دهــــلاویــــــــه

بسم الله الرحمن الرحیم

السلام علیک یا اباصالح المهدی ادرکنی

شبکه چیست؟ - قسمت دوم

سیگنال ها و پروتکل ها

کامپیوتر های موجود در یک شبکه به طرق مختلفی می توانند با همدیگر ارتباط برقرار کنند، اما بخش بزرگی از این فرآیند ربطی به ماهیت داده ای که از طریق رسانه ی شبکه عبور می کند ندارد. قبل از اینکه داده هایی که کامپیوتر فرستنده تولید کرده است به کابل یا نوع دیگری از رسانه برسد به سیگنال هایی که متناسب با آن رسانه می باشد تجزیه می شود. این سیگنال ها ممکن است مثلا برای سیم های مسی ولتاژ های الکتریکی، برای فیبر نوری پالسهای نور و در شبکه های بیسیم امواج رادیویی و مادون قرمز باشند. این سیگنال ها کدی را تشکیل می دهند که رابط شبکه ی هر کامپیوتر گیرنده ای آن را به داده های باینری قابل درک با نرم افزار در حال اجرای روی آن کامپیوتر تبدیل می کند. البته پشت پرده عملیات پیچیده ی زیادی انجام می شود و بهمین سادگی هم که در بالا بیان شد، این فرایند تکمیل نمی شود در واقع برای اینکه نامه الکترونیکی که به دوست خود فرستاده اید به ولتاژ الکتریکی تجزیه شود، از نقطه ای به نقطه ای دیگر در یک ناحیه ی جغرافیایی فرستاده شود و دوباره به حالت اول بر گردانده شود تا قابل فهم باشد، کار های زیادی انجام می شود.

بعضی از شبکه ها متشکل از کامپیوتر های مشابهی هستند که دارای سیستم عامل و برنامه های یکسانی می باشند، در صورتی که شبکه هایی هم وجود دارند که دارای سکو های (platform) متفاوتی هستند و نرم افزار هایی را اجرا می کنند که کاملا با همدیگر تفاوت دارند. ممکن است اینطور به نظر آید که برقراری ارتباط بین کامپیوتر های یکسان ساده تر از بین کامپیوتر های متفاوت است و البته در بعضی موارد این نتیجه گیری صحیح می باشد. صرف نظر از نرم افزار هایی که در یک شبکه روی کامپیوتر ها اجرا می شود و صرفنظر از نوع آن کامپیوتر ها،باید زبان مشترکی بین آنها وجود داشته باشد تا برقراری ارتباط میسر شود. این زبان مشترک پروتکل نامیده می شود و حتی در ساده ترین نوع تبادل اطلاعات، کامپیوترها از تعداد زیادی از آنها استفاده می کنند. در واقع همانطور که برای اینکه دو نفر بتوانند با همدیگر صحبت کنند باید از زبان مشترکی استفاده کنند کامپیوترها هم برای تبادل اطلاعات نیاز به یک یا چند پروتکل مشترک دارند.
یک پروتکل شبکه می تواند نسبتا ساده یا کاملا پیچیده باشد. در بعضی موارد پروتکل فقط یک کد است (مثلا الگویی از ولتاژ های الکتریکی) که مقدار دودویی یک بیت داده را نشان می دهد و همانطور که می دانید این مقدار می تواند 0 یا 1 باشد. این موضوع را می توانید به راحتی با کد مورس که در آن الگویی از نقطه ها و خط فاصله ها، نامه ای از حروف الفبا را مجسم می کند، مقایسه کنید. پروتکل های پیچیده تر شبکه می توانند سرویس هایی را ارائه دهند که بعضی از آنها اینجا نام برده شده است:
1. اعلام دریافت بسته (packet acknowledgment) : که ارسال یک پیغام از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر دریافت یک یا چند بسته می باشد. یک بسته جزء بنیادی اطلاعات فرستاده شده روی یک شبکه ی محلی (LAN) می باشد.
2. بخش بندی (segmentation): که در واقع به تقسیم کردن یک جریان داده ی طولانی به بخش های کوچکتر می باشد به صورتیکه بتوان آن را در داخل بسته ها، روی یک شبکه انتقال داد.
3.کنترل جریان (flow control) : شامل پیغام هایی می باشد که از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر بالا یا پایین بردن سرعت انتقال داده فرستاده می شود.
4. تشخیص خطا (error detection): شامل کدهای بخصوصی می باشد که از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر بالا یا پایین بردن سرعت انتقال داده فرستاده می شود.
5. تصحیح خطا (error correction): پیغام هایی که توسط سیستم گیرنده تولی می شود و به اطلاع فرستنده می رساند که بسته های معینی آسیب دیده اند و باید دوباره فرستاده شوند.
6. فشرده سازی (data compression): مکانیزمی است که در آن با حذف اطلاعات اضافه، مقدار داده ای را که باید از طریق شبکه فرستاده شود در حد امکان کم می کنند.
7. کد گزاری داده (data encryption): مکانیزمی است برای محافظت از داده هایی که قرار است از طریق شبکه منتقل شوند و در آن توسط کلیدی که سیستم گیرنده از آن مطلع است داده ها کد گزاری می شوند.

اغلب پروتکل ها بر مبنای استاندارد های عمومی می باشند که توسط یک کمیته ی مستقل تولید شده اند نه یک تولید کننده ی بخصوص بدین صورت این تضمین وجود دارد که سیستم های مختلف می توانند از آنها به راحتی استفاده کنند.
در کل هنوز تعدادی پروتکل وجود دارد که اختصاصی هستند و هرگز در بین عموم معرفی نشده اند. مسئله مهمی که همیشه باید در نظر داشت این است که همه کامپیوتر های موجود در یک شبکه در طول فرآیند برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات از پروتکل های گوناگون استفاده می کنند. کارهایی که پروتکل های مختلف در یک شبکه انجام می دهند به بخش هایی به نام لایه تقسیم می شوند که مدل OSI را تشکیل می دهند.
بعنوان مثال ممکن است در مقالات و کتب مختلف با شبکه های اترنت (Ethernet) برخورد کرده باشید. اترنت در واقع یکی از پروتکل هایی است که در آن شبکه ها استفاده می شود اما تنها پروتکل آن شبکه ها نیست. جدا از این مسئله، اترنت تنها پروتکلی است که تنها در یک لایه ی خاص (بنام لایه ی داده) کار می کند. در بعضی لایه ها چندین پروتکل به صورت همزمان در حال اجرا هستند.