ما هي حزمة البيانات؟ تحتوي الحزم على أنواع مختلفة من البيانات والتي تشمل: بنية حزمة البيانات: يجب أن تحتوي كل حزمة بيانات على معلومات توفر الأمور التالية: كل مكونات الحزمة توزع على أقسام ثلاث: وتتضمن حزمة IP ما يلي: أهمية حزم البيانات:
تكمن الفائدة والهدف لمستخدمي الشبكات في أغلب المؤسسات استعمالهم لهذه الشبكات في تبادلهم للعديد من الملفات والبرامج، والتي غالبا ما تكون بأحجام كبيرة وتحتوي على الكثير من البيانات، وبذلك يكون إرسال هذه الكميات الكبيرة من البيانات بدفعة واحدة يعتبر أمراً مرهقاً للشبكة، وبالتالي هذا يجعل اكتشاف الأخطاء و إصلاحها أمراً في غاية الصعوبة في هذه الملفات والبرامج.
لتفادي هذه المشاكل أو التقليل منها فإنهُ لابدَّ من القيام بتقسيم البيانات هذه إلى أجزاء صغيرة، ليتم إرسالها بسهولة على الشبكة.
هذه الأجزاء الصغيرة من البيانات يطلق عليها اسم حزم (Packets) أو أُطر (Frames) .
إنَّ كل ما يتم على الإنترنت يعتمد على حزم البيانات. فكلُّ صفحة ويب على سبيل المثال نتلقاها ماهي إلا سلسلةٍ من الحزم، وكل بريدٍ إلكترونيٍّ ترسله كذلك هو سلسلةٍ من الحزم، كما تسمَّى الشبكات التي تنقل البيانات في حزمٍ صغيرةٍ باسم شبكات تبديل الحزمة، سنقدم من خلال هذا المقال تعريفاً كاملاً عن هذه الحزم.
تعتبر الحزم هي الوحدات الأساسية للاتصالات على الشبكة. من مميزات تقسيم البيانات إلى حزم صغيرة هو أنه حتى في حالة رغبة أي جهاز ما بإرساله لبيانات كثيرة على الشبكة، فلن يؤدي ذلك إلى إجبار باقي الأجهزة على الانتظار طويلاً، حتى ينتهي الجهاز الأول ويتمم إرساله لبياناته الكثيرة كاملةً، بل يتم التناوب على إرسال هذه الحزم.
قبل إرسال البيانات يتم تقسيمها من قبل الجهاز المُرسل إلى حزم، وفي الطرف الآخر عند الجهاز المستقبل فإنَّ هذه الحزم يتم التقاطها جميعاً وإعادة تجميعها في ترتيب معين لضمان الحصول على هذه البيانات الأساسية كاملة.
نظام تشغيل الشبكات لدى جهاز المرسل هو المسؤول عن تقسيم هذه البيانات إلى حزم، كما أنه يضيف معلومات تحكم خاصة إلى كل حزمة يرسلها، وتسهل معلومات التحكم هذه من تحقيق الأمور التالية:
1- إرسال البيانات الأصلية على شكل أجزاء صغيرة.
2- إعادة تجميع البيانات في جهاز المستقبل بالترتيب المناسب لضمان الحصول على هذه البيانات الأساسية .
3- تفحص هذه البيانات بعد أن يتم تجميعها والتأكد عن طريق مكون خاص بالتحقق من عدم وجود أي أخطاء في هذه البيانات
ما هي حزمة البيانات؟
حزمة البيانات هي وحدة بيانات يتم إرسالها عبر الإنترنت حيث تنتقل عبر مسار شبكة معينٍ، حيث تُستخدم حزم البيانات في عمليات إرسال بروتوكول الإنترنت (IP) للبيانات التي تتنقل على الويب، وفي أنواع الشبكات الأخرى.
لفهم مبدأ حزم البيانات، دعنا نتخيل أن هناك صورةً مثلا نريد إرسالها عبر شبكة الإنترنت، يمكن أن نقوم بذلك بكل سهولة عن طريق أي تطبيق من تطبيقات الرسائل كتطبيق الواتساب أو الماسنجر مثلاً،
فهنا ليتم إرسال هذه الصورة، يتم تقسيمها إلى أجزاءٍ صغيرة ليتم إرسالها عبر الإنترنت. كل جزء أو قطعة من هذه الصورة عبارةً عن حزمة، يتم إرسال هذه الحزم جميعاً عبر الإنترنت، ويتم بعد ذلك تجميعها في الطرف المستلم للصورة، وسوف يقوم جهاز الاستقبال بعد ذلك بعرض الصور المرسلة كاملة كما كانت.
تحتوي الحزم على أنواع مختلفة من البيانات والتي تشمل:
1- معلومات.
2- بيانات تحكم (Control Data).
3- شيفرة التحكم بعملية النقل (Session Control Codes).
يشمل مفهوم المعلومات : الرسائل والملفات.
تتكون بيانات التحكم من معلومات توقيت وتوجيه تستخدم لتوجيه البيانات إلى وجهتها المناسبة.
أما شيفرة التحكم بعملية النقل فهي تحتوي على شيفرة مسؤولة عن تصحيح الأخطاء (Error Correction Codes)، وهذه الشيفرة هي التي تقوم بتحديد مدى الحاجة إلى إعادة إرسال هذه البيانات من عدمه، بناءً على وجود الأخطاء في الحزم أو الخلو منها.
تحتوي حزمة البيانات على أجزاء أخرى إلى جانب البيانات الأولية التي تحتوي عليها، والتي يطلق عليها غالباً اسم الحمولة.
حيث تحتوي على رؤوس تحمل بيانات وصفيَّة بأنواع معينة، إلى جانب معلومات التوجيه. على سبيل المثال، تحتوي حزم بيانات IP على عنوان يحتوي على عنوان IP للمرسل وعنوان IP للمستقبل. قد تحتوي حزم البيانات أيضاً على معايير تساعد على تحسين نقل البيانات.
لتوفير المزيد من استخدام حزم البيانات التقليدية للويب وشبكاتٍ أخرى، ساهمت مجموعاتٍ مختلفةً في وضع معاييرٍ ثابتةٍ لنقل حزم البيانات.
على سبيل المثال، قامت المنظمة الدولية للمعايير(ISO) بتجميع نموذج الاتصال المعياري (OSI)، والذي يحدد طبقاتٍ معينةً من حزم البيانات ويحافظ على معاييرٍ لكلٍ منها، كل هذا هو أساس التركيب الحديث واستخدام حزم البيانات في سيناريوهات الشبكة المختلفة.
بنية حزمة البيانات:
يعتمد هيكل الحزمة على نوع الحزمة الموجودة على البروتوكول المستخدم بين الأجهزة المتصلة فيما بينها، وتحتوي الحزمة عادةً على رأسٍ وحمولة.
ولكن بشكل عام هناك أمور تكون مشتركة بين مختلف الحزم وهي كالتالي :
1- عنوان الكمبيوتر المرسل (Source Address).
2- البيانات المرسلة.
3- عنوان الكمبيوتر المستقبل (Destination Address).
يجب أن تحتوي كل حزمة بيانات على معلومات توفر الأمور التالية:
1- إعطاء تعليمات لمكوّنات الشبكة لتبيان كيفية تمرير البيانات.
2- إخبار الجهاز المستلم للبيانات بكيفية التقاطه لهذه الحزم وإعادة تجميعها لتكوين البيانات الأساسية كاملة.
3- تفحُّص هذه البيانات والتأكُّد من عدم وجود أي من الأخطاء فيها.
كل مكونات الحزمة توزع على أقسام ثلاث:
1- الرأس (The Header).
2- البيانات (The Data).
3- الذيل (The Tailor).
يتكون الرأس من:
1- إشارة تنبيه تبين أنّ الحزمة يتم إرسالها.
2- عنوان المرسل.
3- عنوان المستقبل.
4- ساعة توقيت.
يتكوّن قسم البيانات من المعلومات التي يتم إرسالها و التي يتراوح مقدارها بين 512 بايت (byte) و 4 كيلوبايت (kilobyte).
المحتوى الأساسي لقسم الذيل يعتمد كثيراً على البروتوكول المستخدم في الإرسال وهو عادة يحتوي على مكون للتحقُّق من عدم وجود أي أخطاء يسمَّى Cyclical Redundancy Check (CRC) .
ماهو CRC ؟
CRC: هو عبارة عن رقم يتم الحصول عليه باستخدام حسابات رياضية محددة يتم تطبيقها على الحزمة من قبل الكمبيوتر المرسل، عندما تصل الحزمة إلى وجهتها يتم إعادة إجراء هذه الحسابات، فإذا كانت النتيجة لهذه الحسابات عند الكمبيوتر المرسل مطابقة لنتيجة الحسابات عند الكمبيوتر المستقبل، فهذا يعني أنَّ هذه البيانات قد تم إرسالها بدون أي خطأ، فإذا اختلفت نتيجة هذه الحسابات فهذا يعني أن هذه البيانات لم تصل سليمة كما هي بل تحتوي على أخطاء، لذلك لابد من إعادة إرسال هذه البيانات مرة أخرى.
يحتفظ الرأس بمعلوماتٍ عامةٍ حول الحزمة، والخدمة، والبيانات الأخرى المرتبطة بالإرسال. على سبيل المثال، يتطلب نقل البيانات عبر الإنترنت تقسيم البيانات إلى حزم IP، والتي يتم تحديدها في بروتوكول الإنترنت (IP).
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط (كوكيز) لفهم كيفية استخدامك لموقعنا ولتحسين تجربتك. من خلال الاستمرار في استخدام موقعنا ، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
