وبلاگی برای دوست‌داران کامپیوتر
مبانی شبکه ۱۴
جمعه ۱٧ آذر ۱۳۸٥ ساعت ٤:٤٦ ‎ب.ظ | نوشته ‌شده به دست علی اسماعیلی | ( نظرات )

لایه اتصال داده

این لایه پایین ترین لایه ای است که مربوط به بیت های در حال جابجایی روی شبکه میباشد. پروتکل های اتصال داده، مواردی مانند اندازه هرپکت داده، رسیدن پکت ها به مقصد مورد نظر و عدم ارسال پکت ها از سوی ناد ها روی شبکه بصورت همزمان را کنترل میکنند.

در این لایه شناسایی و اصلاح خطای ابتدایی نیز انجام میگیرد تا اطمینان حاصل شود که داده های دریافت شده، همان داده های ارسال شده باشند. اگر خطای غیرقابل اصلاحی رخ دهد، استاندارد اتصال داده تعیین میکند که ناد چگونه باید در از خطای رخ داده شده اطلاع پیدا کند و دوباره به انتقال داده ها بپردازد.

در این لایه، هر دستگاه روی شبکه آدرسی بنام آدرس کنترل رسانه یا MAC دارد. این آدرس معمولاً بطور سخت افزاری در هر ابزار شبکه وجود دارد و توسط سازنده در آن تعبیه میشود. آدرس های MAC منحصربفرد هستند. هیچ دو ابزار شبکه ساخت هر سازنده ای در هر جای جهان، نمیتوانند آدرس MAC یکسانی داشته باشند.

برای مشاهده آدرس MAC مربوط به کامپیوتر خود، میتوانید در خط فرمان دستور ipconfig /all را تایپ کنید که در شکل 2-2 نشان داده شده است. در این دستور آدرس MAC را بعنوان آدرس فیزیکی نمایش داده است.

یکی از مهمترین عملکردهای لایه اتصال داده، فراهم کردن روشی است که پکت ها بتوانند با امنیت روی رسانه فیزیکی ارسال شوند بدون اینکه ناد های دیگر با ارسال همزمان داده ها، ایجاد مزاحمت نمایند. دو روش از معروف ترین روش های این کار CSMA/CD و Token Passing میباشند. شبکه های اترنت از CSMA/CD استفاده میکنند و شبکه های توکن رینگ از روش توکن پسینگ.

دو نوع اصلی ابزارهای لایه اتصال داده که در شبکه ها بطور معمول استفاده میشوند، بریج ها و سویچ ها میباشند. یک بریج تقویت کننده هوشمندی است که آدرس های MAC ناد های آنسوی پل را میشناسد و میتواند پکت ها را با توجه به این آدرس دهی هدایت کند. سویچ، هاب هوشمندی است که آدرس MAC را بررسی میکند و پورتی که باید پکت به آن ارسال شود را شناسایی میکند.

نحوه کار CSMA/CD

یکی از عملکردهای مهم لایه اتصال داده، حصول اطمینان از عدم ارسال پکت ها از سوی دو کامپیوتر بطور همزمان میباشد. اگر چنین حالتی اتفاق بیفتد، سیگنال ها به یکدیگر برخورد کرده و ارتباط قطع میشود. این مشکل در اترنت به کمک تکنیکی بنام CSMA/CD یا « دسترسی چندگانه حس انتقال با اصلاح تصادم » حل شده است. این اصطلاح با اینکه پیچیده است، ولی اگر آنرا به چند قسمت تقسیم کنیم، مفهوم ساده ای بدست خواهد آمد.

حس انتقال، یعنی هنگامی که دستگاهی میخواهد پکتی را روی شبکه بفرستد، ابتدا رسانه شبکه را بررسی میکند تا ببیند که آیا فرد دیگری در حال ارسال داده روی رسانه هست یا نه. اگر هیچ ارسالی احساس نشد، کامپیوتر به آزاد بودن شبکه پی برده و پکت خود را ارسال میکند.

دسترسی چندگانه، یعنی اینکه هیچ چیزی از ارسال پکت ها توسط دو یا چند سیستم بطور همزمان جلوگیری نکند. البته هر وسیله قبل از ارسال داده ها، کابل را از جهت ترافیک کنترل میکند. با این حال، فرض کنید که دو دستگاه هر دو این کنترل را انجام میدهند و بار ترافیکی پیدا نمی کنند و هر دو همزمان پکت های خود را ارسال میکنند. این مانند حالتی است که شما و یک ماشین دیگر همزمان به تقاطع میرسید. بعد از کمی تعارف، هر دوی شما حرکت کرده و از تقاطع عبور خواهید کرد.

شناسایی تصادم یعنی اینکه پس از ارسال پکت توسط دستگاه، دستگاه دقت میکند که پکت به پکت دیگری برخورد کرده یا نه. اگر احتمال برخورد وجود داشته باشد یا برخورد انجام شود، دستگاه پس از مدت زمانی تصادفی، دوباره بسته خود را ارسال میکند. چون این زمان تصادفی است، پس هرگز دو پکت به هم برخورد نخواهند کرد.

CSMA/CD برای شبکه های کوچک بخوبی کار میکند. پس از اینکه شبکه دارای حدود 30 کامپیوتر شد، تصادم پکت ها بسیار بیشتر خواهد شد و شبکه کند خواهد شد. در چنین حالتی شبکه باید به دو یا چند بخش مجزا از هم تقسیم شود که اصطلاحاً دامنه های تصادم نامیده میشوند.

 


برچسب‌ها:

 
لینک دوستان
دیگر موارد