نوشته‌ها

آموزش network – قسمت هفتم

سوئیچ

 

سوئيچ (switch) يکی از عناصر اصلی و مهم در شبکه های کامپيوتری است در این دستگاه علاوه بر دریافت  وارسال سیگنال کار های دیگری نیز انجام می شود در حقیقت حدود عملیاتی که در Switch انجام می شود لایه datalink می باشد در واقع switch در دو لایه پایینی osi کار می کند.

در یک شبکه که کامپیوتر‌ها توسط سوئیچ به هم متصل هستند چندين کاربر  میتوانند در یک لحظه  اطلاعات را از طریق شبکه ارسال نمایند. و در این حالت  سرعت ارسال اطلاعات هر يک از کاربران بر سرعت دستيابی ساير کاربران شبکه تاثير نخواهد گذاشت  و برخوردی مابین بسته های اطلاعاتی صورت نمی گیرد و ارتباط کاملا دو طرفه می باشد  در واقع یکی از مزیت های موجود در سوئیچ ها این است که در هر لحظه یک سری ارتباطات دو طرفه مابین دو device موجود در شبکه ایجاد میکنند.همین امر باعث افزایش سرعت شبکه می شود.

سوئیچ در لایه دوم (Data Link Layer)مدل OSI انجام وظیفه می‌کند و بدین معناست که به صورت هوشمند مسیر اطلاعات را مشخص می‌کند به طور مثال اگر یک بسته اطلاعاتی‌ مقصدش کامپیوترشماره 1 باشد سوئیچ آن بسته را فقط برای همان کامپیوتر ارسال می‌کند. سوئیچ در یک لیست آدرس پورت‌های خود و آدرس کامپیوتر‌های متصل به آن پورت‌ها را ذخیره کرده و با استفاده از آن میتواند مسیر اطلاعات را مشخص کند .

سوئیچ سیگنالها را دریافت کرده و پس از دریافت سیگنالها یک frame به صورت کامل  ابتدا اقدام به کنترل crc می نماید در صورتی که crc نشان دهنده سالم بودن frame باشد  در مرحله ی بعدی آدرس مبدا و مقصد mac address را کنترل می کند . با کنترل آدرس مبدا و شماره پورت و macaddress مربوط به کامپیوتر ارسال کننده در جدول filter/forward table  ثبت می گردد و سپس در صورتی که مقصد نیز در جدول مذکور شناخته شده بود  اطلاعات صرفا به همان پورتی که مقصد به آن متصل است ارسال می شود.

در صورت وجود نداشتن آدرس کامپیوتر مقصد در جدول مذکور با توجه به اینکه معلوم نیست مقصد بر روی کدام پورت است frame  دریافت شده توسط switch به تمام پورت ها ارسال شده یا اصطلاحا flood می شود. ضمنا در صورتی که یک frame از نوع broadcast  به switch برسد به تمام پورت ها flood می شود.

تعداد پورت های  switch در برخی مدل ها بیش از 48 عدد می باشد و دارای کاربرد ها و مدل های بسیار متفاوتی می باشد. قابل ذکر است با توجه به کاربرد های متفاوت از سوئیچ های متفاوت با ابعاد و توانایی های گوناگون استفاده می شود.

سوئيچ هائی که برای هر يک از اتصالات موجود در يک شبکه داخلی استفاده می گردند ، سوئيچ های LAN ناميده می شوند

سوئیچ ها به منظور مسیر یابی موجود در شبکه از روش های مختلفی استفاده می کنند که به توضیح آن می پردازیم.

Packet-Switching

سوئيچ ها بر مبناي Packet-Switching کار مي کنند و بين سگمنت هايي که از نظر بعد مکاني از هم به حد کافي دور مي باشند ، ارتباط برقرار مي سازد. بسته هاي اطلاعاتي وارده در buffer نگهداري مي شوند. آدرس هاي MAC در قسمت هدر فريم نگهداري مي شوند. آدرس هاي مذکور که در اين قسمت قرار دارد ، خوانده مي شوند و با جدول مک سوئيچ (MAC Table) مقايسه مي گردند. همچنين فريم اترنت در يک شبکه LAN قسمتي به نام Payload دارد. که شامل MAC Address مبدا و مقصد مي باشد. همانطور که قبلا گفته شد سوئيچ آدرس مک مبدا و مقصد را چک کرده و در صورتيکه آدرس مقصد را در جدول مک آدرس هاي خود داشت براي مقصد ارسال مي کند.

منظور از حافظه بافر در رابطه با سوئیچ چیست؟

حافظه بافر یک ناحیه ذخیره سازی اختصاص داده شده، برای رسیدگی به داده های عبوری می باشد. بافرها معمولاً برای دریافت و ذخیره سازی اطلاعات پراکنده، که پشت سر هم توسط دستگاه های سریعتر، ارسال می شود را دریافت می کنند و تفاوت سرعت را جبران می نمایند. اطلاعات ورودی ذخیره می شوند تا هنگامی که تمام داده های گرفته شده قبلی فرستاده شوند. این حافظه در سوئیچ به اشتراک گذارده می شود.

سوئيچ هاي Packet-based براي تعيين مسير ترافيک از يکي از سه روش زير استفاده مي کند

  • Cut-through
  • Store-and-forward
  • Fragment-free

         Cut-through

در اين روش ، سوئيچ آدرس هاي MAC را به محض دريافت بسته مي خواند و سپس 6 بايت MAC اطلاعات مربوط به آدرس را ذخيره کرده و با وجود اينکه ما بقي بسته ها در حال رسيدن به سوئيچ مي باشند ، اقدام به ارسال بسته مذکور به سمت نود مقصد مي نمايد.

        Store-and-forward

سوئيچي که از اين روش استفاده مي کند ، ابتدا تمام اطلاعات داخل بسته را دريافت و نگهداري مي کند و قبل از ارسال بسته مورد نظر به دنبال خطاي CRC و يا مشکلات ديگر مي گردد. در صورتي که بسته داراي خطايي باشد آن بسته را کنار مي گذارد. در غير اينصورت سوئيچ آدرس کارت شبکه گيرنده را جستجو کرده و سپس آن را براي نود مقصد ارسال مي دارد.

بيشتر سوئيچ ها همزمان از دو روش فوق استفاده مي کنند مثلاً ابتدا از روش Cut-through استفاده کرده ولي به محض برخورد با يک خطا ، روش خود را تغيير مي دهد و به شيوه Store-and-forward عمل مي کند ، از آنجائيکه روش Cut-through قادر به اصلاح خطا نمي باشد در نتيجه سوئيچ هاي کمتري از اين روش استفاده مي کنند ولي از سرعت بالاتري برخوردار است.

        Fragment-free

سوئيچ ها از اين روش کمتر استفاده مي کنند. اين روش مانند روش اول مي باشد با اين تفاوت که در اين شيوه ، سوئيچ قبل از ارسال بسته ، 64 بايت اول آن را نگه مي دارد اين کار به خاطر آن است که بيشتر خطا و برخوردها در طول اولين 64 بايت بسته اطلاعاتي اتفاق مي افتد.

Switch Configurations

سوئيچ هاي LAN از نظر شکل فيزيکي با هم متفاوتند ، در حال حاضر ، سوئيچ ها داراي سه شکل عمده مي باشند:

  •  Shared memory

اين نوع از سوئيچ ها ، بسته رسيده را در يک حافظه مشترک يا بافر که اين بافر در بين تمامي درگاه هاي سوئيچ تقسيم مي شود نگهداري مي کنند و سپس پکت را از طريق درگاه مناسب براي سمت نود مقصد ارسال مي کنند.

  •  Matrix

اين نوع سوئيچ ها داراي يک شبکه خطوط داخلي ( ماتريکس ) با پورت هاي ورودي و خروجي مي باشند. زمانيکه وجود يک بسته اطلاعاتي در پورت ورودي تشخيص داده شود ، آدرس کارت شبکه ( MAC ) با جدول جستجوي موجود در سوئيچ (MAC Table) مقايسه مي شود تا در نهايت بسته مذکور به پورت خروجي مورد نظر هدايت شود. بنابراين سوئيچ در حد فاصل بين اين دو پورت يک خط ارتباطي ايجاد کرده و آن

دو پورت را به هم متصل مي کند.

منظور از جدول آدرس های MAC درباره سوئیچ چیست؟

سوئیچ های لایه 2، کارهای متفاوتی مانند یاد گرفتن آدرس MAC، فرستادن و فیلتر کردن تصمیمات و غیره را انجام می دهند. وقتی یک سوئیچ روشن می شود جدول آدرس های MAC آن خالی است. وقتی دستگاه فریم می فرستد و توسط واسط (Interface) دریافت می شود، سوئیچ آدرس مبدا را در جدول آدرس های MAC ذخیره می کند. بعد از این سوئیچ جدول آدرس های MAC را برای فرستادن و فیلتر کردن فریم های دریافتی استفاده می کند و سوئیچ مشخص می کند که فریم ها باید از پورت مشخص شده عبور کنند یا خیر. به همین دلیل جدول آدرس های MAC، جدول فیلتر MAC، یا فیلتر کننده نیز گفته می شود.

  •  Bus architecture

در اين دسته از سوئيچ ها يک بافر براي هر يک از درگاه ها در نظر گرفته شده است. که گذرگاه اطلاعات را کنترل مي کند.

Transparent Bridging

اکثر سوئيچ ها از سيستمي موسوم به transparent bridging  استفاده مي کنند تا جداولي جهت جستجوي آدرس بسازند. سيستم مذکور يک تکنولوژي مي باشد که امکان مي دهد تا سوئيچ همه آنچه که در مورد موقعيت نودها در شبکه بايد بداند را بدون دخالت مدير شبکه ( network administrator ) مي آموزند. اين سيستم داراي پنج قسمت زير مي باشد :

  •   Learning
  •   Flooding
  •   Filtering
  •   Forwarding
  •   Aging

همانطور که در شکل  زیر مشاهده مي کنيد سوئيچ به شبکه اضافه شده است و سگمنت هاي مختلف به آن متصلند.

 

  •  Learning

کامپيوترa که در سگمنت a قرار دارد ، ديتايي براي کامپيوتر bواقع در سگمنت c ارسال مي کند. پس سوئيچ اولين بسته اطلاعاتي را از روي نود a دريافت مي کند. آدرس کارت شبکه يا MAC Address آن را مي خواند و آن را در جدول مک خود به ثبت مي رساند. از اين پس سوئيچ به محض دريافت يک بسته اطلاعاتي که آدرس مقصد دستگاه ، نود a آدرس دهي شده باشد مي تواند نود a را با توجه به آدرس موجود بيايد. به اين عمليات Learning مي گويند. يعني به محض ديدن يک MAC Address جديد سوئيچ آن را يادداشت مي کند و آن را ياد مي گيرد.

  •  Flooding

با توجه به اينکه سوئيچ ، مک آدرس نود b را نمي شناسد ، بسته را به تمامي سگمنت ها به استثناي سگمنت a مي فرستد. هرگاه سوئيچ براي يافتن يک نود مشخص بسته را به تمامي سگمنت ها بفرستد در اصطلاح به اين عمل Flooding مي گويند.

  •  Forwarding

نود b بسته را دريافت کرده و بسته اي را براي شناسايي به سمت نود a مي فرستد. بسته ارسالي از سوي نود b به سوئيچ مي رسد و سوئيچ نيز آدرس کارت شبکه نود b را به ليست MAC Table خود در سگمنت c اضافه مي کند. از آنجائيکه سوئيچ ، آدرس نود a را از قبل مي داند در نتيجه بسته را مستقيماً به نود a مي فرستد. چون سگمنتي که نودA متعلق به آن است با سگمنتي که نود b به آن تعلق دارد با هم متفاوت مي باشند. در نتيجه سوئيچ مي بايد اين دو سگمنت را به هم مربوط سازد و سپس اقدام به ارسال بسته نمايد که به اين عمل Forwarding مي گويند.

بسته ديگري از سوي نود a به سمت نود b ارسال مي گردد، بسته ابتدا به سوئيچ مي رسد، سوئيچ نيز آدرس نود b را مي داند و بسته را مستقيماً به نود b مي فرستد.

منظور از جدول آدرس های MAC درباره سوئیچ چیست؟

سوئیچ های لایه 2، کارهای متفاوتی مانند یاد گرفتن آدرس MAC، فرستادن و فیلتر کردن تصمیمات و غیره را انجام می دهند. وقتی یک سوئیچ روشن می شود جدول آدرس های MAC آن خالی است. وقتی دستگاه فریم می فرستد و توسط واسط (Interface) دریافت می شود، سوئیچ آدرس مبدا را در جدول آدرس های MAC ذخیره می کند. بعد از این سوئیچ جدول آدرس های MAC را برای فرستادن و فیلتر کردن فریم های دریافتی استفاده می کند و سوئیچ مشخص می کند که فریم ها باید از پورت مشخص شده عبور کنند یا خیر. به همین دلیل جدول آدرس های MAC، جدول فیلتر MAC، یا فیلتر کننده نیز گفته می شود.

  • Filtering

نود c اطلاعاتي را براي نود a مي فرستد. آدرس نود c به سوئيچ نيز از طريق HUB ، ارسال مي شود و سوئيچ آدرس نود c را نيز به ليست آدرس هاي خود در سگمنت a اضافه مي کند. پيش از اين ، سوئيچ آدرس مربوط به نود a را مي دانست و مشخص مي سازد که اين نودها ( a و c ) هر دو در يک سگمنت مشابه قرار دارند ، پس براي ارسال اطلاعات از نود c به نودa ديگر نيازي نيست تا سوئيچ سگمنت a را با سگمنت ديگري مرتبط سازد. بنابراين سوئيچ در حين انتقال اطلاعات بين نودهاي درون يک سگمنت عکس العملي از خود نشان نمي دهد که به اين عمل Filtering مي گويند.

مراحل Learning و Flooding ادامه مي يابد تا اينکه سوئيچ مک آدرس تمامي نودها را به ليست خود اضافه کند. بيشتر سوئيچ ها براي نگهداري ليست آدرس ها از حافظه زيادي برخورد دارند. اما براي استفاده بهتر از اين حافظه سوئيچ آدرس هاي قديمي را از جدول پاک مي کند و براي جلوگيري از اتلاف وقت در آدرس هاي قديمي به دنبال آدرسي نمي گردد. براي انجام اين کار از تکنيکي موسوم به aging بهره مي گيرد. اساساً وقتي اطلاعات يک نود وارد جدول سوئيچ مي شود يک Timestamp در مقابل آن اطلاعات نوشته مي شود و با دريافت هر بسته اطلاعاتي ديگر ، آن بر چسب زمان (Timestamp) به روز مي شود.

سوئيچ داراي قابليتي است که پس از مدتي در صورت عدم فعاليت نود ، اطلاعات مربوط به آن را پاک مي کند. اين قابليت باعث ميشود تا فضاي قابل توجهي از حافظه براي اطلاعات و پکت هاي ديگر اختصاص داده شود. در نمونه اي که ملاحظه کرديد، دو نود ( a و c ) يک سگمنت را بين خود تقسيم مي کنند حال آنکه سوئيچ براي هر يک از نودهاي b و d يک سگمنت مستقل ميسازد. در يک شبکه ايده آل  LAN-Switched هر يک از نودها داراي يک سگمنت جداگانه مي باشد که خصيصه مذکور ، احتمال برخورد بين بسته هاي اطلاعاتي و همچنين نياز به فيلترينگ را حذف مي کند.

Spanning Trees

براي جلوگيري از وقوع طوفان هايي موسوم به Broadcast Storms و همچنين جوانب ناخواسته ديگري که در اثر اتصال حلقه اي سوئيچ ها بوجود مي ايند، شرکت Digital Equipment Corporation پروتکلي با نام Spanning-tree Protocol يا STP ساخته است که موسسه IEEE نيز آن پروتکل را با استاندارد 802.id معرفي کرده است.

طوفان داده پراکنی (Broadcast Storm) چیست ؟

عموماً این حالت بیانگر تولید ترافیک بسیار زیاد، توسط دستگاه هایی است که به طور عادی ترافیک دارند. اگر این دستگاه ها به تولید بیشتر و بیشتر ترافیک ادامه دهند، بازده شبکه بسیار کاهش می یابد.

اساساً پروتکل مذکور از يک الگوريتم موسوم به (STA( Spanning- tree Algorithm استفاده مي کند. الگوريتم مذکور قادر است تا در بين چندين مسير منتهي به نود مورد نظر ، بهترين راه را تشخيص داده و مسير هاي ديگر که ايجاد حلقه مي کند را مسدود مي سازد.

منظور از کنترل جریان (Flow Control) در سوئیچ چیست؟

این عبارت در ارتباطات سریال استفاده می شود و منظور متوقف کردن فرستنده از فرستادن اطلاعات است, تا وقتی که گیرنده آن را بتواند بپذیرد ؛ که هم به شکل سخت افزاری و هم نرم افزاری است. گیرنده ها عموماً میزان بافر ثابتی دارند وهمان لحظه که اطلاعات دریافت می شوند، می نویسند و وقتی مقدار داده های بافر به حد نهایی می رسد، گیرنده یک سیگنال به فرستنده جهت متوقف کردن ارسال می فرستد.

روتر

روتر یا (router) به معنای مسیر یاب می باشد در واقع  روتر ها تجهیزات فیزیکی هستند که چندین شبکه بی سیم یا کابلی را به یکدیگر متصل می کنند. می توان روتر را به عنوان یک گذرگاه  در لایه سه OSI  در نظر گرفت.

 

وظیفه ی روتر

وظیفه ی  روتر (router)  این است که  از بین مسیر های گوناگون بهترین مسیر را برای رسیدن بسته های اطلاعاتی (packet) به مقصد مشخص می کند.

انواع روتر ها

روتر ها را می توان به دو گروه نرم افزار ی و سخت افزاری تقسیم کرد.

1-روتر های سخت افزاری

روتر های سخت افزاری دستگاه هایی هستند که همانند یک کامپیوتر بوده و کار routing را انجام می دهند  و سیستم عامل مخصوص خود را دارد روترهای سخت افزاری دارای سخت افزار لازم و از قبل تعبیه شده ای می باشند که به آنان امکان اتصال به یک لینک خاص WAN از نوع Frame Relay ، ISDN و یا ATM  را می دهد.همانطور که گفته شد یک روتر سخت افزرای  همانند یک کامپیوتر بوده وداری اجزایی مثل ,cpu ,ram,slot …و محل هایی را برای اضافه کردن کارت های جانبی می باش.روتر های سخت افزاری نسبت به روتر های نرم افزاری دارای سرعت بالاتری می باشند.

2-روتر های نرم افزاری

وظیفه ی روتر های نرم افزاری نیز هماند روتر های سخت افزاری می باشد ولی امکانات آن از روتر های سخت افزاری کمتر است در روتر های نرم افزاری  سیستم عامل را با توجه به امکاناتی که دارد می توان  طوری  تنظیم کرد  که کار یک روتر را انجام دهد . یک روتر نرم افزاری دارای تعدادی کارت شبکه است که هر یک از آنان به یک شبکه LAN متصل شده و سایر اتصالات به شبکه هایWAN از طریق روترهای سخت افزاری ، انجام خواهد شد.

هاب

یک وسیله سخت افزاری برای اتصال دو یا چند ایستگاه کاری(کامپیوتر)  در شبکه هاى کامپيوترى (HUB)  هاب می باشد که  در لایه ی اول OSI که همان  physical layer  است کار می کند و ارزانترين روش اتصال دو و يا چندين کامپيوتر به يکديگر است.

 

عملکرد هاب (hub)

باید به این نکته توجه داشت که هاب در یک  ارتباط یک طرفه کار می کند در واقع half duplex می باشد در واقع زمانی که send  داریم receive نداریم به این منظور که اطلاعات یا می توانند send شونذ و یا اینکه receive شوند. و مشکل دیگری که در هاب وجود دارد تقسیم کردن پهنای باند می باشد  برای مثال اگر یک اب با 20 پورت در اختیار داشته باشیم و یک خط اینترنت با سرعت 20 kbps  هم باشد به هر کدام از کامپیوتر ها سرعت 1kbps می رسد.

با توجه به ساختار داخلی که در hub قرار دارد متوجه می شویم که  یک backbone  در آن وجود دارد و تمام این پورت ها به اینbackbone متصل شده اند. یا به عبارت دیگر زمانی که  می خواهیم  یک pc را به hub متصل کنیم در واقع به صورت توپولوژی busعمل می کند.پس با توجه به این ساختار اگر جایی از مدار داخلی موجود در hub قطع شود کل پورت های hub قطع می شود.

با توجه به این ساختار اگر یک pc در  حین فرستادن اطلاعات بر روی backbone  باشد باید بقیه ی  pc  ها منتظر بمانند تا اینکه pcکه مشغول فرستادن اطلاعات خود می باشد کارش تمام شود تا بتوانند بقیه ی pc ها به کار خود ادامه دهند. شبکه های star که ازhub  استفاده می کنند در اصطلاح به انها star bus گفته می شود. زیرا ساختار داخلی hub مانند bus می باشد.

arbitration در داخل شبکه ی star  زمانی که از hub استفاده می شود   csma/cd می باشد  که مخففCarrier Sense Multiple Access / Collision Detection است.

Arbitration چیست؟ 

به قوانینی که داخل هر توپولوژی اجرا می شود تا  (تصادف , تصادم) collision رخ ندهد arbitration گفته می شود.این collision باعث می شود که اطلاعات از بین برود. وقتی که این اطلاعات از بین رفت برای اینکه این اطلاعات را بسازیم  و برای طرف مقابل بفرستیم باید یک پروسه ای را طی کنیم و این روند با عث کاهش performance می شود چون به جای اینکه ما یک بار کاری را انجام دهیم باید 10-15 بار آن کار را انجام دهیم. تا بتوانیم packet را به طرف مقابل بفرستیم.به دلیل مشکلاتی که  hub   داشتند خیلی زود منسوخ شدند زیرا با گسترش شبکه collision domain ها نیز افزایش پیدا می کردند.

لایه های tcp-ip

يک پروتکل پشته ای ، شامل مجموعه ای از پروتکل ها است که با يکديگر فعاليت نموده تا امکان انجام يک عمليات خاص را برای سخت افزار و يا نرم افزار فراهم نمايند. پروتکل TCP/IP نمونه ای از پروتکل های پشته ای است برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند ، میسر می گردد. TCP/IP ، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز 2000 است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد.

هر يک از  پروتکل های وابسته به  پشته TCP/IP ، با توجه به  وظیفه ی خود ، در يکی ازاین  لايه ها قرار می گيرند.

لایه چهارم  application 

بالاترين لايه در پشته TCP/IP است . و لايه فوق متناظر با لايه های Session,Presentation وApplication در مدل OSI است. تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در اين لايه ،  با استفاده از لايه فوق،  قادر به دستتيابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در اين لايه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند  HTTP , FTP,pop3,smtp  و … نمونه ای از پروتکل ها ی موجود در اين لايه  می باشند .

لایه ی سوم transport

این لایه متناظر با لايه Transport در مدل OSI است. این لایه  قابليت ايجاد نظم و ترتيب ارتباط بين کامپيوترها و ارسال داده به لایه application    و internet لایه های بالایی و پایینی خود را دارد. اين لايه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزيع داده را کنترل می نمايند که همان پروتکل های tcp (امن) و udp  (نا امن) می باشد.در سرویس امنی که در این لایه ارائه می شود مکانیزمی وجود دارد که فرستنده از رسیدن یا نرسیدن بسته به مقصد مطلع می شود ولی  در ارتباطات ناامن به این صورت نمی باشد .

لایه ی دوم اینترنت (internet)

این لایه متناظر با لايه Network در مدل OSI است مسئول آدرس دهی ،بسته بندی، و روتینگ داده ها می باشد .که شامل 4 پروتکل اساسی می باشد.

  • پروتکل( IP (Internet protocol این پروتکل برای اینکه بسته های اطلاعاتی به مقصد برسند باید آنها را آدرس دهی کنند.پس آدرس دهی بسته های اطلاعاتی بر عهده ی این پروتکل می باشد.
  • پروتکل (ARP (Address  Resolution Protocol  این پروتکل مسئول مشخص نمودن آدرس Media Access Control (MAC) آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است.
  • پروتکل( ICMP   (Internet Control Message Protocol این پروتکل مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است .
  • پروتکل( IGMP  (Internet Group Managemant Protocol این پروتکل مسئول مديريت Multicasting   در TCP/IP  را برعهده دارد.

لایه ی اول network interface  

این لایه معادل با لایه های فیزیکی وپیوند داده از مدل OSI می باشد. مسئول ارسال و دریافت داده بر روی رسانه شبکه (مثلا کابل یا امواج رادیویی) میباشد.

پروتکل های Ethernet و (ATM)Asynchronous Transfer Mode ، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند

این لایه درگیر با مسائل فزیکی , کارت شبکه و راه اندازهای لازم برای نصب کارت شبکه می باشد .که دارای یک آدرس 12 رقمی است به نام  مک (MAC) آدرس.

منبع : scipost.ir

آموزش network – قسمت ششم

آموزش network – قسمت ششم

لایه های OSI

لایه های OSI از 7 لایه تشکیل شده اند که عبارتند از:

 

لایه  7 APPLICATION
لایه  6 PRESENTATION
لایه  5 SESSION
لایه  4 TRANSPORT
لایه  3 NETWORK
لایه  2 DATALINK
لایه  1 PHYSICAL

 

فرض کنید که می خواهیم نامه ای را در داخل اداره ای رد و بدل کنیم  پروسه ای که رخ می دهد به این صورت می باشد. اولین جایی که باید مراجعه شود دبیر خانه می باشد . دبیر خانه آن را مهر و امضا می کند و بعد به مرحله ی بعدی می رود .

و آقای x زمانی نامه را می خواند که مهر دبیر خانه به آن خورده باشد.و تا از طرف دبیر خانه تایید نشده باشد  آقای x آن را امضا نمی کند.زمانی که نامه به دست آقای y می رسد  برای اینکه متوجه شود که پروسه ی اداری طی شده است امضا ها را چک می کند.

هدف اصلی از مهر و امضا این است که هر کسی وظیفه ی اداری خودش را انجام می دهد.و شواهدی است برای اینکه نشان دهد که هر فردی وظیفه ی اصلی خود را انجام داده است. در لایه های OSI   نیز به همین صورت می باشد  برای اینکه یک سری اطلاعات ایجاد شود هر لایه ای وظیفه ی خودش را دارد.

HEADER چیست؟

هر لایه زمانی که وظیفه ی خود را به اتمام رساند در آخر کار چیزی را به data اضافه می کند.که در اصطلاح به آن header گفته می شود.در واقع HEADER خلاصه کاری است که هر لایه بر روی data انجام می دهد و حکم همان امضا را دارد.

بنابراین  خلاصه کاری را که هر لایه انجام می دهد در  داخل header می نویسد و به معنای همان امضا می باشد.و این بدان معنا می باشد که کار هر لایه با لایه ی دیگر متفاوت می باشد.

ENCAPSULATION چیست؟

به اضافه شدن هر header به لایه ی دریافت شده از لایه ی بالاتر encapsulation  گفته می شود.

حال فرض کنید که 2 تا کامپیوتر می خواهند با یکدیگر در ارتباط باشند در این صورت جهت حرکت در sender از لایه ی7 به 1 می باشد و در reciver از لایه ی 1 به 7 می باشد.

یک قانون در لایه ها وجو د دارد و به این صورت است که هر لایه می تواند لایه ی قبلی و بعدی خود و لایه ی متناظر خودش را در طرف مقابل ببیند.

OSI Model

باید به این نکته توجه کرد که فقط 3 لایه هستند که header دارند  که لایه های transport و network و datalink  می باشد.

باید به این نکته توجه کرد که در reciver همیشه decapsulation انجام می گیرد.

در reciver هر لایه هدری را که  در لایه ی متقابل ساخته شده است چک می شود اگر که ok بود  آن را حذف می کند. و آن را به لایه ی بالایی می فرستد.

Decapsulation چیست؟

به کم شدن header هر لایه و تحویل دادن آن به لایه ی بالاییdecapsulationگفته می شود.

وظایف لایه های OSI

لایه application

نزدیک ترین لایه به کاربر می باشد و همیشه در خواست در این لایه انجام می گیرد یعنی نقطه ی شروع از application   است. برای مثال چک کردن  فرستادن ایمیل در این لایه انجام می گیرد.

پروتکل هایی که در این لایه هستند عبارتند از  http و https ,برای دانلود کردن و آپلود کردن FTP, برای فرستادن ایمیل smtp وimap4 است.

Load شدن در Inbox همان pop3 می باشد.

وقتی که در خواست ایجاد شد به لایه ی  presentation  می رسد.
لایه presentation

کار اصلی که در این لایه انجام می گیرد مشخص کردن format  دیتایی است که دریافت و یا ارسال می گردد.

برای مثال زمانی که http را انتخاب می کنیم مشخص می کنیم که به دنبال صفحاتی هستیم که asp یا php یا html نوشته شده است.

یا زمانی که داریم دانلود می کنیم داریم مشخص می کنیم که به دنبال صفحاتی هستیم که با پسوند rar و pdf و غیره می باشند.

2 نکته ی مهم در لایه ی Presentation

  1. هر زمان که data را کد گذاری می کنیم (encryption) در حقیقت  در داخل این لایه این کار را انجام می دهیم که کد گذاری ها دارای الگوریتم ها ی متفاوتی می باشد.اما نکته ی قابل توجه این است که الگوریتمی که انتخاب شده است با الگوریتم انتخاب شده در طرف مقابل باید یکسان باشد.
  2. compression که همان فشرده سازی است اینکه با چه فرمتی اطلاعات را zip کنیم و طرف مقابل با چه فرمتی اطلاعات راuncompress کند .

لایه session

کلیه ی هماهنگی ها قبل از ایجاد  یک ارتباط در این لایه انجام می گیرد. مخصوصا در خصوص پروتکل های انتخاب شده. قبل از ایجاد یک ارتباط در لایه ی مبدا و مقصد در لایه ی session یک ارتباط بر قرار می شود که در چند چیز با یکدیگر به تفاهم می رسند.

نکته در سه لایه ی بالا header ندارند و تنها در آنها  data تشکیل می گردد.

در مورد ارتباطاتی که در شبکه موجود است باید به چند نکته توجه کرد:

در شبکه دو نوع ارتباط موجود است مطمئن یا reliable – غیر مطمئن یا unreliable

ارتباط مطمئن  (reliable)

فرض کنیم که دو pc می خواهند برای هم اطلاعات بفرستند  در این حالت فرستنده خیلی برای آن مهم است که اطلاعات به دست گیرنده برسد.

زمانی که فرستنده packet را می فرستد  گیرنده باید به فرستنده خبر دهد که packet به دست آن رسیده است.که به این خبر  acknowledge گفته می شود که به معنای تایید کردن می باشد.

حال نوع connection type توسط پروتکلی که  ما انتخاب کرده ایم مشخص می شود.در داخل پروتکل ها به صورت Default مشخص شده است که مطمئن هستند یا خیر.

حال ممکن است که این سوال پیش بیاید که کدام یک از connection type ها مطمئن هستند و کدام یک نامطمئن هستند.

این بستگی دارد  به کاربرد آن برای مثال در ویدئو کنفرانس  نیازی به ارتباط امن نیست بنابر این برای صوت و ویدئو از ارتباط نا امن استفاده می شود. ولی برای ایمیل از ارتباط امن استفاده می شود.

Port چیست؟

به درگاه ورود و خروج اطلاعات port گفته می شود.در واقع دو نوع پورت داریم :

پورت های فیزیکال و پورت های لاجیکال.

پورت های فیزیکال پورت هایی هستند که قابل دیدن هستند. ولی پورت های لاجیکال قابل مشاهده نیستند و در واقع درOS قرار دارند. و برای ورود و خروج اطلاعات می باشند.

درواقع دو نوع پورت  لاجیکال (logical) داریم.

پورت های udp  و پورت های tcp

پورت های tcp همان پورت های reliable هستند و پورت های پورت های udp همان پورت های unreliable هستند.

همه ی نود هایی که در شبکه هستند 1 تا 65535 پورت udp  و1تا 65535 پورت tcp دارند.

طبق استاندارد از پورت 1 تا پورت 1024 برای server ها رزرو شده است چه udp  و چه tcp

وقتی که data تشکیل شد ابتدا باید از پورت لاجیکال خارج شود سپس از پورت فیزیکال ولی در قسمت گیرنده ابتدا از فیزیکال وارد می شود سپس از لاجیکال وارد می گردد.در داخل os باید پورتی وجود داشته باشد تا data  را بتواند دریافت کند.

برای مثال فرض کنید که یک webserver    داریم پروتکلی که باید web  را ارائه دهد باید پورت 80 آن باز بوده و در حالت listeningقرار دارد.

که اگر درخواستی وارد شد بتواند از طریق آن پورت آن را دریافت کند. در قسمت کلاینت یک پورت به صورت random باز می شود.که این پورت بین 1024 تا 65535 می باشد باز می شود تا data از طریق آن بتواند عبور کند.
لایه Transport

در header لایه ی 4 source port  و اینکه به دنبال چه پورتی می گردیم تعریف شده است.

برای دیدن پورت های باز در سیستم باید در قسمت cmd تایپ شود netstat

در این زمان state 3 حالت دارد:

listening: زمانی که server منتظر یک درخواست است اما پورت هنوز بسته است.

Established  (برقرار): به این معنی است که ارتباط برقرار شده است.

Time waiting: درخواستی داریم منتظر جواب هستیم اما پورت هنوز بسته است.

flow control: در واقع همان کنترل جریان می باشد.

هر زمان که فرستنده شروع به فرستادن data کند و این کار را تند تند انجام دهد اما گیرنده نتواند آن process را انجام دهد lost data را داریم در واقع  اطلاعات از بین می رود.پس باید طبق یک استانداردی فرستنده و گیرنده توافق کنند که این اطلاعات از بین نرود.

برای مثال گیرنده به فرستنده می گوید 2 تا packet که فرستادی صبر کن تا من process را انجام دهم process که تمام شد دوباره 2 تا packet بفرست.

2 تا مکانیزم در کنترل جریان وجود دارد که تقریبا یکی از آنها منسوخ شده است.

اولین روش همان ready و notready می باشد.

در این روش فرستنده به گیرنده یک  سیگنال می فرستاد که اسم آن ready بود اگر که گیرنده آمادگی دریافت را داشت یک سیگنال به نام ready  را به فرستنده می فرستاد .و فرستنده شروع به فرستادن data می کرد اما اگر گیرنده بافرش پر می شد یک سیگنال به نام not ready می فرستاد تا دیگر فرستنده اطلاعاتی را نفرستد.

مشکلی که در این روش وجود دارد delay می باشد زمانی که گیرنده سیگنال not ready را می فرستد تا زمانی که این سیگنال به فرستنده برسد  فرستنده چند packet دیگر را ارسال کرده است. وتازه فرستنده سیگنال not ready را دریافت کرده است در این صورت اطلاعات پایانی از بین می رود.

مکانیزم دیگری که وجود دارد windowing می باشد. در این روش قبل از فرستاده شدن data فرستنده و گیرنده  بر سر حجم packet با یکدیگر تفاهم می کنند.

 

CONNECTION  MULTI PLEXING

ممکن است که یک سرور هم زمان چندین سرویس را ارئه دهد و یک کلاینت نیز به صورت هم زمان چندین درخواست داشته باشد. در این صورت کار تفکیک کردن این درخواست ها بر عهده ی کیست؟

این کار برعهده ی لایه ی 4 است. لایه ی 4 این درخواست ها را با شماره ی  پورت ها انجام می دهد.

Pdu چیست؟

به data که در هر لایه است به همراه header آن لایه pdu گفته می شود.

PDU لایه 4 چیست؟

pdu  موجود  در لایه 4 تولید می شود در اصطلاح segment  گفته می شود.
لایه network

subnet آدرس های مبدا و مقصد و تشخیص مسیر لازم پروتکل های IP , IPX در این لایه استفاده می گردند.

IPv4:

طول این ip 32  بیت می باشد که هر 8 بیت توسط یک . (نقطه) هم جدا شده اند.

مانند 192.168.110.1  به طور کلی در دنیا 2 به توان 32 تا ipv4 وجود دارد.

در اوایل که ipv4 را ایجاد کردند جمعیت جهان به این اندازه نبود  و اینترنت به این اندازه گسترده نبود  و ipv4 جوابگوی نیاز ها بود  و کفایت می کرد اما با گسترش جمعیت از سال 1997 با تشکیل کمیته ای به این نتیجه رسیدند که با گسترش این روند در سال های 2005 تا 2011  با کمبود ip مواجه خواهیم شد از آن زمان به فکر استراتژی های مختلفی بودند  در سال 2003 ipv6 ابداع شد.

مزیت های ipv6 نسبت به ipv4:

  1. طول آن 128 بیت است در واقع 2 به توان 128 ip خواهیم داشت.
  2. به صورت هگزا دسیمال نوشته می شود و ماشین به حالت باینری آن را می خواند.

Ipv4 از لحاظ ساختاری به 2 قسمت تقسیم می شود network id و hostid درون شبکه فقط نود هایی می توانند با یکدیگر  ار تباط برقرار کنند که در قسمت network id کاملا شبیه به یکدیگر می باشند.

Network id: به مشخصه ی شبکه گفته می شود نود هایی که مشخصه ی شبکه آنها مانند یکدیگر می باشد می توانند با یکدیگر ارتباط شبکه ای داشته باشند.

Hostid: مانند اسم کوچک افراد در یک خانواده می باشد مشخصه ی آن نود از شبکه است که در درون شبکه قرار گرفته است. در هیچ شبکه ای 2 نود وجود ندارد که قسمت net و Host یکسان با یکدیگر داشته باشند.

وظیفه ی دیگر لایه ی  network  روتینگ (routing) می باشد.

تعریف router : یک device می باشد که در لایه ی 3 قرار دارد و کار آن routing می باشد

Routingارتباط دادن چندین شبکه به یکدیگر با netid  های متفاوت.

کار دوم router: اتصال دادن توپولوژی های مختلف به یکدیگر  می باشد.

سوئیچ لایه ی3:

اگر کسی بگوید که سوئیچی دارم که در لایه ی 3 کار می کند به این منظور است که آن سوئیچ کار لایه ی 3 را انجام می دهد.

در واقع کار logical address و routing را انجام می دهد.

حالا ممکن است این سوال پیش می آید که فرق سوئیچ لایه ی3 با router چیست؟

باید به این نکته توجه کرد که پورت های سوئیچ لایه ی 3 همه اترنت rj45 هستند و هیج سوئیچی پیدا نمی شود که rj11 به آن بخورد اما router از همه نوع پورت پشتیبانی می کند.

به طور کلی سوئیچینگ برای داخل شبکه می باشد اما router برای اتصال شبکه ی داخلی به یک شبکه ی دیگر می باشد. در واقعrouter  کار ان wan connectivity می باشد . اما lan connectivity می باشد.

pdu لایه ی 3 چیست؟

به pdu  در لایه 3  packet یا data gram گفته می شود.
لایه datalink

پروتکل های فیزیکی در این لایه به داده اضافه خواهند شد. در این لایه نوع شبکه و وضعیت بسته های اطلاعاتی (Packet) نیز تعیین می گردند. وظیفه های این لایه عبارتند از :

  • انتقال مطمئن داده از طریق محیط انتقال
  • آدرس دهی فیزیکی و یا سخت افزاری ( MAC)

همه ی device های شبکه یک logical address و یک physical address دارند. Logical address آدرسی است که آن را مامشخص می کنیم.

اما  همه ی device  ها یک آدرس هم برای خودشان دارند و آن آدرس physical می باشد.

آدرس physical در تکنولوژی های مختلف متفاوت می باشد  برای مثال در تکنولوژی  اترنت باید توپولوژی star باشد کابلtwistedpair استفاده شود و کارت شبکه اترنت استفاده شود و از connection rj45  استفاده شود اگر تکنولو ژی ما اترنت باشد اسم physical address ما mac می باشد.

برای دیدن mak باید در run تایپ شود cmd  و در صفحه ای که باز می کند نوشته شود ipconfig /all  وقتی این دستور را می زنیم در قسمتی نوشته شده است physical address که روبه روی آن یکسری کاراکتر نوشته شده است. که 12 کاراکتر می باشد که با خط تیره از یکدیگر جدا شده اند. که به صورت هگزا دسیمال می باشد که روی هم رفته 48 بیت می باشند  در واقع هر کاراکتر  یک نیبل می باشد.

Mac address در کل جهان unique  می باشد  از این 48 بیت  24 بیت اول آن را شرکت سازنده  مشخص می کند و 24 بیت بعدی را  سازمان ieee  که تمام استاندارد های مخابرات الکترونیک و سبکه را صادر می کند می باشد.

Mac address یک چیپست بر روی کارت شبکه است که قابل تغییر می باشد.

تعریف mac address

یک آدرس physical داخل تکنولوژِی اترنت است  طول آدرس آن 48 بیت می باشد و به صورت هگزا دسیمال است 24 بیت اول آن متعلق به شرکت سازنده یآن و 24 بیت بعدی متعلق به سازمان IEEE می باشد. که این آدرس کاملا منحصر به فرد و قابل تغییر می باشد. برای تغییر دادن mac باید آدرس زیر طی شود.

1-بر روی کامپیوتر کلیک راست شود

2-manage

3-device manager

4-روی کارت شبکه کلیک راست کرده

5-propertise

6-advanced

7-network address

سپس آدرسی را که می خواهیم می دهیم.

تفاوت موجود در physical address و logical address:

Physical address بر اساس تکنولوژی ها ی مختلف متفاوت می باشد  برای مثال در شبکه ی اترنت فیزیکال آدرس macمی باشد.

سوالی که پیش می آید این است که sourcemac  را داریم  حالا destination mac  را چگونه پیدا کنیم؟

پروتکلی به نام arp داریم که مخفف  address resolution protocol  می باشد.

که این پروتکل بر اساس  destination ip برای ما destination mac را به دست می آورد.

پروتکل  arp در لایه ی 3 run می شود  برای کمک به لایه ی 2  در این حالت mac address    کامپیوتر هایی که ارتباط با آنها برقرار شده است cache می شود.

کاربرد cache  در شبکه:

هر کاری که در شبکه انجام می دهیم cache می شود  تا اگر نخواستیم آن کار را مجددا  انجام ندهیم از روی هارد خودمان جواب بگیریم. دیگر نیازی نیست تا آن کار را داخل شبکه انجام دهیم

برای مثال یک بار با pc1 ارتباط برقرار کردیم و mac آن را به دست آوردیم  برای یک ارتباط دوم دیگر نیازی نیست  که arp  اجرا شود از روی data خود مک مقصد را به دست می آوریم.

برای دیدن cache arp باید در cmd تایپ شود arp –a

برای پاک کردن cache arp باید در cmd تایپ شود arp –d

وظیفه ی دیگر لایه ی دو Error checking یا error detection می باشد.

pdu که در لایه ی 2 قرار دارد چیست؟

به Pdu که در لایه ی دوم قرار دارد frame گفته می شود.
لایه physical

بعد از اتمام کار لایه ی 2 حالا نوبت به انتقال data می رسد  حالا  data که به صورت 1,0  می باشد باید به صورت قابل فهم برایmedia در بیاید.که کار لایه ی physical می باشد.

مدیا ممکن است که کابل مسی باشد در نتیجه باید تبدیل شود به سیگنال الکتریکی و ممکن است که مدیا فیبر نوری باشد در نتیجه باید تبدیل شود به سیگنال نوری.

و اگر که wireless باشد باید تبدیل شود به سیگنال رادیویی  و طرف مقابل که این data  را تحویل می گیرد باید برعکس این کار را انجام دهد.

حالا باید در نظر گرفت که طرف مقابل از کجا باید بفهمد که محیط بر روی data تاثیر گذار بوده یا خیر اطلاعات صحیح انتقال پیدا کرده است  یا خیر؟

لایه ی 2 بعد از قرار دادن physical address  از یک فرمول به نام crc استفاده می کند برای مثال اگر x+y=z باشد

اگر x و y معلوم باشد  و در فرمول قرار دهیم در این صورت z  را به دست می آوریم . در crc نیز به همین صورت می باشد.

در این فرمول معلوم ها همان header ها هستند که در فرمول crc  در این قسمت معلوم ها را می گذاریم که خروجی این فرمول  fcsیا همان checksum می شود.که این checksum به کل دیتایی که داریم اضافه می شود.

در قسمت گیرنده بعد از تبدیل سیگنال fcs را جدا کرده  و کل data را    در crc قرار می دهد  اگر خروجی که ایجاد می شود در قسمت گیرنده با fcs که جدا شده است یکسان بود به این مفهوم است که محیط noise نداشته است و اطلاعات از بین نرفته وpacket   سالم است.

نام دیگر fcs  همان trailer است.

اگر خطایی رخ داده باشد  ونوع ارتباط امن باشد در این صورت  باید این packet دوباره ارسال گردد. و اگر که نوع  ارتباط نا امن باشد در این صورت packet کلا از بین می رود.

حال می خواهیم روندی را که یک data در لایه ها طی می کند از اول تا انتها بررسی کنیم.

فرض کنید که پشت pc خود نشسته اید و ایمیل خود را باز کرده اید و می خواهیم ایمیلی را ارسال کنیم از لایه ی application وارد لایه ی presentation می شویم  در این قسمت فرمت فایل ارسالی مشخص می شود.

در این لایه ایمیل کد گذاری می شود  سپس وارد لایه ی session می شویم.

آیا  احتیاج به authentication داریم یا خیر  اگر داشته باشیم در این قسمت انجام می شود  و از طرف دیگر بر سر پروتکل ارسالی و دریافتی  تفاهم می شود  که برای کار ما tcp/ip می باشد.

در قسمت بعدی به لایه ی transport می رویم  در این قسمت یک عدد تصادفی بین 1024 تا 65535  مثلا 1050

اما پورت destination  25 tcp می باشد. در این قسمت segment  تشکیل شده است و بعد به لایه ی network می رویم .

Ip ما در این قسمت 192.168.1.50 می باشد و destination ip هم مشخص می گردد.

در این قسمت packet تشکیل می گردد و در اینجا پروتکل arp اجرا می شود  تا بتوانیم physical address طرف مقابل را به دست آوریم.

Destination macو source mac    به packet اضافه می شود.

سپس به لایه ی دو می رویم. کل data داخل crc  قرار گرفته و  fcs نیز به آن اضافه می شود.

دراین مرحله فریم تشکیل می شود و به لایه ی physical می رویم که در این مرحله سیگنال دیجیتال به آنالوگ تبدیل می شود.

در قسمت گیرنده:

ابتدا در لایه ی1  سیگنال آنالوگ به دیجیتال تبدیل می شود که به فریم برسد در نتیجه فریم به datalink میرود ابتدا fcs جدا می شود کل اطلاعات داخل crc قرار می گیرد  اگراین  دو برابر باشد در واقع اطلاعات سالم است.

لایه ی datalink به دنبال header خود می رود که آیا destination –physical که دراینجا قرار گرفته است pc من است . در این حالتdecapsulation انجام می شود و frame را تبدیل به packet می کند و به لایه ی network می فرستد.

لایه ی 3 header مربوط به خود را چک می کند که آیا ip ثبت شده  ip من است یا خیر. اگر درست باشد decapsulation انجام می دهد و segment را به لایه ی 4 می دهد. لایه ی 4  هدر خود را چک می کند که آیا پورتی که set شده است پورت باز من است یا خیر  اگر باز باشد decapsulation انجام می دهد در این حالت data به لایه ی 5 همان session می رود.

اگر در این حالت از لحاظ پروتکل و authentication  درست بود به لایه 6 همان presentation می رسد و اگر احتیاج به کد گشایی باشد decompress انجام می دهد.

.

منبع : scipost.ir

آموزش network – قسمت پنجم

آموزش network – قسمت پنجم

تفاوت های مابین cat5 و cat6

از جمله تفاوت های مابین کابل های cat5  و cat6 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. در کابل های cat6  بین هر دو زوج سیم فویل قرار داده شده است تا امر نویز گیری بهتر انجام گیرد.
  2. در کابل های cat6 قطر کابل افزایش پیدا کرده است.
  3. افت ولتاژ cat6 تا حد چشم گیری پایین تراز cat5 می باشد.
  4. این نوع کابل ها در واقع cat6 برای مسافت های طولانی بهتر است.

UTP ساده ترین ، ارزانترین و در عین حال سریعترین رسانه ارتباطی برای کاربران خانگی و اداری می باشد. نازک و صدمه پذیر است و هم چنین نویزهای الکترومغناطیسی روی آن تاثیر منفی می گذارند استفاده از غلاف محافظ هزینه را افزایش می دهد.

shield twisted pair) STP)

دور تا دور آن یک shild فلزی قرار می گیرد  برای جلوگیری کردن از noise الکترو مغناطیس  و crosstalk

Crosstalk چیست؟

زمانی که از یک سیستم یک جریانی عبور می کند یک خاصیت ارتقایی در آن به وجود می آید این خاصیت ارتقایی بر روی سیستمی که در نزدیکی  این خاصیت ارتقایی وجود دارد تغییراتی را ایجاد می کند.
STP در مقابل نویز مقاومت بیشتری دارد اما نیاز به صرف هزینه بیشتری دارد عموما برای ارتباطات با فواصل بسیار کوتاه ولی با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

foile twisted pair) FTP) 

 

FTP Cable

کابلهای FTP  (زوج سيم بهم تابيده زرورق دار ) شکل پيشرفته UTP مي باشند , که دارای فن آوری پوشش ترکيب شده است و سرتاسر آن با يک مغزی فلزی سرتاسری يا زرورق پوشانده شده است.

shield foile twisted pair) SFTP)

 

SFTP Cable

شركت های بزرگ در شبكه LAN، كابل CAT6 از نوع UTP را برای مسافت های زیر 100 متر و برای بالاتر از 100 متر از نوع SFTP استفاده می کنند.

مزايای کابل های بهم تابيده

سادگی و نصب آسان انعطاف پذيری مناسب دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابيده می گردند

معايب کابل های بهم تابيده : تضعيف فرکانس بدون استفاده از تکرارکننده ها ، قادر به حمل سيگنال در مسافت های طولانی نمی باشند. پايين بودن پهنای باند بدليل پذيرش پارازيت در محيط های الکتريکی سنگين بخدمت گرفته نمی شوند. کانکتور استاندارد برای کابل های UTP ، از نوع RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زيادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر يک از پين های کانکتور فوق می بايست بدرستی پيکربندی گردند.

کابل های فیبر نوری

 

Optic Fiber Cable

جنس این کابل ها از شیشه می باشد پس رسانای نور می باشند در نتیجه دیگر  نویز نداریم. در این صورت طول بیشتری را می توانیم  ساپورت کنیم  قاعدتا در این حالت فاصله ی یک  node با  node دیگر بیشتر از 100 متر می باشد.

مزایای این نوع کابل ها: امنیت بیشتری را دارند زیرا noise  موجود نمی باشد.پهنای باند و سرعت انتقال اطلاعات نیز بالاتر است.

اگر بخواهیم بین دو نقطه که از یکدیگر فاصله ی دوری دارند ارتباط برقرار کنیم و به دنبال پهنای باند بالایی هستیم و امنیت بالاتر  بنابر این نباید از کابل های مسی استفاده کنیم  و به سراغ  کابل های فیبر نوری می رویم  اما دو نقص در کابل های فیبر نسبت به کابل های مسی موجود است.

  1. قیمت کابل های فیبر نوری نسبت به کابل های مسی بیشتر است.
  2. انعطاف پذیری

 

تفاوت کابل ها

Single mode

در واحد زمان یک سیگنال را از خودش عبور می دهد و این باعث می شود که طول بیشتری را ساپورت کند.در مدل single modeنور به صورت مستقیم به درون هسته ی مرکزی تابیده می شود.

Multimode

در واحد زمان چندین سیگنال را از خودش عبور می دهد و فاصله ای را که support می کنند نسبت به singlemode ها کمتر است.

انواع single mode

8 میکرون و 9 میکرون می باشد. برای افزایش طول کابل باید از یک تقویت کننده به نام EDFA استفاده کنیم.

انواع multimode

62.5 میکرون ,  و 50میکرون می باشد. Single mode ها  گران تر از multi mode ها هستند و معمولا برای محیط های outdoor  استفاده می شوند.

انواع multi mode ها و single mode ها

 

Anti rodent

(ضد جونده)

Anti wather (ضد آب)

Armed  (مسلح)

نکته قابل توجه این است که فیبر های نوری به هیچ طریقی قطع نمی شوند البته اگر از آنها در محیطی مناسب استفاده شده باشد.و معمولا قطعی در فیبر به دلیل خرابی در پورت می باشد.به پورتی که بر روی سوئیچ ها می باشد و فیبر نوری را ساپورت می کند SFPگفته می شود.قبلا پورتی به نام GBic وجود داشت اگر سوئیچ پورت فیبر نداشت باید از یک connector  استفاده کنیم که از یک طرفبه فیبر نوری متصل می شود و نتیجه ی این convert کابل مسی می باشد. در واقع همان Ethernet را به ما می دهد.اما قیمت این convert خیلی زیاد می شد.در هنگام قطعی باید ابتدا پورتی که فیبر به آن متصل شده است را چک کنیم آیا این port  خاموش است یا خیر ماژول سوخته است یا سالم است.

مورد بعدی که در فیبر نوری مهم است طول موج نور می باشد خیلی از وقت ها سوئیچ تهیه می کنیم و زمانی که فیبر را به آن متصل می کنیم ماژول می سوزد.باید در مورد ماژول این را در نظر بگیریم که تا چه طول موجی را support می کند وگر نه می سوزد.

اگر در دو سر فیبر نوری connector وجود داشته باشد به آن patch cord می گویند.

پیگتیل

کابلهای آماده ای هستند که از یک سمت کانکتور فیبر در کارخانه وصل شده است و در داخل پچپنل به سر یکی از کابلهای لخت شده فیبر فیوژن می شود.

با توجه به روش distribution  نور در داخل فیبر نوری که در فیبر های single mode به صورت مستقیم انجام می پذیرد نیاز است فیبر های  از این نوع بیشتر از اندازه استاندارد تعییین شده  برای کابل خمش پیدا نکند.

تعریف لایه محافظ loose-tube

در برخی از انواع فیبر نوری با توجه به اینکه تا حد امکان باید از  از خمیدگی بیش از حد هسته ی مرکزی  فیرنوری جلوگیری نماییم در لایه های محافظ فیبر از یک پوسته که دردرون آن یک نوع ژل مایع وجود دارد استفاده می شود.

این لایه اجازه می دهد که هسته ی مرکزی حد فاصل جدار در برگیرنده ژل معلق باشد  و در هنگام خمش با حرکت دادن کابل از فشار به هسته ی مرکزی جلوگیری می کند.

تعریف لایه ی محافظ tight buffered

درون برخی از مدل های فیبر نوری  از یک لایه ی محافظ که رشته های باریک نخ نایلونی است استفاده می شود. این نخ های بسیار نازک نایلونی نیز محیطی مناسب را برای هسته ی داخلی فیبر ایجادمی کند.که امکان خمش فیبر بدون آسیب را در این منطقه ایجاد می کند.

به طور کلی فیبر های نوری به سه دسته ی اصلی تقسیم میشوند که عبارتند از :

Interconnect cables

Distribution cables

Breakout cables

کابل های interconnect

برای ارتباط تجهیزات با یکدیگر ارتباط دارند.امکان خمش آن بسیار زیاد  و رویه ی آن پلاستیک نرم می باشد.

این کابل ها معمولا درون rack برای انتقال patch panel با switch به کار می رود  و یا برای اتصال کامپیوتر های مجهز به کارت شبکه ی فیبر نوری با تجهیزات شبکه به کار میرود این نوع فیبر دارای دو رشته کنار هم می باشد که یکی از آنها برای ارسال و دیگری برای دریافت کاربرد دارد.

کابل های :distribution

برای ارتباط درون ساختمان از محل ورود کابل های backbone به ساختمان تا محل قرار گیری  تجهیزات اتصال مانند switch ها درrack استفاده می شوند  این نوع فیبر دارای توانایی خمش کمتری نسبت به

کابل های نوع قبل می باشد و تعداد زوج فیبر های درون آن زیاد است

کابل های breakout

در این نوع فیبر که مدل ها و تعداد هسته فیبر های درونی آن متفاوت می باشد امکان خم کردن کابل وجود ندارد. این نوع کابل دارای تعداد زیادی زوج فیبر می باشد که برای مسیر های طولانی  و ارتباط بین مجموعه های اطلاعاتی کاربرد دارد.

مدل های مختلف آن برای زیر خاک یا برای زیر آب  دریا و دریاچه ها طراحی می شوند . رو به ضخیم و مقاوم و لایه های متعدد ازمشخصات اصلی این نوع کابل می باشد.

در قسمت وسطی کابل یک هسته غیر قابل انعطاف وجود دارد که فیبر های انتقال اطلاعات در پوشش های جدا از هم به صورت موازی کنار آن قرار دارند . این قسمت جلوی خمش کابل را می گیرد و از ایجاد شکستگی در آن جلوگیری می کند.

زیر پوشش پلاستیکی کابل یک قسمت فلزی بسیار سخت قرار دارد که به آن mechanical گفته می شود. مشخصات این قسمت که گویای مقدار مقاومت آن در مقابل فشار های جانبی  به کابل است متنوع بوده  و از این بابت بسته به کارائی که هر نوع کابل دارد.

استاندارد اتصالات کابلها در شبکه

استاندارد هایی که در مورد اتصالات کابل ها در شبکه وجود دارد EIA/TIA 568 B   و  EIA/TIA 568 A  می باشد.

آموزش تصویری ساختن کابل شبکه

دونوع patch cable  داریم

Straight

سوکت سر و ته سیم  از یک استاندارد استفاده شده است

(Cross (cross-over

در یک طرف استاندارد نوع A  و در طرف دیگر استاندارد نوع B  استفاده شده است .

 

 چه زمانی از cross و چه زمانی از straight استفاده می شود.؟

برای پاسخ به این سوال باید اجزای شبکه را لیست کنیم

 

PC به PC cross
PC به SWITCH straight
PC به ROUTER cross
SWITCH به SWITCH cross
SWITCH بهROUTER straight
ROUTER به ROUTER cross

 

استاندارد MEDIX

استاندارد جدیدی می باشد که خودش send و recive را عوض می کند و دیگر فرقی ندارد که کابل ها cross باشند یا straight

برای چک کردن کابل از وسیله ای به نام lan tester   استفاده می کنند.

 

POE چیست؟

Poe مخفف power over Ethernet است .یک سری از device ها داخل شبکه هستند که برای تامین منبع تغذیه خود احتیاج به ولتاژdc دارند (48v) و اگر بخواهیم برق را برای  این device  ها فراهم کنیم باید یک  آداپتور بخریم اما اگر سوئیچ ما POE  ساپورت باشد ما می توانیم زمانی که کابل شبکه به این  DEVICE می زنیم برق آن را از طریق سوئیچ برایش SUPPORT کنیم.

 

منبع : scipost.ir

آموزش network – قسمت چهارم

آموزش network – قسمت چهارم

یک پروژه از کجا آغاز می شود و به کجا ختم می شود؟

اگر که بخواهیم یک پروژه را راه اندازی کنیم از RFP شروع شده و به WBS ختم می شود.

RFP (request for proposal) در واقع همان درخواست برای پیشنهاد می باشد.

LOM (list of material) لیستی که حاوی موارد مورد نیاز ما می باشد.

LOP (list of price) لیستی که حاوی قیمت ها می باشد.

WBS (work breack scheduel) زمانبندی کار می باشد.

.

بستر passive و active در شبکه

اولین قدم در اجرای یک شبکه بستر passive آن می باشد. داخل شبکه دو اصطلاح وجود دارد.
1. Passive: بستر سخت افزاری شبکه را گویند.
2. Active: بحث سرویس دهی درون شبکه را گویند.
حال باید این موضوع را در نظر بگیریم که در بستر passive چه چیز هایی را لازم داریم؟
فرض کنید می خواهیم که یک شبکه ی star را داشته باشیم.
اولین چیزی که خیلی مهم است این است که سوئیچ یا hub که انتخاب کرده ایم چند پورت داشته باشد و مهمترین آیتم در این قسمت، تعداد node ها می باشد.
دومین سوالی که پیش می آید این است که در هر طبقه چند Node داریم که بتوانیم با توجه به آنها سوئیچ مورد نظر خود را انتخاب کنیم.
نکته قابل توجه این است که کابل های twisted حداکثر فاصله ای را که support می کنند، 100 متر می باشد.
در واقع فاصله ی pc تا سوئیچ نباید بیشتر از 100 متر باشد زیرا در این صورت ایجاد مقاومت می کند و باعث می شود که اطلاعات از بین برود.
مرحله ی بعدی این است که در داخل هر طبقه مشخص کنیم که سوئیچ را باید در کجا قرار دهیم پس باید از تمام pc ها یک کابل تا سوئیچ بکشیم. در اینجا احتیاج داریم تا متراژ کابل را محاسبه کنیم.
که براساس نقشه ی اتوکد ساختمان می توان آن را مشخص کرد.
در مرحله ی بعدی برای قرار دادن سوئیچ در جای مناسب از وسیله ای به نام RACK استفاده کنیم.

.
انواع کابل ها
کابل ها به دو دسته تقسیم می شوند:
1-کابل های cooper (مسی) که این نوع کابل ها به دو دسته ی twisted pair وcoaxial تقسم بندی می شوند.
دو مزیت کابل های مسی:
1. انعطاف پذیری زیادی دارند
2. ارزان هستند.
2-کابل های fiber optic یا فیبر نوری

.

کابل کواکسیال Coaxial Cable

این نوع کابل امروزه به عنوان بیشترین کابل استفاده شده در شبکه ها به حساب می آید و يکی از مهمترين محيط های انتقال در مخابرات کابل کواکسيال و يا هم محور می باشد و دلایل زیادی برای استفاده وسیع از آن وجود دارد. کابل coaxial تقریبا گران، سبک، انعطاف پذیر و برای کار کردن بسیار آسان میباشد. در ساده ترین شکل آن کابل coaxial تشکیل شده است از یک هسته ساخته شده از مس خالص که توسط روکشی پوشیده شده است، یک روکش فلزی توری مانند و یک روکش بیرونی. هسته کابلcoaxial حامل سیگنالهای الکتریکی میباشد که درواقع همان اطلاعات ما را تشکیل میدهد. این هسته سیمی میتواند تک رشته ای یا بصورت چند رشته ای باشد. اگر بصورت تک رشته ای باشد معمولا جنس آن از مس است. هسته توسط یک عایق پوشیده شده است که آن را از توری سیمی موجود در کابل جدا مینماید. توری سیمی زمین مدار میباشد. و سیگنالهای الکترونیکی گذری از هسته را در مقابل noise و crosstalk محافظت مینماید.

.

Crosstalk چیست؟
عبارت است از سیگنالی که به علت عبور جریان از سیمهای اطراف در هسته ایجاد میشود. همواره هسته و توری سیمی باید توسط عایق از همدیگر جدا گردند، در صورتی که در نقطه ای از سیم همدیگر را لمس کنند. کابل اتصال کوتاه شده است و noise به درون سیم مسی هسته راه پیدا میکند که این باعث تخریب اطلاعات میگردد.
کل این مجموعه توسط یک روکش بیرونی غیر هادی که معمولا از پلاستیک یا تفلون ساخته میشود پوشیده میگردد. کابل coaxial مقاومت بیشتری در مقابل افت سیگنال نسبت به کابلهای twisted-pair دارد. به دلیل مقاومت کابل coaxial این کابل انتخاب خوبی برای فاصله های دورتر و سرعتهای بالاتر انتقال اطلاعات توسط دستگاههای ارتباطی میباشند.

.

کابل Coaxial به دو دسته تقسیم می شود:
1-thin net:
اين نوع كابل كواكسيال قابل انعطاف است و قطر آن در حدود 25/0 اينچ مي‌باشد. از آنجا كه Thinnet نرم و انعطاف‌پذير است و كاركردن با آن هم آسان مي‌باشد. تقريباً در تمام شبكه‌ها مي‌تواند مورد استفاده قرارگيرد. در شبكه‌هايي كه از Thinnet استفاده مي‌كنند، كابل مستقيماً به كارت شبكه متصل مي‌شود نوع نازك كابل كواكسيال مي‌تواند سيگنال‌ها را تا فاصلة تقريبي 185 متر (607 فوت) ارسال كند، بدون آن كه تضعيف شوند. سازندگان كابل، در مورد طراحي متفاوت كابل‌ها به توافق رسيده‌اند، كابل Thinnet جزء كابل‌هاي خانوادة RG-58 بوده و داراي امپدانس 50 اهم است. امپدانس، مقاومت سيم در برابر جريان متناوب است.تفاوت اصلي ميان كابل‌هاي خانوادة RG-58 هستة مسي در مركز آنهاست. اين هسته مي‌تواند به صورت يك مفتول يا چند تار به هم تابيده باشد.
2-thick net
اين نوع كابل، كواكسيال انعطاف‌پذير و قطر آن در حدود 5/0 اينچ است. گاهي اوقات به كابل Thicknet اترنت استاندارد نيز گفته مي‌شود. زيرا اولين نوع كابل كواكسيال بود كه در معماري شبكه معروف Ethernen به كار برده شد. هستة مسي اين كابل كواكسيال ضخيم‌تر از نوع نازك آن است. البته اين روزها از اين كابل به ندرت استفاده مي‌شود و در موارد استثناء به عنوان ستون مهرة شبكه به كار مي‌رود .هر چه هستة ضخيم‌تر باشد، سيگنال مي‌تواند مسافت طولاني‌تري را بپيمايد. بنابراين كابل Thicknetنسبت به ‏Thinnet سيگنال‌ها را در مسيرهاي طولاني‌تري هدايت مي‌كند. نوع ضخيم كابل كواكسيال مي‌تواند سيگنال‌ها را بدون تضعيف تا فاصله 500 متر (حدود 1640فوت) انتقال دهد. بنابراين با توجه به قابليت Thicknet در پشتيباني عمل انتقال داده‌ها در مسافت‌هاي طولاني، از آن به عنوان ستون اصلي براي اتصال شبكه‌هاي Thinnet كوچكتر به يكديگر استفاده مي‌شود.براي اتصال شبكه‌هاي كوچك Thinnet به شبكه‌هاي Thicknet از وسيله‌اي به نام ترنسيور استفاده مي‌ شود.
ترنسيور طراحي شده براي Ethernet و Thicknet شامل يك رابط به نام Vampire tap مي‌باشد. اين رابط داراي سوزن‌هايي است كه توسط آنها به هستة كابل متصل مي‌شود.

.
Attenuation چیست؟
به کاهش توانایی سیگنال وقتی در حال عبور از کابل میباشد attenuation گفته می شود. هر چه کابل ضخیم تر باشد مقدار کاهش توان سیگنال در آن کمتراست در نتیجه می توان در کابل هایی با قطر بیشتر سیگنال را در مسافت دورتری انتقال داد.
با توجه به اینکه سیگنالها در هنگام عبور در طول کابل تضعیف می شوند و توان آنها کاهش می یابد. همواره برای انتقال داد ه ها در مسیر های بلند تر از تجهیزاتی به نام repeater استفاده می شود.
برای مثال در کابل thin در هر 185 متر نیاز به یک تقویت کنده سیگنال وجود دارد اما در کابل thick در هر 500 متر باید سیگنال را توسط repeater تقویت کرد.

.
مزایای کابل های کواکسیال :
1-قابلیت اعتماد بالا
2-ظرفیت بالای انتقال حداکثر پهنای باند 300 مگا هرتز
3-دوام و پایداری خوب
4-پایین بودن مخارج نگهداری
5-قابل استفاده در سیستم های آنالوگ و دیجیتال
6-هزینه ی پایین در زمان توسعه
7-پهنای باند نسبتا وسیع که مورد استفاده اکثر سرویس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصویری قرار میگیرد.

.
معایب کابل کواکسیال:
1. مخارج بالای نصب
2. نصب مشکل تر نسبت به کابل های به هم تابیده
3. محدودیت فاصله
4. نیاز به استفاده از عناصر خاص برای انشعابات
5. کانکتور استاندارد برای کابل های کواکسیال

.

Bnc connector

.

Bnc t connector

.

Bnc barel connector

.
کابل های twisted pair
کابل های twisted pair از نظر ساختار کاملا متفاوت از کابلهای دیگر می باشند و در آن به جای انتقال اطلاعات بر روی یک سیم از چند رشته سیم استفاده شده است.
در کابل های twisted pair هر رشته سیم دارای یک روکش رنگی نازک و تمام رشته به همراه هم در پوششی پلاستیکی قرار دارد ولی در بعضی از مدل ها این کابل در لایه های محافظ دیگری نیز قرار دارد.

.
انواع کابل های twisted pair
كابل های UTP یا (unshield twisted pair) معمولا در محیط هایی استفاده می شود که نویز وجود نداشته باشد.
کابل های مسی که از چند رشته به هم تابیده شده، تشکیل شده اند را با نام UTP می شناسند که از انواع مختلفی تشکیل شده است که تفاوت عمده آنها در فرکانس وسرعت انتقال انها می باشد .از كابل های فوق، علاوه بر شبكه های كامپیوتری در سیستم های تلفن نیز استفاده می گردد شش نوع كابل UTP متفاوت وجود داشته كه می توان با توجه به نوع شبكه و اهداف مورد نظر از آنان استفاده نمود. كابل CAT5، متداولترین نوع كابل UTP محسوب می گردد. وقتی که twisted ها را باز می کنیم رشته های به تابیده شده را می بینیم که به دلیل از بین بردن noise می باشد زیرا وقتی که جریان می گذرد شار مغناطیسی ایجاد می کند و بر آیند آنها صفر می شود و باعث می شود که مسافت بیشتری طی شود.

.

انواع كابل های UTP
گروه (CAT1,CAT2,CAT3,CAT4,CAT5,CAT6)
از cat2 تا cat 7 همگی 4 زوج 8 رشته دارند.به غیر ازcat1 که 2 زوج یعنی 4 رشته دارد. و تفاوت آنها در bitrate یعنی سرعت انتقال می باشد.
از كابل های CAT1، به دلیل عدم حمایت ترافیك مناسب، در شبكه های كامپیوتری استفاده نمی گردد. از CAT1 به این دلیل که تنها می تواند صدا را انتقال دهد، در خطوط تلفن استفاده می شود.
از كابل های گروه CAT2 تا CAT7 در شبكه های رایانه ای استفاده می گردد.این کابل ها قادر به حمایت از ترافیك تلفن و شبكه های كامپیوتری می باشند.

گروه سرعت انتقال اطلاعات موارد استفاده
CAT1 حداکثر تا یک مگابیت در ثانیه سیستم های قدیمی تلفن ، و مودم ISDN
CAT2 حداکثر تا چهار مگابیت در ثانیه شبکه های TOKEN RING
CAT3 حداکثر تا ده مگابیت در ثانیه  شبکه های TOKEN RINGو BASE-T
CAT4 حداکثر تا شانزده مگابیت در ثانیه شبکه های TOKEN RING
CAT5 حداکثر تا یکصد مگابیت در ثانیه اترنت ( ده مگابیت در ثانیه )، اترنت سریع ( یکصد مگابیت در ثانیه )

و شبکه های TOKEN RING (شانزده مگابیت در ثانیه)

CAT5e حداکثر  تا یک هزار مگابیت در ثانیه شبکه های Gigabit ethernet
CAT6 حداکثر  تا یک هزار مگابیت در ثانیه شبکه های Gigabit ethernet
CAT7 حداکثر  تا ده هزار مگابیت در ثانیه شبکه های Gigabit ethernet

.

در کابل های cat7 noise به حداقل رسیده و خلوص مس نیز بالا می رود.پر کاربردترین دسته، +Cat 5e است که هم قادر به پشتیبانی از سرعت 100 است و هم سرعت 1000. همان طور که می دانید یکی از مهمترین اصول در طراحی شبکه، به روزرسانی شبکه است. بنابراین اگر هم صاحب پروژه از شما سرعت 100 را در خواست کرد، شما باید از این نوع کابل استفاده کنید تا در آینده، بازهم مقدار زیادی هزینه برای تعویض کابل ها رو دست فرد نگذارد.
در انواع CAT6 و CAT7به این دلیل که قطرکابل بیشتر است کانکتور آنها از نوع RJ45 مخصوص می باشد. به خاطر همین بیشتر بودن قطر، مقاوت این کابل ها کمتر است و به همین دلیل برد آنها هم بیش از 100 متر است.

.

.

منبع : scipost.ir

آموزش network – قسمت سوم

آموزش network – قسمت سوم

توپولوژی RING

این نوع شبکه ها به صورت دایره ای شکل توسط یک مدیا به هم متصل شده اند. Ring به معنای حلقه است و مانند این است که ابتدا و انتهای bus را به هم متصل کنیم.
در این نوع توپولوژی هر کامپیوتر بصورت مستقیم به کامپیوتر بعدی در یک شبکه متصل میشود و بسته ی دیتا از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر عبور می کند تا به مقصد برسد. وقتی کامپیوتری پیام را در یافت می کند ابتدا نشانی مقصد آن را بررسی میکند اگر نشانی پیام با نشانی کامپیوتریکسان باشد کامپیوتر پیام را می پذیرد در غیر اینصورت سیگنال را از نو تولید و پیام را برای کامپیوتر بعدی ارسال می کند.این تولید مجدد سیگنال به شبکه های Ring امکان می دهد که فواصل بزرگتری را نسبت به شبکه های خطی یا bus پوشش دهند.

MAU یا Media Access Unit چیست؟

برای ring یک سوئیچ مخصوص به نام mau ساختند دقیقا از لحاظ ساختاری شبیه سوئیچ است اما از لحاظ ساختار درونی Ring می باشد. در این نوع شبکه ها وظیفه انتقال اطلاعات را بسته ای بنام token بر عهده دارد به همین دلیل به این شبکه token ring نیز گفته می شود.
Token به عنوان یک بسته خالی توسط یکی از کامپیوترهای شبکه به صورت اتوماتیک تولید می شود که این کامپیوترها را پروتکلtokenring بر اساس مشخصه هایی مثل شماره سریال یا آدرس کارت شبکه انتخاب می شود سپس token درون شبکه بصورت حلقوی شروع به حرکت می کند تا جایی که کامپیوتر درخواست ارسال اطلاعات را داشته باشد سپس اطلاعات به همراه آدرس فرستنده و گیرنده درون token قرار داده شده و دوباره token به حرکت خود ادامه میدهد تا به مقصد برسد در مقصد اطلاعات برداشته شده و بسته ای دیگر به token اضافه میشود تا صحت درستی دریافت اطلاعات را برای کامپیوتر فرستنده تایید کند . بسته دوباره در شبکه حرکت کرده تا به مبدا قبلی خود برسد در مبدا بسته بررسی شده و به همراه token حذف می شود . سپس کامپیوتر master دوباره token را تولید کرده و حرکت آن را در شبکه کنترل می کند . فرض کنید که در این ring توپی جا به جا می شود و هر کسی که تصمیم به ارسال اطلاعات دارد این توپ را در اختیار خود می گیرد و شروع به صحبت کردن می کند زمانی که بقیه می خواهند صحبت کنند دنبال توپ می گردند و وقتی که می بینند توپ نیست می فهمند که در اختیار کسی است.
حال این توپ همان ولتاژ درون شبکه های bus را برای ما تداعی می کند. و همان ولتاژ 0/3 ولتی است که روی ring وجود دارد.
با در اختیار گرفتن token در اصل backbone را در اختیار خود گرفته است و ولتاژ را می تواند 5 اهم برساند و زمانی که ارسال اطلاعات pc مربوط، به اتمام رسید ولتاژ به حالت اولیه ی خود باز می گردد و مابقی نیز می توانند اطلاعات را ارسال کنند.

.
حداکثر سرعت در توپولوژی ring چند است؟
حد اکثر سرعت 16mb/s می باشد. در شبکه های ring جهت اتصال دو mau به یکدیگر باید port ring out یک mau را به port ring in – mau دیگر متصل کنیم.
در شبکه ی ring نحوه ی ارسال اطلاعات به صورت half duplex می باشد.و دقیقا کامپیوتر ها به یک backbone متصل هستند و زمانی که یک کامپیوتر در حال ارسال اطلاعات است بقیه ی کامپیوتر ها کاری را انجام نمی دهند.

.
arbitration در توپولوژی ring چیست؟
نوع arbitration که در این نوع شبکه استفاده می شود token ring می باشد.
در این نوع توپولوژی ترتیب اتصال به mau بسیار حائز اهمیت است و pc ها باید به ترتیب mau متصل شوند.
مشکلاتی که در این توپولوژی هستند :
• همه ی آنها halfduplex هستند و همه ی آنها داخل یک collision domain قرار می گیرند.
• اگر در ring اتصالی به وجود آید کل شبکه قطع می شود.
• و پایین بودن سرعت انتقال اطلاعات16bps

.

.
توپولوژی ستاره ای یا star :

در این توپولوژی مانند توپولوژی bus دیگر backbone نداریم بلکه یک device وجود دارد که همه device هایی که قرار است به شبکه متصل شوند را،متمرکز می کند.
اولین device که متمرکز کننده است، hub می باشد. نوع کابلها در این نوع مدیا twisted paire یا زوج های به هم تابیده می باشد که به کابل کانکتوری ای به نام rj-45 که دارای 8 بیت می باشد، متصل می شوند.

Hub های اولیه 4 پورت داشتند اما بعدا به 8 پورت و 16 پورت و 24 پورت ارتقا پیدا کردند.
زمانی که  pc ها را به hub متصل می کنیم باید یک کابل twistedpaire تهیه کرده و دو سر آن را به کانکتور rj-45 متصل نماییم . سپس یک سر کابل، به hub متصل می شود و سر دیگر آن به کارت شبکه کامپیوتر ها. به کارت شبکه هایی که کانکتور های rj-45 را ساپورت می کنند کارت شبکه های Ethernet گفته می شود و بر اساس سرعتی که ساپورت می کنند به کارت شبکه های fast eternet, giga eternet و … دسته بندی می شوند.
تعداد پورت هایی که بر روی hub می باشد باید با تعداد کامپیوتر هایی که قرار است به آن متصل باشند، برابر باشد.
با توجه به ساختار داخلی که در hub قرار دارد متوجه می شویم که یک backbone در آن وجود دارد و تمام این پورت ها به این backbone متصل شده اند یا به عبارت دیگر زمانی که می خواهیم یک pc را به hub متصل کنیم در واقع به صورت توپولوژی bus عمل می کنیم . این ساختار اگر جایی از مدار قطع شود کل پورت های hub قطع می شود.
با توجه به این ساختار اگر یک pc در حین فرستادن اطلاعات بر روی backbone باشد باید بقیه ی pc ها منتظر بمانند تا اینکه pc ای که مشغول فرستادن اطلاعات خود می باشد کارش تمام شود تا بتوانند بقیه ی pc ها به کار خود ادامه دهند.
نحوه ی فرستادن اطلاعات در این قسمت half duplex می باشد.

.
برخی از مشکلاتی که hub آنها را بر طرف می نماید، عبارتند از :
1- قطعی یا خرابی یک pc باعث قطع شدن کل شبکه نمی شود زیرا هنوز مدار قطع نشده و سالم است.
2- برای اضافه کردن یک node دیگر نیازی به محاسبات الکترونیکی نداریم. زیرا یک پورت درون hub است که تمام محاسبات را  به صورت اتوماتیک انجام میدهد. حتی با کم شدن یا اضافه شدن یک node میزان مقاومت کم یا زیاد می شود. این ویژگی در hub نسبت به bus بهتر است .
برای مثال اگر پورتی در درون hub قطع شود تمام پورت ها قطع می شود.
در یک hub تمام پورت ها داخل یک collision هستند. در واقع به صورت hulfduplex کار می کنند.
arbitration در داخل شبکه ی star زمانی که از hub استفاده می شود، csma/cd می باشد.
به دلیل مشکلاتی که hub ها داشتند خیلی زود منسوخ شدند زیرا با گسترش شبکه collision domain ها نیز افزایش پیدا کردند.
فرض کنید که به هر کدام از hub ها تعدادی pc متصل است و هر کدام از آنها در طبقات مختلفی قرار دارند حال اگر این hub ها را به یکدیگر متصل کنیم تمام این hub ها داخل یک collision domain میباشند.
زمانی که یک hub را به hub دیگری متصل می کنیم، به آن لینک اتصال دهنده ی hub ها به یکدیگر uplink گفته می شود.

به دلایل افزایش مشکلات و افزایش collision ها و کاهش پیدا کردن performance دستگاهی به نام bridge ساخته شد.هدف از ساختن bridge جدا کردن collision ها از یکدیگر بود. برای مثال برای اتصال دو hub به یکدیگر از uplink دیگر استفاده نمی شد بلکه از bridge استفاده می شد.
و تفاوت آن با hub در هوشمندی در دستگاه بود.
در واقع می توانست process انجام دهد برای مثال uplink طبقه ی اول به port1 در bridge متصل می شد و uplink هاب دوم به پورت 2 در bridge متصل می شد.
هوشمندی bridge به این دلیل بود که در درون خود یک جدول داشت که مشخص می کرد که هر پورت از bridge که به کدام hub متصل شده است.
زمانی که یک collision در طبقه ی اول رخ می داد در نهایت به پورت 1 در bridge می رسید. و bridge آن collision (ولتاژ ) را به پورت بعدی انتقال نمی داد و collision رخ داده به pc های متصل به hub طبقات بعدی انتقال نمی یافت و این امر باعث افزایش performance شد.
برای حساب کردن collision domain ها باید از فرمول زیر استفاده کرد:
• uplink تعداد-(تعداد hub *تعداد پورت)

.
شبکه های star زمانی که از سوئیچ استفاده می شود بی معنا می باشد زیرا هیچ collision رخ نمی دهد و هر پورت داخل collision domain خودش قرار می گیرد.
ساختار داخلی سوئیچ همانند ماتریس (mesh) می باشد در این ساختار هر پورت برای ارتباط با پورت های دیگر یک مسیر جدا گانه دارد. برای مثال پورت 1 با 3 یک مسیر جدا دارد و پورت 3 با 1 هم یک مسیر دیگر دارد.
در این حالت هر پورت می تواند fullduplex باشد و باعث می شود که performance آن فوق العاده افزایش پیدا کند.
اصطلاحا به ساختار داخل سوئیچ mesh گفته می شود. یعنی هر پورت از سوئیچ برای ارتباط با پورت دیگر یک مسیر جداگانه دارد و داخل یک collision domain قرار دارد.

.
توپولوژی mesh

.

تعریف mesh : هر node از شبکه برای ار تباط با node دیگر بیش از یک راه ارتباطی دارد و به این نوع از توپولوژی، mesh  گفته می شود.

در این توپولوژی هر کامپیوتری مستقیما به کلیه کامپیوترهای شبکه، متصل می شود. مزیت این توپولوژی آن است که هر کامپیوتر با سایر کامپیوتر ها ارتباطی مجزا دارد. بنابراین ، این توپولوژی دارای بالاترین درجه امنیت واطمینان می باشد. اگر یک کابل ارتباطی در این توپولوژی قطع شود ، شبکه همچنان فعال باقی می ماند.

از نقاط ضعف اساسی این توپولوژی آن است که از تعداد زیادی خطوط ارتباطی استفاده می کند، مخصوصا زمانیکه تعداد ایستگاه ها افزایش یابند. به همین جهت این توپولوژی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. برای مثال، در یک شبکه با صد ایستگاه کاری، ایستگاه شماره یک نیازمند به نود و نه می باشد. تعداد کابل های مورد نیاز در این توپولوژی با رابطه N(N-1)/2 محاسبه می شود که در آن N تعداد ایستگاه های شبکه می باشد.

فرض کنید که در طبقه ی اول و دوم و سوم سوئیچ موجود باشد و همه ی کامپیوتر ها در این طبقات به این سوئیچ ها متصل باشند، در این صورت راه ارتباطی سوئیچ  طبقه ی اول با سوئیچ موجود در طبقه ی سوم سوئیچ موجود در طبقه ی دوم می باشد و اگر سوئیچ موجو در طبقه ی دوم خراب شود راه ارتباطی طبقه ی اول و سوم از بین می رود و سوئیچ طبقه ی دوم یک single point of failure  می باشد. کاربرد mesh در واقع برای حذف کردن single point of failure  درشبکه می باشد.

.

کاربرد mesh:

برای حذف کردن single point of failure در شبکه می باشد.

.

تعریف single point of failure:

اگر نقطه ای از شبکه قطع شود و این قطعی بر روی نقاط دیگر شبکه تاثیر گذار باشد در این صورت می توان گفت که single point of failure وجود دارد.

.

Mesh  انواع مختلفی دارد :

Partial mesh: هر Node  از شبکه برای ارتباط با نقاط دیگر بیش از یک راه دارد اما حتما یک راه مستقیم ندارد.

Fullmesh: هر از شبکه برای ارتباط با نود دیگر بیش از یک راه دارد و حتما یک راه مستقیم نیز وجود دارد.

دلیل single point of failure در شبکه این است که در شبکه بخشی وجود دارد به نام available بودن شبکه که آن را با پارامتری به نام sla در نظر می گیرند. (service level agrement)  یعنی آن را با sla می سنجند.

.

SLA چیست؟

Sla (service level agreement) پارامتری استاندارد است که مشخص می کند که شبکه در طول سال چه مدت زمانی میتواند از کار بیافتد.

این پارامتر با درصد مشخص می شود. وقتی که sla  برابر با 99%  باشد در واقع به این معنا می باشد که یک شبکه در طول سال فقط 2 روز حق دارد که در دسترس نباشد. در واقع mesh باعث افزایش درصد available بودن در شبکه می شود.

.

توپولوژی ترکیبی یا hybrid

ترکیبی از دو یا چند توپولوژی مانند باس و استار در یک شبکه را که با هم کار میکنند را hybrid گویند. در حال حاضر یکی از کاربردی ترین توپولوژی های رایج است که در این روش ترکیب روش های کابل کشی موجود برای گسترش و توسعه شبکه و افزایش تعداد کامپیوتر ها استفاده می کند .

.
Segment یا بخش

به هر کدام توپولوژی های star و bus و ring که یکی از بخش های توپولوژی hybrid را تشکیل می دهند یک بخش یا segment گفته می شود.

.
Backbone

به توپولوژی که مابین segment ها ایجاد ارتباط می کند backbone گفته می شود.

.

.

منبع : scipost.ir

 

آموزش network – قسمت دوم

آموزش network – قسمت دوم
arbitration در شبکه چیست؟
به قوانینی که داخل هر توپولوژی اجرا می شود تا (تصادف , تصادم) collision رخ ندهد arbitration گفته می شود.
این collision باعث می شود که اطلاعات از بین برود. وقتی که این اطلاعات از بین رفت برای اینکه این اطلاعات را بسازیم و برای طرف مقابل بفرستیم باید یک پروسه ای را طی کنیم و این روند باعث کاهش performance می شود چون به جای اینکه ما یک بار کاری را انجام دهیم باید 10-15 بار آن کار را انجام دهیم. تا بتوانیم packet را به طرف مقابل بفرستیم.
 .
توپولوژی چیست؟
به نحوه ی چیدمان اجزای شبکه یا الگوی هندسی استفاده شده جهت اتصال کامپیوترها topology گفته می شود. در واقع توپولوژی به معنای چگونگی پیکربندی و ایجاد اتصالات بین دستگاه‌های یک شبکه رایانه‌ای است. به هر ابزار متصل به یک شبکه رایانه‌ای گره (Node) گفته می‌شود که به‌وسیله پیوندها (Link) به همدیگر متصل می‌گردند. در توپولوژی (همبندی) معمولاً نوع كابل مورد استفاده را نیز تعیین میكند. اولین توپولوژی توسط شرکت زیراکس بود به نام bus:
برای انتخاب یک توپولوژی بهینه عوامل زیر باید در نظر گرفته شود :
الف) هزینه
ب) انعطاف پذیری انواع توپولوژی
 .
انواع توپولوژی:
روش خطی یا سری (bus)
روش ستاره ای یا متمرکز (star)
روش حلقه ای (mesh)
روش ترکیبی (hybrid)
 .
توپولوژی bus
در حالت کلی از یک کابل به عنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده می‌شود و تمام کامپیوترهای موجود در شبکه سرویس دهنده (Server)، سرویس گیرنده (Client)  به آن متصل می‌گردند. و سیگنال های اطاعات در طول مسیر کابل ارسال می گردد و تمام کامپیوتر هایی که به آن متصل هستند سیگنال ها را دریافت می نمایند.در این توپولوژی رسانه انتقال بین کلیه کامپیوتر ها مشترک است. توپولوژی BUS از متداولترین توپولوژی هاست که در شبکه های محلی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش کلیهٔ کامپیوترهای متصل به خط، اطلاعات ارسال شده را دریافت می‌کنند ولی فقط کامپیوتری که آدرس بسته اطلاعاتی ارسال شده، متعلق به او است این اطلاعات را ذخیره می‌نماید و بقیهٔ کامپیوترها از بسته صرف‌نظر می‌کنند.برای راه اندازی این آرایش خطی نیاز به کابل کواکسیال داریم و هر سیستم به کمک یک کانکتور به شبکه متصل می شود . ابتدا و انتهای شبکه با ترمیناتور بسته می شود.
.
.
مزایای توپولوژی bus
• کم بودن طول کابل . بدلیل استفاده از یک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپیوترها، در توپولوژی فوق از کابل کمی استفاده می‌شود. موضوع فوق باعث پایین آمدن هزینه نصب و ایجاد تسهیلات لازم در جهت پشتیبانی شبکه خواهد بود.
• ساختار ساده . توپولوژی BUS دارای یک ساختار ساده است. در مدل فوق صرفا” از یک کابل برای انتقال اطلاعات استفاده می‌گردد.
• توسعه آسان . یک کامپیوتر جدید را می‌توان به‌راحتی در نقطه ای ازشبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ایستگاههای بیشتر در یک سگمنت، می‌توان از تقویت کننده هائی به نام Repeater استفاده کرد.
 .
معایب توپولوژی BUS
• مشکل بودن عیب یابی . با اینکه سادگی موجود در تویولوژی BUS امکان بروز اشتباه را کاهش می‌دهند، ولی در صورت بروز خطا کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه‌هائی که از توپولوژی فوق استفاده می‌نمایند ، کنترل شبکه در هر گره دارای مرکزیت نبوده و در صورت بروز خطاء می‌بایست نقاط زیادی به منظور تشخیص خطا بازدید و بررسی گردند.
• ایزوله کردن خطاء مشکل است . در صورتی که یک کامپیوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد، می‌بایست کامپیوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عیب نمود. در موارد خاص می‌توان یک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتی که اشکال در محیط انتقال باشد ، تمام یک سگمنت می‌بایست از شبکه خارج گردد. ضعف عمده این شبکه این است که اگر کابل اصلی که پل ارتباطی بین کامپیوتر های شبکه است ، قطع شود ، کل شبکه از کار خواهد افتاد.در این توپولوژی از کابل کواکسیال استفاده می شود.
• ماهیت تکرارکننده ها . در مواردی که برای توسعه شبکه از تکرارکننده‌ها استفاده می‌گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغییراتی نیز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگیری کابل بیشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است.
اشکال ديگر اين توپولوژي در آن است که هر يک از کامپيوتر ها بايد براي ارسال پيام منتظر فرصت باشد. به عبارت ديگر در اين توپولوژي در هر لحظه فقط يک کامپيوتر مي تواند پيام ارسال کند.يكي ديگر از اشکالهاي اين توپولوژي است که تعداد کامپيوتر هاي واقع در شبکه تاثير معکوس و شديدي بر کارايي شبکه مي گذارد. در صورتي که تعداد کاربران زياد باشد، سرعت شبکه به مقدار قابل توجهي کند مي شود. علت اين امر آن است که در هر لحظه يک کامپيوتر بايد براي ارسال پيام مدت زمان زيادي به انتظار بنشيند. عامل مهم ديگري که بايد در نظر گرفته شود آن است که در صورت آسيب ديدگي کابل شبکه، ارتباط در کل شبکه قطع شود.
 .
نوع media:
 نوع media که در توپولوژی bus استفاده می شود کوآکسیال یا Coaxial است که معمولا برای اتصال آنتن به تلویزیون هم مورد استفاده قرار میگیرد.
 کارت شبکه ای که مورد استفاده قرار می گیردbnc support می باشد.
روی backbone باید یک connectorمتصل شود وpc به آن متصل گردد.

.

Arbitration:

همانطور که گفته شد به قوانینی که داخل هر توپولوژی اجرا می شود تا (تصادف , تصادم) collision رخ ندهد arbitration گفته می شود.
Arbitration که برای توپولوژی bus استفاده می شود csma/cd می باشد.
داخل شبکه ی bus هر pc که می خواهد اطلاعات بفرستد باید backbone را چک کند اگر که ولتاژ صفر بود اطلاعات را می فرستد در غیر این صورت ساکت می نشیند.در واقع هر کامپیوتری که خواست اطلاعات را بفرستد اول backbone را چک می کند اگر در داخل backbone اطلاعات بود صبر می کند. هر کامپیوتری که می خواست اطلاعات ر ارسال کند از اطلاعات یک کپی می گرفت و آن را ارسال می کرد اگر اطلاعات به خودش می رسید در واقع collision رخ نمی داد. ولی اگر اطلاعات به خودش نمی رسید در واقعcollision رخ داده بود.

.

ترمیناتور:

ابتدا و انتهای backbone یک مقاوت قرار می گرفت به نام ترمیناتور و کاربرد آن به این صورت بود وقتی سیگنال به انتهای کابل می رسید توسط این وسیله جذب می شد و از بین می رفت .
اگر 2 کامپیوتر هم زمان اطلاعات بفرستند بر آیند آنها صفر می شود. در واقع collision رخ می دهد.
هر pc در داخل bus اگر بخواهد اطلاعات بفرستد قبل از فرستادن اطلاعات ابتدا backbone را چک می کند و که آیا روی backbone اطلاعات وجود دارد یا نه که این کار بر اساس ولتاژ صورت می گیرد برای مثال اگر ولتاژ بالای صفر بود مشخص می کند که اطلاعات بر روی backbone وجود دارد و اگر صفر بود و یا زیر صفر بود یعنی اطلاعات وجود ندارد.
حال اگر که 2 تا pc همزمان ولتاژ خط را اندازه گرفتند و بر اساس ولتاژ به این نتیجه رسیدند که روی backbone اطلاعات وجود ندارد و تصمیم به ارسال اطلاعات کنند باعث می شود که collision رخ دهد.

.

چگونه از collision با خبر می شویم؟
با استفاده از چیپستی که بر روی کارت شبکه تعبیه شده است و loopback نام دارد. این چیپست هر زمان که اطلاعات را ارسال می کرد یک کپی از آن را برای خودش نگه می داشت اگر بعد از چند ثانیه این اطلاعات را خودش دریافت می کرد.
متوجه می شد که collision رخ نداده است اما اگر آنها را دریافت نمی کرد مشخص می شد که collision رخ داده است.

.

چیپست چیست؟
چیپ به معنی تراشه می باشد. هر تراشه مجموعه ای از آیسی ها است،هر آیسی مجموعه ای از کامپوننت های فعال و غیر فعال الکترونیک می باشد.(مثل ترانزیستور؛خازن)
در این لحظه TDM اجرا می گردد.

.

تکنولوژی TDM چیست وچگونه کار میکند؟

Time Division Multiplexing=TDM

این تکنولوژی برحسب تقسیم بندی زمانی کار میکند.و برای انتقال اطلاعات بر روی زوج سیم از بازه های زمانی بهره میبرد.این تکنولوژی قابلیت انتقال اطلاعات بر روی پورتهای Ethernet و V35و E1 را دارد.
در توپولوژی bus تمام node ها در داخل یک collision domain هستند.
Collision domain:
زمانی که یکی از Node های شبکه برایش collision رخ دهد و این collision روی بقیه تاثیر گذار باشد، اصطلاحاً می گویند که داخل یک collision domain هستند.
برای مثال 2 تا host به یک backbone متصل هستند. زمانی که یک host در حال رد و بدل کردن اطلاعات است host دیگر نمی تواند اطلاعاتی را ردو بدل کند، زیرا در این صورت collision رخ می دهد.
زمانی که node ها همگی داخل یک collision domain هستند به صورت half duplex کار می کنند و نود ها نمی توانند همزمان send–recive باشند و برای اینکه میزان collision ها را کاهش دهیم باید سعی کنیم که collision domain ها را از یکدیگر جدا کنیم.
Half-duplex چیست؟ به device هایی که یا send هستند و یا recive هسند گفته می شود. همزمان نمی توانند رد و بدل اطلاعات را انجام دهند. و این خود باعث کاهش performance می شود.
full-duplex چیست؟ برعکس half duplex می باشد. در واقع در یک لحظه هم send دارند و هم recive دارند.
کابل کشی ِ Bus به دو طریق صورت میگیرد:
1. ضخیم یا Thicknet : در این روش کامپیوترها توسط یک کابل کوچک به کابل اصلی متصل می شوند.
2. نازک یا thinnet : در این روش هر کامپیوتر توسط یک کابل کوچک به کامپیوتر مجاور متصل می شود.

.

.

منبع : scipost.ir

آموزش network – قسمت اول

آموزش network – قسمت اول

اتصال چندین device به یکدیگر به هدف اشتراک گذاری منابع را  گویند.

اجزای تشکیل دهنده ی شبکه

اولین و مهمترین اجزای شبکه  client و server می باشد.

Client: کامپیوتر سرویس گیرنده می باشد که از خدمات شبکه استفاده می کند.
Servers: کامپیوتر سرویس دهنده می باشد خدمات متفاوت را در اختیار دیگر کامپیوتر ها قرار می دهد.
media: یک رسانه برای انتقال اطلاعات، که شامل کابل-کانکتور و تجهیزات ارتباطی است.
share data :اشتراک اطلاعات
share recourses and peripherals :اشتراک امکانات و منابع

انواع شبکه از لحاظ پراکندگی

شبکه ها از لحاظ پراکندگی به 4 دسته تقسیم می شود.

LAN) Local Area Network)  مجموعه ای از DEVICE ها که داخل یک ساختار کاملا بسته به هم متصل هستند وفاصله ی آنها نسبت به هم کم است، گفته می شود.

CAN) Campus Area Network)  مجموعه ای از LAN هایی که به هم متصل می شوند برای یک مجموعه و یک محیط بسته.

MAN) Metropolitan Area Network)  مجموعه ای از LAN های به هم متصل شده، اما در محدوده ی یک شهر می باشند.

 WAN) Wide Area Network) به شبکه هایی گفته می شود که محدودیتی در محیط جغرافیایی نداشته باشند که بزرگترین شبکه ی جهانی WAN است.

 PAN) Personal Area Network) به شبکه های شخصی و خیلی کوچک مثل موبایل گفته می شود.

تقسیم بندی شبکه از لحاظ مدیریت و از لحاظ سرویس دهی

شبکه ها  از لحاظ مدیریت و سرویس دهی به دو دسته تقسیم بندی می شوند.

work group یا peer to peer
domain یا client-server
شبکه ی workgroup یا (peer to peer) به شبکه ای گفته می شود که داخل شبکه کار ها تقسیم نشده است و همه ی اجزای شبکه هم کلاینت (client) هستند و هم سرور (server)

 از مزایای این نوع شبکه می توان نصب و راه اندازی آسان همچنین هزینه ی کم آن را نام برد.

هزینه ی راه اندازی شبکه های workgroup  پایین بوده و هزینه ی مدیریت و نگهداری آن نیز کم می باشد و راه اندازی آن نیز بسیار ساده می باشد.

به طور پیش فرض شبکه ها در ویندوز به صورت Work Group  هستند. برای مشاهده این قسمت ابتدا بر روی My Computer راست کلیک کرده و گزینه ی Propertis را انتخاب کنید.

درصفحه ای که باز می شود گزینه ی change setting را انتخاب کنید.

در صفحه ای که باز می شود یک سری مشخصات می باشد. همانطور که مشاهده می کنید نام کامپیوتر و domain را مشخص کرده است. زیرا در اینجا شبکه از نوع domain می باشد.

 در این قسمت می توانید با کلیک بر روی گزینه ی Change تنظیمات را مشاهده کنید.

6

این شبکه ها به طور استاندارد حداکثر از 10 کامپیوتر تشکیل می شوند. می توانند بیشتر از این تعداد نیز باشند، اما به دلیل مشکلاتی که در مدیریت آنها ایجاد می شود افزایش تعداد کامپیوتر ها در این محیط پیشنهاد نمی گردد.

در شبکه های workgroup  بررسی صحت نام کاربری و میزان دسترسی کاربر authentication به صورت گسسته در کامپیوتر ها صورت می گیرد.

AUTHENTICATION چیست؟

با توجه به اینکه هر کاربری برای کار کردن در شبکه باید خود را به سیستم معرفی کند کامپیوتر در هنگام ورود هر شخص، نام و رمز عبور کاربران را می پرسد و پس از بررسی کردن آن در صورتی که آن فرد در شبکه تعریف شده و شناخته شده باشد درخواست راه یافتن آن به شبکه توسط سیستم پذیرفته می شود که به این کار authentication گفته می شود.

Authentication: اعتبارسنجی به صورت پراکنده می باشد. زمانی که می خواهیم authenticaton داخل شبکه های workgroup صورت بگیرد باید در داخل sam یا lsd آن user ها را تعریف کنیم. و برای آن password بگذاریم.

در واقع کامپیوتر با انجام بررسی مشخصات فرد عمل authentication را انجام می دهد این کار در حقیقت همان  login کردن در شبکه است . موضوع این است که بدانیم صحت نام کاربری  و رمز مربوطه و میزان دسترسی افراد به شبکه در کجا ثبت و نگهداری می شود.

زمانی که pc  به pc دیگری متصل می شود word username & pass پرسیده می شود و زمانی که user name و password که کاربر می زند با username و password که در sam تعریف شده است یکی باشد، فرد مجاز است که بتواند Login انجام دهد.

security account manager) —SAM ) یا (LSD–( local security database

زمانی که windows نصب میشود مکانی برای ما به وجود می آید به نام sam یا lsd  برای رفتن به این قسمت بر روی کامپیوتر کلیک راست کرده و سپس manage را انتخاب می کنیم.

بعد از آن local users and group را انتخاب می کنیم.

زمانی که به قسمت users می رویم تمام کاربرانی که می توانند به این pc لاگین کنند، در این قسمت تعریف می شوند. برای مثال اگر user با نام test در اینجا تعریف شود و کسی بخواهد وارد سیستم ما شود، باید user و password را وارد کند.

پس این user و pass با user و pass دیگر در sam یا lsd چک می شود و اگر صحیح باشد به سیستم login می شود.

که این lsd یا sam در شبکه های domain داخل dc تعریف می شود.

برای تعریف کردن یک user جدید ابتدا بر روی گزینه ی user کلیک می کنیم و بعد گزینه ی new user را انتخاب می کنیم.

در صفحه ای که باز می شود username و password را مشخص می کنیم.

با انتخاب گزینه ی user can not change password در واقع مشخص می شود که user نمی تواند password خود را عوض کند.

با انتخاب گزینه ی password never expire مشخص می شود که password هیچگاه expire نمی شود.

با انتخاب گزینه ی account is disabled مشخص می شود که account  را می توان disable کرد.

در شبکه های work group پراکندگی مدیریت را داریم باید group policy روی تک تک کامپیوتر اعمال شود.

در این نوع شبکه ها، هیچ گونه مدیریت مرکزی وجود ندارد. به عنوان مثال در صورت اضافه شدن یک کاربر جدید، باید User و Pass آن را، در LSD همه ی کامپیوتر ها به صورت دستی وارد کرد و این بسیار مشکل است.

 درنتیجه اگر تعداد کامپیوترها در یک شبکه ی workgroup زیاد باشد و یک user را بخواهیم در شبکه معرفی کنیم باید آن کاربر را به صورت مجزا درهمه ی کامپیوتر ها  تعریف کنیم.

Group policy:

توسط group policy می توان قوانینی را که قرار است داخل شبکه اجرا شود تنظیم گردد. و این قوانین را به تک تک pc ها اعمال کرد و نمی توان این تغییرات را به صورت متمرکز انجام داد.

اما در شبکه domain این قوانین در dc (domain controller)  تعریف می گردد و هر کسی که join  به domain شود تمام این policy ها بر روی آن اعمال می گردد.

برای باز کردن policy group باید در قسمت run تایپ شود gpedit.msc

معایب موجود در شبکه ی workgroup چیست؟

از ضعف های این روش می توان عدم امکان کنترل مرکزی دسترسی افراد به اطلاعات و امکانات می باشد و همین امر باعث کاهش امنیت شبکه های workgroup  نسبت به شبکه های domain می شود.  در چنین محیطی امکان گسترش شبکه  و افزایش تعداد کار برها و کامپیوتر ها وجود ندارد.

Authorization:

اجازه ی دسترسی به منابع می باشد در واقع در authorization مشخص می شود که یک user چه اجازه ی دسترسی به چه منبع داشته باشد و  یا چه مقدار می تواند از یک منبع استفاده کند.;که در شبکه ی workgroup به حالت متمرکز نمی باشد.

 accounting:

میزان زمان دسترسی به منابع می باشد. به این منظور است که تا چه زمانی می توان از یک منبع share شده، استفاده کرد؟

Accounting داخل شبکه های work group بی معنا می باشد.

برای تصمیم گیری در مورد راه اندازی شبکه و انتخاب workgroup یا domain باید به موارد زیر توجه شود:

اندازه ی شرکت یا سازمان مورد نظر

میزان امنیت مورد نیاز

میزان بودجه

سطح مدیریت در دسترسی به اطلاعات و امکانات

چطور بدانیم ip که بر روی کامپیوتر set شده است، چند است؟

 برای اینکه بدانیم  ip که برروی کامپیوتر set شده است، چند است 2 راه موجود است.

راه اول :

در داخل run تایپ شودCmd

وقتی که کادر مورد نظر باز شد در آن تایپ شود  ipconfig

سپس enter را می زنیم و برای ما ip  را که بر روی کامپیوتر set شده است را نشان می دهد.

همانطور که در شکل بالا ملاحظه می کنید ip که بر روی کامپیوتر set شده است  172.16.1.73 میباشد.

راه دوم :

در قسمت run تایپ شود ncpa.cpl

در این قسمت صفحه ی network connection باز می شود.

بر روی کارت شبکه کلیک راست کرده و گزینه ی status را انتخاب می کنیم.صفحه ی زیر باز می شود که در آن ip کامپیوتر مشخص شده است.

.

.

منبع: www.scipost.ir