Encapsulation و De-encapsulation
🎯 اهداف یادگیری
در پایان این درس، دانشجو میتواند:
- فرآیند Encapsulation را در هر لایه توضیح دهد
- نام واحد داده در هر لایه (Data, Segment, Packet, Frame, Bit) را بیان کند
- فرآیند De-encapsulation را شرح دهد
- درک کند چرا هر لایه Header جداگانه دارد
پیشنیاز: درس ۰۳ — مدل OSI
۱. مقدمه
وقتی دادهای از یک برنامه ارسال میشود، در هر لایه پایینتر، اطلاعات اضافی (Header) به آن اضافه میشود. این فرآیند Encapsulation (کپسولهسازی) نام دارد.
وقتی داده به مقصد میرسد، عکس این فرآیند اتفاق میافتد: Headerها یکییکی حذف میشوند. این De-encapsulation (کپسولهزدایی) است.
۲. فرآیند Encapsulation (ارسال)
L7 Application: [ DATA ]
L6 Presentation: [ DATA ]
L5 Session: [ DATA ]
L4 Transport: [TCP Hdr][ DATA ] ← Segment / Datagram
L3 Network: [IP Hdr][TCP Hdr][ DATA ] ← Packet
L2 Data Link: [Frame Hdr][IP Hdr][TCP Hdr][ DATA ][Frame Trailer] ← Frame
L1 Physical: 101101001001101001010... ← Bits
۳. نامگذاری واحد داده در هر لایه
| لایه | نام واحد داده | توضیح |
|---|---|---|
| L7-L5 | Data | داده خام برنامه |
| L4 | Segment (TCP) / Datagram (UDP) | با شماره پورت |
| L3 | Packet | با آدرس IP |
| L2 | Frame | با آدرس MAC |
| L1 | Bits | سیگنال الکتریکی/نوری |
۴. هر Header چه اطلاعاتی دارد؟
TCP Header (لایه 4)
- شماره پورت مبدأ و مقصد
- شماره ترتیب (Sequence Number)
- پرچمهای کنترلی (SYN, ACK, FIN)
- Window Size (کنترل جریان)
IP Header (لایه 3)
- آدرس IP مبدأ
- آدرس IP مقصد
- TTL (مدت زمان اعتبار)
- Protocol (TCP یا UDP)
Ethernet Frame Header (لایه 2)
- آدرس MAC مبدأ
- آدرس MAC مقصد
- Type (نوع پروتکل لایه بالا)
- CRC/Checksum (بررسی خطا)
۵. فرآیند De-encapsulation (دریافت)
وقتی بسته به مقصد میرسد، عکس Encapsulation اتفاق میافتد:
L1: Bits دریافت میشود
↓
L2: Frame Header حذف → بررسی MAC → Packet استخراج
↓
L3: IP Header حذف → بررسی IP → Segment استخراج
↓
L4: TCP Header حذف → بررسی پورت → Data استخراج
↓
L7-L5: Data به برنامه تحویل داده میشود
۶. مثال واقعی
فرض کنید پیامی در Telegram ارسال میکنید:
1. اپلیکیشن Telegram → "سلام" را به عنوان Data آماده میکند
2. TCP → پورت مقصد (443) اضافه میکند → Segment
3. IP → آدرس IP سرور Telegram اضافه میکند → Packet
4. Ethernet → آدرس MAC روتر اضافه میکند → Frame
5. فیزیکی → Frame به سیگنال نوری/الکتریکی تبدیل → Bits
❓ سوالات مرور
- فرآیند Encapsulation چیست؟
- واحد داده لایه Transport چیست؟
- TCP Header شامل چه اطلاعاتی است؟
- چرا هر لایه Header جداگانه اضافه میکند؟
- در De-encapsulation، اولین Header کدام حذف میشود؟
📚 اصطلاحات مهم
| English | فارسی | توضیح |
|---|---|---|
| Encapsulation | کپسولهسازی | اضافه شدن Header در هر لایه |
| De-encapsulation | کپسولهزدایی | حذف Header در مقصد |
| Header | سرآیند | اطلاعات کنترلی اضافهشده به داده |
| Segment | بخش | واحد داده TCP |
| Packet | بسته | واحد داده IP |
| Frame | فریم | واحد داده Ethernet |
درس بعدی: مقایسه نهایی OSI و TCP/IP