( يتم تقسيم كل رسالة مرسلة إلى أجزاء مرقمة لها حجم ثابت وكل جزء من هذه الرسالة يسمى )
تقسيم الرسائل في بروتوكول الإنترنت
مقدمة
في عالم الاتصالات الرقمية، يلعب بروتوكول الإنترنت (IP) دورًا حيويًا في تمكين تبادل البيانات عبر الشبكات المختلفة. يتم تقسيم كل رسالة مرسلة عبر بروتوكول الإنترنت إلى أجزاء مرقمة ذات حجم ثابت تسمى شظايا (Fragments). ويعتمد هذا التقسيم على مجموعة من العوامل، بما في ذلك حجم الرسالة القصوى التي يمكن نقلها عبر الشبكة وحجم وحدة النقل القصوى (MTU) لكل واجهة شبكة. وفي هذه المقالة، سوف نستكشف بالتفصيل تقسيم الرسائل في بروتوكول الإنترنت، مع التركيز على أهميته، وكيفية عمله، والآثار المترتبة على أداء الشبكة.
أهمية تقسيم الرسائل
يتم تقسيم الرسائل في بروتوكول الإنترنت لعدة أسباب مهمة:
- تحسين كفاءة النقل: يمكن للشبكات المختلفة التعامل مع أحجام حزم مختلفة. وتقسيم الرسائل الكبيرة إلى شظايا أصغر يسمح بنقلها عبر الشبكات بكفاءة أكبر، مما يقلل من احتمالية حدوث تصادمات البيانات وفقد الحزم.
- دعم الشبكات المختلفة: تختلف أقصى أحجام الحزم التي يمكن نقلها عبر الشبكات المختلفة. على سبيل المثال، قد يكون لدى شبكة إيثرنت (Ethernet) وحدة نقل قصوى تبلغ 1500 بايت، بينما قد يكون لدى شبكة واي فاي (Wi-Fi) وحدة نقل قصوى تبلغ 2346 بايت. ويضمن تقسيم الرسائل إمكانية نقلها عبر شبكات ذات وحدات نقل قصوى مختلفة.
- إدارة الازدحام: عندما تصبح الشبكة مزدحمة، يمكن أن تتسبب الحزم الكبيرة في حدوث تأخير كبير. ويؤدي تقسيم الرسائل إلى تقليل احتمالية حدوث الازدحام عن طريق إنشاء شظايا أصغر يمكن إرسالها عبر الشبكة بشكل أسرع.
كيفية تقسيم الرسائل
يتم تقسيم الرسائل في بروتوكول الإنترنت إلى شظايا باستخدام عملية تسمى التجزئة (Fragmentation). وتحدث التجزئة عند تجاوز حجم الرسالة وحدة النقل القصوى لواجهة الشبكة التي تحاول إرسالها. وفي عملية التجزئة، يتم تقسيم الرسالة إلى شظايا متساوية الحجم، ويكون لكل منها رأس (Header) خاص به يحتوي على معلومات مثل رقم الشظية ورقم التسلسل.
إعادة تجميع الشظايا
بعد تقسيم الرسالة إلى شظايا، يتم إرسالها عبر الشبكة بشكل مستقل. عند وصول الشظايا إلى وجهتها، يتم إعادة تجميعها مرة أخرى إلى الرسالة الأصلية. تتم إعادة التجميع باستخدام المعلومات الموجودة في رؤوس الشظايا، والتي تساعد في تحديد الترتيب الصحيح واكتمال الرسالة.
آثار تقسيم الرسائل على أداء الشبكة
يمكن أن يكون لتقسيم الرسائل آثار إيجابية وسلبية على أداء الشبكة:
الآثار الإيجابية
- تحسين كفاءة النقل: كما ذكرنا سابقًا، يمكن لتقسيم الرسائل تحسين كفاءة النقل عن طريق تقليل تصادمات البيانات وفقد الحزم.
- دعم الشبكات المختلفة: يسمح تقسيم الرسائل بإرسال الرسائل عبر شبكات ذات وحدات نقل قصوى مختلفة، مما يسهل الاتصال بين الأجهزة المختلفة.
- إدارة الازدحام: يمكن لتقسيم الرسائل تقليل احتمالية حدوث الازدحام في الشبكات المزدحمة.
الآثار السلبية
- زيادة زمن انتقال الشبكة: يمكن أن يؤدي تقسيم الرسائل إلى زيادة زمن انتقال الشبكة (Latency)، لأن الشظايا يجب أن تُعاد تجميعها عند الوجهة قبل أن يمكن تسليمها إلى التطبيق المستقبل.
- زيادة النفقات العامة: يتطلب كل شظية رأسًا خاصًا به، مما يزيد من النفقات العامة للرسالة الأصلية.
- زيادة التعقيد: يمكن أن يكون تقسيم الرسائل وإعادة تجميعها عملية معقدة، خاصة في الحالات التي يتم فيها فقد بعض الشظايا أو وصولها خارج الترتيب.
استنتاج
يلعب تقسيم الرسائل في بروتوكول الإنترنت دورًا حيويًا في تمكين الاتصالات الفعالة عبر الشبكات. من خلال تقسيم الرسائل الكبيرة إلى شظايا أصغر، يمكن لنظام بروتوكول الإنترنت تحسين كفاءة النقل ودعم الشبكات المختلفة وإدارة الازدحام. ومع ذلك، فمن المهم أيضًا مراعاة الآثار السلبية لتقسيم الرسائل، مثل زيادة زمن انتقال الشبكة والنفقات العامة والتعقيد.