بسته ها یا Packets در شبکه چه هستند؟

فرض کنید که سارا قصد ارسال نامه ای به علی را داشته باشد، اما شکاف صندوق نامه علی تنها به عرض یک کارت بانکی پهنا داشته باشد. بجای اینکه سارا نامه خود را بر روی یک کاغذ معمولی نوشته و نامه رسان آن را با فشار و آسیب رساندن به پاک نامه درون صندوق بیاندازد، سارا نامه خود را به چند بخش کوچک تر تقسیم کرده و جملات خود را مطابق با پهنای آنها می نویسد و سپس کارت ها را برای علی ارسال می کند.

بنابراین بجای یک نامه کلی و بزرگ، دسته ای از نامه های کوچک تر را به سمت علی می فرستد؛ که البته برای هر کارت ترتیب و راهنمایی نیز وجود دارد.

بسته ها نیز در اینترنت به همین شکل هستند؛ فرض کنید که یک کاربر قصد باز کردن با لود کردن یک تصویر را داشته باشد؛ فایل تصویر مورد نظر، در قالب یک بخش از وب سرور به سمت کامپیوتر کاربر ارسال نمی شود. در عوض به بسته هایی از داده ها تقسیم شده و از طریق سیم ها، کابل ها، و امواج رادیویی اینترنت ارسال می شوند. و سپس توسط کامپیوتر کاربر مجدداً بهم جفت شده (reassemble) و یک فایل تصویری را ایجاد می کنند.

شبکه به گروهی متشکل از دو یا چند کامپیوتر یا سرور گفته شده و اینترنت شبکه‌ای از شبکه‌هاست. یعنی چندین شبکه فعال در جهان که همگی با یکدیگر در ارتباطند.

چرا باید از بسته ها استفاده کرد؟

از لحاظ تئوریکی، شاید ارسال فایل ها و داده ها در اینترنت بدون خرد کردن و بخش بندی آنها به بسته هایی کوچک تر از اطلاعات، امری ممکن به نظر آید. یعنی یک کامپیوتر می تواند داده ها را به شکل خطوط طولانی و یکدست از بیت‌ها ( واحدهای کوچک اطلاعات ) به سمت کامپیوتری دیگر ارسال کند.

اما، زمانی که بیش از دو کامپیوتر در این اتصال درگیر باشند، چنین رویکردی دیگر عملی نخواهد بود. به عبارت دیگر، زمانی که خطوط طولانی بیت‌ها ( اطلاعات ) از طریق سیم‌ها بین دو کامپیوتر در و بدل شوند، دیگر کامپیوتر سومی نمی تواند از همان سیم ها برای ارسال اطلاعات استفاده کند؛ باید تا زمان رسیدن نوبتش صبر کند.

برخلاف این رویکرد، اینترنت یک شبکه " packet switching " یا منتقل کننده بسته هاست. منظور از packet switching، توانایی تجهیزات شبکه ای در پردازش بسته های دریافتی از یکدیگر است ( به صورت کاملاً مستقل و بدون کمک از دیگری ).

این عبارت همچنین به معنای توانایی بسته ها در استفاده از چند مسیر شبکه ای جداگانه برای رسیدن به یک مقصد مشخص است ( البته در برخی از پروتکل ها، بسته ها می بایست به ترتیب صحیح به مقصد نهایی برسند؛ یعنی یکی پس از دیگری، حتی اگر از مسیرهای مختلفی استفاده کرده باشند ).

به کمک packet switching، بسته های ارسالی از چندین کامپیوتر می توانند به هر ترتیبی با استفاده از سیم های یکسان به سمت مقصدشان حرکت کنند. این موضوع اتصالات همزمان و چندگانه در تجهزیات شبکه ای را ممکن می سازد. در نتیجه میلیاردها دستگاه می توانند در اینترنت به طور همزمان داده هایی را با یکدیگر تبادل کنند.

منظور از packet header چیست؟

packet header نوعی برچسب یا lable به حساب می آید که اطلاعاتی در خصوص بسته مورد نظر نظیر محتوا، مبدا و مقصد آن فراهم می کند.

در مثال نامه سارا به علی، زمانی که سارا دسته کارت های خود را برای علی ارسال می کند، کلماتی که درون آن کارت ها نوشته شده اند، به تنهایی نمی توانند به علی در خواندن صحیح نامه کمک کنند؛ پس سارا می بایست ترتیب خواندن کارت ها را برای علی مشخص کرده باشد تا مطلب به درستی ادا شده و به دست علی برسد.

علاوه بر ترتیب کارت ها، سارا باید به این موضوع نیز اشاره کند که کارت ها از طرف اوست تا با سایر کارت هایی که به صورت همزمان برای علی ارسال می شوند، اشتباه گرفته نشوند. برای اینکار سارا می تواند اطلاعات هویتی خود را بالای هر کارت و بالاتر از متن اصلی وارد کند.

برای مثال بالای کارت اول می نویسید نامه از طرف سارا، شماره 1 از 20؛ و به همین ترتیب تا آخرین کارت ادامه می دهد.بنابراین سارا از هدرهایی برای کارت های خود استفاده می کند تا علی آنها را از دست نداده و یا آنها را با یکدیگر اشتباه نگیرد.

تمام بسته های شبکه ای نیز به همین شکل دارای هدرهایی هستند که دستگاه دریافت کننده آنها بداند این بسته ها از کجا آمده، هدفشان چیست و چطور باید آنها را پردازش کند.

بسته ها دارای دو بخش هستند؛ هدر و payload. هدر اطلاعاتی در مورد بسته مثل آدرس IP مبدا و مقصد ارائه می کند ( IP Address شبیه آدرس پستی یک کامپیوتر است )، در حالی که payload داده های اصلی است.

به مثال تصویر بر گردیم، هر کدام از هزار بسته ای که تصویر نهایی را می سازند، یک payload داشته و هر payload قسمتی از آن تصویر را حمل می کند.

اما این هدرها از کجا می آیند؟

در عمل، بسته ها عموماً بیش از یک هدر دارند، و هر هدر برای بخش مشخصی از فرآیند پردازش شبکه ای مورد استفاده قرار می گیرد. این هدرها توسط نوع خاصی از پروتکل های شبکه ای به بسته ها ضمیمه می شوند.

یک پروتکل روش استاندارد شده فرمت دهی به داده هاست که هر کامپیوتری بتواند آنها ترجمه کرده و دریافت کند. پروتکل های زیادی در اینترنت وجود دارند که برخی از آنها هدرهایی به بسته ها اضافه می کنند که شامل اطلاعاتی در خصوص پروتکل نیز می باشند. در کمترین حالت، بیشتر بسته هایی که در اینترنت در جریان اند، شامل هدرهای TCP و IP خواهند بود.

پیش پرده ها و فوترهای بسته ها

همانطور که گفته شد، هدرهای بسته ها در ابتدای هر بسته ظاهر می شوند. روترها، سوییچ ها، کامپیوترها و هر چیزی که دریافت کننده و پردازش کننده بسته ها هستند، اول از هر چیز هدر را می بینند. اما یک بسته می تواند فوتر و پیش پرده یا trailers نیز در انتهای خود داشته باشد. این دو بخش نیز می توانند اطلاعاتی اضافی در مورد بسته ارسالی به همراه داشته باشند.

تنها برخی از پروتکل های شبکه به بسته ها فوتر و تریلر اضافه می کنند. اکثراً به همان هدر ختم می شوند. برای مثال ESP یکی از پروتکل های لایه شبکه است که به بسته ها تریلر ضمیمه می کند.

IP Packet چیست؟

IP ( Internet Protocol ) یک پروتکل لایه شبکه است که به مسیردهی مرتبط می شود؛ این پروتکل برای اطمینان از ارسال صحیح بسته به مقصدش مورد استفاده قرار می گیرد.

گاهی اوقات بسته ها بر اساس پروتکلی که استفاده می کنند، شناسایی می شوند. به طوری که یک بسته با هدرِ IP می تواند یک IP Packet نام گیرد. یک هدرِ Ip شامل اطلاعاتی مهم درباره مبدا بسته ( آدرس ip مرجع ) مقصد بسته ( آدرس ip مقصد )، اندازه بسته و مدت زمانی است که روترها باید آن را قبل از رها کردن، به سمت مقصد هدایت کنند.

ترافیک شبکه چیست؟

ترافیک شبکه عبارتی است که به بسته هایی که از یک شبکه می گذرند، اشاره می کند. دقیقاً چیزی شبیه به  ترافیک اتوبان ها که به ماشین ها و کامیون های در حال عبور و مرور دلالت دارد.

با این حال، هر بسته ای خوب یا مفید نیست!

یعنی هر ترافیک شبکه ای، امن نیست؛ مهاجمان یا هکرها می توانند ترافیک جعلی و مخربی در شبکه ها ایجاد کنند. یعنی بسته های داده هایی که به هدف از کار انداختن یک شبکه ایجاد می شوند. این بسته ها ممکن است در حملاتی تحت عنوان DoS و DDoS مورد استفاده قرار گیرند.

اما اگر صاحب وبسایتی هستید، جای نگرانی نیست، چراکه میزبان کلود برای دفاع در مقابل اینگونه حملات تدابیری اندیشیده و راهکارهایی تحت عنوان " سرویس امنیت ابری " ارائه کرده است. به طوری که می توانید پس از اتصال دامنه سایت خود به CDN میزبان کلود، سرویس های امنیتی را فعال کرده و در مقابل هرگونه حمله سایبری از سایت خود محافظت کنید.برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ویژگی های خرید CDN از میزبان کلود به صفحه این محصول مراجعه کنید.

 جمع بندی

در شبکه های کامپیوتری، داده های بزرگ به قسمت های کوچکتر به نام Packet یا بسته تقسیم می شوند. هر بسته شامل اطلاعات تکمیلی است که در قالب قسمت های مختلفی مانند هدر، payload و فوتر، در اختیار دریافت کننده قرار می گیرند. این اطلاعات می توانند شامل آدرس مبدا، مقصد و محتوای درون بسته ها باشند.

به بسته های ورودی و خروجی از یک شبکه، ترافیک گفته می شود که بهتر است برای مدیریت آن از سیستم های امنیتی مناسبی در سطوح شبکه و وب اپلیکیشن خود استفاده کنید.