عمومی

آشنایی با شبکه های کامپیوتری و لایه های فیزیکی شبکه

SHABAKE
shabake

به تمامی تجهیزات سخت‌افزاری و نر‌م‌افزاری موجود در شبکه منبع می‌گویند .

شبکه های کامپیوتری چیست ؟

منظور ازشبکه های کامپیوتری در فناوری اطلاعات ، مجموعه ای متشکل از سیستم های کامپیوتری، سخت افزار و نرم افزار های مربوط به شبکه و تجهیزات ارتباطی نظیر کابل های شبکه و یا تجهیزات بی سیم است. به بیان دیگر کامپیوترها، ابزار و اشیایی هستند که اطلاعات را به شکل قابل فهم به اشتراک می‌‎گذارند.

شبکه در لغت به گروهی از افراد یا اشیاء گفته می شود که می توانند اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند و با هم در ارتباط باشند.

 

تاریخچه شبکه :

در سال ۱۹۵۷ نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد . در همین دوران رقابت سختی از نظر سلاح هایی که مورد استفاده هر کشور است بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت. و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. 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 سال ها در مراکز تحقیقاتی غیرنظامی ،تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود . در آن زمان کامپیوترها ی  Mainframe از طریق ترمینال ها به کاربران سرویس می دادند . در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه MIT برعهده گرفت . در اواخر سال ۱۹۶۰ اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها درMIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد .

کاربرد شبکه :

وظیفه شبکه برقراری ارتباط بین سیستم ها می باشد، تا کاربران آن شبکه بتوانند داده‌ها و تجهیزات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

انواع شبکه های رایانه‌ای از نظر وسعت:

PAN : شبکه محیط شخصی (Personal Area Network)

PAN مخفف عبارت Personal Area Network بوده و کوچکترین نوع شبکه است. شبکه های شخصی شامل تعداد محدودی از کامپیوتر ها و لوازم دیجیتال هستند که نهایتا چند متر با هم فاصله دارند و به صورت باسیم یا بی سیم به همدیگر متصل و مرتبط می‌شوند. برای مثال زمانی که شما تلفن همراه خود را از طریق بلوتوث به کامپیوتر متصل نموده اید یک شبکه ی شخصی یا PAN را تشکیل داده‌اید.

LAN : شبکه محیط محلی (Local Area Network)

LAN مخفف عبارت Local Area Network است و به آن شبکه محلی می‌گویند. شبکه محلی مجموعه دستگاه‌های متصل به هم در یک مکان فیزیکی مثل یک ساختمان یا دفتر یا خانه است. اندازه شبکه لن می‌تواند کوچک یا بزرگ باشد مثلا شبکه خانگی با یک کاربر یا شبکه سازمانی با صدها کاربر و دستگاه. یکی از تکنولوژی های مورد استفاده در این نوع شبکه، تکنولوژی Ethernet – اترنت است.دستگاه‌ها در یک منطقه محدود به هم وصلند. برعکسِ شبکه WAN یا MAN که مناطق جغرافیایی بزرگی را پوشش می‌دهند. برخی WANها و MANها چندین LAN را به هم وصل می‌کنند.

MAN  : شبکه محیط کلان‌شهری (Metropolitan Area Network)

MAN مخفف عبارت Metropolitan Area Network است و گستردگی به اندازه یک شهر یا مساحتی بزرگ را در محدوده شهر دارد. برای مثال اتصال شعبات یک موسسه به شعبه‌های دیگر در محدوده شهری و شبکه تلویزیون کابلی نمونه‌ای از شبکه MAN هستند.

 

WAN  : شبکه محیط گسترده (Wide Area Network)

WAN مخفف عبارت Wide Area Network است که از به هم پیوستن چند شبکه LAN به وجود می‌آیدیعنی شبکه‌ای از شبکه‌ها است. این شبکه‌ها معمولا بین شهرها، کشورها و یا حتی قاره‌ها استفاده می‌شوند. برای اتصالات داخلی شبکه های WAN باید از ISP ها و زیرساخت های مخابراتی کمک گرفت. از تکنولوژی‌های مورد استفاده در این نوع از شبکه ها می‌توان از تکنولوژی های ISDN – MPLS – ATM و غیره نام برد. از جمله شبکه های WAN عبارتند از اینترنت و سرویس‌های ۳G و ۴G

WLAN : شبکه محیط محلی بی‌سیم (Wireless Local Area Network)

WLAN به شبکه‌های محلی بی سیم گفته می‌شود که مخفف Wireless Local Area Network است. از مزایای این شبکه‌ها این است که کاربران می‌توانند جا به جا شوند و نیازی به اتصال فیزیکی نیست. از جمله استانداردهای این شبکه استاندارد ۸۰۲.۱۱a است.

 

CAN  : شبکه محیط پردیس دانشگاه (Campus Area Network)

این شبکه‌ها بزرگ‌تر از شبکه‌های LAN است، اما کوچک‌تر از شبکه‌های شهریMAN  هستند. عموماً در دانشگاه‌ها، مدارس یا کسب‌وکارهای کوچک کاربرد دارند.این شبکه‌ها می‌توانند در سراسر چندین ساختمان که تا حدی به یکدیگر نزدیک هستند گسترش یابند؛ به‌گونه‌ای که کاربران بتوانند منابع خود را به اشتراک بگذارند.

SAN  : شبکه محیط ذخیره‌سازی (Storage Area Network)

این شبکه‌ به عنوان شبکه‌ای پرسرعت و اختصاصی که مجموعه‌ای مشترک از دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به چندین سرور متصل می‌کنند.

SANهابه شبکه LAN یا WAN متکی نیستند؛ بلکه این شبکه‌ها منابع ذخیره‌سازی را از شبکه دور می‌کنند و آن‌ها را داخل شبکه‌ی پربازده مخصوص به خود قرار می‌دهند. دسترسی به این شبکه‌ها با دسترسی به یک درایو متصل به سرور تفاوتی ندارد. از جمله انواع این شبکه‌ها می‌توان به شبکه‌های ذخیره‌سازی همگرا، مجازی و یکپارچه اشاره کرد.

سرور (Server) :

یک سرور، یک کامپیوتر پر قدرت در شبکه است که تعدادی از منابع خود را در شبکه به اشتراک گذاشته و یا اینکه سرویسی بر روی آن نصب شده و در حال اجرا است. همه کامپیوتر ها از سرور فرمان میگیرند و نیاز تحت شبکه را رفع می کنند . آنچه برای یک سرور در شبکه اهمیت دارد، قابلیت اطمینان (reliability)، صحت و پیوستگی (Integrity) سرویسها می باشد. همچنین کارآیی یک سرور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سرورها دارای پردازنده های بسیار قوی و میزان RAM دو تا چهار برابر حافظه های اصلی بر روی کامپیوتر های شخصی هستند.

کلاینت(client) :

کلاینت در کنار سرور معنا پیدا میکند ، کلاینت در دنیای شبکه و علوم رایانه به کامپیوتر یا کاربری گفته می‌شود که یک درخواست دارد. این درخواست توسط سرور پردازش می‌شود .

مثال : زمانی که شما با کامپیوتر خود به شبکه ای متصل هستید و از آن بهره می‌برید، سیستم شما نوعی کلاینت است.

ستون فقرات (Backbone) :

یک بستر اصلی در یک شبکه کامپیوتری می باشد که کلیه سگمنت ها به آن متصل می شوند. از این رو Backbone توانایی حمل بیشتری از اطلاعات را نسبت به تک تک سگمنت را دارد.

سگمنت (Segment):

یکی از اصطلاحات شبکه  می باشد و به هر بخشی از شبکه که توسط سوئیچ (Switch)، پل (Bridge) و یا روتر (Router) از سایر بخش های شبکه کامپیوتری جدا می شوند، Segment گفته می شود.

کارت شبکه یا (Network Interface Card) NIC

هر یک از کامپیوترها و دستگاه ها برای اتصال به شبکه نیاز دارند به کارت شبکه وصل شوند.

Broadcast  

یکی از اصطلاحات شبکه های کامپیوتری می باشد و یک گره در شبکه بسته اطلاعاتی را برای ارسال به کلیه گره های موجود در شبکه در نظر گفته می شود و می فرستد که این عمل را Broadcast می نامند.

نود یا گره:

 (Node) یکی از رایج ترین اصطلاحات شبکه کامپیوتری می باشد که به هر دستگاهی از قبیل کامپیوتر، مودم و یا پرینتر که می تواند به شبکه وصل شود، نود یا گره می گویند.

Multiplexing  :

دسترسی هزمان چند نفر به یک بستر ارتباطی

لایه شبکه مدل OSI یا Open Systems Interconnection  

osi

 

  • لایه فیزیکی ( the physical layer  )

پایین ترین لایه ی مدل OSI  میباشد که ماهیت عناصر سخت افزاری شبکه را مشخص میکند  پروتکل لایه پیوند داده از عناصر فیزیکی پشتیبانی میکند متداولترین استاندارد لایه فیزیکی کابل کشی مخابراتی ساختمانهای تجاری می باشد  ، روش و نوع تولید سیگنال  در این لایه مهم است . در کابل مسی سیگنال بصورت بار الکتریکی – در  فیبر نوری بصورت پالت نوری جابه جا میشود .

  • لایه پیوند داده ( the data-link layer )

وظیفه لایه پیوند داده، ارائه سرویس به لایه شبکه است. از مهم‌ترین وظایف لایه پیوند داده انتقال داده‌ها از لایه شبکهٔ ماشین مبدأ به لایه شبکه ماشین مقصد می‌باشد. در این لایه شبکه ساخته میشود . در این لایه اطلاعات، کشف خطا و اصلاح می شوند و بدون خطا و به صورت مطمئن به سوی مقصد ارسال می شوند.وظیفه دیگر این لایه مطمئن شدن از رسیدن اطلاعات به مقصد است که این کار توسط بیتهای  Parity check , checksum ,crc انجام می پذیرد.که در صورت بروز خطا مجددا اطلاعات ارسال خواهند شد.

  • لایه شبکه ( network layer ) 

در این لایه ها شبکه ها بهم متصل می شوند . مسئول اتمام سیر یک بسته از سیستمی که آن را تولید کرده تا به مقصد نهاایی میباشد . لایه شبکه که در آن قراردادهای شبکه بندی تعریف شده است. وظیفه این لایه انتقال تکنولوژی برقراری ارتباط برای دیگر شبکه های مستقل است

  • لایه انتقال (  transport layer)

این لایه مکمل سرویس های لایه شبکه می باشد ، در این لایه قبل از ارسال اطلاعات یک بسته به سمت مقصد فرستاده می شود تا مقصد را برای دریافت اطلاعات آماده کند. همچنین این لایه وظیفه تکه تکه کردن بسته ها، شماره گذاری آنها و ترتیب و نظم دهی آنها را بر عهده دارد. که البته بسته ها در طرف گیرنده دوباره در همین لایه نظم دهی و قابل استفاده برای لایه های بالاتر خواهند شد.این لایه شامل سگمنت می شود .

  • لایه جلسه ( session layer )

در این لایه بر کارهایی از قبیل زمان ارسال و دریافت بسته ها مقدار رسیده و مقدار مانده از بسته ها نظارت می شود که به مدیرت بسته ها بسیار کمک می کند.

  • لایه ارائه (layer presentation )

در این لایه استانداردهای رمز نگاری و فشرده سازی اطلاعات تعریف شده است که این لایه در امنیت بسیار مهم می باشد. تبدی قواعد دستوری بین ساختارهای مختلف توسط این لایه انجام میشود .

  • لایه کاربرد ( the application layer  )

نقطه ورودی که برنامه ها برای دستیابی به مدل osi   و مصرف منابع شبکه از آن استفاده میکند . لایه کاربرد شامل پروتکل های متنوعی است که برخی از آنها حتی برای کاربران با دانش کامپیوتری اندک نیز شناخته شده می باشند، زیرا این لایه نزدیکترین لایه به کاربر است و کاربران بطور مستقیم با آن در ارتباط هستند. از جمله پروتکل های لایه اپلیکیشن می توان به HTTP , FTP , POP, SNMP , DNS , DHCP , Telnet و … اشاره نمود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *