مقاله مفاهیم اولیه شبكه

مقاله مفاهیم اولیه شبكه 

مفاهیم اولیه شبكه عبارتند از :

• شبكه : از به هم پیوستن چند کامپیوتر به یکدیگر و برقراری ارتباط بین آنها یک شبکه تشکیل می گردد.
• Lan : به شبکه محلی که در آن کامپیوتر ها نزدیک به هم بوده و ارتباط آنها از طریق Hub ،Switch و یا Wireless باشد اطلاق می شود.
• Intranet و Internet : منظور از اینترانت همان شبکه جهانی اینترنت است که در محیط بسته (Lan) پیاده سازی شده و با دنیای خارج از آن ارتباطی ندارد.
• Protocol : عبارتست از قراردادی که تعدادی کامپیوتر طبق آن با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و به تبادل اطلاعات می پردازند.
• TCP/IP: یک پروتکل جامع در اینترنت بوده و تمام کامپیوترهایی که با اینترنت کار می کنند از آن تبعیت می کنند.
• IP Address : در اینترنت هر کامپیوتر دارای یک آدرس IP است. هر IP متشکل از 4 عدد بوده که با یک نقطه ازهم جدا می شوند. ( مثل 217.219.175.11 ) هر کدام از این اعداد حداکثر می توانند 254 باشند. هر IP دارای یک Mask می باشد که از روی آن می توان تعداد IP های یک شبکه محلی را تشخیص داد.
• Valid IP : به IP هایی گفته می شود که در اینترنت معتبر بوده و قابل شناسایی باشند.
• Invalid IP : به IP هایی گفته می شود که در اینترنت فاقد هویت و غیر قابل شناسایی می باشند. از این IP ها معمولا در شبکه های Lan در صورت نداشتن Valid IP به میزان کافی و یا جهت امنیت شبکه استفاده می شود. از Invalid IP بدلیل نداشتن هویت در اینترنت نمی توان برای اتصال به اینترنت استفاده کرد. بلکه باید از تکنیکهایی مثل NAT یا Proxy استفاده کرد.
• Proxy : در مفهوم عامیانه به سانسور کردن سایتها تعبیر می شود. اما از نظر فنی راه حلی است برای اینکه ما بتوانیم از Invalid IP ها برای اتصال به اینترنت استفاده کنیم. در این روش باید یک Proxy Server در شبکه نصب شود. در کل این روش مطلوب نبوده و دارای نقاط ضعف عمده زیر است:
  • نیاز است که کاربران تنظیمات خاصی را در کامپیوتر خود انجام دهند.
  • در این روش بسیاری از پروتکلها پشتیبانی نشده و قابل استفاده نیستند.

با این حال برخی از مراکز اینترنتی نظیر دانشگاهها، مؤسسات دولتی و امنیتی و ... برای کنترل بیشتر کاربران خود و گزارشگیری از سایتهای مرور شده توسط هر کاربر از Proxy استفاده می کنند. از جمله نرم افزارهای Proxy Server می توان به Squid، ISA، CacheXpress و . . . اشاره کرد.

• NAT : یک تکنیک خوب برای بکارگیری Invalid IP است. در این روش تقریبا تمام پروتکل ها پشتیبانی می شوند و مهمتر اینکه نیاز به تنظیم خاصی بر روی کامپیوتر کاربران نیست. از جمله نرم افزارهایی که کار NAT را انجام می دهند می توان به ISA و Winroute اشاره کرد.
• DNS : پروتکل تبدیل اسم Domain به IP می باشد. در شبکه به دستگاهی که این کار را انجام می دهد DNS Server گفته می شود. (62.217.156.205 = http://www.yahoo.com/ )
• Routing : اگر کامپیوتری بخواهد با یک کامپیوتر دیگر در اینترنت ارتباط برقرار کند، Packet هایش الزاما از چندین Node (کامپیوتر یا Router ) عبور می کند تا به مقصد برسد. به عملی که یک Node بر روی Packet ها و ارسال آنها به Node دیگر برای رسیدن به مقصد انجام می دهد Routing گفته می شود.
• Mail Server : در شبکه به سروری گفته می شود که کار دریافت، ارسال و نگهداری Email را انجام میدهد. از جمله نرم افزارهایی که برای Mail Server مورد استفاده قرار می گیرند می توان به MDaemon و Exchange اشاره کرد.
• Web Server : به سروری گفته می شود که صفحات Web بر روی آن قرار گرفته و Page های آن از طریق اینترنت قابل دستیابی است.
• FTP Server : به سروری گفته می شود که فایلهای مورد نیاز برای Download کردن کاربران بر روی آن قرار گرفته است. و کاربران می توانند فایلهای موجود در FTP Server را Download کنند.
• Domain : به نام یک شبکه که منحصر بفرد بوده و در اینترنت Register شده است گفته می شود. مثل persiannetworks.com . یک شبکه می تواند دارای یک یا چند Domain باشد. البته یک شبکه می تواند بدون Domain یا دارای Domain محلی نیز باشد.
• Domain Registration : به عمل ثبت Domain گفته می شود. چنانچه شما بخواهید یک Domain برای خود رجیستر کنید ابتدا باید یک نام را که تا کنون در اینترنت استفاده نشده است انتخاب کنید. سپس توسط شرکتهایی که عمل Domain Registration را انجام می دهند آنرا بنام خود به مدت زمان معین Register کنید.
• Host : به کامپیوترهای میزبان که صفحات Web یا فایلهای FTP بر روی آن قرار دارند Host گفته می شود.
• PC 2 Phone : به امکان ایجاد ارتباط تلفنی بوسیله اینترنت از طریق یک کامپیوتر با یک تلفن PC2Phone گفته می شود.
• Phone 2 Phone : به امکان ایجاد ارتباط تلفنی بوسیله اینترنت از طریق یک تلفن با یک تلفن دیگر Phone2Phone گفته می شود.
• ISP : به مراکز سرویس دهی اینترنت ISP گفته می شود. (Internet Service Provider)
• ITSP : به مراکز سرویس دهی Phone2Phone گفته می شود. (Internet Telephony Service Provider)
• DVB : به کارت سخت افزاری اطلاق می شود که در یکی از Slot های کامپیوتر قرار می گیرد و بوسیله یک کابل به دیش متصل شده و از طریق آن می تواند Receive کند.
• Receiver : یک Device است که به دیش وصل شده و عمل دریافت اطلاعات از دیش را انجام می دهد.
• Transiver : یک Device است که به دیش وصل شده و عمل ارسال اطلاعات به دیش را انجام می دهد.
• Cache Server : در حقیقت Proxy Server ای است که بتواند هنگام کارکردن کاربران، سایتهای بازدید شده توسط آنها را در خود نگهداری کرده و در صورتی که کاربر دیگری بخواهد همان سایتها را بازدید نماید با سرعت بیشتر و صرفه جویی در پهنای باند پاسخ خود را از طریق Cache Server دریافت کند. وجود Cache Server در شبکه می تواند تا 50 درصد در اندازه پهنای باند صرفه جویی کند و راندمان شبکه را بالا ببرد. (در شرایط بهینه این میزان تا 60 درصد هم افزایش می یابد.) Cache Server هم می تواند سخت افزاری باشد (مثل Cache Force) و هم می تواند نرم افزاری باشد.(مثل: 1- Squid که تحت Linux و Windows قابل نصب است. 2- ISA که تحت Win2000 قابل نصب است. 3- CacheXpress که تحت Linux و اکثر Windowsها قابل نصب است.)
• Accounting/Billing : به نرم افزارهای مدیریت کاربران در یک ISP گفته می شود. این نرم افزارها کنترل میزان استفاده کاربران از شبکه اینترنت را برعهده دارند. پر استفاده ترین نرم افزار در این زمینه، NTTacPlus است.
• Firewall : هم بصورت سخت افزاری و هم بصورت نرم افزاری وجود دارد و وظیفه آن بالا بردن ضریب امنیتی شبکه به منظور جلوگیری از Hack شدن و سوء استفاده توسط افراد سودجو می باشد.
• Filtering : هم بصورت سخت افزاری و هم بصورت نرم افزاری وجود دارد و وظیفه آن جلوگیری از ورود کاربران به سایتهای غیر مجاز می باشد.
• MultiPort : دستگاهی است که معمولا در ISPها مورد استفاده قرار می گیرد. دارای یک کارت PCI بوده و بر روی Mainboard یک کامپیوتر نصب می شود. با نصب MultiPort می توان Comport های یک کامپیوتر را افزایش داد و تعداد زیادی Modem به یک کامپیوتر متصل کرد.
• RAS : به کامپیوتری گفته می شود که تعداد زیادی Modem به آن متصل بوده و کاربران می توانند به آن Connect کرده و از اینترنت استفاده کنند.
• Access Server : به دستگاههایی گفته می شود که کاربران اینترتنی قادر باشند به آن Connect کرده و از طریق آن به اینترنت دسترسی پیدا کنند.
• VOIP Gateway : به دستگاههایی گفته می شود که کاربران تلفنی قادر باشند به آن Connect کرده و از طریق آن با کشورهای مختلف ارتباط تلفنی برقرار کنند.
• VOIP Carrier : به تشکیلاتی گفته می شود که با VoIP Gateway از طریق اینترنت در ارتباط بوده و ارتباط های تلفنی بین VoIP Gateway و کشورهای مختلف را برقرار می سازد.

انواع راههای ارتباط كاربر به ISP:(خط آنالوگ، خط Leased، خط E1 ،Wireless ،ADSL)

هر ISP می تواند برای دستیابی به اینترنت از یک یا چند روش از روشهای زیر استفاده کند.
خط آنالوگ، خط Leased، خط E1 ،Wireless ،ADSL ،Receive Only Sattelite ،Send/Rec Sattelite.

انواع دستگاههای ارتباطی كه كاربر را به ISP متصل می كند(برای خطوط آنالوگ و E1 ) عبارتند از:

• روترهای Cisco : امروزه استفاده از روترهای Cisco به منظور برقراری ارتباط کاربران با ISP از جمله رایج ترین روشهای موجود است.
• Multiports : همانگونه که قبلا گفته شد از Multiport برای افزایش دادن پورتهای Com و اتصال مودمهای External به آنها استفاده می شود. رایج ترین Multiport محصول شرکت Moxa می باشد که دارای دو مدل Desktop (رومیزی) و Rackmount (قابل نصب در Rack ) می باشد. Multiport ها دارای مدلهای 8پورت، 16 پورت و 32 پورت هستند. از انواع دیگر مولتی پورت می توان به Equinox اشاره کرد.
• Moxa Async Server : محصول شرکت Moxa بوده و دارای CPU می باشد و در شبکه مستقیما به Hub وصل می شود. و تعداد زیادی خطوط تلفن به آن وصل می شود و کاربران از طریق آن می توانند به شبکه وصل شوند.
• Lucent Max TNT : محصول شرکت Lucent بوده و همانند Router قادر است هم به منظور Access Server برای ISP ها و هم به منظور VoIP Gateway برای ITSP ها مورد استفاده قرار بگیرد. در این دستگاه کلا امکان نصب 10 Module وجود دارد. برخی از این Module ها عبارتند از:

modem, ISDN, VoIP, V.110, and PHS MultiDSP module: support for analog
Digital modem module: support for analog modem and ISDN users
Analog modem module
Channelized T1/E1
Ethernet module

ضمنا این دستگاه دارای چهار Ethernet با سرعت 10MB/s و یک Ethernet با سرعت 100MB/s می باشد. این دستگاه توانایی پشتیبانی از انواع خطوط مخابراتی را دارد. هر مادیول MultiDSP توانایی پشتیبانی از 96 پورت Dialup را دارد. بنابراین اگر 10 مادیول MultiDSP را به Max وصل کنیم توانایی پشتیبانی از 960 خط را خواهد داشت!

• Lucent Max 3000 : این دستگاه هم مانند Max TNT محصول Lucent بوده و دارای مشخصات زیر است :
  دارای 2 WAN برای اتصال خطوط E1 می باشد. 32MB اندازه Ram و 16MB اندازه ظرفیت Flash آن می باشد.
• Taicom TopServer : این دستگاه محصول شرکت Taicom بوده و دارای 30 مودم Internal برای اتصال به خطوط آنالوگ می باشد.
• USRobotics Net Server : این دستگاه هم محصول شرکت USRobotics بوده و از خطوط معمولی و E1 پشتیبانی می کند.
• Zyxel ModemPool : محصول Zyxel بوده که حاوی تعداد زیادی مودم است که در یک Box جاسازی شده اند و می توان آنرا به یک کامپیوتر متصل کرده و از آن استفاده نمود. اخیرا یک شرکت ایرانی بنام قاصدک نیز یک ModemPool مشابه بنام Ghasedak را تولید کرده است.

مفاهیم پروتکل TCP/IP در شبكه  

پروتکل TCP/IP

TCP/IP ، یکی از مهمترین پروتکل های استفاده شده در شبکه های کامپیوتری است . اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود ، از پروتکل فوق بمنظور ارتباط دستگاه های متفاوت استفاده می نماید. پروتکل ، مجموعه قوانین لازم بمنظور قانونمند نمودن نحوه ارتباطات در شبکه های کامپیوتری است .در مجموعه مقالاتی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این بخش مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات ، معرفی و تشریح لایه های پروتکل TCP/IP و نحوه استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات ، تشریح می گردد.

مقدمه

امروزه اکثر شبکه های کامپیوتری بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP ، استفاده و حمایت می نمایند. TCP/IP ، امکانات لازم بمنظور ارتباط سیستم های غیرمشابه را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم پروتکل فوق ، می توان به مواردی همچون : قابلیت اجراء بر روی محیط های متفاوت ، ضریب اطمینان بالا ،قابلیت گسترش و توسعه آن ، اشاره کرد . از پروتکل فوق، بمنظور دستیابی به اینترنت و استفاده از سرویس های متنوع آن نظیر وب و یا پست الکترونیکی استفاده می گردد. تنوع پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سیستماتیک آنها با یکدیگر، امکان تحقق ارتباط در شبکه های کامپیوتری را با اهداف متفاوت ، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط ، شامل فعالیت های متعددی نظیر : تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل ، مشخص نمودن موقعیت کامپیوتر مقصد ، بسته بندی اطلاعات ، آدرس دهی و روتینگ داده ها بمنظور ارسال موفقیت آمیز به مقصد مورد نظر ، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد. 

معرفی پروتکل TCP/IP

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. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند ، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP ، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه ( برقراری ارتباط) می باشند . در زمان ایجاد یک ارتباط ، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها ، با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند.

TCP/IP ، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه ، آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر ، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است .