دانلود تحقیق سیستم تلفن و شبکه کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری

تعریف شبکه: به مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل و متصل به هم شبکه گفته می‌شود، این مفهوم را نباید مترادف با سیستم‌های توزیع شده دانست زیرا سیستم های توزیع شده متصل به هم بوده ولی مستقل از یکدیگر نمی‌باشند زیرا در این سیستمها کلیه پردازشها توسط کامپیوتر مرکزی انجام می‌شود ولی در شبکه‌های کامپیوتری مستقل از دیگر کامپیوترها پردازش خود را انجام می‌دهند و فقط تبادل اطلاعات بین کامپیوترهای مختلف انجام می‌گیرد.

معمولاً در شبکه‌ ها تعدادی کامپیوتر برای اجرای برنامه‌های کاربران وجود دارد که به این کامپیوترها host یا میزبان می‌گویند.

hostها توسط زیر شبکه ارتباطی یا subnet با هم در حال ارتباط هستند. در واقع subnet همان سیستم انتقال یا حمل می‌باشد.

تقریباً در تمامی شبکه‌ها subnetها دارای دو عنصر اصلی هستند:

1) عناصر سوئچینگ که وظیفه پردازشگری واسط پیغام‌ها را دارند.

2) خطوط ارتباطی: که در دو نوع Point to Point و Multi Point وجود دارند.

انواع حالتهای انتقال داده‌ ها

1 simplex (ساده): در این روش یک سیستم فرستنده و دیگری گیرنده اطلاعات است.

2 half Duplex (نیمه دوطرفه) که در این روش در یک زمان مشخص فقط یکی از سیستم‌ها برای سیستم دیگر اطلاعات می‌فرستند.

3 full Duplex (دو طرفه) که در این روش بطور همزمان دو سیستم می‌توانند برای هم اطلاعات بفرستند.

خطوط ارتباطی

خطوط ارتباطی بین سیستم‌ های کامپیوتری در دو نوع نقطه به نقطه و چند نقطه‌ای محصور می‌شود.

در سیستم نقطه به نقطه دو سیستم توسط یک لینک (کابل) یا توسط ماهواره به هم ارتباط می‌یابند.

د رنوع چند نقطه‌ای یا Multi Point ارتباط بین چند سیستم برقرار می‌شود و معمولاً از یک سیستم اصلی (Server) استفاده می‌شود، باید توجه کنیم در بحث ما به هر سیستم کامپیوتری با وسایل و دستگاه های جانبی‌اش یک سیستم یا Work station یا host می‌گوییم.

انواع مختلف روش چند نقطه‌ای

1) روش مش: هر سیستم توسط یک کابل لینک به تک تک سیستم‌های دیگر متصل می‌شود.

مزایا و معایت این روش اینست که اولاً عیب در یک لینک باعث قطع مسیر نمی‌شود و همچنین امنیت بالایی دارد ثانیاً استفاده از کابلهای متعدد اجراء آن را مشکل کرده و هزینه نیز زیاد می‌شود.

2) روش استار: در این روش از دستگاهی به نام hub که مستقیماً به سرور وصل می‌شود استفاده می‌شود. hubها در حال حاضر در 3 نوع 10، 100 و 100/10 مگا هرتز می‌باشند (هرچه فرکانس بالاتر، سرعت بالاتر و قیمت گرانتر است) همچنین مشخصه دیگر hubها، تعداد سوکتها است که معمولاً عددهای 32, 16 و 64 نشان دهنده این تعداد است و می‌توان به همین تعداد خروجی از hub را به کامپیوترهای مختلف وصل نمود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولاً کابل کمتری مصرف شده و در صورت بروز عیب در کابل بقیه سیستمها از کار نمی‌افتد ثانیاً هزینه این شبکه پائین‌تر است.

3) روش تری (Tree): در این روش علاوه بر استفاده از hub اصلی ازهاب‌های فرعی subhub نیز استفاده می‌شود و سرور بازهم به هاب اصلی متصل می‌گردد، معمولاً در هر طبقه از ساختمانهای بزرگ یا در هر ساختمان از مکانهای چند ساختمانی از یک hub استفاده می‌شود.

4) روش باس: در این روش از hub استفاده نمی‌شود و با استفاده از لینک همه سیستمها به صورت پشت سرهم تغذیه می‌شوند، هر انشعاب توسط یک تپ وصل می‌گردد و در انتهای کابل اصلی نیز یک cable end وصل می‌شود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولاً این روش ساده است و کابل کمتری نیاز دارد ثانیاً تعداد سیستمها محدود شده و ثالثاً خطای زیادی در شبکه ممکن است رخ دهد و امکان برخورد سیگنالهای اطلاعات وجود دارد.

5) روش رینگ: در این سیستم همه سیستم ها به شکل حلقوی به هم وصل می‌شود و یک حجم حافظه خالی (Token) در هر لحظه توسط سرور برای هریک از سیستم‌ها با توجه به سرعت جابجایی Token تعریف می‌شود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولا ًکارت شبکه با بقیه کارت‌های شبکه متفاوت بوده و یک ورودی و یک خروجی دارد و ثانیاً: امنیت شبکه پائین است زیرا باید اطلاعات از چند سیستم واسطه بگذرد.

6) روش هیبرید: ترکیبی از شبکه‌های گفته شده است.

انواع کابلها برای انتقال اطلاعات

1 زوج سیم تابیده شده که اگر شیلد داشته باشد STP و اگر بدون شیلد باشد UTP نامیده می‌شود.

2 کابل کواکسیال که به دو صورت 50 و 75 اهم وجود دارد که در شبکه‌های کامپیوتری از نوع 50 اهم با استانداردهای RG- 8، RG- 9، RG- 11 و RG- 58 استفاده می‌شود.

3 فیبر نوری: اساس کار این نوع کابلها انعکاس نور است، در ابتدای مدار یک دیود نورانی و در انتهای مدار یک فوتو ترانزیستور قرار می‌گیرد. این نوع کابلها به دلیل عدم تلفات در فواصل طولانی استفاده می‌شوند اما قیمت بالایی دارند. مشخصات انواع کابلها در جدول 1 آمده است.

تقسیم‌بندی شبکه‌ها از لحاظ جغرافیایی

1 LAN: شبکه‌های هستند که وسعت آنها زیر یک کیلومتر است و معمولاً در یک یا چند ساختمان مجاور هم بسته می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد و دارای تعداد hostهای محدودی است.

2 MAN: شبکه‌هایی هستند که گستره آن می‌تواند یک شهر یا چند شهر مجاور هم باشد در این شبکه تعدادی شبکه LAN داریم.

3 WAN: دارای گستره بسیار زیادی مثل کل یا قسمتی از کره زمین است بدین صورت که بین serverهای کشورهای مختلف ارتباط Point to Point برقرار است که این ارتباط می‌تواند توسط ماهواره، فیبرنوری و ... باشد و آن کشور خود زیر شبکه‌ای دارد و server اصلی آن کشور به serverهای دیگری که در آن کشور به عنوان زیرشبکه‌اش هستند سرویس می‌دهد.

تقسیم‌بندی شبکه‌ها از لحاظ تکنولوژی انتقال داده‌ها

برای مخابره اطلاعات بین شبکه‌های مختلف کامپیوتری از چهار روش زیر استفاده می‌شود.

الف) مخابره سیگنال دیجیتال بصورت آنالوگ (با موج سینوسی): که به چهار صورت PSK, FSK, ASK و QAM وجود دارد در ASK با تغییر دامنه اطلاعات به صورت 0 و 1 مخابره می‌شود، در FSK با تغییر فرکانس به صورت 0 و 1 اطلاعات مخابره می‌شود، در PSK با تغییر ناگهانی فاز اطلاعات مخابره شده و سرانجام QAM که ترکیبی از PSK, ASK است و به ازای هر سه بیت یک موج فرستاده می‌شود. همچنین مودم‌ها از این روش استفاده می‌کنند.

ب) مخابره سیگنال آنالوگ به صورت دیجیتال: در این روش از سیگنال آنالوگ نمونه‌برداری می‌شود و سپس سیگنال نمونه‌برداری کوانتیزه می‌گردد یعنی مقدار عددی دیجیتال به آن نسبت داده می‌شود. سپس عمل Encoding صورت می‌گیرد.

ج) مخابره سیگنال آنالوگ به صورت آنالوگ: که در سیستم‌های کامپیوتری کاربردی ندارد.

د) مخابره سیگنال دیجیتال به صورت دیجیتال: که به سه صورت اصلی انجام می‌شود.

دسته اول به سه نوع full binary، half binary، Multiplex binary  تقسیم می‌شود.

دسته دوم به دو نوع (R. Z) Return to Zero، (NRZ) Not Return to Zero تقسیم می‌شود.

دسته سوم به دو نوع Unipolar و Bipalor تقسیم می‌شوند.