مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر- جزوه مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر – این مقاله کامل به منظور بالابردن سطح آموزش کامپیوتر در سطوح مختلف ایجاد شده است و برای دسترسی بهتر کاربران به عناوین شبکه محلی کامپیوتر این مقاله به صورت خرد در چند صفحه پشت سر هم توسط گروه سرویس ایران ثبت شده است . در ادامه به مباحث اولیه این بخش می پردازیم.

مفاهیم و اطلاعات:

تعریف شبکه:

ازارتباط میان دو یاچند کامپیوتر به یکدیگر جهت تبادل داده شبکه کامپیوتربه وجود می آید.همانطور که از تعریف فوق مشخص است روش ارتباط مهم نیست به عنوان مثال برای ارتباط می توان رسانه فیزیکی مانندسیم مسی،و یا غیر فیزیکی مانند امواج رادیویی و غیره استفاده کرد.

تعریف پروتکل:

عبارت است ازایجاد زبان مشترک جهت ارتباط بین کامپیوترها و صرف نظر از نوع سخت افزار،سیستم عامل و نرم افزار کامپیوتر (قراردادی بین چند کامپیوتر که می خواهند با هم ارتباط بر قرار کنند)که باید قرار داد مشترک به کار ببرند. سیگنال:در شبکه های کامپیوتری برای انتقال ارتباط ممکن است از رسانه های مختلفی استفاده شود بسته به نوع رسانه مورد استفاده اطلاعات می بایست به سیگنال های متناسب طراحی شود .به عنوان مثال اگر رسانه فیبر نوری استفاده کنیم به پالس نوری تبدیل می شود.

نوع رسانه	سیگنالها
سیم مسی	الکتریکی
فیبرنوری	پالت نور
بی سیم	الکترومغناطیسی

قابلیت تشخیص خطا یل (Error Detection):

پروتکل می بایست امکانی جهت تشخیص خطا در بسته های ارسالی ودریافتی داشته باشد.تا تعیین کند بسته مورد نظر سالم به مقصد رسیده است یا نه.یکی از ساده ترین روش های تشخیص خطا روش CRTمی باشد در این روش بیتهای ارسالی با یکدیگر XORمی شوند و در سمت مقابل گیرنده نیز اطلاعات را XORکرده و با کد CRCدریافتی مقایسه می کند و خطا زا تشخیص می دهد.

ارسال شده

دریافت شده

امکان تصحیح خطا یا:

(Error Correction)در پروتکل می بایست امکانی جهت تصحیح خطا جهت تصحیح خطای احتمال وجود داشته باشد.دراین صورت پروتکل قادر به تشخیص وتصحیح خطا می باشد.یکی از زوشهای تشخیص خطا کد همیتون می باشد.

فشرده سازی دادها(Data Compression):

پروتکل می بایست امکاناتی جهت حذف اطلاعات تکراری در داده ارسالی داشته باشد به این منظور که تا حد امکان حجم اطلاعات ارسالی را کم کند.

کد گذاری یا رمز نگاری داده(Data Encryption):

پروتکل می بایست ارای امکاناتی جهت محافظت داده ها در مقابل دسترسی غیر مجازی باشد یکی از مهمترین روشهای این کار رمز نگاری داده ارسالی است.

نحوه طراحی یک پروتکل:

به طور کلی برای طراحی یک سیستم روشهای مختلفی وجو دارد که عبارتند از:

طراحی مازولار
طراحی لایه ای
طراحی کلایت سرور

روش طراحی لایه ایدر طراحی پروتکل

در طراحی پروتکل از روش طراحی لایه ای استفاده می شود به این صورت که هر کدام از لایه ها وظیفه خاصی از سرویس های پروتکل را بر عهده گرفته و انجام می دهد . در این روش هیچکدام از لایه ها قادر به انجام وظایف لایه دیگر نیستند. همچنین ارتباط بین لایه ها با کمترین داده قابل تبادل انجام می شود در هر دو سمت گیرنده و فرستنده می بایست از تعداد لایه های مشابهی استفاده شود هر لایه در گیرنده عکس عمل انجام شده در فرستنده را انجام می دهد .

نکته مهم رابطه با پروتکلها

نکته: تعداد پروتکل در دریافت ودر ارسال باید با هم برابر باشد.
نکته: شبکه های کامپیوتری از لحاظ وسعت کاری یا عملکردی( Lan.محلیWan.گسترده.Manشهروشبکه اینترنت ).
Internet Work(Inttranet) یا(Privte) : شبکه های مربوط به یک سازمان یا موسسه خاص که خارج از آن سازمان نمی توان دسترسی داشت .
Internetیا (Public): شبکه ای عمومی که همه می توانند از آن استفاده کنند.

انواع شبکه ها:

شبکه پهن باندBroad Band, وشبکه تک وانBase Band

همان طور که می دانید در ارسال اطلاعات داده ها به قسمتهای کوچکتر به نام بسته یا Packetتقسیم می شود درشبکه های تک باند در هر لحظه تنها یکی از این (سیگنال) Packetدرحال انتقال می باشدمثل شبکه اینترنت ،ولی در شبکه های پهن باند می توان در هر لحظه چندین Packetرا ارسال کرد.به عنوان مثال در شبکه های تلویزیونی می توان علاوه بر دریافت هم زمان چند برنامه تلویزیونی از اینترنت هم استفاده کرد.از شبکه های پهن وان هیچگاه در شبکه های Lanاستفاده نشده اما به عنوان راه حلی جهت ارسال اطلاعات در شبکه های Wanمورد توجه متخصصین قرار گرفته است.

انواع روشهای برقراری ارتباط:

سوئچینگ مداری
سوئچینگ پیام
سوئچینگ بسته

سوئچینگ مداری:

در این روش بین فرستنده و گیرنده یک مسیر فیزیکی و اختصاصی ایجاد می شود.مثل شبکه تلفن ,روش مداری برای شبکه های کامپیوتری اصلا خوب نیست ، سوئچینگ پیام: که از طریق Store & Forward(ذخیره و ارسال) بین مبدا و مقصد ارتباط فیزیکی صورت نمی گیرد. مثل پیام های تلفن که در آنتنها ذخیره شده و به دیگر آنتنها Forwardکرده تا به گوشی دوم بفرستد

انواع ارتباطها:

۱– Simplex یکطرفه مثل :رادیو

۲- Half Duplex دوطرفه غیر همزمان

۳- Full Duplexدوطرفه همزمان

توپولوزیTopologyعبارتند از الگوی استفاده شده برای اتصال کامپیوترهای یک شبکه به یکدیگر.

۱- Topologyخطی:

نکته: کامپیوترها از طریق رسانه مشترک ارتباط برقرار می کنند.

۴- توپولوزی Ringحلقوی:(مفهوم منطقی مجازی)

۳- توپولوزی Starیا ستاره: در ستاره ای یک جزء مرکزی وجود دارد که به آنHabیا سوئچSwiteh نام دارد.

در مدل ستاره ای یک کامپیوتر مرکزی وجود دارد که کامپیوترها به آن متصل هستند.که اطلاعات در آن متمرکزوپخش می شود.

۴- Hybrid یا ترکیبی: ترکیبی از دو پوتولوزی مختلف که به آن Hybridمی گویند.

۵- Mesh: هر کامپیوتر به طور مستقیم به کامپیوترهای دیگر متصل است.

توپولوژی

نکته: نوع توپولوژی مورد استفاده به دو چیز ارتباط دارد۱- رسانه اتنقال ۲- نوع پروتکل مورد استفاده.

برسی پروتکل مدل(Open Source Intocone)OSI در طراحی یک پروتکل می بایست موارد زیر را در نظر گرفت.

نکته : پروتکل ISO دارای ۷ لایه است ودر عمل هیچگاه مورد استفاده نگرفته اما همواره به عنوان مدل آموزشی جهت برسی

رفتار لایه ها مختلف یک پروتکل مورد توجه قرار گرفته است.مخفف ISO(Intenutianal Standard Organicatin)

اصول طراحی پروتکل به روش زیر می باشد:

در طراحی پروتکل از روش لایه ای استفاده می شود.
هر لایه می بایست وظیفه مشخصی را انجام دهند و طراح پروتکل می بایست این وظایف را با دقت تشریح نماید.
هرگاه سرویسهایی که باید ارائه شوند از نظر ماهیتی تفاوت داشته باشند می بایست در لایه های جداگانه طراحی شوند. به عنوان مثال:سرویسهایی مانند رمز نگاری ومسیر یابی که ماهیتا ً با هم تفاوت دارند می بایستی در لایه های مختلفی قرار داد

هر لایه می بایست با توجه به قراردادها و استانداردهای جهانی مشخص شود .
تعداد لایه ها نباید آنقدر زیاد باشد تمایز آنها از دیدگاه سرویس های ارائه شده غیر قابل درک باشدو نه آنقدر کم باشد که وظیفه خدمات پیچیده و نامشخص باشد.
در هر لایه از تشریح جزئیات لایه پایینی و بالایی نادیده گرفته می شودوهر لایه با استفاده یکسری دوال ساده ازخدماتی لایه های پایینی بالایی استفاده می کند.
باید مرز بین هر لایه به گونه ای انتخاب شود که جریان ارتباط بین لایه ها حداقل باشد.

خرید آنلاین مجموعه جزوات مربوط به این مقاله

حد و مرز لایه ها

Application کاربر
Presentation ارائه
Session جلسه
Connection Oriented

Connection
Transportانتقال
Network شبکه
Data Linkپیوند داده
Physical فیزیکی

Application :

این لایه تنها لایه ای است که کاربر به طور مستقیم با آن در ارتباط است این لایه سرویسهای متفاوتی را برای کاربر فراهم می کند که می توان سرویسهایی نظیر ابمل یا پست الکترونیک،وب،انتقال فایل،و…اشاره کرد.

Presentation:

وظیفه این لایه تبدیل اطلاعا بهFormat های استاندارد جهت قابل استاندارد کردن اطلاعات،ودادن تضمن قابل استفاده بودن اطلاعات برای سیتم گیرنده و همچنین این لایه وظیفه رمزنگاریدادهها را نیز بر عهده دارد.

Session:

وظیفه این لایه مدریت وبرقراری ارتباط میان کاربردها در کامپیوتر فرستنده و گیرنده است.یکی دیگر از وظایف این لایه کنترل User Name Paswordمی باشد

Transport :

این لایه وظیفه تضمین بسته ها توسط گیرنده را بر عهده دارد،همچنین این لایه داده ها را به قسمتهای کوچکتر تقسیم می کندوعلاوه بر آن کنترل میکند سرعت ارسال ودریافت اطلاعات.دو روش برای انتقال اطلاعات وجود دارد.

Connection Lest:Packet Acknalgentرا لازم ندارد و قبل از ارسال اطلاعات مسیر مشخصی را بین قرستنده و گیرنده ایجاد می کند.
Connection Oriented: Packet Acknalgentرالازم داردیعنی پس اط ارسال هر بسته تصدیق دریافت آن توسط گیرنده ارسال شود.

پکت سوئچینگ

همانطور که می دانید درشبکه کامپبوتر از روش پکت سوئچینگ استفاده می شود.بنابراین ممکن است هر Packetاز مسیر متفاوتی به سمت گیرنده ارسال شود وظیفه لایه آدرسدهی منطقی به بسته ها،مسیریابی،کنترل شبکه می باشد.

Data Link:

در این لایه با استفاده از آدرس سخت افزاری که به هر کارت شبکه به صورت Unitیا منحصر به فرد توسط کارخانه سازنده تخصیص داده شده استب بسته ها رابرچسب می زنند.سپس این لایه آنها را ارسال می کند از وظیفه این لایه می توان به موارد زیر اشاره کرد.

انتقال مطمئن داده از طریق رسانه انتقال
تعیین توپولوزی شبکه
آدرسدهی فیزیکی یا سخت افزاری اطلاعات
تشخیص و تصحیح خطای سخت افزاری
در این لایه اطلاعات به صورت مجموعه ای از Bitها از طریق رسانه به سیگنالها مناسب تبدیل شده و ارسال می شوند واز وظایف ایت لایه می توان به مواردی از نظیر کابلها ،کانکتورها (اتصال دهنده ها)،ولتازها ،نرخ ارسال اطلاعات و… اشاره نمود.

تحقیق:چند نمونه از پروتکلهای Applicationرا تحقیق کنید مثل ایمیل،VPL

سخت افزار شبکه: به نوع توپولوژی مورداستفاده در شبکه وابسته است .

تعریف توپولوژی: منظور از توپولوژی نحوه اتصال کامپیوتر شبکه به یکدیگر می باشد. روشهای مختلف در متصل نمون کامپیوترها ی یک شبکه توپئلئژیهای مختلفی را ایجاد می کند که عبارتند از :

توپولوژی »»» ۱- Busیا خطی

۲- Ringحلقوی

۳- Token Ring

– Busیا خطی: در این روش کامپیوتر توسط یک رسانه مشترک به یکدیگر وصل می شوند هر کامپیوتر برای ارسال اطلاعات از روشCsmaبرای برسی آزاد بودن رسانه مشترک استفاده می کند. در صورت قطع شدن بخشی ازهر نقطه از رسانه مشترک ارتباط تمامی کامپیوترها ی شبکه قطع خواهد شد.

نکته: فاصله هر کامپیوتر کنار هم از یکدیگر محدود وبسته به نوع رسانه متفاوت خواهد بود

روشCmsa: یعنی کامپیوترها به صورت هوشیار تا بعد از خالی شدن خط را به خود اختصاص داده و پیام خود را ارسال می کنند.

Ring: در این روش اگر یکی از کامپیوترها خراب شوند دیگر در دفعه بعدی Tokenرا به آن ارسال نمی کند و به دیگر کامپیوتر می دهد.یعنی ارتباط با کامپیوتر های دیگر قطع نمی شود.

اشکال و روشهای مختلف توپولوژی

در این توپولوژی از هز کامپیوتر یک کابل جداگانه به Mau کشیده می شود در Mauچیزی بنام Token(بست فیزیکی) که در جهت عقربه ساعت یا خلاف جهت عقربه برروی پرتهایش ارسال می شود یک کامپیوتر با گرفتن Tokenخالی و در صورت داشتن اطلاعات برای ارسال ،آن را برروی Tokenقرار داده وبه Mauباز می گردد. Mau توکن Token را Port مجاور انتقال می دهد.که کامپیوتر با گرفتن Tokenآدرس آن را برسی می کند در صورتی که آدرسش مربوط به آن کانپیوتر باشد.بسته را برداشته و Tokenوخالی می کند.و به Mauبرمی گردد.در غیر این صورت Tokenدست نخورده به Mauباز میگرداند.این روش تا رسیدن بسته به مقصد ،توسط کامپیوتر فرستنده به کامپیوتر مبدا ادامه می یابد.

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

شکلهای مختلف

Starیا ستاره ای : شکل فیزیکی اینروش Token Ringمی باشد.Mauازسوئیچ (Swich) Hubاستفاده می شود(نحوه مدیریت فرق می کند.

Ring: در این روش اگر یکی از کامپیوترها خراب شوند دیگر در دفعه بعدی Tokenرا به آن ارسال نمی کند و به دیگر کامپیوتر می دهد.یعنی ارتباط با کامپیوتر های دیگر قطع نمی شود.

نکته: در این روش اگر یکی از کامپیوترها قطع شود همه کامپیوترها با هم ارتباط دارند به جزء کامپیوتر خراب شده.

عملکرد شبکه هنگام استفاده از (مزیت)Hub: به این صورت که Hubبسته ارسالی از هر کامپیوتر را دریافت کرده وبه تمامPortsها ارسال کرده .

معایب Hub: در این مدیریت امکان دارد دو یا چند کامپیوتر به طور همزمان بسته هایشان را ارسال کنند که باعث می گردد

مدیریت Hubدوچار مشکل شود Hubدر یک زمان فقط یک بسته را می تواند دریاقت و به کامپیوترها ارسال کند. نحوه عملکرد سوئچ به جای Hub: سوئچ بسته های ارسالی از کامپیوتر را دریافت کرده آن را پردازش می کند و بسته را برروی مقصد ارسال می کند .( بسته که مربوط به دیگر کامپیوترها نمی باشد ارسال نمی کند).

معایب سوئچ: اگر Swichقطع گردد دیگر کامپیوترها نمی توانند با هم ارتباط برقرار کنند.

تحقیق: نرم افزار جاسوسی Sniffer(کاربرد مزایا)

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

تعریف های استعاری:

توپولوژی Hybridترکیبی : هرگاه دو یا چند توپولوژی مختلف به هم متصل باشند.توپولوژی Hybridمی گویند.

توپولوژی مشMesh: در توپولوژی Meshهر کامپیوتر به طور مستقیم و کابل مجزا به کا مپیوتر های دیگر در شبکه متصل می شود در این صورت اگرn کامپیوتردر شبکه وجود داشته باشد در هر کامپیوتر نیاز به n-1دارد. این نوع شبکه در دنیای واقعی وجود ندارد.و فقط یک مدل است.

نکته: توپولوژی Starبه دلیل اینک مزایای بیشتر تا معایب دارد در کل دنیا هنوز استفاده می شود.

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

مفاهیم شبکه محلی کا

خرید آنلاین مجموعه جزوات مربوط به این مقاله

مپیوتر

توپولوژی بیسیمیWireless:

به دو دسته تقسیم می شود »» ۱- توپولوژی مستقل

۲- توپولوژی وابسته

نکته: هر کامپیوتر به طور آزادانه در محدوده برد خود قرار دارد و می توند با دیگر کامپیوترها ارتباط داشته باشد.

در بخش وابسته یک جزء Accses Point وجود دارد که نقش HubیاSwichرا بازی می کند.یعنی کامپیوترها برای ارتباط با یکدیگر ازAccses Pointهمانند سوئچ یاHubاستفاده می کنند.همچنینزشAccses Pointبه شبکه Lanبیسیمی متصل شود.

نکته: امنیت کمی دارد ولی نحوه استفاده آن بسیار ساده است.

کابلها: کابلها برای انتقال در شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.و به طور کلی به سه دسته تقسیم می شود.

کابلها»» ۱- کابل هم محور یاCouxial

۲- کابل زوج مارپیچ یاTwisted Par

۳- کابل فیبر نوری یاFiber Optic

مفاهیم شبکه محلی کامپیوتر

جزئیات کابهای Couxial:

Couxial: جنس این کابل از مس می باشد و از دو رشته سیم هم محور مانند : آنتن تلویزیون تشکیل شده است سیم داخلی می تواند به صورت اقشان یا مفتولی باشد.وکادر بیرونی به صورت توری وهم محور با کابل داخلی وجود دارد.این کابلعا با عایقی از جنس PBCاز هم جدا شده اند کقاومت این کابلها ۵۰ اهم است.یک رشته برای انتقال و دیگری برای دریافت اطلاعات استفاده می شود.به دلیل هم محور بودن کابلها اختلالات کمتری از محیط را دریافت می کنند.(نویز کمتری بر آنها اثر می کند)

کابلها Couxial به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند:

کابل ضخیم: قطر inch 0.4،گرانتر،انعطاف پدیری کم،حداکثرطول ۵۰۰،برای اتصال این کابل ازرابطAUIاستفاده می شود .

کابل نازک: قطر۱۹ inch ،ارزانتر،انعطاف پذیری بیشتربنابر این نحوه نصب آن آسانتر است،حداکثرطول ۱۸۵متر

وبرای اتصال کانکتور عبارتند از: ۱- BNC

۲- T- Connector

۳- End

نکته: هر اینچ ۵۴/۲سانتیمتر است.از این رو کابل ضخیم انعطاف پذیری مناسبی را نداشته ونصب آن مشکل است.

نکته: هردوکابل ضخیم ونازک در توپولوژی Busاستفادهمی شود.

نکته: حد اکثرانتقال با استفاده از کابل mbps10مگابایت است.

کابل Twistes:

در این کابل ۴زوج رشته سیم نازک وجود دارد. که هر زوج به یکدیگر تابیده شده است(به صورت منظم ومرتب) علت این پیچش برای خنثی کردن سلف ایجاد شده توسط عر رشته سیم و همچنین مقاومت برای نویز های خارجی است .هرچند پیچش زیاد باشد سرعت ارسال اطلاعات بیشتر است.از این کابلها برای توپولوژی Ring و Starاستفاده می شود این کابلها به دو دسته تقسیم می شوند.

۱- UTP (Unshield Tp)
۲- (Shied Tp) STP

در UTPزوجهای به هم تابیده در یک قلاف پلاستیکی معمولی به هم تابیده شده است به خاطر همین ارزانتر ومورد استفاده قرار می گیرد و انعطاف پذیری بالایی دارد. در STPقلاف آن شامل قلاف آلومینیومی قرار می گیرد این قلاف آلومینیومی باعث خنثی شدن نویز های محیط می شود بنابراین، از این کابلها در مواقعه ای استفاده می شود احتمال نویز در محیط وجود داشته باشد.(این کابلها گرانتر است)

نکته: فاصله بین کابلهای برق وکابل شبکه باید ۱۰cm از هم فاصله داشته باشد.کابلهای (Tp (Categowryدارای دسته بندی مختلفی است.