خبرگزاری آیصد (جدیدترین و جذاب ترین اخبار ایران و جهان)

نشر توسط:admin Views 26 تاریخ : 27 ارديبهشت 1395

آموزش شبکه

چكيده
استفاده از شبكه هاي كامپيوتري در چندين سال اخير رشد فراواني كرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپايي
شبكه نموده اند . هر شبكه كامپيوتري بايد با توجه به شرايط وسياست هاي هر سازمان ، طراحي وپياده سازي
گردد. در واقع شبكه هاي كامپيوتري زير ساخت هاي لازم را براي به اشتراك گذاشتن منابع در سازمان فراهم مي
آورند؛در صورتيكه اين زير ساختها به درستي طراحي نشوند، در زمان استفاده از شبكه مشكلات متفاوتي پيش
آمده و بايد هزينه هاي زيادي به منظور نگه داري شبكه وتطبيق آن با خواسته هاي مورد نظر صرف شود .
در زمان طراحي يك شبكه سوالات متعددي مطرح مي شود:
-براي طراحي يك شبكه بايد از كجا شروع كرد؟
-چه پارامترهايي را بايد در نظر گرفت ؟
-هدف از برپاسازي شبكه چيست ؟
- انتظار كاربران از شبكه چيست ؟
- آيا شبكه موجود ارتقاء مي بايد ويا يك شبكه از ابتدا طراحي مي شود؟
-چه سرويس ها و خدماتي برروي شبكه ارائه خواهد شد؟
بطور كلي قبل از طراحي فيزيكي يك شبكه كامپيوتري ، ابتدا بايد خواسته ها شناسايي وتحليل شوند، مثلا در يك
كتابخانه چرا قصد ايجاد يك شبكه را داريم واين شبكه بايد چه سرويس ها وخدماتي را ارائه نمايد؛ براي تامين
سرويس ها وخدمات مورد نظر اكثريت كاربران ، چه اقداماتي بايد انجام داد ؛ مسائلي چون پروتكل مورد نظر براي
استفاده از شبكه ، سرعت شبكه واز همه مهمتر مسائل امنيتي شبكه ، هريك از اينها بايد به دقت مورد بررسي
قرار گيرد. سعي شده است پس از ارائه تعاريف اوليه ، مطالبي پيرامون كاربردهاي عملي آن نيز ارائه شود تا در
تصميم گيري بهتر ياري كند.
جزوه كارگاه شبكه مهندس
تاريخچه پيدايش شبكه
در سال 1957 نخستين ماهواره يعني اسپوتنيك توسط اتحاد جماهير شوروي سابق به فضا پرتاب شد . در همين
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 آمريكا در واكنش به اين اقدام رقيب نظامي خود ،آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته يا آرپا
را تأسيس كرد . (ARPA)
يكي از پروژه هاي مهم اين آژانس تأمين ارتباطات در زمان جنگ جهاني احتمالي تعريف شده بود . در همين
سال ها در مراكز تحقيقاتي غيرنظامي كه در امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش براي اتصال كامپيوترها به يكديگر در
از طريق ترمينال ها به كاربران سرويس مي دادند . Mainframe جريان بود .در آن زمان كامپيوترها ي
منابع مالي پروژه اتصال دو كامپيوتر از راه دور به (ARPA) در اثر اهميت يافتن اين موضوع آژانس آرپا
بر عهده گرفت . در اواخر سال 1960 اولين شبكه كامپيوتري بين چهار كامپيوتر كه دو MIT يكديگر را در دانشگاه
يكي در دانشگاه كاليفرنيا و ديگري در مركز تحقيقاتي استنفورد قرار داشتند، راه اندازي شد . ، MIT تاي آنها در
و MIT نامگذاري شد . در سال 1965 نخستين ارتباط راه دور بين دانشگاه (ARPAnet) اين شبكه آرپانت
يك مركز ديگر نيز بر قرار گرديد.
در سال 1970 شركت معتبر زيراكس، يك مركز تحقيقاتي در پالوآلتو تأسيس كرد . اين مركز در طول سا ل ها
مهمترين فناوري هاي مرتبط با كامپيوتر را معرفي كرده است و از اين نظر به يك مركز تحقيقاتي افسانه اي بدل
نيز ناميده مي شود، به تحقيقات در زمينه شبك ه هاي (PARC) گشته است. اين مركز تحقيقاتي كه پارك
كامپيوتري پيوست. تا اين سال ها شبكه آرپانت به امور نظامي اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم
معرفي شد. در اين سال شبكه آرپانت مراكز كامپيوتري بسياري از دانشگاه ها و مراكز تحقيقاتي را به هم متصل
كرده بود. در سال 1972 نخستين نامه الكترونيكي از طريق شبكه منتقل گرديد.
كه چندين دانشگاه بنيا نگذار آن بود ه اند، مشغول توسعه MERIT در اين سال ها حركتي غيرانتفاعي ب هنام
در تلاش براي MERIT روش هاي اتصال كاربران ترمينال ها به كامپيوتر مركزي يا ميزبان بود. مهندسان پروژه
ايجاد ارتباط بين كامپيوترها، مجبور شدند تجهيزات لازم را خود طراحي كنند. آنان با طراحي تجهيزات واسطه براي
شبكه هاي كامپيوتري را ساختند . تا Backbone نخستين بستر اصلي يا DECPDP- ميني كامپيوتر 11
Primary Communications Processor سال ها نمونه هاي اصلاح شده اين كامپيوتر با نام
نقش ميزبان را در شبكه ها ايفا مي كرد . نخستين شبكه از اين نوع كه چندين ايالت را به هم متصل PCP يا
نام داشت. Michnet مي كرد
درباره مفهوم اترنت در مركز (Bob Metcalfe) در سال 1973 موضوع رساله دكتراي آقاي باب م تكالف
پارك مورد آزمايش قرار گرفت. با تثبيت اترنت تعداد شبكه هاي كامپيوتري رو افزايش گذاشت . روش اتصال
كاربران به كامپيوتر ميزبان در آن زمان به اين صورت بود كه يك نرم افزار خاص بر روي كامپيوتر مركزي اجرا
عرضه شد كه براي Hermes مي شد و ارتباط كاربران را برقرار مي كرد. اما در سال 1976 نرم افزار جديدي به نام
MERIT نخستين بار به كاربران اجازه مي داد تا از طريق يك ترمينال ب هصورت تعاملي مستقيماً به سيستم
متصل شوند. اين، نخستين باري بود كه كاربران مي توانستند در هنگام برقراري ارتباط از خود بپرسند : از وقايع
است. قبل Packet Switching مهم تاريخچه شبكه هاي كامپيوتري ، ابداع روش سوئيچينگ بسته اي يا
براي تعيين مسير ارتباطي استفاده Circuit Switching از معرفي شدن اين روش از سوئيچينگ مداري يا
Packet Switching از مفهوم TCP/IP مي شد. اما در سال 1974 با پيدايش پروتكل ارتباطي
شد و به پروتكل استاندارد براي NCP استفاده گسترده تري شد . اين پروتكل در سال 1982 جايگزين پروتكل
در آرپانت، همچنان از پروتكل قبلي MILnet آرپانت تبديل گشت. در همين زمان يك شاخه فرعي بنام
پشتيباني مي كرد و به ارائه خدمات نظامي مي پرداخت. با اين تغيير و تحول، شبكه هاي زيادي به بخش تحقيقاتي
اين شبكه متصل شدند و آرپانت به اينترنت تبديل گشت . در اين سال ها حجم ارتباطات شبكه اي افزايش يافت
و مفهوم ترافيك شبكه مطرح شد.
به صورت 32 بيتي انجام مي گرفته است. هشت بيت اول آدرس IP مسيريابي در اين شبكه ب هكمك آدرس هاي
به شبكه هاي محلي تخصيص داده شده بود كه به سرعت مشخص گشت تناسبي با نرخ رشد شبك ه ها ندارد و IP
در سال دهه 70 ميلاادي از يكديگر WAN و شبكه هاي LAN بايد در آن تجديد نظر شود. مفهوم شبكه هاي
تفكيك شدند.در آدرس دهي 32 بيتي اوليه، بقيه 24 بيت آدرس به ميزبان در شبكه اشاره مي كرد .
به وجود آمد و اولين (Domain Name System) 1 سيستم نامگذاري دامنه ها در سال 983
راه اندازي شد و استفاده از نام ب هجاي آدر س هاي عددي معرفي (Name server) سرويس دهنده نامگذاري
شد. در اين سال تعداد ميزبان هاي اينترنت از مرز ده هزار عدد فراتر رفته بود.
شبكه كامپيوتري چيست ؟
اساسا يك شبكه كامپيوتري شامل دو يا بيش از دو كامپيوتر وابزارهاي جانبي مثل چاپگرها، اسكنرها ومانند اينها
هستند كه بطور مستقيم بمنظور استفاده مشترك از سخت افزار ونرم افزار، منابع اطلاعاتي ابزارهاي متصل
ايجاده شده است توجه داشته باشيد كه به تمامي تجهيزات سخت افزاري ونرم افزاري موجود در شبكه
گويند. در اين تشريك مساعي با توجه به نوع پيكربندي كامپيوتر ، هر كامپيوتر كاربر مي تواند (Source) منبع 1
در آن واحد منابع خود را اعم از ابزارها وداده ها با كامپيوترهاي ديگر همزمان بهره ببرد.
" دلايل استفاده از شبكه را مي توان موارد ذيل عنوان كرد" :
1 - استفاده مشترك از منابع :
استفاده مشترك از يك منبع اطلاعاتي يا امكانات جانبي رايانه ، بدون توجه به محل جغرافيايي هريك از منابع را
استفاده از منابع مشترك گويند.
2 - كاهش هزينه :
متمركز نمودن منابع واستفاده مشترك از آنها وپرهيز از پخش آنها در واحدهاي مختلف واستفاده اختصاصي هر
كاربر در يك سازمان كاهش هزينه را در پي خواهد داشت .
3 - قابليت اطمينان :
اين ويژگي در شبكه ها بوجود سرويس دهنده هاي پشتيبان در شبكه اشاره مي كند ، يعني به اين معنا كه مي
توان از منابع گوناگون اطلاعاتي وسيستم ها در شبكه نسخه هاي دوم وپشتيبان تهيه كرد ودر صورت عدم
دسترسي به يك از منابع اطلاعاتي در شبكه " بعلت از كارافتادن سيستم " از نسخه هاي پشتيبان استفاده كرد .
پشتيبان از سرويس دهنده ها در شبكه كارآيي،، فعاليت وآمادگي دايمي سيستم را افزايش مي دهد.
4 - كاهش زمان :
يكي ديگر از اهداف ايجاد شبكه هاي رايانه اي ، ايجاد ارتباط قوي بين كاربران از راه دور است ؛ يعني بدون
محدوديت جغرافيايي تبادل اطلاعات وجود داشته باشد. به اين ترتيب زمان تبادل اطلاعات و استفاده از منابع
خود بخود كاهش مي يابد.
5 - قابليت توسعه :
يك شبكه محلي مي تواند بدون تغيير در ساختار سيستم توسعه يابد وتبديل به يك شبكه بزرگتر شود . در اينجا
هزينه توسعه سيستم هزينه امكانات وتجهيزات مورد نياز براي گسترش شبكه مد نظر است.
6 - ارتباطات:
كاربران مي توانند از طريق نوآوريهاي موجود مانند پست الكترونيكي ويا ديگر سيستم هاي اطلاع رساني پيغام
هايشان را مبادله كنند ؛ حتي امكان انتقال فايل نيز وجود دارد.
در طراحي شبكه مواردي كه قبل از راه اندازي شبكه بايد مد نظر قرار دهيد شامل موارد ذيل هستند :
1 - اندازه سازمان
2 - سطح امنيت
3 - نوع فعاليت
4 - سطح مديريت
5 - مقدار ترافيك
6 – بودجه
: [Work Stations] وايستگاههاي كاري "Node " مفهوم گره
" هرگاه شما كامپيوتري را به شبكه اضافه مي كنيد ، اين كامپيوتر به يك ايستگاه كاري يا گره تبديل مي شود .
يك ايستگاه كاري ؛ كامپيوتري است كه به شبكه الصاق شده است و در واقع اصطلاح ايستگاه كاري روش ديگري
است براي اينكه بگوييم يك كامپيوتر متصل به شبكه است. يك گره چگونگي وارتباط شبكه يا ايستگاه كاري ويا
هر نوع ابزار ديگري است كه به شبكه متصل است وبطور ساده تر هر چه را كه به شبكه متصل والحاق شده است
يك گره گويند". براي شبكه جايگاه وآدرس يك ايستگاه كاري مترادف با هويت گره اش است.
مدل هاي شبكه:
در يك شبكه ، يك كامپيوتر مي تواند هم سرويس دهنده وهم سرويس گيرنده باشد . يك سرويس دهنده
كامپيوتري است كه فايل هاي اشتراكي وهمچنين سيستم عامل شبكه كه مديريت عمليات شبكه (Server)
بتواند به سرويس دهنده دسترسي "Client " را بعهده دارد - را نگهداري مي كند. براي آنكه سرويس گيرنده
پيدا كند ، ابتدا سرويس گيرنده بايد اطلاعات مورد نيازش را از سرويس دهنده تقاضا كند. سپس سرويس دهنده
اطلاعات در خواست شده را به سرويس گيرنده ارسال خواهد كرد.
سه مدل از شبكه هايي كه مورد استفاده قرار مي گيرند ، عبارتند از :
" Peer- to- Peer " 1 - شبكه نظير به نظير
" Server- Based " 2 - شبكه مبتني بر سرويس دهنده
"Client Server " 3 - شبكه سرويس دهنده / سرويس گيرنده
مدل شبكه نظير به نظير:
در اين شبكه ايستگاه ويژه اي جهت نگهداري فايل هاي اشتراكي وسيستم عامل شبكه وجود ندارد . هر ايستگاه
مي تواند به منابع ساير ايستگاه ها در شبكه دسترسي پيدا كند . هر ايستگاه خاص مي تواند هم بعنوان
عمل كند. در اين مدل هر كاربر خود مسئوليت مديريت وارتقاء دادن نرم Client وهم بعنوان Server
افزارهاي ايستگاه خود را بعهده دارد. از آنجايي كه يك ايستگاه مركزي براي مديريت عمليات شبكه وجود ندارد ،
اين مدل براي شبكه اي با كمتر از 10 ايستگاه بكار مي رود .
مدل شبكه مبتني بر سرويس دهنده :
در اين مدل شبكه ، يك كامپيوتر بعنوان سرويس دهنده كليه فايل ها ونرم افزارهاي اشتراكي نظير واژه پرداز ها،
كامپايلرها ، بانك هاي اطلاعاتي وسيستم عامل شبكه را در خود نگهداري مي كند. يك كاربر مي تواند به سرويس
دهنده دسترسي پيدا كرده وفايل هاي اشتراكي را از روي آن به ايستگاه خود منتقل كند.
مدل سرويس دهنده / سرويس گيرنده :
در اين مدل يك ايستگاه در خواست انجام كارش را به سرويس دهنده ارائه مي دهد وسرويس دهنده پس از اجراي
وظيفه محوله ، نتايج حاصل را به ايستگاه در خواست كننده عودت مي دهد. در اين مدل حجم اطلاع ات مبادله
شده شبكه ، در مقايسه با مدل مبتني بر سرويس دهنده كمتر است واين مدل داراي كارايي بالاتري مي باشد.
هر شبكه اساسا از سه بخش ذيل تشكيل مي شود:
" Hubs" ابزارهايي كه به پيكربندي اصلي شبكه متصل مي شوند بعنوان مثال : كامپيوتر ها ، چاپگرها، هاب ها
سيم ها ، كابل ها وساير رسانه هايي كه براي اتصال ابزارهاي شبكه استفاده مي شوند.
:[ Adaptor] سازگار كننده ها
كه بعنوان اتصال كابل ها به كامپيوتر هستند . اهميت آنها در اين است كه بدون وجود آنها شبكه تنها شامل
چند كامپيوتر بدون ارتباط موازي است كه قادر به سهيم شدن منابع يكديگر نيستند . عملكرد سازگاركننده در اين
است كه به دريافت وترجمه سيگنال ها ي درون داد از شبكه از جانب يك ايستگاه كاري وترجمه وارسال برون داد
به كل شبكه مي پردازد.
اجزا ءشبكه :
اجزا اصلي يك شبكه كامپيوتري عبارتند از :
: "[NIC- Network Interface Card] 1 - كارت شبكه : " 5
براي استفاده از شبكه وبرقراري ارتباط بين كامپيوتر ها از كارت شبكه اي استفاده مي شود كه در داخل يكي از
شيارهاي برد اصلي كامپيوتر هاي شبكه " اعم از سرويس دهنده وگيرنده " بصورت سخت افزاري وبراي كنترل
ارسال ودريافت داده نصب مي گردد.
:[Transmission Medium] 2 - رسانه انتقال
رسانه انتقال كامپيوتر ها را به يكديگر متصل كرده وموجب برقراري ارتباط بين كامپيوتر هاي يك شبكه مي شود .
كابل ، "Twisted- Pair " برخي از متداولترين رسانه هاي انتقال عبارتند از : كابل زوج سيم بهم تابيده
. "Fiber- Optic" وكابل فيبر نوري "Coaxial " كواكسيال
: [Operating System] NOS- Network " -3 سيستم عامل شبكه
سيستم عامل شبكه برروي سرويس دهنده اجرا مي شود و سرويس هاي مختلفي مانند : اجازه ورود به سيستم
Net work " مد يريت شبكه ، "Printfiles " چاپ فايل ها ، "Password" رمز عبور ، "Login"
را در اختيار كاربران مي گذارد. " management
انواع شبكه از لحاظ جغرافيايي:
نوع شبكه توسط فاصله بين كامپيوتر هاي تشكيل دهنده آن شبكه مشخص مي شود :
: [LAN= Local Area Network] شبكه محلي
ارتباط واتصال بيش از دو يا چند رايانه در فضاي محدود يك سازمان از طريق كابل شبكه وپروتكل بين رايانه ها
وبا مديريت نرم افزاري موسوم به سيستم عامل شبكه را شبكه محلي گويند. كامپيوتر سرويس گيرنده بايد از
طريق كامپيوتر سرويس دهنده به اطلاعات وامكانات به اشتراك گذاشته دسترسي يابند. همچنين ارسال ودريافت
پيام به يكديگر از طريق رايانه سرويس دهنده انجام مي گيرد.
از خصوصيات شبكه هاي محلي مي توان به موارد ذيل اشاره كرد:
1 - اساسا در محيط هاي كوچك كاري قابل اجرا وپياده سازي مي باشند.
2 - از سرعت نسبتا بالايي برخوردارند.
3 - داراي يك ارتباط دايمي بين رايانه ها از طريق كابل شبكه مي باشند.
اجزاي يك شبكه محلي عبارتند از :
الف - سرويس دهنده
ب - سرويس گيرنده
ج - پروتكل
د- كارت واسطه شبكه
ط - سيستم ارتباط دهنده
: [ WAN = Wide Area Network ] شبكه گسترده
اتصال شبكه هاي محلي از طريق خطوط تلفني ، كابل هاي ارتباطي ماهواره ويا ديگر سيستم هايي مخابراتي چون
خطوط استيجاري در يك منطقه بزرگتر را شبكه گسترده گويند. در اين شبكه كاربران يا رايانه ها از مسافت هاي دور
واز طريق خطوط مخابراتي به يكديگر متصل مي شوند. كاربران هر يك از اين شبكه ها مي توانند به اطلاعات
ومنابع به اشتراك گذاشته شده توسط شبكه هاي ديگر دسترسي يابند. از اين فناوري با نام شبكه هاي راه دور "
نيز نام برده مي شود. در شبكه گسترده سرعت انتقال داده نسبت به شبكه هاي "Long Haul Network
محلي خيلي كمتر است. بزرگترين ومهم ترين شبكه گسترده ، شبكه جهاني اينترنت مي باشد.
:[ Net work Topology ] ريخت شناسي شبكه
توپولوژي شبكه تشريح كننده نحوه اتصال كامپيوتر ها در يك شبكه به يكديگر است. پارامترهاي اصلي در طراحي
يك شبكه ، قابل اعتماد بودن ومقرون به صرفه بودن است . انواع متداول توپولوژي ها در شبكه كامپيوتري
عبارتند از :
:[Star ] 1 - توپولوژي ستاره اي
در اين توپولوژي ، كليه كامپيوتر ها به يك كنترل كننده مركزي با هاب متصل هستند. هرگاه كامپيوتري بخواهد با
كامپيوتر ي ديگري تبادل اطلاعات نمايد، كامپيوتر منبع ابتدا بايد اطلاعات را به هاب ارسال نمايد . سپس از
طريق هاب آن اطلاعات به كامپيوتر مقصد منتقل شود. اگر كامپيوتر شماره يك بخواهد اطلاعاتي را به كامپيوتر
شماره 3 بفرستد ، بايد اطلاعات را ابتدا به هاب ارسال كند، آنگاه هاب آن اطلاعات را به كامپيوتر شماره سه
خواهد فرستاد.
نقاط ضعف اين توپولوژي آن است كه عمليات كل شبكه به هاب وابسته است. اين بدان معناست كه اگر هاب
از كار بيفتد، كل شبكه از كار خواهد افتاد .
نقاط قوت توپولوژي ستاره عبارتند از:
* نصب شبكه با اين توپولوژي ساده است.
* توسعه شبكه با اين توپولوژي به راحتي انجام مي شود.
* اگر يكي از خطوط متصل به هاب قطع شود ، فقط يك كامپيوتر از شبكه خارج مي شود.
: [ Ring ] توپولوژي حلقوي
IBM Tokenring اختراع شد وبهمين دليل است كه اين توپولوژي بنام IBM اين توپولوژي توسط شركت
مشهور است.
در اين توپولوژي كليه كامپيوتر ها به گونه اي به يكديگر متصل هستند كه مجموعه آنها يك حلقه را مي سازد .
كامپيوتر مبدا اطلاعات را به كامپيوتري بعدي در حلقه ارسال نموده وآن كامپيوتر آدرس اطلاعات رابراي خود كپي
مي كند، آنگاه اطلاعات را به كامپيوتر بعدي در حلقه منتقل خواهد كرد وبهمين ترتيب اين روند ادامه پي دا مي
كند تا اطلاعات به كامپيوتر مبدا برسد. سپس كامپيوتر مبدا اين اطلاعات را از روي حلقه حذف مي كند.
نقاط ضعف توپولوژي فوق عبارتند از:
*اگر يك كامپيوتر از كار بيفتد ، كل شبكه متوقف مي شود.
* به سخت افزار پيچيده نياز دارد " كارت شبكه آن گران قيمت است ".
* براي اضافه كردن يك ايستگاه به شبكه بايد كل شبكه را متوقف كرد.
نقاط قوت توپولوژي فوق عبارتند از :
* نصب شبكه با اين توپولوژي ساده است.
* توسعه شبكه با اين توپولوژي به راحتي انجام مي شود.
* در اين توپولوژي از كابل فيبر نوري ميتوان استفاده كرد.
:[BUS] توپولوژي اتوبوسي
در يك شبكه خطي چندين كامپيوتر به يك كابل بنام اتوبوسي متصل مي شوند. در اين توپولوژي ، رسانه انتقال
بين كليه كامپيوتر ها مشترك است. يكي از مشهورترين قوانين نظارت بر خطوط ارتباطي در شبكه هاي محلي
اترنت است. توپولوژي اتوبوس از متداوالترين توپولوژي هايي است كه در شبكه محلي مورد استفاده قرار مي
گيرد. سادگي ، كم هزينه بودن وتوسعه آسان اين شبكه ، از نقاط قوت توپولوژي اتوبوسي مي باشد. نقطه ضعف
عمده اين شبكه آن است كه اگر كابل اصلي كه بعنوان پل ارتباطي بين كامپيوتر هاي شبكه مي باشد قطع شود،
كل شبكه از كار خواهد افتاد.
: [Mesh] توپولوژي توري
در اين توپولوژي هر كامپيوتري مستقيما به كليه كامپيوترهاي شبكه متصل مي شود. مزيت اين توپولوژي آن
است كه هر كامپيوتر با ساير كامپيوتر ها ارتباطي مجزا دارد. بنابراين ، اين توپولوژي داراي بالاترين درجه امنيت
واطمينان مي باشد. اگر يك كابل ارتباطي در اين توپولوژي قطع شود ، شبكه همچنان فعال باقي مي ماند .
از نقاط ضعف اساسي اين توپولوژي آن است كه از تعداد زيادي خطوط ارتباطي استفاده مي كند، مخصوصا
زمانيكه تعداد ايستگاه ها افزايش يابند. به همين جهت اين توپولوژي از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست .
براي مثال ، در يك شبكه با صد ايستگاه كاري ، ايستگاه شماره يك نيازمند به نود ونه مي باشد. تعداد كابل هاي
تعداد ايستگاه هاي شبكه مي N محاسبه مي شود كه در آن N(N-1)/ مورد نياز در اين توپولوژي با رابطه 2
باشد.
: [Tree ] توپولوژي درختي
اين توپولوژي از يك يا چند هاب فعال يا تكرار كننده براي اتصال ايستگاه ها به يكديگر استفاده مي كند . هاب
مهمترين عنصر شبكه مبتني بر توپولوژي در ختي است : زيرا كليه ايستگاه ها را به يكديگر متصل مي كند. وظيفه
هاب دريافت اطلاعات از يك ايستگاه و تكرار وتقويت آن اطلاعات وسپس ارسال آنها به ايستگاه ديگر مي باشد.
"Hybrid " توپولوژي تركيبي
اين توپولوژي تركيبي است از چند شبكه با توپولوژي متفاوت كه توسط يك كابل اصلي بنام استخوان بندي "
به كابل استخوان "Bridg " به يكديگر مرتبط شده اند . هر شبكه توسط يك پل ارتباطي "bone Back
بندي متصل مي شود.
پروتكل :
براي برقراري ارتباط بين رايانه ها ي سرويس گيرنده و سرويس دهنده قوانين كامپيوتري براي انتقال ودريافت داده
مشخص شده اند كه به قرارداد يا پروتكل موسومند. اين قرارداد ها وقوانين بصورت نرم افزاري در سيستم براي
ايجاد ارتباط ايفاي نقش مي كنند. پروتكل با قرارداد ، در واقع زبان مشترك كامپيوتري است كه براي درك وفهم
رايانه بهنگام در خواست وجواب متقابل استفاده مي شود. پروتكل تعيين كننده مشخصه هاي شبكه ، روش
دسترسي وانواع فيزيكي توپولوژي ها ، سرعت انتقال داده ها وانواع كابل كشي است .
پروتكل هاي شبكه :
ما در اين دستنامه تنها دو تا از مهمترين پروتكل هاي شبكه را معرفي مي كنيم :
" پروتكل كنترل انتقال / پروتكل اينترنت
"Protoc l/ Inernet Protocol Tcp / ip= Transmission Control"
پروتكل فوق شامل چهار سطح است كه عبارتند از :
" Application " الف - سطح لايه كاربرد
"Transporter " ب - سطح انتقال
"Internet " ج - سطح اينترنت
:[Net work] د - سطح شبكه
" از مهمترين ومشهورترين پروتكل هاي مورد استفاده در شبكه اينترنت است اين بسته نرم افزاري به اشكال
از مهمترين پروتكل هاي ارتباطي شبكه Tcp/ip . مختلف براي كامپيوتر ها وبرنامه ها ي مختلف ارائه مي گردد
در جهان تلقي مي شود ونه تنها برروي اينترنت وشبكه هاي گسترده گوناگون كاربرد دارد، بلكه در شبكه هاي محلي
مختلف نيز مورد استفاده قرار مي گيردو در واقع اين پروتكل زبان مشترك بين كامپيوتر ها به هنگام ارسال و
دريافت اطلاعات يا داده مي باشد. اين پروتكل به دليل سادگي مفاهيمي كه در خود دارد اصطلاحا به سيستم باز
مشهور است ، برروي هر كامپيوتر وابر رايانه قابل طراحي وپياده سازي است. از فاكتورهاي مهم كه اين پروتكل
بعنوان يك پروتكل ارتباطي جهاني مطرح مي گردد، به موارد زير مي توان اشاره كرد:
ساخته شده وتوسط اينترنت بكار گرفته مي UNIX Operating System 1 - اين پروتكل در چار چوب
شود.
2 - برروي هر كامپيوتر قابل پياده سازي مي باشد.
3 - بصورت حرفه اي در شبكه هاي محلي وگسترده مورد استفاده قرار مي گيرد.
وپروتكل " FTP " 4 - پشتيباني از مجموعه برنامه ها وپروتكل هاي استاندارد ديگر چون پروتكل انتقال فايل
. " Point to point Protcol = PPP " دو سويه
آن است كه براي دريافت و ارسال داده ها يا پيام پروتكل مذكور ؛ پيام ها وداده Tcp/ip بنياد واساس پروتكل
ها را به بسته هاي كوچكتر وقابل حمل تر تبديل مي كند ، سپس اين بسته ها به مقصد انتقال داده مي شود ودر
نهايت پيوند اين بسته ها به يكديگر كه شكل اوليه پيا م ها وداده ها را بخود مي گيرد ، صورت مي گيرد .
يكي ديگر از ويژگي هاي مهم اين پروتكل قابليت اطمينان آن در انتقال پيام هاست يعني اين قابليت كه به
بررسي وبازبيني بسته ها ومحاسبه بسته هاي دريافت شده دارد. در ضمن اين پروتكل فقط براي استفاده در شبكه
اينترنت نمي باشد. بسياري از سازمان وشركت ها براي ساخت وزير بناي شبكه خصوصي خود كه از اينترنت جدا مي
باشد نيز در اين پروتكل استفاده مي كنند.
- پروتكل سيستم ورودي وخروجي پايه شبكه
واسطه يا رابطي است كه توسط Net work basic input/ outputSystem=Net Bios
بعنوان استانداردي براي دسترسي به شبكه توسعه يافت . اين پروتكل داده ها را از لايه بالاترين دريافت IBM
كرده وآنها را به شبكه منتقل مي كند. سيستم عاملي كه با اين پروتكل ارتباط برقرار مي كند سيستم عامل
ناميده مي شود كامپيوتر ها از طريق كارت شبكه خود به شبكه متصل مي شوند. كارت شبكه به "NOS" شبكه
مي نامند كه در Net BIOS سيستم عامل ويژه اي براي ارسال اطلاعات نياز دارد. اين سيستم عامل ويژه را
كارت شبكه ذخيره شده است. ROM حافظه
همچنين روشي را براي دسترسي به شبكه ها با پروتكل هاي مختلف مهيا مي كند . اين پروتكل از BIOS Net
سخت افزار شبكه مستقل است . اين پروتكل مجموعه اي از فرامين لازم براي در خواست خدمات شبكه اي سطح
پايين را براي برنامه هاي كاربردي فراهم مي كند تا جلسات لازم براي انتقال اطلاعات در بين گره ها ي يك شبكه
را هدايت كنند.
"Net BIOS Net BEUI= Net BIOS Enhansed User Interface " در حال حاضر وجود
در شبكه هاي Net BEUI امتيازي جديد مي دهد كه اين امتياز درواقع ايجاد گزينه انتقال استاندارد است و
محلي بسيار رايج است. همچنين قابليت انتقال سريع داده ها را نيز دارد . اما چون يك پروتكل غير قابل هدايت
است به شبكه هاي محلي محدود شده است.
:OSI Open System Interconnection مدل
اين مدل مبتني بر قراردادي است كه سازمان استانداردهاي جهاني ايزو بعنوان مرحله اي از استاندارد سازي
قراردادهاي لايه هاي مختلف توسعه دارد . نام اين مدل مرجع به اين دليل ا اس آي است چونكه با اتصال
سيستم هاي باز سروكار دارد وسيستم هاي باز سيستم هايي هستند كه براي ارتباط باسيستم هاي ديگر باز هستند
اين مدل هفت لايه دارد كه اصولي كه منجر به ايجاد اين لايه ها شده اند عبارتند از :
1 - وقتي نياز به سطوح مختلف از انتزاع است ، لايه اي بايد ايجاد شود.
2 - هر لايه بايد وظيفه مشخصي داشته باشد.
3 - وظيفه هر لايه بايد با در نظر گرفتن قراردادهاي استاندارد جهاني انتخاب گردد.
4 - مرزهاي لايه بايد براي كمينه كردن جريان اطلاعات از طريق رابط ها انتخاب شوند.
اكنون هفت لايه را به نوبت از لايه پايين مورد بحث قرار مي دهيم:
1 - لايه فيزيكي :
به انتقال بيتهاي خام برروي كانال ارتباطي مربوط مي شود. در اينجا مدل طراحي با رابط هاي مكانيكي ، الكتريكي
، ورسانه انتقال فيزيكي كه زير لايه فيزيكي قراردارند سروكار دارد.
2 - لايه پيوند ها:
مبين نوع فرمت هاست مثلا شروع فريم ، پايان فريم، اندازه فريم وروش انتقال فريم . وظايف اين لايه شامل
موارد زير است :
مديريت فريم ها ، خطايابي وارسال مجدد فريم ها، ايجاد تمايز بين فريم ها داده وكنترل وايجاد هماهنگي بين
كامپيوتر ارسال كننده ودريافت كننده داده ها.
جزوه كارگاه شبكه مهندس حميد رياضي
پروتكل هاي معروف براي اين لايه عبارتند از :
كه براي مبادله اطلاعات بين كامپيوتر ها بكار مي رود و اطلاعات را به شكل فريم SDLC الف - پروتكل
سازماندهي مي كند.
كه كنترل ارتباط داده اي سطح بالا زير نظر آن است وهدف از طراحي آن اين است كه با هر HDLC ب - پروتكل
نو ع ايستگاهي كاركند از جمله ايستگاههاي اوليه ، ثانويه وتركيبي.
3 - لايه شبكه :
وظيفه اين لايه ، مسير يابي مي باشد ، اين مسير يابي عبارتست از : تعيين مسير متناسب براي انتقال اطلاعات
لايه شبكه آدرس منطقي هر فريم را بررسي مي كند . و آن فريم را بر اساس جدول مسير يابي به مسير ياب
بعدي مي فرستد . لايه شبكه مسئوليت ترجمه هر آدرس منطقي به يك آدرس فيزيكي را بر عهده دارد. پس مي
توان گفت برقراري ارتباط يا قطع آن ، مولتي پلكس كردن از مهمترين وظايف اين لايه است . از نمونه بارز
خدمات اين لايه ، پست الكترونيكي است.
4 - لايه انتقال :
وظيفه ارسال مطمئن يك فريم به مقصد را برعهده دارد. لايه انتقال پس از ارسال يك فريم به مقصد ، منتظر مي
ماند تا سيگنالي از مقصد مبني بر دريافت آن فريم دريافت كند. در صورتيكه لايه محل در منبع سيگنال مذكور را
از مقصد دريافت نكند. مجددا اقدام به ارسال همان فريم به مقصد خواهد كرد.
5 - لايه اجلاس :
وظيفه برقراري يك ارتباط منطقي بين نرم افزار هاي دو كامپيوتر ي كه به يكديگر متصل هستند به عهده اين لايه
است. وقتي كه يك ايستگاه بخواهد به يك سرويس دهنده متصل شود ، سرويس دهنده فرايند برقراري ارتباط را
بررسي مي كند، سپس از ايستگاه ، درخواست نام كاربر، ورمز عبور را خواهد كرد. اين فرايند نمونه اي از يك اجلاس
مي باشد.
6 - لايه نمايش :
اين لايه اطلاعات را از لايه كاربرد دريافت نموده ، آنها را به شكل قابل فهم براي كامپيوتر مقصد تبديل مي كند .
تبديل مي كند. Unicode ويا ASCII اين لايه براي انجام اين فرايند اطلاعات را به كدهاي
7 - لايه كاربرد :
و.... فراهم مي E-mail- FTP اين لايه امكان دسترسي كاربران به شبكه را با استفاده از نرم افزارهايي چون
سازد.
: "Connectivity Devices " : ابزارهاي اتصال دهنده
ابزارهاي اتصال به يك شبكه اضافه مي گردند تا عملكرد وگستره شبكه وتوانايي هاي سخت افزاري شبكه را ارتقاء
دهند .
گستره وسيعي از ابزارهاي اتصال در شبكه وجود دارند اما شما احتمالا براي كار خود به ابزارهاي ذيل نيازمند
خواهيد بود:
:[Reapeaters ] 1 - كنترل كننده ها
تكرار كننده وسيله اي است كه براي اتصال چندين سگمنت يك شبكه محلي بمنظور افزايش وسعت مجاز آن
خود داده ها را پذيرفته وبا تقويت " Port " شبكه مورد استفاده قرار مي گيرد . هر تكرار كننده از درگاه ورودي
عمل مي كند . OSI آنها ، داده ها را به درگاهي خروجي خود ارسال مي كند. يك تكرار كننده در لايه فيزيكي مدل
هر كابل يا سيم بكار رفته در شبكه كه بعنوان محلي براي عبور ومرور سيگنال هاست آستانه اي دارد كه در آن
آستانه سرعت انتقال سيگنال كاهش مي يابد ودر اينجا تكرار كننده بعنوان ابزاري است كه اين سرعت عبور را در
طول رسانه انتقال تقويت مي كند.
:[Hubs] 2 - هاب ها
ابزاري هستند در شبكه كه براي اتصال يك يا بيش از دو ايستگاه كاري به شبكه مورد استفاده قرار مي گيرد ويك
ابزار معمول براي اتصال ابزارهاي شبكه است . هابها معمولا براي اتصال سگمنت هاي شبكه محلي استفاده مي
شوند. يك هاب داراي در گاهي هاي چند گانه است. وقتي يك بسته در يك درگاهي وارد مي شود به ساير در گاهي
ها كپي مي شود تا اينكه تمامي سگمنت هاي شبكه محلي بسته ها را ببينند. سه نوع هاب رايج وجود دارد:
الف - هاب فعال :
كه مانند آمپلي فاير عمل مي كند و باعث تقويت مسير عبور سينگال ها مي شود واز تصادم وبرخورد سيگنال ها
در مسير جلوگيري بعمل مي آورد . اين هاب نسبتا قيمت بالايي دارد.
ب - غير فعال :
كه بر خلاف نوع اول كه در مورد تقويت انتقال سيگنال ها فعال است اين هاب منفعل است.
ج - آميخته :
كه قادر به تركيب انواع رسانه ها " كابل كواكسيال نازك ،ضخيم و....." وباعث تعامل درون خطي ميان ساير ها
بها مي شود.
:[Routers ] 3 - مسير ياب ها
در شبكه سازي فرايند انتقال بسته هاي اطلاعاتي از يك منبع به مقصد عمل مسير يابي است كه تحت عنوان
ابزاري تحت عنوان مسير ياب انجام مي شود . مسير يابي يك شاخصه كليدي در اينترنت
است زيرا كه باعث مي شود پيام ها از يك كامپيوتر به كامپيوتر ديگر منتقل شوند. اين عملكرد شامل تجزيه
وتحليل مسير براي يافتن بهترين مسير است. مسير ياب ابزاري است كه شبكه هاي محلي را بهم متصل مي كند
يا به بيان بهتر بيش از دو شبكه را بهم متصل مي كند.
مسير ياب بر حسب عملكردش به دونوع زير تقسيم مي شود:
الف - مسيرياب ايستا : كه در اين نوع ، جدول مسير يابي توسط مدير شبكه كه تعيين كننده مسير مي باشد
بطور دستي مقدار دهي مي شود.
ب - مسير ياب پويا : كه در اين نوع ، جدول مسير يابي خودش را، خود تنظيم مي كند وبطور اتوماتيك جدول
مسيريابي را روز آمد مي كند.
:Gateways 4 - دروازه ها
دروازه ها در لايه كاربرد مدل ا اس اي عمل مي كنند. كاربرد آن تبديل يك پروتكل به پروتكل ديگر است . هر
هنگام كه در ساخت شبكه هدف استفاده از خدمات اينترنت است دروازه ها مقوله هاي مطرح در شبكه سازي
خواهند بود.
:Bridge پل ها
يك پل براي اتصال سگمنت هاي يك شبكه " همگن " به يكديگر مورد استفاده قرار مي گيرد . يك پل در لايه
عمل مي كند. "Data link " پيوند داده ها
پل ها فريم ها را بر اساس آدرس مقصدشان ارسال مي كنند. آنها همچنين مي توانند جريان داده ها را كنترل
نموده وخطاهايي را كه در حين ارسال داده ها رخ مي دهد.
عملكرد اين پل عبارتست از تجزيه وتحليل آدرس مقصد يك فريم ورودي واتخاذ تصميم مناسب براي ارسال آن
به ايستگاه مربوطه . پل ها قادر به فيلتر كردن فريم ها مي باشند. فيلتر كردن فريم براي حذف فريم هاي عمومي
يا همگاني كه غير ضروري هستند مفيد مي باشد، پل ها قابل برنامه ريزي هستند ومي توان آنها را به گونه اي
برنامه ريزي كرد كه فريم هاي ارسال شده از طرف منابع خاصي را حذف كنند.
با تقسيم يك شبكه بزرگ به چندين سگمنت واستفاده از يك پل براي اتصال آنها به يكديگر ، توان عملياتي
شبكه افزايش خواهد يافت . اگر يك سگمنت شبكه از كار بيفتد ، ساير سگمنت ها ي متصل به پل مي توانند
شبكه را فعال نگه دارند ، پل ها موجب افزايش وسعت شبكه محلي مي شوند .
:Switches سوئيچ ها
سوئيچ نوع ديگري از ابزارهايي است كه براي اتصال چند شبكه محلي به يكديگر مورد استفاده قرار مي گيرد كه
باعث افزايش توان عملياتي شبكه مي شود. سوئيچ وسيله اي است كه داراي درگاه هاي متعدد است كه بسته
ها را از يك درگاه مي پذيرد، آدرس مقصد را بررسي مي كند وسپس بسته ها را به درگاه مورد نظر " كه متعلق به
ايستگاه ميزبان با همان آدرس مقصد مي باشد" ارسال مي كند. اغلب سوئيچ هاي شبكه محلي در لايه پيوند
داده هاي مدل ا اس آي عمل مي كند.
تقسيم مي "Asymmetric " ونامتقارن "Symmetric" سوئيچ ها بر اساس كاربردشان به متقارن
شوند.
در نوع متقارن ، عمل سوئيچينگ بين سگمنت هايي كه داراي پهناي باند يكسان هستند انجام مي دهد يعني
10 و.... سوئيچ خواهد شد. اما در نوع نامتقارن اين عملكرد بين سگمنت هايي با mbps 10 به mbps
پهناي باند متفاوت انجام مي شود.
دو نوع سوئيچ وجود دارد كه عبارتند از :
اين نوع سه يا چهار بايت اول يك بسته را مي خواند تا آدرس مقصد آنرا : Cut - through 1 - سوئيچ
بدست آورد ، آنگاه آن بسته را به سگمنت داراي آدرس مقصد مذكور ارسال مي كند اين در حالي است كه
قسمت باقي مانده بسته را از نظر خطايابي مورد بررسي قرار نمي دهد.
اين نوع ابتدا كل بسته را ذخيره كرده سپس آن را خطايابي مي كند : Store- and - forward 2 - سوئيچ
، اگر بسته اي داراي خطا بود آن بسته را حذف مي كند ، در غير اينصورت آن بسته را به مقصد مربوطه ارسال
خواهد كرد. اين نوع براي شبكه محلي بسيار مناسبتر از نوع اول است زيرا بسته هاي اطلاعاتي خراب شده را
پاكسازي مي كند و بهمين دليل اين سوئيچ باعث كاهش بروز عمل تصادف خواهد شد.
Fully Switched شبكه
را با يگ سگمنت مختص به Ethernet سوئيچ ها ، هاب هاي يك شبكه ، Fully Switched در يك شبكه
هر يك از نودها عوض مي كند. اين سگمنت ها به سوئيچي وصل مي باشند كه اين سوئيچ چندين سگمنت مربوطه
را ساپورت مي كند. از آنجائيكه سوئيچ و نود تنها قطعات موجود در داخل يك سگمنت هستند. در نتيجه ، سوئيچ هر
ارسالي را قبل از رسيدن به نود ديگر ، دريافت مي كند و آن را از يك سگمنت مناسب عبور مي دهد. از آنجائيكه هر
سگمنت فقط يك نود را تحت پوشش قرار مي دهد ، در نتيجه دامنه اين ساختار به گيرنده مورد نظر ختم مي شود .
خصوصيت مذكور در يك شبكه سوئيچ دار اين امكان را مي دهد تا همزمان مكالمات متعددي تحقق يابد .
را در شبكه محقق ميسازد. قبل از سوئيچينگ، شبكه Full Duplex سوئيچينگ ، امكان برقراري يك رابطه كاملا
مي باشد. بدان معنا كه ديتا فقط در يك مسير مي تواند ارسال شود اما در يك شبكه half duplex به صورت
كه از سوئيچ استفاده مي كند ، در هر يك از نودها كه فقط با سوئيچ در ارتباطند و هيچ ارتباطي مستقيمي بين نودها
وجود ندارد. در نتيجه اطلاعات مي تواند به صورت همزمان از نود به سوئيچ و از سوئيچ به نود ارسال شود يعني
است. Full Duplex ارتباط
استفاده Twisted Pair و يا كابل هاي optic ، Fiber در شبكه هاي كاملا سوئيچ شده از كابل هاي نوري
مي شود. در چنين محيطي ، نودها مي توانند از فرايند تشخيص برخورد اطلاعات با يكديگر صرف نظر كنند. از آنجائيكه
نودها تنها قطعاتي هستند كه به كابل يا مديا دسترسي دارند در نتيجه مي توانند از جستجو و آشكار كردن برخورد
بسته هاي اطلاعاتي صرف نظر كنند و بسته ها را به هر جا كه مي خواهند ارسال كنند .
اين نوع جريان ترافيك به نودها اجازه مي دهد تا اطلاعات را به سمت سوئيچ ارسال كنند همانطور كه سوئيچ ها
اطلاعات را به طرف نودها ارسال مي كنند. اين فرايند منجر به محيطي عادي از هر گونه برخورد اطلاعات با يكديگر مي
شود. ارسال اطلاعات به صورت دو طرفه ، سرعت شبكه را به شكل موثرتر افزايش مي دهد. اگر سرعت
10 باشد در نتيجه هر يك از نودها اطلاعاتي را همزمان به همين سرعت ارسال مي كنند . Mbps شبكه
شبكه هاي مختلط
اكثر شبكه ها صرفا فقط از سويچ در شبكه استفاده نمي كنند چون اگر سوئيچ بخواهد جايگزين تمام هاب هاي شبكه
شود ، اين كار به قيمت مناسبي تمام نميشود. در عوض براي رسيدن به يك قيمت مناسب و سودآور ، از تركيب
سوئيچ و هاب استفاده مي شود. به طور مثال يك شركت ممكن است از هاب براي اتصال كامپيوترهاي موجود در
هر يك از دپارتمان ها استفاده كرده و براي اتصال هاب دپارتمان ها با يكديگر از سوئيچ استفاده كند .
جزوه كارگاه شبكه مهندس حميد رياضي
روتر و سوئيچ
همانطور كه گفته شد يك سوئيچ مي تواند در نحوه برقراري ارتباط بين نودها تغيير اساسي ايجاد كند . اما شما از
در لايه دوم مدل MAC وجه تمايز سوئيچ و روتر تعجب مي كنيد. سوئيچ ها معمولاً با استفاده از آدرس هاي
با آدرس هاي مربوط به Network كه ديتا لينك است كار مي كند در حاليكه روترها در لايه سوم يا OSI مرجع
كار مي كنند. مضاف بر اين ، الگوريتم سوئيچ در هدايت بسته هاي IPX , IP همين لايه مانند آدرس هاي لايه
اطلاعاتي با الگوريتم روترها متفاوت است. يكي از تفاوت هاي الگوريتم بين سوئيچ و روترها ، در نحوه دريافت اعلان
يكي از ( broadcast ) مي باشد. در هر شبكه اي ، ارسال بسته به تمام نودها ( broadcast ) همگاني
ضروري ترين عواملي است كه در نحوه كار شبكه دخالت دارد. هرگاه يكي از نودها بخواهد اطلاعاتي را ارسال كند و
به تمامي نودها ارسال مي كند . Broadcast گيرنده آن را نشناسد ، در اين صورت يك پكت اعلان همگاني يا
به طور مثال اگر كامپيوتر جديدي وارد مجموعه نودهاي شبكه شود در اين صورت توسط يك
حضور خود را به تمامي نودها اطلاع مي دهد. Broadcast پكت
دريافت شده را به تمامي ( Broadcast Packet ) هاب ها و سوئيچ ها هر بسته اطلاعاتي اعلان همگان
سگمنت هاي موجود در محدوده اعلان ارسال مي كنند. حال آنكه روترها اين گونه عمل نمي كنند. مجددا به مثال
چهار راه توجه كنيد. اهميتي ندارد كه ترافيك جاري در يك تقاطع ، به كدامين جهت در حركت مي باشد . اگر اين
تقاطع در يك سرحد بين المللي واقع شده باشد. براي عبور از اين تقاطع شما مي بايد گارد مرزي را از آدرس خود
مطلع سازيد. اگر شما مقصد خود را مشخص نسازيد ، گارد مانع از عبور شما مي شود. روترها نيز در شبكه همانند
گارد مرزي عمل مي كنند ، اگر يك بسته اطلاعاتي آدرس مشخص از گيرنده را نداشته باشد. روتر از عبور ديتا جلوگيري
مي كند ، اين باعث جداسازي شبكه ها از يكديگر مي شود. زمانيكه قسمت هاي مختلف در يك شبكه بخواهند با هم
صحبت كنند سوئيچ وارد عمل شده و اگر قرار باشد كامپوترها با خارج از شبكه داخلي صحبت كنند روتر وارد عمل مي
شود.
Packet-Switching
كار مي كنند و بين سگمنت هايي كه از نظر بعد مكاني از هم به Packet-Switching سوئيچ ها بر مبناي
نگهداري مي شوند . آدرس buffer حد كافي دور مي باشند ، ارتباط برقرار مي سازد. بسته هاي اطلاعاتي وارده در
در قسمت هدر فريم نگهداري مي شوند. آدرس هاي مذكور كه در اين قسمت قرار دارد ، خوانده مي MAC هاي
مقايسه مي گردند . همچنين فريم اترنت در يك (MAC Table) شوند و با جدول مك سوئيچ
مبدا و مقصد مي باشد. همانطور MAC Address دارد. كه شامل Payload قسمتي به نام LAN شبكه
كه قبلا گفته شد سوئيچ آدرس مك مبدا و مقصد را چك كرده و در صورتيكه آدرس مقصد را در جدول مك آدرس
هاي خود داشت براي مقصد ارسال مي كند.
براي تعيين مسير ترافيك از يكي از سه روش زير استفاده مي كند: Packet-based سوئيچ هاي
Cut-through
Store-and-forward
Fragment-free
را به محض دريافت بسته مي خواند و سپس 6 MAC در اين روش ، سوئيچ آدرس هاي : Cut-through
اطلاعات مربوط به آدرس را ذخيره كرده و با وجود اينكه ما بقي بسته ها در حال رسيدن به سوئيچ مي MAC بايت
باشند ، اقدام به ارسال بسته مذكور به سمت نود مقصد مي نمايد.
سوئيچي كه از اين روش استفاده مي كند ، ابتدا تمام اطلاعات داخل بسته را : Store-and-forward
و يا مشكلات ديگر مي گردد . در CRC دريافت و نگهداري مي كند و قبل از ارسال بسته مورد نظر به دنبال خطاي
صورتي كه بسته داراي خطايي باشد آن بسته را كنار مي گذارد. در غير اينصورت سوئيچ آدرس كارت شبكه گيرنده را
جستجو كرده و سپس آن را براي نود مقصد ارسال مي دارد. بيشتر سوئيچ ها همزمان از دو روش فوق استفاده مي
استفاده كرده ولي به محض برخورد با يك خطا ، روش خود را تغيير مي Cut-through كنند مثلاً ابتدا از روش
قادر به اصلاح Cut-through عمل مي كند ، از آنجائيكه روش Store-and-forward دهد و به شيوه
خطا نمي باشد در نتيجه سوئيچ هاي كمتري از اين روش استفاده مي كنند ولي از سرعت بالاتري برخوردار است.
سوئيچ ها از اين روش كمتر استفاده مي كنند. اين روش مانند روش اول مي باشد با اين : Fragment-free
تفاوت كه در اين شيوه ، سوئيچ قبل از ارسال بسته ، 64 بايت اول آن را نگه مي دارد اين كار به خاطر آن است كه
بيشتر خطا و برخوردها در طول اولين 64 بايت بسته اطلاعاتي اتفاق مي افتد.
Switch Configurations
از نظر شكل فيزيكي با هم متفاوتند ، در حال حاضر ، سوئيچ ها داراي سه شكل عمده مي LAN سوئيچ هاي
باشند :
اين نوع از سوئيچ ها ، بسته رسيده را در يك حافظه مشترك يا بافر كه اين بافر در بين : Shared memory
تمامي درگاه هاي سوئيچ تقسيم مي شود نگهداري مي كنند و سپس پكت را از طريق درگاه مناسب براي سمت نود
مقصد ارسال مي كنند.
اين نوع سوئيچ ها داراي يك شبكه خطوط داخلي ( ماتريكس ) با پورت هاي ورودي و خروجي مي باشند . : Matrix
با جدول ( MAC ) زمانيكه وجود يك بسته اطلاعاتي در پورت ورودي تشخيص داده شود ، آدرس كارت شبكه
مقايسه مي شود تا در نهايت بسته مذكور به پورت خروجي مورد نظر (MAC Table) جستجوي موجود در سوئيچ
هدايت شود. بنابراين سوئيچ در حد فاصل بين اين دو پورت يك خط ارتباطي اي جاد كرده و آن دو پورت را به هم
متصل مي كند.
در اين دسته از سوئيچ ها يك بافر براي هر يك از درگاه ها در نظر گرفته شده است. كه : Bus architecture
گذرگاه اطلاعات را كنترل مي كند.
Transparent Bridging
استفاده مي كنند تا جداولي جهت جستجوي transparent bridging اكثر سوئيچ ها از سيستمي موسوم به
آدرس بسازند. سيستم مذكور يك تكنولوژي مي باشد كه امكان مي دهد تا سوئيچ همه آنچه كه در مورد موقعيت
مي آموزند. (network administrator ) نودها در شبكه بايد بداند را بدون دخالت مدير شبكه
اين سيستم داراي پنج قسمت زير مي باشد :
Learning
Flooding
Filtering
Forwarding
Aging
ارسال مي C واقع در سگمنت B قرار دارد ، ديتايي براي كامپيوتر A كه در سگمنت A كامپيوتر : Learning
MAC دريافت مي كند. آدرس كارت شبكه يا A كند. پس سوئيچ اولين بسته اطلاعاتي را از روي نود
آن را مي خواند و آن را در جدول مك خود به ثبت مي رساند. از اين پس سوئيچ به محض دريافت يك Address
را با توجه به آدرس موجود A آدرس دهي شده باشد مي تواند نود A بسته اطلاعاتي كه آدرس مقصد دستگاه ، نود
جديد سوئيچ آن را MAC Address مي گويند. يعني به محض ديدن يك Learning بيايد. به اين عمليات
يادداشت مي كند و آن را ياد مي گيرد.
را نمي شناسد ، بسته را به تمامي سگمنت ها به B با توجه به اينكه سوئيچ ، مك آدرس نود : Flooding
مي فرستد. هرگاه سوئيچ براي يافتن يك نود مشخص بسته را به تمامي سگمنت ها بفرستد A استثناي سگمنت
مي گويند. Flooding در اصطلاح به اين عمل
مي فرستد . بسته A بسته را دريافت كرده و بسته اي را براي شناسايي به سمت نود B نود Forwarding
خود MAC Table را به ليست B به سوئيچ مي رسد و سوئيچ نيز آدرس كارت شبكه نود B ارسالي از سوي نود
را از قبل مي داند در نتيجه بسته را مستقيماً به A اضافه مي كند. از آنجائيكه سوئيچ ، آدرس نود C در سگمنت
به آن تعلق دارد با هم B متعلق به آن است با سگمنتي كه نود A مي فرستد. چون سگمنتي كه نود A نود
متفاوت مي باشند. در نتيجه سوئيچ مي بايد اين دو سگمنت را به هم مربوط سازد و سپس اقدام به ارسال بسته
ارسال مي گردد، B به سمت نود A مي گويند. بسته ديگري از سوي نود Forwarding نمايد كه به اين عمل
مي فرستد. B را مي داند و بسته را مستقيماً به نود B بسته ابتدا به سوئيچ م