elkinghack
08-01-2006, 10:16 AM
الدرس الخامس
فى نهاية الدرس الرابع تحدثنا على الشكل العام التوضيحى للكبسولة و ما بها من حقول و سنقوم فى بداية هذا الدرس بتوضيح بعض الحقول مثل
حقل اشارة البداية و النهاية و حقل صحة المعلومة
حقل اشارة البداية هو الحقل التعريفى لبداية الكبسولة و مثله حقل اشارة النهاية و هما بمثابة علامات لتعليم بداية و نهاية الكبسولة او frame طبعا نحن نعلم ان عندما تنتهى الكبسولة الى الطابق الثانى بعد مرورها على جميع الطوابق اصبح اسمها اطار او frame
هذا يعنى ان حقول الطابق الثانى ستغلف الكبسولة من الامام و الخلف حيث من الأمام سيكون هناك حقول عناوين MAC و حقل بداية الكبسولة و من الخلف حقل صحة الكبسولة و حقل نهاية الكبسولة.
اما حقل صحة الكبسولة فيقوم الجهاز الراسل بعمل عملية حسابية ووضع الناتج بهذا الحقل حتى يستطيع الجهاز المستقبل عند استلامه للكبسولة ان يقوم بنفس العملية اذا كان الناتج هو نفس الناتج الذى اضافه الجهاز المرسل اذا الكبسولة صحيحة و ليس بها اى اخطاء او نواقص اما اذا كان الناتج مختلف اذا هذه الكبسولة تعرضت لأخطاء اثناء النقل و بالتالى بها نواقص و نحن نعلم ان ethernet ليس بها طريقة لتصحيح الأخطاء و بالتالى ستلقى هذه الكبسولة او ستحذف من الجهاز المستقبل لها دون وجود امكانية من الجهاز المستقبل و الذى حذف الكبسولة لاخبار المرسل ان الكبسولة بها اخطاء .
شكل 1
و بالنسبة لحقل صحة الكبسولة فهناك طرق كثيرة لعمل هذا الحقل و منها
طريقة FCS او CRC المهم اننا سنعلم الأن ان هذه الطرق ستكون لبحث هل الكبسولة صحيحة تماما ام بها اخطاء .
FCS Frame check sequence
CRC cyclical redundency check
سنتطرق الأن الى نقطة جديدة و هى عنصر التأخير
و سنطلق عليه latency او delay
و هو الوقت الذى تأخذه الكبسولة للانتقال من المصدر الى النهاية داخل الشبكة و هنا لابد من مراعاة وقت التاخير العام للمسار من المصدر الى النهاية فى الشبكات الداخلية و الخارجية المتصلة بالعالم الخارجى
و يمكن تقسيم وقت التأخير الى
1 . و هو وقت انتقال الكبسولة الى اول طرف الكابل او بمعنى تحويلها الى نبضات
2 . الوقت الذى تأخذه شريحة الاتصال فى الجهاز المستقبل لتلقى هذه النبضات و تحويلها الى شكل كبسولة مرة اخرى و يسمى هذا النوع من التأخير تأخير شريحة الاتصال او NIC delay
3 . وقت التاخير الذى يستغرقه جهاز ربط الأجهزة وفى الغالب اما جهاز طابق اول مثل HUB او جهاز طابق ثانى مثل SWITCH و فى حالة الجهاز الأول لن يكون هناك تأخير كبير و انما فقط هو الوقت الذى تستغرقه الكبسولة للدخول من احد المنافذ مضاف اليه الوقت الذى تستغرقه للخروج من كل المنافذ .
اماالجهاز الثانى سيكون فقط الوقت الذى سيستغرقه جهاز switch لعمل القرار اللازم للتوجيه
و لكن الموضوع كله سيتوقف على حجم الكبسولة حيث ان لكل حجم من احجام الكبسولة سيكون له وقت معين من التأخير و وقت اخر للارسال و تبدأ احجام الكبسولة من 64 بايت الى 1500 بايت و ألأول يسمى الكبسولات الصغير جدا او RANTS و الأخير يسمى الكبسولات العملاقة او JOINTS ونجد انه فى الدروس القادمة اذا ما وجد كبسولة عملاقة لابد من تقطيعها الى اجزاء و كل جزء سيحمل نفس المعلومات فى الحقول الخاصة بالكبسولة بالاضافة الى حقل جديد و هو حقل الترتيب لقطع الكبسولة او سيسمى sequence number و لكن هذا موضوع سابق لأوانه .
و طبعا سيتوقف حجم الكبسولة على نوع المعلومة المرسله كما ذكرنا فهناك اختلاف بين انواع المعلومات المرسله كأن تكون ملفات صغيرة او ملفات صوت او صورة او صوت وصورة معا و بالتالى كلما توقع زيادة فى البرامج او التطبيقات التى تستخدم هذه الانواع من المعلومات المرسلة تطلب ذلك وجود حجم زحام اكبر او bandwidth حتى لايحدث اختناق .
وتحدثنا فى الدرس السابق على نوع بيئة المشاركة و اشرنا اليه انه كل الأجهزة تشترك مع بعضها على السلك الناقل و لكن ظهر لنا مشكلة المقاومة و بالتالى كان لابد من تأمين عملية للقضاء على هذه المقاومة و المحافظة على النبضة المنقولة على السلك حتى لا تتلاشى و لذلك استخدمنا جهاز مكرر اشارة او مقوى اشارة و اطلقنا عليه اسم repeater و لكن هذا الجهاز كان يملك منفذ واحد فقط للدخول و منفذ واحد للخروج و بالتالى لا يجوز ربط اكثر من جهازين عليه و هنا ظهر جهاز HUB و هو مثل الأول و لكن يدعم عدة منافذ و اسلوب الوظيفة واحد بين الأثنين
و هو تكرار او تقوية النبضة المنقولة .
و لكن عند التحدث عن هذه البيئة التى يوجد بها احد الجهازين السابقين ستسمى هنا بيئة مشاركة ممتدة اى تم امتدادها بأحد هذين الجهازين لتأمين النبضة ضد التلاشى فى المسافات الطويلة .
أنواع البث بين الأجهزة ...
النوع الأول وهو معروف ب البث العام او broadcast
و هذا النوع يكون الجهاز الراسل يقصد محادثة جميع الأجهزة التى معه فى نفس النطاق و يستخدم هذا النوع لارسال كبسولات الاستعلام عن MAC كمت سياتى شرحه فى هذا الدرس .
شكل
النوع الثانى وهو البث الجماعى او multicast
و هذا النوع يقصد به الجهاز الراسل اجهزة معينه فى نفس النطاق بمعنى البث يكون لمجموعه محددة من الأجهزة و ليس كلها
شكل
النوع الثالث وهو البث المباشر او unicast
و هنا يقصد الجهاز الراسل محادثة جهاز واحد فقط معه فى نفس النطاق و طبعا كبسولة الاتصال فى هذا النوع ستحمل ال MAC الخاص بالجهاز المستقبل فقط و ايضا ال MAC الخاص بالجهاز الراسل .
شكل
ولكن كل هذه المقدمات؟؟؟؟ لماذا؟؟؟ لابد منها لانها سوف تكون اساس فى فهم عمل جهاز switch اذا كان لابد من معرفة هذه التقنيات البسيطة لانها مبنى عليها اساس وظيفة هذا الجهاز و لذلك تطلب توضيحها فى بادىء الأمر قبل الخوض فى تفاصيل وظيفة جهاز switch
و لكن قبل الاسهاب سنتعرف على شىء جديد و هو
تقسيم النطاق الواحد الى عدة نطاقات فرعيه او LAN segmentation بمعنى انه كان فى بادىء الأمر نحن نتعامل على نطاق واحد كبير و لكن سوف نقسم هذا النطاق الواحد الكبير الى عدة نطاقات فرعية صغيرة .
و التساؤل هنا لماذا هذا التقسيم ؟؟؟
فى البداية كان النطاق الواحد يحمل كل الأجهزة و كانت الأجهزة مشتركة مع بعضها فى نفس السلك الناقل و بالتالى سوف يحمل هذا النطاق كمية كبيرة من الاشارات الناتجة عن نوع البث المعروف بالبث العام و كان كل النطاق يتعامل بنفس السرعة المدعومة و هى اما 10 او 100 ميجا بت / ث و بالتالى اصبح لدينا حجم زحام كبير و مع وجود التطبيقات التى تستخدم انواع معلومات صوتية او مرئية سوف يحدث هنا اختناق شديد و فى حالة هذا النطاق الواحد الكبير سوف نطلق عليه " نطاق بث عام" و " نطاق تصادم عام " او Broadcast domain و collision doman
شكل
اذا عند التقسيم الى نطاقات فرعية سوف نحصل على عدة نطاقات بث عام و تصادم عام و الميزة هنا اننا استطعنا فصل النطاق الكبير و ما يحتويه من حجم كبير من الزحام الى عدة نطاقات يحمل كل منهم حجم زحام اقل بمعنى ان التقسيم مكننا من تقليل حجم الزحام فى حالة انه كان فى نطاق واحد . و المقصود بحجم زحام هنا ليس هو bandwidth و انما هو حجم الاشارات المنتقلة او المارة فى السلك
و عند اسخدام هذا التقسيم الفرعى سوف تنتقل الاشارات من نطاق فرعى الى نطاق فرعى اخر على السلك الأم او الواصل بين كل جهاز switch و الأخر و سنسمى هذا السلك الأم ب back bone او الوصلة الرئيسية
و فى الحالة الأولى و هى حالة النطاق الواحد الكبير كنا نطلق على هذه البيئة بيئة مشاركة او مشاركة ممتدة اذا ما وجد جهاز مثل HUB و لكن عند التقسيم الى عدة نطاقات فرعية سوف تتحول هذه البيئة من بيئة مشاركة الى بيئة نقطة الى نقطة و الميزة فى هذه البيئة ان السرعة ستكون كلها مدعومة بالكامل الى كل جهاز
قد يبدو الأمر مبهما و لكن سنوضح اكثر
فى حالة HUB كان كل جهاز يشارك فى نفس السرعة طالما انه مشترك مع الأخريين فى السلك الناقل و كان كل سلك من الجهاز الى المنفذ المثبت عليه فى جهاز HUB قد تخيلناه انه مربوط مع مثيله لجهاز اخر داخل جهاز HUB نفسه لكن هنا فى هذه الحالة سوف يختلف الأمر
لأن الجهاز الذى سوف نستخدمه الأن هو جهاز switch للربط بين الأجهزة و هنا الاختلاف حيث ان كل سلك من الجهاز الى المنفذ المثبت عليه فى جهاز switch
سيعامل على انه بيئة نقطة الى نقطة و ليس بيئة مشاركة و من ميزات هذا الأسلوب فى الربط انه يدعم السرعة كاملة من المنفذ الى الجهاز المثبت على هذا المنفذ نفسه و نضيف ايضا الى ذلك ان هذا الجهاز يستطيع التمرير بين السرعتين 10 و 100
بمعنى انه يقدم حجم زحام كامل لكل جهاز على منفذه الخاص و بالتالى فأن كل جهاز امام منفذه كأنه نقطة الى نقطة مدعومة بكامل السرعة المستخدمة اما عملية التمرير بين كلا السرعتين سيكون لها وقفه طبعا معنا ...
اذا عند الفصل الى نطاقات فرعية عن طريق جهاز switch سيقلل من عدد نطاقات التصادم العام و لكن سنظل فى نفس نطاق البث العام حيث كل الأجهزة المربوطة تسطيع استقبال كبسولة بث عام من احد الأجهزة و لكن طبعا الميزة انه طالما كل جهاز يأخذ حجم الزحام كامل حيث انه الأن البيئة هى من نقطة الى نقطة اذا لا نقلق من عملية الاختناق فهذا الجهاز كفيل انه ينظم حجم المرور بين الأجهزة المربوطة على منافذه حيث انه يوزع و يراعى السرعات المستخدمة .
اذا القاعدة هى عند التقسيم الى نطاقات فرعية يقلل هذا عدد المستخدمين او الأجهزة داخل كل قطاع او نطاق فرعى عنه ما اذا كانوا كلهم فى نفس النطاق مما يؤدى الى تقليل حجم البث العام داخل كل قطاع فرعى و ايضا التصادم العام .
و الأن ننطلق لمعرفة وظيفة هذا الجهاز الرائع و هو switch
بمنتهى البساطة جهاز switch يصنف على انه جهاز يعمل فى الطبقة الثانية من كبسولة المعلومة يعنى هو جهاز طابق ثانى لأنه يتعامل او يقراء حقول الطابق الثانى من الكبسولة .و احب ان القى الضوء على بداية هذا الجهاز فى بادىء الأمر صمم هذا الجهاز بمنفذين فقط و سمى اولا ب جهاز الجسر او bridge و كان اساس العمل او الوظيفة هى التحويل بين المنافذ بناء على اتخاذ القرار و فقا للطابق الثانى فى الكبسولة و كما علمنا من سابق الشرح فى هذا الدرس ان اى شبكة او نطاق يتم استخدام switch فى ربطه فان هذا النطاق قسم الى نطاقات فرعية يعنى هذا الجهاز يجزء النطاق الى فروع لتقليل حجم المرور بين الأجهزة .
اذا تم تقسيم شبكة بعدد من اجهزة switch يعنى قسمت هذه الشبكة الى عدة نطاقات تصادم عام و نطاقات بث عام و منح كل نطاق يقع على منفذ على كامل bandwidth و عرف هذا الأسلوب ب التقسيم الفرعى الدقيق او micro segmentation
اما بالنسبة للوظيفة ...
سنتخيل الأن اننا قمنا بعمل شبكة و سنستخدم switch للربط
فسيبدأ switch بالتعلم و سنطلق على هذه المرحلة learnning mode او مرحلة التعلم و هى المرحلة الخاصةالتى يتعلم فيها جهاز switch عناوين MAC لكل جهاز و ما هو المنفذ المربوط عليه هذا ال MAC و سيبدأ ببناء قاعدة البيانات و التى على اساسها ينتقل الى المرحلة الثانية بعد مرحلة التعلم الى مرحلة التوجيه
و سنطلق على هذه المرحلة forwarding mode
و بعدهذه المراحل اصبح switch جاهز لأداء الوظيفة
بكل بساطة يستلم switch كبسولة من على احد المنافذ يقوم بمراجعة الطابق الثانى فقط و النظر الى حقل ماك الوجهه للتعرف عليه ثم ينظر الى الجدول الخاص بالتوجيه و الذى بناه من مرحلة التعلم لأتخاذ قرار التوجيه المناسب و هنا اصبح الاختلاف واضح عن جهاز HUB و الذى يمرر الى جميع المنافذ فجهاز switch يمرر فقط للمنفذ الذى يحمل MAC الوجهه يعنى هو جهاز محول اشارة و مكرر فى نفس الوقت و لكن يكرر و يحول الى منفذ واحد فقط و هو المربوط عليه جهاز الوجهه المناسبة .
نبدأ بمرحلة بناء جدول التوجيه
فى هذه المرحلة يقوم جهاز switch بمراجعة كلا الحقلين فى الكبسولة و هما حقل MAC المصدر و حقل MAC الوجهه ثم يقوم بتسجيل MAC المصدر من كل كبسولة و ربطه مع المنفذ الذى دخلت منه الكبسولة اذا هذا ال MAC لهذا المنفذ الذى اتت منه الكبسولة و بناء على ذلك فقد تمت العملية على جميع المنافذ و بالتالى فقد سجل كل MAC لكل جهاز كمصدر فى قاعدة بيانات خاصة به سنطلق عليها جدول التوجيه او switch table و هنا عند وجود كبسولة Unicast يعنى حاملة MAC المصدر و MAC الوجهه ينظر الى الحقل الثانى و الخاص بالوجهه ثم يبحث فى جدول التمرير لمعرفة اى منفذ ستخرج منه هذه الكبسولة لتكملة رحلتها و هذه هى عملية اتخاذ القرار او عملية التوجيه
شكل
ذكى هذا الجهاز ...
لنأخذ مثال ...
فى الرسم التوضيحى يقوم جهاز A بارسال كبسولة للجهاز C و ستعرف هذه الكبسولة فى انظمة البث على انها unicast هل تعرف لماذا سميت بهذا ؟؟؟
اذا لم تعرف راجع جزء انواع البث فى بداية هذا الدرس ...!!!
و سنتفترض ان جهاز switch انتهى من عملية التعلم اى انه الأن يعرف كل جهاز عنده مربوط على انهى منفذ و بالتالى سيتحقق من الحقل الثانى و الخاص بMAC الوجهه فى الكبسولة و مراجعة جدول التوجيه لمعرفة المنفذ الذى ستخرج منه الكبسولة الى وجهتها الصحيحة بمعنى انه يقوم بعمل مطابقة .
فى الرسم عرف انه جهاز C مربوط على منفذ رقم 3 هذه هى عملية اتخاذ القرار وفقا لقاعدة البيانات او جدول التوجيه و الأن عملية التوجيه بسيطة سيقوم فقط بتحويل الكبسولة الى المنفذ 3 و سيراعى السرعة المستخدمة عند التعامل مع هذا المنفذ و هو رقم 3 لأنه قد يكون يعمل بسرعة 10 و ليس 100 لأن switch يتعامل مع كل جهاز على منفذ عن طريق بيئة نقطة الى نقطة مدعومة بالسرعة المناسبة او حجم الزحام المناسب .
شكل1
ملحوظة: فى الرسم اعتبرت ان MAC كل جهاز فى الجدول هو اسم الجهاز لاحظ الجدول و اسماء الأجهزة A و B و هكذا و امام كل جهاز المنفذ المربوط عليه
و لكن فى الحقيقة فان MAC هو الذى يوضع فى هذه الخانة
اذا تستطيع ان نستنتج الأن ان جهاز switch قد منحنا عدة دوائر مغلقة داخله او سنطلق عليها عدة مسارات بين الأجهزة لنتخيل ان كل منفذ مع الأخر يمثل دائرة مغلقة او مسار خاص و هنا لا يحدث مثل الذى كان يحدث فى جهاز HUB
شكل2
نتابع مميزات هذا الجهاز
الذاكرة و التخزين السريع
Memory and Buffer size
كل هذا حتى الأن لا يوجد ضغط او حجم مرور كبير على الشبكة و فى حديثنا عن جهاز HUB واجهنا مشكلة الضغط ووجدنا انه من الممكن عند وجود ضغط على جهاز HUB و عدم استطاعته مواكبة هذا الضغط قد يضطر الى القاء بعض الكبسولات و سيتسبب هذا فى فقدان الاتصال بين الأجهزة الراسلة و المستقبلة و البطء ايضا على الشبكة ككل .
و لكن هل سيقوم جهاز switch بنفس هذا الخطاء عند الضغط عليه ؟؟؟
طبعا الاجابة لا ....
لأن جهاز swutch يحتوى على ذاكرة و ليست واحدة فقط و لكن ذاكرتان
الأولى و هى خاصة بكل منفذ اى ان كل منفذ له ذاكرته الخاصة و سنطلق عليها الذاكرة السريعة او Buffer size
اما الثانية فهى ذاكرة التخزين الرئيسية و سنطلق عليها Memory
و فى الغالب تتكون الذاكرة الثانية و هى الرئيسية الى ذاكرتين فرعيتين
الأولى و هى الخاصة باتخاذ قرار التوجيه حيث تبقى الكبسولة فى هذه الذاكرة حتى يتم اتخاذ قرار تسليمها الى الوجهه الصحيحة و الثانية هى ذاكرة الجهاز نفسه و ما يحمله من برمجيات او software و سنطلق على الذاكرة الرئيسية الفرعية الأولى اسم NVRAM و الثانية الفرعية ROM مثل جهاز الحاسب له ذاكرتان .
و تحمل ROM نظام التشغيل لجهاز switch حيث ان هذه الأجهزة تعمل بنظام تشغيل معين و يختلف هذا النظام من نوع الى نوع فمعظم هذه الأجهزة و المشهورة جدا هى من صنع شركة CISCO العالمية لأجهزة الشبكات و تكنولوجيتها و اسم نظام التشغيل لهذه الشركة دائما و هو من انتاجها هو IOS او Interconnecting operating system .
نرجع تانى للسؤال ...
نفترض الأن وجود ضغط و لكن ليس قوى ما الذى يحدث ؟؟؟
مثال ...
يستقبل جهاز switch كبسولة من على احد المنافذ ثم من على منفذ اخر فى نفس الوقت و من على المنفذ الأول مرة اخرى, هناك ضغط كبسولتان من على منفذ واحد وواحدة من على منفذ اخر
اول كبسولة مستلمة سيتم اتخاذ القرار لها وفقا لجدول البيانات و لكن ماذ ا عن الثانية من نفس المنفذ و الثالثة من منفذ اخر
اذا كان حجم الضغط غير كبير حيث فى هذه الحالة لا يضطر الجهاز الى نقل الكبسولات المنتظرة الى ذاكرة التخزين NVRAM سوف يقوم الجهاز بحجزها فى الذاكرة السريعة buffer size حتى ينتهى من الكبسولة الحالية ثم يأخذ من الذاكرة السريعة ما يليها من كبسولة اخرى و هكذا اذا اى كبسولة مستلمة لن نفقدها فى حالة الضغط و لكن حجم الذاكرة السريعة قد لا يغطى حجم الكبسولات المستلمة فى نفس الوقت فى حالة الضغط الكبير اذا سوف نفقد الكبسولات الجديدة المستلمة ؟؟؟؟؟؟
طبعا لا لن يحدث هذا فى حالة ان جهاز switch قد وجد ان احد المنافذ عليه ضغط حيث امتلئت الذاكرة السريعة لهذا المنفذ سيقوم مباشرة بنقل الكبسولات التى قد تم استلامها و مازالت فى الذاكرة السريعة و منتظرة اتخاذ القرار لها الى الذاكرة الرئيسية NVRAM حتى يتم تهيئة فراغ جديد فى الذاكرة السريعة لاستقبال المزيد من الكبسولات اذا الذاكرة الرئيسية تعمل كأنها مخزن كبير عند امتلاء الذاكرة السريعة لأحد المنافذ
فعلا هذا الجهاز رائع ....
نتابع معا ميزات اخرى
نتذكر فى حالة جهاز HUB كان يمرر الى جميع المنافذ فى حالة استلامه لكبسولة وحصل هنا مشكلة التصادم على المنفذ و لكن هل سيقع switch فى نفس الخطاْ
طبعا لا ...
طبعا نحن نعلم الأن ان هذا الجهاز يمرر وفقا للقرار الصحيح يعنى لن يمرر الى جميع المنافذ فهناك دائما منفذ واحد ستخرج منه الكبسولة الى وجهتها .
لكن ماذا اذا كان هناك جهاز اخر يقصد نفس الوجهه ؟؟؟
طبعا switch سوف يقوم بايقاف اى ارسال اخر الى نفس المنفذ حتى ينتهى من الارسال الأول ثم يمرر الكبسولة التى تليها, لذلك لن يحدث ابدا تصادم على المنفذ فى switch و هنا تلعب ايضا الذاكرة السريعة دور فى حجز الكبسولة حتى ينتهى من ارسال واحدة اخرى ثم تخرج الكبسولة المحجوزة لاتمام ارسالها و ايضا نفس العملية تحدث عند التمرير الى منافذ مختلفة دائما الكبسولة التى تم استلامها الأن تنتظر اذا كان هناك كبسولة اخرى يتم تمريرها .
الأن نرجع تانى الى عنصر التأخير او Delay
فى اى شبكة لابد من وجود هذا العنصر و لكن الأجهزة المتسخدمة قد تؤثر عليه و مع ان الحقيقة هى فى وجود هذا العنصر اصبح الأن من المهم محاولة تقليله و مع جهاز HUB كان عنصر التأخر متزايد و كلما كان هناك حجم مرور كبير لا يستطيع HUB التحكم فيه نشأ التصادم و زاد التأخير
فى حالة جهازين فقط مربوطين مع بعضهم كان التأخير يعرف على انه زمن رحلة الكبسولة من الراسل الى المستقبل مضاف اليه زمن تحويل الكبسولة الى نبضة و نزولها الى السلك و فى المقابل زمن تحويل النبضة الى كبسولة مرة أخرى فى الجهاز المستقبل .
و طبعا كلما اضفنا اجهزة فى منتصف الطريق لابد من اضافة زمن هذه الأجهزة على حسب نوعها و طريقة عملها فهنا سنضيف فقط زمن اتخاذ القرار داخل switch الى الزمن العام للتأخير السابق و لكن هل هذا يجعل جهاز switch بطىء طبعا لا
فهناك سرعات لهذا الجهاز حتى يستطيع تخفيض زمن التأخير الى اقل حد ممكن
و تعتمد السرعة فى هذا الجهاز على سرعة اتخاذ القرار و سعة الذاكرة .
وهنا قسم جهاز switch الى 3 انواع
النوع الأول و المسمى ب store and forward
و من اسم هذا النوع فهو يقوم باستقبال الكبسولة كاملة و تخزينها حتى يقوم بعمل القرار اللازم و معنى تخزينها و استقبالها كاملة يعنى اذا كانت مثلا الكبسولة حجمها 128 كيلو بايت فهو يستقبل كامل ال 128 كيلو بايت اى من بداية الكبسولة الى نهايتها و يتخذ القرار ثم يمرر الى الوجهه طبعا هذا النوع الى حد ما بطىء و لكن يدعم عدم وجود اخطاء فى الكبسولة و السبب فى ذلك هو انه كما علمنا ان الكبسولة تحتوى فى نهايتها على حقل صحة الكبسولة و هنا يختبر جهاز switch هذا الحقل ايضا وبالتالى استلام كامل الكبسولة يؤدى الى مراجعة هذا الحقل .
النوع الثانى يسمى ب cut - through
و هنا عند استلامه لكبسولة يقوم مباشرة بمراجعة اول 64 بايت من بداية الكبسولة و هم المحتويين على عناوين MAC و بمجرد معرفة عنوان الوجهه يمرر مباشرة الى منفذها ثم يقوم بتمرير باقى الكبسولة اى انه يقطعها و لكن اهم قطعة هى اول 64 كيلوبايت و هذا النوع سريع جدا و لكن لا يدعم صحة الكبسولة لأن حقل FCS يأتى فى الأخر قد تكون الكبسولة بها اخطاء و لكن سيعلم جهاز switch هذا بعد فوات الأوان و تمرير الأجزاء الأولى منها .
النوع الثالث Fast forward
و هو اقل نوع فى وقت التأخير و يقوم هنا بالتمرير مباشرة عند تفحص MAC الوجهه مباشرة و لكن قد يكون احتمال اخطاء كثيرة فى الكبسولة بسبب عدم مراجعة حقل FCS
نتابع فى الدرس السادس
فى نهاية الدرس الرابع تحدثنا على الشكل العام التوضيحى للكبسولة و ما بها من حقول و سنقوم فى بداية هذا الدرس بتوضيح بعض الحقول مثل
حقل اشارة البداية و النهاية و حقل صحة المعلومة
حقل اشارة البداية هو الحقل التعريفى لبداية الكبسولة و مثله حقل اشارة النهاية و هما بمثابة علامات لتعليم بداية و نهاية الكبسولة او frame طبعا نحن نعلم ان عندما تنتهى الكبسولة الى الطابق الثانى بعد مرورها على جميع الطوابق اصبح اسمها اطار او frame
هذا يعنى ان حقول الطابق الثانى ستغلف الكبسولة من الامام و الخلف حيث من الأمام سيكون هناك حقول عناوين MAC و حقل بداية الكبسولة و من الخلف حقل صحة الكبسولة و حقل نهاية الكبسولة.
اما حقل صحة الكبسولة فيقوم الجهاز الراسل بعمل عملية حسابية ووضع الناتج بهذا الحقل حتى يستطيع الجهاز المستقبل عند استلامه للكبسولة ان يقوم بنفس العملية اذا كان الناتج هو نفس الناتج الذى اضافه الجهاز المرسل اذا الكبسولة صحيحة و ليس بها اى اخطاء او نواقص اما اذا كان الناتج مختلف اذا هذه الكبسولة تعرضت لأخطاء اثناء النقل و بالتالى بها نواقص و نحن نعلم ان ethernet ليس بها طريقة لتصحيح الأخطاء و بالتالى ستلقى هذه الكبسولة او ستحذف من الجهاز المستقبل لها دون وجود امكانية من الجهاز المستقبل و الذى حذف الكبسولة لاخبار المرسل ان الكبسولة بها اخطاء .
شكل 1
و بالنسبة لحقل صحة الكبسولة فهناك طرق كثيرة لعمل هذا الحقل و منها
طريقة FCS او CRC المهم اننا سنعلم الأن ان هذه الطرق ستكون لبحث هل الكبسولة صحيحة تماما ام بها اخطاء .
FCS Frame check sequence
CRC cyclical redundency check
سنتطرق الأن الى نقطة جديدة و هى عنصر التأخير
و سنطلق عليه latency او delay
و هو الوقت الذى تأخذه الكبسولة للانتقال من المصدر الى النهاية داخل الشبكة و هنا لابد من مراعاة وقت التاخير العام للمسار من المصدر الى النهاية فى الشبكات الداخلية و الخارجية المتصلة بالعالم الخارجى
و يمكن تقسيم وقت التأخير الى
1 . و هو وقت انتقال الكبسولة الى اول طرف الكابل او بمعنى تحويلها الى نبضات
2 . الوقت الذى تأخذه شريحة الاتصال فى الجهاز المستقبل لتلقى هذه النبضات و تحويلها الى شكل كبسولة مرة اخرى و يسمى هذا النوع من التأخير تأخير شريحة الاتصال او NIC delay
3 . وقت التاخير الذى يستغرقه جهاز ربط الأجهزة وفى الغالب اما جهاز طابق اول مثل HUB او جهاز طابق ثانى مثل SWITCH و فى حالة الجهاز الأول لن يكون هناك تأخير كبير و انما فقط هو الوقت الذى تستغرقه الكبسولة للدخول من احد المنافذ مضاف اليه الوقت الذى تستغرقه للخروج من كل المنافذ .
اماالجهاز الثانى سيكون فقط الوقت الذى سيستغرقه جهاز switch لعمل القرار اللازم للتوجيه
و لكن الموضوع كله سيتوقف على حجم الكبسولة حيث ان لكل حجم من احجام الكبسولة سيكون له وقت معين من التأخير و وقت اخر للارسال و تبدأ احجام الكبسولة من 64 بايت الى 1500 بايت و ألأول يسمى الكبسولات الصغير جدا او RANTS و الأخير يسمى الكبسولات العملاقة او JOINTS ونجد انه فى الدروس القادمة اذا ما وجد كبسولة عملاقة لابد من تقطيعها الى اجزاء و كل جزء سيحمل نفس المعلومات فى الحقول الخاصة بالكبسولة بالاضافة الى حقل جديد و هو حقل الترتيب لقطع الكبسولة او سيسمى sequence number و لكن هذا موضوع سابق لأوانه .
و طبعا سيتوقف حجم الكبسولة على نوع المعلومة المرسله كما ذكرنا فهناك اختلاف بين انواع المعلومات المرسله كأن تكون ملفات صغيرة او ملفات صوت او صورة او صوت وصورة معا و بالتالى كلما توقع زيادة فى البرامج او التطبيقات التى تستخدم هذه الانواع من المعلومات المرسلة تطلب ذلك وجود حجم زحام اكبر او bandwidth حتى لايحدث اختناق .
وتحدثنا فى الدرس السابق على نوع بيئة المشاركة و اشرنا اليه انه كل الأجهزة تشترك مع بعضها على السلك الناقل و لكن ظهر لنا مشكلة المقاومة و بالتالى كان لابد من تأمين عملية للقضاء على هذه المقاومة و المحافظة على النبضة المنقولة على السلك حتى لا تتلاشى و لذلك استخدمنا جهاز مكرر اشارة او مقوى اشارة و اطلقنا عليه اسم repeater و لكن هذا الجهاز كان يملك منفذ واحد فقط للدخول و منفذ واحد للخروج و بالتالى لا يجوز ربط اكثر من جهازين عليه و هنا ظهر جهاز HUB و هو مثل الأول و لكن يدعم عدة منافذ و اسلوب الوظيفة واحد بين الأثنين
و هو تكرار او تقوية النبضة المنقولة .
و لكن عند التحدث عن هذه البيئة التى يوجد بها احد الجهازين السابقين ستسمى هنا بيئة مشاركة ممتدة اى تم امتدادها بأحد هذين الجهازين لتأمين النبضة ضد التلاشى فى المسافات الطويلة .
أنواع البث بين الأجهزة ...
النوع الأول وهو معروف ب البث العام او broadcast
و هذا النوع يكون الجهاز الراسل يقصد محادثة جميع الأجهزة التى معه فى نفس النطاق و يستخدم هذا النوع لارسال كبسولات الاستعلام عن MAC كمت سياتى شرحه فى هذا الدرس .
شكل
النوع الثانى وهو البث الجماعى او multicast
و هذا النوع يقصد به الجهاز الراسل اجهزة معينه فى نفس النطاق بمعنى البث يكون لمجموعه محددة من الأجهزة و ليس كلها
شكل
النوع الثالث وهو البث المباشر او unicast
و هنا يقصد الجهاز الراسل محادثة جهاز واحد فقط معه فى نفس النطاق و طبعا كبسولة الاتصال فى هذا النوع ستحمل ال MAC الخاص بالجهاز المستقبل فقط و ايضا ال MAC الخاص بالجهاز الراسل .
شكل
ولكن كل هذه المقدمات؟؟؟؟ لماذا؟؟؟ لابد منها لانها سوف تكون اساس فى فهم عمل جهاز switch اذا كان لابد من معرفة هذه التقنيات البسيطة لانها مبنى عليها اساس وظيفة هذا الجهاز و لذلك تطلب توضيحها فى بادىء الأمر قبل الخوض فى تفاصيل وظيفة جهاز switch
و لكن قبل الاسهاب سنتعرف على شىء جديد و هو
تقسيم النطاق الواحد الى عدة نطاقات فرعيه او LAN segmentation بمعنى انه كان فى بادىء الأمر نحن نتعامل على نطاق واحد كبير و لكن سوف نقسم هذا النطاق الواحد الكبير الى عدة نطاقات فرعية صغيرة .
و التساؤل هنا لماذا هذا التقسيم ؟؟؟
فى البداية كان النطاق الواحد يحمل كل الأجهزة و كانت الأجهزة مشتركة مع بعضها فى نفس السلك الناقل و بالتالى سوف يحمل هذا النطاق كمية كبيرة من الاشارات الناتجة عن نوع البث المعروف بالبث العام و كان كل النطاق يتعامل بنفس السرعة المدعومة و هى اما 10 او 100 ميجا بت / ث و بالتالى اصبح لدينا حجم زحام كبير و مع وجود التطبيقات التى تستخدم انواع معلومات صوتية او مرئية سوف يحدث هنا اختناق شديد و فى حالة هذا النطاق الواحد الكبير سوف نطلق عليه " نطاق بث عام" و " نطاق تصادم عام " او Broadcast domain و collision doman
شكل
اذا عند التقسيم الى نطاقات فرعية سوف نحصل على عدة نطاقات بث عام و تصادم عام و الميزة هنا اننا استطعنا فصل النطاق الكبير و ما يحتويه من حجم كبير من الزحام الى عدة نطاقات يحمل كل منهم حجم زحام اقل بمعنى ان التقسيم مكننا من تقليل حجم الزحام فى حالة انه كان فى نطاق واحد . و المقصود بحجم زحام هنا ليس هو bandwidth و انما هو حجم الاشارات المنتقلة او المارة فى السلك
و عند اسخدام هذا التقسيم الفرعى سوف تنتقل الاشارات من نطاق فرعى الى نطاق فرعى اخر على السلك الأم او الواصل بين كل جهاز switch و الأخر و سنسمى هذا السلك الأم ب back bone او الوصلة الرئيسية
و فى الحالة الأولى و هى حالة النطاق الواحد الكبير كنا نطلق على هذه البيئة بيئة مشاركة او مشاركة ممتدة اذا ما وجد جهاز مثل HUB و لكن عند التقسيم الى عدة نطاقات فرعية سوف تتحول هذه البيئة من بيئة مشاركة الى بيئة نقطة الى نقطة و الميزة فى هذه البيئة ان السرعة ستكون كلها مدعومة بالكامل الى كل جهاز
قد يبدو الأمر مبهما و لكن سنوضح اكثر
فى حالة HUB كان كل جهاز يشارك فى نفس السرعة طالما انه مشترك مع الأخريين فى السلك الناقل و كان كل سلك من الجهاز الى المنفذ المثبت عليه فى جهاز HUB قد تخيلناه انه مربوط مع مثيله لجهاز اخر داخل جهاز HUB نفسه لكن هنا فى هذه الحالة سوف يختلف الأمر
لأن الجهاز الذى سوف نستخدمه الأن هو جهاز switch للربط بين الأجهزة و هنا الاختلاف حيث ان كل سلك من الجهاز الى المنفذ المثبت عليه فى جهاز switch
سيعامل على انه بيئة نقطة الى نقطة و ليس بيئة مشاركة و من ميزات هذا الأسلوب فى الربط انه يدعم السرعة كاملة من المنفذ الى الجهاز المثبت على هذا المنفذ نفسه و نضيف ايضا الى ذلك ان هذا الجهاز يستطيع التمرير بين السرعتين 10 و 100
بمعنى انه يقدم حجم زحام كامل لكل جهاز على منفذه الخاص و بالتالى فأن كل جهاز امام منفذه كأنه نقطة الى نقطة مدعومة بكامل السرعة المستخدمة اما عملية التمرير بين كلا السرعتين سيكون لها وقفه طبعا معنا ...
اذا عند الفصل الى نطاقات فرعية عن طريق جهاز switch سيقلل من عدد نطاقات التصادم العام و لكن سنظل فى نفس نطاق البث العام حيث كل الأجهزة المربوطة تسطيع استقبال كبسولة بث عام من احد الأجهزة و لكن طبعا الميزة انه طالما كل جهاز يأخذ حجم الزحام كامل حيث انه الأن البيئة هى من نقطة الى نقطة اذا لا نقلق من عملية الاختناق فهذا الجهاز كفيل انه ينظم حجم المرور بين الأجهزة المربوطة على منافذه حيث انه يوزع و يراعى السرعات المستخدمة .
اذا القاعدة هى عند التقسيم الى نطاقات فرعية يقلل هذا عدد المستخدمين او الأجهزة داخل كل قطاع او نطاق فرعى عنه ما اذا كانوا كلهم فى نفس النطاق مما يؤدى الى تقليل حجم البث العام داخل كل قطاع فرعى و ايضا التصادم العام .
و الأن ننطلق لمعرفة وظيفة هذا الجهاز الرائع و هو switch
بمنتهى البساطة جهاز switch يصنف على انه جهاز يعمل فى الطبقة الثانية من كبسولة المعلومة يعنى هو جهاز طابق ثانى لأنه يتعامل او يقراء حقول الطابق الثانى من الكبسولة .و احب ان القى الضوء على بداية هذا الجهاز فى بادىء الأمر صمم هذا الجهاز بمنفذين فقط و سمى اولا ب جهاز الجسر او bridge و كان اساس العمل او الوظيفة هى التحويل بين المنافذ بناء على اتخاذ القرار و فقا للطابق الثانى فى الكبسولة و كما علمنا من سابق الشرح فى هذا الدرس ان اى شبكة او نطاق يتم استخدام switch فى ربطه فان هذا النطاق قسم الى نطاقات فرعية يعنى هذا الجهاز يجزء النطاق الى فروع لتقليل حجم المرور بين الأجهزة .
اذا تم تقسيم شبكة بعدد من اجهزة switch يعنى قسمت هذه الشبكة الى عدة نطاقات تصادم عام و نطاقات بث عام و منح كل نطاق يقع على منفذ على كامل bandwidth و عرف هذا الأسلوب ب التقسيم الفرعى الدقيق او micro segmentation
اما بالنسبة للوظيفة ...
سنتخيل الأن اننا قمنا بعمل شبكة و سنستخدم switch للربط
فسيبدأ switch بالتعلم و سنطلق على هذه المرحلة learnning mode او مرحلة التعلم و هى المرحلة الخاصةالتى يتعلم فيها جهاز switch عناوين MAC لكل جهاز و ما هو المنفذ المربوط عليه هذا ال MAC و سيبدأ ببناء قاعدة البيانات و التى على اساسها ينتقل الى المرحلة الثانية بعد مرحلة التعلم الى مرحلة التوجيه
و سنطلق على هذه المرحلة forwarding mode
و بعدهذه المراحل اصبح switch جاهز لأداء الوظيفة
بكل بساطة يستلم switch كبسولة من على احد المنافذ يقوم بمراجعة الطابق الثانى فقط و النظر الى حقل ماك الوجهه للتعرف عليه ثم ينظر الى الجدول الخاص بالتوجيه و الذى بناه من مرحلة التعلم لأتخاذ قرار التوجيه المناسب و هنا اصبح الاختلاف واضح عن جهاز HUB و الذى يمرر الى جميع المنافذ فجهاز switch يمرر فقط للمنفذ الذى يحمل MAC الوجهه يعنى هو جهاز محول اشارة و مكرر فى نفس الوقت و لكن يكرر و يحول الى منفذ واحد فقط و هو المربوط عليه جهاز الوجهه المناسبة .
نبدأ بمرحلة بناء جدول التوجيه
فى هذه المرحلة يقوم جهاز switch بمراجعة كلا الحقلين فى الكبسولة و هما حقل MAC المصدر و حقل MAC الوجهه ثم يقوم بتسجيل MAC المصدر من كل كبسولة و ربطه مع المنفذ الذى دخلت منه الكبسولة اذا هذا ال MAC لهذا المنفذ الذى اتت منه الكبسولة و بناء على ذلك فقد تمت العملية على جميع المنافذ و بالتالى فقد سجل كل MAC لكل جهاز كمصدر فى قاعدة بيانات خاصة به سنطلق عليها جدول التوجيه او switch table و هنا عند وجود كبسولة Unicast يعنى حاملة MAC المصدر و MAC الوجهه ينظر الى الحقل الثانى و الخاص بالوجهه ثم يبحث فى جدول التمرير لمعرفة اى منفذ ستخرج منه هذه الكبسولة لتكملة رحلتها و هذه هى عملية اتخاذ القرار او عملية التوجيه
شكل
ذكى هذا الجهاز ...
لنأخذ مثال ...
فى الرسم التوضيحى يقوم جهاز A بارسال كبسولة للجهاز C و ستعرف هذه الكبسولة فى انظمة البث على انها unicast هل تعرف لماذا سميت بهذا ؟؟؟
اذا لم تعرف راجع جزء انواع البث فى بداية هذا الدرس ...!!!
و سنتفترض ان جهاز switch انتهى من عملية التعلم اى انه الأن يعرف كل جهاز عنده مربوط على انهى منفذ و بالتالى سيتحقق من الحقل الثانى و الخاص بMAC الوجهه فى الكبسولة و مراجعة جدول التوجيه لمعرفة المنفذ الذى ستخرج منه الكبسولة الى وجهتها الصحيحة بمعنى انه يقوم بعمل مطابقة .
فى الرسم عرف انه جهاز C مربوط على منفذ رقم 3 هذه هى عملية اتخاذ القرار وفقا لقاعدة البيانات او جدول التوجيه و الأن عملية التوجيه بسيطة سيقوم فقط بتحويل الكبسولة الى المنفذ 3 و سيراعى السرعة المستخدمة عند التعامل مع هذا المنفذ و هو رقم 3 لأنه قد يكون يعمل بسرعة 10 و ليس 100 لأن switch يتعامل مع كل جهاز على منفذ عن طريق بيئة نقطة الى نقطة مدعومة بالسرعة المناسبة او حجم الزحام المناسب .
شكل1
ملحوظة: فى الرسم اعتبرت ان MAC كل جهاز فى الجدول هو اسم الجهاز لاحظ الجدول و اسماء الأجهزة A و B و هكذا و امام كل جهاز المنفذ المربوط عليه
و لكن فى الحقيقة فان MAC هو الذى يوضع فى هذه الخانة
اذا تستطيع ان نستنتج الأن ان جهاز switch قد منحنا عدة دوائر مغلقة داخله او سنطلق عليها عدة مسارات بين الأجهزة لنتخيل ان كل منفذ مع الأخر يمثل دائرة مغلقة او مسار خاص و هنا لا يحدث مثل الذى كان يحدث فى جهاز HUB
شكل2
نتابع مميزات هذا الجهاز
الذاكرة و التخزين السريع
Memory and Buffer size
كل هذا حتى الأن لا يوجد ضغط او حجم مرور كبير على الشبكة و فى حديثنا عن جهاز HUB واجهنا مشكلة الضغط ووجدنا انه من الممكن عند وجود ضغط على جهاز HUB و عدم استطاعته مواكبة هذا الضغط قد يضطر الى القاء بعض الكبسولات و سيتسبب هذا فى فقدان الاتصال بين الأجهزة الراسلة و المستقبلة و البطء ايضا على الشبكة ككل .
و لكن هل سيقوم جهاز switch بنفس هذا الخطاء عند الضغط عليه ؟؟؟
طبعا الاجابة لا ....
لأن جهاز swutch يحتوى على ذاكرة و ليست واحدة فقط و لكن ذاكرتان
الأولى و هى خاصة بكل منفذ اى ان كل منفذ له ذاكرته الخاصة و سنطلق عليها الذاكرة السريعة او Buffer size
اما الثانية فهى ذاكرة التخزين الرئيسية و سنطلق عليها Memory
و فى الغالب تتكون الذاكرة الثانية و هى الرئيسية الى ذاكرتين فرعيتين
الأولى و هى الخاصة باتخاذ قرار التوجيه حيث تبقى الكبسولة فى هذه الذاكرة حتى يتم اتخاذ قرار تسليمها الى الوجهه الصحيحة و الثانية هى ذاكرة الجهاز نفسه و ما يحمله من برمجيات او software و سنطلق على الذاكرة الرئيسية الفرعية الأولى اسم NVRAM و الثانية الفرعية ROM مثل جهاز الحاسب له ذاكرتان .
و تحمل ROM نظام التشغيل لجهاز switch حيث ان هذه الأجهزة تعمل بنظام تشغيل معين و يختلف هذا النظام من نوع الى نوع فمعظم هذه الأجهزة و المشهورة جدا هى من صنع شركة CISCO العالمية لأجهزة الشبكات و تكنولوجيتها و اسم نظام التشغيل لهذه الشركة دائما و هو من انتاجها هو IOS او Interconnecting operating system .
نرجع تانى للسؤال ...
نفترض الأن وجود ضغط و لكن ليس قوى ما الذى يحدث ؟؟؟
مثال ...
يستقبل جهاز switch كبسولة من على احد المنافذ ثم من على منفذ اخر فى نفس الوقت و من على المنفذ الأول مرة اخرى, هناك ضغط كبسولتان من على منفذ واحد وواحدة من على منفذ اخر
اول كبسولة مستلمة سيتم اتخاذ القرار لها وفقا لجدول البيانات و لكن ماذ ا عن الثانية من نفس المنفذ و الثالثة من منفذ اخر
اذا كان حجم الضغط غير كبير حيث فى هذه الحالة لا يضطر الجهاز الى نقل الكبسولات المنتظرة الى ذاكرة التخزين NVRAM سوف يقوم الجهاز بحجزها فى الذاكرة السريعة buffer size حتى ينتهى من الكبسولة الحالية ثم يأخذ من الذاكرة السريعة ما يليها من كبسولة اخرى و هكذا اذا اى كبسولة مستلمة لن نفقدها فى حالة الضغط و لكن حجم الذاكرة السريعة قد لا يغطى حجم الكبسولات المستلمة فى نفس الوقت فى حالة الضغط الكبير اذا سوف نفقد الكبسولات الجديدة المستلمة ؟؟؟؟؟؟
طبعا لا لن يحدث هذا فى حالة ان جهاز switch قد وجد ان احد المنافذ عليه ضغط حيث امتلئت الذاكرة السريعة لهذا المنفذ سيقوم مباشرة بنقل الكبسولات التى قد تم استلامها و مازالت فى الذاكرة السريعة و منتظرة اتخاذ القرار لها الى الذاكرة الرئيسية NVRAM حتى يتم تهيئة فراغ جديد فى الذاكرة السريعة لاستقبال المزيد من الكبسولات اذا الذاكرة الرئيسية تعمل كأنها مخزن كبير عند امتلاء الذاكرة السريعة لأحد المنافذ
فعلا هذا الجهاز رائع ....
نتابع معا ميزات اخرى
نتذكر فى حالة جهاز HUB كان يمرر الى جميع المنافذ فى حالة استلامه لكبسولة وحصل هنا مشكلة التصادم على المنفذ و لكن هل سيقع switch فى نفس الخطاْ
طبعا لا ...
طبعا نحن نعلم الأن ان هذا الجهاز يمرر وفقا للقرار الصحيح يعنى لن يمرر الى جميع المنافذ فهناك دائما منفذ واحد ستخرج منه الكبسولة الى وجهتها .
لكن ماذا اذا كان هناك جهاز اخر يقصد نفس الوجهه ؟؟؟
طبعا switch سوف يقوم بايقاف اى ارسال اخر الى نفس المنفذ حتى ينتهى من الارسال الأول ثم يمرر الكبسولة التى تليها, لذلك لن يحدث ابدا تصادم على المنفذ فى switch و هنا تلعب ايضا الذاكرة السريعة دور فى حجز الكبسولة حتى ينتهى من ارسال واحدة اخرى ثم تخرج الكبسولة المحجوزة لاتمام ارسالها و ايضا نفس العملية تحدث عند التمرير الى منافذ مختلفة دائما الكبسولة التى تم استلامها الأن تنتظر اذا كان هناك كبسولة اخرى يتم تمريرها .
الأن نرجع تانى الى عنصر التأخير او Delay
فى اى شبكة لابد من وجود هذا العنصر و لكن الأجهزة المتسخدمة قد تؤثر عليه و مع ان الحقيقة هى فى وجود هذا العنصر اصبح الأن من المهم محاولة تقليله و مع جهاز HUB كان عنصر التأخر متزايد و كلما كان هناك حجم مرور كبير لا يستطيع HUB التحكم فيه نشأ التصادم و زاد التأخير
فى حالة جهازين فقط مربوطين مع بعضهم كان التأخير يعرف على انه زمن رحلة الكبسولة من الراسل الى المستقبل مضاف اليه زمن تحويل الكبسولة الى نبضة و نزولها الى السلك و فى المقابل زمن تحويل النبضة الى كبسولة مرة أخرى فى الجهاز المستقبل .
و طبعا كلما اضفنا اجهزة فى منتصف الطريق لابد من اضافة زمن هذه الأجهزة على حسب نوعها و طريقة عملها فهنا سنضيف فقط زمن اتخاذ القرار داخل switch الى الزمن العام للتأخير السابق و لكن هل هذا يجعل جهاز switch بطىء طبعا لا
فهناك سرعات لهذا الجهاز حتى يستطيع تخفيض زمن التأخير الى اقل حد ممكن
و تعتمد السرعة فى هذا الجهاز على سرعة اتخاذ القرار و سعة الذاكرة .
وهنا قسم جهاز switch الى 3 انواع
النوع الأول و المسمى ب store and forward
و من اسم هذا النوع فهو يقوم باستقبال الكبسولة كاملة و تخزينها حتى يقوم بعمل القرار اللازم و معنى تخزينها و استقبالها كاملة يعنى اذا كانت مثلا الكبسولة حجمها 128 كيلو بايت فهو يستقبل كامل ال 128 كيلو بايت اى من بداية الكبسولة الى نهايتها و يتخذ القرار ثم يمرر الى الوجهه طبعا هذا النوع الى حد ما بطىء و لكن يدعم عدم وجود اخطاء فى الكبسولة و السبب فى ذلك هو انه كما علمنا ان الكبسولة تحتوى فى نهايتها على حقل صحة الكبسولة و هنا يختبر جهاز switch هذا الحقل ايضا وبالتالى استلام كامل الكبسولة يؤدى الى مراجعة هذا الحقل .
النوع الثانى يسمى ب cut - through
و هنا عند استلامه لكبسولة يقوم مباشرة بمراجعة اول 64 بايت من بداية الكبسولة و هم المحتويين على عناوين MAC و بمجرد معرفة عنوان الوجهه يمرر مباشرة الى منفذها ثم يقوم بتمرير باقى الكبسولة اى انه يقطعها و لكن اهم قطعة هى اول 64 كيلوبايت و هذا النوع سريع جدا و لكن لا يدعم صحة الكبسولة لأن حقل FCS يأتى فى الأخر قد تكون الكبسولة بها اخطاء و لكن سيعلم جهاز switch هذا بعد فوات الأوان و تمرير الأجزاء الأولى منها .
النوع الثالث Fast forward
و هو اقل نوع فى وقت التأخير و يقوم هنا بالتمرير مباشرة عند تفحص MAC الوجهه مباشرة و لكن قد يكون احتمال اخطاء كثيرة فى الكبسولة بسبب عدم مراجعة حقل FCS
نتابع فى الدرس السادس