الفرق بين مستوى التحكم ومستوى البيانات في شبكات الحاسوب

اقرأ في هذا المقال

ما هو مستوى التحكم Control Plane
- مبدأ مستوى التحكم Control Plane
ما هو مستوى البيانات Data Plane
- أساسيات مستوى البيانات Data Plane
الفرق بين مستوى التحكم ومستوى البيانات

ينفذ مستوى التحكم المهام العامة التي تؤثر بشكل مباشر على سلوك مستوى البيانات ويؤدي مستوى الإدارة أيضاً العمل الإضافي لكن هذا العمل لا يؤثر بشكل مباشر على مستوى البيانات، وبدلاً من ذلك يتضمن مستوى الإدارة بروتوكولات تسمح لمهندسي الشبكات بإدارة الأجهزة.

ما هو مستوى التحكم Control Plane

مستوى التحكم: هو عنصر الشبكة الذي يحمل البيانات اللازمة لإنشاء الشبكة والتحكم فيها، وإنّه عنصر من عناصر الإطار النظري المستخدم لمعرفة تدفق حزم البيانات بين واجهات الشبكة، كما يمثل مستوى التحكم طوبولوجيا الشبكة وإنه مفهوم مهم في تقنية توجيه الشبكة، ويطلق عليه أحد تجار الاتصالات عقل جهاز التوجيه، وإنّه مسؤول عن إنشاء روابط بين أجهزة التوجيه وتبادل بيانات البروتوكول.

مبدأ مستوى التحكم Control Plane

إنّ مرحلة التخطيط والتي تتضمن تعلم المسارات التي ستسلكها الناقلات تشبه مستوى التحكم في الشبكة، وفي الشبكة الموجهة يمكن إجراء هذا التخطيط والتعلم من خلال مسارات ثابتة، حيث نقوم بتدريب جهاز التوجيه على الشبكات البعيدة وكيفية الوصول إلى هناك، كما يمكن أيضاً استخدام بروتوكولات التوجيه الديناميكية، مثل (RIP) و (OSPF) و (EIGRP) للسماح لأجهزة التوجيه بتدريب بعضها البعض فيما يتعلق بكيفية الوصول إلى الشبكات البعيدة وهذا هو كل مستوى التحكم.

عادة ما يتم التعرف على ثلاث طائرات في الاتصالات السلكية واللاسلكية مثل التحكم والمعلومات والإدارة، وفي هذا السياق “المستوى” هو مجموعة من العمليات ويختلف مستوى التحكم المرتبط بالإشارة عن مستوى البيانات الذي يوفر معلومات مفيدة، كما يمكن لمستوى الإدارة إدارة الأجهزة وإعطاء حركة مرور إدارية ويتم التعامل معها على أنها مجموعة فرعية من مستوى التحكم.

في الشبكات التقليدية يتم تنفيذ كل من هذه المستويات في البرامج الثابتة لجهاز التوجيه، وفي الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) يتم قطع مستويات التحكم والبيانات، ممّا يتيح قدرة أعلى على التكيف والتحكم الديناميكي في بنية الشبكة، كما يمكن بعد ذلك التعامل مع كل من طائرات التحكم والبيانات من خلال عناصر التحكم في البرنامج.

يشير مستوى التحكم في التوجيه إلى جميع الوظائف والعمليات التي تحدد المسار الذي يجب استخدامه لإرسال الحزمة أو الإطار، ومستوى التحكم مسؤول عن ملء جدول التوجيه ورسم هيكل الشبكة وجدول إعادة التوجيه وبالتالي تمكين وظائف مستوى البيانات، كما يعني أنّ جهاز التوجيه يتخذ قراره وهو مسؤول عن كيفية إعادة توجيه الحزم.

“SDN” هي اختصار لـ “Software-defined networking”.

“OSPF” هي اختصار لـ “Open Shortest Path First”.

“EIGRP” هي اختصار لـ “Enhanced Interior Gateway Routing Protocol”.

ما هو مستوى البيانات Data Plane

مستوى البيانات: هو مستوى إعادة التوجيه، وهو أحد عناصر جهاز التوجيه الذي يحدد حزمة البيانات الواردة ويرسلها إلى وجهة الإخراج المناسبة على الشبكة، كما يتضمن رأس حزمة البيانات بيانات حول مكان ظهور الحزمة والمكان المطلوب الانتقال إليه، والذي يستخدمه مستوى البيانات لتوجيه حركة مرور الشبكة.

أساسيات مستوى البيانات Data Plane

يقوم مستوى البيانات بإنشاء جدول يعرف بجدول جهاز التوجيه ويمكنه استرداد عناوين (IP) المدرجة سابقاً والتي يمكن مشاركة الحزمة عليها، كما تُعرف مشاركة الحزمة إلى الموقع الصحيح بإعادة التوجيه وسيتضمن الجدول أيضاً تعليمات لإسقاط حزمة بيانات إذا كانت لا تفي بالمتطلبات المطلوبة، كما تعتمد هذه المتطلبات على تكوين جهاز التوجيه وحركة المرور التي يمكن أن يسمح بها على الشبكة.

تتمتع بعض أجهزة التوجيه بقدرة إعادة توجيه متعددة والتي تمكنها من معالجة المزيد من الحزم في وقت واحد، كما يتم أيضاً تكوين بعض أجهزة التوجيه عند أخذ حزمة خاطئة أو محظورة لإرسال رسالة إلى المرسل لتنبيههم برفض طلبهم، ولكن القليل من أجهزة التوجيه لديها ميزات أمان تتسبب في قيام مستوى البيانات بإسقاط الحزم دون إرسال بعض الإشعارات.

كما يؤمن هذا عنوان (IP) للوجهة من حركة المرور الضارة ويحافظ على المرسل من فهم المزيد من التفاصيل حول الطلب أكثر ممّا يجب، وفي الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) يتم بدء مستوى البيانات في البرنامج بدلاً من البرامج الثابتة، ويتيح عزل مستوى المستخدم ومستوى التحكم مزيداً من المرونة والتحكم الديناميكي في أبنية الشبكة الحديثة.

يدل مستوى بيانات التوجيه إلى جميع الوظائف والعمليات التي تعيد توجيه الحزم أو الإطارات من واجهة إلى أخرى بناءً على منطق مستوى التحكم، حيث يُشكل جدول التوجيه وجدول إعادة التوجيه ومنطق التوجيه وظيفة مستوى البيانات، كما تمر حزمة مستوى البيانات عبر جهاز التوجيه ويتم إجراء الإطارات الواردة والصادرة بناءً على منطق مستوى التحكم، وهو مسؤول عن نقل الحزم من المصدر إلى الوجهة ويسمى أيضاً باسم مستوى إعادة التوجيه.