تبلیغات
irancisco.ir - بخش دوم - لایه پیوند داده ۳

irancisco.ir

سایت آموزشی تخصصی شبکه

دوشنبه 5 آذر 1386

بخش دوم - لایه پیوند داده ۳

نویسنده: علی سلیمی   طبقه بندی: آموزش CCNA، 

مباحث مربوط به بهره وری ( Performance )

شبکه های 10BASE-T , 10BASE-5 , 10BASE-2 بدون CSMA/CD نمی توانند کار کنند. استفاده از CSMA/CD سبب کاهش میزان بهره وری در شبکه های LAN می گردد. به عبارت دیگر به دلیل استفاده از CSMA/CD در شبکه هایی که بار (load) آنها بالاست ، عملاً کارآیی شبکه به شدت کاهش می یابد. دراین قسمت راجع به دو عامل مهم افزاِش دهنده در بهره وری شبکه ، صحبت خواهیم نمود که باعث ایجاد محیط پایدار و بدون Collision در شبکه های LAN می گردند :       Full-duplex Ethernet , LAN Switching .

مباحث مربوط به بهره وری ( Performance )

شبکه های 10BASE-T , 10BASE-5 , 10BASE-2 بدون CSMA/CD نمی توانند کار کنند. استفاده از CSMA/CD سبب کاهش میزان بهره وری در شبکه های LAN می گردد. به عبارت دیگر به دلیل استفاده از CSMA/CD در شبکه هایی که بار (load) آنها بالاست ، عملاً کارآیی شبکه به شدت کاهش می یابد. دراین قسمت راجع به دو عامل مهم افزاِش دهنده در بهره وری شبکه ، صحبت خواهیم نمود که باعث ایجاد محیط پایدار و بدون Collision در شبکه های LAN می گردند :       Full-duplex Ethernet , LAN Switching .

    

 کاهش میزان تصادم ( Collision ) با استفاده از LAN Switching

واژه Collision Domain مجموعه ای از تجهیزات را مشخص می کند که frame های ارسالی هریک از آنها ممکن است با frame های ارسالی دیگری دچار تصادم (Collision) شود. تمامی کامپیوترها و تجهیزاتی که از یک hub جهت برقراری ارتباط فی مابین خود استفاده می کنند ، امکان ایجاد تصادم (Collision) بین فریمهای ارسالی آنها وجود دارد.

سوئیچای شبکه LAN یا همان LAN Switch ها ، مشکل Collision و همچنین مشکل استفاده از CSMA/CD را با استفاده از حذف احتمال تصادم مرتفع می سازند. سوئیچها برخلاف hub ، یک Bus مشترک ایجاد نمی کنند بلکه هر پورت خود را به عنوان یک Bus مجزا شناسایی می کنند. همچنین از یک حافظه (Buffer) به منظور نگهداری فریمها جهت جلوگیری از ارسال همزمان با سایر تجهیزات استفاده می کنند. در نتیجه اگر دو دستگاه همزمان اقدام به ارسال اطلاعات نمایند ، یکی از آنها توسط سوئیچ در Buffer قرار داده می شود و پس از ارسال اولی ، دومی که در حافظه Buffer بود ، ارسال می گردد. شکل زیر شرح ساده ای از عملکرد یک سوئیچ را نشان می دهد.

در شکل فوق ، PC3 , PC1 همزمان اقدام به ارسال اطلاعات می کنند. سوئیچ با استفاده از آدرس مقصد فریم های Ethernet ، فریم ارسالی از PC1 را به PC2 و فریم ارسالی از PC3 را به PC4 ارسال می کند. تفاوت عمده Hub و Switch این است که سوئیچ با استفاده از اطلاعات موجود در هدر فریم Ethernet ، آنرا تفسیر نموده و درخصوص نحوه ارسال آن تصمیم گیری می نماید. Hub صرفاً یک سیگنال را دریافت و آنرا تکرار می کند و نسبت به تفسیرسیگنال ( لایه 1 ) و فریمهای شبکه LAN ( لایه 2 ) کاری انجام نمی دهد. درنتیجه Hub کارهای لایه 1 مدل OSI ( تکرار سیگنال الکتریکی ) و Switch کارهای لایه 2 مدل OSI (  تفسیر اطلاعات هدر Ethernet ، بررسی آدرس مقصد و اخذ تصمیم ارسال اطلاعات ) را انجام می دهند. عمل Buffering در سوئیچ ها نیز به منظور جلوگیری از تصادم ( Collision ) انجام می شود. مثلاً در شکل فوق ، اگر PC1 و PC3 همزمان برای PC4 اطلاعات ارسال کنند ، سوئیچ برای جلوگیری از تصادم ابتدا فریم ارسالی یک از دو فرستنده را در حافظه Buffer خود قرارداده و فریم دیگری را ارسال و سپس نسبت به ارسال فریم موجود در حافظه بافر اقدام می کند.

دو ویژگی مهم و عمده switching در مقایسه با hub سبب اقزایش بهره وری آن گردیده است که عبارتند از:

1- اگر به هر پورت سوئیچ فقط یک دستگاه متصل باشد ، تصادم رخ نخواهد داد. در صورت عدم بروز تصادم ، نیازی به استفاده از CSMA/CD نمی باشد و درنتیجه کارآیی شبکه Ethernet افزایش می یابد.

2- پورتهای سوئیچ ، پهنای باند را تقسیم ( Share ) نمی کنند ، بلکه هر پورت پهنای باند مجزا برای خودش دارد. در نتیجه یک سوئیچ با پورتهای 10-Mbps ، به ازای هرپورت پهنای باند 10-Mbps دارد در حالیکه در یک Hub، پهنای باند 10-Mbps بین پورتها تقسیم می شود.

مفاهیم Duplex

1- half-duplex : دراین روش ، درهرلحظه صرفاً امکان ارسال یا دریافت اطلاعات وجود دارد و یک کامپیوتر نمی تواند همزمان با ارسال اطلاعات ، دریافت نیز داشته باشد. پروتکل Ethernet اصلی و اولیه ، از یک Bus مشترک (Shared) استفاده می نمود. لذا در هرلحظه و برای هر دستگاه ، صرفاً امکان ارسال یا دریافت وجود داشت. در غیر این صورت ، ممکن است در شبکه تصادم (Collision) رخ بدهد. این منطق عدم همزمانی ارسال و دریافت اطلاعات را اصطلاحاً half-duplex می نامند.

2- full-duplex : سوئیچهای Ethernet امکان ارسال همزمان دو یا چند فریم را بر روی پورتهای مختلف فراهم می سازند. به علاوه اگر به هر پورت سوئیچ فقط یک دستگاه متصل شود ( بیشتر از یک دستگاه وصل نشود ) ، هرگز Collision رخ نخواهد داد. بنابراین سوئیچهای LAN که به هر پورت آنها فقط یک دستگاه متصل شده باشد ، امکان استفاده از ویژگی full-duplex را مهیا می کنند. مفهوم full-duplex  این است که یک کارت شبکه می تواند همزمان نسبت به دریافت و ارسال اطلاعات اقدام نماید. شکل زیر نحوه استفاده از full-duplex را در شبکه 10BASE-T نشان می دهد.

با استفاده از full-duplex  در یک سوئیچ 10Mbps ، ارسال و دریافت اطلاعات هریک با نرخ 10Mbps انجام می شود.

آدرس دهی در شبکه های Ethernet

آدرسهای شبکه LAN از دیدگاه تعداد دستگاههای متصل به آن ، به 2 گروه تقسیم می شوند. یک گروه آدرسهایی که متعلق به یک دستگاه خاص می باشند و گروه دیگر آدرسهایی که متعلق به گروهی از تجهیزات می باشند.

1- Unicast Address : آدرس ثابت و مشخص متعلق به یک کارت شبکه که برای هرکارت شبکه ، مجزا و منحصربفرد می باشد. طول هر آدرس Unicast  ، 6 بایت می باشد و معمولاً به صورت مبنای 16 یا hexadecimal نمایش داده می شود. در تجهیزات Cisco معمولاً این آدرس به صورت 3 بخش 4 عددی نوشته می شود ، مثلاً 02F3:A1B8:003E یک آدرس معتبر می باشد. معمولاً طبق استاندارد IEEE ، آدرس کارت شبکه در داخل تراشه ROM کارت شبکه قرار داده می شود. نیمه اول آدرس مشخص کننده کد مربوط به کارخانه تولید کننده کارت شبکه است که توسط IEEE به آن تولید کننده تخصیص داده می شود و اصطلاحاً OUI ( Organizationally Unique Identifier ) نامیده می شود. قسمت دوم آدرس توسط کارخانه تولید کننده اختصاص داده می شود و برای هرکارت شبکه یک عدد منحصربفرد می باشد.

واژه های دیگری معادل Unicast Address وجود دارند که عبارتند از : BIA (Burned-in Address ) , UAA (Universally Administered Address )

آدرسهای گروهی به شرح ذیل می باشند :

2- Broadcast Address : آدرسی که اغلب توسط IEEE به عنوان یک آدرس گروهی استفاده می شود و مقدار عددی آن FFFF.FFFF.FFFF می باشد. هر فریمی که آدرس آن Broadcast باشد بدین معناست که بایستی توسط کلیه تجهیزات شبکه LAN پردازش شود.

3- Multicast Address : برای ارتباط زیرمجموعه ای از تجهیزات شبکه LAN استفاده می شود. بعضی از برنامه ها نیاز به ارتباط با دستگاههای خاصی را دارند. فقط با ارسال یک فریم ، کلیه دستگاههایی که لازم است  آن فریم را دریافت کنند ، آنرا دریافت و پردازش می نمایند و سایرین از آن چشم پوشی می کنند. شکل آدرس Multicast به صورت : 0100.5exx.xxxx می باشد که آدرس هر کارت شبکه در قسمت دوم آدرس که با x نشان داده شده است ، قرار می گیرد.

فریم بندی در شبکه Ethernet

فریم بندی (framing) ، ترتیب قرار گرفتن بیِتهای فریم را مشخص می کند. لایه فیزیکی امکان انتقال بیتها را از یک دستگاه به دستگاه دیگر مهیا می نماید. ترتیب قرار گرفتن و نحوه تفسیر بیتهای دریافتی در گیرنده نیز با استفاده از framing  انجام می پذیرد. شکل زیر جزئیات انواع فریمهای مختلف LAN را نشان می دهد.

فیلدهایی نظیر SNAP , DSAP , Type دارای اهمیت می باشند. همچنین FCS در انتهای هدر جهت تشخیص خطا به کار می رود که در ذیل راجع به آنها صحبت خواهیم نمود.

استاندارد IEEE 802.3 طول دیتای فریم Ethernet را با حداکثر سایز 1500بایت محدود نموده است. بخش دیتای فریم به منظور نگهداری اطلاعات مربوط به لایه 3 ( پکتها ) استفاده می شود. واژه MTU ( Maximum Trnsmission Unit ) بیانگر ماکزیمم طول پکتهای لایه 3 است که در یک شبکه ارسال می شود. از آنجایی که پکتها در داخل فریم قرار می گیرند ، لذا ماکزیمم طول یک پکت برای قرارگرفتن در داخل فریم Ethernet ، 1500 بایت می باشد.

شناسایی اطلاعات موجود در فریم Ethernet

هر هدر لایه 2 ، دارای اطلاعات مربوط به فیلد مشخص کننده نوع پروتکل می باشد. به عنوان مثال ، در فریم اول شکل زیر، فیلد DSAP (Destination Service Access Point) دارای مقدار E0 است که نشان می دهد که هدر بعدی ، یک هدر Novell IPX می باشد. در فریم دوم ، مقدار DSAP برابر AA می باشد که نشان می دهد فیلد SNAP (Subnetwork Access Protocl) دارای هدر 802.2 می باشد و SNAP Header دارای 2 بایت پروتکل تایپ می باشد.

جدول زیر خلاصه ای از فیلدهایی را که برای تشخیص نوع اطلاعات یک فریم به کار می رود ، نشان می دهد.

آخرین استانداردهای Ethernet

در اکثر شبکه های امروزی دیگر از استانداردهای 10BASE-2 , 10BASE-5 استفاده نمی شود. حتی در اکثر شبکه های موجود از 10BASE-T Hub هم استفاده نمی گردد. استانداردهای پرسرعت تر نظیر Fast Ethernet , Gigabit Ethernet امروزه جایگزین استانداردهای قدیمی شده اند.

استاندارد Fast Ethernet

در استاندارد IEEE 802.3u تعریف گردیده است. شباهت زیادی به 10Mbps-Ethernet 802.3  دارد. الگوریتم CSMA/CD در آن وجود دارد ولی با استفاده از full-duplex می توان آنرا غیرفعال نمود.802.3u از فریمینگ 802.3MAC و 802.3LLC برای Header , Trailer در شبکه LAN استفاده می کند. انواع مختلفی از کابلها نظیر کابل مسی شیلددار و بدون شیلد و همچنین فیبر نوری Single-Mode  و Multi-Mode در آن قابل استفاده می باشد. دو ویژگی مهم Fast Ethernet در مقایسه با 10Mbps-Ethernet ، پهنای باند بیشتر و هما هنگ سازی  اتوماتیک (autonegotiation) می باشد. پهنای باند آن 100Mbps می باشد و قابلیت تشخِص اتوماتیک سرعت و duplex را دارد. به همین دلیل اکثر کارت شبکه های آنرا 10/100 نامگذاری کرده اند. چنانچه بین سوئیچ و دستگاه متصل به آن عمل تشخیص اتوماتیک انجام شود ، سرعت ( 10 یا 100 ) و Duplex ( Full , Half ) ، به طور اتوماتیک مشخص می شود. درصورتی که این فرآیند دچار مشکل شود ارتباط با سرعت 10Mbps و به صورت Half-Duplex برقرار می شود.

استاندارد Gigabit Ethernet

IEEE استاندارد Gigabit Ethernet را برای کابل کشی نوری در 802.3z ودر کابل کشی الکتریکی در استاندارد 802.3ab تعریف نموده است. همانند Fast Ethernet ، این استاندارد هم ویژگی های استانداردهای قدیمی را نظیر CSMA/CD حفظ نموده و برخی ویژگی های جدید را نیز به آنها افزوده است. هر دو استاندارد 802.3ab , 802.3z از همان فریمینگ قدیم 802.3LLC , 802.3MAC برای Header , Trailer استفاده می نمایند. استفاده عمده از Gigabit Ethernet معمولاً بین دو سوئیچ ، بین سوئیچ و روتر و بین سوئیچ و سرور می باشد. تفاوتهای آن با استانداردهای قدیمی تر در نحوه کدینگ سیگنال در کابل و همچنین در سرعت بالای آن می باشد.

نظرات() 
real psychics
یکشنبه 16 مهر 1396 12:36 ق.ظ
با تشکر از پدرم که با من در مورد این صفحه وب به اشتراک گذاشت، این وبلاگ واقعا شگفت انگیز است.
Can better posture make you taller?
شنبه 1 مهر 1396 01:14 ب.ظ
Hi I am so happy I found your weblog, I really found you by error, while I was
browsing on Yahoo for something else, Regardless I am here now and would just like to say thanks a lot for
a fantastic post and a all round interesting blog (I also
love the theme/design), I don’t have time to browse it all at the minute but I have saved it
and also added in your RSS feeds, so when I have time I will be
back to read much more, Please do keep up the awesome jo.
free std testing near me
دوشنبه 20 شهریور 1396 10:45 ق.ظ
بخشی از نوشتن نوشتن نیز هیجان است، اگر بعد از آن آشنا شوید
شما می توانید در غیر این صورت آن را بنویسید پیچیده است.
cheap phone psychics
دوشنبه 20 شهریور 1396 04:09 ق.ظ
من می دانم که این وب سایت دارای محتوای با کیفیت و اضافی است
داده ها، یک صفحه وب دیگر وجود دارد که این نوع را می دهد
چیزهای با کیفیت؟
std testing near me
یکشنبه 19 شهریور 1396 09:31 ب.ظ
شما باید در یک مسابقه برای یکی از بهترین وب سایت های موجود در سایت شرکت کنید
وب من می خواهم به شدت توصیه این سایت!
anonymous std testing
یکشنبه 19 شهریور 1396 08:28 ب.ظ
در واقع مهم نیست که آیا کسی بعد از آن متوجه نمی شود
به کاربران دیگر که آنها کمک خواهد کرد، بنابراین در اینجا رخ می دهد.
Frances
پنجشنبه 16 شهریور 1396 09:53 ب.ظ
Hello, its good article regarding media print, we all
be familiar with media is a impressive source of data.
How can you get taller in a week?
دوشنبه 16 مرداد 1396 06:37 ب.ظ
This piece of writing will assist the internet users for setting up new blog or even a weblog from start to
end.
Foot Problems
شنبه 14 مرداد 1396 10:26 ب.ظ
Great blog here! Also your site loads up very fast!
What web host are you using? Can I get your affiliate link to your host?
I wish my web site loaded up as fast as yours
lol
chaturbate token generator verification key
پنجشنبه 12 مرداد 1396 08:37 ب.ظ
I am in fact glad to glance at this blog posts which contains plenty of helpful information, thanks
for providing these kinds of information.
Edwardo
دوشنبه 9 مرداد 1396 09:06 ب.ظ
Hi, I read your blogs daily. Your writing style is witty, keep
up the good work!
obscenevirus4394.snack.ws
چهارشنبه 28 تیر 1396 11:04 ب.ظ
An intriguing discussion is worth comment. I do believe that you ought to publish more on this subject, it
may not be a taboo subject but usually folks don't talk about
such subjects. To the next! Many thanks!!
scientificcage28.exteen.com
چهارشنبه 28 تیر 1396 12:24 ب.ظ
Ahaa, its nice dialogue about this paragraph at this place at this website,
I have read all that, so at this time me also
commenting at this place.
kandismitten.weebly.com
سه شنبه 27 تیر 1396 08:04 ق.ظ
Usually I don't learn article on blogs, but I would like to say
that this write-up very pressured me to take a look at and do so!
Your writing taste has been surprised me. Thanks,
quite great post.
http://invinciblejuris32.jimdo.com
دوشنبه 26 تیر 1396 07:02 ب.ظ
I think that everything wrote was very logical. But, what about this?
what if you were to write a killer headline? I ain't saying your information is not solid., but suppose you
added something that grabbed people's attention? I mean irancisco.ir - بخش
دوم - لایه پیوند داده ۳ is a little vanilla.
You should peek at Yahoo's home page and watch how they
create post headlines to grab people to click. You might add a video or a related pic or two to grab readers excited
about what you've got to say. In my opinion, it could
make your posts a little livelier.
foot pain after walking
سه شنبه 6 تیر 1396 03:36 ق.ظ
I write a leave a response whenever I especially enjoy a post on a site
or I have something to add to the conversation. It's caused by
the passion displayed in the article I read. And on this article irancisco.ir
- بخش دوم - لایه پیوند داده ۳.
I was actually excited enough to drop a thought ;)
I actually do have some questions for you
if it's okay. Could it be only me or does it look as if like a few of
the comments look like they are coming from brain dead individuals?

:-P And, if you are writing at additional online social sites, I'd like to keep up with anything
new you have to post. Could you list every one of your social sites like your
Facebook page, twitter feed, or linkedin profile?
home std test kit
یکشنبه 4 تیر 1396 06:58 ب.ظ
core از خود نوشتن در حالی که ظاهر
شدن دلنشین اصل آیا نه نشستن درست
با من پس از برخی از زمان.
جایی درون پاراگراف شما موفق به من مؤمن متاسفانه تنها برای بسیار در حالی که
کوتاه. من هنوز کردم مشکل خود را با
فراز در مفروضات و یک خواهد را سادگی به پر
کسانی که معافیت. در صورتی که شما که می توانید انجام من
می بدون شک بود در گم.
Lavonda
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 03:19 ب.ظ
I'm not sure where you are getting your info, but great topic.

I needs to spend some time learning more or understanding more.
Thanks for great info I was looking for this info for my mission.
BHW
سه شنبه 29 فروردین 1396 01:24 ب.ظ
With havin so much content do you ever run into any problems of plagorism
or copyright violation? My website has a lot of exclusive content I've either written myself or outsourced
but it appears a lot of it is popping it up all over the internet without my permission. Do you know any techniques to
help reduce content from being stolen? I'd truly appreciate it.
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 10:16 ب.ظ
Hmm is anyone else encountering problems with the pictures on this blog
loading? I'm trying to find out if its a problem on my end or
if it's the blog. Any feedback would be greatly appreciated.
BHW
یکشنبه 20 فروردین 1396 05:58 ق.ظ
I always spent my half an hour to read this web site's content every
day along with a mug of coffee.
manicure
شنبه 19 فروردین 1396 01:22 ق.ظ
Thanks for finally talking about >irancisco.ir - بخش دوم - لایه پیوند داده ۳ <Liked it!
manicure
یکشنبه 13 فروردین 1396 05:16 ب.ظ
Aw, this was a really nice post. Taking the time and actual effort to generate a great article… but what can I say… I put things off a whole lot and don't seem to get nearly anything
done.
manicure
جمعه 11 فروردین 1396 06:58 ب.ظ
Howdy! Do you know if they make any plugins to assist with
Search Engine Optimization? I'm trying to get my blog to rank for some
targeted keywords but I'm not seeing very good results.
If you know of any please share. Thanks!
Zero Cool
یکشنبه 9 آبان 1389 11:03 ق.ظ
Khoooooooooooooooooooooob bood
mer30
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :