+Network

دوره اموزش +Network جلسه ۷

ادامه توضیح کارت شبکه | تشریح فریم (Frame)

در جلسه تا حدودی با ساختار فریم اشنا شدیم و فهمیدیم که فریم چیست

در این جلسه می خواهیم  به صورت عمیق تر با نحوه کار کارت شبکه (NIC) و ساختار فریم اشنا شویم.


وقتی که یک سیستم می خواد در شبکه فریم (Frame) ارسال کند (که گفتیم به وسیله کارت شبکه (NIC) این کار رو میکنه) فریم میره داخل مدیا (داخل این کتاب بهش میگه Central Box (تا فعلنه فقط بدونید فریم داره به یه جایی میره!)).

چیزی که بعدا اتفاق میافته بستگی داره به تکنولوژی که در مدیامون استفاده می کنیم.

در روزهای اول شبکه ما به این مدیا (همون Central Box) می گفتیم Hub (هاب)، Hub (هاب) یه دستگاه خیلی احمقی بود، در واقع یه نوع تکرار کننده (Repeater) بود (البته فقط به بعضی از Hub ها میگن Repeater).

وقتی یه فریم به Hub می رسید، Hub دقیقا اون فریم رو کپی می کرد و به پورت هاش میفرستاد البته به غیر از پورتی که اون فریم رو ارسال کرده بود. قسمت جالبش این که فریم کپی شده به کل پورت ها ارسال میشد!

Hub (ZetaTech.iR)البته فقط اون کارت شبکه ای فریم رو می خوانه که ادرس مکش با ادرس مک گیرنده فریم یکسان باشه، بقیه کارت شبکه ها فریم رو Drop میکنن.

خب پس کلا این طور شد که : Hub ، فریم رو برای همه پورت هاش ارسال میکنه ولی فقط اون سیستمی فریم رو باز میکنه مک ادرسش به عنوان مک ادرس گیرنده در فریم قید شده باشد

در تصوری بالا میبنید که فریم برو روی تمام پورت های Hub ارسال شده ولی هیچکدام از سیستم ها فریم رو باز نکردن ( چون Mac Addressشون درست نیست )

بعدها شبکه کارها اومدن Hub رو با یه دستگاه خیلی هوشمندتر به نام Switch عوض کردن. Switch ترافیک شبکه رو با استفاده Mac Address فیلتر میکنه. یعنی این که Switch فریمی رو که دریافت کرده فقط به همون Mac Addressی که در فریم قید شده ارسال میکنه.

Switch (ZetaTech.iR)نگاهی عمیق به بخش FCS

 

Frame Header (ZetaTech.iR)

در هر Header Frame قسمت FCS تنها 4 بایت است در صورتی که یک فریم می تواند شامل 1500 بایت Data باشد. پس چطور میشه که یه بخش 4 بایتی به ما میگه یه داده 1500 بایتی سالم رسیده یا نه ؟!

این جادوی CRC است!

خیلی نمیخوایم وارد جزعیات بشیم فرض کنید که CRC حاصل یک تقسیم است. کارت شبکه ای که Frame رو ارسال میکنه یه سری کارهای ریاضی انجام میده که نتیجش میشه CRC. در واقع کارت شبکه ای که میخواد فریم ارسال کنه میاد دیتا رو تقسیم بر یه چیزی میکنه که ما الان بهش میگیم “کلید”. به حاصل این تقسیم میگن CRC.

وقتی که فریم به کارت شبکه گیرنده رسید، اون کارت شبکه هم میاد دیتا رو به همون کلید تقسیم میکنه اگه حاصل جفت کارت شبکه ها یکی باشه یعنی این که دیتا سالم رسیده در غیر این صورت فریم Drop میشه

ارسال و دریافت دیتا بر روی سیم

پروسه ارسال و دریافت اطلاعات بر روی سیم بسیار پروسه ی بیچیده ای است. برای مثال چی میشه اگه همزمان بزاریم روی خط دیتا ارسال کنن ؟

به علت این که دیتایی که یک کارت شبکه به شبکه میفرسته توسط بقیه کارت شبکه ها دریافت میشه، در یک زمان مشخص تنها یک کارت شبکه میتونه در شبکه دیتا ارسال کنه (البته اوایل این مدلی بود)

شبکه ها از فریم ها برای محدود کردن میزان داده هایی که NIC می تواند در یک بار ارسال کند استفاده می کنند، این گونه به همه کارت شبکه ها فرصت داده میشه تا در شبکه دیتا ارسال کنن (تا همین میزان بدونید کافیه)

تشخیص کارت شبکه

ارسال دیتا به وسیله Mac Address یک روش فوق العاده عالی است ولی یک سوال پیش میاد.

کارت شبکه ای که دیتا ارسال میکنه، Mac Address کارت شبکه گیرنده رو از کجا پیدا میکنه ؟

در بیشتر موارد کارت شبکه ارسال کننده، Mac Address کارت شبکه گیرنده رو از قبل داره به خاطر این که احتمالا این 2 تا کارت شبکه قبلا با هم ارتباط برقرار کرده بودن. اگر کارت شبکه ارسال کننده Mac Address کارت شبکه گیرنده رو از قبل نداشته باشه یه بسته Broadcast داخل شبکه میفرسته و Mac Address کارت شبکه گیرنده رو درخواست میکنه. ( Mac Address بسته Broadcast به این صورت است : FF-FF-FF-FF-FF-FF )

بسته Broadcast رو تمام کارت شبکه های داخل شبکه دریافت میکنن. این بسته Broadcast شامل دیتایی است که Mac Address کارت شبکه مقصد رو درخواست میده.

اگر کامپیوتری که قصد ارسال اطلاعات در شبکه رو داره Mac Address کامپیوتر دریافت کننده رو پیدا نکنه، به جای Mac Address از IP Address استفاده میکند

حرکت Frame در شبکه

اول از همه سیستمی که میخواد دیتا در شبکه ارسال کنه، دیتا رو به کارت شبکه میده. کارت شبکه هم میاد Frame رو میسازه تا بتونه دیتا رو به کارت شبکه گیرنده بفرسته.

1
2
3

بعد از این که کارت شبکه Frame رو ساخت، بخش FCS و Data رو هم بهش اضافه میکنه و سپس Mac Address مبدا و مقصد را هم به فریم اضافه میکنه و پس از این کارت شبکه فریم را در شبکه (Network) ارسال میکند.

به فریمی که دقیقا به یک Mac Address قرار است ارسال شود میگن Unicast Frame. به ادرس دهی یک به یک (one-to-one addressing) میگن Unicast Addressing

Switch فریم Unicast رو به ادرس مقصد ارسال میکند و فریم Broadcast را هم به تمام سیستم های متصل به Switch ارسال میکند. کارت شبکه (NIC) مقصد Frame رو دریافت میکنه و بازش میکنه و Data رو به کامپیوتر میفرسته. کارت شبکه گیرنده براش اصلا مهم نیست که کامپیوتر میخواد با این دیتا چکار کنه فقط کار خودش رو انجام میده.

هر دستگاهی که با Mac Address سر و کار داشته باشه جزوی از لایه 2 مدل OSI است ( لایه 2 = Data Link )

بخوانید: توضیحات لایه 1 و 2 مدل OSI

 

OSI 7 Layer Model ZetaTech.iR

توجه داشته باشید که کبل ها و Hub در لایه 1 (Physical) مدل OSI هستند. Switch با استفاده از Mac Address ترافیک شبکه (Network) رو کنترل میکنه پس بنابراین در Switch در لایه 2 (Data Link) مدل OSI قرار میگرد و کارت شبکه (Network) هم، هم در لایه 1 قرار دارد و هم در لایه 2.


جهت مشاهده دیگر جلسات دوره +Network کلیک کنید

 

برچسب ها

علی رحمانی

سازنده سایت و کانال زتاتک

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن