Internetworking-5

The Network Layer :

Network Layer یا لایه ۳ ، آدرس دستگاه‌ را مدیریت می‌کند . موقعیت آن‌ها را بر روی شبکه مشخص کرده و بهترین مسیر برای رسیدن بسته‌ها به آدرس مقصد را تعیین می‌کند . این به معنی آن است که دستگاه‌هایی که در لایه ۳ کار می‌کنند مانند روتر ، وظیفه ارتباط شبکه‌های مختلف را بر عهده‌دارند و در شبکه‌های محلی (LAN) استفاده نمی‌شوند .

نحوه کار آن‌ها به این صورت است :

ابتدا که بسته‌ای به یکی از اینترفیس های روتر می‌رسد ، آدرس (IP Address)مقصد آن چک می‌شود . روتر به جدولی که دارد(Routing Table) نگاهی می‌اندازد تا متوجه شود که بسته را از طریق کدام اینترفیس خود باید منتقل کند . اگر در جدول خود مسیری برای آدرس مقصد بسته داشته باشد آن را هدایت می‌کند ، در غیر این صورت روتر بسته را از بین می‌برد ! توجه داشته باشید روتر برخلاف سوییچ ، فقط بسته‌هایی که آدرس مقصد آن‌ها در جدولش وجود داشته باشد را منتقل می‌کند .

دیتا و بسته‌های آپدیت ، دو نوع از بسته‌هایی هستند که در لایه Network استفاده می‌شوند :

Data packets :

بسته‌هایی که توسط آن‌ها اطلاعات کاربران انتقال پیدا می‌کند . پروتکل‌هایی که برای این کار استفاده می‌شوند را Routed Protocols می‌گویند .مانند IP و IPv6 . در فصل ۳، IP Address ها را به‌صورت کامل پوشش خواهیم داد .

Route update packet :

این بسته‌ها برای انتقال آپدیت روترهای همسایه به یکدیگر استفاده می‌شود . که توسط آن روترها ، به یکدیگر شبکه‌های متصل به خود را خبر می‌دهند .

پروتکل‌هایی که این کار را انجام می‌دهند را Routing Protocols می‌نامند . مانند : RIP , EIGRP و OSPF . آپدیت‌ها به روتر کمک می‌کند تا جدول خود را کامل کند .

برای درک بهتر ، به شکل شماره ۱۴ دقت کنید . در این مثال از دو روتر استفاده‌شده است که هرکدام توسط اینترفیس های خود به یک شبکه متصل هستند .

Network Addresses : بخش اول جدول که با NET مشخص‌شده است . Routing table باید برای هر پروتکل مسیریابی ( Routing Protocol ) یک بخش مجزا داشته باشد . برای مثال ، جدول مسیریابی برای IP ، IPv6 و IPX باید جدا از یکدیگر باشد .

Interface : مشخص‌کننده اینترفیس خروجی است که بسته برای رسیدن به مقصد، باید از آن خارج شود .

Metric : مقدار فاصله تا شبکه را تعیین می‌کند . همان‌طور که گفتیم بخشی از اطلاعاتی که بین روتر ها تبادل می‌شود مربوط به Routing Protocol هاست . هر پروتکل فاصله تا شبکه مقصد را توسط فرمول منحصربه‌فرد خود محاسبه می‌کند که حاصل آن عددی می‌شود که در جدول روتینگ به‌عنوان Metric قرار می‌گیرد . در فصل ۸ و ۹ به‌صورت کامل در مورد آن صحبت خواهیم کرد .

خب همان‌طور که قبلاً گفتیم ، روترها جداکننده Broadcast domain هستند ، به این معنی که اگر پیغام Broadcast به آن‌ها برسد آن را از بین می‌برند و اجازه عبور نخواهند داد . به یاد دارید که این خاصیت چه فایده‌ای داشت ؟ همین‌طور روترها جداکننده Collision domain ها نیز بودند . البته سوییچ‌ها در لایه ۲ نیز Collision domain ها را جدا می‌کنند .

با توجه به شکل ۱۵ ، چند ویژگی روترها که نباید آن‌ها ا فراموش کنید :

· روترها به‌صورت پیش‌فرض پیغام‌های Broadcast و Multicast را عبور نمی‌دهند

· روترها از آدرس‌های منطقی (IP Address) برای هدایت بسته‌ها به مقصد استفاده می‌کنند .

· روترها می‌توانند از Access list ها ، که توسط ادمین شبکه ایجاد می‌شود برای کنترل امنیت شبکه استفاده کنند .

· روترها می‌توانند ارتباط بین virtual LAN (VLAN) ها را برقرار کنند .

· روترها همچنین برای تأمین quality of service (QOS) که یک نوع خاص از ترافیک شبکه است استفاده می‌شوند .

" نگران متوجه نشدن اصطلاحاتی مانند VLAN و یا QOS نباشید . تا انتهای دوره CCNA به‌تمامی آن‌ها به‌صورت کامل اشاره خواهیم کرد . هدف از گفتن آن‌ها در این بخش ، اشاره به ویژگی دستگاه‌های لایه ۳ است "

The Data Link Layer :

لایه Data Link ، وظیفه انتقال اطلاعات بر اساس آدرس‌های فیزیکی ( Mac Address ) و دسته‌بندی ارور های به وجود آمده را بر عهده دارد . و همچنین اطلاعات لایه Network را برای استفاده لایه Physical آماده می‌کند .

فرمتی که لایه دیتا ، بسته‌ها را آماده می‌کند ، فریم ( Frame ) نامیده می‌شود . در این لایه آدرس‌های فیزیکی مبدأ و مقصد به بسته‌ها اضافه می‌شود .

مهم است که بدانید بسته‌هایی که بین کاربران منتقل می‌شوند ، حاوی فقط اطلاعات خالص نیستند ! برای اینکه یک بسته به کاربر دیگر برسد ، لازم است بر روی آن اطلاعاتی مانند آدرس مبدأ و مقصد اضافه شود . هر لایه بر روی بسته‌ها ، اطلاعات خود را اضافه می‌کند . این اطلاعات اضافی با رسیدن به سیستم مقصد از بسته اصلی جداشده و دوباره به حالت اول تبدیل می‌شود .

در IEEE Ethernet Data Link دو زیر لایه قرار دارد :

Media Access Control (MAC) :

وظیفه ارسال بسته‌ها در شبکه محلی(LAN) و همچنین خطایابی ( اصلاح نمی‌کند ) را در شبکه به عهده دارد .

Logical Link Control (LLC) :

این را به خاطر داشته باشید که همیشه لایه‌های OSI فقط می‌توانند با لایه‌های بالا و پایین خود در ارتباط باشند . و برای این ارتباط نیاز است که دیدی نسبت به این لایه‌ها داشته باشند . وظیفه LLC در لایه Data Link ، ارتباط با لایه Network است و با شناسایی پروتکل در این لایه ، فریم را کپسوله می‌کند . به‌عنوان‌مثال اگر یک فریم به سیستم یک کاربر برسد ، با نگاه به LLC می‌تواند IP Protocol آن را تشخیص دهد .

LLC همچنین وظیفه Flow Control ( در بخش قبلی کارکرد آن را توضیح دادیم ) را نیز به عهده دارد .

" هر لایه با توجه به نیاز قسمت‌هایی را به بسته‌ها اضافه می‌کند ، بسته در هر لایه اسمی دارد :