تفريغ شبكات 1 نظري محاضرة 5 (2025) PDF

## نظري - 5 - ### المحاضرة الاولى - مقدمة ولمحة عامة ### المحاضرة الثانية - مكينا عن الشبكات والانترنيت ### المحاضرة الثالثة - حكينا على طبقة الـ Network - وظائف مهمة لطبقة الـ Network - Forwarding - والله يعيني لما تتوصل الباكية اللى الـ input link الخاصة بالراوتر لازم الراوتر ننقلها الى ou...

## نظري - 5 - ### المحاضرة الاولى - مقدمة ولمحة عامة ### المحاضرة الثانية - مكينا عن الشبكات والانترنيت ### المحاضرة الثالثة - حكينا على طبقة الـ Network - وظائف مهمة لطبقة الـ Network - Forwarding - والله يعيني لما تتوصل الباكية اللى الـ input link الخاصة بالراوتر لازم الراوتر ننقلها الى output link المناسب - - بتقوم طبقة ال Network بتحديد : - Routing - transport - Application - Link - **Routing Be 24** ### المحاضرة الرابعة - حكينا عن طبقة الـ Network - routing algorithms ### المحاضرة الخامسة - بتحكى عن طبقة الـ datalink - ويكون خَـلَصَ المقرر ### المحاضرة السادسة - رح نحكى عن طبقة الـ datalink ### اليوم رح الحكي عن طبقة الـ Network ### مقدمة - ال segment تنتقل من الـ host المرسل الى الـ host المستقبل - لعين الـ Forwarding تتم عند الـ router الواحد - عند المرسل سندر ثم تعليق ((segment - Routing يتم على الشبكة - كامل - عند المستقبل الـ segment بتروح لعند طبقة الى Transport - برتو كولات طبقة الـ Network موجودة عند كل router , host - ال router تفحص حقول ( header بكل الـ Ipdatagram الله يتمر عبرها. - يعني الـ Forwarding بيشبه انو كنا برحلة وعدنيا معبد أو موقف واحد اما الـ Routing بتشبه أنو عم تخطط للرحلة كاملة - Forwarding table في جدول توجيه router بكل . بدعوى معلومات حول كيفية توجيه الحزم - بيقوم الـ router بتحويل الخرمة بناء على قيمة حقل في الـ header - مثلاً عندى الجدول التالي | header | output ling | |---|---| | 0100 | 3 | | olol | 2 | | الله | 2 | | 1001 | 1 | - اذا اجاك قيمة باد header تساوي (olad ) روح على المخرج 3 و اذا (0101) روح على المفرج (12) وهذا ### الـ Network - يتكون بين (2) من ال host وقد يكون بينهن routers بتدخل لحالة (c) - خوارزمية الـ Routing : يتحدد القيم (Valve) الله رح يتم ادخالها طب - process تتكون بين (2) من الـ : transport - connection service مع الضال - connectionless service دون الضال - طبقة ال network مقدم له خدمات مع - الخدمات تتكون متوازية مع خدمات طبقة الـ transport اللي هنت - والله يستخدم لتكوين الـ Forwarding table - في وظيفة تالتة مهمة لطبقة الـ network وهيال - conection-oriented - Servicek - conection-less servicee - host-tohost والعداد الاتصال) مكنها تتقدم الخدمات بين connection setup - بعض الشبكات مثل ATM تتطلب ا هي طبقة transport عم تحكتر) - connection setup لكن بعض الشبكات بطبقة الـ network هي يا تتقدم خدمة مثل الانترنيت ما بتحتاجو - مع القال يا تتقدم خدمة بدون القال وليس - كيف تتم عملية اعداد الاتصال ؟! - يجب غزال routers ع طول المسار بين المرسل والمستقبل الو تعمل handshake - مع بعض والغرض منو انو يسمح بـ setup - ( الشبكات الافتراضية ) : هي شبكات - للحالة ( اعياد اعداد الـ state) قبل بدء - تدفق البيانات بين المصدر و المستقبل - قبل تدفق البيانات ( datagrame) - جعب - الحاسوب computer network الله يتقدم فقط conection service لعيني فقط خدمات - بطبقة ال network - كلاهما - و - implementation in Network core ### شبكات اللى network Virtual-circuit (vc) - host - )Datagram network) Datagrame التدخل * لشبكات ذات عزم routers التنين والـ ends عل ال - لعين فقط الخدمات connectionless service - (VC) - لانشاء اتصال افتراضية Virtual connection - وهذا بيتضمن تعريف المساء والمعلومات - الضرورية الاخرى الادارة الاتصال. - هي شبكات الحاسوب - الله يتوفر فقط - اللي دون اتصال صحيحية الـ network - بطبقة - الخدمات : (rvice) الله يتقدمها طبقة لى الان تربية هو ا abay roman - Transport وال network JI - Virtual-circuit wo ATM JI - network. ### Datagrame Network - لعيني اذا اجاك عنوان ضمن ال rang1 روح لهاد النوع من الشبكات كل مرة بدو endsystem انو يرسل باكية يتم وضع - destination endsystem & address - ويتتم دفع الحزمة (pops) إلى الشبكة. - تعيني ارسالها للشبكة - هون ماعنا اعداد القتال connection setup حاجيا - الم كمان فينا سمى Call setup ) . - على المخرج (3) وهكذا . - آلية العمل هوه يقوم من الراوتر باستخدام - خوارزمية توجيه routing algorithin بحيث - يتم استخدام عنوان الوجهة الله بار header - التحديد المسار المناسب. - في عنا مثال سلايد 10 عامل جدول منه - rang محدد اذا اجاك IP ضمنو فروح على - الوجهة الموجودة بال Link Interface - الراوترات ما بتحتفظ بالـ state للاتصال مثلاً اول سطر اذا اجاك IP ضمن - end-to-end وهون تم توجيه الباكين (Forwarded ) destination host add J. )باستخدام ( بناء عل - مع امكانية انو الحزم اللي بيقها من - نفس المرسل لنفس المستقبل انو تاخذ - 11001000 000 101110001000000000000 فروح على الوجهة اللي رقمها صفر وهكذا - ) through العيد عبد - 1100 1000 00010111 00010 111 11111111 الى IP التالي - مسارات مختلفة مثل ما هو الحال بالرسمة يعني من النطاق اللي ضمن هدول الـ 25 سلاید (8) - بكل راوتر في جدول توجيه forward table * ممكن بالجدول بعضي بدل النطاق rang بعض - حدد كيفيه توجيه الخزم بحيث - يقوم البراق تر بفحص العنوان للوجهه - الموجود بال header للماكية + 4 billion تحتوى النظام على نحو : Note - بادئة prifix Match مثال ورحم الشرح الالية فية | Link interface | Pritix Match| |---|---| | 0 | 1100 1000 000 10111 00010 | | 1 | 1100 1000 00010111 00011000 | | 2 | 1100 1000 00010111 00011 | | otherwise | 3 | - عنوان IP لذلك يفضل بدل ما قلو - بالجدول اذا اجاك عنوان كذا روح - هال - هون لاء بقلو اذا اماك عنوان ضمن range روح على الوجهة كذا - لتبسيط ادارة الجدول (مثل ما موجود بالرسمة ) - عنا هاد الجدول بعد ورح يعطيني امثلة - ل IP وتقلي اهميه من هاد الـ الاي - واجهة رقم يروح مثلاً | dest add | output link | |---|---| | DA: 11001000 0001011 0001 0110 10100001 | 3 | | add-rang 1 | | | add-rang 2 | 2 | - بروح بشوف هى البادئة لازم تطابق اطول - سلسله عندي وبتلاحظ الواول 19 خانة ثانية - عند الكل قبلش طابق بعدال (19) خانه ويشوف - الواطول مطالعة تقول رح روح على الوجهة ### تحديث جدول التوجيه - سيم القديل جداول التوجيه بوساطة خوارزمية routing بحيث يتم تحديث الجدول عادة - بين كل دقيقة إلى خمس دقائق مهمون بشوف بعدال (19) خانة شواج المثالي * - تحديث جدول التوجيه Forwarding table - اجا صفر طيب الصفر لتطابق مين ؟! - بتطابق اول سطر بالجدول بس والازم - وقف بشوف بعد الصفر المثالي شو اجا - الان انا بدل اطول مطالعة للباركة ( اجا - واحد حيث هل عندى بالجدول IP في الو بادئة ، وبعدا واحد ؟! لاء معناها - هي أطول بادئة ممكن طابقها و يكون - 0 - on-to-five minutes. - Datagram network هاد الحكي باد - طيب بالـ network بالشبكة الاقتراضية - المخرج صفر ) واجهة المقابلة ليلي طابقيق) - مثال أحد - الجواب انوها و الـ IP رح بروح على - 11001000 00010111 0001100010101010 - بروح ببلش طابق من الخانة الله بعد الخانة - (19) ونشوفها واحد فبروح على الحدول - الوسطر اجا (1) بعد ال (19) لخانة الثانية - بلاقي السطر (2) و (3) فيكمل بالسلسلة - اللي عندي لان بدي اكبر مطابقة صحيحه - ميشوف بعد الواحد اجا صفر صفر صفر - مين اللي يطابق ها و الشعي السطر (ا) ام - (3) بلاحظ بالسفر (3) عندي بس 1 - وما بعدها نني وبالسفر (2) عندى (1) * - وبعدها تلت صفار معناها خيارى (ح - يروح للسفر (2) لان صارت منه مطابقة - اطفال بادئة بالتالي هاوال IP - - رح يروح على المخرج الله رحمو (2) (1) لـه 3 دفع (Forwarding) ال datagrame من - الخانة الـ - lوهكذ Link Interface - الخلاصة : انا بدي اختار داعماً أطول - بادئة مطابقة لا IP اللي عندي مع * - الاسطر اللي بالجدول و بعدا باخذ - المخرج المقابل لا طول شير تطابق معيد - وتعمل datalinke ال, physical J - كيف تتم تحديث جداول التوجيه؟! - يتم تعديل جدول التوجيه عندما يتم اعداد - عبر )new connection steup( القبال جديد - الراوتر أو عندما يتم انهاء اتصال موجود. - * ونظراً لان جداول التوجيه في الشبكات - يمكن تعديلها وتحديثها باى وقت - فان سلسلة الحزم المرسلة من endsystem a الى - endsystem ثاني قد تتبع مسارات - مختلفة عبد الشبكة وبالتالي المطلة - قد تصل الطاعة الباكيات الى الوجهة - بترتيب غير متوقع : - * عنا وظيفتين اساسيات للراوتر : - ( ) - و برتوكولان routing algorthime لتشغيل - (BGP, ospf - RIP - ) - رح يروح على المخرج الله رحمو (2) (1) لـه 3 دفع (Forwarding) ال datagrame من - الخانة الـ - lوهكذ Link Interface - الخلاصة : انا بدي اختار داعماً أطول - بادئة مطابقة لا IP اللي عندي مع * - الاسطر اللي بالجدول و بعدا باخذ - المخرج المقابل لا طول شير تطابق معيد - وتعمل datalinke ال, physical J ### switching rate - وهاد Switching rate في عندى شي اسمو | lookup and forwarding عل الحث والتوجيه - عدد - لقوم نفاس مكن الحزم اللي تمكن - نقلها من المدخل إلى المخرج ويفضل - ان يكون عدة اصناف من معدل خط - اذا كانت عندي Ninputs فرح يكون - input/output Line rate الدخل والخرج - منال control pakel وليتم تحولك ال - routing processore di input port -* Decentralized switching: - ( صالح التوجيه ) - من اجل الـ datagrame dest وهي عملية - البحث على منقد خرج باستخدام جدول - التوجيه forward table الموجود في - input port memory - الهدف منو : هو صالة الكمال معالمة - سياوي للمرة المعدل switching rate JI - Line rate الخط -* في يندي (3) انواع لـ switching Fabric - له لا يتستخدم الذاكره (memory ) لنقل - الحزم - ال input port سرعة ال Line spread e" له بنقل الحزم عبر خط مشترك (25) -* queuing: - اذا كانت الحزم توصل بسرعة اكبر - Forwarding rate من معدل التحويل - 2 - ل (3) الخط العرض Crossb يسمح بربط - اي مدخل باتي يخرج مباشرة مما يحقق - تواصـل فقال - فيتم وضع هي الـ dalagrome بالرنل Note : الصور لكل نوع بالسلايد (15) شوفوه - وان وجود خدمة ذات أولوية عالية - في مقدمة القائمة قد يمنع الحرم الأخرى - من التقدم إلى الامام وهذا المبدأ - اسمو (Hol) ازمة قائمة الانتظار . - مصالح التوصية ) نعوم( :Pouting processor - ③ - 3 - تنفيذ برتوكولات التوجيه وتحفظ المعلومات - التوجيه routing information وجداول التحويل - Forwarding table ويؤدي وظائف ادارة - داخل )network management الشبكة - function - الراوتر - Buffer تحرن داخل : output ports 41 - * queuing delay and loss due - to inpute buffer overflow - input بيربط الـ : switching fabric - 2 - port - output port للراوتر مع الى - + ينتقل الصبيانية الحمة الباكيتات من الــ - الحزم الله تمت معالجتها واللي جاية - عبد نسبح التبديل ( switching) تم - Fabric - outgoing Link ترسل الحرم عبد - output buffer di input buffer ### Buffering - شرح الرسمة الله بالسلايد (18) - لم Buffering : لما توصل الـ datagrame عم تحكو فيها عن الـ (Hol) او الله قلنا هو - اكبر من سرعة الارسال ( معدل الارسال - السرعة switching Fabric Jinn - Bufferتتم تحزينه ب transmission rate - بتحدد خوارزمية : scheduling disepline - مسينية لكيفية اختيار الخزم من قائمة - الانتظار لتحديد الى منها رح شم - ارساله اولشي . - كمان بيحدث عندما يتجاوز Buffering( * - حمول الوصول arrival rate عبدال - switch سرعة الخط للمخارج - انوفي عندى datagram الها اولوية الله - عاليه - شكل الـ datagram الله بعدها برهن - ينتظر و لحتى تخلص انتقال هي الله الها اولوية - Hol = Head-of-the- Line. - مضلله والمثال الله عندي مثل اولشي - عندي الخدمة الله كونها احمد هن - الله الها اولوية بدها تنتقل فكل - الحزم الثانية الله وراها ولو كانت - ياراتها واضحة فارح تقدر تشغل - التخلص نقل الحمراء مهمون الزرقاء - رح تضل محظورة للتم نقل الحمراء . - وبعدا ممكن ترجع تواجه نفس المشكلة - عند الحزمة الخضراء بعد مرور فترة من الزمن - بحيث الخضراء رح تتخطر الحي بسبب الحمراء - output Line speed - كمان وهكذا * queuing (delay) and loss der due to - output port buffer overflow - * Input port queuing - وممكن تستخدم الستراتيجيات مثل FIFO - أو جداول اولويات لحنى قلل من تأثير - الحظر. - - ادارة الانتظار في منافذ الدخل - - له تأثير السرعة: تعتبر ألياف التبديل - * برتوكول IP - من )slower( الطاء )switching Fabric( - IP: Internet protocol. - مجموع سرعات الـ Input port مما يؤدي * - الى ضرورة وجود queue لتخزين - الحزم - له تأخير الانتظار, queueing deley ممكن - عن ذلك فقد بالحزم عند - امتلاء الـ Buffer - ریت - بس بس - يتكون من 32 الي 4 باب وله - عدة اجزاء رئيسية : - 1 ver : رقم اصدار البرتوكول IP - واللي header طول الى : header len - يساعد بتحديد بداية البيانات - - بينما لمع ال wide-area Link لا تستطيع عمل - اكثر من 576 بابت - * اكبر كمية بيانات ممكن تحملها الـ frame الخاص - ← )MTU( بـ datalink Ju - Maximum transmission unit. - كل Link بالمسار بين المرسل والمستقبل - ممكن تستخدم برتوكولات مختلفة وكل - منها ممكن يكون الو MTU خاص فيه - و مختلف عن غيرو لذلك قد تحتاج - البيانات إلى تجزئة الحزم اصغر للحفاظ - ل TTL ) time to Live) : شقد رح تبقى ع مرونة النقل عبر الـ Link المختلفة - - الخرمة بالشبكة - 1 - التحقق من : header checksum - الـ header الضمان عدم وجود اخطاء اثناء - النقل - العلم من البيانات تتكون الحزم الـ IP فانا - تقسمها الحزم اصغر منها تستمى Fragments - Link layer frame Fragment ويتم تغليف كل - output Link - Source Ip add - dest Ip add t - d - : - عنوان المرسل - " المستقبل - option : خيارات اضافيه ممكن - حطها - خاص فيها وارسالها عبر - لازم تتم - اعادة تجميع هي ال Fragments قبل - الوصول الى طبقة الـ transport عند - لم data : تحوي البيانات الحقيقة المستقبل - اللي بدي ارسلها عادة ما تكون - * مصممين IPv4 حطو مهمة لجميع ال - り - ents (segment (UDP( مقطع sittip تقطع - " بلا endsystem عندار Fragments - من عند الراوترات بالشبكة - ذو النسخة IP تعند الـ ) IPV4 - Fragmentation - حص - الرابعة ( المتشمل )version( - Identifiction & - Flag - * Ip Data gram Fragmentation k - برتوكولات طبقة الـ datalink ليس - لديهم القدرة على نقل الباكية لطبقة الـ - network بنفس الحجم (لازم) تجزؤها ) - سبيل المثال الـ Ethernet ممكن يحمل - 1500 بايت من البيانات - - - - ही - هي المعلومات بتنحط بار header | وتكون متعيق واحد ليا في الحزم عدا - الاخيرة - لضمان اعادة التجميع الصحيح . - لحتى حدد موقع الحزمة المفقودة تستخدم - * 1 الجهاز المستقبل يستقبل السلسلة - من ال datagram من نفس الجهاز - IP الإزاحة ( التحديد مكان( )offest field(( - data - gram - 1 المفقودة من Fragment - الاصلية - المرسل فهو لحاجة انو يحدد اذا كانت - عند المستقبل يتم تمرير ال datagram الطبقة - الـ transport فقط بعد ان يقوم ال IP - Fregments o datagrom JI D - من datagrame اكبر ام لا . -* - Fragmentation - لما تتم النشاء حزمة datagram من - قبل الـ host المرسل . تتم وضع - كيف يتم عملية التجزئة Fragmeal alion بتجميع كل اقسام از Ip datagram - )مصرف( Identifiction - number - source destination address - وعند الحاجة لتجزئة هي الdatagrame - الى اجزاء اصغر يقوم الـ Router - الاصلية - رح الشرح المثال بالسلايد (21) :: - تشكل عام لما نرسل بيانات عبر شبكة - هي البيانات ممكن يصيرلها تجزئة لما يكون : - محمها اكثر من الـ MTU الخاص بالشبكة - المثالي : - معتم الخدمة الاصلية 4000 بابت - والـ TV هي 1500 بايت (الحمد الافصل الحجم النقل) - تنقسم datagrame الحزم اصغر مهمون لازم قسم الحزمة الاصلية (ز - مع وضع - مع وضع نفس الIdentifiction - Fragments تتناسب مع الحد الاقصى لحجم النقل - Sourcetdest address وال - بكل جزء ( حزمة فرعية ) - مفندي الاصلية حجمها 400 واكبر حجم - نقل هو 1500 فرح يكون التقسيم كالتالي - * البرتوكول IP هو خدمة غير - موثوقة فمن الممكن تنفقد واحدة - أو اكثر من الحزم الفرعية - للهدف اثناء النقل - وما توصل )Fragments( - Flagbit Fragment Jا * - Note : بكل Fragment لازم راقي المكونات اللازمة - لا header وخليلها مساحة وشكل - وخليلهات - عام هي غالباً تاخذ 20 بايت - فاول Fragment ( يكون حجمه - 1480 بالاضافة لـ 20 بايت للرأس. - ( منها داد flaghit تتكون بكل Fragment بدي حدد الازاحة والflag - قيمو صفر اذا كانت الFragment فهي بما انها الأولى فأزاحتها صفره : offset) - هي الاخيرة (Last) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -   وال - -   لسيادي - 370 و الـ flag بساري -   Flag الها يساوي الواحد لانها صفر لانها الاخيرة -   مانها الاخيرة - - - Note : بالازاحة حسبت 48011480 الان - F2 - F3 - - - - - - - - - -  ازاحة 3 - - - -   - ازاحة F2 - - - - -   از امنها صفر -   از احنها كلشي قبلها اي - 1480 - 8 -   -   -   از احتها كليا قبلها - 1480+1480 - 8. - -   - مضار النتيجة : - Fragment1 | Fragmenta | Fragments تحدد المقدار 8 بابت Fragment - 1060 - 1040 -   -   -   -   -   -   - -   -   -   -   -   -   -   - فلجته احسن الازاحة لازم قسلم - حجم البيانات لهي ال Fragment على : - 185. - 1480 - 8 - -   - = - - - -   -   -   -   -   -   -   -   -   - - - - - - - - - - -   -   -   -   - - - - - - - - -   -   -   -   -   - - - - الطول الكلي - - - -   -   -   -   - - - -   - - - - - -   -   -   -   -   -   - - - - - -   -   -   -   -   - - - - - - -       -   -   -     -   - - -   -     -   - - - - - - - - -       -   -   - -     -   -   -     -   - - - - - - - - - - - - - -   -   -   -   -   -   - - - - - - - - -   -   -   -   - - - -   - -   -   -   - -   -   - - - -   - - -   -   -   -   -   - -   - - -   - - - - -   - -   -   -   - - - - - - -   -   -   - - - - - -   -   - - - - - -   - - -   - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -