بسته و فریم چیست
جواب کوتاه
بسته (پکت) یه تیکه از داده‌ست که جدا فرستاده می‌شه و آدرس مقصد رو با خودش داره؛ هر فایل و صفحه‌ای تیکه‌تیکه، توی بسته‌ها، می‌ره. فریم همون بسته‌ست وقتی برای یه تیکه از راه، بین دو تا دستگاه کنار هم، بسته‌بندی شده؛ بسته از اول تا آخر راه همون می‌مونه ولی فریمش توی هر ایستگاه عوض می‌شه.
سه تا کلمه
- بسته (پکت)یه تیکه از داده که جدا فرستاده می‌شه و آدرس مقصد رو با خودش داره.
- فریمبسته‌ای که برای یه تیکه از راه، بین دو تا دستگاه کنار هم، توی «ون» اون تیکه گذاشته شده.
- MTUبزرگ‌ترین فریمی که یه رسانه می‌تونه ببره؛ یعنی جای ون.
چرا تیکه‌تیکه؟
فرض کنید یه فیلم بزرگ رو یه‌جا بفرستن. تا تموم نشه، راه برای بقیه بسته‌ست؛ مثل یه کامیون بلند توی یه جاده‌ی باریک که جلوی همه رو گرفته. اینترنت این کار رو نمی‌کنه. همه‌چیز رو تیکه‌تیکه می‌کنه و تیکه‌های همه‌ی آدما، کنار هم، از همون راه رد می‌شن.
به این روش می‌گن سوئیچینگ بسته‌ای : هر تیکه جدا راهش رو پیدا می‌کنه، و قبل از فرستادن هیچ راه ثابتی بین دو طرف بسته نمی‌شه.
پازل در پست
یه تصویر رو مثل پازل تیکه‌تیکه کنید و تیکه‌ها رو جدا پست کنید. روی هر تیکه دو تا چیز می‌نویسید: شماره‌ش، که اون سر بدونن کجای تصویره؛ و آدرس گیرنده، که هر تیکه خودش برسه.
هر تیکه یه بسته هست. شماره رو برچسب TCP می‌نویسه و آدرس رو برچسب IP؛ همون برچسب‌هایی که توی درس کپسوله‌سازی دیدید.
هر تیکه از راه خودش
تیکه‌ها ممکنه از راه‌های مختلف برن، و هر کدوم زودتر یا دیرتر برسه. اون سر، شماره‌ها کمک می‌کنن تصویر درست چیده بشه:
برای همینه که اگه یه راه شلوغ یا خراب باشه، تیکه‌های بعدی از یه راه دیگه می‌رن، و کار شما ادامه پیدا می‌کنه.
بسته و فریم: تیکه و ون
حالا فرق بسته و فریم. تیکه‌ی پازل از گوشی شما تا سرور یه راه طولانی داره. این راه چند تا بخشه، و هر بخش ون خودش رو داره: از گوشی تا مودم با وای‌فای، بعد با فیبر، بعد با کابل. توی هر ایستگاه تیکه رو از ون قبلی برمی‌دارن و می‌ذارن توی ون بعدی.
بسته همون تیکه‌ست، با آدرس سر تا سرش؛ از اول تا آخر عوض نمی‌شه. فریم ون هر بخش راهه؛ توی هر ایستگاه یه فریم تازه. پس وقتی می‌گن «فریم»، منظور لایه‌ی پیونده، و وقتی می‌گن «بسته»، معمولا لایه‌ی اینترنت.
بزرگ‌ترین تیکه: MTU
هر ون یه جای محدود داره. به بزرگ‌ترین فریمی که یه رسانه می‌تونه ببره می‌گن MTU . توی اترنت، بخش داده‌ی هر فریم تا ۱۵۰۰ بایت جا داره؛ پس بزرگ‌ترین بسته‌ی IP روی اترنت هم ۱۵۰۰ بایته. اگه یه بسته بزرگ‌تر از جای ون باشه، IP می‌شکندش به تیکه‌های کوچیک‌تر که جا بشه، و اون سر دوباره سر همش می‌کنه.
تیکه‌ی گم‌شده: پکت لاس
IP قول نمی‌ده همه‌ی تیکه‌ها برسن. ممکنه یه تیکه خراب برسه، دو بار برسه، یا اصلا نرسه. به گم شدن بسته‌ها می‌گن پکت لاس (packet loss).
توی دانلود و صفحه‌ی وب، TCP جای خالی پازل رو می‌بینه و همون تیکه رو دوباره می‌خواد؛ کار فقط یه کم کندتر می‌شه. ولی توی بازی آنلاین و تماس، که همه‌چیز زنده‌ست، تیکه‌ای که دیر برسه دیگه به کار نمیاد؛ برای همینه که بازیکن‌ها پکت لاس رو زود حس می‌کنن (درس پهنای باند و پینگ).
تیکه‌ای که راهش رو گم کرده: TTL
اگه یه تیکه نتونه به مقصد برسه و توی راه سرگردون بمونه چی؟ برای همین روی برچسب IP یه شمارنده هست به اسم زمان زندگی (TTL). هر ایستگاه یکی ازش کم می‌کنه، و اگه برسه به صفر، تیکه دور ریخته می‌شه. این‌جوری هیچ تیکه‌ای تا ابد توی راه نمی‌مونه. توی نسل تازه‌ی IP، یعنی IPv6، اسمش «حد گام» (Hop Limit) هست.
اسم بسته از کجا اومد؟
- ۱۹۶۱: لئونارد کلاینراک اولین مقاله درباره‌ی نظریه‌ی سوئیچینگ بسته‌ای رو منتشر کرد.
- دهه‌ی ۱۹۶۰: کلمه‌ی «بسته» (packet) از کار گروه دانلد دیویس توی آزمایشگاه ملی فیزیک بریتانیا اومد و توی طراحی آرپانت، پدر اینترنت، به کار رفت.
سه تا اشتباه رایج
- «بسته و فریم یکی‌ان.»نه. بسته یه تیکه‌ست با آدرس سر تا سر و از اول تا آخر همون می‌مونه. فریم ونِ یه تیکه از راهه و توی هر ایستگاه عوض می‌شه.
- «بسته‌ها همه از یه راه و به ترتیب می‌رسن.»نه. هر بسته جدا راهش رو پیدا می‌کنه و ممکنه نامرتب برسه؛ TCP اون سر دوباره مرتبشون می‌کنه.
- «پکت لاس یعنی اینترنت قطعه.»نه. یعنی چند تا تیکه توی راه گم شدن. برای دانلود، TCP دوباره می‌خوادشون و فقط یه کم کندتر می‌شه؛ برای بازی و تماس که زنده‌ان، همون لحظه جاشون خالی می‌مونه.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- داده تیکه‌تیکه می‌ره؛ هر تیکه یه بسته‌ست با شماره و آدرس.
- هر بسته جدا راه پیدا می‌کنه (سوئیچینگ بسته‌ای) و ممکنه نامرتب برسه.
- بسته از اول تا آخر همونه؛ فریم ونِ هر تیکه از راهه و توی هر ایستگاه عوض می‌شه.
- MTU جای ونه؛ توی اترنت، بخش داده‌ی فریم تا ۱۵۰۰ بایت. بزرگ‌تر از اون تیکه‌تیکه می‌شه.
- IP قول رسیدن نمی‌ده؛ بسته‌ی گم‌شده رو TCP دوباره می‌خواد.
- TTL توی هر ایستگاه یکی کم می‌شه؛ برسه به صفر، بسته دور ریخته می‌شه.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.