آدرس دهی منطقی و لایه 3 قبول ، اما چرا در لایه 2 نیز آدرس دهی داریم ؟

فرض کنین که بخواهید یک عکس از لب تاپ خودتون به سیستم فرد دیگری انتقال بدهید یکی از راه ها اینه که از FTP همراه با IP آدرس سیستم مقصد استفاده کنیم . 

تا اینجا ارتباط لایه Application رو تا لایه 3 مشخصا درک میکنیم ولی اینکه این دیتا ( عکس ) بخواهد بر روی رسانه ( کابل ) مسی قرار بگیره و منتقل بشه ، Ethernet بایستی فریم رو بسازه و مک آدرس سیستم مقصد رو بر روی Header فریم قرار بده ، تا سوییچ بتونه ارتباط بین دو پورت رو فراهم کند ، حالا اگر از آدرس لایه 2 استفاده نمیشد اون وقت کل شبکه ما مجبور بود اون فریم رو دریافت کنه در حالیکه با استفاده از سوییچ بر عکس Hub دقیقا دیتا بر اساس آدرس فیریکی مقصد فقط به پورت خاص ارسال میشه و پهنای باند پورت های دیگر حفظ می شود . 

نکته : سوییچ هایی که بتونند بالاتر از لایه 2 یعنی آدرس IP رو هم بتونند بررسی کنن و بر اساس اون آدرس عملیات Routing و Switching رو انجام بدن به سوییچ های لایه 3 ای یا اصطلاحا MLS معروفند ... 

 چرا Ethernet به جای استفاده از Mac Address از IP Address استفاده نکرده ؟

پاسخ : 

Ethernet و IP در 1981 در فرآیندی مستقل و به صورت جداگانه بوجود آمدند همچنین Ethernet قابلیت حمل پروتکل های متفاوتی مثل IPX و AppleTalk رو داره خالی از لطف نیست که بدونید IP بر روی پروتکل هایی غیر از Ethernet نیز حمل میشه . در لایه 2 آدرس ها باید در همون Broadcast Domain مربوطه یکتا و unique باشه ولی در لایه 3 باید آدرس در همه شبکه یکتا باشه . 

در لایه 3 ، IP ، شبکه رو به دو بخش Network ID و Host ID تقسیم میکنه که بر همین اساس میتوان یک سیستم منطقی و سلسله مراتبی مثل اینترنت داشت ولی در بقیه پروتکل ها نظیر IPX امکان سابنتینگ ، انعطاف پذیری و آدرس دهی منطقی مثل IP رو ندارند ولی از حق نگذریم یک خصوصیت خوب در IPX این بود که از مک آدرس برای Host ID ( کاری که IPV6 ) از اون استفاده کرده و مزیت این کار اینه که مثل امروز دیگه نیازی به DHCP نیست و با توجه به اینکه آدرس فیزیکی ( MAC Address )یکتا و Unique هستش از اون به منزله Host ID استفاده میشه و در انتها آدرس شبکه به اون اضافه میشود . 

پروتکل IP برای کارکرد نیاز به پروتکل ARP داره تا بر اساس IP مقصد بتونه Mac Address مقصد رو پیدا کنه و پیام رو داخل فریم قرار بده و به مک آدرس خاص بفرستد . 
از پروتکل ARP زمانی استفاده میشه که گیرنده فریم خودش در شبکه داخلی ما باشد به این صورت که ما و گیرنده دارای Network ID یکسان باشیم و در یک شبکه باشیم و نیاز داریم که بدونیم آدرس فیزیکی مقصد کجاست در غیر اینصورت اگر مقصد در شبکه دیگری باشد باید بسته رو به Default Gateway شبکه خودمون بفرستیم و در انیصورت بسته IP رو درون فریمی با آدرس MAC مربوط به روتر ارسال میکنیم ، در این مرحله برای دریافت MAC روتر از ARP استفاده می شود . 

بهتر است بدانید ... 

پروتکل ARP برای بدست آوردن MAC Address از پیغام Broadcast استفاده میکنه به اینصورت که سوییچ پیام Broadcast رو به تمام پورت هایش ارسال میکند و کامپیوتری که IP خود را در بدنه ARP ببیندبه آن درخواست ، پاسخ می دهد و بدین ترتیب پروتکل ARP براساس IP Address ، آدرس فیزیکی ( Mac Address ) را بدست می آورد اما عملکرد آن وابسته به پیغام Broadcast است . 
Broadcast Domain ناحیه عملکرد و مرز پیام های Broadcast است ، روتر ها اجازه عبور Broadcast رو از لینکی به لینک دیگر نمی دهند در نتیجه در اطراف روتر ها Broadcast Domain های مجزا که شبکه های لایه 2 مستقل اند ایجاد میگردد . 

بوسیله ایجاد Vlan میتوان شبکه ای کاملا مستقل ایجاد کرد که BroadCast Domain های خود را داشته که فریم های Vlan تنها داخل خود Vlan رد و بدل می شوند ; ترافیک به گونه ای رد و بدل خواهد شد که گویی شبکه ای مجزا با کابل و سوییچ مستقل یک شبکه LAN مجزا را تشکیل داده است .