مفاهیم نتورک پلاس : Data Encapsulation – پیش نیاز دوره های MTCNA و CCNA

مفهوم Encapsulation یکی از مهم ترین مفاهیم پایه ای شبکه است که جهت درک بسیاری از فناوری های آی تی ضروری است. از VoIP گرفته تا تونل های بر پایه PPP و حتی مفاهیم SDN ، همه و همه بر پایه مفهموم بسیار پایه ای Encapsulation در شبکه پدید آمده اند. اما زمانی که ما از Encapsulation صحبت می کنیم ، واقعا از چه حرف می زنیم؟ در این مقاله با تک تیک همراه باشید تا بفهمیم چرا این مفهوم تا این حد مهم است؟ همچنین اگر قصد دارید مقاله های آینده تک تیک را در رابطه با MTCNA و CCNA بخوانید ، خواندن این مقاله را شدیدا به شما توصیه می کنیم.

وقتی از Data Encapsulation در شبکه می گوییم ، منظورمان چیست؟

اجازه دهید ابتدا با یک جمله ساده شروع کنیم : Encapsulation پروسه ای ( فرآیند ) است که در طی آن هدرهایی به یک بسته یا Packet داده ( Data ) اضافه می شود.

اگر دقیق تر باشیم : به فرآیند اضافه شدن Trailers به Packet نیز Encapsulation گفته می شود. هر لایه شبکه هدر خود را به دیتایی که از لایه بالاتر تحویل گرفته است ، می افزاید. بنابراین در هر لایه یک هدر به هدرهای قبلی اضافه می شود ، تا زمانی که بسته به لایه فیزیکی برسد. ( البته باز هم اگر دقیق باشیم در لایه در لایه دیتا لینک ، Trailer افزوده خواهد شد. )

مثال Encapsulation

معلوم است که با یک مثال واقعی ، قضیه بسیار روشن تر خواهد شد. فرض کنید که می خواهید وارد سایت تک تیک شوید. وب سروری که تک تیک بر روی آن هاست می شود ، یک Application Layer Header را به هر بسته اضافه خواهد کرد. این هدر ممکن است به عنوان نمونه یک HTTP OK باشد که در هدر لایه اپلیکیشن قرار می گیرد. حال این دیتا که اکنون با افزودن هدر به اصطلاح Encapsulated شده است به لایه بعدی Forward می شود. لایه بعدی در مدل TCP/IP لایه Transport است. در این جا دیتایی که قبل تر Encapsulate شده است ،  مجددا با افزودن یک هدر مربوط به Transport Layer مانند پورت مقصد و مبدا Encapsulated می شود. ( در شرایط مختلف هدرهای متفاوتی ممکن است در هر لایه اضافه شوند. )

سپس دیتا به لایه بعدی ( یعنی Network Layer ) ارسال می شود. در این لایه احتمالا ، یک هدر شامل اطلاعات آی پی مقصد و مبدا افزوده خواهد شد و در نهایت دیتا با همه هدرهای لایه های قبلی ، به Data Link ارسال می گردد. همان طور که می دانید دیتا لینک تنها لایه ای است که هم از هدر استفاده می کند و هم از Trailer

در این مرحله داده ای که به طور کامل Encapsulated شده است به مدیای فیزیکی جهت انتقال به سمت دیگر ارتباط تحویل داده می شود. شکل زیر به طور کامل گویای تمام موضوعی که شرح داده شده است می باشد. همان طور که می بینید در ابتدا فقط داده یا Data ایجاد شده است و در ادامه هر چه که به سمت لایه های پایین تر پیش می رویم با Encapsulated شدن دیتا هدرهای بیشتری به آن اضافه می شوند تا زمانی که تمام هدرهای مورد نیاز دریافت شوند.

بیایید فرض کنیم که به مجموع یک Header به همراه یک Encapsulated Data به طور کلی Data Packet گفته می شود. در این صورت باید بدانید که این Data Packet در لایه های متفاوت به دلیل هدر های متفاوت ، نام گذاری خاصی دارد. آموختن این نام گذاری بسیار مهم است. به همین دلیل توصیه می کنیم که از پاراگراف بعدی عکس بگیرید یا اینکه این صفحه را بوک مارک نمایید تا در مطالعه مباحث پیشرفته تر به مشکل بر نخورید :

Frame : به Encapsulated Data ای که در لایه Network Access تعریف می شود فریم گفته می شود. یک فریم می تواند علاوه بر Header حاوی Trailer نیز باشد.

Packet : به Encapsulated Data ای که در لایه شبکه یا Network Layer تعریف شده است ، Packet گفته می شود.

Segment : به Encapsulated Data ای که در لایه Transport وجود دارد سگمنت می گویند. به عنوان اطلاعات بیشتر بهتر است بدانید که Sequence و Acknowledgment Numbers نیز در هدرهای سگمنت قرار می گیرند.

Decapsulation چیست؟

حال که متوجه شدیم Encapsulation به چه فرآیندی گفته می شود ، یادگیری مفهوم Decapsulation بسیار ساده است. به فرآیند حذف هدرها و Trailers از لایه های پایینی تا زمانی که داده به لایه های بالایی تحویل داده می شود ، Decapsulation گفته می شود. این اتفاق بر روی نودی صورت می پذیرد که دیتا را دریافت می کند و نتیجه آن تحویل دیتای خام و بدون هدر به Node مقصد است.

نمونه سوال آزمون CCNA در مورد Encapsulation :

Which statements correctly describe steps in the OSI data encapsulation process?

A. The transport layer divides a data stream into segments and may add reliability and flow control information.

B. The data link layer adds physical source and destination addresses and an FCS to the segment.

C. Packets are created when the network layer encapsulates a frame with source and destination host addresses and protocol-related control information.

D. Packets are created when the network layer adds Layer 3 addresses and control information to a segment.

E. The presentation layer translates bits into voltages for transmission across the physical link.