دانلود مقاله شبکه های کامپیوتری

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 شبکه
در سال 1957 نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیک 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 آمریکا ‌‌ ‌در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود ،آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا‌‌‌‌(ARPA) را تأسیس کرد.
در سال 1957 نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد .

وزارت دفاع آمریکا ‌‌ ‌در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود ،آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا‌‌‌‌(ARPA) را تأسیس کرد.

یکی از پروژه های مهم این آژانس تأمین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود.

در همین سال‌ها در مراکز تحقیقاتی غیرنظامی که در امتداد دانشگاه‌ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود .در آن زمان کامپیوترها‌‌ی ‌Mainframe از طریق ترمینال‌ها به کاربران سرویس می‌دادند.

در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا‌‌ ‌‌(ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه‌‌ ‌MIT بر عهده گرفت .

در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در ‌‌MIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه‌اندازی شد.

این شبکه آرپانت‌‌ ‌‌(ARPAnet) نامگذاری شد .

در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه ‌MIT و یک مرکز دیگر نیز بر قرار گردید .

در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس، یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تأسیس کرد.

این مرکز در طول سال‌ها مهمترین فناوری‌های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظر به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است.

این مرکز تحقیقاتی که پارک ‌‌‌(PARC‌) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه‌های کامپیوتری پیوست.

تا این سال‌ها شبکه آرپانت‌‌ به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفی شد.

در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود.

در سال 1972 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل گردید.

در این سال‌ها حرکتی غیرانتفاعی به‌نام‌‌ ‌MERIT که چندین دانشگاه بنیان‌گذار آن بوده‌اند، مشغول توسعه روش‌های اتصال کاربران ترمینال‌ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود.

مهندسان پروژه ‌‌‌MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوترها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند.

آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی‌کامپیوتر ‌‌‌DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا‌‌ ‌Backbone شبکه‌های کامپیوتری را ساختند.

تا سال‌ها نمونه‌های اصلاح شده این کامپیوتر با نام ‌PCP یا‌ ‌Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبکه‌ها ایفا می کرد.

نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد‌‌ ‌Michnet نام داشت.

در سال 1973 موضوع رساله دکترای آقای باب مت‌کالف‌‌ ‌‌(Bob Metcalfe) درباره مفهوم اترنت در مرکز پارک مورد آزمایش قرار گرفت.

با تثبیت اترنت تعداد شبکه های کامپیوتری رو افزایش گذاشت .

روش اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می‌شد و ارتباط کاربران را برقرار می کرد.

اما در سال 1976 نرم‌افزار جدیدی به‌نام ‌‌Hermes عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه می‌داد تا از طریق یک ترمینال به‌صورت تعاملی مستقیماً به سیستم‌ ‌MERIT متصل شوند.

این، نخستین باری بود که کاربران می‌توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند: از وقایع مهم تاریخچه شبکه‌های کامپیوتری ، ابداع روش سوئیچینگ بسته‌ای یا ‌‌‌Packet Switching است.

قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ مداری یا‌‌ ‌Circuit Switching برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد.

اما در سال 1974 با پیدایش پروتکل ارتباطی‌‌ TCP/IP از مفهوم ‌‌Packet Switching استفاده گسترده‌تری شد‌.

این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل ‌NCP شد و به پروتکل استاندارد برای آرپانت تبدیل گشت.

در همین زمان یک شاخه فرعی بنام ‌‌ ‌MILnet در آرپانت، همچنان از پروتکل قبلی پشتیبانی می‌کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت.

با این تغییر و تحول، شبکه‌های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت تبدیل گشت .

در این سال‌ها حجم ارتباطات شبکه‌ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه مطرح شد .

مسیریابی در این شبکه به‌کمک آدرس‌های IP به‌صورت 32 بیتی انجام می‌گرفته است.

هشت بیت اول آدرس‌‌ ‌IP به شبکه‌های محلی تخصیص داده شده بود که به سرعت مشخص گشت تناسبی با نرخ رشد شبکه‌ها ندارد و باید در آن تجدید نظر شود.

مفهوم شبکه‌های ‌‌‌LAN و شبکه‌های‌‌ ‌WAN در سال دهه 70 میلاادی از یکدیگر تفکیک شدند.در آدرس‌دهی 32 بیتی اولیه، بقیه 24 بیت آدرس به میزبان در شبکه اشاره می کرد.

در سال‌‌ ‌‌1983‌‌ ‌‌سیستم نامگذاری دامنه‌ها‌ ‌‌‌(Domain Name System) به‌وجود آمد و اولین‌‌ سرویس‌دهنده نامگذاری(‌Name server) راه‌اندازی شد و استفاده از نام به‌جای آدرس‌های عددی معرفی شد.

در این سال تعداد میزبان‌های اینترنت از مرز‌‌ ‌ده هزار عدد فراتر رفته بود.

اصطلاحات شبکه های کامپیوتری امروزه اهمیت شبکه های رایانه بر هیچ کس پوشیده نیست .

با توجه به مزیت های مختلف آنها (کاهش هزینه ، صرفه جویی در وقت ، حذف محدودیت های جغرافیایی و ...) ، شاهد پیشرفت روزافزون این شاخه علمی می شویم .

به همین دلیل اگر دیر بجنبیم از قافله عقب می مانیم ، به همین دلیل بنده در این مقاله به اصطلاحات مربوط به شبکه های کامپیوتری پرداخته ام .

• ( DTE ( Data Terminal Equipment : منبع و گیرنده داده ها را در شبکه های رایانه ای DTE می گویند .

• ( DCE ( Data Communication Equipment : تجهیزاتی که مشخصات الکتریکی داده ها را با مشخصات کانال داده ها تطبیق می دهد مانند مودم .

• (B.W ( Band width : پهنای باند یا محدوده ای که در آن امواج آنالوگ بدون هیچ افتی حرکت می کنند .

• Noise : نویز یا پارازیت به امواج الکتریکی مزاحم می گویند که موجب اختلال در انتقال داده ها می شود .

• Bps : سرعت انتقال داده ها یا بیت در ثانیه.

• Network : ‌شبکه .

• Share : به اشتراک گذاری داده ها و منابع سخت افزاری برای استفاده همه کامپیوتر های موجود در شبکه .

• Time Sharing : نوعی شبکه در قدیم که از یک Main Frame به عنوان سرور استفاده می کردند .

• ( LAN ( Local area network : شبکه های محلی و کوچک .

• ( MAN ( Metropolition area network : شبکه های شهری .

• ( WAN ( Wide area network : شبکه های گسترده همانند اینترنت .

• Node : به هر کامپیوتر وصل به شبکه Node یا گره می گویند .

• Server : سرویس دهنده .

• Client : سرویس گیرنده .

• Peer - to - Peer : شبکه های نظیر به نظیر که در آن هر کامپیوتری هم سرویس دهنده هست و هم سرویس گیرنده ) .

• Server – Based : شبکه های بر اساس سرویس دهنده که در آن یک یا چند کامپیوتر فقط سرویس دهنده و بقیه کامپیوتر ها سرویس گیرنده هستند .

• Topology : توپولوژی به طرح فیزیکی شبکه و نحوه آرایش رایانه ها در کنار یکدیگر می گویند .

• BUS : توپولوژی خطی که در آن رایانه ها در یک خط به هم وصل می شوند .

در این توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصل نیستند .

• Ring : توپولوژی حلقوی که بصورت یک دایره رایانه ها به هم وصلند و در این توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصلند .

• STAR : توپولوژی ستاره ای که در آن از یک هاب به عنوان قطعه مرکزی استفاده می شود .

و رایانه ها به آن وصل می شوند .

• Collision : برخورد یا لرزش سیگنال ها .

• NIC : کارت شبکه .

• ‍Coaxial : نوعی کابل که به کابل های هم محور معروف است و دو نوع دارد ، و در برپایی شبکه ها به کار می رود .

و دارای سرعت 10 مگابیت در ثانیه است .

• TP ( Twisted Pair : کابل های زوج به هم تابیده هستند و دو نوع دارند ، و در برپایی شبکه ها به کار می رود .

و حداکثر دارای سرعت 100 مگابیت در ثانیه است .

• Fiber Optic : کابل فیبر نوری که در برپایی شبکه ها به کار می رود و سرعت بسیار بالایی ( بیش از 1 گیگا بیت در ثانیه ) دارد.

• Thinnet : کابا کواکسیال ( هم محور ) نازک با پشتیبانی 185 متر بدون تقویت کننده .

• Thiknet : کابا کواکسیال ( هم محور ) ضخیم با پشتیبانی 500 متر بدون تقویت کننده .

• (UTP ( Unshielded T.P : نوعی کابل زوج به هم تابیده بدون حفاظ که شامل پنج رده می باشند .

• ( STP ( Shielded T.P : نوعی کابل زوج به هم تابیده دارای حفاظ می باشد .

• Rack : در شبکه های T.P.

بزرگ برای جلوگیری از اشغال فضای زیاد توسط کابل ها مورد استفاده قرار می گیرد .

• Patch panel : دستگاهی که بین هاب و کابل قرار می گیرد .

• RJ-45 : فیش های مربوط به کابل های T.P.

هستند .

• IRQ :‌ وقفه .

• Base I/O Port : آدرس پایه ورودی و خروجی .

• Base Memory : آدرس پایه حافظه .

• Boot ROM : قطعه ای برای بالا آوردن شبکه هایی که در آن هیچگونه دیسکی برای بالا آوردن نیست ( شبکه های Disk less ) .

• Wireless : بی سیم .

• ( WLAN ( Wireless LAN : شبکه هایی محلی بی سیم .

• ( AP ( Access Point : دستگاهی که یک کامپیوتر بی سیم را به یک شبکه LAN وصل می کند .

• ‍Cell : محدوده ای را که یک AP تحت پوشش دارد را سلول ( Cell ) می گویند .

• Protocol : پروتکلها ، قوانین و روالهایی برای ارتباط هستند و یک شبکه برای برقراری ارتباط از این قوانین استفاده می کند .

• OSI : استاندارد OSI برای برقراری ارتباط دو رایانه ، وظایف را به هفت قسمت تقسیم کرده و به 7 لایه OSI معروف شده اند و به ترتیب ( فیزیکی – پیوند داده ها – شبکه – انتقال – جلسه – نمایش و کاربردی ) می باشند .

• پروژه 802 : نوعی پروتکل برای اجزای فیزیکی شبکه های LAN می باشد .

• CSMA/CD : نوعی روش دسترسی به خط با استفاده از روش گوش دادن به خط .

• Token Ring : روش عبور نشانه که در شبکه های حلقوی به کار می رود ، از انواع روش دسترسی به خط است .

• MAU : وسیله ای مانند هاب ، اما در شبکه های حلقوی به کار می رود .

• Novell Netware‌ : نوعی سیستم عامل برای شبکه .

• Unix : نوعی سیستم عامل برای شبکه .

• Windows NT Server & Windows 2000 Advanced Server : نوعی سیستم عامل برای شبکه .• Search Engine : موتور جستجو .

• معماری شبکه : به ترکیبی از استانداردها ، پروتکل ها و توپولوژی ها معماری شبکه می گویند .

شبکه کامپیوتری چیست ؟

اساسا یک شبکه کامپیوتری شامل دو یا بیش از دو کامپیوتر وابزارهای جانبی مثل چاپگرها، اسکنرها ومانند اینها هستند که بطور مستقیم بمنظور استفاده مشترک از سخت افزار ونرم افزار، منابع اطلاعاتی ابزارهای متصل ایجاده شده است توجه داشته باشید که به تمامی تجهیزات سخت افزاری ونرم افزاری موجود در شبکه منبع1(Source) گویند.

در این تشریک مساعی با توجه به نوع پیکربندی کامپیوتر ، هر کامپیوتر کاربر می تواند در آن واحد منابع خود را اعم از ابزارها وداده ها با کامپیوترهای دیگر همزمان بهره ببرد.

" دلایل استفاده از شبکه را می توان موارد ذیل عنوان کرد: 1 - استفاده مشترک از منابع : استفاده مشترک از یک منبع اطلاعاتی یا امکانات جانبی رایانه ، بدون توجه به محل جغرافیایی هریک از منابع را استفاده از منابع مشترک گویند.

2 - کاهش هزینه : متمرکز نمودن منابع واستفاده مشترک از آنها وپرهیز از پخش آنها در واحدهای مختلف واستفاده اختصاصی هر کاربر در یک سازمان کاهش هزینه را در پی خواهد داشت .

3 - قابلیت اطمینان : این ویژگی در شبکه ها بوجود سرویس دهنده های پشتیبان در شبکه اشاره می کند ، یعنی به این معنا که می توان از منابع گوناگون اطلاعاتی وسیستم ها در شبکه نسخه های دوم وپشتیبان تهیه کرد ودر صورت عدم دسترسی به یک از منابع اطلاعاتی در شبکه " بعلت از کارافتادن سیستم " از نسخه های پشتیبان استفاده کرد.

پشتیبان از سرویس دهنده ها در شبکه کارآیی،، فعالیت وآمادگی دایمی سیستم را افزایش می دهد.

4 - کاهش زمان : یکی دیگر از اهداف ایجاد شبکه های رایانه ای ، ایجاد ارتباط قوی بین کاربران از راه دور است ؛ یعنی بدون محدودیت جغرافیایی تبادل اطلاعات وجود داشته باشد.

به این ترتیب زمان تبادل اطلاعات و استفاده از منابع خود بخود کاهش می یابد.

5 - قابلیت توسعه : یک شبکه محلی می تواند بدون تغییر در ساختار سیستم توسعه یابد وتبدیل به یک شبکه بزرگتر شود.

در اینجا هزینه توسعه سیستم هزینه امکانات وتجهیزات مورد نیاز برای گسترش شبکه مد نظر است.

6 - ارتباطات: کاربران می توانند از طریق نوآوریهای موجود مانند پست الکترونیکی ویا دیگر سیستم های اطلاع رسانی پیغام هایشان را مبادله کنند ؛ حتی امکان انتقال فایل نیز وجود دارد".

در طراحی شبکه مواردی که قبل از راه اندازی شبکه باید مد نظر قرار دهید شامل موارد ذیل هستند: 1 - اندازه سازمان 2 - سطح امنیت 3 - نوع فعالیت 4 - سطح مدیریت 5 - مقدار ترافیک 6 – بودجه مفهوم گره " Node" وایستگاههای کاری " Work Stations" : " هرگاه شما کامپیوتری را به شبکه اضافه می کنید ، این کامپیوتر به یک ایستگاه کاری یا گره تبدیل می شود.

یک ایستگاه کاری ؛ کامپیوتری است که به شبکه الصاق شده است و در واقع اصطلاح ایستگاه کاری روش دیگری است برای اینکه بگوییم یک کامپیوتر متصل به شبکه است.

یک گره چگونگی وارتباط شبکه یا ایستگاه کاری ویا هر نوع ابزار دیگری است که به شبکه متصل است وبطور ساده تر هر چه را که به شبکه متصل والحاق شده است یک گره گویند".

برای شبکه جایگاه وآدرس یک ایستگاه کاری مترادف با هویت گره اش است.

مدل های شبکه: در یک شبکه ، یک کامپیوتر می تواند هم سرویس دهنده وهم سرویس گیرنده باشد.

یک سرویس دهنده (Server) کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه که مدیریت عملیات شبکه را بعهده دارد - را نگهداری می کند.

برای آنکه سرویس گیرنده " Client" بتواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کند ، ابتدا سرویس گیرنده باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس دهنده تقاضا کند.

سپس سرویس دهنده اطلاعات در خواست شده را به سرویس گیرنده ارسال خواهد کرد.

سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از : 1 - شبکه نظیر به نظیر " Peer- to- Peer " 2 - شبکه مبتنی بر سرویس دهنده " Server- Based " 3 - شبکه سرویس دهنده / سرویس گیرنده " Client Server" مدل شبکه نظیر به نظیر: در این شبکه ایستگاه ویژه ای جهت نگهداری فایل های اشتراکی وسیستم عامل شبکه وجود ندارد.

هر ایستگاه می تواند به منابع سایر ایستگاه ها در شبکه دسترسی پیدا کند.

هر ایستگاه خاص می تواند هم بعنوان Server وهم بعنوان Client عمل کند.

در این مدل هر کاربر خود مسئولیت مدیریت وارتقاء دادن نرم افزارهای ایستگاه خود را بعهده دارد.

از آنجایی که یک ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجود ندارد ، این مدل برای شبکه ای با کمتر از 10 ایستگاه بکار می رود .

مدل شبکه مبتنی بر سرویس دهنده : در این مدل شبکه ، یک کامپیوتر بعنوان سرویس دهنده کلیه فایل ها ونرم افزارهای اشتراکی نظیر واژه پرداز ها، کامپایلرها ، بانک های اطلاعاتی وسیستم عامل شبکه را در خود نگهداری می کند.

یک کاربر می تواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کرده وفایل های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود منتقل کند مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده : در این مدل یک ایستگاه در خواست انجام کارش را به سرویس دهنده ارائه می دهد وسرویس دهنده پس از اجرای وظیفه محوله ، نتایج حاصل را به ایستگاه در خواست کننده عودت می دهد.

در این مدل حجم اطلاعات مبادله شده شبکه ، در مقایسه با مدل مبتنی بر سرویس دهنده کمتر است واین مدل دارای کارایی بالاتری می باشد.

هر شبکه اساسا از سه بخش ذیل تشکیل می شود: ابزارهایی که به پیکربندی اصلی شبکه متصل می شوند بعنوان مثال : کامپیوتر ها ، چاپگرها، هاب ها " Hubs " سیم ها ، کابل ها وسایر رسانه هایی که برای اتصال ابزارهای شبکه استفاده می شوند.

سازگار کننده ها Adaptor"" : که بعنوان اتصال کابل ها به کامپیوتر هستند .

اهمیت آنها در این است که بدون وجود آنها شبکه تنها شامل چند کامپیوتر بدون ارتباط موازی است که قادر به سهیم شدن منابع یکدیگر نیستند .

عملکرد سازگارکننده در این است که به دریافت وترجمه سیگنال ها ی درون داد از شبکه از جانب یک ایستگاه کاری وترجمه وارسال برون داد به کل شبکه می پردازد.

اجزا ءشبکه : اجزا اصلی یک شبکه کامپیوتری عبارتند از : 1 - کارت شبکه : "IC- Network Interface Card" : برای استفاده از شبکه وبرقراری ارتباط بین کامپیوتر ها از کارت شبکه ای استفاده می شود که در داخل یکی از شیارهای برد اصلی کامپیوتر های شبکه " اعم از سرویس دهنده وگیرنده " بصورت سخت افزاری وبرای کنترل ارسال ودریافت داده نصب می گردد.

2 - رسانه انتقالansmission Medium"": رسانه انتقال کامپیوتر ها را به یکدیگر متصل کرده وموجب برقراری ارتباط بین کامپیوتر های یک شبکه می شود .

برخی از متداولترین رسانه های انتقال عبارتند از : کابل زوج سیم بهم تابیده " Twisted- Pair" ، کابل کواکسیال " Coaxial" وکابل فیبر نوری "Fiber- Optic" .

سیستم عامل شبکه " NOS- Network Operating System"" سیستم عامل شبکه برروی سرویس دهنده اجرا می شود و سرویس های مختلفی مانند: اجازه ورود به سیستم "Login" ، رمز عبور "Password" ، چاپ فایل ها " Printfiles" ، مدیریت شبکه " Net work management " را در اختیار کاربران می گذارد.

انواع شبکه از لحاظ جغرافیایی: نوع شبکه توسط فاصله بین کامپیوتر های تشکیل دهنده آن شبکه مشخص می شود: شبکه محلی" LAN= Local Area Network" : ارتباط واتصال بیش از دو یا چند رایانه در فضای محدود یک سازمان از طریق کابل شبکه وپروتکل بین رایانه ها وبا مدیریت نرم افزاری موسوم به سیستم عامل شبکه را شبکه محلی گویند.

کامپیوتر سرویس گیرنده باید از طریق کامپیوتر سرویس دهنده به اطلاعات وامکانات به اشتراک گذاشته دسترسی یابند.

همچنین ارسال ودریافت پیام به یکدیگر از طریق رایانه سرویس دهنده انجام می گیرد.

از خصوصیات شبکه های محلی می توان به موارد ذیل اشاره کرد: 1 - اساسا در محیط های کوچک کاری قابل اجرا وپیاده سازی می باشند.

2 - از سرعت نسبتا بالایی برخوردارند.

3 - دارای یک ارتباط دایمی بین رایانه ها از طریق کابل شبکه می باشند.

اجزای یک شبکه محلی عبارتند از : الف - سرویس دهنده ب - سرویس گیرنده ج - پروتکل د- کارت واسطه شبکه ط - سیستم ارتباط دهنده شبکه گسترده "lAN = Wide Area Network" : اتصال شبکه های محلی از طریق خطوط تلفنی ، کابل های ارتباطی ماهواره ویا دیگر سیستم هایی مخابراتی چون خطوط استیجاری در یک منطقه بزرگتر را شبکه گسترده گویند.

در این شبکه کاربران یا رایانه ها از مسافت های دور واز طریق خطوط مخابراتی به یکدیگر متصل می شوند.

کاربران هر یک از این شبکه ها می توانند به اطلاعات ومنابع به اشتراک گذاشته شده توسط شبکه های دیگر دسترسی یابند.

از این فناوری با نام شبکه های راه دور " Long Haul Network" نیز نام برده می شود.

در شبکه گسترده سرعت انتقال داده نسبت به شبکه های محلی خیلی کمتر است.

بزرگترین ومهم ترین شبکه گسترده ، شبکه جهانی اینترنت می باشد.

ریخت شناسی شبکه " Net work Topology" توپولوژی شبکه تشریح کننده نحوه اتصال کامپیوتر ها در یک شبکه به یکدیگر است.

پارامترهای اصلی در طراحی یک شبکه ، قابل اعتماد بودن ومقرون به صرفه بودن است.

انواع متداول توپولوژی ها در شبکه کامپیوتری عبارتند از : 1 - توپولوژی ستاره ای "Star": در این توپولوژی ، کلیه کامپیوتر ها به یک کنترل کننده مرکزی با هاب متصل هستند.

هرگاه کامپیوتری بخواهد با کامپیوتر ی دیگری تبادل اطلاعات نماید، کامپیوتر منبع ابتدا باید اطلاعات را به هاب ارسال نماید.

سپس از طریق هاب آن اطلاعات به کامپیوتر مقصد منتقل شود.

اگر کامپیوتر شماره یک بخواهد اطلاعاتی را به کامپیوتر شماره 3 بفرستد ، باید اطلاعات را ابتدا به هاب ارسال کند، آنگاه هاب آن اطلاعات را به کامپیوتر شماره سه خواهد فرستاد.

نقاط ضعف این توپولوژی آن است که عملیات کل شبکه به هاب وابسته است.

این بدان معناست که اگر هاب از کار بیفتد، کل شبکه از کار خواهد افتاد .

نقاط قوت توپولوژی ستاره عبارتند از: * نصب شبکه با این توپولوژی ساده است.

توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود.

* اگر یکی از خطوط متصل به هاب قطع شود ، فقط یک کامپیوتر از شبکه خارج می شود.

توپولوژی حلقوی " Ring": این توپولوژی توسط شرکت IBM اختراع شد وبهمین دلیل است که این توپولوژی بنام IBM Tokenring " مشهور است.

در این توپولوژی کلیه کامپیوتر ها به گونه ای به یکدیگر متصل هستند که مجموعه آنها یک حلقه را می سازد.

کامپیوتر مبدا اطلاعات را به کامپیوتری بعدی در حلقه ارسال نموده وآن کامپیوتر آدرس اطلاعات رابرای خود کپی می کند، آنگاه اطلاعات را به کامپیوتر بعدی در حلقه منتقل خواهد کرد وبهمین ترتیب این روند ادامه پیدا می کند تا اطلاعات به کامپیوتر مبدا برسد.

سپس کامپیوتر مبدا این اطلاعات را از روی حلقه حذف می کند.

نقاط ضعف توپولوژی فوق عبارتند از: *اگر یک کامپیوتر از کار بیفتد ، کل شبکه متوقف می شود.

* به سخت افزار پیچیده نیاز دارد " کارت شبکه آن گران قیمت است ".

* برای اضافه کردن یک ایستگاه به شبکه باید کل شبکه را متوقف کرد.

نقاط قوت توپولوژی فوق عبارتند از : نصب شبکه با این توپولوژی ساده است.

* توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود.

* در این توپولوژی از کابل فیبر نوری میتوان استفاده کرد.

توپولوژی اتوبوسی " BUS": در یک شبکه خطی چندین کامپیوتر به یک کابل بنام اتوبوسی متصل می شوند.

در این توپولوژی ، رسانه انتقال بین کلیه کامپیوتر ها مشترک است.

یکی از مشهورترین قوانین نظارت بر خطوط ارتباطی در شبکه های محلی اترنت است.

توپولوژی اتوبوس از متداوالترین توپولوژی هایی است که در شبکه محلی مورد استفاده قرار می گیرد.

سادگی ، کم هزینه بودن وتوسعه آسان این شبکه ، از نقاط قوت توپولوژی اتوبوسی می باشد.

نقطه ضعف عمده این شبکه آن است که اگر کابل اصلی که بعنوان پل ارتباطی بین کامپیوتر های شبکه می باشد قطع شود، کل شبکه از کار خواهد افتاد.

توپولوژی توری Mesh"" : در این توپولوژی هر کامپیوتری مستقیما به کلیه کامپیوترهای شبکه متصل می شود.

مزیت این توپولوژی آن است که هر کامپیوتر با سایر کامپیوتر ها ارتباطی مجزا دارد.

بنابراین ، این توپولوژی دارای بالاترین درجه امنیت واطمینان می باشد.

اگر یک کابل ارتباطی در این توپولوژی قطع شود ، شبکه همچنان فعال باقی می ماند.

از نقاط ضعف اساسی این توپولوژی آن است که از تعداد زیادی خطوط ارتباطی استفاده می کند، مخصوصا زمانیکه تعداد ایستگاه ها افزایش یابند.

به همین جهت این توپولوژی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

برای مثال ، در یک شبکه با صد ایستگاه کاری ، ایستگاه شماره یک نیازمند به نود ونه می باشد.

تعداد کابل های مورد نیاز در این توپولوژی با رابطه N(N-1)/2 محاسبه می شود که در آن N تعداد ایستگاه های شبکه می باشد.

توپولوژی درختی "Tree": این توپولوژی از یک یا چند هاب فعال یا تکرار کننده برای اتصال ایستگاه ها به یکدیگر استفاده می کند.

هاب مهمترین عنصر شبکه مبتنی بر توپولوژی در ختی است : زیرا کلیه ایستگاه ها را به یکدیگر متصل می کند.

وظیفه هاب دریافت اطلاعات از یک ایستگاه و تکرار وتقویت آن اطلاعات وسپس ارسال آنها به ایستگاه دیگر می باشد توپولوژی ترکیبی " Hybrid" این توپولوژی ترکیبی است از چند شبکه با توپولوژی متفاوت که توسط یک کابل اصلی بنام استخوان بندی " Back bone" به یکدیگر مرتبط شده اند .

هر شبکه توسط یک پل ارتباطی " Bridg" به کابل استخوان بندی متصل می شود.

پروتکل : برای برقراری ارتباط بین رایانه ها ی سرویس گیرنده و سرویس دهنده قوانین کامپیوتری برای انتقال ودریافت داده مشخص شده اند که به قرارداد یا پروتکل موسومند.

این قرارداد ها وقوانین بصورت نرم افزاری در سیستم برای ایجاد ارتباط ایفای نقش می کنند.

پروتکل با قرارداد ، در واقع زبان مشترک کامپیوتری است که برای درک وفهم رایانه بهنگام در خواست وجواب متقابل استفاده می شود.

پروتکل تعیین کننده مشخصه های شبکه ، روش دسترسی وانواع فیزیکی توپولوژی ها ، سرعت انتقال داده ها وانواع کابل کشی است .

پروتکل های شبکه : ما در این دستنامه تنها دو تا از مهمترین پروتکل های شبکه را معرفی می کنیم: " پروتکل کنترل انتقال / پروتکل اینترنت "l/ Inernet Protocol Tcp / ip= Transmission Control Protoc" پروتکل فوق شامل چهار سطح است که عبارتند از : الف - سطح لایه کاربرد " Application " ب - سطح انتقال " Transporter" ج - سطح اینترنت " Internet" د - سطح شبکه Net work"": " از مهمترین ومشهورترین پروتکل های مورد استفاده در شبکه اینترنت است این بسته نرم افزاری به اشکال مختلف برای کامپیوتر ها وبرنامه ها ی مختلف ارائه می گردد.

Tcp/ip از مهمترین پروتکل های ارتباطی شبکه در جهان تلقی می شود ونه تنها برروی اینترنت وشبکه های گسترده گوناگون کاربرد دارد، بلکه در شبکه های محلی مختلف نیز مورد استفاده قرار می گیردو در واقع این پروتکل زبان مشترک بین کامپیوتر ها به هنگام ارسال و دریافت اطلاعات یا داده می باشد.

این پروتکل به دلیل سادگی مفاهیمی که در خود دارد اصطلاحا به سیستم باز مشهور است ، برروی هر کامپیوتر وابر رایانه قابل طراحی وپیاده سازی است.

از فاکتورهای مهم که این پروتکل بعنوان یک پروتکل ارتباطی جهانی مطرح می گردد، به موارد زیر می توان اشاره کرد: 1 - این پروتکل در چار چوب UNIX Operating System ساخته شده وتوسط اینترنت بکار گرفته می شود.

2 - برروی هر کامپیوتر قابل پیاده سازی می باشد.

3 - بصورت حرفه ای در شبکه های محلی وگسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

4 - پشتیبانی از مجموعه برنامه ها وپروتکل های استاندارد دیگر چون پروتکل انتقال فایل " FTP " پروتکل دو سویه " Point to point Protcol = PPP " .

بنیاد واساس پروتکل Tcp/ip آن است که برای دریافت و ارسال داده ها یا پیام پروتکل مذکور ؛ پیام ها وداده ها را به بسته های کوچکتر وقابل حمل تر تبدیل می کند ، سپس این بسته ها به مقصد انتقال داده می شود ودر نهایت پیوند این بسته ها به یکدیگر که شکل اولیه پیام ها وداده ها را بخود می گیرد ، صورت می گیرد.

یکی دیگر از ویژگی های مهم این پروتکل قابلیت اطمینان آن در انتقال پیام هاست یعنی این قابلیت که به بررسی وبازبینی بسته ها ومحاسبه بسته های دریافت شده دارد.

در ضمن این پروتکل فقط برای استفاده در شبکه اینترنت نمی باشد.

بسیاری از سازمان وشرکت ها برای ساخت وزیر بنای شبکه خصوصی خود که از اینترنت جدا می باشد نیز در این پروتکل استفاده می کننند پروتکل سیستم ورودی وخروجی پایه شبکه " Net work basic input/ output System= Net Bios" واسطه یا رابطی است که توسط IBM بعنوان استانداردی برای دسترسی به شبکه توسعه یافت .

این پروتکل داده ها را از لایه بالاترین دریافت کرده وآنها را به شبکه منتقل می کند.

سیستم عاملی که با این پروتکل ارتباط برقرار می کند سیستم عامل شبکه "NOS" نامیده می شود کامپیوتر ها از طریق کارت شبکه خود به شبکه متصل می شوند.

کارت شبکه به سیستم عامل ویژه ای برای ارسال اطلاعات نیاز دارد.

این سیستم عامل ویژه را Net BIOS می نامند که در حافظه ROM کارت شبکه ذخیره شده است.

Net BIOS همچنین روشی را برای دسترسی به شبکه ها با پروتکل های مختلف مهیا می کند .

این پروتکل از سخت افزار شبکه مستقل است .

این پروتکل مجموعه ای از فرامین لازم برای در خواست خدمات شبکه ای سطح پایین را برای برنامه های کاربردی فراهم می کند تا جلسات لازم برای انتقال اطلاعات در بین گره ها ی یک شبکه را هدایت کنند.

در حال حاضر وجود " Net BIOS Net BEUI= Net BIOS Enhansed User Interface" امتیازی جدید می دهد که این امتیاز درواقع ایجاد گزینه انتقال استاندارد است و Net BEUI در شبکه های محلی بسیار رایج است.

همچنین قابلیت انتقال سریع داده ها را نیز دارد .

اما چون یک پروتکل غیر قابل هدایت است به شبکه های محلی محدود شده است.

مدل Open System Interconnection OSI: این مدل مبتنی بر قراردادی است که سازمان استانداردهای جهانی ایزو بعنوان مرحله ای از استاندارد سازی قراردادهای لایه های مختلف توسعه دارد .

نام این مدل مرجع به این دلیل ا اس آی است چونکه با اتصال سیستم های باز سروکار دارد وسیستم های باز سیستم هایی هستند که برای ارتباط باسیستم های دیگر باز هستند .

این مدل هفت لایه دارد که اصولی که منجر به ایجاد این لایه ها