مقاله شبكه های كامپیوتری

مقاله شبكه های كامپیوتری

چکیده

استفاده از شبکه های کامپیوتری در چندین سال اخیر رشد فراوانی کرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپایی شبکه نموده اند . هر شبکه کامپیوتری باید با توجه به شرایط وسیاست های هر سازمان ، طراحی وپیاده سازی گردد. در واقع شبکه های کامپیوتری زیر ساخت های لازم را برای به اشتراک گذاشتن منابع در سازمان فراهم می آورند؛در صورتیکه این زیر ساختها به درستی طراحی نشوند، در زمان استفاده از شبکه مشکلات متفاوتی پیش آمده و باید هزینه های زیادی به منظور نگهداری شبکه وتطبیق آن با خواسته های مورد نظر صرف شود.

در زمان طراحی یک شبکه سوالات متعددی مطرح می شود:

-برای طراحی یک شبکه باید از کجا شروع کرد؟

-چه پارامترهایی را باید در نظر گرفت ؟

-هدف از برپاسازی شبکه چیست ؟

- انتظار کاربران از شبکه چیست ؟

- آیا شبکه موجود ارتقاء می باید ویا یک شبکه از ابتدا طراحی می شود؟

-چه سرویس ها و خدماتی برروی شبکه ارائه خواهد شد؟

بطور کلی قبل از طراحی فیزیکی یک شبکه کامپیوتری ، ابتدا باید خواسته ها شناسایی وتحلیل شوند، مثلا در یک کتابخانه چرا قصد ایجاد یک شبکه را داریم واین شبکه باید چه سرویس ها وخدماتی را ارائه نماید؛ برای تامین سرویس ها وخدمات مورد نظر اکثریت کاربران ، چه اقداماتی باید انجام داد ؛ مسائلی چون پروتکل مورد نظر برای استفاده از شبکه ، سرعت شبکه واز همه مهمتر مسائل امنیتی شبکه ، هریک از اینها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سعی شده است پس از ارائه تعاریف اولیه ، مطالبی پیرامون کاربردهای عملی آن نیز ارائه شود تا  در تصمیم گیری بهتر یاری کند.
این مطلب در اصل بعنوان یک پروژه کارشناسی ارشد در زمینه آسان سازی مفهومهای شبکه برای دانشجویان در دانشگاه تهران در سال 1382 اجرا شد.

تاریخچه پیدایش شبكه

در سال 1957 نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیك توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد . در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به‌سر می برد. وزارت دفاع آمریكا ‌‌ ‌در واكنش به این اقدام رقیب نظامی خود ،آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا‌‌‌‌(ARPA) را تأسیس كرد.

یكی از پروژه های مهم این آژانس تأمین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال‌ها در مراكز تحقیقاتی غیرنظامی كه  در امتداد دانشگاه‌ها بودند، تلاش برای اتصال كامپیوترها به یكدیگر در جریان بود .در آن زمان كامپیوترها‌‌ی ‌Mainframe از طریق ترمینال‌ها به كاربران سرویس می‌دادند.

در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا‌‌ ‌‌(ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو كامپیوتر از راه دور به یكدیگر را در دانشگاه‌‌ ‌MIT بر عهده گرفت . در اواخر سال 1960 اولین شبكه كامپیوتری بین چهار كامپیوتر كه دو تای آنها در ‌‌MIT،  یكی  در دانشگاه كالیفرنیا و دیگری در مركز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه‌اندازی شد. این شبكه آرپانت‌‌ ‌‌(ARPAnet) نامگذاری شد . در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه ‌MIT و یك مركز دیگر نیز بر قرار گردید .

در سال 1970 شركت معتبر زیراكس، یك مركز تحقیقاتی در پالوآلتو تأسیس كرد. این مركز در طول سال‌ها مهمترین فناوری‌های مرتبط با كامپیوتر را معرفی كرده است و از این نظر به یك مركز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مركز تحقیقاتی كه پارك ‌‌‌(PARC‌) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبكه‌های كامپیوتری پیوست. تا این سال‌ها شبكه آرپانت‌‌ به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفی شد. در این سال شبكه آرپانت  مراكز كامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراكز تحقیقاتی را به هم متصل كرده بود.  در سال 1972 نخستین نامه الكترونیكی از طریق شبكه منتقل گردید.

در این سال‌ها حركتی غیرانتفاعی به‌نام‌‌ ‌MERIT كه چندین دانشگاه بنیان‌گذار آن بوده‌اند، مشغول توسعه روش‌های اتصال كاربران ترمینال‌ها به كامپیوتر مركزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه ‌‌‌MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین كامپیوترها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی كنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی‌كامپیوتر ‌‌‌DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا‌‌ ‌Backbone شبكه‌های كامپیوتری را ساختند. تا سال‌ها نمونه‌های اصلاح شده این كامپیوتر با نام ‌PCP یا‌ ‌Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبكه‌ها ایفا می كرد.

نخستین شبكه از این نوع كه چندین ایالت را به هم متصل می كرد‌‌ ‌Michnet نام داشت.
در سال 1973 موضوع رساله دكترای آقای باب مت‌كالف‌‌ ‌‌(Bob Metcalfe) درباره مفهوم اترنت در مركز پارك مورد آزمایش قرار گرفت. با تثبیت اترنت تعداد شبكه های كامپیوتری رو افزایش گذاشت .

روش اتصال كاربران به كامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود  كه یك نرم افزار خاص بر روی كامپیوتر مركزی اجرا می‌شد و ارتباط كاربران را برقرار می كرد. اما در سال 1976 نرم‌افزار جدیدی به‌نام ‌‌Hermes عرضه شد كه برای نخستین بار به كاربران اجازه می‌داد تا از طریق یك ترمینال به‌صورت تعاملی مستقیماً  به سیستم‌ ‌MERIT متصل شوند. این،  نخستین باری بود كه كاربران می‌توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند: <كدام میزبان؟>از وقایع مهم تاریخچه شبكه‌های كامپیوتری ،  ابداع روش سوئیچینگ بسته‌ای یا ‌‌‌Packet Switching است.