سلام دوستان امروز ميخام يك مقاله درباره شبكه تحت عنوان شبكه در يك نگاه را براتون بگذارم.اميدوارم كه مطلب رو كاملاً بخونيد و توانسته باشم به شما كمكي كرده باشم...

نكته: به دليل گير دادن بلاگفا بخاطر زياد بودن حجم، مقاله رو به ۲ قسمت مساوي تقسيم كردم.

تقسيم بندي بر اساس توپولوژي . الگوي هندسي استفاده شده جهت اتصال کامپيوترها ، توپولوژي ناميده مي شود. توپولوژي انتخاب شده براي پياده سازي شبکه ها، عاملي مهم در جهت کشف و برطرف نمودن خطاء در شبکه خواهد بود. انتخاب يک توپولوژي خاص نمي تواند بدون ارتباط با محيط انتقال و روش هاي استفاده از خط مطرح گردد. نوع توپولوژي انتخابي جهت اتصال کامپيوترها به يکديگر ، مستقيما" بر نوع محيط انتقال و روش هاي استفاده از خط تاثير مي گذارد. با توجه به تاثير مستقيم توپولوژي انتخابي در نوع کابل کشي و هزينه هاي مربوط به آن ، مي بايست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژي يک شبکه همت گماشت . عوامل مختلفي جهت انتخاب يک توپولوژي بهينه مطرح مي شود. مهمترين اين عوامل بشرح ذيل است :
هزينه . هر نوع محيط انتقال که براي شبکه LAN انتخاب گردد، در نهايت مي بايست عمليات نصب شبکه در يک ساختمان پياده سازي گردد. عمليات فوق فرآيندي طولاني جهت نصب کانال هاي مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است . در حالت ايده آل کابل کشي و ايجاد کانال هاي مربوطه مي بايست قبل از تصرف و بکارگيري ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال مي بايست هزينه نصب شبکه بهينه گردد.
انعطاف پذيري . يکي از مزاياي شبکه هاي LAN ، توانائي پردازش داده ها و گستردگي و توزيع گره ها در يک محيط است . بدين ترتيب توان محاسباتي سيستم و منابع موجود در اختيار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت . در ادارات همه چيز تغيير خواهد کرد.( لوازم اداري، اتاقها و ... ) . توپولوژي انتخابي مي بايست بسادگي امکان تغيير پيکربندي در شبکه را فراهم نمايد. مثلا" ايستگاهي را از نقطه اي به نقطه ديگر انتقال و يا قادر به ايجاد يک ايستگاه جديد در شبکه باشيم .
سه نوع توپولوژي رايج در شبکه هاي LAN استفاده مي گردد :
BUS
STAR
RING
توپولوژي BUS . يکي از رايجترين توپولوژي ها براي پياده سازي شبکه هاي LAN است . در مدل فوق از يک کابل بعنوان ستون فقرات اصلي در شبکه استفاده شده و تمام کامپيوترهاي موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به آن متصل مي گردند.
مزاياي توپولوژي BUS
- کم بودن طول کابل . بدليل استفاده از يک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپيوترها ، در توپولوژي فوق از کابل کمي استفاده مي شود.موضوع فوق باعث پايين آمدن هزينه نصب و ايجاد تسهيلات لازم در جهت پشتيباني شبکه خواهد بود.
- ساختار ساده . توپولوژي BUS داراي يک ساختار ساده است . در مدل فوق صرفا" از يک کابل براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود.
- توسعه آسان . يک کامپيوتر جديد را مي توان براحتي در نقطه اي از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ايستگاههاي بيشتر در يک سگمنت ، مي توان از تقويت کننده هائي به نام Repeater استفاده کرد.
معايب توپولوژي BUS
- مشکل بودن عيب يابي . با اينکه سادگي موجود در تويولوژي BUS امکان بروز اشتباه را کاهش مي دهند، ولي در صورت بروز خطاء کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه هائي که از توپولوژي فوق استفاده مي نمايند ، کنترل شبکه در هر گره داراي مرکزيت نبوده و در صورت بروز خطاء مي بايست نقاط زيادي بمنظور تشخيص خطاء بازديد و بررسي گردند.
- ايزوله کردن خطاء مشکل است . در صورتيکه يک کامپيوتر در توپولوژي فوق دچار مشکل گردد ، مي بايست کامپيوتر را در محلي که به شبکه متصل است رفع عيب نمود. در موارد خاص مي توان يک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتيکه اشکال در محيط انتقال باشد ، تمام يک سگمنت مي بايست از شبکه خارج گردد.
- ماهيت تکرارکننده ها . در موارديکه براي توسعه شبکه از تکرارکننده ها استفاده مي گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغييراتي نيز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگيري کابل بيشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است .
توپولوژي STAR . در اين نوع توپولوژي همانگونه که از نام آن مشخص است ، از مدلي شبيه "ستاره" استفاده مي گردد. در اين مدل تمام کامپيوترهاي موجود در شبکه معمولا" به يک دستگاه خاص با نام " هاب " متصل خواهند شد.
مزاياي توپولوژي STAR
- سادگي سرويس شبکه . توپولوژي STAR شامل تعدادي از نقاط اتصالي در يک نقطه مرکزي است . ويژگي فوق تغيير در ساختار و سرويس شبکه را آسان مي نمايد.
- در هر اتصال يکدستگاه . نقاط اتصالي در شبکه ذاتا" مستعد اشکال هستند. در توپولوژي STAR اشکال در يک اتصال ، باعث خروج آن خط از شبکه و سرويس و اشکال زدائي خط مزبور است . عمليات فوق تاثيري در عملکرد ساير کامپيوترهاي موجود در شبکه نخواهد گذاشت .
- کنترل مرکزي و عيب يابي . با توجه به اين مسئله که نقطه مرکزي مستقيما" به هر ايستگاه موجود در شبکه متصل است ، اشکالات و ايرادات در شبکه بسادگي تشخيص و مهار خواهند گرديد.
- روش هاي ساده دستيابي . هر اتصال در شبکه شامل يک نقطه مرکزي و يک گره جانبي است . در چنين حالتي دستيابي به محيط انتقال حهت ارسال و دريافت اطلاعات داراي الگوريتمي ساده خواهد بود.
معايب توپولوژي STAR
- زياد بودن طول کابل . بدليل اتصال مستقيم هر گره به نقطه مرکزي ، مقدار زيادي کابل مصرف مي شود. با توجه به اينکه هزينه کابل نسبت به تمام شبکه ، کم است ، تراکم در کانال کشي جهت کابل ها و مسائل مربوط به نصب و پشتيبني آنها بطور قابل توجهي هزينه ها را افزايش خواهد داد.
- مشکل بودن توسعه . اضافه نمودن يک گره جديد به شبکه مستلزم يک اتصال از نقطه مرکزي به گره جديد است . با اينکه در زمان کابل کشي پيش بيني هاي لازم جهت توسعه در نظر گرفته مي شود ، ولي در برخي حالات نظير زمانيکه طول زيادي از کابل مورد نياز بوده و يا اتصال مجموعه اي از گره هاي غير قابل پيش بيني اوليه ، توسعه شبکه را با مشکل مواجه خواهد کرد.
- وابستگي به نقطه مرکزي . در صورتيکه نقطه مرکزي ( هاب ) در شبکه با مشکل مواجه شود ، تمام شبکه غيرقابل استفاده خواهد بود.
توپولوژي RING . در اين نوع توپولوژي تمام کامپيوترها بصورت يک حلقه به يکديگر مرتبط مي گردند. تمام کامپيوترهاي موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به يک کابل که بصورت يک دايره بسته است ، متصل مي گردند. در مدل فوق هر گره به دو و فقط دو همسايه مجاور خود متصل است . اطلاعات از گره مجاور دريافت و به گره بعدي ارسال مي شوند. بنابراين داده ها فقط در يک جهت حرکت کرده و از ايستگاهي به ايستگاه ديگر انتقال پيدا مي کنند.
مزاياي توپولوژي RING
- کم بودن طول کابل . طول کابلي که در اين مدل بکار گرفته مي شود ، قابل مقايسه به توپولوژي BUS نبوده و طول کمي را در بردارد. ويژگي فوق باعث کاهش تعداد اتصالات ( کانکتور) در شبکه شده و ضريب اعتماد به شبکه را افزايش خواهد داد.
- نياز به فضائي خاص جهت انشعابات در کابل کشي نخواهد بود.بدليل استفاده از يک کابل جهت اتصال هر گره به گره همسايه اش ، اختصاص محل هائي خاص بمنظور کابل کشي ضرورتي نخواهد داشت .
- مناسب جهت فيبر نوري . استفاده از فيبر نوري باعث بالا رفتن نرخ سرعت انتقال اطلاعات در شبکه است. چون در توپولوژي فوق ترافيک داده ها در يک جهت است ، مي توان از فيبر نوري بمنظور محيط انتقال استفاده کرد.در صورت تمايل مي توان در هر بخش ازشبکه از يک نوع کابل بعنوان محيط انتقال استفاده کرد . مثلا" در محيط هاي ادراي از مدل هاي مسي و در محيط کارخانه از فيبر نوري استفاده کرد.
معايب توپولوژي RING
- اشکال در يک گره باعث اشکال در تمام شبکه مي گردد. در صورت بروز اشکال در يک گره ، تمام شبکه با اشکال مواجه خواهد شد. و تا زمانيکه گره معيوب از شبکه خارج نگردد ، هيچگونه ترافيک اطلاعاتي را روي شبکه نمي توان داشت .
- اشکال زدائي مشکل است . بروز اشکال در يک گره مي تواند روي تمام گرههاي ديگر تاثير گذار باشد. بمنظور عيب يابي مي بايست چندين گره بررسي تا گره مورد نظر پيدا گردد.
- تغيير در ساختار شبکه مشکل است . در زمان گسترش و يا اصلاح حوزه جغرافيائي تحت پوشش شبکه ، بدليل ماهيت حلقوي شبکه مسائلي بوجود خواهد آمد .
- توپولوژي بر روي نوع دستيابي تاثير مي گذارد. هر گره در شبکه داراي مسئوليت عبور دادن داده اي است که از گره مجاور دريافت داشته است . قبل از اينکه يک گره بتواند داده خود را ارسال نمايد ، مي بايست به اين اطمينان برسد که محيط انتقال براي استفاده قابل دستيابي است .
● تقسيم بندي بر اساس حوزه جغرافي تحت پوشش . شبکه هاي کامپيوتري با توجه به حوزه جغرافيائي تحت پوشش به سه گروه تقسيم مي گردند :
شبکه هاي محلي ( کوچک ) LAN
شبکه هاي متوسط MAN
شبکه هاي گسترده WAN
شبکه هاي LAN . حوزه جغرافيائي که توسط اين نوع از شبکه ها پوشش داده مي شود ، يک محيط کوچک نظير يک ساختمان اداري است . اين نوع از شبکه ها داراي ويژگي هاي زير مي باشند :
توانائي ارسال اطلاعات با سرعت بالا
محدوديت فاصله
قابليت استفاده از محيط مخابراتي ارزان نظير خطوط تلفن بمنظور ارسال اطلاعات
نرخ پايين خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله
شبکه هاي MAN . حوزه جغرافيائي که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده مي شود ، در حد و اندازه يک شهر و يا شهرستان است . ويژگي هاي اين نوع از شبکه ها بشرح زير است :
پيچيدگي بيشتر نسبت به شبکه هاي محلي
قابليت ارسال تصاوير و صدا
قابليت ايجاد ارتباط بين چندين شبکه
شبکه هاي WAN . حوزه جغرافيائي که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده مي شود ، در حد و اندازه کشور و قاره است . ويژگي اين نوع شبکه ها بشرح زير است :
قابليت ارسال اطلاعات بين کشورها و قاره ها
قابليت ايجاد ارتباط بين شبکه هاي LAN
سرعت پايين ارسال اطلاعات نسبت به شبکه هاي LAN
نرخ خطاي بالا با توجه به گستردگي محدوده تحت پوشش

● کابل در شبکه
در شبکه هاي محلي از کابل بعنوان محيط انتقال و بمنظور ارسال اطلاعات استفاده مي گردد.ازچندين نوع کابل در شبکه هاي محلي استفاده مي گردد. در برخي موارد ممکن است در يک شبکه صرفا" از يک نوع کابل استفاده و يا با توجه به شرايط موجود از چندين نوع کابل استفاده گردد. نوع کابل انتخاب شده براي يک شبکه به عوامل متفاوتي نظير : توپولوژي شبکه، پروتکل و اندازه شبکه بستگي خواهد داشت . آگاهي از خصايص و ويژگي هاي متفاوت هر يک از کابل ها و تاثير هر يک از آنها بر ساير ويژگي هاي شبکه، بمنظور طراحي و پياده سازي يک شبکه موفق بسيار لازم است .
- کابل Unshielded Twisted pair )UTP)
متداولترين نوع کابلي که در انتقال اطلاعات استفاده مي گردد ، کابل هاي بهم تابيده مي باشند. اين نوع کابل ها داراي دو رشته سيم به هم پيچيده بوده که هر دو نسبت زمين داراي يک امپدانش يکسان مي باشند. بدين ترتيب امکان تاثير پذيري اين نوع کابل ها از کابل هاي مجاور و يا ساير منابع خارجي کاهش خواهد يافت . کابل هاي بهم تابيده داراي دو مدل متفاوت : Shielded ( روکش دار ) و Unshielded ( بدون روکش ) مي باشند. کابل UTP نسبت به کابل STP بمراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه هاي محلي استفاده مي گردد.کيفيت کابل هاي UTP متغير بوده و از کابل هاي معمولي استفاده شده براي تلفن تا کابل هاي با سرعت بالا را شامل مي گردد. کابل داراي چهار زوج سيم بوده و درون يک روکش قرار مي گيرند. هر زوج با تعداد مشخصي پيچ تابانده شده ( در واحد اينچ ) تا تاثير پذيري آن از ساير زوج ها و ياساير دستگاههاي الکتريکي کاهش يابد.
کاربردهاي شبکه
هسته اصلي سيستم هاي توزيع اطلاعات را شبکه هاي کامپيوتري تشکيل مي دهند. مفهوم شبکه هاي کامپيوتري بر پايه اتصال کامپيوتر ها و ديگر تجهيزات سخت افزاري به يکديگر براي ايجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهي از کامپيوتر ها و ديگر تجهيزات متصل به هم را يک شبکه مي نامند. کامپيوتر هايي که در يک شبکه واقع هستند، ميتوانند اطلاعات، پيام، نرم افزار و سخت افزارها را بين يکديگر به اشتراک بگذارند. به اشتراک گذاشتن اطلاعات، پيام ها و نرم افزارها، تقريباً براي همه قابل تصور است در اين فرايند نسخه ها يا کپي اطلاعات نرم افزاري از يک کامپيوتر به کامپيوتر ديگر منتقل مي شود. هنگامي که از به اشتراک گذاشتن سخت افزار سخن مي گوييم به معني آن است که تجهيزاتي نظير چاپگر يا دستگاه مودم را مي توان به يک کامپيوتر متصل کرد و از کامپيوتر ديگر واقع در همان شبکه، از آن ها استفاده نمود.
به عنوان مثال در يک سازمان معمولاً اطلاعات مربوط به حقوق و دستمزدپرسنل در بخش حسابداري نگهداري مي شود. در صورتي که در اين سازمان از شبکه کامپيوتري استفاده شده باشد، مدير سازمان مي تواند از دفتر خود به اين اطلاعات دسترسي يابد و آن ها را مورد بررسي قرار دهد. به اشتراک گذاشتن اطلاعات و منابع نرم افزاري و سخت افزاري داراي مزيت هاي فراواني است. شبکه هاي کامپيوتري مي توانند تقريباً هر نوع اطلاعاتي را به هر شخصي که به شبکه دسترسي داشته باشد عرضه کنند. اين ويژگي امکان پردازش غير متمرکزاطلاعات را فراهم مي کند. در گذشته به علت محدود بودن روش هاي انتقال اطلاعات کليه فرايند هاي پردازش آن نيز در يک محل انجام مي گرفته است. سهولت و سرعت روش هاي امروزي انتقال اطلاعات در مقايسه با روش هايي نظير انتقال ديسکت يا نوار باعث شده است که ارتباطات انساني نيز علاوه بر مکالمات صوتي، رسانه اي جديد بيابند.
به کمک شبکه هاي کامپيوتري مي توان در هزينه هاي مربوط به تجهيزات گران قيمت سخت افزاري نظير هارد ديسک، دستگاه هاي ورود اطلاعات و... صرفه جويي کرد. شبکه هاي کامپيوتري، نيازهاي کاربران در نصب منابع سخت افزاري را رفع کرده يا به حداقل مي رسانند.
از شبکه هاي کامپيوتري مي توان براي استاندارد سازي برنامه هاي کاربردي نظير واژه پردازها و صفحه گسترده ها، استفاده کرد. يک برنامه کاربردي مي تواند در يک کامپيوتر مرکزي واقع در شبکه اجرا شود و کاربران بدون نياز به نگهداري نسخه اصلي برنامه، از آن در کامپيوتر خود استفاده کنند.
استاندارد سازي برنامه هاي کاربردي داراي اين مزيت است که تمام کاربران و يک نسخه مشخص استفاده مي کنند. اين موضوع باعث مي شود تا پشتيباني شرکت عرضه کننده نرم افزار از محصول خود تسهيل شده و نگهداري از آن به شکل موثرتري انجام شود.
مزيت ديگر استفاده از شبکه هاي کامپيوتري، امکان استفاده از شبکه براي برقراري ارتباطات روي خط (Online) از طريق ارسال پيام است. به عنوان مثال مديران مي توانند براي ارتباط با تعداد زيادي از کارمندان از پست الکترونيکي استفاده کنند.
تاريخچه پيدايش شبکه
در سال 1957 نخستين ماهواره، يعني اسپوتنيک توسط اتحاد جماهير شوروي سابق به فضا پرتاب شد. در همين دوران رقابت سختي از نظر تسليحاتي بين دو ابرقدرت آن زمان جريان داشت و دنيا در دوران رقابت سختي از نظر تسليحاتي بين دو ابر قدرت آن زمان جريان داشت و دنيا در دوران جنگ سرد به سر مي برد. وزارت دفاع امريکا در واکنش به اين اقدام رقيب نظامي خود، آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته يا آرپا (ARPA) را تاسيس کرد. يکي از پروژه هاي مهم اين آژانس تامين ارتباطات در زمان جنگ جهاني احتمالي تعريف شده بود. در همين سال ها در مراکز تحقيقاتي غير نظامي که بر امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش براي اتصال کامپيوترها به يکديگر در جريان بود. در آن زمان کامپيوتر هاي Mainframe از طريق ترمينال ها به کاربران سرويس مي دادند. در اثر اهميت يافتن اين موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالي پروژه اتصال دو کامپيوتر از راه دور به يکديگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960 اولين شبکه کامپيوتري بين چهار کامپيوتر که دو تاي آنها در MIT، يکي در دانشگاه کاليفرنيا و ديگري در مرکز تحقيقاتي استنفورد قرار داشتند، راه اندازي شد. اين شبکه آرپانت نامگذاري شد. در سال 1965 نخستين ارتباط راه دور بين دانشگاه MIT و يک مرکز ديگر نيز برقرار گرديد.
در سال 1970 شرکت معتبر زيراکس يک مرکز تحقيقاتي در پالوآلتو تاسيس کرد. اين مرکز در طول سال ها مهمترين فناوري هاي مرتبط با کامپيوتر را معرفي کرده است و از اين نظريه به يک مرکز تحقيقاتي افسانه اي بدل گشته است. اين مرکز تحقيقاتي که پارک (PARC) نيز ناميده مي شود، به تحقيقات در زمينه شبکه هاي کامپيوتري پيوست. تا اين سال ها شبکه آرپانت به امور نظامي اختصاص داشت، اما در سال 1927 به عموم معرفي شد. در اين سال شبکه آرپانت مراکز کامپيوتري بسياري از دانشگاه ها و مراکز تحقيقاتي را به هم متصل کرده بود. در سال 1927 نخستين نامه الکترونيکي از طريق شبکه منتقل گرديد.
در اين سال ها حرکتي غير انتفاعي به نام MERIT که چندين دانشگاه بنيان گذار آن بوده اند، مشغول توسعه روش هاي اتصال کاربران ترمينال ها به کامپيوتر مرکزي يا ميزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش براي ايجاد ارتباط بين کامپيوتر ها، مجبور شدند تجهيزات لازم را خود طراحي کنند. آنان با طراحي تجهيزات واسطه براي ميني کامپيوتر DECPDP-11 نخستين بستر اصلي يا Backbone شبکه کامپيوتري را ساختند. تا سال ها نمونه هاي اصلاح شده اين کامپيوتر با نام PCP يا Primary Communications Processor نقش ميزبان را در شبکه ها ايفا مي کرد. نخستين شبکه از اين نوع که چندين ايالت را به هم متصل مي کرد Michnet نام داشت.
روش اتصال کاربران به کامپيوتر ميزبان در آن زمان به اين صورت بود که يک نرم افزار خاص بر روي کامپيوتر مرکزي اجرا مي شد. و ارتباط کاربران را برقرار مي کرد. اما در سال 1976 نرم افزار جديدي به نام Hermes عرضه شد که براي نخستين بار به کاربران اجازه مي داد تا از طريق يک ترمينال به صورت تعاملي مستقيما به سيستم MERIT متصل شوند.اين، نخستين باري بود که کاربران مي توانستند در هنگام برقراري ارتباط از خود بپرسند: کدام ميزبان؟
از وقايع مهم تاريخچه شبکه هاي کامپيوتري، ابداع روش سوئيچينگ بسته اي يا Packet Switching است. قبل از معرفي شدن اين روش از سوئيچينگ مداري يا Circuit Switching براي تعيين مسير ارتباطي استفاده مي شد. اما در سال 1974 با پيدايش پروتکل ارتباطي TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده تري شد. اين پروتکل در سال 1982 جايگزين پروتکل NCP شد و به پروتکل استاندارد براي آرپانت تبديل گشت. در همين زمان يک شاخه فرعي بنام MILnet در آرپانت همچنان از پروتکل قبلي پشتيباني مي کرد و به ارائه خدمات نظامي مي پرداخت. با اين تغيير و تحول، شبکه هاي زيادي به بخش تحقيقاتي اين شبکه متصل شدند و آرپانت به اينترنت تبديل گشت. در اين سال ها حجم ارتباطات شبکه اي افزايش يافت و مفهوم ترافيک شبکه مطرح شد.
مسير يابي در اين شبکه به کمک آدرس هاي IP به صورت 32 بيتي انجام مي گرفته است. هشت بيت اول آدرس IP به شبکه هاي محلي تخصيص داده شده بود که به سرعت مشخص گشت تناسبي با نرخ رشد شبکه ها ندارد و بايد در آن تجديد نظر شود. مفهوم شبکه هاي LAN و شبکه هاي WAN در سال دهه 70 ميلادي از يکديگر تفکيک شدند.
در آدرس دهي 32 بيتي اوليه، بقيه 24 بيت آدرس به ميزبان در شبکه اشاره مي کرد.
در سال 1983 سيستم نامگذاري دامنه ها (Domain Name System) به وجود آمد و اولين سرويس دهنده نامگذاري (Name Server) راه اندازي شد و استفاده از نام به جاي آدرس هاي عددي معرفي شد. در اين سال تعداد ميزبان هاي اينترنت از مرز ده هزار عدد فراتر رفته بود.
اجزاي شبکه
يک شبکه کامپيوتري شامل اجزايي است که براي درک کارکرد شبکه لازم است تا با کارکرد هر يک از اين اجزا آشنا شويد. شبکه هاي کامپيوتري در يک نگاه کلي داراي چهار قسمت هستند. مهمترين قسمت يک شبکه، کامپيوتر سرويس دهنده (Server) نام دارد. يک سرور در واقع يک کامپيوتر با قابليت ها و سرعت بالا است.. تمام اجزاي ديگر شبکه به کامپيوتر سرور متصل مي شوند.
کامپيوتر سرور وظيفه به اشتراک گذاشتن منابع نظير فايل، دايرکتوري و غيره را بين کامپيوترهاي سرويس گيرنده بر عهده دارد. مشخصات کامپيوترهاي سرويس گيرنده مي تواند بسيار متنوع باشد و در يک شبکه واقعي Client ها داراي آرايش و مشخصات سخت افزاري متفاوتي هستند. تمام شبکه هاي کامپيوتري داراي بخش سومي هستند که بستر يا محيط انتقال اطلاعات را فراهم مي کند. متداول ترين محيط انتقال در يک شبکه کابل است.
تجهيزات جانبي يا منابع سخت افزاري نظير چاپگر، مودم، هاردديسک، تجهيزات ورود اطلاعات نظير اسکند و غيره، تشکيل دهنده بخش چهارم شبکه هاي کامپيوتري هستند. تجهيزات جانبي از طريق کامپيوتر سرور در دسترس تمام کامپيوترهاي واقع در شبکه قرار مي گيرند. شما مي توانيد بدون آنکه چاپگري مستقيماً به کامپيوتر شما متصل باشد، از اسناد خود چاپ بگيريد. در عمل چاپگر از طريق سرور شبکه به کامپيوتر شما متصل است.
ويژگي هاي شبکه
همانطور که قبلاً گفته شد، يکي از مهمترين اجزاي شبکه هاي کامپيوتري، کامپيوتر سرور است. سرور مسئول ارائه خدماتي از قبيل انتقال فايل، سرويس هاي چاپ و غيره است. با افزايش حجم ترافيک شبکه، ممکن است براي سرور مشکلاتي بروز کند. در شبکه هاي بزرگ براي حل اين مشکل، از افزايش تعداد کامپيوترهاي سرور استفاده مي شود که به اين سرور ها، سرور هاي اختصاصي گفته مي شود. دو نوع متداول اين سرور ها عبارتند از File and Print server و Application server. نوع اول يعني سرويس دهنده فايل و چاپ مسئول ارائه خدماتي از قبيل ذخيره سازي فايل، حذف فايل و تغيير نام فايل است که اين درخواست ها را از کامپيوتر هاي سرويس گيرنده دريافت مي کند. اين سرور همچنين مسئول مديريت امور چاپگر نيز هست.
هنگامي که يک کاربر درخواست دسترسي به فايلي واقع در سرور را ارسال مي کند، کامپيوتر سرور نسخه اي از فايل کامل را براي آن کاربر ارسال مي کند. بدين ترتيب کاربر مي تواند به صورت محلي، يعني روي کامپيوتر خود اين فايل را ويرايش کند.
کامپيوتر سرويس دهنده چاپ، مسئول دريافت درخواست هاي کاربران براي چاپ اسناد است. اين سرور اين درخواست ها را در يک صف قرار مي دهد و به نوبت آن ها را به چاپگر ارسال مي کند. اين فرآيند Spooling نام دارد. به کمک Spooling کاربران مي توانند بدون نياز به انتظار براي اجراي فرمان Print به فعاليت برروي کامپيوتر خود ادامه دهند.
نوع ديگر سرور، Application Server نام دارد. اين سرور مسئول اجراي برنامه هاي Client/Server و تامين داده هاي سرويس گيرنده است. سرويس دهنده ها، حجم زيادي از اطلاعات را در خود نگهداري مي کنند. براي امکان بازيابي سريع و ساده اطلاعات، اين داده ها در يک ساختار مشخص ذخيره مي شوند. هنگامي که کاربري درخواستي را به چنين سرويس دهنده اي ارسال مي کند. سرور نتيجه درخواست را به کامپيوتر کاربر انتقال مي دهد. به عنوان مثال يک شرکت بازاريابي را در نظر بگيريد. اين شرکت در نظر دارد تا براي مجموعه اي از محصولات جديد خود تبليغ کند. اين شرکت مي تواند براي کاهش حجم ترافيک، براي مشتريان با طيف درآمدهاي مشخص، فقط گروهي از محصولات را تبليغ نمايد.
علاوه بر سرور هاي ياد شده، در يک شبکه مي توان براي خدماتي از قبيل پست الکترونيک، فکس، سرويس هاي دايرکتوري و غيره نيز سرورهايي اختصاص داد. اما بين سرور هاي فايل و Application Server ها تفاوت هاي مهمي نهفته است. يک سرور فايل در پاسخ به درخواست کاربر براي دسترسي به يک فايل، يک نسخه کامل از فايل را براي او ارسال مي کند درحالي که يک Application Server فقط نتايج درخواست کاربر را براي وي ارسال مي نمايد.
تقسيم بندي شبکه
تقسيم بندي براساس گستره جغرافيايي (Range): شبکه هاي کامپيوتري براساس موقعيت و محل نصب داراي انواع متفاوتي هستند. يکي از مهمترين عوامل تعيين نوع شبکه مورد نياز، طول فواصل ارتباطي بين اجزاي شبکه است.
شبکه هاي کامپيوتري گستره جغرافيايي متفاوتي دارند که از فاصله هاي کوچک در حدود چند متر شروع شده و در بعضي از مواقع از فاصله بين چند کشور بالغ مي شود. شبکه هاي کامپيوتري براساس حداکثر فاصله ارتباطي آنها به سه نوع طبقه بندي مي شوند. يکي از انواع شبکه هاي کامپيوتري، شبکه محلي (LAN) يا Local Area Network است. اين نوع از شبکه داراي فواصل کوتاه نظير فواصل درون ساختماني يا حداکثر مجموعه اي از چند ساختمان است. براي مثال شبکه مورد استفاده يک شرکت را در نظر بگيريد. در اين شبکه حداکثر فاصله بين کامپيوتر ها محدود به فاصله هاي بين طبقات ساختمان شرکت مي باشد.
در شبکه هاي LAN کامپيوترها در سطح نسبتاً کوچکي توزيع شده اند و معمولاً توسط کابل به هم اتصال مي يابند. به همين دليل شبکه هاي LAN را گاهي به تسامح شبکه هاي کابلي نيز مي نامند.
نوع دوم شبکه هاي کامپيوتري، شبکه هاي شهري MAN يا Metropolitan Area Network هستند. فواصل در شبکه هاي شهري از فواصل شبکه هاي LAN بزرگتر است و چنين شبکه هايي داراي فواصلي در حدود ابعاد شهري هستند. شبکه هاي MAN معمولاً از ترکيب و ادغام دو يا چند شبکه LAN به وجود مي آيند. به عنوان مثال از شبکه هاي MAN موردي را در نظر بگيريد که شبکه هاي LAN يک شهر را از دفتر مرکزي در شهر A به دفتر نمايندگي اين شرکت در شهر B متصل مي سازد.
در نوع سوم شبکه هاي کامپيوتري موسوم به WAN يا (Wide Area Network) يا شبکه هاي گسترده، فواصل از انواع ديگر شبکه بيشتر بوده و به فاصله هايي در حدود ابعاد کشوري يا قاره اي بالغ مي شود. شبکه هاي WAN از ترکيب چندين شبکه LAN يا MAN ايجاد مي گردند. شبکه اتصال دهنده دفاتر هواپيمايي يک شرکت در شهرهاي مختلف چند کشور، يک يک شبکه WAN است.

تقسيم بندي براساس گره (Node): اين نوع از تقسيم بندي شبکه ها براساس ماهيت گره ها يا محل هاي اتصال خطوط ارتباطي شبکه ها انجام مي شود. در اين گروه بندي شبکه ها به دو نوع تقسيم بندي مي شوند. تفاوت اين دو گروه از شبکه ها در قابليت هاي آن نهفته است. اين دو نوع اصلي از شبکه ها، شبکه هايي از نوع نظير به نظير (Peer to Peer) و شبکه هاي مبتني بر Server يا Server Based نام دارند.
در يک شبکه نظير به نظير يا Peer to Peer، بين گره هاي شبکه هيچ ترتيب يا سلسله مراتبي وجود ندارد و تمام کامپيوتر هاي واقع در شبکه از اهميت يا اولويت يکساني برخوردار هستند. به شبکه Peer to Peer يک گروه کاري يا Workgroup نيز گفته مي شود. در اين نوع از شبکه ها هيچ کامپيوتري در شبکه به طور اختصاصي وظيفه ارائه خدمات همانند سرور را ندارد. به اين جهت هزينه هاي اين نوع شبکه پايين بوده و نگهداري از آنها نسبتاً ساده مي باشد. در اين شبکه ها براساس آن که کدام کامپيوتر داراي اطلاعات مورد نياز ديگر کامپيوتر هاست، همان دستگاه نقش سرور را برعهده مي گيرد. و براساس تغيير اين وضعيت در هر لحظه هر يک از کامپيوتر ها مي توانند سرور باشند. و بقيه سرويس گيرنده. به دليل کارکرد دوگانه هر يک از کامپيوتر ها به عنوان سرور و سرويس گيرنده، هر کامپيوتر در شبکه لازم است تا بر نوع کارکرد خود تصميم گيري نمايد. اين فرآيند تصميم گيري، مديريت ايستگاه کاري يا سرور نام دارد. شبکه هايي از نوع نظير به نظير مناسب استفاده در محيط هايي هستند که تعداد کاربران آن بيشتر از 10 کاربر نباشد.
سيستم عامل هايي نظير Windows NT Workstation، Windows 9X يا Windows for Workgroup نمونه هايي از سيستم عامل هاي با قابليت ايجاد شبکه هاي نظير به نظير هستند. در شبکه هاي نظير به نظير هر کاربري تعيين کننده آن است که در روي سيستم خود چه اطلاعاتي مي تواند در شبکه به اشتراک گذاشته شود. اين وضعيت همانند آن است که هر کارمندي مسئول حفظ و نگهداري اسناد خود مي باشد.
در نوع دوم شبکه هاي کامپيوتري يعني شبکه هاي مبتني بر سرور، به تعداد محدودي از کامپيوتر ها وظيفه عمل به عنوان سرور داده مي شود. در سازمان هايي که داراي بيش از 10 کاربر در شبکه خود هستند، استفاده از شبکه هاي Peer to Peer نامناسب بوده و شبکه هاي مبتني بر سرور ترجيح داده مي شوند. در اين شبکه ها از سرور اختصاصي براي پردازش حجم زيادي از درخواست هاي کامپيوترهاي سرويس گيرنده استفاده مي شود و آنها مسئول حفظ امنيت اطلاعات خواهند بود. در شبکه هاي مبتني بر سرور، مدير شبکه، مسئول مديريت امنيت اطلاعات شبکه است و بر تعيين سطوح دسترسي به منابع شبکه مديريت مي کند. بدليل اينکه اطلاعات در چنين شبکه هايي فقط روي کامپيوتر يا کامپيوتر هاي سرور متمرکز مي باشند، تهيه نسخه هاي پشتيبان از آنها ساده تر بوده و تعيين برنامه زمانبندي مناسب براي ذخيره سازي و تهيه نسخه هاي پشتيبان از اطلاعات به سهولت انجام مي پذيرد. در چنين شبکه هايي مي توان اطلاعات را روي چند سرور نگهداري نمود، يعني حتي در صورت از کار افتادن محل ذخيره اوليه اطلاعات (کامپيوتر سرور اوليه)، اطلاعات همچنان در شبکه موجود بوده و سيستم مي تواند به صورت روي خط به کارکردخود ادامه دهد. به اين نوع از سيستم ها Redundancy Systems يا سيستم هاي يدکي مي گويند.
براي بهره گيري از مزاياي هر دو نوع از شبکه ها، معمولاً سازمان ها از ترکيبي از شبکه هاي نظير به نظير و مبتني بر سرور استفاده مي کنند. اين نوع از شبکه ها، شبکه هاي ترکيبي يا Combined Network نام دارند. در شبکه هاي ترکيبي دو نوع سيستم عامل براي تامين نيازهاي شبکه مورد استفاده قرار مي گيرند. به عنوان مثال يک سازمان مي تواند از سيستم عامل Windows NT Server براي به اشتراک گذاشتن اطلاعات مهم و برنامه هاي کاربردي در شبکه خود استفاده کنند. در اين شبکه، کامپيوتر هاي Client مي توانند از سيستم عامل ويندوز 95 استفاده کنند. در اين وضعيت، کامپيوتر ها مي توانند ضمن قابليت دسترسي به اطلاعات سرور ويندوز NT، اطلاعات شخصي خود را نيز با ديگر کاربران به اشتراک بگذارند.

تقسيم بندي شبکه ها براساس توپولوژي: نوع آرايش يا همبندي اجزاي شبکه بر مديريت و قابليت توسعه شبکه نيز تاثير مي گذارد. براي طرح بهترين شبکه از جهت پاسخگويي به نيازمندي ها، درک انواع آرايش شبکه داراي اهميت فراواني است. انواع همبندي شبکه، بر سه نوع توپولوژي استوار شده است. اين انواع عبارتند از: توپولوژي خطي يا BUS، حلقه اي يا RING و ستاره اي يا STAR.
توپولوژي BUS ساده ترين توپولوژي مورد استفاده شبکه ها در اتصال کامپيوتر ها است. در اين آرايش تمام کامپيوتر ها به صورت رديفي به يک کابل متصل مي شوند. به اين کابل در اين آرايش، بستر اصلي (Back Bone) يا قطعه (Segment) اطلاق مي شود. در اين آرايش، هر کامپيوتر آدرس يا نشاني کامپيوتر مقصد را به پيام خودافزوده و اين اطلاعات را به صورت يک سيگنال الکتريکي روي کابل ارسال مي کند. اين سيگنال توسط کابل به تمام کامپيوتر هاي شبکه ارسال مي شود. کامپيوتر هايي که نشاني آن ها با نشاني ضميمه شده به پيام انطباق داشته باشد، پيام را دريافت مي کنند. در کابل هاي ارتباط دهنده کامپيوتر هاي شبکه، هر سيگنال الکتريکي پس از رسيدن به انتهاي کابل، منعکس شده و دوباره در مسير مخالف در کابل به حرکت در مي آيد. براي جلوگيري از انعکاس سيگنال در انتهاي کابل ها، از يک پايان دهنده يا Terminator استفاده مي شود. فراموش کردن اين قطعه کوچک گاهي موجب از کار افتادن کل شبکه مي شود. در اين آرايش شبکه، در صورت از کار افتادن هر يک از کامپيوتر ها آسيبي به کارکرد کلي شبکه وارد نخواهد شد. در برابر اين مزيت اشکال 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. اشکال ديگر اين توپولوژي در آن 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.
آرايش نوع دوم شبکه هاي کامپيوتري، آرايش ستاره اي است. در اين آرايش تمام کامپيوتر هاي شبکه به يک قطعه مرکزي به نام Hub متصل مي شوند. در اين آرايش اطلاعات قبل از رسيدن به مقصد خود از هاب عبور مي کنند. در اين نوع از شبکه ها در صورت از کار افتادن يک کامپيوتر يا بر اثر قطع شدن يک کابل، شبکه از کار خواهد افتاد. از طرف ديگر در اين نوع همبندي، حجم زيادي از کابل کشي مورد نياز خواهد بود، ضمن آنکه بر اثر از کار افتادن هاب، کل شبکه از کار خواهد افتاد.
سومين نوع توپولوژي، حلقه اي نام دارد. در اين توپولوژي همانند آرايش BUS، تمام کامپيوتر ها توسط يک کابل به هم متصل مي شوند. اما در اين نوع، دو انتهاي کابل به هم متصل مي شود و يک حلقه تشکيل مي گردد. به اين ترتيب در اين آرايش نيازي به استفاده از قطعه پايان دهنده يا Terminator نخواهد بود. در اين نوع از شبکه نيز سيگنال هاي مخابراتي در طول کابل حرکت کرده و از تمام کامپيوتر ها عبور مي کنند تا به کامپيوتر مقصد برسند. يعني تمام کامپيوتر ها سيگنال را دريافت کرده و پس از تقويت، آن را به کامپيوتر بعدي ارسال مي کنند. به همين جهت به اين توپولوژي، توپولوژي فعال يا Active نيز گفته مي شود. در اين توپولوژي در صورت از کار افتادن هر يک از کامپيوتر ها، کل شبکه از کار خواهد افتاد، زيرا همانطور که گفته شده هر کامپيوتر وظيفه دارد تا سيگنال ارتباطي (که به آن نشانه يا Token نيز گفته مي شود) را دريافت کرده، تقويت کند و دوباره ارسال نمايد. اين حالت را نبايد با دريافت خود پيام اشتباه بگيرد. اين حالت چيزي شبيه عمل رله در فرستنده هاي تلوزيوني است.
از ترکيب توپولوژي هاي ستاره اي، حلقه اي و خطي، يک توپولوژي ترکيبي (Hybrid) به دست مي آيد. از توپولوژي هيبريد در شبکه هاي بزرگ استفاده مي شود. خود توپولوژي هيبريد داراي دو نوع است. نوع اول توپولوژي خطي - ستاره اي نام دارد. همانطور که از نام آن بر مي آيد، در اين آرايش چندين شبکه ستاره اي به صورت خطي به هم ارتباط داده مي شوند. در اين وضعيت اختلال در کارکرد يک کامپيوتر، تاثير در بقيه شبکه ايجاد نمي کند. ضمن آنکه در صورت از کار افتادن هاب فقط بخشي از شبکه از کار خواهد افتاد. در صورت آسيب ديدگي کابل اتصال دهنده هاب ها، فقط ارتباط کامپيوتر هايي که در گروه هاي متفاوت هستند قطع خواهد شد و ارتباط داخلي شبکه پايدار مي ماند.
نوع دوم نيز توپولوژي ستاره اي - حلقه اي نام دارد. در اين توپولوژي هاب هاي چند شبکه از نوع حلقه اي در يک الگوي ستاره اي به يک هاب مرکزي متصل مي شوند.
امنيت شبکه
يکي از مهم ترين فعاليت هاي مدير شبکه، تضمين امنيت منابع شبکه است. دسترسي غير مجاز به منابع شبکه و يا ايجاد آسيب عمدي يا غير عمدي به اطلاعات، امنيت شبکه را مختل مي کند. از طرف ديگر امنيت شبکه نبايد آنچنان باشد که کارکرد عادي کاربران را مشکل سازد.
براي تضمين امنيت اطلاعات و منابع سخت افزاري شبکه، از دو مدل امنيت شبکه استفاده مي شود. اين مدل ها عبارتند از: امنيت در سطح اشتراک (Share-Level) و امنيت در سطح کاربر (User-Level). در مدل امنيت در سطح اشتراک، اين عمل با انتساب اسم رمز يا Password براي هر منبع به اشتراک گذاشته تامين مي شود. دسترسي به منابع مشترک فقط هنگامي برقرار مي گردد که کاربر اسم رمز صحيح را براي منبع به اشتراک گذاشته شده را به درستي بداند.
به عنوان مثال اگر سندي قابل دسترسي براي سه کاربر باشد، مي توان با نسبت دادن يک اسم رمز به اين سند مدل امنيت در سطح Share-Level را پياده سازي کرد. منابع شبکه را مي توان در سطوح مختلف به اشتراک گذاشت. براي مثال در سيستم عامل ويندوز ۹۵ مي توان دايرکتوري ها را بصورت فقط خواندني (Read Only)، برحسب اسم رمز يا به شکل کامل (Full) به اشتراک گذاشت. از مدل امنيت در سطح Share-Level مي توان براي ايجاد بانک هاي اطلاعاتي ايمن استفاده کرد.
در مدل دوم يعني امنيت در سطح کاربران، دسترسي کاربران به منابع به اشتراک گذاشته شده با دادن اسم رمز به کاربران تاميين مي شود. در اين مدل کاربران در هنگام اتصال به شبکه بايد اسم رمز و کلمه عبور را وارد نمايند. در اينجا سرور مسئول تعيين اعتبار اسم رمز و کلمه عبور است. سرور در هنگام دريافت درخواست کاربر براي دسترسي به منبع به اشتراک گذاشته شده، به بانک اطلاعاتي خود مراجعه کرده و درخواست کاربر را رد يا قبول مي کند.
تفاوت اين دو مدل در آن است که در مدل امنيت در سطح Share-Level، اسم رمز به منبع نسبت داده شده و در مدل دوم اسم رمز و کلمه عبور به کاربر نسبت داده مي شود. بديهي است که مدل امنيت در سطح کاربر بسيار مستحکم تر از مدل امنيت در سطح اشتراک است. بسياري از کاربران به راحتي مي توانند اسم رمز يک منبع را به ديگران بگويند. اما اسم رمز و کلمه عبور شخصي را نمي توان به سادگي به شخص ديگري منتقل کرد.
آشنايي با مدل OSI (هفت لايه شبکه)
هر فعاليتي در شبکه مستلزم ارتباط بين نرم افزار و سخت افزار کامپيوتر و اجزاي ديگر شبکه است. انتقال اطلاعات بين کامپيوترهاي مختلف در شبکه وابسته به انتقال اطلاعات بين بخش هاي نرم افزاري و سخت افزاري درون هر يک از کامپيوتر هاست. هر يک از فرايند هاي انتقال اطلاعات را مي توان به بخش هاي کوچک تري تقسيم کرد. هر يک از اين فعاليت هاي کوچک را سيستم عامل براساس دسته اي از قوانين مشخص انجام مي دهد. اين قوانين را پروتکل مي نامند. پروتکل ها تعيين کننده روش کار در ارتباط بين بخش هاي نرم افزاري و سخت افزاري شبکه هستند. بخش هاي نرم افزاري و سخت افزاري توليدکنندگان مختلف داراي مجموعه پروتکل هاي متفاوتي مي باشند. براي استاندارد سازي پروتکل هاي ارتباطي، سازمان استاندارد هاي بين المللي (ISO) در سال 1984 اقدام به تعيين مدل مرجع OSI يا Open Systems Interconnection نمود. مدل مرجع OSI ارائه دهنده چارچوب طراحي محيط هاي شبکه اي است. در اين مدل، جزئيات بخش هاي نرم افزاري و سخت افزاري براي ايجاد سهولت انتقال اطلاعات مطرح شده است و در آن کليه فعاليت هاي شبکه اي در هفت لايه مدل سازي مي شود. هنگام بررسي فرآيند انتقال اطلاعات بين دو کامپيوتر، مدل هفت لايه اي OSI روي هر يک از کامپيوتر ها پياده سازي مي گردد. در تحليل اين فرآيند ها مي توان عمليات انتقال اطلاعات را بين لايه هاي متناظر مدل OSI واقع در کامپيوتر هاي مبدا و مقصد در نظر گرفت. اين تجسم از انتقال اطلاعات را انتقال مجازي (Virtual) مي نامند. اما انتقال واقعي اطلاعات بين لايه هاي مجاور مدل OSI واقع در يک کامپيوتر انجام مي شود. در کامپيوتر مبدا اطلاعات از لايه فوقاني به طرف لايه تحتاني مدل OSI حرکت کرده و از آنجا به لايه زيرين مدل OSI واقع در کامپيوتر مقصد ارسال مي شوند. در کامپيوتر مقصد اطلاعات از لايه هاي زيرين به طرف بالاترين لايه مدل OSI حرکت مي کنند. عمل انتقال اطلاعات از يک لايه به لايه ديگر در مدل OSI از طريق واسطه ها يا Interface ها انجام مي شود. اين واسطه ها تعيين کننده سرويس هايي هستند که هر لايه مدل OSI مي تواند براي لايه مجاور فراهم آورد.
بالاترين لايه مدل OSI يا لايه هفت، لايه کاربرد يا Application است. اين لايه تاميين کننده سرويس هاي پشتيباني برنامه هاي کاربردي نظير انتقال فايل، دسترسي به بانک اطلاعاتي و پست الکترونيکي است.
لايه شش، لايه نمايش يا Presentation است. اين لايه تعيين کننده فرمت يا قالب انتقال داده ها بين کامپيوتر هاي واقع در شبکه است. اين لايه در کامپيوتر مبدا داده هايي که بايد انتقال داده شوند را به يک قالب مياني تبديل مي کند. اين لايه در کامپيوتر مقصد اطلاعات را از قالب مياني به قالب اوليه تبديل مي کند.
لايه پنجم در اين مدل، لايه جلسه يا Session است. اين لايه بر برقراري اتصال بين دو برنامه کاربردي روي دو کامپيوتر مختلف واقع در شبکه نظارت دارد. همچنين تامين کننده همزماني فعاليت هاي کاربر نيز هست.
لايه چهارم يا لايه انتقال (Transmission) مسئول ارسال و دريافت اطلاعات و کمک به رفع خطاهاي ايجاد شده در طول ارتباط است. هنگامي که حين يک ارتباط خطايي بروز دهد، اين لايه مسئول تکرار عمليات ارسال داده است.
لايه سوم در مدل OSI، مسئول آدرس يا نشاني گذاري پيام ها و تبديل نشاني هاي منطقي به آدرس هاي فيزيکي است. اين لايه همچنين مسئول مديريت بر مشکلات مربوط به ترافيک شبکه نظير کند شدن جريان اطلاعات است. اين لايه، لايه شبکه يا Network نام دارد.
لايه دوم مدل OSI، لايه پيوند يا Data Link است. اين لايه وظيفه دارد تا اطلاعات دريافت شده از لايه شبکه را به قالبي منطقي به نام فريم (Frame) تبديل کند. در کامپيوتر مقصد اين لايه همچنين مسئول دريافت بدون خطاي اين فريم ها است.
لايه زيرين در اين مدل، لايه فيزيکي يا Physical است. اين لايه اطلاعات را بصورت جرياني از رشته هاي داده اي و بصورت الکترونيکي روي کابل هدايت مي کند. اين لايه تعريف کننده ارتباط کابل و کارت شبکه و همچنين تعيين کننده تکنيک ارسال و دريافت داده ها نيز هست.
پروتکل ها
فرآيند به اشتراک گذاشتن اطلاعات نيازمند ارتباط همزمان شده اي بين کامپيوتر هاي شبکه است. براي ايجاد سهولت در اين فرايند، براي هر يک از فعاليت هاي ارتباط شبکه اي، مجموعه اي از دستور العمل ها تعريف شده است. هر دستور العمل ارتباطي يک پروتکل يا قرارداد نام دارد. يک پروتکل تامين کننده توصيه هايي براي برقراري ارتباط بين اجزاي نرم افزاري و سخت افزاري در انجام يک فعاليت شبکه اي است. هر فعاليت شبکه اي به چندين مرحله سيستماتيک تفکيک مي شود. هر مرحله با استفاده از يک پروتکل منحصر به فرد، يک عمل مشخص را انجام مي دهد. اين مراحل بايد با ترتيب يکسان در تمام کامپيوترهاي واقع در شبکه انجام شوند. در کامپيوتر مبدا مراحل ارسال داده از لايه بالايي شروع شده و به طرف لايه زيرين ادامه مي يابد. در کامپيوتر مقصد مراحل مشابه در جهت معکوس از پايين به بالا انجام مي شود. در کامپيوتر مبدا، پروتکل اطلاعات را به قطعات کوچک شکسته، به آن ها آدرس هايي نسبت مي دهند و قطعات حاصله يا بسته ها را براي ارسال از طريق کابل آماده مي کنند. در کامپيوتر مقصد، پروتکل ها داده ها را از بسته ها خارج کرده و به کمک نشاني هاي آن ها بخش هاي مختلف اطلاعات را با ترتيب صحيح به هم پيوند مي دهند تا اطلاعات به صورت اوليه بازيابي شوند.
پروتکل هاي مسئول فرآيندهاي ارتباطي مختلف براي جلوگيري از تداخل و يا عمليات ناتمام، لازم است که به صورت گروهي به کار گرفته شوند. اين عمل به کمک گروهبندي پروتکل هاي مختلف در يک معماري لايه اي به نام Protocol Stack يا پشته پروتکل انجام مي گيرد. لايه هاي پروتکل هاي گروه بندي شده با لايه هاي مدل OSI انطباق دارند. هر لايه در مدل OSI پروتکل مشخصي را براي انجام فعاليت هاي خود بکار مي برد. لايه هاي زيرين در پشته پروتکل ها تعيين کننده راهنمايي براي اتصال اجزاي شبکه از توليدکنندگان مختلف به يکديگر است.
لايه هاي بالايي در پشته پروتکل ها تعيين کننده مشخصه هاي جلسات ارتباطي براي برنامه هاي کاربردي مي باشند. پروتکل ها براساس آن که به کدام لايه از مدل OSI متعلق باشند، سه نوع طبقه بندي مي شوند. پروتکل هاي مربوط به سه لايه بالايي مدل OSI به پروتکل هاي Application يا کاربرد معروف هستند. پروتکل هاي لايه Application تاميين کننده سرويس هاي شبکه در ارتباط بين برنامه هاي کاربردي با يکديگر هستند. اين سرويس ها شامل انتقال فايل، چاپ، ارسال پيام و سرويس هاي بانک اطلاعاتي هستند. پروتکل هاي لايه نمايش يا Presentation وظيفه قالب بندي و نمايش اطلاعات را قبل از ارسال بر عهده دارند. پروتکل هاي لايه جلسه يا Session اطلاعات مربوط به جريان ترافيک را به داده ها اضافه مي کنند.
پروتکل هاي نوع دوم که به پروتکل هاي انتقال (Transparent) معروف هستند، منطبق بر لايه انتقال مدل OSI هستند. اين پروتکل ها اطلاعات مربوط به ارسال بدون خطا يا در واقع تصحيح خطا را به داده ها مي افزايند. وظايف سه لايه زيرين مدل OSI بر عهده پروتکل هاي شبکه است. پروتکل هاي لايه شبکه تاميين کننده فرآيندهاي آدرس دهي و مسيريابي اطلاعات هستند. پروتکل هاي لايه Data Link اطلاعات مربوط به بررسي و کشف خطا را به داده ها اضافه مي کنند و به درخواست هاي ارسال مجدد اطلاعات پاسخ مي گويند. پروتکل هاي لايه فيزيکي تعيين کننده استاندارد هاي ارتباطي در محيط مشخصي هستند

شبكه‌ چيست‌؟
شبكه‌ مجموعه‌اي‌ از سرويس‌ دهنده‌ها و سرويس‌ گيرنده‌هاي‌ متعددي‌ مي‌باشد كه‌به‌ يكديگر متصل‌ هستند. در اين‌ بين‌ سرويس‌ دهنده‌ها (server) نقش‌ سرويس‌ دهنده‌ و خدمات‌ دهي‌ وسرويس‌ گيرنده‌ها (Client) نقش‌ سرويس‌ گيرنده‌ يا همان‌ مشتري‌ را بازي‌ مي‌كنند. انواع‌ شبكه‌: شبكه‌ها را مي‌توان‌ به‌ دو دسته‌ي‌ «شبكه‌هاي‌ محلي‌» LAN و شبكه‌هاي‌ بزرگ‌تر از آن‌(WAN) تقسيم‌ كرد. شبكه‌هاي‌ محلي‌: Local Area Network اين‌ نوع‌ شبكه‌ها به‌ شبكه‌هاي(‌ (LAN) معروف‌ هستند. شبكه هاي محلي معمولا ميزبان 2 تا 20كامپيوتر و در غالب Work Group ميباشند. سرعت اين نوع شبكه بسيار زياد است (معمولا 100MB Per Sec) و مي توان حجم داده هاي بالا را در مدت بسيار كم انتقال داد. شبكه‌هاي‌ گسترده‌: Wide Area Network اين نوع شبكه ها به شبكه هاي WAN معروف هستند. اين شبكه ها بزرگتر از شبكه هاي LAN و اغلب براي امور عمومي از آن استفاده مي شود. ازجمله اين شبكه ها ميتوان شبكه هاي VAN و يا شبكه هاي بزرگتر مانند Internet و.. را نام برد. سرعت انتقال داده ها در اين نوع شبكه ها نسبت به LAN (در ايران) بسيار ناچيز ميباشد. اين سرعت به خاطر استفاده از خطوط 56K است. البته مي توان با استفاده از خطوط DSL يا ISDN و يا بي سيم Wire Less سرعت اين ارتباط را به اندازه 128K ,256 k , 512 kيا بالاتر افزايش داد. Internet Protocol: IP IP يك‌ عدد 32 بيتي‌ (bit) است‌ كه‌ پس‌ از اتصال‌ به‌ شبكه‌(... , Internet , LAN) به‌ ما متعلق‌ مي‌گيرد. شكل كلي IP را مي توان به صورت http://www.xxx.yyy.zzz در نظر گرفت كه با هر بار اتصال به اينترنت به صورت Dial Up اين عدد تغيير مي كند. به عنوان مثال در حال حاضر IP ما 213.155.55.104 است اما در اتصال بعدي ممكن است اين عدد به 213.155.55.20 تغيير كند. IP چه كاربردي دارد؟ IP به عنوان يك شناسنامه در شبكه است و كاربردهاي بسياري دارد .براي توصيف كامل IP نياز به شرح TCP/IP است كه بعدا به آن اشاره خواهيم كرد. همان طور كه در جامعه شناسنامه وسيله اي براي احراز هويت ماست و بدون آن جزو آن جامعه محسوب نمي شويم ، IP نيز وسيله اي براي شناسايي ما در شبكه است و امكان اتصال به شبكه بدون آن وجود ندارد. به طور مثال هنگامي كه در شبكه مشغول چت (Chat) هستيم ، كامپيوتر شما داراي يك IP مي باشد. و جملاتي را كه شما تايپ مي كنيد به وسيله مسير يابها (Router ) مسير يابي (Routing) شده و به كامپيوتر شخص مقابل ميرسند و متني را هم كه شخص مقابل تايپ ميكند روي IP شما فرستاده مي شود. خط فرمان در ويندوز چيست؟ خط فرمان يا همان ''Command Prompt'' در ويندوز نوعي شبيه ساز سيستم عامل Dos در ويندوز است كه فايلهاي اجرايي ''exe,com'' در آن اجرا مي شود. خط فرمان ويندوز دستورات بسيار زياد و كاربردي دارد كه به مرور زمان انها را خواهيم آموخت. دسترسي به خط فرمان در ويندوز: دسترسي به خط فرمان به دو روش ميسر است. روش اول : روي Start Menu كليك كرده و گزينه Run را انتخاب مي كنيم . سپس در پنجره ظاهر شده اگر ويندوز شما 98/ME باشد عبارت ''Command'' و اگر 2000/2003/XP باشد عبارت ''CMD'' را تايپ مي كنيم هم اكنون محيط Command Prompt در جلوي شما قرار دارد! روش دوم : با طي كردن مسير Start> Programs>Accessories و كليك كردن برروي Command Prompt اين محيط براي شما باز ميشود. ادامه مبحث IP : چگونه IPخود را بدست آوريم : براي بدست آوردن IP خود در سيستم عامل ويندوز كافي است همان طور كه در بالا توضيح داده شد به محيط Command Prompt رفته و عبارت '' IPCONFIG '' را تايپ كنيم. به طور مثال پس از اجراي دستور به نتايج زير مي رسيد : Windows IP Configuration 0 Ethernet adapter : IP Address. . . . . . . . . : 213.155.55.232 Subnet Mask . . . . . . . . : 255.255.255.0 Default Gateway . . . . . . : 213.155.55.232 فعلا تنها به سطر IP Address كه با رنگ قرمز مشخص شده است توجه كنيد (Default Gateway و Subnet Mask) بعدا برسي خواهد شد. ملاحظه ميكنيد كه IP ما213.155.55.232 است. آدرسهاي IP به چند دسته تقسيم مي شوند؟ آدرسهاي IP به پنج كلاس A,B,C,D,E تقسيم مي شوند. از بين اين كلاسها تنها كلاسهاي A,B,C كاربرد دارند كه به شرح آنها مي پردازيم . كلاس A : تمام IP هايي كه www آنها (در درس قبل شكل كلي IP را به صورت http://www.xxx.yyy.zzz معرفي كرديم) بين 1 تا 126 است ، جزو كلاس A محسوب مي شوند. به عنوان مثال : 112.10.57.13 يك IP كلاس A است. اين كلاس ويژه پايگاهاي بزرگ اينترنتي است. كلاس B : تمام IP هايي كه WWW آنها بين 128 تا 191 مي باشد را شامل مي شود. مانند IP ي 172.155.55.73 كه جزو كلاس B است. كلاس C : اين كلاس تمام IP هايي كه WWW آنها بين 192 تا 223 است را شامل مي شود: مانند 213.133.52.138 كه جزو كلاس C محصوب مي شود. تحليل IP : همان طور كه گفته شد IP يك عدد 32 بيتي است. هم اكنون اين گفته را كاملتر شرح داده و مطلب را بازتر مي كنيم/ درك اين قسمت از مطلب نيازمند دانستن مفاهيم Bit و Byte است . اين در حقيقت واحدهاي اندازه گيري حافظه كامپيوتر هستند كه در پايين آنها را شرح مي دهيم : BIT :به كوچكترين واحد اندازه گيري حافظه كامپيوتري مي گويند. Byte : به مجموع 8 بيت ، يك بايت مي گويند. بنابر اين نتيجه مي گيريم 32 بيت همان 4 بايت در مبناي اعشاري (مبناي 10 ) است و براي اين كه كامپيوتر اعداد را در مبناي 2 در نظر مي گيرد آن را به صورت Binary (مبناي 2 ) مي نويسيم. براي اينكه اين مفاهيم را بهتر متوجه شويد آنها را در جدول برسي مي كنيم. IP از چند قسمت تشكيل شده است؟ IP از دو قسمت Net ID و Host ID تشكيل شده است و مقادير بيت ها در اين دو قسمت در كلاسهاي مختلف IP متفاوت است. Net ID در واقع شناسه شبكه و Host ID شناسه ميزبان در IP است. برسي Net ID در كلاساهي مختلف: Net ID در كلاس A به صورت http://www.0.0.0 يعني تنها www را شامل مي شود. در كلاس B به صورت : http://www.xxx.0.0 است يعني http://www.xxx در واقع Net Id مي باشد. و در كلاس C به صورت : http://www.xxx.yyy.0 است يعني NetID .. اين روديگه بايد فهميده باشيد چيه ;) كلاس A : در كلاس A : Net ID هشت بيت است و Host ID آن 24 بيت كه مجموعا 32 بيت مي شود. اين كلاس مي تواند 16.777.14 ميزبان (Host) داشته باشد يعني 16.777.14 IP كه زير مجموعه آن قرار مي گيرند. به عنوان مثال http://www.44.4.13 كه 44.4.13 يكي از ميزبان ها (Host) مي باشد. كلاس B : در كلاس B : NetID از هشت بيت به شانزده بيت افزايش مي يابد و فضا را براي host ID كمتر مي كند، به همين دليل IP هاي زير مجموعه آن به 56.534 كاهش مي يابد. به عنوان مثال IP : http://www.xxx.55.137 كه 55.137 يكي از ميزبانهاست . كلاس C : NetID باز هم بزرگتر شده و از 16 بيت در كلاس B به بيست و چهار افزايش مي يابد و Host ID به كوچكترين مقدار خود يعني هشت بيت مي رسد. اين كلاس تنها 242 IP را پشتيباني مي كند. به عنوان مثال http://www.xxx.yyy.93 كه در آن 93 يكي از ميزبانهاست. نكات مهم درس : 1- سعي كنيد بيشتر در محيط Command Prompt كار كنيد تا به آن عادت كرده و دست خود را در اجراي دستورات سريع تر كنيد. سرعت در اجراي دستورات هنگام Hack كردن بخصوص Client بسيار مهم است. 2- با كمي دقت حتما متوجه مي شويد كه IP اي كه www آن 127 باشد در هيچ يك از كلاسهاي مطرح شده وجود ندارد. در حقيقت IP ي 127.0.0.1 از قبل براي كامپيوتر خودمان رزرو شده و به آن Local Host مي گويند. 3- هنگامي كه به صورت Dial Up به اينترنت متصل مي شويد معمولا IP كلاس C به شما تعلق مي گيرد. 4- توصيه و پيشنهاد براي استفاده از Command Line ويندوز 2000 يا XP است.

ادامه مطلب در قسمت دوم