شبکه
شبکه | خدمات شبکه | راه اندازی شبکه | طراحی شبکه

شبكه ( Network ) چيست ؟

۱- شبكه ( Network ) چيست ؟

به مجموعه ای از اتصالات بين دو يا چند كامپيوتر و زبانی (Protocol) كه اين كامپيوترها به كمك آن با يكديگر صحبت می كنند شبكه می گويند. وقتی كه ما دو يا چند كامپيوتر را به يكديگر متصل كنيم به گونه ای كه اين دو بتوانند با هم تبادل اطلاعات كنند در واقع يك شبكه ساخته ايم.

 

2- هدف از ايجاد شبكه

الف – استفاده از منابع مشترك ( اطلاعات ، نرم افزارها و سخت افزارها)
ب – به روز بودن اطلاعات
ج – جلوگيری از افزونگی اطلاعات
د – تبادل سريعتر و دقيقتر اطلاعات

 

3- انواع شبکه

شبكه ها از لحاظ مقياس جغرافيايی به سه گروه Lan ، Wan و Man تقسيم بندی می شوند :

شبكه محلي LAN : كه مخفف Local Area Network می باشد ، شبكه ای با سرعت بالاست كه به منظور برقراری ارتباط و مبادله ی داده ها بين كامپيوترها در يك محدوده ی جغرافيايی كوچك ، مثل يك اداره ، يك ساختمان و يا يك طبقه از يك برج طراحی شده است .
شبكه گسترده يا WAN : كه مخفف Width Area Network می باشد ، جهت مبادله ی اطلاعات بين فواصل بسيار دور بكار می رود . اين شبكه ناحيه ی جغرافيايی وسيعی مانند كل يك كشور ، كل يك قاره را در بر می گيرد . شبكه های WAN ممكن است از خطوط استيجاری شركت مخابرات و يا ماهواره های مخابراتی جهت مبادله ی اطلاعات استفاده كنند .
شبكه شهري يا MAN : كه مخفف  Area Network  Metropolitan می باشد شبكه های متعددی را كه در نواحی مختلف يك شهر بزرگ يا كوچك واقع شده اند را به يكديگر مرتبط می كند .

 

4- استاندارد های شبكه

عمدتاً از دو نوع استاندارد شبكه استفاده ميشود. Token Ring و Ethernet.

Ethernet :

يکی از نخستين معماری های شبکه های محلی است که در اواخر دهه 1970 توسط شرکت زيراکس معرفی گرديد . قيمت پايين ، سرعت بالای انتقال و امکان اتصال PC  به Main  از امکاناتی بود که باعث گرديد طرفداران زيادی پيدا کند .

يك تكنولوژی مبتنی بر مجادله و درگيری است بدين معنا كه هيچ كنترلی بر روی اينكه كدام كامپيوتر مجاز به ارسال اطلاعات از طريق شبكه است نداريد زمانی كه 2 كامپيوتر همزمان اقدام به ارسال اطلاعات از طريق كابلها ميكنند اين امر منجر به برخورد داده ها ميشود بنابـــراين اطلاعات پس از تاخير به مقصد ميرسند مجادله داده ها ميتواند سرعت يك شبكه شلوغ را كاهش دهد . استفاده از تكنولوژي اترنت ارزانتر از تكنولوژی Token Ring است چرا كه تكنولوژی اترنت وسيله ای برای كنترل اينكه يك كامپيوتر چه وقت ميتواند انتقال داده ها را شروع كند ندارد اترنت برای دفاتر اداری كوچك و مصارف خانگی ايده آل است .

Token Ring :

اين شبکه در سال 1985 توسط کمپانی IBM  طراحی و سپس به عنوان استاندارد رسمی IEEE 802.5 معرفی گرديد .
در تكنولوژی Token Ring انتقال داده ها توسط Token ( يك كاربر الكترونيکی = نشانه) كه در حلقه تشكيل دهنده كامپيوترها گردش می كند و كنترل ميشود. تنها كامپيوتر دارای Token ميتواند داده ها را انتقال دهد Token پس از انتقال و دريافت داده ها به كامپيوتر بعدی حلقه سپرده ميشود و هيچ گونه مجادله در يك حلقه Token Ring به وجود نمی آيد ، چرا كه هر كامپيوتر نوبت خود را برای انتقال دارد هيچ كامپيوتر ديگري در آن زمان داده ارسال نمی كند.

5- توپولوژی های شبكه

توپولوژی يا همبندی يك شبكه به معنای نوع ارتباطی است که مابين گره های آن شبکه برقرار است . اين توپولوژی معمولاً نوع كابل مورد استفاده را نيز تعيين ميكند .

الف – توپولوژی خطی باس (  Bus Linear ):

در يك شبكه خطی چندين كامپيوتر به يك كابل به نام Bus متصل می شود . در اين توپولوژی رسانه ی انتقال بين كليه ی كامپيوتر ها مشترك است .
توپولوژی Bus از متداولترين توپولوژيهاست كه در شبكه های محلی مورد استفاده قرار می گيرد . سادگی ، كم هزينه بودن و توسعه ی آسان اين شبكه از نقاط قوت توپولوژی Bus می باشد . ضعف عمده ی اين شبكه آنست كه اگر كابل اصلی يا Back Bone كه به عنوان پل ارتباطی بين كامپيوترهای شبكه می باشد ، قطع شود ، كل شبكه از كار خواهد افتاد .

ب- توپولوژي رينگ – حلقوی :

در توپولوژی باس كامپيوترها توسط يك رشته سيم به هم متصل ميشوند كه آغاز و پايان آن سيم توسط يك مقاومت 50 اهمی بسته شده است . در توپولوژی رينگ به جای بستن دو سر سيم ، آنها را به يكديگر وصل نموده و تشكيل يك حلقه ميدهند. اين توپولوژی تمامی مزايا و معايب باس را دارد با اين تفاوت كه كنترل مقاومت سيم استوار تر بوده و اتصال آغاز و پايان سيم گاهی اوقات به دليل فاصله زياد دو سرسيم مشكل ساز می گردد.

ج – توپولوژی هيبريدی :

سيستمی كه از تركيب باس و ستاره ای پديد می آيد هيبريدی نام دارد .
در اين حالت برخی از مسيرهای شبكه به صورت باس و برخی ديگر بصورت ستاره ای می باشند معمول ترين طراحی از اين نوع اتصال هابصورت باس و اتصال ستاره ای كامپيوترها به هاب مربوط به خودشان می باشد .

د – توپولوژی ستاره ای :

شبكه های متوسط و بزرگ اغلب از توپولوژی ستاره ای استفاده ميكنند. در اين پيكربندی از كابل و سخت افزار بيشتری استفاده ميشود اما مديريت آن آسانتر و احتمال خرابی آن كمتر است كابل مورد استفاده توپولوژی ستاره ای اترنت كابل زوج بهم تابيده بدون حفاظ است . هر كامپيوتر در پيكربندی ستاره ای به يك هاب متصل ميشود يك سر كابل به کارت شبكه يك كامپيوتر متصل ميشود و سر ديگر آن به هاب كه نقطه اتصال مركزی كابل کشی شبكه را نزد هم ميكند متصل ميشود. هاب ها به اندازه هاي مختلف عرضه ميشوند و مدلهای پيشرفته آنها ميتواند خطاهای موجود در سيگنالها را تقويت كند.آماده سازی توپولوژی ستاره ای آسان است و عيب يابی در آن آسانتر از شبكه باس است چرا كه يك كابل آسيب ديده تنها به روی يك كامپيوتر تاثير می گذارد و از طرف ديگر كابل زوج بهم تابيده معمولاً گرانتر از كواكسيال است . توپولوژی ستاره ای به كابل بسيار زياد و يك هاب نياز دارد . تمامی اينها منجر به بالا رفتن هزينه شبكه ميشود با اين تفاوت كه روش بهتری است .

6- اجزای اصلی شبکه

الف – ايستگاه کاری Workstation :

مشهورترین جزء يک شبکه ، ايستگاه کاری می باشد که از طريق آن کاربر با شبکه ارتباط برقرار می کند . ايستگاه کاری در شبکه به معنای يک پايانه هوشمند است زيرا از توانايی پردازش و اجرای برنامه بهره مند می باشد . ايستگاههای کاری در يک شبکه محلی به تنهایی قابل استفاده هستند و می توانند در سرعت پردازش ، مقدار حافظه ، برنامه های نصب شده و ابزار های ذخيره سازی اطلاعات متفاوت باشند .

ب – کارت های رابط شبکه ( NIC ) :

رابطی که جسم جدا از شبکه را به LAN متصل می سازد و آن را راه اندازی میکند ، کارت رابط شبکه يا آداپتور شبکه ( Network Interface Adapter NIC ) ناميده می شود . يک کارت شبکه از شکاف ( SLOT ) موجود بر روی برد اصلی کامپيوترها استفاده می کند و باعث برقراری يک اتصال فيزيکی به رسانه انتقال يا کابل می شود . کارت شبکه ، باعث برقراری ارتباط مابین اجزا شبکه از طريق سیگنال های خاص می شود . هر عنصری از شبکه محلی که دارای يک کارت شبکه باشد بعنوان يک گره يا Node  شناخته می شود بطوريکه هر گره از يک آدرس واحد برای مسيريابی اطلاعات استفاده می کند .

ج – کابل بندی ( Cabling ) :

اتصال فيزيکی گره های شبکه را کابل بندی شبکه می نامند . کابلی که در LAN  استفاده می شود از اهميت خاصی برخوردار است زيرا اين عنصر در شبکه ، بيشترين تاثير را بر ميزان نرخ انتقال داده و بازدهی ورودی خروجی دارد.

 

د – سرويس دهنده ( Server ) :

سرويس دهنده یا سرور ، يک کامپيوتر است که عمليات دسترسی به فايل ها و انواع سرويس های ديگر را برای شبکه فراهم می سازد . سرويس دهندگان از پردازشگری قدرتمند بهمراه حافظه موقت و دائم با حجم بالا استفاده می کنند . يک سرويس دهنده ، دارای يک سيستم عامل شبکه ( Network Operating System NOS ) می باشد که بعنوان مغز فعال شبکه کار می کند و چگونگی دسترسی ايستگاه های کاری را به منابع مشترک کنترل می نمايد .

 

7- ابزارهای اتصال در شبکه :

الف- هاب (Hub ) :

هاب در يک شبکه ، بعنوان نقطه متمرکز کننده و محل اتصالی برای گره های آن شبکهء محلی می باشد . به آن دسته از هاب هایی که برای اتصال فيزيکی چندين قطعه کابل کوتاه بکار می رود ، هاب های انفعالی (Passive  ) و به هاب هایی که برای اتصال کابل های طویل استفاده می شود ، هاب های فعال ( Active ) گفته می شود .

ب – كانكتورها :

کانكتور وسيله ای است كه واسط بين كابل و كارت شبكه قرار می گيرد.

برای شبكه های باس كه از كابل كواكسيال استفاده می كنند كانكتور BNC استفاده می شود. كه يك كانكتور T شكل است. از يك سر كابل كواكسيال وارد می شود، يك سر به كارت شبكه متصل می شود، سر ديگر به كابلی وصل می شود كه به كامپيوتر بعدی روی شبكه منتهی می شود.

برای شبكه های با توپولوژی Star نوع ديگری از كانكتورها به نامRj-45  استفاده می شود. اندازه آن خيلی كوچك در مقايسه با كانكتور BNC است.

در يك طرف آن هشت پين فلزی وجود دارد. رشته های كابل توسط دستگاه پرس Rj داخل اين كانكتور به اين پين ها متصل می شود.

ج- ابزارهای اتصال قطعات شبکه :

برای برقراری ارتباط مابین شبکه های مختلف و یا قسمتهای مختلف يک شبکه از پل ها ( Bridges ) ، دروازه ها ( Gateway ) و مسیرگردان ها ( Router ) استفاده می شود .

شبكه‌ مجموعه‌ای از سرويس‌ دهنده‌ها و سرويس‌ گيرنده‌هاي‌ متعددی مي‌باشد كه‌به‌ يكديگر متصل‌ هستند. در اين‌ بين‌ سرويس‌ دهنده‌ها (server) نقش‌ سرويس‌ دهنده‌ و خدمات‌ دهي‌ وسرويس‌ گيرنده‌ها (Client) نقش‌ سرويس‌ گيرنده‌ يا همان‌ مشتري‌ را بازي‌ مي‌كنند.

 

شبكه‌ مجموعه‌ای از سرويس‌ دهنده‌ها و سرويس‌ گيرنده‌های متعددي‌ مي‌باشد كه‌به‌ يكديگر متصل‌ هستند. در اين‌ بين‌ سرويس‌ دهنده‌ها (server) نقش‌ سرويس‌ دهنده‌ و خدمات‌ دهي‌ وسرويس‌ گيرنده‌ها (Client) نقش‌ سرويس‌ گيرنده‌ يا همان‌ مشتري‌ را بازی مي‌كنند.

انواع‌ شبكه‌: شبكه‌ها را میتوان‌ به‌ دو دسته‌ «شبكه‌های محلی» LAN و شبكه‌های بزرگتر از آن‌ (WAN) تقسيم‌ كرد.

شبكه‌هاي‌ محلي‌: Local Area Network اين‌ نوع‌ شبكه‌ها به‌ شبكه‌هاي(‌ (LAN) معروف‌ هستند. شبكه هاي محلي معمولا ميزبان 2 تا 20كامپيوتر و در غالب Work Group ميباشند. سرعت اين نوع شبكه بسيار زياد است (معمولا 100MB Per Sec) و مي توان حجم داده هاي بالا را در مدت بسيار كم انتقال داد.

شبكه‌هاي‌ گسترده‌: Wide Area Network اين نوع شبكه ها به شبكه هاي WAN معروف هستند. اين شبكه ها بزرگتر از شبكه هاي LAN و اغلب براي امور عمومي از آن استفاده مي شود. ازجمله اين شبكه ها ميتوان شبكه هاي VAN و يا شبكه هاي بزرگتر مانند Internet و.. را نام برد. سرعت انتقال داده ها در اين نوع شبكه ها نسبت به LAN (در ايران) بسيار ناچيز ميباشد. اين سرعت به خاطر استفاده از خطوط 56K است. البته مي توان با استفاده از خطوط DSL يا ISDN و يا بي سيم Wire Less سرعت اين ارتباط را به اندازه 128K ,256 k , 512 kيا بالاتر افزايش داد.

Internet Protocol یا همان IP  يك‌ عدد 32 بيتي‌ (bit) است‌ كه‌ پس‌ از اتصال‌ به‌ شبكه‌ (… , Internet , LAN) به‌ ما تعلق‌ مي‌گيرد. شكل كلي IP را مي توان به صورت http://www.xxx.yyy.zzz در نظر گرفت كه با هر بار اتصال به اينترنت به صورت Dial Up اين عدد تغيير مي كند. به عنوان مثال در حال حاضر IP ما 185.211.57.132 است اما در اتصال بعدی ممكن است اين عدد به 185.211.57.145 تغيير كند.

IP به عنوان يك شناسنامه در شبكه است و كاربردهاي بسياري دارد .براي توصيف كامل IP نياز به شرح TCP/IP است كه بعدا به آن اشاره خواهيم كرد. همان طور كه در جامعه شناسنامه وسيله اي براي احراز هويت ماست و بدون آن جزو آن جامعه محسوب نمي شويم ، IP نيز وسيله اي براي شناسايي ما در شبكه است و امكان اتصال به شبكه بدون آن وجود ندارد. به طور مثال هنگامي كه در شبكه مشغول چت (Chat) هستيم ، كامپيوتر شما داراي يك IP مي باشد. و جملاتي را كه شما تايپ مي كنيد به وسيله مسير يابها (Router ) مسير يابي (Routing) شده و به كامپيوتر شخص مقابل ميرسند و متني را هم كه شخص مقابل تايپ ميكند روي IP شما فرستاده مي شود.

خط فرمان در ويندوز چيست؟ خط فرمان يا همان ”Command Prompt” در ويندوز نوعي شبيه ساز سيستم عامل Dos در ويندوز است كه فايلهاي اجرايي ”exe,com” در آن اجرا مي شود. خط فرمان ويندوز دستورات بسيار زياد و كاربردي دارد كه به مرور زمان انها را خواهيم آموخت.

دسترسي به خط فرمان در ويندوز: دسترسي به خط فرمان به دو روش ميسر است. روش اول : روي Start Menu كليك كرده و گزينه Run را انتخاب مي كنيم . سپس در پنجره ظاهر شده اگر ويندوز شما 98/ME باشد عبارت ”Command” و اگر 2000/2003/XP باشد عبارت ”CMD” را تايپ مي كنيم هم اكنون محيط Command Prompt در جلوي شما قرار دارد!

روش دوم : با طي كردن مسير Start> Programs>Accessories و كليك كردن برروي Command Prompt اين محيط برای شما باز ميشود.

برای بدست آوردن IP خود در سيستم عامل ويندوز كافي است همان طور كه در بالا توضيح داده شد به محيط Command Prompt رفته و عبارت ” IPCONFIG ” را تايپ كنيم. به طور مثال پس از اجراي دستور به نتايج زير مي رسيد : Windows IP Configuration 0 Ethernet adapter : IP Address. . . . . . . . . : 213.155.55.232 Subnet Mask . . . . . . . . : 255.255.255.0 Default Gateway . . . . . . : 213.155.55.232 فعلا تنها به سطر IP Address كه با رنگ قرمز مشخص شده است توجه كنيد (Default Gateway و Subnet Mask) بعدا برسي خواهد شد. ملاحظه ميكنيد كه IP ما 213.155.55.232 است.

آدرسهاي IP به چند دسته تقسيم مي شوند؟ آدرسهاي IP به پنج كلاس A,B,C,D,E تقسيم مي شوند. از بين اين كلاسها تنها كلاسهاي A,B,C كاربرد دارند كه به شرح آنها مي پردازيم . كلاس A : تمام IP هايي كه www آنها (در درس قبل شكل كلي IP را به صورت http://www.xxx.yyy.zzz معرفي كرديم) بين 1 تا 126 است ، جزو كلاس A محسوب مي شوند. به عنوان مثال : 112.10.57.13 يك IP كلاس A است. اين كلاس ويژه پايگاهاي بزرگ اينترنتي است. كلاس B : تمام IP هايي كه WWW آنها بين 128 تا 191 مي باشد را شامل مي شود. مانند IP ي 172.155.55.73 كه جزو كلاس B است. كلاس C : اين كلاس تمام IP هايي كه WWW آنها بين 192 تا 223 است را شامل مي شود: مانند 213.133.52.138 كه جزو كلاس C محصوب مي شود.

همان طور كه گفته شد IP يك عدد 32 بيتي است. هم اكنون اين گفته را كاملتر شرح داده و مطلب را بازتر مي كنيم/ درك اين قسمت از مطلب نيازمند دانستن مفاهيم Bit و Byte است . اين در حقيقت واحدهاي اندازه گيري حافظه كامپيوتر هستند كه در پايين آنها را شرح مي دهيم : BIT :به كوچكترين واحد اندازه گيري حافظه كامپيوتري مي گويند.

به مجموع 8 بيت ، يك بايت مي گويند. بنابر اين نتيجه مي گيريم 32 بيت همان 4 بايت در مبناي اعشاري (مبناي 10 ) است و براي اين كه كامپيوتر اعداد را در مبناي 2 در نظر مي گيرد آن را به صورت Binary (مبناي 2 ) مي نويسيم. براي اينكه اين مفاهيم را بهتر متوجه شويد آنها را در جدول برسي مي كنيم.

IP از دو قسمت Net ID و Host ID تشكيل شده است و مقادير بيت ها در اين دو قسمت در كلاسهاي مختلف IP متفاوت است. Net ID در واقع شناسه شبكه و Host ID شناسه ميزبان در IP است. برسي Net ID در كلاساهي مختلف: Net ID در كلاس A به صورت http://www.0.0.0 يعني تنها www را شامل مي شود. در كلاس B به صورت : http://www.xxx.0.0 است يعني http://www.xxx در واقع Net Id مي باشد. و در كلاس C به صورت : http://www.xxx.yyy.0 است يعني NetID .. اين روديگه بايد فهميده باشيد چيه كلاس A : در كلاس A : Net ID هشت بيت است و Host ID آن 24 بيت كه مجموعا 32 بيت مي شود. اين كلاس مي تواند 16.777.14 ميزبان (Host) داشته باشد يعني 16.777.14 IP كه زير مجموعه آن قرار مي گيرند. به عنوان مثال http://www.44.4.13 كه 44.4.13 يكي از ميزبان ها (Host) مي باشد. كلاس B : در كلاس B : NetID از هشت بيت به شانزده بيت افزايش مي يابد و فضا را براي host ID كمتر مي كند، به همين دليل IP هاي زير مجموعه آن به 56.534 كاهش مي يابد. به عنوان مثال IP : http://www.xxx.55.137 كه 55.137 يكي از ميزبانهاست . كلاس C : NetID باز هم بزرگتر شده و از 16 بيت در كلاس B به بيست و چهار افزايش مي يابد و Host ID به كوچكترين مقدار خود يعني هشت بيت مي رسد. اين كلاس تنها 242 IP را پشتيباني مي كند. به عنوان مثال http://www.xxx.yyy.93 كه در آن 93 يكي از ميزبانهاست. نكات مهم درس : 1- سعي كنيد بيشتر در محيط Command Prompt كار كنيد تا به آن عادت كرده و دست خود را در اجراي دستورات سريع تر كنيد. سرعت در اجراي دستورات هنگام Hack كردن بخصوص Client بسيار مهم است. 2- با كمي دقت حتما متوجه مي شويد كه IP اي كه www آن 127 باشد در هيچ يك از كلاسهاي مطرح شده وجود ندارد. در حقيقت IP ي 127.0.0.1 از قبل براي كامپيوتر خودمان رزرو شده و به آن Local Host مي گويند. 3- هنگامي كه به صورت Dial Up به اينترنت متصل مي شويد معمولا IP كلاس C به شما تعلق مي گيرد. 4- توصيه و پيشنهاد براي استفاده از Command Line ويندوز 2000 يا XP است.