فصل دوم و فصل سوم این کتاب، جزئیات لایه Data Link را بررسی خواهد نمود ولی در این فصل قصد داریم لایه Data Link و هدف آن را به صورت کاربردی درک نمائیم.
همانطور که گفته شد، استاندارد فيزيكی، وظیفه انتقال سیگنال را به عهده دارد. سیگنالی که در مقصد دريافت میشود، هیچ معنا و مفهومی ندارد. لایه DataLink در کنار لایه Physical امکان انتقال داده را در یک بستر فيزيكی فراهم مینماید. با کمک این لایه، سیگنال دریافتی در مقصد تبدیل به یک داده (فریم) معنادار خواهد شد؛ فریمی که ابتدا و انتهای آن، ارسال کننده آن، و نویزی بودن و یا نویزی نبودن آن مشخض و قابل شناسایی است.
به عبارت دیگر لایه DataLink به همراه لایه Physical (لايه Interface در مدل TCP/IP) امکان انتقال فریم را در یک بستر فيزيكي، بین چندین نود یا کامپیوتر فراهم میكند.
به نظر شما برای فراهم کردن چنین قابلیتی چه مولفههایی مورد نیاز است؟ فرض میکنیم مبدأ میخواهد دادهای را به یک مقصد، در همان بستر فيزيكی منتقل نماید، ابتدا دادهاش را که حداکثر سایزی دارد، تقسيمبندي كرده و هر بخش را به صورت یک فریم (Frame) ساخته و سپس ارسال مینماید. ساختار معمول یک فریم در اينترفيس Ethernet در شکل پایین نشان داده شده است.
شكل1-2- فرمت فريم Ethernet
برای انتقال داده در یک بستر فيزيكی بین چندین نود، مولفههای زیر مورد نیاز است:
- سیستم آدرسدهي Addressing
- فُرمت (شکل) فریم Framing
- مکانیزم تشخیص خطاي Error Detection
- کنترل دسترسی به مدیا در صورت اشتراکی بودن مدیا بین چند نود (Arbitration)
- و بقیه موارد.
به عنوان یک مثال خاص، اينترفيس Ethernet در لایه DataLink دارای قابلیتهای زیر میباشد:
- Addressing: MAC-address که یک آدرس 6 بایتی است.
- Framing: استاندارد IEEE 802.3.
- Error Detection: مکانیزم CRC.
- Arbitration: مکانیزم CSMA/CD.
به عنوان مثال اگر در شکل زیر، در شبکه Ethernet، PC1 بخواهد با PC2 ارتباط برقرار کند، فریمی به صورت زیر ارسال میگردد:
شكل 1-3- ارتباطPC1 باPC2 در شبكه Ethernet و ساختار فريم مربوطه
- توالی چک کردن خطا در هر فریم، از روی محتوی فریم تولید میشود.
- توالی شروع فریم همواره ثابت و مشخص است.
دیگر پروتکلهای لایه DataLink
بهجز پروتکل Ethernet، پروتکلهای دیگری نیز وجود دارد که هدف همه آنها ارتباط و انتقال فریم در سطح یک اينترفيس است. بعضی از این پروتکلها عبارتند از:
- اينترفيس Ethernet معمولاً برای ارتباط چندین کامپیوتر در یک شبکه محلی کاربرد دارد.
- اينترفيس های HDLC و PPP برای برقراری ارتباط بین دو شعبه (دفتر) سازمان در دو نقطه با فاصله زیاد کاربرد دارد (Point-to-Point).
- اينترفيس های Frame Relay و ATM برای برقراری ارتباط بين دفاتر مختلف (بيش از 2 شعبه) سازمان در WAN کاربرد دارد (MultiPoint).