اقرأ في هذا المقال
- ما هي طبقة الإنترنت؟
- ما الفرق بين طبقة الشبكة وطبقة الإنترنت؟
- مكونات طبقة الإنترنت
- أساسيات طبقة الإنترنت
- وظائف طبقة الإنترنت
- مشاكل التصميم مع طبقة الإنترنت
المعالجة في بروتوكول الشبكة الذي يدير الإرسال من شبكة إلى أخرى، وطبقة الإنترنت هي الطبقة 3 من 7 في نموذج “OSI”، كما تُسمى أيضاً طبقة الشبكة أو طبقة “IP”.
ما هي طبقة الإنترنت؟
طبقة الإنترنت: هي الطبقة المسؤولة عن النقل المنطقي لحزم البيانات عبر الإنترنت، كما يمكن مقارنتها بطبقة الشبكة الخاصة بنموذج “OSI”.
- “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection”.
- “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
ما الفرق بين طبقة الشبكة وطبقة الإنترنت؟
- في نموذج “TCP / IP” لا توجد طبقة “شبكة”، وتتوافق طبقة شبكة نموذج “OSI” تقريباً مع طبقة الإنترنت الخاصة بنموذج “TCP / IP”، وفي نموذج “OSI” تكون طبقة الشبكة هي “الطبقة 3” وفي نموذج “TCP / IP” تكون طبقة الإنترنت هي “الطبقة 2”.
- طبقة الشبكة وطبقة الإنترنت هما في الأساس نفس الشيء، لكنّهما ينتميان إلى نماذج مختلفة لكيفية عمل الإنترنت.
- تقبل طبقة الإنترنت المعروفة أيضاً باسم طبقة الشبكة أو طبقة “IP” الحزم للشبكة وتسلمها كما تتضمن هذه الطبقة بروتوكول الإنترنت الفعال “IP”، وبروتوكول تحليل العنوان “ARP” وبروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت “ICMP”.
ملاحظة:“TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.
ملاحظة:“ICMP” هي اختصار لـ “Internet Control Message Protocol”.
ملاحظة:“ARP” هي اختصار لـ “Address Resolution Protocol”.
مكونات طبقة الإنترنت:
1- بروتوكول “IP”:
من المحتمل أن يكون بروتوكول “IP” وبروتوكولات التوجيه المرتبطة به هي الأكثر أهمية في مجموعة “TCP / IP” بأكملها، و”IP” مسؤول عما يلي:
- عنونة “IP”، تُعد اتفاقيات عنونة “IP” جزءاً من بروتوكول “IP”، حيث يقدم تصميم نظام عنونة “IPv4” عنونة “IPv4” ويقدم نظرة عامة على عنوان “IPv6” عنونة “IPv6”.
- اتصالات مضيف إلى مضيف، يحدد “IP” المسار الذي يجب أن تسيره الحزمة بناءً على عنوان “IP” لنظام الاستقبال.
- تنسيق الحزم، يقوم “IP” بتجميع الحزم في وحدات تُعرف باسم مخططات البيانات، كما يتم وصف مخططات البيانات بالكامل في طبقة الإنترنت، حيث يتم تحضير الحزم للتسليم.
- التجزئة، إذا كانت الحزمة كبيرة جداً بحيث لا يمكن نقلها عبر وسائط الشبكة، فإنّ “IP” على نظام الإرسال يقسم الحزمة إلى أجزاء أصغر، و”IP” على نظام الاستقبال ثم يعيد بناء الأجزاء في الحزمة الأصلية.
- يدعم “Oracle Solaris” كلاً من تنسيقات العنونة “IPv4” و”IPv6″؛ لتجنب الالتباس عند معالجة بروتوكول الإنترنت ويتم استخدام أحد الاصطلاحات التالية.
- عند استخدام المصطلح “IP” في الوصف ينطبق الوصف على كل من “IPv4″ و”IPv6”.
- عند استخدام المصطلح “IPv4” في الوصف، فإنّ الوصف ينطبق فقط على “IPv4”.
- عند استخدام المصطلح “IPv6” في الوصف، فإنّ الوصف ينطبق فقط على “IPv6”.
ملاحظة:“IPv” هي اختصار لـ “Internet Protocol Version”.
2- بروتوكول “ARP”:
يوجد بروتوكول تحليل العنوان “ARP” من الناحية المفاهيمية بين ارتباط البيانات وطبقات الإنترنت، ويساعد “ARP IP” في توجيه مخططات البيانات إلى نظام الاستقبال المناسب، وعن طريق تعيين عناوين “Ethernet” بطول “48 بت” إلى عناوين “IP” المعروفة بطول “32 بت”.
3- بروتوكول “ICMP”:
يقوم بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت “ICMP” بالكشف عن حالات أخطاء الشبكة والإبلاغ عنها:
- الحزم المسقطة، والحزم التي تصل بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن معالجتها.
- فشل الاتصال، ولا يمكن الوصول إلى نظام الوجهة.
- إعادة التوجيه، أي إعادة توجيه نظام الإرسال لاستخدام جهاز توجيه آخر.
أساسيات طبقة الإنترنت:
الطبقة الموجودة أعلى طبقة الوصول إلى الشبكة في التسلسل الهرمي للبروتوكول هي طبقة الإنترنت ويعتبر بروتوكول الإنترنت “RFC 791” قلب “TCP / IP” وأهم بروتوكول في طبقة الإنترنت، كما يوفر “IP” خدمة تسليم الحزمة الأساسية التي تُبنى عليها شبكات “TCP / IP”، وتستخدم جميع البروتوكولات في الطبقات أعلى وأسفل “IP” بروتوكول الإنترنت لتوصيل البيانات.
كما تتدفق جميع بيانات “TCP / IP” عبر “IP” والواردة والصادرة وبغض النظر عن وجهتها النهائية، كما تنظم الطبقة الثالثة من نموذج “OSI” البيانات وتنقلها بين شبكات متعددة، وتُعد طبقة الشبكة مسؤولة عن توجيه البيانات عبر أفضل مسار مادي استناداً إلى مجموعة من العوامل، بما في ذلك خصائص الشبكة وأفضل مسار متاح وضوابط حركة المرور وازدحام حزم البيانات وأولوية الخدمة من بين أمور أخرى كما تنفذ طبقة الشبكة عنونة منطقية لحزم البيانات للتمييز بين شبكات المصدر والوجهة.
تشمل الوظائف الأخرى التغليف والتجزئة وضوابط الازدحام ومعالجة الأخطاء، كما يتم تقسيم البيانات الصادرة إلى حزم، ويتم إعادة تجميع البيانات الواردة في معلومات يمكن استهلاكها على مستوى تطبيق أعلى، كما تتضمن أجهزة طبقة الشبكة المسارات وموجهات الجسر والمفاتيح ثلاثية الطبقات والبروتوكولات، مثل بروتوكول الإنترنت “IPv4” الإصدار 4 وبروتوكول الإنترنت الإصدار “IPv6”.
تتحكم طبقة الإنترنت في تشغيل الشبكة الفرعية، والهدف الرئيسي من هذه الطبقة هو تسليم الحزم من المصدر إلى الوجهة عبر روابط شبكات متعددة، وإذا تم توصيل جهازي كمبيوتر أي نظام على نفس الرابط فلا داعي لوجود طبقة شبكة، كما يوجه الإشارة عبر قنوات مختلفة إلى الطرف الآخر ويعمل كوحدة تحكم في الشبكة.
كما أنّه يقسم الرسائل الصادرة إلى حزم وتجميع الحزم الواردة في رسائل لمستويات أعلى، وفي شبكات البث تكون مشكلة التوجيه بسيطة، لذلك غالباً ما تكون طبقة الشبكة رقيقة أو حتى غير موجودة.
- “RFC 791” هي اختصار لـ “Request for Comments”.
وظائف طبقة الإنترنت:
- يترجم عنوان الشبكة المنطقي إلى عنوان فعلي، ومعني بالدائرة أو الرسائل أو تبديل الحزمة.
- تعمل أجهزة التوجيه والبوابات في طبقة الإنترنت، كما يتم توفير آلية بواسطة “Network Layer” لتوجيه الحزم إلى الوجهة النهائية.
- يتم توفير خدمات الاتصال بما في ذلك التحكم في تدفق طبقة الإنترنت والتحكم في أخطاء طبقة الإنترنت والتحكم في تسلسل الحزمة.
- يكسر الحزم الكبيرة إلى حزم صغيرة.
- ينقل حزم البيانات إلى طبقة الارتباط.
- يقوم بإرشاد كل حزمة من حزم البيانات بأسلوب مستقل من المصدر إلى الوجهة باستعمال المسار الأمثل.
- يُعيد تجميع الحزم خارج الطلب عندما تصل إلى الوجهة.
- يعالج الخطأ في إرسال حزم البيانات وتجزئة حزم البيانات.
مشاكل التصميم مع طبقة الإنترنت:
- تتمثل إحدى مشكلات التصميم الرئيسية في تحديد كيفية توجيه الحزم من المصدر إلى الوجهة، كما يمكن أن تستند المسارات إلى جداول ثابتة متصلة بالشبكة ونادراً ما يتم تغييرها ويمكن أن تكون أيضاً ديناميكية للغاية، حيث يتم تحديدها من جديد لكل حزمة لتعكس حمل الشبكة الحالي.
- إذا كان هناك عدد كبير جداً من الحزم في الشبكة الفرعية في نفس الوقت فسوف تتعارض مع بعضها البعض ممّا يشكل اختناقات، وينتمي التحكم في هذا الازدحام أيضاً إلى طبقة الشبكة.
- علاوةً على ذلك فإنّ جودة الخدمة المقدمة أي التأخير ووقت الإرسال والارتعاش هي أيضاً مشكلة في طبقة الإنترنت.
- عندما تضطر الحزمة إلى الانتقال من شبكة إلى أخرى للوصول إلى وجهتها يمكن أن تظهر العديد من المشكلات، مثل قد يكون العنوان الذي تستخدمه الشبكة الثانية مختلفاً عن الأول وقد لا تقبل الثانية الحزمة على الإطلاق لأنّها كبيرة جداً، وقد تختلف البروتوكولات والأمر متروك لطبقة الإنترنت للتغلب على كل هذه المشاكل للسماح للشبكات غير المتجانسة بالترابط.
