پیوند داده ها در شبکه (2)

در هنگام بحث درباره ی لایه ی پیوند داده، متوجه می شویم که اساسا دو نوع متفاوت از کانال های لایه ی پیوند وجود دارند. نوع اول کانال های پخشی است که در شبکه های LAN، WLAN، شبکه های ماهواره ای و شبکه های دسترسی HFC متداول اند. کانال نوع دوم، پیوند ارتباطی نقطه به نقطه است که برای مثال میان دو مسیر یاب یا بین مسیر یاب ISP و مودم شماره گیر مسکونی وجود دارد.

وظیفه لایه ی پیوند داده، برقراری ارتباطی کارآمد و قابل اطمینان میان دو ایستگاه مجاور است. با این حال میاحث مهمی همچون فریم بندی، انتقال مطمئن داده، کشف خطا و کنترل جریان وجود دارند.

بخوانید: قسمت اول- پیوند داده ها در شبکه

در مقاله قبل از سرویس هایی که می توانند توسط پروتکل لایه ی پیوند عرضه شوند به سه مورد اشاره کردیم. در این مقاله ادامه موارد را شرح می دهیم.

کنترل جریان: گره های دو سر هر پیوند ارتباطی دارای بافر محدودی برای فریم ها هستند. این پیش آمدی محتمل برای مواردی است که گره ی گیرنده با نرخ سریع تری از توان پردازش فریم ها، آن ها را دریافت می کند. در نبود کنترل جریان، بافر گیرنده ممکن است سرریز شده و فریم ها از دست بروند. همانند پروتکل لایه ی حمل، پروتکل لایه پیوند نیز می تواند به مکانیزم کنترل جریان مجهز گردد تا گره فرستنده نتواند گره گیرنده را سرریز کند.

کشف و تصحیح خطا: بیت در گیرنده ممکن است به غلط تفسیر گردد. از آن جایی که عمل هدایت داده نگار معیوب به  پیوند بعدی مناسب نیست، اکثر پروتکل های لایه ی پیوند مجهز به مکانیزمی جهت کشف یک یا چند بیت خطا هستند. این عمل با تنظیم بیت های کشف خطا در سوی فرستنده صورت می پذیرد و سپس گیرنده عمل وارسی خطا را انجام می دهد. کشف خطا، سرویس رایجی در میان بیش تر پروتکل های لایه ی پیوند به شمار می رود. مکانیزم هایی مانند وارسی توان، CRC و مجموع مقابله ای همگی از سرویس های کشف و تصحیح خطا هستند که توسط لایه پیوند عرضه شده اند. لازم به تذکر است که لایه حمل و لایه شبکه نیز به شکل محدودی کشف خطا را ارائه می دهند ولی کشف و تصحیح خطا در لایه پیوند معمولا کامل تر و پیچیده تر بوده و توسط سخت افزار پیاده سازی می شود.

ارتباط تمام دو طرفه و نیمه دو طرفه: در شیوه ی ارتباط تمام دو طرفه، گیرنده های موجود در انتهای هر پیوند می توانند بسته ها را به شکل هم زمان ارسال کنند. اما در شیوه نیمه دو طرفه، گره نمی تواند هم زمان عمل دریافت و ارسال را انجام دهد.

به طور خلاصه آن چه از گفتار بالا می توان نتیجه گرفت این است که وظیفه لایه ی پیوند، تحویل هر فریم اطلاعاتی از یک گره به گره دیگر به صورت مطمئن می باشد و منظور از واژه اطمینان این است که بسته های اطلاعاتی به صورت سالم و پشت سر هم به مفقصد رسیده اند.

بدین سیاق دو وظیفه مهم لایه پیوند داده عبارتند از:

** کنترل جریان اطلاعات

** کنترل خطا

گیرنده با بازدید بایت های مخصوص کشف و تصحیح خطا می تواند مطمدن شود که کل فریم اطلاعاتی چگونه به مقصد رسیده است. گفتیم کنترل جریان، مجموعه فرآیندهایی در لایه ی پیوند است که معین می کنند قبل از دریافت تایید اطلاعات از جانب گیرنده، چه میزان اطلاعات را می توان به سوی گیرنده روانه ساخت.

هر گیرنده در دریافت داده ها محدودیت هایی دارد که عبارتند از:

** محدودیت در سرعت دریافت اطلاعات

** محدودیت در سرعت پردازش

** محدودیت در حافظه (بافر)

به دلیل محدودیت های فوق، نرخ پردازش اطلاعات توسط گیرنده کم تر از نرخ ارسال داده ها در خط است و قبل از این که بافرها پر شوند، باید به فرستنده اطلاع دهیم که دست نگه داشته و اطلاعات اضافی را ارسالی نکند. پس می توان گفت که کنترل جریان، مجموعه فرآیندهایی است که مقدار داده های ارسالی را قبل از دریافت ACK محدود می سازد. منظور از ACK، همان تاییدی است که از جانب گیرنده به فرستنده ارسال می شود.

کنترل خطا نیز شامل مکانیزم هایی است که گیرنده پس از کشف خطا در هر فریم، فرستنده را مطلع می شازد تا آن فریم را از نو ارسال کند.