MAC (Media Access Control) Priority یک مفهوم مرتبط با شبکه‌های کامپیوتری است که برای تخصیص اولویت به دسترسی به منابع شبکه استفاده می‌شود. در این مدل، هر دستگاه در شبکه یک شناسه منحصر به فرد به نام MAC Address دارد. از این آدرس MAC برای شناسایی دستگاه‌ها و مسیریابی بسته‌ها در شبکه استفاده می‌شود.
MAC Priority با استفاده از بیت‌هایی که در هدر بسته‌ها قرار دارند، اولویت‌ها را به دستگاه‌ها نسبت می‌دهد. این بیت‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:
1. Priority Code Point (PCP):
این بیت‌ها در بسته‌های Ethernet قرار دارند و برای تعیین اولویت ترافیک استفاده می‌شوند. PCP با استفاده از 3 بیت، 8 سطح اولویت مختلف را تعریف می‌کند. سطح 0 به عنوان حداقل اولویت در نظر گرفته می‌شود، در حالی که سطح 7 بالاترین اولویت را نشان می‌دهد.
2. 802.1p Priority:
این بیت‌ها در بسته‌های شبکه VLAN قرار دارند و برای تخصیص اولویت ترافیک در شبکه‌های مجازی استفاده می‌شوند. همانند PCP، 802.1p با استفاده از 3 بیت، 8 سطح اولویت مختلف را تعریف می‌کند.
با استفاده از این بیت‌ها، دستگاه‌هایی که به شبکه متصل هستند می‌توانند اولویت‌های ترافیک را تعیین کنند. این اولویت‌ها بسته‌هایی را که در شبکه انتقال می‌یابند، برای پردازش و ارسال به مقصد اولویت‌بندی می‌کنند. به عبارت دیگر، بسته‌های با اولویت بالاتر از بسته‌های با اولویت پایین‌تر به سرعت‌ترین و تاخیر کمتری برای انتقال و پردازش در شبکه دست می‌یابند.
استفاده از MAC Priority می‌تواند به بهبود کارایی شبکه و کاهش تاخیر در انتقال داده‌ها کمک کند، به خصوص در شبکه‌های پرتراکم و با ترافیک بالا. با تخصیص درست اولویت به بسته‌های شبکه، می‌توان اطمینان حاصل کرد که ترافیک حساس و زمان‌بندی شده مانند صدا و تصویر در زمان واقعی به‌صورت صحیح پردازش و انتقال می‌شوند.
در سوئیچینگ MAC Priority، اولویت بندی ترافیک بر اساس مقادیر بیت‌های موجود در آدرس MAC دستگاه‌ها صورت می‌گیرد. بیت‌های خاصی در آدرس MAC به عنوان بیت‌های اولویت (Priority Bits) در نظر گرفته می‌شوند. این بیت‌ها به صورت پیشفرض در بیت‌های کم‌اهمیت‌تر آدرس MAC قرار دارند و برای تعیین اولویت‌ها در سوئیچینگ استفاده می‌شوند.
وقتی یک بسته داده (فریم) وارد سوئیچ می‌شود، سوئیچ بر اساس بیت‌های اولویت آدرس MAC در بسته، اولویت‌های ترافیک را تعیین می‌کند. سپس بسته به صورت متناسب با اولویت‌ها در صف‌های مختلف قرار می‌گیرد و بر اساس اولویت‌ها انتقال می‌یابد.
به طور معمول، بیت‌های اولویت در آدرس MAC با نام VLAN Priority Code Point (PCP) در بسته‌های Ethernet و VLAN Tag قرار دارند. PCP یک فیلد سه‌بیتی است که در هدر بسته Ethernet قرار دارد و برای تخصیص اولویت به ترافیک استفاده می‌شود. این فیلد از سمت فرستنده تنظیم می‌شود و سوئیچ‌ها در شبکه بر اساس آن اولویت‌بندی را انجام می‌دهند.
با تغییر مقادیر PCP در بسته‌ها، می‌توان اولویت‌های ترافیک را تغییر داد. بسته‌های با اولویت بالاتر با سرعت‌ترین و تاخیر کمتری در سوئیچینگ و انتقال داده‌ها مورد بررسی و پردازش قرار می‌گیرند، در حالی که بسته‌های با اولویت پایین‌تر با تاخیر بیشتری ممکن است در صف‌ها قرار بگیرند.
با استفاده از سوئیچینگ MAC Priority، می‌توان ترافیک حساس و زمان‌بندی شده را به بهترین شکل ممکن پردازش کرد. این روش مخصوصاً در شبکه‌هایی با ترافیک بالا و نیاز به مدیریت منابع و اولویت‌بندی ترافیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در سوئیچ‌های چند لایه، اولویت بندی MAC برای جداول Backup، Designated Backup و Designated Full Backup بر اساس مقادیر بیتی MAC انجام می‌شود. این جداول برای پشتیبانی از پروتکل Spanning Tree Protocol (STP) و Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) استفاده می‌شوند تا درختی از مسیرهای فیزیکی در شبکه بسازند و از حلقه‌ها و تکرار بی‌نهایت داده جلوگیری کنند.
1. Backup:
جدول Backup در STP/RSTP مسئول نگهداری اطلاعات مربوط به پل‌های پشتیبان (Backup Bridges) است. این پل‌ها به عنوان پل‌های آماده در نظر گرفته می‌شوند تا در صورتی که پل اصلی دچار خطا یا از کار افتاد، عملکرد پل‌های Backup فعال شود و مسیرهای جایگزین برای انتقال ترافیک فراهم کند. برای تعیین اولویت در جدول Backup، مقادیر بیتی MAC Address مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً اولین بیت (اولین بیت سمت چپ) از MAC Address به عنوان بیت Priority در نظر گرفته می‌شود. در صورتی که دو پل با هم مساوی باشند، بیت بعدی (دومین بیت سمت چپ) برای تعیین اولویت استفاده می‌شود و به همین ترتیب ادامه می‌یابد.
2. Designated Backup:
جدول Designated Backup در STP/RSTP نقش معین کردن پل‌های پشتیبان درون یک شبکه را دارد. این پل‌ها نقش پشتیبانی از پل اصلی را در شبکه بر عهده دارند و در صورتی که پل اصلی از کار افتاد، به عنوان پل اصلی جایگزین فعال می‌شوند.
همانند جدول Backup، برای اولویت بندی در جدول Designated Backup نیز از مقادیر بیتی MAC Address استفاده می‌شود. بیت‌های Priority در MAC Address برای تعیین اولویت استفاده می‌شوند و در صورت مساوی بودن پل‌ها، بیت‌های بعدی برای تعیین اولویت استفاده می‌شوند.
3. Designated Full Backup:
جدول Designated Full Backup نقش معین کردن پل‌های پشتیبان فول درون یک شبکه را دارد. این پل‌ها نقش پشتیبانی کامل از پل اصلی را بر عهده دارند و در صورتی که پل اصلی از کار افتاد، به عنوان پل اصلی جایگزین فعال می‌شوند.
در جدول Designated Full Backup نیز از مقادیر بیتی MAC Address برای اولویت بندی استفاده می‌شود. اولویت پل‌ها بر اساس بیت‌های Priority در MAC Address تعیین می‌شود و در صورت مساوی بودن، بیت‌های بعدی در نظر گرفته می‌شوند.
استفاده از مقادیر بیتی MAC Address برای اولویت بندی در جداول Backup، Designated Backup و Designated Full Backup در STP/RSTP، امکان بهبود کارایی و کاهش تاخیر در شبکه را فراهم می‌کند و تعیین مسیرهای جایگزین به صورت منطقی و هوشمند را امکان‌پذیر می‌سازد.
در Priority، مقادیر بیتی برای تعیین اولویت در شبکه‌ها می‌تواند متنوع باشد. اما یک استاندارد معروف برای تعیین مقادیر بیتی در Priority، استاندارد IEEE 802.1p است که برای اولویت‌بندی ترافیک در شبکه‌های Ethernet و VLAN استفاده می‌شود.
در استاندارد 802.1p، مقادیر بیتی برای تعیین اولویت در فیلد Priority Code Point (PCP) از سه بیت استفاده می‌شود. با استفاده از این سه بیت، 8 سطح اولویت مختلف تعریف می‌شود. این سطح‌های اولویت بر اساس ارقام دودویی از 000 تا 111 (از 0 تا 7 در مبنای دسیمال) تعریف می‌شوند.
در استاندارد 802.1p، سطح 0 به عنوان حداقل اولویت در نظر گرفته می‌شود، در حالی که سطح 7 بالاترین اولویت را نشان می‌دهد. این سطوح اولویت می‌توانند بر اساس نیاز و سیاست شبکه تنظیم شوند، به طوری که ترافیک حساس و زمان‌بندی شده با اولویت بالاتر تنظیم شود و ترافیک کم‌اهمیت‌تر با اولویت پایین‌تر مدیریت شود.
به عنوان مثال، در استاندارد 802.1p، می‌توان سطوح اولویت را به صورت زیر تعریف کرد:
- سطح 7: حداکثر اولویت
- سطح 6: بسیار بالا
- سطح 5: بالا
- سطح 4: متوسط
- سطح 3: پایین
- سطح 2: بسیار پایین
- سطح 1: خیلی پایین
- سطح 0: حداقل اولویت
این مقادیر بیتی می‌توانند در فیلد PCP بسته‌های Ethernet و VLAN Tag استفاده شوند تا اولویت ترافیک را تعیین کنند و ترتیب ارسال و پردازش بسته‌ها را مشخص کنند. این اولویت‌بندی باعث بهبود کارایی و مدیریت ترافیک در شبکه می‌شود.
Neighborship به معنای همسایگی در شبکه‌های مسیریابی است. در معماری شبکه، مسیریاب‌ها به منظور تعیین مسیرها و جلوگیری از تکرار بی‌نهایت داده، نیاز به تبادل اطلاعات با همسایگان خود دارند. این تبادل اطلاعات به وسیله neighborship انجام می‌شود.
معمولاً در شبکه‌های مبتنی بر پروتکل‌های مسیریابی، هر مسیریاب با همسایگان خود در ارتباط است و اطلاعات مربوط به جداول مسیریابی را تبادل می‌کنند. این اطلاعات شامل مسیرها، متدهای مسیریابی، فاصله‌ها و اولویت‌ها می‌باشند.
هنگامی که یک مسیریاب جداول نسخه‌های پشتیبانی را تهیه و به‌روزرسانی می‌کند، ابتدا با همسایگان خود neighborship برقرار می‌کند. در فرآیند neighborship، اطلاعات مربوط به توپولوژی شبکه، ترافیک، وضعیت اتصالات و سایر جزئیات شبکه با همسایگان به اشتراک گذاشته می‌شود. این اطلاعات به صورت پیام‌های مخصوصی که با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی منتقل می‌شوند، به دست مسیریاب دیگر می‌رسند.
با تحلیل اطلاعات مورد دریافت از همسایگان، مسیریاب جداول نسخه‌های پشتیبانی خود را تهیه و به‌روزرسانی می‌کند. این جداول شامل اطلاعات مسیریابی مانند مسیرها، فاصله‌ها، اولویت‌ها و سایر اطلاعات مرتبط با شبکه هستند.
مزیت استفاده از neighborship در مسیریابی این است که امکان انتقال اطلاعات مسیریابی در شبکه‌های پیچیده و بزرگ را فراهم می‌کند. همچنین، با به‌روزرسانی جداول نسخه‌های پشتیبانی از طریق neighborship، تغییرات در توپولوژی شبکه و عملکرد مسیریابی به‌سرعت به سایر مسیریاب‌ها اعلام می‌شود، که باعث بهبود کارایی و اطمینان شبکه می‌شود.