعها بين طبقة التمثيل
والخدمات التي تقوم بالطلبيات والاجابة علي الطلبيات تتم ادارتها بواسطة البروتوكولات الموجودة في هذه الطبقة وهي تشمل بروتوكول معلومات المطقة Zone Information Protocol/ZIP, بروتوكول التحكم في الجلسة Session Control Protocol/SCP و خدمة AppleTalk التي تدير خدمة ربط الأسماء ...
طبقة النقل :
طبقة النقل مسئولة عن توفير نقل موثوق للمعلومات عبر الشبكات ...
وهي تكسب موثوقية الاتصالات بطرق الآتية :
1 - التحكم في التدقف dataflow control : وذلك حتي تكون سرعة ارسال البيانات من المرسل اسرع من سرعة معالجة المستقبل لها .....
2 – المزج Multiplexing ،، لتمكين البيانات القادمة من تطبيقات مختلفة ان تتوضع في وصلة وحيدة .
3 - انشاء دوائر ظاهرية Virtual Cuirct بين المضيفات المتصلة، حيث يتم انشاءها وفصلها من قبل هذه الطبقة ..
4 : فحص الأخطاء Error checking من أجل الاخطاء الواقعة أثناء النقل ..
5 : طلب ارسال البيانات التالفة ...
والبروتوكول الأساسي في مجموعة TCP/IP والقابعة في هذه الطبقة هي بروتوكول TCP نفسها ... والفرق بين TCP و UDP التي تعتبر من بروتوكولات هذه الطبقة، الفرق بينهما فخص الأخطاء وتصحيحها .... ولذلك تعتبر TCP بروتوكولا موثوقا، اما UDP فبروتوكول غير موثوق ...
منطقيا كل مضيف ( حاسوب ) يمكنه التعامل مع 65,536 منفذ (Port (2^16 من أجل TCP و UDP . وكل منفذ يمكن الوصول اليه من قبل برنامج واحد في وقت واحد. فمثلا مزود telnet يعمل مع منفذ TCP رقم 23، واذا كان المنفذ مشغول من طرف Telnet فلا يستطيع استخدامها برامج اخري . وبعض المنافذ من الممكن أن تكون مستعملا لأكثر من برامج مثل منفذ 53 الذي يستعمله مزود DNS وحصان طروادة الشهيرة Back Orifice ، يراقب منفذ معيا من اجل وصول البيانات او طلب التعامل من جهات اخري . والبرامج مثل PcAnyWhere يعمل في هذا النمط .
ولكن اذا أراد مدير الشبكة قيد استخدام Telnet من الممكن ربطه بمنفذ آخر غير المنفذ القياسي 23 .
بعض المنافذ العامة .
منافذTCP
21 - FTP
23 - Telnet
25 - SMTP
53 - DNS
منافذUDP
53 - DNS
69 - TFTP
161 - SNMP
520 - RIP
طبقة الشبكاتNetwork Layer
طبقة الشبكات يسمح بدمج وصلات معلومات متعددة في وصلة واحدة ...
عادة بروتوكول هذه الطبقة تعتبر بروتوكولات التوجيه Routing ومع ذلك هناك بروتوكولات اخري في هذه الطبقة . من بروتوكولات التوجيه :
Internet Protocol/IP و Border Gateway Protocol/BGP ، Open Shortest Path First/OSPF ، Routing Information Protocol/RIP, Automatic Route discovery subsets of the IP Protocol
العناوين المنطقية Logical Addresses
العنوان المنطقي عنوان تعطي لبطاقة واجهة الشبكة، وبذلك يتمكن مدير الشبكة من معرف الشبكة التي ينتمي اليها حاسوب ما .
ويسمح أيضا بتوفير مضيف متعدد العناوين( التي تملك عنوان بروتوكول طبقة الشبكة ) التي بامكانه العمل بجسر للشبكة .
طبقة ربط البياناتData Link Layer
وظيفة هذه الطبقة تقديم سبيل موثوق من اجل نقل البيانات في الشبكة، ويستخدم عنونة فيزيائية من ترحيل البيانات الي العالم الخارجي. وهذا الطبقة ايضا تستيطع تعريف طوبولوجيا الشبكة .
في الحقيقة هذه الطبقة تتكون من طبقتين فرعييتن
الطبقة الفرعيةThe LLC Sublayer
طبقة التحكم في الربط المنطقي LLC تدير اكثر من اتصالات في وصلة شبكة وحيدة. والمواصفات تم تحديدها في IEEE 802.2 والمواصفات تدعم الاتصال connectionless and connection oriented services.
الطبقة الفرعيةThe MAC Sublayer
طبقة التحكم في الوصول تدير في وصول البروتوكول الي وسيط فيزيائي ( العتاد) مثل كبل ايثرنت . مواصفات IEEE MAC تعرف عناوين MAC التي تعرف بالعنوان الفيزيائي والتي تمكن اكثر من جهاز في هذه الطبقة ؟ .
العناوين الفيزيائيةPhysical Addresses
العنوان الفيزيائي هو عنوان موجود في بطاقات مثل بطاقة ايثرنت، ويشبه الرقم التسلسلي .وهو بطول 6 بتات ويمثل بالستعشري . واول ثلاث بايتات تستخدم للتعريف علي منتج البطاقة . وهذه البايتات الثلاث تدمج مع البايتات الباقية وتنتج منها رقم معرف فريد للبطاقة . واذا نظرت في بطاقة واجهة الشبكة NIC سوف تري رقما مثل هذه 1 A 4F 33 FF A3 B0 . واذا كان هذا الميزة غير موجودة في البطاقة، فالطريقة الوحيدة من اجل توجيه البيانات عبر الشبكات هو اعطاء كل جهاز عنوانا TCP/IP او IPX/SPX فريدة .
الطبقة الفيزيائيةThe Physical Layer
هذه الطبقة مسئولة عن الحصول علي تدفق البتات ووضعها في الطريق في العتاد الشبكي .
والطبقات الفيزيائية Physical ، ربط المعلومات Data-Link ، والشبكة NetWorking كل هذه الطبقة ليست خاصة بالشبكة من نوع LAN بل توجد في الشبكات واسعة النطاق WAN ايضا .
المجموعة TCP/IP وطبقاته
تكلمنا عن طبقات ISO/OSI وأقسامها ( تشمل كل مكونات الشبكة وليست البروتوكولات فقط ) ، والآن نتكلم عن الطبقات الخاصة بعائلة TCP/IP اي طبقات البروتوكولات ....
مجموعة بروتوكولات TCP/IP بحد ذاتها تم تطويرها في شكل طبقات كل طبقة مسؤولة عن جزء معين في عملية الاتصال ككل.. وكل طبقة تضم المزيج من البروكولات في هذه المجموعة .. وهي اربع طبقات كما يلي
Application Layer Telnet, FTP, e-mail, LPD SNMP TFTP SNMP Xwindow etc.
Host to Host/Transport Layer TCP, UDP
Internet Layer IP RFC791, ICMP RFC792, IGMP, ARP,RARP
Network Access Layer device driver and interface card, RFC894 – Ethernet/ Fast Ethernet, Token Ring,FDDI
DoD-TCP/IP Suit Model OSI Reference Model
طبقة التطبيقات
طبقة المعالجة والتطبيقات طبقة التمثيل
طبقة الجلسة
طبقة النقل المضيف - المضيف
طبقة الشبكة الانترنت
الوصول الي الشبكة طبقة وصل البيانات
الطبقة الفيزيائية
نلاحظ ان OSI تضم طبقات زائدة لا تدخل في ضمن البروتوكولات ...
يمكننا تقسيم البروتوكولات حسب : J وظيفتها الى ثلاث أقسام ( وليست الطبقات (
1 - بروتوكولات تطبيقات Application Protocols.
2 - بروتوكولات نقل Transport Protocols.
3 - بروتوكولات شبكة Network Protocols.
تعمل بروتوكولات التطبيقات في الطبقات العليا من Protocol Stack و تتلخص مهمتها في تبادل البيانات و تحقيق التفاعل بين التطبيقات و من أمثلتها :
Server Message Block ( SMB)
Novell's NetWare Core Protocols ( NCPs)
File Transfer Access and Management Protocol ( FTAMP)
و من بروتوكولات التطبيقات الخاصة بالإنترنت :
File Transfer Protocol ( FTP)
Telnet
أما بروتوكولات النقل فتستخدم لتوفير جلسات الإتصال بين الكمبيوترات على الشبكة و هي مسئولة عن صيانة جودة و دقة المعلومات المنقولة بين الأجهزة، و من أمثلتها :
الجزء الناقل من بروتوكول ميكروسوفت NWLink.
الجزء الناقل من بروتوكول NetBEUI
Sequenced Packet Exchange ( SPX)
Transmission Control Protocol( TCP)
بينما تقدم بروتوكولات الشبكة خدمات ربط Link Services و تتلخص مهامها بما يلي :
1- عنونة و توجيه المعلومات Adressing/Routing.
2- البحث عن إخطاء في عملية الإرسال Error checking.
3- التعامل مع طلبات إعادة الإرسال .
4- تحديد قوانين الإتصال في بيئات محددة من الشبكات مثل إثرنت و Token Ring.
من الأمثلة على هذه البروتوكولات ما يلي :
Internet Protocol ( IP)
Internetwork Packet Exchange ( IPX)
وكل طبقة لديها عمل معين
1 - طبقة الوصل
واحيانا تدعي طبقة ربط البيانات Dara-Link Layer او طبقة واجهة الشبكات Network Interface Layer تشمل عادة المشغل device driver في نظام التشغيل وتقابل بطاقة واجهة الشبكة في الحاسوب. والاثنين معا تعالج كل ما تتطلب التعامل مع العتاد والوسائط ( الاسلاك الخ ) ...
2 - طبقة الشبكات
تدعي احيانا Internet layer تعالج حركة الرزمة مسيرتها في الشبكة مثل توجيه الرزم، وبروتوكولات مثل
IP/Internet Protocol, ICMP/Internet Message Control Protocol,
IGMP/Internet Group Management Protocol تخدم في هذه الطبقة مثلا ...
3 - طبقة النقل
تقوم بمعالجة سير البيانات Flow of data بين الطرفين وتقدمها لطبقة التطبيقات التي فوقها .. وفي الحقيقة هناك نوعان من بروتوكول النقل TCP و UDP .
4 - طبقة التطبيقات
تقوم بمعالجة تفاصيل البرامج ... مثل telnet,ftp,smtp الخ
بالنسبة لطبقة التطبيقات
فهناك الكثير من التطبيقات التي تعمل في هذه الطبقة وأذكر :
:Archie -1 برنامج يمكن المستخدم من البحث في مزوداتFTP عن ملفات وقد حل محلها تدريجيا WWW
:BGP Border Gateway Protocol - 2 بروتوكول غالبا يستخدم بين ISP من اجل الربط، وبما يعني ان الانترنت نفسها تتم الربط بين كبريات شبكاتها بهذا البروتوكول .
وتندرج تحت Classless Routing Protocol عكس RIP التي تعتبر Classfull
: Domain Name Server DNS - 3 بروتوكول تحويل النطاق، من اشهر برامجه Nsloopup تقوم بتحويل اسماء نطاق الي عناوين ايبي والعكس .
:Finger-4 تستخدم من اجل الحصول علي معلومات حول مستخدم/مضيف ما في الشبكة، من المفضل دائما تعطيل هذه الخدمة من اجل دواعي الامنية
- 5 تطبيق :FTP اختصار File Transfer Protocol بروتوكول نقل الملفات، وتطبيق FTP مثل تلنت تعمل عبر TCP و وفقا لبروتوكول FTP ، والعملية تشبه
عملية الوجول للمزود عبر تلنت ولكنك هنا تقوم بالتصفح عبر الفهارس والملفات وتمكنك
من نقل الملفات بين الاجهزة
:HTTP Hypertext Transfer Protocol-6 بروتوكول نقل النص المتشعب هو البروتوكول المعتمد لنقل النصوص بهيئة HTML في شبكة ويب. يحتوي بروتوكول HTTP على أوامر عالية المستوى، مثل Get و Put ، تستخدمها المتصفات browsers في التواصل مع مزودات ويب. ويستخدم الأمر Get لطلب صفحة ذات هيئة HTML ، أو صورة
بهيئة .GIF ، أو أية بيانات أخرى من مزود ويب، لعرضها على الشاشة .
:IMAP The internet Mail/Messeg Access Protocol- 7 تستخدم هذه البروتوكول من قبل برامج البريد الالكتروني كبديل ل POP وكواجهة بين المستخدم ومزود البريد وتعمل علي جلب وادارة صندوق البريد بشكل مرن ....
:Ping The Packet Internet Groper-8 أحد تطبيقات يستخدم لكشفTCP/IP ، ما إذا كان كمبيوتر معين متصلاً بالشبكة وجاهزاً للاتصال به و يتم كشف حالة كمبيوتر ما، بإرسال إشارة إرجاع الصدى ICMP echo request وانتظار
الرد
:POP-9 بروتوكول مكتب البريد Post Office Protocol بروتوكول لنقل النصوص، يستخدم لإرسال واستخراج رسائل البريد الإلكتروني ضمن شبكة إنترنت. وخلافاً لبروتوكول SMTP ، الذي يستخدم لنقل رسائل البريد بين النظم المزودة،
يوفر بروتوكول POP وسيلة لتفاعل برامج البريد مع صناديق البريد الافتراضية، التي تحتفظ بالرسائل إلى حين استخراجها أو إرسالها إلى وجهاتها . يتوفر بروتوكول POP تحت اسمين POP2 و POP3. والتشابهة بين هذين البروتوكول هو في الاسم فقط، وهما غير
متوافقين على الإطلاق .
:Telnet- 10 تطبيق اختصار Telecommunication Network: تقدم تلنت خدمة الولوج عن بعد عبر TCP والبروتوكول المسمي telnet protocol وتعتبر من اقدم التطبيقات الشبكة، وعندما يقوم احد بالولوج عبر تلنت الي مزود/خادم بعيد
كلما يكتبه من اوامر تنفذ في ذاك المزود وليس في جهازه ...وتطبيقات تلنت متوفرة في كل نظم التشغيل ولا اعتبار لنظام التشغيل التي يعمل عليها المزود... راجع الوثيقة
: SSH Secure Shell Protocol-11 يستخدم من قبل برامج للاتصال بمضيف بعيد عبر انترنت مثل تلنت ولكن يستخدم التشفير في عملية تبادل كلمة السر والبيانات . من اشهر برامجها SecureCRT, Putty..
: SMTP-12 البروتوكول البسيط لنقل البريدSimple Mail Transfer Protocol بروتوكول من مجموعة TCP/IP ، يستخدم لنقل النصوص أثناء تبادل الرسائل عبر إنترنت. وهو نسخة مبسطة عن بروتوكول MTP. يحدد بروتوكول SMTP هيئة
وطريقة تبادل البيانات بين مزودات البريد .
:SNMP Simple Network Management Protocol -13 برتوكول ادارة الشبكة تعمل عبر UDP وصممت من اجل ادارة وفحص احوال الشبكات وبها يستطيع مدير الشبكة اكتشاف مشاكل الشبكة قدم الاصدار الاول والثاني ..راجع الوثيق RFC1157,1441
الاصدار الثاني اضافت طرقا اكثر امانا لادارة الشبكات ... بروتوكول معقد نوعا ما ،
ونشرت كتب خصيصا لها ...
...
:SSL Secure Sockets Layer-14 طبقة مقبس آمن صممت من قبل نتسكيب تقدم آلية عمل من اجل اتصال آمن عبر الانترنت، اعتمدت علي التوثيق و طريقة تشفير مفتاح العام Public
Key من اشهر برامج تستخدم هذا البروتوكول هو HTTP عبر SSL) اغلب المتصفحات يدعم
هذا البروتوكول هذه الايام )ولكنه ليس خاصا ب HTTP فقط، بروتوكولات اخري مثل
IMAP4,FTP,Telnet, POP3 ايضا تدعمه . الاصدار الجديد من هذا البروتوكول تم تسميته
Transport Layer Security TLS
TFTP The Trivial File Transfer Protocol- : برتوكول مبسط من FTP من اجل نقل الملفات، وأقل أمنا ...
:TraceRoute-16 من أشهر تطبيقات وبرامج مهمة في عالم الشبكة، صممت أصلا من اجل اكتشاف حالة مزودما او طريقة ما بين جهازين ... يظهر الطريق التي سلكه رزمة ما ارسلت من جهاز الي جهاز آخر. متوفر في أغلب نظم التشغيل
... تقنيا تعتمد علي حقل Time-To-Live TTL
:Whois-17 برنامج مفيد مثل تبحث في قواعد بيانات DNS
وغيرها من اجل معلومات عن عناوين النطاق ( اسماء، عناوين وارقام تليفونات للاتصال
وما الي ذلك (
:NFS-18 اختصار Network File System نظام ملف الشبكة طورت من قبل شركة Sun وتعمل عبر UDP ، تمكنك من الوصول الي الاقراص في شبكات بعيدة وكانها جزء من الجهازالمحلي الخ آخر اصداره 4،
آمل أن أكون عند حسن ضنكم
تقبلوا تحيـــاتي
لا يوجد تعليقات
أض٠تعليق