يرجى إعادة صياغة هذه المقالة باستخدام التنسيق العام لويكيبيديا

طبقة ربط البيانات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Arwikify.svg يرجى إعادة صياغة هذه المقالة باستخدام التنسيق العام لويكيبيديا، مثل إضافة الوصلات والتقسيم إلى الفقرات وأقسام بعناوين. (ديسمبر 2009)


طبقة ربط البيانات أو طبقة ربط المعطيات (بالإنجليزية: Data Link layer‏) بحسب النموذج القياسي نموذج أو إس أي OSI يقسم مهام شبكة معلومات إلى طبقات لتحديد الوظائف والمهامات في عملية التواصل بين اطراف الاتصال، فإن طبقة ربط البيانات هي الطبقة التي يتم فيها تجهيز البيانات من أجل تسليمها للشبكة اي تحويل البتات الخام إلى جدول من الاطارات.و يتم تغليف الحزم(Packet) في إطار (FRAME)(وهو مصطلح يستخدم لوصف حزم البيانات الثنائية binary data) البروتوكولات في هذه الطبقة تساعد في عنونة واكتشاف أخطاء ومعالجة الأخطاء في البيانات التي سترسل وتستقبل. وتقوم بعملية نقل كتل من البيانات عبر الرابط الفيزيائي (المادي). فالحواسيب المضيفة ترسل من وإلى واجهات معالجات الرسالة (Interface Message Processor IMP) التي تعالج الاتصالات عبر رابط الاتصال المادي.

بشكل عام تكون مهمة طبقة ربط البيانات صنع خط فيزيائي يظهر الخطأ إلى الطبقات الأعلى وهذا ما يدعى بالدارة الافتراضية. هكذا الطبقة الأعلى من التسلسل الهرمي. البرتوكولات تستطيع تمرير البيانات إلى الأسفل حيث الطبقات المنخفضة وتكون قادرة أن تفترض إذا كانت الرسالة وصلت إلى وجهتها بالإضافة إلى أنه من المهم أن يحصل المستقبل على البيانات بنفس الشكل المرسل. وهذا مايعرف بشفافية البيانات والتي تعني أن البيانات المنقولة لا تتغير ولا تحرف.

اقسام طبقة ربط البيانات[عدل]

تقسم طبقة ربط المعطيات حسب المواصفات المعيارية لمعهد مهندسي الكهرباء والألكترونيك IEEE إلى طبقتين ثانويتين وهما:

طبقة التحكم بالربط المنطقي[عدل]

أو طبقة التحكم المنطقية Logical Link Control LLC: يتم فيها تحويل ال Bits إلى Bytes ثم تحويلها إلى Frames ويتحدد نوع وحجم ال Frame حسب ال Logical Network Topology والمقصود بها طريقة تخاطب الأجهزه هل تستخدم ال Token ring مثلا أم ال star مثلا وهى الطريقة الشائعة فحجم ال Frame يختلف هنا وأيضا حسب نوع البروتوكول المستخدم يختلف حجم ال Frame. == طبقة التحكم بالوصول إلى الوسائط== (Media Access Control (MAC : يتم في هذة المرحلة وضع العنوان ماك Mac Address الخاص بكرت الشبكة وهو متفرد ولا يتكرر في أى جهاز إلى ال Frame وأيضا بحث طريقة وضع البيانات على الكابل بطريقه لاتتعارض مع وضع جهاز اخر للبيانات على الكابل في نفس الوقت.

المشاكل التي تواجه طبقة ربط البيانات[عدل]

  1. أخطاء على الرابط المادي بسبب الضوضاء وأخطاء خط.
  2. معدل نقل البيانات من الخط محدود على النحو الذي يحدده عرض النطاق الترددي.
  3. سرعة تجهيز محدودة من قبل المضيف وواجهات معالجات الرسالة(IMP).فالمضيف يستطيع فقط الموافقة على بيانات ضمن مجال أعظمي معين.
  4. حجم الذاكرة المؤقت على RAM (ذاكرة الوصول العشوائي) محدود على IMP.
  • طبقات ربط المعطيات القريبة من IMP تتواصل باستخدام الإطارات التي هي تسلسل من البتات أو البايتات الحاوية على معلومات تحكم وبيانات يمكن تمريرها إلى الطبقات الأعلى.

معلومات التحكم توضع في بداية (رأس) الإطار وتشير إلى نوع الإطار (كإطار البيانات مثلا) والأرقام المتسلسلة. على سبيل المثال، عندما تستقبل طبقة ربط المعطيات رسالة من الطبقات الأعلى تضيف رأس إلى الإطار الذي يتم تمريره إلى الطبقة الفيزيائية للنقل.

  • بشكل عام المرسل(جهاز الإرسال) :

1.أشكال الرسالة من الطبقات العليا تكون في إطار بيانات للنقل. 2.يمر الإطار إلى الطبقة الفيزيائية للنقل عبر الخط المادي للنقل. 3.ينتظر الإطار الموافقة من المستقبل تشير إلى نجاح استقبال البيانات.

  • بشكل عام المستقبل :

1.ينتظر رد من الطبقة الفيزيائية لتشير إلى أن الإطار قد استقبل بشكل سليم. 2.الحصول على الإطار من الطبقة الفيزيائية فإذا كان إطار بيانات ليقوم بالوظائف التالية:

  • يزيل الرسالة التي تم تمريرها إلى الطبقات الأعلى.
  • يرسل إطار الموافقة على وصول البيانات للمرسل.

تفترض طبقة ربط المعطيات أن الطبقات الفيزيائية موصولة عبر قناة اتصال التي تبدو على أنها على طول المسار المادي (البتات تدفع في نهاية واحدة تبدو لنهاية أخرى بنفس الترتيب)وأنها تملك شفافية البيانات (البيانات لاتحرف ولا تتغير). بشكل عملي فإن الطبقة المادية ستضيف فحص (تدقيق) الأخطاء وتكون قادرة على إخبار مستقبل طبقة ربط المعطيات فيما إذا كانت البيانات قد وصلت بشكل تام أو محتواة على أخطاء.

تفترض طبقة ربط المعطيات أن الطبقات الفيزيائية موصولة عبر قناة اتصال التي تبدو على أنها على طول المسار المادي (البتات تدفع في نهاية واحدة تبدو لنهاية أخرى بنفس الترتيب)وأنها تملك شفافية البيانات (البيانات لاتحرف ولا تتغير). بشكل عملي فإن الطبقة المادية ستضيف فحص (تدقيق) الأخطاء وتكون قادرة على إخبار مستقبل طبقة ربط المعطيات فيما إذا كانت البيانات قد وصلت بشكل تام أو محتواة على أخطاء.

البروتوكولات Protocols[عدل]

بروتوكول الاتصال هو مجموعة من القواعد التي تعرف كيفة التحكم بتدفق البيانات بين المرسل والمستقبل.وهي عبارة عن عدة اجراءات وبرامج صغيرة تكون في معالجات بطاقات الشبكة أو وسائط المطابقة (Network Interface) عادة تكون مكتوبة بلغة سي، وتتكون من خمسة أنواع من البيانات وهي :

  • المنطفية وله حالتين صحيحة أو خاطئة boolean
  • التسلسل الرقمي seq_nr وهي قيمة رقمية صحيحة لترقيم الاطارات ضمن تسلسل
  • الحزم packet وهي البيات المرسلة وهي تختلف من شبكة إلى أخرى
  • نوع الاطار frame_kind
  • الاطار frame وهو يتكون من اربع أنواع من الحقول وهي :
  • kind
  • seq
  • ack
  • info

الحقول الثلاثة الأولى تستخدم للتحكم في الإرسال اما الحقل الرابع فهو البيانات المرسلة بواسطة وضع ترويسة للحزم لتصبح اطارات.

برتوكولات طبقة ربط المعطيات[عدل]

يوجد عدد من البروتوكولات تستخدمها طبقة ربط البيانات منها البسيطة وهي ثلاثة أنواع وغير البسيطة وهي أيضا ثلاثة, ونبدء بالبسيطة

البروتوكول المبسط غير المقيد : Unrestricted Simplex Protocol[عدل]

وهذا البروتوكول من البرتوكولات البسيطة ويفترض الإرسال باتجاه واحد وهدفه النقل بأقصى سرعة ممكنة وله اسم مختصر أو ما يسمى يوتوبيا (utopia) تفترض الشروط التالية بأبسط حالة أن :

  1. اتجاه واحد للارسال.
  2. القناة الفيزيائية بدون أخطاء
  3. كلا المضيفين (المرسل والمستقبل)دائما جاهزين.
  4. وقت التنفيذ يمكن تجاهلة.
  5. ذاكرة مؤقتة متاحة بشكل كبير.

بروتوكول التوقف والانتظار A simplex Stop and Wait Protocol[عدل]

ولان الهدف الأساسي من البروتوكول الأول هو السرعة فقط في نقل البيانات فهناك مشكلة كبيرة وهي ان المستقبل ربما يغرق بكمية كبيرة من البيات تفوق طاقتة الاستيعابية لذلك يتطلب اجراء جديد وهو التاكد من استقبال كل اطار وهو اجراء (from_physical_layer) ليمنع إرسال اطارات جديدة حتى يتم التاكد من أن الاطارات المرسلة قد تم استقبالهامن الطرف الاخر اي بمعنى اخر التحكم بسرعة الإرسال، وهذا ما يسمى بروتوكول التوقف والانتظار.

بروتوكول المبسط للقنوات ذات التشويش A Simplex Protocol for a Noisy Channel[عدل]

في حالة وصول عدم وصول اطارات أو تغيير في بياناتها هذا يتطلب اعادة ارسالها عند اكتشاف الأخطاء في الاستقبال واعلام المرسل بذلك أو في حالة فقدان التوقيف وتكرار الاطارات المرسلة. للحيلولة دون تكرار الإرسال فانة يجب على المرسل وضع تسلسل رقمي للارطارات للكشف عنها في الاستقبال

إنظر أيضا[عدل]

www.defoenet.com\ccna\osi-_12.html

www.cse.dmu.ac.uk