طبقات TCP/IP – التغليف وعناوين MAC وIP والمقارنة بين TCP وUDP

علوم الحاسوبالشبكات والإنترنت17–18 سنة

جارٍ التحميل…

استخدمها مع صفي ✨ خصّصها بالذكاء الاصطناعي الإبلاغ عن مشكلة

تتبّع البيانات من تطبيق (HTTP أو HTTPS أو SMTP أو POP3 أو IMAP أو FTP أو DNS أو مكالمة فيديو) وهي تُغلَّف طبقة بعد طبقة: البيانات، ثم مقطع TCP أو مخطط بيانات UDP مع المنافذ، ثم حزمة IP مع عناوين IP، ثم إطار Wi-Fi أو Ethernet مع عناوين MAC، وتُرسَل عبر الموجّهات والمبدّل، ثم يُزال تغليفها عند المستقبِل. قارن نموذج TCP/IP ذا الطبقات الأربع بنموذج OSI ذي الطبقات السبع، ولاحظ أن عناوين MAC تتغير عند كل قفزة بينما تبقى عناوين IP ثابتة، وأضف فقدان الحزم لترى TCP يعيد إرسال المقاطع المفقودة بينما لا يفعل UDP ذلك.

الدرس: بروتوكولات الشبكة وطبقاتها: حزمة TCP/IP ونموذج OSI، والتغليف، والمنافذ، وعناوين IP وMAC، وTCP وUDP

ماذا تعرض

تُبنى برمجيات الشبكات على هيئة طبقات. في الحاسوب المرسِل تضيف كل طبقة ترويستها الخاصة: تضيف طبقة النقل أرقام المنافذ (ويرقّم TCP البايتات أيضًا)، وتضيف طبقة الإنترنت عنوانَي IP للمصدر والوجهة، وتغلّف طبقة الربط كل ذلك في إطار يحمل عناوين MAC. لا يقرأ المبدّل إلا الإطار؛ أما الموجّه فيزيل الإطار ويقرأ عنوان IP للوجهة ويبني إطارًا جديدًا للوصلة التالية، ولذلك تتغير عناوين MAC عند كل قفزة بينما تبقى عناوين IP ثابتة. يؤكد TCP التسليم بإشعارات ACK ويعيد إرسال البيانات المفقودة، ولا يفعل UDP ذلك.

طريقة الاستخدام

اختر «التطبيق» و«نموذج الطبقات»، ثم اضبط «الموجّهات» و«فقدان الحزم عند كل موجّه» و«قطع البيانات». راقب الحزم وهي تنزل عبر الطبقات عند A وتصعد عند B، واضغط حزمة لترى ترويساتها المتداخلة. استخدم «إيقاف مؤقت» و«خطوة» للتقدم حدثًا بعد حدث، وقارن جدول «الترويسات على كل وصلة»، واضغط «أرسل مجددًا» بعد تغيير أي إعداد لإضافة صف جديد إلى جدول «مرات الإرسال».

المعاملات القابلة للتغيير

  • بروتوكول التطبيق HTTP – طلب صفحة ويب, HTTPS – صفحة ويب آمنة, SMTP – إرسال بريد إلكتروني, POP3 – تنزيل البريد, IMAP – قراءة البريد على الخادم, FTP – رفع ملف, DNS – البحث عن الأسماء (UDP), مكالمة فيديو – RTP (UDP)
  • نموذج الطبقات TCP/IP (4 طبقات), OSI (7 طبقات)
  • عدد الموجّهات على المسار 1–4
  • فقدان الحزم عند كل موجّه 0–30 %
  • عدد قطع البيانات (مقاطع أو مخططات بيانات) 1–6
  • سرعة الحركة 1–5

أسئلة للاستكشاف

  1. لماذا يتغير عنوان MAC للوجهة بعد كل موجّه بينما يبقى عنوان IP للوجهة ثابتًا؟
  2. حتى أي طبقة يقرأ المبدّل الإطار، وحتى أي طبقة يقرؤه الموجّه؟
  3. عند فقدان 20% من الحزم، كيف يختلف سلوك TCP عن UDP، ولماذا تستخدم مكالمة الفيديو UDP؟

أفكار للتدريس

كل الأدلة