عملية التغليف (Encapsulation)

أولاً شرح عملية التغليف (Encapsulation)

مرحلة التغليف هي عملية إضافة معلومات تحكم وتوجيه (تُسمى Headers و Trailers) إلى البيانات الأصلية أثناء هبوطها من طبقات المستخدم العليا إلى طبقات الشبكة السفلى.

لتوضيح الفكرة بأسلوب بسيط: تخيل أنك كتبت رسالة سرية على ورقة وتريد إرسالها بالبريد:

1. تضع الورقة داخل مظروف أول وتغلقه (هذا غلاف طبقة النقل).

2. تضع المظروف الأول داخل مظروف ثانٍ أكبر وتكتب عليه عنوان المنزل والبلد (هذا غلاف طبقة الشبكة أو الـ IP).

3. تضع كل ذلك داخل صندوق شحن وكيّس بلاستيكي لحمايته من المطر وتكتب عليه رقم الشاحنة المحلية (هذا غلاف طبقة ربط البيانات أو الـ MAC).

هذه المظاريف المتداخلة هي بالضبط ما تفعله الشبكة بالبيانات لحمايتها وتوجيهها وضمان وصولها.

الشرح الهيكلي لعملية التغليف - Encapsulation

ثانياً شرح خطوات التغليف (Encapsulation)

• الخطوة 1: مرحلة البيانات الخام Data

المستوى: طبقة التطبيقات (Application Layer).

في هذه المرحله يقوم البرنامج (مثل المتصفح أو تطبيق المحادثة) بإنشاء البيانات وتنسيقها. في هذه المرحلة، تسمى البيانات ببساطة Data، وهي خالية من أي معلومات شبكية.

• الخطوة 2: مرحلة التقطيع والشحن Segments

المستوى: طبقة النقل (Transport Layer).

في هذه المرحله يتم تقطيع البيانات الضخمة إلى أجزاء أصغر لسهولة النقل. تقوم هذه الطبقة بإضافة غلاف برمجى يُسمى Header يحتوي على معلومات حاسمة مثل:

• • رقم المنفذ (Port Number): لتحديد أي برنامج على الجهاز أرسل البيانات (مثلاً المنفذ 443 للـ HTTPS).

  • نوع البروتوكول: هل النقل يتم عبر الـ TCP الموثوق أم الـ UDP السريع؟

  • الاسم العلمي للبيانات هنا: Segment (أو Datagram في حالة الـ UDP).

• الخطوة 3: مرحلة العنوان والتوجيه Packets

المستوى: طبقة الإنترنت أو الشبكة (Network Layer).

في هذه المرحله تهبط الـ Segment إلى هذه الطبقة، فيتم وضعها داخل غلاف جديد وإضافة (IP Header). هذا الغلاف يحتوي على:

• • Source IP: العنوان الرقمي لجهازك أنت (المرسل).

  • Destination IP: العنوان الرقمي للجهاز المستهدف حول العالم (المستقبل).

  • الاسم العلمي للبيانات هنا: Packet (حزمة). وهي الوحدة التي تفهمها أجهزة الراوتر لتوجيه البيانات بين الدول والشبكات المختلفة.

• الخطوة 4: مرحلة التوزيع المحلي Frames

المستوى: طبقة الوصول للشبكة أو ربط البيانات (Data Link Layer).

في هذه المرحله تهبط الـ Packet إلى هذه الطبقة، وهنا يتم إحاطتها بغلافين؛ رأس (Header) وذيل (Trailer).

• • الغلاف الأمامي (Header): يحتوي على العناوين الفيزيائية الثابتة لكروت الشبكة وهي الـ Source MAC Address والـ Destination MAC Address للقفزة التالية في الشبكة المحلية.

  • الغلاف الخلفي (Trailer): يحتوي على شفرة رياضية تسمى (FCS - Frame Check Sequence) وظيفتها كشف الأخطاء؛ حيث يتم فحصها عند الوصول للتأكد من أن الكابلات لم تتسبب في تشويه البيانات.

  • الاسم العلمي للبيانات هنا: Frame (إطار). وهي الوحدة التي تفهمها أجهزة السويتش (Switches).

• الخطوة 5: مرحلة الضخ المادي Bitsالمستوى: الطبقة الفيزيائية (Physical Layer). 

في هذه المرحله يتم تحويل الـ Frame بالكامل إلى أصفار ووحدان (Bits)، وهي اللغة الكهربية أو الضوئية التي تفهمها وسائط النقل، ويتم ضخها في الأسلاك النحاسية، كابلات الفايبر، أو في الجو كإشارات لاسلكية لتسافر إلى وجهتها.