الدرس 4 Model OSI couche 5 réseau / network Layer 5

Model OSI couche réseau network Layer

في حياتنا العادية لإرسال رسالة فنحن نحتاج لعنوان المكان مثلا البلاد-المدينة-الحي-رقم المنزل. فكدلك بالنسبة لهاذه الطبقة هي أيضا المسؤولة عن توجيه البيانات بين الجهاز المرسل و الجهاز المستقبل وذلك باستعمال نضام عناوين يضمن تمييز كل جهاز داخل الشبكة، و تحديد كذلك أسلوب توجيه المعلومات.  
أساليب اختيار توجيه البيانات يمكن الـ Router من تحديد الطريق التي سيتبعها لتوجيه المعلومات عبر مختلف الشبكات. هاد الخدمة تسمى بـ Routage des paquets Routing packets  
بروتوكولات للتوجيه : Protocoles routables  / routable protocols 
بروتوكول لتوجيه : هو بروتوكول قادر على توجيه البيانات على مستوى الشبكة IP - IPX - Appletalk 
غير قابل للتوجيه : Protocoles non routables / Non-routable protocols 
NetBEUI - SNA 

IP Address على الأنترنت الحواسيب تتواصل فيما بينها عن طريق بروتوكول يسمى TCP/IP الذي يستعمل أرقام على 32Bits الذي يكتب على 4 أعداد من 0 إلى 255 على هادا الشكل XXX.XXX.XXX.XXX في كل XXX يمثل عدد من 0 إلى 255. هادا العنوان هو الدي يميز كل حاسوب داخل الشبكة ولا يمكن أن نجد حاسوبين يحملان نفس العنوان IP. 
هناك إصدارين من الـ IP التي تستعمل حاليا IPv4 و IPv6، لاكن تقريبا جميع الشبكات لا زالت تستعمل الـ IPv4 نضرا لإن الـ IPv6 هي التكنولوجيا القادمة مستقبلا لدلك في هادا الدرس سنقتصر فقط على تعلم الـ IPv4 أما IPv6 فلازلت شخصيا لم ادرسه بعد سأقوم بطرح دروس عنه مستقبلا عندما أتعلمه. 
عنوان الـ IP لجهاز ما يسمى العنوان المنطقي Adresse logique مشفر على 32Bits وهو يتكون من جزئين. 
الجزء الأول يسمى بـ HostID أو Identifiant réseau معرف الشبكة : وهو الجزء الذي يعرف عنوان الشبكة. 
الجزء الثاني يسمى بـ NetID أو Identifiant machine معرف الجهاز : وهو الجزء الذي يعرف عنوان الجهاز مثلا حاسوب ، Router ، Server  
مثال لـ IP على الـ Binaire و الـ décimale 
11000100   11101001   11111101   01111011 
123              253             233              196  
196.233.253.123 
NetID      HostID 
كل Octets من عنوان الـ IP يحمل قيمة من 00000000 إلى 11111111 ما يعادل دالك في العدد العشري من 0 إلى 255 : 0.0.0.0 إلى 255.255.255.255 وهادا ما يعطينا في العدد الإجمالي 296 967 294 4 عنوان IP 
طبقات عنوان  classes d’adresse IP / IP address classes / IP 
طبقة Classe A : في عنوان الـ IP الجزء الذي يعرف الشبكة هو الـ Octet الأول من 00000000 إلى 011111111 مما يعطي إمكانية الحصول على 128 جزء شبكة 
لاكن الشبكة لا تبدء بـ 0 يعني 00000000 وكدلك لاتنتهي بـ 127 لأنه عنوان تم تخصيصه لتجريب الإعدادات الخاصة بالبروتوكول TCP/IP وكدلك في حالة وجود سيرفر خاص يمكن الولوج إليه عبر عنوان 127.0.0.1 
إدن إن استثنينا هادين العنوانين فيبقى لدينا 126 جزء شبكة فقط صالحة للاستعمال وهي من 1.0.0.0 إلى 126.0.0.0  
أما بالنسبة للـ 24Bits الباقية فهي عدد الحواسيب التي يمكن استعابها في هادا العنوان IP عدد هاده الحواسيب هي 2-224 والتي تساوي 16777214 حاسوب. 
طبقة Classe B الجزء الذي يعرف الشبكة هو 2Octets الأولى من 128.0.0.0 إلى 191.255.0.0 مما يعطي إمكانية الحصول على 16384 جزء شبكة و 65534 حاسوب. 
طبقة Classe C الجزء الذي يعرف الشبكة هو 3Octets الأولى من 192.0.0.0 إلى 255.255.255.0 مما يعطي إمكانية الحصول على 2097152 جزء شبكة و 254 حاسوب. 
طبقة Classe D من 224.0.0.0 إلى 239.255.255.255 هاده الطبقة تستعمل في شبكات البحث ولا تستعمل في الشبكات العادية. 
هناك أيضا طبقة أخرى وهي طبقة Classe E لا كنها لا تستعمل حاليا لأنه تم تطويرها للاستعمال في المستقبل. 

broadcast addresses عنوان النشر هو  عنوان قادر على الولوج إلى جميع الأجهزة في نفس الوقت : مثلا نفترض أننا في شبكة تستعمل 192.168.1.0 هو عنوان شبكة  من طبقة C.  حاسوب X يريد أن يرسل رسالة لجميع الحواسيب في هاده الشبكة إدن لن يضطر لإرسال كل رسالة لحاسوب بل سيستعمل broadcast addresses، كل ما عليه القيام به هو تعويض 0 بعدد 255 لتصبح على هادا الشكل 192.168.1.255 بعد أن يرسل رسالة تحت هادا العنوان فكل جهاز ستصل إليه في نفس الوقت. ونستنتج كدلك أن هادا العنوان لا يمكن إعطاؤه لجهاز. 
Sous-réseau / Subnet وهو استعمال عنوان IP واحد لستخلاص منه عدة عناوين IP فرعية. كل طبقة A ، B ، C قابلة لهاده العملية، 

Masques de réseau بالإنجليزية Netmasks وهي عملية تمكننا من معرفة جزء الشبكة NetID و جزء الجهاز HostID في عنوان IP باستعمال وضيفة  AND) bit) أو بالفرنسية ET) bit) وهي تعادل عملية الضرب في الرياضيات حيث 1=1*1 ، 0=1*0 ، 1=1*1ملاحظة مهمة للقيام بهاده العملية يجب أولا معرفة طبقة عنوان IP حيت كل طبقة ولها Netmasks الخاص بها و لا يجوز الخلط 
العناوين IP من الطبقة A الـ Netmasks الخاص بها هو 255.0.0.0 
العناوين IP من الطبقة B الـ Netmasks الخاص بها هو 255.255.0.0 
العناوين IP من الطبقة C الـ Netmasks الخاص بها هو 255.255.255.0 
مثال على هاده العملية نريد أن نعلم معرف الشبكة و معرف الجهاز 
لدينا عنوان IP من طبقة C هو 192.168.4.211 
Netmasks الخاص به هو 255.255.255.0 
إدن نقوم بتحويل كلاهما إلى الـ binary ثم نطبق عليهم عملية AND) bit) 
192.168.4.211 = 11000000 10101000 00000100 11010011 
AND 
255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111 00000000 
                              ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 
                           11000000 10101000 00000100 00000000 
بعد تحويل هاده النتيجة من الـ binary  إلى decimal تصبح 192.168.4.0 لمعرفة جزء الشبكة هي لا تتغير كما لاحضنا 192.168.4 أما بالنسبة للجزء الخاص بالجهاز هو دائما يصبح على شكل صفر 0 
إدن نرجع لعنوان : 192.168.4.211 
معرف الشبكة NetID هو : 192.168.4 
معرف الجهاز HostID هو : 211 

هناك كتابة مختصرة بالنسبة للـ IP مع الـ Netmasks يطلق عليها CIDR الإسم الكامل Classless Inter-Domain Routing على سبيل المثال لدينا عنوان IP هو  192.168.1.0 هو من طبقة C إدن الـ Netmasks الخاص به هو 255.255.255.0 إن قمنا بتحويل الـ Netmasks إلى الـ Binary ستكون النتيجة 11111111.11111111.11111111.00000000 إدن نأخد عدد الوحدات وهي 24bits و بالتالي نكتب عنوان الـ IP على هادا الشكل 192.168.1.0/24  

هناك طريقتين لإعطاء عنوان IP للجهاز  
الطريقة الأولى : الإدخال اليدوي وهو الذهاب إلى إعدادات الجهاز تم كتابة عنوان IP خاص به  
الطريقة الثانية وهي الطريقة الأتوماتيكية باستعمال بروتوكولات تقوم بهاده العملية 
RARP) Reverse Address Resolution Protocol) هو بروتوكول يعتمد على عنوان MAC لتحديد عنوان IP للجهاز 
BOOTP  هادا البروتوكول يمكن الجهاز من استرجاع عنوان IP الخاص به عند تشغيله فورا ودالك بإرساله عنوان broadcast هو 255.255.255.0 يستقبله الخادم Server ثم يرد على الجهاز حاملا عنوان الـ MAC وكدلك الـ IP 
DHCP وهو البرتوكول الدي عوض بروتوكول BOOTP حيث الـ DHCP يمكن الجهاز من الحصول على IP. بعد أن يدخل في الخط يتصل مع الخادم Server وهو يختار له عنوان IP 
ARP هو بروتوكول له دور قيادي من بين البروتوكولات طبقة أنترنت لأنه يسمح بمعرفة العنوان الفعلي  Adress MAC لبطاقة شبكة مع عنوان IP، لدلك سمي بروتوكول تحليل العنوان بالفرنسية Protocole de résolution d'adresse بالإنجليزية Address Resolution Protocol. كما دكرانا سابقا فكل جهاز لديه بطاقة شبكة تحمل عنوان فعلي MAC مشفر على 48bits لاكن الاتصالات في الشبكة لا تتم عبر هاذا العنوان بل تتم عبر العنوان المنطقي IP 
وهكذا للقيام بعملية توافق بين العنوان الفعلي MAC و العنوان المنطقي IP، فبروتوكول ARP يستجوب الأجهزة لمعرفة العنوان الفعلي MAC، ثم بعد دالك يقوم بإنشاء جدول توافق بين العناوين المنطقية IP و العناوين الفعلية ويخزنها في ذاكرة Memory cash. 
بروتوكول ICMP الإسم الكامل Internet Control Message Protocol هو بروتوكول يمكن من إدارة المعلومات المتعلقة بالأخطاء في الأجهزة المتصلة. هو لا يقوم بمعالجتها لاكن يقوم بمبادلتها مع الطبقات المجاورة. أيضا بروتوكول ICMP يستعمل من قبل جميع Routers التي تستعملها لترحيل هاده الأخطاء تسمى (تسليم المشاكل). رسائل هاده الأخطاء ترسل في الشبكة على شكل مخطط بيانات، كأي بيانات أخرى.

Protocoles de routage / routing protocols لاختيار المسار رأينا أن جهاز Router يستعمل جدول التوجيه للقيام بهاده العملية. جدول التوجيه يقوم بوظيفة التوفيق بين الشبكات و واجهات Routers المتصلين به. هناك طريقتان لتحديث هذه الجداول. الأولى و هي الدخول إلى إعدادات الروتر وتغييرها يدويا. الطرقية الثانية باستعمال بروتوكول يسمى Routage / Routing. 
هاذه البروتوكولات تسمح إدا لروتر بإنشاء خريطة بأفضل المسارات نحو أي روتر اخر داخل نطاق شبكة محلية أو عبر الأنترنت. وهاده بعض الأمتلة عليها. 
RIP وهو البروتوكول الأكثر استعمالا اليوم في الشبكات. فهو يقوم بحساب المسافة إلى جهاز بقياس عدد القفزات من روتر لأخر و يفضل أقصر طريق. 
Interior Gateway Protocol : IGP  
Exterior Gateway Protocol : EGP 
Interior Gateway Routing Protocol : IGRP 
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol : EIGRP 
Open Shortest Path First : OSPF 




من أنا

أمين جملاوى 22 سنة مهووس الشبكات المعلوماتية و تطوير المواقع أشارككم معارفي من خلال مواضيع و حلقات مصورة وفي نفس الوقت أساهم في تطوير المحتوى العربي المعلوماتي