آموزش شبکه

**رزیتا** · #1 09-21-2009

آموزش شبکــه– تعاریف اولیه شبکه

تعریف شبکه های کامپیوتری (Computer Network ) :
مجموعه ای از کامپیوتری خود مختار و مستقل که به یکدیگر متصل بوده و با هم تبادل اطلاعات می نمایند.

تعریف اینترانت (Intranet ) :
شبکه های مربوط به یک سازمان یا مجموعه خاص که به صورت منطقی یا فیزیکی از اینترنت جدا می باشد.این شبکه ها معمولا ترکیبی از شبکه های LAN و WAN هستند.اینترانت ها ممکن است در نقاطی به اینترنت متصل باشند یا هیچ نقطه اتصالی به آنها نداشته باشند.

تعریف اکسترانت ( Extranet ) :
به لایه های ارتباطی و نقاط اتصال Intranet و Internet گفته می شود .اکسترانت ها از بعد امنیتی برای شبکه ها بسیار حیاتی می باشند . زیرا محلی هستند برای نفوذ به شبکه و ورود ویروسها . معمولا اطلاعات عمومی مربوط به اینترانت ها یا سازمانها در این قسمت ها قرار می گیرند.

تعریف اینترنت (Internet ) :
مجموعه ای از شبکه های مستقل و مرتبط بهم می باشد که با هم تبادل اطلاعات می کنند و گستره آن تمام دنیا می باشد ، به عبارت دیگر Internet مجموعه ای از Internet ها (Internal network ) و یا مجموعه ای از Interanet ها و Extranet ها می باشد ، و بزرگترین WAN موجود در جهان می باشد .

سخت افزار شبکه :
سخت افزار شبکه را از دو دیدگاه مورد بررسی قرار می دهیم :
دیدگاه تکنولوژی و دیدگاه سخت افزار/ مقیاس

1- LAN (Local Area Network )
2- MAN (Metro Palitian Network)
3- WAN (Wide Palitian Network)

شبکه LAN : از خواص این نوع شبکه ها می توان سرعت و کارایی بالا و فواصل کم را نام برد.(حداکثر در حد چند کیلومتر یا چند صد متر)
در این شبکه ها تعداد ایستگاههای کاری محدود بوده و شبکه به یک سازمان یا محیط یک اداره ،‌یک ساختمان محدود می شود.
برخی از توپولوژی های مربوط به شبکه های محلی به قرار زیر می باشد:

الف ) توپولوژی خطی( BUS ): در این نوع توپولوژی کلیه ایستگاهها از طریق یک کانال فیزیکی مشترک به یکدیگر متصل هستند و انتقال اطلاعات از طریق این کانال انجام می شود ، مزیت این پروتکل سادگی و هزینه پایین آن است و مشکل عمده آن سرعت و کارایی کانال می باشد.

ب) توپولوژی حلقوی (Ring): در این نوع توپولوژی کلیه ایستگاهها در یک ساختار بسته حلقوی به یکدیگر متصل می شوند.
در واقع در این شبکه کامپیوتر ها اطلاعات را دست به دست می نمایند و جهت چرخش اطلاعات در شبکه ثابت و به یک سمت می باشد.

ج)توپولوژی ستاره (Star): در این توپولوژی یک دستگاه متمرکز کننده به عنوان هسته مرکزی شبکه وجود دارد. و سایر ایستگاهها مستقیما به این دستگاه متصل می شوند که شکل حاصل یک ستاره است به علت کارایی بالا و ارزان بودن تجهیزات امروزه این شبکه جایگزین سایر شبکه ها شده است.

شبکه های MAN ( Metropolitan Area Network ):
معمولا شبکه های MAN با اتصال راه دور چندین شبکه محلی در مقیاس هایی مانند یک شهر در صورت امکان برای فواصل راه دور از فیبر نوری، اتصال بی سیم، خطوط اجاره ای و سایر امکانات LAN یا WAN استفاده می شود. انتخاب نوع اتصال بستگی به شرایط محیطی ، زیر ساخت شهری و یا سیاستهای کلی سازمان دارد.

شبکه های Wan:
این نوع شبکه ها معمولا محدودیت مقیاس جغرافیایی ندارند، این شبکه ها از اتصال راه دور شبکه های کوچکتر بوجود آمده اند و دارای ساختار یکنواخت نیستند؛ زیرا اولا شبکه های محلی با توپولوژیهای مختلف پیاده سازی می شوند، ثانیا ماشینهای موجود در این شبکه ها از سخت افزار و نرم افزار متفاوتی استفاده می کنند و به طور ذاتی با هم سازگار نیستند.

**رزیتا** · #2 09-21-2009

اصول طراحی شبکه و لایه بندی:
برای طراحی شبکه ها معمولا از طراحی لایه ای استفاده می شود. دلیل این کار سادگی پیاده سازی و خطایابی می باشد. نمونه هایی از این طراحی ها مدل OSI و TCP/IP می باشد، که در مورد آنها بیشتر خواهیم گفت.
مدل OSI:
این مدل دارای هفت لایه زیر می باشد:
1- Physical layer ( لایه سخت افزاری ) پایین ترین لایه می باشد .
2- Data link layer
3- Network layer
4- Transport layer
5- Session layer
6- Presentation layer
7- Application layer ( لایه کاربردی ) بالاترین لایه می باشد.
هیچ یک از پروتکلهای واقعی پیاده سازی شده کاملا منطبق بر مدل OSI نیستند.

**رزیتا** · #3 09-21-2009

مدل TCP/IP:

از این مدل در اکثر شبکه ها و برخی از کاربردهای صنعتی و اینترنت بکار برده می شود .
این مدل دارای چهار لایه زیر می باشد:
1-Network access
2-IP ) Subnet OR Internet )
3-TCP ) Transport OR Host to Host )
4-Application layer
حال در مورد هر لایه مختصرا توضیحاتی می دهیم:
1-اولین لایه، لایه دسترسی به شبکه یا Network access می باشد که این لایه شامل رسانه ارتباطی ( تجهیزات فیزیکی و کانالهای ارتباطی ) و همچنین پروتکلهای ارتباطی برای انتقال قابها ( Frameها ) بر روی شبکه می باشد .
2-لایه زیر شبکه / لایه اینترنت / لایه شبکه : وظیفه اصلی این لایه ایجاد ارتباط بین میزبانها می باشد. برقراری ارتباط بین میزبانها توسط این لایه بدون در نظر گرفتن ساختار لایه پایینی انجام می شود. این لایه باید دارای توانایی برقراری ارتباط در سطح شبکه محلی و گسترده باشد. لایه اینترنت از پروتکل IP برای انتقال اطلاعات استفاده می کند. در این لایه همچنین باید پروتکلهایی برای مسیریابی در شبکه و هدایت بسته ها وجود داشته باشد که برخی از آنها عبارتند از: Address Resolution Protocol ، Reverse Address Resolution Protocol ، Routing Information Protocol ، Internet Control Massage Protocol ، Internet Group Management Protocol و Internet Protocol
3-لایه میزبان به میزبان / لایه انتقال: این لایه سرویسهای مورد نیاز برای ایجاد ارتباطات غیرقابل اطمینان را بوجود می آورد. ساختار این لایه از دو پروتکل TCP و UDP تشکیل شده است.
3-1- TCP: این پروتکل امکان ایجاد ارتباطات قابل اطمینان و اتصال گرا را فراهم می نماید. برخی از وظایف مربوط به این پروتکل به قرار زیر می باشد:
• شکستن و تقسیم بندی داده ها و پشته های دریافتی از لایه بالاتر به بسته های TCP و ساخت مجدد پشته ها از بسته های TCP در مقصد .
• حصول اطمینان از رسیدن بسته ها به مقصد .
• بازبینی بسته ها و مرتب کردن آنها و کنترل خطا

**رزیتا** · #4 09-21-2009

• کنترل جریان داده ها
3-2- UDP: این پروتکل برای فراهم آوردن مکانیزمی جهت کاهش و کم کردن سرریز داده ها در انتقال اطلاعات بکار می رود و معمولا برای ارتباطاتی که نیاز به قابلیت اطمینان ندارند استفاده می شود. لایه انتقال در سطح بالای خود با لایه کاربرد در ارتباط است.داده های تحویلی به لایه کاربرد توسط برنامه های کاربردی قابل دریافت می باشد ، همچنین این برنامه ها می توانند با استفاده از APIها ( Application Program Interface ) مستقیما با لایه انتقال ارتباط برقرار کنند .
4- لایه کاربرد : این لایه دارای پروتکلهای سطح بالایی برای استفاده ازپروتکلهای سطح پایین تر UDP و TCP می باشد که در این پروتکلها برای ایجاد سرویسهای اینترنتی بکارمی روند .
برخی از این سرویسها به قرار زیر می باشند :
الف ) Telnet شبیه سازی پایانه ارتباطی : با استفاده از این پروتکل می توان یک ارتباط راه دور بین دو میزبان برقرار نمود و ترمینال یا پایانه را برای دو میزبان شبیه سازی می کند .
این ترمینال راه دور کلیه امکانات یک ترمینال محلی را در اختیار قرارمی دهد .
ب ) FTP ( File Transport Protocol ) انتقال فایل : با استفاده از این پروتکل کاربر قادر خواهد بود از راه دور از راه دور فایلها را از میزبانی به میزبان دیگر انتقال دهد .
ج ) SMTP مدیریت پست الکترونیک : این پروتکل استانداردی برای ارسال و دریافت پست الکترونیک برروی اینترنت می باشد .
د ) HTTP انتقال صفحات وب : ازاین پروتکل برای انتقال ابرمتنها بر روی اینترنت استفاده می شود . این متنها بر روی میزبانها به وسیله مرورگرها ( Explorer ) قابل نمایش هستند . با استفاده از این پروتکل می توان متن ، صدا ، تصویر ، تصاویر متحرک ، موسیقی و فیلم را بر روی شبکه انتقال داد .

**رزیتا** · #5 09-21-2009

توجه داشته باشید که معمولا لفظ Tcp/ip برای دو موضوع متفاوت بکار برده می شود :
1- مدل Tcp/ip که مدل چهار لایه آن بررسی شد .
2- پشته Tcp/ip یا پشته پروتکلهای Tcp/ip که مجموعه ای است شامل بیش از 100 پروتکل که برای سازماندهی اجزا اینترنت بکارمی رود .

تجهیزات شبکه ( Network structure ) :

• سرویس دهنده ها ( Servers ) :
1- حافظه های جانبی HDD
2- حافظه اصلی RAM
3- کارت شبکه
4- پردازنده

• تجهیزات خاص شبکه :
1- تجهیزات خاص شبکه محلی : MAU ، Hub ، Switch
2- تجهیزات شبکه راه دور : Gateway ، Bridge ، Router

سرویس دهنده ها : یک سرویس دهنده ، یک کامپیوتر پر قدرت در شبکه می باشد که یک سری از منابع خود را بر روی شبکه به اشتراک گذاشته و یا سرویسی بر روی آن نصب شده و در حال اجرا می باشد . آنچه برای یک سرویس دهنده در شبکه حائز اهمیت می باشد ؛ قابلیت اطمینان ، صحت و پیوستگی سرویسها است ، همچنین کارآیی یک سرویس دهنده از اهمیت ویژه ای برخوردار است . سرویس دهنده ها دارای پردازنده قوی و میزان Ram آنها دو تا چهار برابر حافظه های اصلی بر روی Pcها است و همچنین دارای حافظه جانبی با سرعت و حجم بالا می باشند .

تجهیزات شبکه های محلی ( LAN ) : در شبکه ها با گذرگاه مشترک اطلاعات بر روی کارت شبکه کلیه کامپیوترها قرار می گیرد و هر کامپیوتری که اطلاعات مربوط به آن باشد آنرا از روی شبکه بر می دارد . در این شبکه ها کلیه کامپیوترها به یک کانال مشترک وصل هستند . معمولا در این شبکه ها از کابل کواکسیال استفاده می شود و در هر لحظه فقط یک کامپیوتر می تواند اطلاعات ارسال نماید . به دلیل آسیب پذیر بودن این نوع توپولوژی ( 10Base-2 حالت استاندارد Ethernet ) ساختارهای شبکه جدیدی بوجود آمد که با توپولوژی Star عمل مشابهی را انجام می داد . در این شبکه ها ( 10Base-T ) از دستگاهی به نام Hub استفاده می شود که گذرگاه شبکه را شبیه سازی و قدری از مشکلات روش قبل را حل کرده است .

Hub : سخت افزاری است که اطلاعات را از روی یک پورت خود دریافت نموده و بر روی کلیه پورتهایش در روی شبکه Broad cast یا ارسال می کند . از Hub در شبکه هایی استفاده می شود که دارای توپولوژی شبکه Star باشند ؛ در این شبکه ها امکان برخورد اطلاعات وجود دارد .

Switch : این ابزار در شبکه هایی با توپولوژی Star نصب می شوند و ساختار شبکه ای مشابه با ساختار قبل بوجود می آورند . تفاوتی که Switchها یا در واقع متمرکز کننده های مجهز به سیستم Switching با Hubها دارند این است که در این ابزارها بسته ها را در شبکه Broad cast نمی کنند بلکه کامپیوترهای متصل به هر پورت خود را تشخیص داده و یک بسته دریافتی را از مبدا مستقیما به سوی مقصد هدایت می نمایند . بنابراین در این شبکه ها امکان برخورد اطلاعات تقریبا به صفر رسیده و همچنین می توان شبکه های کوچکتر را به یکدیگر متصل نمود .

**رزیتا** · #6 09-21-2009

MAU ( Multi Access Unit ) : سخت افزاری است که در شبکه های Ring استفاده می شود و یک شبکه حلقه را تبدیل به شبکه ای با توپولوژی Star - مانند آنچه Hub برای شبکه Bus انجام می داد - می نماید .