ما هي حزمة البيانات
إن كل ما نفعله على الإنترنت يعتمد على حزم البيانات. على سبيل المثال، كل صفحة ويب نتلقاها تأتي كسلسلةٍ من الحزم، وكل بريدٍ إلكترونيٍّ ترسله كسلسلةٍ من الحزم، كما تسمى الشبكات التي تنقل البيانات في حزمٍ صغيرةٍ باسم شبكات تبديل الحزمة، سنقدم من خلال المقال تعريفًا كاملًا عن هذه الحزم.
ما هي حزمة البيانات
حزمة البيانات هي وحدة بيانات يتم إرسالها عبر الإنترنت حيث تنتقل عبر مسار شبكةٍ معينٍ، حيث تُستخدم حزم البيانات في عمليات إرسال بروتوكول الإنترنت (IP) للبيانات التي تتنقل على الويب، وفي أنواع الشبكات الأخرى.
لفهم حزمة البيانات، دعنا نتخيل صورةً نريد إرسالها عبر اتصال إنترنت، يمكن أن يكون ذلك من خلال أي تطبيقٍ للرسائل كالواتساب والماسنجر وغيره.
لإرسال الصورة، يتم تقسيمها إلى أجزاءَ صغيرةٍ لإرسالها عبر اتصال إنترنتٍ. كل قطعةٍ من الصورة عبارة عن حزمةٍ، ثم يتم إرسال الحزم عبر اتصال إنترنت، ويتم تجميعها في الطرف المستلم من الإرسال، وسوف يقوم جهاز الاستقبال بعد ذلك بعرض الصورة المرسلة.
تحتوي حزمة البيانات على أجزاءَ أخرى إلى جانب البيانات الأولية التي تحتوي عليها، والتي يشار إليها غالبًا باسم الحمولة.
حيث تحتوي على رؤوسٍ تحمل أنواعًا معينةً من البيانات الوصفية، إلى جانب معلومات التوجيه. على سبيل المثال، تحتوي حزم بيانات IP على عنوانٍ يحتوي على عنوان IP للمنشأ وعنوان IP الوجهة. قد تحتوي حزم البيانات أيضًا على مقطوراتٍ تساعد على تحسين نقل البيانات.
لتوفير المزيد من استخدام حزم البيانات التقليدية للويب وشبكاتٍ أخرى، ساهمت مجموعاتٌ مختلفةٌ في وضع معاييرَ ثابتةٍ لنقل حزم البيانات.
على سبيل المثال، قامت المنظمة الدولية للمعايير(ISO) بتجميع نموذج الاتصال المعياري (OSI)، والذي يحدد طبقاتٍ معينةً من حزم البيانات ويحافظ على معاييرَ لكلٍّ منها، كل هذا هو أساس التركيب الحديث واستخدام حزم البيانات في سيناريوهات الشبكة المختلفة..
بنية حزمة البيانات
يعتمد هيكل الحزمة على نوع الحزمة الموجودة على البروتوكول عادةً، تحتوي الحزمة على رأسٍ وحمولةٍ.
يحتفظ الرأس بمعلوماتٍ عامةٍ حول الحزمة، والخدمة، والبيانات الأخرى المرتبطة بالإرسال. على سبيل المثال، يتطلب نقل البيانات عبر الإنترنت تقسيم البيانات إلى حزم IP، والتي يتم تحديدها في بروتوكول الإنترنت (IP)، وتتضمن رزمة IP ما يلي:
- عنوان IP المصدر، وهو عنوان IP الخاص بالجهاز الذي يرسل البيانات.
- عنوان IP للوجهة، وهو الجهاز أو الجهاز الذي يتم إرسال البيانات إليه.
- رقم التسلسل الخاص بالحزم، وهو رقمٌ يضع الحزم بالترتيب بحيث يتم إعادة تجميعها بطريقةٍ تعيد البيانات الأصلية تمامًا كما كانت قبل الإرسال.
- نوع الخدمة.
- الأعلام.
- بعض البيانات الفنية الأخرى.
- الحمولة، التي تمثل الجزء الأكبر من الرزمة (كل ما سبق يعتبر بمثابة زيادة في الحمل)، وهي في الواقع البيانات التي يجري نقلها..
أهمية حزم البيانات
حزم البيانات هي الأساس لنقل البيانات عبر الإنترنت، فمن المهم أن نفهم تأثيرها على الإنترنت؛ حيث تكمن أهمية مناقشة حزم البيانات في سرعات التحميل وسرعة الإنترنت وغيرها الكثير التي تبدأ بنقل حزمة البيانات، كما تعتبر حزم البيانات مهمةً لعرض النطاق الترددي، ووقت استجابة الشبكة، وازدحام الشبكة، وفقدان الحزمة، والتقطع.
- التأثير على عرض النطاق الترددي: النطاق الترددي: هو مدى حجم تدفقٍ معينٍ للإنترنت. هذه هي الطريقة التي يعلن بها مزود خدمة الإنترنت عن سرعة الإنترنت. في سياق حزم البيانات، هو عدد الحزم التي يمكن خلال تدفقٍ معينٍ للإنترنت، وكلما زاد عرض النطاق الترددي لديك، يمكن أن تتناسب الحزم أكثر داخل تدفق الإنترنت.
- التأثير على وقت استجابة الشبكة: وقت استجابة الشبكة هو السرعة التي تنتقل بها حزم البيانات عبر الإنترنت أو الشبكة. يتم تسجيل وقت استجابة الشبكة كوقت رحلة ذهاب وإياب من نقطةٍ إلى أخرى. لذلك، فإن الوقت الذي سيستغرقه الحزمة هو نصف ذلك.
- التأثير على ازدحام الشبكة: عند مناقشة ازدحام الشبكة، يحدث الازدحام مع رزم البيانات، والحالة هي عندما تحاول حزم بيانات كثيرة خلال تدفقٍ واحدٍ التحرك مرةً واحدةً. هناك العديد من أسباب ازدحام الشبكة، من عرض النطاق الترددي غير الكافي إلى ازدحامٍ اصطناعيٍّ مزود خدمة الإنترنت.
- التأثير على فقدان الحزمة: فقدان البيانات أثناء الإرسال هو فقدان الحزمة. هذا عندما تكون جميع حزم البيانات التي ناقشناها أعلاه مفقودةً أثناء الإرسال.
- التأثير على التقطع: تشارك حزم البيانات في التقطع، وهو النقل غير المنتظم لحزم البيانات على الشبكة، وهذا يخلق الارتباك لأجهزة الإرسال والاستلام، وسوف ينتج عنه فقدان الحزم وازدحام الشبكة.
- التأثير على متصفح الويب الخاص بك: يتم استخدام متصفح الويب لتلقي الحزم وتجميعها في صفحات الويب التي تعرضها. يمكن لمستعرض الويب معالجة من 4 إلى 8 حزم بياناتٍ في وقتٍ واحدٍ. هذا يؤثر على معدل تحميل صفحة الويب، لذا لمزيدٍ من الحزم التي يمكن معالجتها في وقتٍ واحدٍ، يتم تحميل صفحة الويب بشكلٍ أسرع..