کپسوله‌سازی در شبکه
جواب کوتاه
کپسوله‌سازی توی شبکه یعنی هر لایه، قبل از فرستادن، برچسب خودش (سرآیند) رو جلوی داده‌ای که از لایه‌ی بالا گرفته می‌چسبونه؛ مثل جعبه‌ای که از چند تا پیشخون رد می‌شه و هر پیشخون یه برچسب روش می‌زنه. توی مقصد همین برچسب‌ها برعکس، یکی‌یکی، کنده می‌شن.
سه تا کلمه
- سرآیند (هدر)برچسبی که جلوی داده میاد و می‌گه از کجا، به کجا، و چیزهای دیگه‌ای که اون لایه لازم داره.
- پایان‌نامهبرچسبی که پشت داده میاد؛ فقط پایین‌ترین لایه می‌ذارتش، برای چیزهایی که رسانه لازم داره.
- کپسوله‌سازیاینکه هر لایه برچسب خودش رو به چیزی که از لایه‌ی بالا گرفته اضافه کنه. اسمش از کپسول دارو اومده: یه چیزی توی یه چیز دیگه.
چهار تا پیشخون، چهار تا برچسب
فرض کنید یه جعبه رو برای یکی توی یه شهر دیگه می‌فرستید. جعبه از چند تا پیشخون رد می‌شه و هر پیشخون یه برچسب روش می‌زنه که فقط به کار خودش میاد: یکی می‌نویسه این بسته‌ی چندمه، یکی آدرس شهر رو، یکی شماره‌ی ماشینی که تا ایستگاه بعد می‌برتش.
توی شبکه هم داده همین‌جوری از لایه‌ها میاد پایین (درس مدل TCP/IP) و هر لایه برچسب خودش رو جلوش می‌چسبونه. برچسب تازه‌ی هر پیشخون پررنگ‌تر کشیده شده:
به ترتیب دقت کنید: برچسب تازه همیشه جلوی همه میاد، چون آخرین پیشخون، اولین کسیه که اون سر جعبه رو می‌بینه. فقط پیشخون پیوند یه برچسب پشت جعبه هم می‌زنه.
روی هر برچسب چی نوشته؟
اسم جعبه توی هر پیشخون
جعبه توی هر پیشخون یه اسم دیگه داره. به این‌ها روی هم می‌گن PDU ، یعنی «واحد داده‌ی پروتکل» هر لایه:
- داده (Data)کاربرد
- قطعه (Segment)انتقال (TCP)
- دیتاگرام، یا بسته (Datagram / Packet)اینترنت (IP)
- فریم (Frame)پیوند (اترنت)
- بیت‌ها (Bits)روی سیم و نور و هوا
«بسته» یه کلمه‌ی کلی‌تر هم هست و مردم به هر کدوم از این‌ها می‌گن بسته؛ ولی دقیق‌ترش همینه. درس بعد، بسته و فریم چیست، فرق بسته و فریم رو کامل می‌گه.
اون سر: کندن برچسب‌ها
توی دستگاه گیرنده همین پیشخون‌ها برعکس کار می‌کنن. پیشخون پیوند اول برچسب اترنت رو از جلو و پشت می‌کنه، بعد اینترنت برچسب IP رو، بعد انتقال برچسب TCP رو، و داده‌ی خالص می‌رسه به برنامه. به این می‌گن دکپسوله‌سازی :
توی راه: فقط برچسب بیرونی عوض می‌شه
بین شما و سرور چند تا روتر هست. هر روتر برچسب اترنت رو برمی‌داره، برچسب IP رو می‌خونه که بدونه بسته رو کجا بفرسته، و برای تیکه‌ی بعدی راه یه برچسب اترنت تازه می‌چسبونه. برچسب IP همون می‌مونه؛ فقط عدد زمان زندگیش یکی کم می‌شه، و اگه برسه به صفر، بسته دور ریخته می‌شه. عددهای این تصویر فقط مثالن:
چرا برچسب‌های جدا؟
چون هر لایه فقط برچسب خودش رو می‌خونه و به بقیه دست نمی‌زنه. پیشخون TCP نمی‌دونه جعبه با کابل می‌ره یا با وای‌فای؛ پیشخون اترنت هم نمی‌دونه توی جعبه صفحه‌ی وبه یا ایمیل.
خوبیش اینه که هر لایه رو می‌شه عوض کرد و بقیه نفهمن. همون درخواست مرورگر، با همون برچسب‌های TCP و IP، امروز روی کابل می‌ره و فردا روی وای‌فای؛ فقط برچسب بیرونی فرق می‌کنه.
یه فریم واقعی
این همون جعبه‌ست، همون‌جوری که روی سیم اترنت می‌ره. نوع فریم 0800 هست، یعنی توش یه بسته‌ی IP هست؛ برچسب IP دست‌کم ۲۰ بایته؛ و بخش داده‌ی هر فریم اترنت حداکثر ۱۵۰۰ بایت جا داره. چیزی بزرگ‌تر از این تیکه‌تیکه می‌ره.
سه تا اشتباه رایج
- «کپسوله‌سازی توی شبکه همون رمزگذاریه.»نه. برچسب زدنه، نه قایم کردن. هر کسی سر راه می‌تونه برچسب‌ها رو بخونه؛ رمزگذاری یه کار جداست، توی درس «HTTPS و TLS».
- «کپسوله‌سازی توی شبکه و توی برنامه‌نویسی یکیه.»نه، فقط هم‌اسمن. توی برنامه‌نویسی یعنی قایم کردن جزئیات توی یه بخش برنامه؛ توی شبکه یعنی برچسب زدن هر لایه روی داده.
- «توی راه، هر دستگاه همه‌ی برچسب‌ها رو عوض می‌کنه.»نه. روتر فقط برچسب بیرونی (اترنت) رو عوض می‌کنه و زمان زندگی IP رو یکی کم می‌کنه. بقیه همونیه که فرستنده چسبونده.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- کپسوله‌سازی: هر لایه سرآیند خودش رو به داده‌ی لایه‌ی بالا اضافه می‌کنه؛ پایین‌ترین لایه یه پایان‌نامه هم پشتش می‌ذاره.
- ترتیب روی سیم: اترنت، IP، TCP، داده، پایان.
- اسم داده توی هر لایه: داده، قطعه (TCP)، دیتاگرام یا بسته (IP)، فریم (اترنت)، و آخر سر بیت‌ها.
- توی مقصد برچسب‌ها برعکس کنده می‌شن؛ به این می‌گن دکپسوله‌سازی.
- توی راه، هر روتر فقط برچسب اترنت رو عوض می‌کنه و زمان زندگی IP رو یکی کم می‌کنه.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.