رزمة بيانات
رزمة المُعطيات أو رزمة البيانات هي وحدة مُعطيات مُعدّة للنقل في شبكات تبديل الرزم. عندما يتمّ استعمال الرزم كوحدات لتبادل المُعطيات، يصبح بالإمكان اعتماد تبديل الرزم كآليّة لنقل المُعطيات، وهو يُتيح إدارة أفضل لعرض الحزمة مقارنة بتبديل الدارات المُعتمد في قنوات الاتصال التقليديّة، كقنوات الوصل نقطة إلى نقطة، حيّث يجري نقل المُعطيات على شكل تدفّق من البتات، ولا وجود لمفهوم تبديل الرزم.
تتكون رزمة المُعطيات من ترويسة وقسم مُعطيات يُسمّى أيضاً بالحمولة. تحتوي الترويسة على حقول تضمّ معلوماتٍ تساعد في توصيل المُعطيات إلى وجهتها بشكلٍ سليم، وتُسمّى هذه المعلومات بمعلومات التحكّم، وهي تشمل مفاهيم العنونّة والوثوقيّة والأولويّة و عمر الرزمة وحجمها بالإضافة لآليّات تخصّ الحمولة.
في نموذج الاتصال المعياري (OSI)، يُشير مُصطلح رزمة المُعطيات بشكلٍ صارمٍ إلى وحدة بيانات البروتوكول (PDU) في الطبقة الثالثة، أيّ طبقة الشبكة. أمّا وحدة مُعطيات البروتوكول (PDU) في طبقة النقل فتُسمّى قطعة المُعطيات (Segment) إذا كان البروتكول العامل هو بروتوكول التحكّم بالنقل (TCP)، أو حزمة المُعطيات (Datagram) إذا كان البروتكول العامل هو بروتوكول حزم المُستخدم(UDP). أمّا حزمة مُعطيات البروتوكول (PDU) في طبقة ربط المُعطيات فتُسمّى إطار المُعطيات (Frame). تُستعمل هذه المُصطلحات بشكلٍ مُوافق في نموذج الإنترنت (TCP/IP) أيضاً.
تعمل البروتوكولات التي تشكّل رزمة المُعطيات في طبقة الشبكة بحسب نموذج الاتصال المعياري (OSI)، أو في طبقة الإنترنت بحسب نموذج الإنترنت(TCP/IP)، ولكلٍ منها مُواصفاتٌ خاصّة تُحدد كيفيّة بناء الترويسة وإعداد حقولِها والتراميز المُستعملة لذلك بهدف تنسيقها بشكلٍ سليمٍ لتُضاف إلى المُعطيات من أجل بناء الرزمة التي تُمثّل وحدة مُعطيات البروتوكول (PDU) في هذه الطبقة.
لتسهيل العمليّة، من الجيد تشبيه الرزمة بالرسالة الورقيّة المُرسلة بالبريد، وفي هذه الحالة ستكون الترويسة هي الظرف الذي تُوضع الرسالة بداخله، والمعلُومات الموجُودة في الترويسة تُكافئ تلك التي تُكتب على الظرف كالأسماء والعناوين والوزن والطوابع.
أيّاً كان البروتوكول المُستعمل لتشكيل الرزمة، فإنّ الاعتبارات التاليّة يجب أن تُؤخذ بالحسبان:
إنّ الإصدارين الرابع (IPv4) والسادس (IPv6) من بروتوكول الإنترنت وبروتوكول تبادل رزم الشبكات (IPX) هي أمثلة عن البروتوكولات التي تشكّل رزم المُعطيات، والتي صُممت لتُلبّي بعض أو كل المُتطلبات السابقة.
فيما يلي ثلاثة أمثلة عن رزم مُعطيات، هي رزمة مُعطيات الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت (IPv4) ورزمة مُعطيات الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت (IPv6) ورزمة معطيات بروتوكول تبادل رزم الشبكات (IPX).
تتكون رزمة الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت (IPv4) من ترويسة وحمُولة. إنّ حجم الترويسة هو (20) بايت، أمّا حجم الرزمة ككل فهو يمكن أي يصل نظريّاً حتى (65,535) بايت، ولكن هناك قيود ترتبط بالبروتوكول العامل في الطبقة التالية تحدّ من هذا الحجم، فعلى سبيل المثال يُحدد بروتوكول الإيثرنت (Ethernet) حجماً أعظميّاً لإطاره هو (1518) بايت، ما يحدّ من حجم الرزمة التي يُغلّفها حتى (1500) بايت فقط.
إنّ مُواصفات البروتوكول مُحددة بالوثيقة (RFC 791) المُعنونة: "بروتوكول الإنترنت، مُحددات بروتوكول وظائف الإنترنت الخاصّ بداربا" (Internet Protocol, DARPA Internet Program Protocol Specification)، وهي تضمّ شرحاً تفصيليّاً لبنية الترويسة ومعاني ووظائف الحقول فيها، وهي بحسب تسلسل ورودها كالتاليّ:
إنّ الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت (IPv6) هو خليفة الإصدار الرابع، وهو يُشكّل رزمة مُعطيات تتكون من ترويسة وحمُولة. إنّ حجم الترويسة هو (40) بايت، أمّا حجم الرزمة ككل فيُمكن أي يصل حتى (4,294,967,295) بايت، وتسمّى الرزم التي تصل لهذه الأحجام بالرزم العملاقة (Jumbograms).
إنّ مُواصفات البروتوكول مُحددة بالوثيقة (RFC 8200) المُعنونة: " مُحددات الإصدار السادس بروتوكول الإنترنت " (Internet Protocol, Version 6 Specification)، وهي تضمّ شرحاً تفصيليّاً لبنية الترويسة ومعاني ووظائف الحقول فيها، وهي بحسب تسلسل ورودها كالتاليّ:
لا تحتوي ترويسة الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت (IPv6) على حقلٍ خاصّ لتلبيّة مطلب حجم الرزمة، ولكنّ هناك آليّة خاصّة يُعرّفها البروتوكول من أجل التعرّّف على أدنى حجمٍ أعظميّ على طول مسار الرزمة (Packet MTU PMTU)، بالإضافة لقيام بروتوكول اكتشاف الجيران (NDP) بتزويد العقد التي تدعم الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت بحجم النقل الأعظميّ (MTU) في الشبكة المحليّة التي يتصلون معها.
بروتوكول تبادل رزم الشبكات (IPX) هو أحد بروتوكولات حزمة نوفل (IPX/SPX) وهي حزمة من البروتوكولات التي تقدّم خدمة نقل الرزم عبر الشبكة، لا تناسب حزمة البروتوكولات الشبكات كبيرة الحجم كشبكة الإنترنت، لذلك فقد تراجع استعمال الحزمة بعد تطوير نموذج الإنترنت (TCP/IP) في تسعينيات القرن الماضي.
تتكون رزمة مُعطيات بروتوكول تبادل رزم الشبكات (IPX) من ترويسة وحمُولة. إنّ حجم الترويسة هو (30) بايت، أمّا حجم الحمولة فيُمكن أي يصل نظريّاً حتى (546) بايت، ولكن هناك قيود ترتبط بالبروتوكول العامل في الطبقة التالية نُزولاً تحدّ من هذا الحجم، فعلى سبيل المثال، يُسبب استخدام هذا البروتوكول مع المعيّار (IEEE 802.2) في جعلِ الحجم الأعظميّ للحمولة ينخفض إلى (538) بايت.
إنّ مُواصفات البروتوكول مُحددة بالوثيقة (XSIS 028112) المُعنونة: " بروتوكولات النقل عبر شبكة الإنترنت " (Internet Transport Protocols)، وهي تضمّ شرحاً تفصيليّاً لبنية الترويسة ومعاني ووظائف الحقول فيها، وهي بحسب تسلسل ورودها كالتاليّ:
لا تحتوي ترويسة بروتوكول تبادل رزم الشبكات (IPX) على حقول خاصّة لتُلبّية مطلب الأولويّة.