لایه نتورک اکسس (Network Access) در مدل TCP/IP

لایه نتورک اکسس (Network Access) یا لینک لیر (Link Layer)  در مدل TCP/IP

لینک لیر (Link Layer)  یا نتورک اکسس  (Network Access) آخرین لایه در مدل TCP/IP است که معادل دو لایه دیتالینک و فیزیکال در مدل OSI  می باشد که با کارایی آنها به طور کامل آشنا شدید. البته گاهی اوقات لینک لیر (Link Layer)  را به دوقسمت دقیقاً شبیه به مدل OSI تقسیم می کنند اما به طور کلی در استاندارد مدل TCP/IP تمام این موارد را جزو لایه نتورک اکسس  (Network Access) می‌شناسند.

زمانی که اطلاعات به این لایه می رسد، تبدیل به فریم هایی (Frame) می شود که باید روی خط ارسال شود. پروتکل های مختلفی در این لایه کار می کند که مهم ترین آنها عبارت است از:

• PPP
• Slip
• Ethernet

البته اترنت را معمولاً پروتکل نمی‌دانند و به آن استاندارد شبکه اترنت گفته می شود برای اینکه درک بهتری از عملکرد این پروتکل ها داشته باشید، وظایف آنها را با هم بررسی می کنیم.

پروتکل PPP یا Point to point protocol در لایه نتورک اکسس (Network Access)

از این پروتکل برای خطوط سریال استفاده می شود یعنی encapsulation یا کدگذاری خطوط سریال با این پروتکل انجام می شود. از این پروتکل هم در مدل TCP/IP و هم در مدلهای دیگری مثل آی پی ایکس و اپل تاک نیز استفاده می‌شود و صرفاً مربوط به مدل TCP/IP نمی باشد.

از این پروتکل می‌توان در لینک لیر (Link Layer)  با توجه به پارامترهای زیر استفاده کرد:

• تنظیم سرعت
• تنظیم نوع Authentication یا کد گذاری که از مدلهای PAP و CHAP در آن استفاده می شود.

این مفاهیم را در دوره‌های آموزشی سیسکو که در آن پورتهای سریال پیکربندی می شود به طور کامل تشریح می کنیم.

در لایه نتورک اکسس (Network Access) پروتکل SLIP یا Serial Line Internet Protocol چه نقشی دارد؟

پروتکل SLIP نیز مانند PPP لینک لیر (Link Layer) مدل TCP/IP از خطوط سریال استفاده می کند و پکت ها را برای ارسال روی مدیا حاضر می کند تا در مقصد نیز از روی همین خطوط سریال دریافت شود.

تفاوت پروتکل SLIP در این است که عملیات Error Correction، Addressing یا در آن انجام نمی شود و روی هر خطی که ارسال کند، در انتهای خط آن را دریافت می کند.

پروتکل Ethernet در لایه نتورک اکسس (Network Access)

اترنت در حقیقت شبکه ای است که تمام کامپیوترهای داخل آن از یک خط مشترک برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند مانند شبکه های LAN که از یک سرعت خاصی پیروی می‌کنند.

IEEE استاندارد ۸۰۲.۳ را به اترنت اختصاص داده است که یک سری خصوصیات را برای آن مشخص کرده است.

تاریخچه ابداع شبکه اترنت

به طور کلی اترنت در سال ۱۹۷۳ توسط پژوهشگری به نام متکالف در مرکز تحقیقات شرکت زیراکس به وجود آمد که هدف اصلی آن برقراری ارتباط بین کامپیوتر با چاپگر یا همان پرینتر بود.

در ابتدا، روش فیزیکی که برای کابل کشی بین دستگاه‌های مختلف در شبکه اترنت استفاده می شد شامل یک کابل کواکسیال بود که سرعتی معادل ۱۰ مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کرد.

پس به طور کلی، اولین استاندارد شبکه اترنت دارای ویژگی های زیر بود:

• از یک خط مشترک استفاده می کرد
• تا سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کرد
• نوع کابل مورد استفاده در آن کواکسیال بود

اما به مرور زمان این شبکه ارتقا پیدا کرد و IEEE به آن یک شماره استاندارد اختصاص داد و خصوصیات آن نیز با تغییراتی در لینک لیر (Link Layer) مدل TCP/IP مورد استفاده قرار گرفت که در ادامه به این تغییرات اشاره می کنیم.

خصوصیات شبکه اترنت طبق استاندارد IEEE

طبق استاندارد IEEE، خصوصیات اولیه اترنت تغییر کرد و کم کم از کابل های دیگری مثل Twisted Per و فایبر اپتیک نیز در آن استفاده شد. همچنین به خصوصیات آن یک تعریف بسیار مهم دیگر یعنی CSMA/CD نیز اضافه شد. سرعت شبکه اترنت نیز طبق استانداردهای جدید به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده و به ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه و حتی بیشتر نیز رسیده است و امروزه از سرعت های گیگابایتی نیز در آن استفاده می شود.

تکنولوژی  CSMA/CD چیست؟

همانطور که در آموزش های قبلی اشاره کردیم، در شبکه امکان به وجود آمدن Collision وجود دارد. تکنولوژی CSMA/CD راهکاری برای برقراری ارتباط بین کامپیوترهای شبکه ارائه داد تا کالیژن را به حداقل برساند یا از بروز آن جلوگیری کند.

تکنولوژی  CSMA/CD مخفف Carier sense multiple access with collision detection می باشد.

در این تعریف Multiple Access به معنای دسترسی چندتایی می‌باشد. به این مفهوم که وقتی روی یک خط چندین کامپیوتر به یک شبکه متصل هستند و همه از یک خط استفاده می‌کنند، دسترسی چندگانه یا مالتیپل اکسس وجود دارد.

مفهوم carrier sense را نیز می توانیم در مثال زیر بهتر توضیح بدهیم.

فرض کنید دور یک میز نشسته اید و یک نفر قرار است شروع به صحبت کند، وقتی شروع به صحبت می کند سایر افراد به صحبت های او گوش می دهند تا زمانی که حرف او به پایان برسد و بعد نفر بعدی شروع به صحبت می کند. به این وضعیت carrier sense می گویند یعنی زمانی که یک کامپیوتر در شبکه در حال ارسال اطلاعات است، بقیه منتظر می‌مانند و متوجه می‌شوند که خط اشغال است. بنابراین، چیزی را روی شبکه ارسال نمی کنند، این ارتباط قانونمند، کالیژن (Collision) را در شبکه به حداقل می‌رساند.

اما فرض کنید در یک لحظه، هیچکدام از کامپیوترها داده ای را ارسال نمی کند و خط خالی می شود سپس به طور همزمان، دو یا چند کامپیوتر قصد دارند، اطلاعات خود را روی خط ارسال کنند. با ارسال اطلاعات به طور همزمان توسط این دو کامپیوتر، یک کالیژن(Collision)  اتفاق می‌افتد.

در این شرایط با توجه به فرمولی که در شبکه طراحی شده، یکی از کامپیوترها ارسال اطلاعات خود را قطع می کند و منتظر می ماند تا کامپیوتر دیگر اطلاعات خود را ارسال کند و سپس نوبت او می شود. با استفاده از این فرمول، احتمال اینکه بار دوم تصادف یا کالیژن (Collision) اتفاق بیفتد، باز هم به حداقل می رسد. به این فرمول CD یا Collision Detection گفته می شود.

تکنولوژی CSMA/CD رامی توان روی توپولوژی های استار، توکن رینگ و هم روی نوعی از شبکه‌های باس که به آنها لینیر (Liniear) گفته می‌شود قابل اجرا است.

لایه نتورک اکسس (Network Access) آخرین لایه در مدل TCP/IP بود که در این مقاله به آن پرداخته شد،امیدواریم با مطالعه این مقاله توانسته باشیم مطالب مفید و قابل قبولی را ارائه کرده باشیم .

برای کسب اطلاعات در زمینه سانترال و ویپ با ما همراه باشید...

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…