بسم الله الرحمن الرحیم

سلام خدمت دوستان عزیز. در این مطلب قصد داریم بر آموزش مقدمات شبکه یا Network + بپردازیم. قبل از اینکه به مباحث اصلی سیسکو و مایکروسافت بپردازیم بهتر است پایه و مقدمات شبکه را برای افراد مبتدی بازگو شویم. اگر شما این مطلب را یاد دارید میتوانید از آن بگذرید و به خواندن مطالب دیگر بپردازید. مشکلات خود را میتوان در قسمت نظرات مطرح کنید و یا از طریق فرم تماس با ما در ارتباط باشید…

در پایان خواندن این مقاله به مباحث زیر تسلط پیدا میکنید :

• شبکه چیست؟
• تعریف توپولوژي
• مدل OSI

شبکه چیست؟ 

اگه بخواهیم به صورت ساده بگوییم كه شبکه چست بايد گفت ؛ مجموعه اي از سخت افزارها و نرم افزارهايي كه به ما امکان میدهد device  يا كامپيوتر ها را در فواصل مختلف به هم وصل كنيم تا بتوانند از منابع يكديگر استفاده کنند. در نتیجه دلیل و هدف  اصليه شبکه بندي ، اشتراک منابع يا sharing Resources می باشد.

به عبارت دیگر مجموعه ای از دو یا چند کامپیوتر یا سخت افزار که به هم متصل اند که میخواهند از منابع مشترکی استفاده کنند.

اما چرا منابع رو به اشتراك بگذاريم ؟

چون هيچ كامپيوتري به تنهايي نميتواند هر منبعي كه احتمالا مورد نيازش هست رو در خود جاي دهد و راهي هست كه به كمك آن هم در زمان و هم در هزينه صرفه جويي ميشود. براي اينكه موضوع رو بهتر بفهميد به دو مثال زير توجه كنيد :

• ۱۰ سيستم داريم و نياز به چاپگر براي كارمون ضروري است ، اگه بخواهيم راه اوليه رو پيش بگيريم لازمه براي هر سيستم يه چاپگر بخريم، اما اگه از شبکه بندي استفاده كنيم ، ميتوانيم  يک چاپگر داشته باشيم و ۱۰ سيستم ، اينطوري در هزينه ها هم صرفه جويي شده است .
• يه فايل رو بايد به يكي از شعب خود در شهر ديگري برسانيم ، راه اوليهاینه كه به اون شهر رفته و فايل رو به آنها تحويل بدهيم، اين راه هم زمانبر است و هم هزينه بر. اما اگه از شبکه بندي استفاده كنيم ،ميتوانیم از سيستم خودمان به آن شعبه وصل شده و با چند كليك فايل رو به دست آنها برسانيم در كمترين زمان و با كمترين هزينه.

تعریف توپولوژی

تعاريف متفاوتي براي توپولوژي ارائه شده اما بهترين تعريف رو ميشه اين گفت كه توپولوژي نمودار الكترونيكي در داخل شبكه است. وقتي امواج راديويي AM و FM  و نظير اينها رو ميشنويد چه تصويري در ذهنتون نقش ميبنده ؟ مجموعه اي از ترانزيستور و خازن ها رو به ياد مياريد. توپولوژي هم تشريح مناسبي از چگونگي جاري شدن بار الكتريكي در مدار رو عرضه ميكنه كه دستگاه ها رو به كار بندازه. وقتي از توپولوژي صحبت ميكنيم همون تصويرِ مجموعه اي از ترانزيستور و خازن ها رو تجسم كنيد!

به بيان ديگه ميشه گفت ،برای پیاده سازیه یه شبکه نیاز به نقشه ای داریم که در داخل اون نوع و تعداد  Media های مصرفی شامل کابلها ، کانکتورها مشخص شده و چگونگی پیاده سازی شبکه از لحاظ فیزیکی – سخت افزاري –  مثل محل عبور كابل ها و … درون آن تعریف شده باشه .

۴ نوع توپولوژي پايه وجود داره :

• خطي يا Bus
• ستاره اي يا Star
• حلقه اي يا Ring
• وب يا Mesh

در شكل بالا انواع متداول توپولوژي ها رو مشاهده مي نماييد.

خطي يا Bus: بزرگترين ، قديمي ترين ، متداول ترين ، پركاربردترين توپولوژي هست. در اين نوع توپولوژي ، هر كامپيوتر با قطعه كابل يكسان به نام كابل Bus به كابل اصلي متصل ميشه.

روش كار اینگونه است که در هر لحظه ، كابل مشترك فقط در اختيار يه كامپيوتر قرار خواهد گرفت.

نقاط ضعف: اگه كابل اصلي كه به عنوان پل ارتباطي بين كامپيوترهاي شبكه هست قطع شه، كل شبكه از كار می افتد.

نقاط قوت : سادگي؛ كم هزينه بودن و توسعه آسان

حلقه اي يا Ring : در اينجا هر كامپيوتر به يه حلقه ي مركزي  وصل ميشود.

روش كار :

کامپیوتر مبدا اطلاعات رو به کامپیوتر بعدی در حلقه ارسال ميكنه و اون کامپیوتر آدرس اطلاعات رو برای خودش کپی می کنه، اونوقت اطلاعات رو به کامپیوتر بعدی در حلقه منتقل ميكنه و به همین ترتیب این روند ادامه پیدا می کنه تا اطلاعات به کامپیوتر مبدا برسه. سپس کامپیوتر مبدا این اطلاعات رو از روی حلقه حذف می کنه.

نقاط ضعف : اگه یه کامپیوتر از کار بیفته ، کل شبکه متوقف می شه.* به سخت افزار پیچیده نیاز داره ” کارت شبکه اون گرونه “. برای اضافه کردن یه ایستگاه به شبکه باید کل شبکه رو متوقف کرد.

نقاط قوت : نصب شبکه با این توپولوژی ساده است. توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود. در این توپولوژی از کابل فیبر نوری میشود استفاده کرد.

ستاره اي يا Star: در اين توپولوژي ، هر كامپيوتر به يه نقطه مركزي – هاب يا نظير اون –  وصل می شود.

روش كار :

هرگاه کامپیوتری بخواهد با کامپیوتر دیگری تبادل اطلاعات کند، کامپیوتر منبع ابتدا باید اطلاعات رو به هاب ارسال کند و سپس از هاب اون اطلاعات به کامپیوتر مقصد منتقل میشود

نقاط ضعف : نقطه ي ضعف اين توپولوژي وابسته بودن به هاب هست كه اگه هاب از كار بيافتد كل شبكه از كار مي افتد

نقاط قوت : نصب آسان ؛ توسعه ي آسان و اگه يكي از كابلها قطع شود فقط همون سيستم از شبكه خارج ميشه و به شبكه خللي وارد نمیشود.

اين توپولوژي امروزه محبوبيت بسياري پيدا كرده است.

وب يا Mesh: در اينجا هر كامپيوتر به تموم كامپيوترهاي ديگه به طور مستقيم متصله. پس ميشه تصور تراكمي از اتصالات رو در ذهن داشت كه بسيار چگال و متراكمند.

نقاط ضعف و قوت : تصور كنيد كه اگه شكلي اينگونه داشت موثرترين توپولوژي بود چراكه به طور مستقيم داده هاي هر كامپيوتر رو منتقل ميكرد ودر نتيجه  سريعترين تبادل ممكن رو مقدور ميساخت. اما ميدونيد كه اين روش نميتونه راه حل عملي در كار شبكه بندي باشه.

مبحث توپولوژی مبحث مهمی است هم در آزمون + Network  و هم در راه اندازی شبکه.

تا الان با توپولوژی ها در حدی آشنا شدید که میتونید اونها رو از هم شناسایی کنید اما به مرور باید بتونید تشخیص بدید هرکدام از فناوری های شبکه مثل Ethernet ، token و … از کدام توپولوژی استفاده میکند.

مفهوم Lan و Wan :

Lan یا همان Local Area Network شبکه ای محلی است که محدود است. مثلا میخواهیم چند PC را در یک جا به هم شبکه کنیم.

Wan یا Wide Area Network شبکه ای بزرگ است که محدودیت ندارد.

سرعت در شبکه ی Lan عموما ۱۰۰ mb و در شبکه ی Wan 2 mb است.

مدل OSI:

در اينجا ميخواهيم با مفهوم مدل آشنا شويم. به دنياي اطراف خود توجه ميكنيم . يه خودرو  رو در نظر بگيرين…

اين خودرو حركت ميكنه ، درهاش باز ميشه ، مانور ميده . همه ي اين اعمالي كه انجام ميده ،در يك ماشين اسباب بازي هم مشاهده ميشه. در واقع اين ماشين اسباب بازي مدل همون خودروست. حالا به يك تانك اسباب بازي توجه كنيد…

حركت ميكنه ، درهاش باز ميشه ، مانور ميده . پس اين تانك هم مدل خودروست ! درسته ؟

با توجه به تعريفي كه از خودرو داشتيم ، حركت كنه، درهاش باز بشه ، مانور بده ، میشه گفت هست  ولي اونچه كه باعث ميشه دقيقا نگيم همون مدل خودروست ، اينه كه تانك ، جنبه ي نظامي هم داره.

اين صحبت ها در دنياي شبكه هم كاربرد داره. ما شبكه هاي مختلفي داريم. همگي اونها كاركردي يكسان دارند كه با روشهاي متفاوت آن را انجام ميدهند. در شبكه ها هم ميشه عملكردهاي اضافي به نسبت شبكه هاي عادي ديگه در نظر گرفت تا خصوصيات بيشتري نسبت به شبكه ي اوليه داشته باشيم.

دقيقا مثل همون تانك كه نسبت به ماشين خصوصيات بيشتري داره و در همون تعريف ماشين ميگنجه.

به بياني ديگر ، در واقع شبكه هامونو طبق تعريف پايه كه همان مدله  ، ميسازيم و اگه خواستيم قابليت هاي بيشتري به آن اضافه ميكنيم و با اين شيوه از تعريف مدل هم خارج نميشويم ، فقط شبكه اي داريم با خصوصيات بيشتر و گرنه همون شبكه ي اوليه هست.

اما چرا از مدل استفاده شود؟

وقتي مدل داشته باشيم مثل اين است كه يه الگوي ساخت داريم. در مدل، بخش هاي لازم مشخص شده علاوه بر آن وظايف هر بخش هم مشخص است. پس يكي از مزيت هاي داشتن مدل اين است كه با داشتن مدل ، معياري از بخش هاي مختلف و وظايف هر بخش در دسترس می باشد.

يعني وقتي در ساخت، از الگو كمك ميگيريم ، سردرگم نيستيم و ميدانيم چه بخش هايي با چه عملكردهايي  بايد داشته باشيم .

اما مزيت اصلي ديگه اي هم دارد که چون مدل ساخت يكيه ، شبكه هاي مختلف به خوبي با هم كار ميكنن.

در گذشته كه از مدل استفاده نميشد ماركهاي مختلف نميتونستند با هم كاركنند ، اما امروزه كه از يك الگو، استفاده ميشه مارك هاي مختلف نرم افزاري و سخت افزاري به خوبي ميتوانند با هم كار كنند.

يكي از الگوهاي پركاربرد ، مدل OSI هست.

OSIبه عنوان مدل به هم پيوسته ي سيستم باز (Open Systems Interconnection) شناخته شد و توسط سازمان بين المللي استاندارسازي اروپا ISO در سال ۱۹۸۴ ساخته شد.

شبكه رو از زواياي مختلفي ميشه ديد ، يكي از اون زوايا ، نسبت دادن  ۷ عملكرد  به شبكه است يعني شبكه چيزي است كه ۷ عملكرد دارد؛ پس مدلشم بايد اين كارها رو انجام بدهد و اين عملكردها رو ارائه دهد!

اما اين ۷ عملكرد کدام اند؟

عملكردها كه به آنها لايه هم مي گويند عبارتند از:

• فيزيكي/ Physical
• اتصال داده ها/ Data Link
• شبكه/ Network
• انتقال/ Transport
• قطع و اتصال داده ها/ Session
• كد گذار/ Presentation
• كاربرد/ Application

مدلي كه ارائه دهنده ي اين ۷ عملكرد هست رو” مدل ۷ لايه اي OSI  ” مي نامند.

همونطور كه قبلا هم گفته شد، تفاوت زيادي بين شبكه هاي مختلف وجود دارد كه اين مساله شامل روشهاي شبكه سازي ( از كدام مدل استفاده ميكند ) هم ميشه چرا كه هر شبكه كارايي متفاوتي دارد. خيلي از شبكه ها بر اساس مدل ۷ لايه ساخته ميشن و بسياري  داراي طرح بندي هاي ديگه اي هستند.

از ميان ۷ لايه ، دو لايه ي ابتدايي معروف به ” لايه هاي فيزيكي يا سخت افزاري  OSI” و ۵ لايه ي بعدي معروف به ” لايه هاي منطقي OSI ” هستند.

گفتيم لايه ها در واقع عملكردهاي شبكه ست  كه مدل ، اونها رو ارائه ميده ، پس در واقع ميخواهيم ببينيم وقتي در مدل شبكه ، بخشي هست مثلاً به نام ” لايه ي فيزيكي “چه وظيفه اي دارد و ارائه دهنده ي چه عملكردي هست ؟

• لايه ي فيزيكي / Physical

اولين لايه در لايه هاي فيزيكي – سخت افزاري يا در مدل ۷ لايه اي OSI ، لايه ي Physical  يا فيزيكي است.

اين لايه جنبه ي فيزيكي- سخت افزاري شبكه رو نشون ميده ، به بيان ديگه اي ، فيزيكي بودن يعني: داشتن امكان رسانه ي انتقال دهنده. منظور از اين جمله ، همون كابل كشي است. اما فقط محدود به كابلهاي مسي نميشه ، امروزه تكنولوژي هاي مختلفي آمده، ممكنه از نوع بي سيم آن بخواهيم استفاده كنيم و …

در نتيجه اين مفهوم طيف گستره اي رو شامل ميشه، به همين دليل بهتره وقتي به مفهوم  فيزيكي فكر ميكنيد ، يه بزرگراه بين سيستم ها ( رسانه انتقال ) رو تصور كنيد، كه بخش هاي مختلف رو بهم وصل ميكند.

• لايه اتصال داده / Data Link

در ابتدا لايه ي اتصال داده با كارت شبكه يا NIC سر و كار داره ، پس هر وقت ميگيم NIC بدونيد منظور همون كارت شبكه است ؛ با اتصال اين كارت به كامپيوتر خودتون ، ميتونيد وارد اينترنت بشيد.

اين لايه ، دو جنبه ي متفاوت از شبكه رو نشون ميده :

1. كنترل اتصال منطقي LLC
2. كنترل دسترسي رسانه اي MAC

كنترل اتصال منطقي (LLC)

شبكه بايد سيستم هاش رو به رسانه ي انتقال( لايه ي فيزيكي) وصل كنه ، حالا به هر طريقي ، با كابل كشي مسي، بي سيم و … . اين وظيفه رو  به شكل يه بزرگراه تصور كنيد. از طرفي وقتي همه ي سيستم ها به رسانه ي انتقال وصلند، موقع ارسال و دريافت داده ، همگي با هم نــميتوانند اين كار را انجام بدهند ، پس لازمه بخشي باشه كه ميزان دسترسي رسانه ي انتقال را نشان دهد.

اين دو وظيفه ي شبكه بر عهده ي LLC گذاشته شده ، كه اولا سيستم ها رو به رسانه وصل كند و دوما ميزان دسترسيه رسانه رو كنترل كند.

اگر دقت كنيد داريم از ابتدايي ترين وظايف شبكه به بالا مي آييم.. اول كابل كشي انجام شد ، الان سيستم ها رو به كابل وصل كرديم و به ارسال و دريافت داده رسيده ايم كه بايد كابل رو بررسي كنيم، همينطور كه لايه ها رو ياد ميگيريم كم كم شبكه مون تكميل ميشه.

پس وقتي به LLC  فكر ميكنيد ، يه جاده يا بزرگراه رو تصور كنيد كه در انتهاي اون ، كامپيوتر هست و يه چراغ راهنما كه نشون ميده ماشين به سمت كامپيوتر بياد يا نه !(ماشين هاي اين جاده همون داده ها هستند.)

كنترل دسترسي رسانه اي (MAC)

اين قسمت دو وظيفه ي ديگه ي شبكه رو مورد اشاره قرار ميده، ” خوندن و ايجاد نمودن فريم ها و علاوه بر اون ، اصلاح خطاي داده است. “

فريم در واقع بخشي از داده است كه به سمت  كامپيوتر هاي ديگه ارسال ميشه. فرض كنيد من يه كامپيوترم و ميخوام فريمي رو به سمت شما ارسال كنم ، تنها كاري كه بايد انجام بشه اينه كه : يه سري صفر و يك پشت هم به سمت شما ارسال كنم . به همين سادگي فريمي به سمت شما اومد !

اما فريم ها براي ارسال كجا تعبيه ميشن ؟

اگه كارت شبكه رو مثل يه ميز مونتاژ در نظر بگيرين، فريم ها روي ميز ، مونتاژ ميشن و وقتي مونتاژ شدند ، آماده ي ارسال ميشوند.در واقع هر كارت شبكه اي در هر كجاي جهان ساخته بشه ، روالش به اين نحو هست كه فريم در اون تعبيه ميشه و وقتي تعبيه شد آماده ي ارسال ميشه. خب فريم مقدماتي رو فرستاديم . نوبت به فريم بعدي ميرسه كه حاوي آدرس MAC هست. اما آدرس MAC چيه؟

آدرس MAC يه آدرس ۴۸ بيتي هست كه هر كارت شبكه اي  كه در هر كجاي جهان ساخته شود ،برای آن يک آدرس MAC منحصر به فرد صادر ميشود. يعني هيچ كارت شبكه اي نيست كه آدرس MAC نداشته باشد و هيچ دو كارت شبكه اي نيست كه يك آدرس MAC داشته باشند.( ممكنه اين عدد روي پورت موازي پشت دستگاه يا در مجاورت كانكتور باشه. )

به عكس كه توجه كنيد ميبينيد يه عدد ۱۲ رقمي روي اون نوشته شده ، اين عدد ۱۲ رقمي همان MAC هست ، در واقع هر رقم نشانگر ۴ بيت است ، چرا كه اين عدد در مبناي ۱۶ نوشته شده است.

در شكل زير كه نشاندهنده ي يه شبكه ي ۳ كامپيوتره است ، هر ماشين يه عدد منحصر به فرد داره. اين شماره ها همون MAC هستند ، كه توسط سازمان استاندارد ايالات متحده IEEE ساخته شده اند. پس هركي قصد ساخت كارت شبكه داره ، بايد بره به اين سازمان پول پرداخت كنه تا اونها بهش تعدادي آدرس MAC بدهند تا براي كارت شبكه هاي خودش استفاده كنه.

اين ۴۸ بيت از دو قسمت ۲۴ تايي تشكيل شده. ۲۴ بيت اول يا ۶ رقم اول آدرس نشانگر شناسه يا ID اون شركت سازنده است و ۲۴ بيت آخر يا ۶ رقم آخر نشانگر شناسه ي منحصر به فرد آدرس هست.

بعد فرستادن فريم مقدماتي ، آدرس MAC مقصد رو ميفرسته !

دقت كنيد كه گفتم ، فريم مقدماتي كه فرستاده ميشه ، كامپيوترها رو بيدار ميكنه و اونايي كه سرشون خلوت باشه فريم رو ميگيرن و ميخوانن . اينطور كه بده ؟ نه ؟ خب داده اي رو كه ارسال ميكنم رو هم بقيه ميخوانن ! راهكار چيه ؟

راهكار همين ارسال MAC مقصد بعد از فريم مقدماتي است، با اين كار كامپيوترهاي ديگه كه سرشون خلوته ، چون MAC خودشون نيست ، ديگه فريم ارسالي رو نميخونن و فقط كامپيوتر مقصد اونو ميخونه. علاوه بر اين مزيت ، ارسال آدرس مقصد در اول كار  طبيعيه ، چون لازمه اول از همه  بدونه بايد كجا بره!

خب در مثال ما ، كه داشتم براتون فريم ارسال ميكردم ، الان بايد MAC شما رو ارسال كنم . و بعد شايد لازم باشه شما به من جواب بدين ، پس بايد بدونين MAC من چيه.

بعد ارسال MAC مقصد ، MAC خودم يا مبدا رو ميفرستم و بعد كه آدرس دهي ها تكميل شد ، نوبت به ارسال داده است ، داده هم مثل فريم مقدماتي و آدرس MAC شامل صفر و يك هست، حالا اين صفر و يكها چي هست ؟ نميدونم من فقط فرستنده ي داده هستم ! ميتونه اين صفر و يك ها ، بخشي از يك سند چاپي باشه ، ميتونه بخشي از يك فايل باشه ، ميتونه حتي بخشي از يك وب سايت باشه ، هرچي ميتونه باشه… من فقط صفر و يك اون رو ارسال ميكنم … و بعد از داده ، چند بيت CRC  ميفرستم !

CRC يه عددي هست كه از محاسبه ي قرار دادي بين سيستم هاي موجود در شبكه بدست مياد، وقتي در دو طرف اين عدد يكسان بشه ، ميشه گفت احتمالا خطايي رخ نــداده . در واقع مكانيزمي هست كه توسط اون ، كارت شبكه ميتونه بفهمه خطا رخ داده يا نه ! در واقع چگونگي و كيفيت ارسال با اون سنجيده ميشه.

خب بررسي فريم به اين مدلي كه براتون گفتم ، زياد مرسوم نيست چون اجزاي فريم رو تك به تك براتون باز كردم ، معمولا فريم و اجزاش رو يك جا باهم به نام ” بلوك ” معرفي ميكنند و جزيياتش رو شرح نميدن. در كل اگه شنيدين بلوك بدونين كه منظور ، همون فريمه و اجزاش که در شکل زیر میبینید.

ساختار فريم پايه اي مورد استفاده در تمامي شبكه ها متشكل از ۴ عنصر اصلي است :

1. Destination MAC Address
2. source MAC Address
3. Data
4. CRC

فريم ها از نظر ابعاد انواع متعددي دارن ، ابعاد فريم بستگي به اندازه ي داده داره ، هر چه داده بزرگتر فريم بزرگتر و بلعكس.

فريم نام هاي ديگه هم داره :

• بسته ي كوچك/ Packet
• برنامه حاوي داده ها/ Dategram
• فريم/ Frame

فريم رو ميشه مثل بسته ي پولي كه ميخوايد به بانك برسونيد شبيه سازي كرد، روي بسته ، آدرس MAC مبدا و مقصد نوشته شده و پول همان داده و CRC است. بسته به مقصد ميرود و بر ميگردد.

فرض كنيد من يك كامپيوترم . قرار هست داده اي رو براتون ارسال كنم . كارت شبكه ام كه مثل ميز مونتاژه ،  فريم يا همون بسته ي پوله رو ايجاد ميكنه ( معني اين حرف اينه فريم از نظر فيزيكي – سخت افزاري – درون كارت شبكه شكل ميگيره ، فريم و كارت شبكه با هم تطابق ساختاري دارند و هر كارت شبكه اي فريم مخصوص به خودش رو داره و خصوصيات فريم رو كارت شبكه تعيين ميكنه )

سيستم عامل من، داده همراه CRC و آدرس مقصد رو براي كارت شبكه ام يا همون ميز مونتاژ ميفرسته ، همه ي اينها كه در كارت شبكه جمع شد ، به سمت شبكه ارسال ميشه .در واقع شبكه مجرايي هست براي عبور دادن داده به مكاني معين  و داده هم از طريق فريم به شبكه فرستاده ميشه.

اين شبيه سازي رو روي يه شبكه ي كوچيك سه كامپيوتره پياده سازي ميكنيم…

كامپيوتر اول تماميه اين مراحل گفته شده رو انجام ميده و بسته ي فريم رو به سمت شبكه ميفرسته ، كامپيوتر دوم فريم رو ميگيره ، MAC مقصد بسته رو نگاه ميكنه و با MAC خودش مقايسه ميكنه ، ميفهمه براي خودش نيست و به كامپيوتر بعدي ميفرسته ، كامپيوتر بعدي بسته رو ميگيره و MAC ها رو مقايسه ميكنه و ميفهمه براي خودش هست و داده رو دريافت ميكنه.

• لایه شبكه / Network

در اين لايه با دو موضوع سر و كار داريم : ۱- آدرس دهي غير سخت افزاري ۲- مسير گزيني يا Routing

نكته ي مهمي كه وجود داره اينه كه ، ” هر دستگاهي در شبكه از MAC استفاده نـميكنه ، ممكنه براتون سوال پيش بياد كه چرا پس قبلا گفتيم هر دستگاهي در شبكه MAC منحصر به فرد خودش رو داره ؟! درسته ، اما هر دستگاهي كه از كارت شبكه استفاده كنه از MAC براي آدرس دهي خودش كمك ميگيره !

خيلي از دستگاه ها هستند كه در شبكه شركت ميكنند و از MAC استفاده نميكنند، مثل : مودم هاي Dial up  – ADSL  – مودم هاي كابلي – روتر و…

پروتكل هاي شبكه:

لايه ي شبكه از پروتكل هاي زياي تشكيل شده كه در اين بين چندتايي مهتر از بقيه ست ،خيلي از شما تابه حال اين اسامي رو شنيده ايد:

• IPX-SPX
• Net BEUI
• Apple Talk
• TCP/IP

اينها اسامي پروتكل ها هستند . پروتكل ها در واقع زبان شبكه محسوب ميشن و كارهاي متفاوتي ميتونند انجام بدن از جمله اينكه به كامپيوترها اسم ميدهند و داده هاي متفاوتي رو براي كارهاي مختلف ارسال ميكنند.

اما همگي اينها در Routing – مسيریابی به كار نـميان ، فقط TCP/IP , IPX-SPX هستند كه درمسيرگزيني به كار ميان.

بسته هاي شبكه:

داخل شبكه ” بسته هاي منفردي ” وجود داره كه عليرغم شباهتشون به فريم با اونها متفاوت هستند. همونطور كه ميدونيم فريم ها داراي آدرس MAC هستند ، پس بسته ها هم آدرس دارند ویا آدرسشون MAC نيست !

اين آدرسها ويژگي هاي مختص خودشون رو دارند :

• منحصر به فردند.
• توسط سيستم عامل ساخته نميشن.
• از اعداد يا اسامي تشكيل شدن.
• پروتكل ها از اين آدرس ها استفاده ميكنن.

مثلا پروتكل TCP/IP از آدرس  IP( مثل : ۱۹۲٫۱۶۸٫۳۰٫۵ ) استفاده ميكند.

در زير شبكه ي كوچك ۳ كامپيوتره را ميبينيم كه هم آدرس MAC دارند و هم آدرس IP .

نكته ي مهم در اينجا اينه كه : اولا IP  و MAC ها منحصر بفردند دوما اگه MAC توسط سازنده ي كارت شبكه ايجاد ميشه ، IP چطور ايجاد شده ؟ IP رو خودمون به دستگاه ها داديم. وقتي شبكه رو راه اندازي ميكنيم موقع سري كردن كامپيوترها ، با دادن عددهاي منحصر بفرد يعني IP ، مكان و الويت كامپيوترها رو تعيين ميكنيم .

مدل بسته هاي شبکه:

سوال مهمي كه اينجا پيش مياد اينه كه ، آدرس هاي شبكه چطور با MAC كار ميكنند ؟آدرس هاي شبكه شامل بسته هاي خودشون هستند كه در داخل فريم قرار ميگيرند. ساختار اين بسته ها به شكل زير است :

اين بخش ها كنار هم بصورت يكپارچه قرار ميگيرند و فريم ها به اونها اضافه ميشن ، بيشتر شبكه ها اينطور كار ميكنند. (در واقع اين بسته ي چندبخشي در بخش Data آدرسهاي MAC قرار گرفته.) با قرار دادن بسته درون فريم كارهاي مهمي ميشه انجام داد ، يكي از اون كارها ، افزودن روتر به شبكه است.

روتر : دستگاهيه كه از آدرس IP استفاده ميكنه و براي ارسال داده به مسيرهاي مختلف از اون استفاده ميشه. روتر در واقع نقش اصلاح كننده رو براي آدرسهاي MAC  داره ، يعني بسته هاي درون فريم بااطمينان و سرعت بيشتري به شناسايي MAC ها ميپردازند و به راحتي قابل انتقال در خطوط تلفن ، مودم و غيره هستند. پس زيبايي و هنر لايه ي شبكه اينه كه آدرسي ميسازه كه وابسته به سخت افزار نـيست ! و درتمامي شبكه ها از هر نوعي كه باشه كارايي دارد!

سوال : اگه شبكه اي باشه كه تمامي سخت افزارهاي موجود يكسان باشن بازم از اين شيوه ي آدرس دهي استفاده ميشه ؟

مسلما نه ! در شبكه هاي خاص با پروتكل هاي خاص مثل Apple Talk – Net BEUI همچين نيازي وجود نـداره. ولي در شبكه هايي كه از TCP/IP , SPX-IPX استفاده ميكنن از چنين مزيتي استفاده ميشه.

با توجه به اين صحبت ها ميشه فهميد كه لايه ي شبكه ، لايه اي نيست كه وجودش در همه ي شبكه ها لازم باشه.

• لايه انتقال / Transport

لایه ی انتقال ، وظایف مربوط به “انتقال داده” رو برعهده داره ، یعنی : ساختن بسته و حمل بسته

وقتی در شبکه بخواهیم ، داده ای رو ارسال کنیم ، اکثر اوقات داده باید به قسمت های کوچکتری تقسیم بشه ، چون اندازه ی بسته ها در حدود ” چند هزار بیت ” هستند. این وظیفه رو لایه ی انتقال بر عهده میگیره. علاوه بر اون ، تکه های داده باید به درستی به مقصد تحویل داده بشن تا داده در سمت دریافت کننده قابل خوندن باشه. پس لایه ی انتقال باید قابلیت حمل بسته رو هم داشته باشه تا بسته ها رو در مسیر درست به دنبال خودش بکشونه و از رسیدنشون به مقصد اطمینان حاصل بشه.

مثلا یک سند Word به شکل زیر ، به کامپیوتر دیگه ارسال میشه. سند مثلا به ۴ قسمت تقسیم میشه و در ۴ پاکت نامه قرار داده میشه.
(ساختن بسته). روی هر پاکت باید آدرس مقصد و مبدا و شماره ی مربوط به خودش نوشته بشه. (این برچسب زدن بر عهده ی سیستم عامل شبکه است). بعد هرکدوم تک تک به سمت مقصد ارسال میشه. بعد از ارسال پایه ، آدرس MAC وظیفه ی ارسال و رسوندن به مقصد رو بر عهده میگیره. هرکدوم از بسته ها که به دست دریافت کننده نرسه ، پیغام عدم دریافت میرسه و دوباره بسته ارسال میشه. (حمل بسته).

• لایه قطع و اتصال / Session

این لایه به یه سیستم منفرد در شبکه اجازه میده تا به طور همزمان چند کار رو انجام بده. مثلا تا به حال شده ، روی یک کامپیوتر شبکه ، دو Browser باز داشته باشید و هر دو به خوبی کارهای خودشون رو انجام بدن ؟ یا شده ، همزمان در حال کپی و چاپ کردن یک سند و دانلود کردن فایلی باشید ؟ همه ی این همزمانی ها رو لایه ی قطع و اتصال فراهم میکنه.

مثلا یه شبکه ی ۳ کامپیوتره رو در نظر بگیرید.

فرض کنید یکی از کامپیوترها به چاپگر وصل شده، پس هر نسخه ی چاپی باید به سمت این کامپیوتر فرستاده بشه. فرض کنید کامپیوتر اول بخشی از سندی رو کپی میکنه و برای کامییوتر دوم میفرسته ، کامپیوتر دوم هم میخواد این بخش رو چاپ کنه . پس هر دو کار به کامپیوتر سوم فرستاده میشه. در این لحظه ، لایه ی قطع و اتصال امکان همزمانی رو در این کامیپیوتر فراهم میکنه و به خوبی دو کار انجام میشن.

• لایه کد زن / Presentation

این لایه ، داده ها رو به فرمی که قابل خوندن در کامپیوتر گیرنده باشه تبدیل میکنه. باید یادتون باشه که قبلا مثل الآن نبوده که مثلا Word داشته باشیمو ۸ فرمت مختلف رو بتونیم بخونیم. امروزه به دلیل شباهت فرمت ها ، به راحتی میشه فرمت های مختلف رو خوند و همچنین ابزارهای مختلفی در دسترس هست که به کمک اونها میشه داده ها رو به یک فرم قابل خوندن در هر نوع سیستمی تبدیل نمود. مثلا برنامه ی Adobe Acrobat مثال برجسته ای از نقش لایه ی کدزن هست.

لازم به ذکر هست که HTML یه لایه ی کدزن محسوب میشه وقتی که از این منظر نگاه کنیم که در تمامیه سیستم ها صرف نظر از نوع سخت افزار و سیستم عامل هاشون قابل خوندن و اجرا شدن هست چرا که در اینترنت ابزاری مثل internet explorer   دارای کارایی یکسانی برای سیستم های مختلف هست.

• لایه کاربردی / Application

آخرین لایه در مدل ۷ لایه ای OSI ، این لایه هست. لایه ی کاربرد در واقع کاربردها نیستند بلکه روشی هستند که برنامه نویسان با استفاده از اونها به داده های شبکه دسترسی پیدا میکنند. مثلا Word , Access ، اگه یه فایل باز از این نوع در شبکه داشته باشید ، میبینید که به سهولت دسترسی به یک فایل محلی میشه به یک فایل شبکه ای دسترسی داشت. در واقع لایه ی کاربرد روشی رو عرضه میکنه که به کمک اون کاربرد ها میتونن در شبکه اعمال بشن.

جهت اطلاع از آخرین مطالب شبکه به کانال ما بپیوندید… شبکه فردا , https://telegram.me/nextnet

جلسه بعدی : قسمت دوم آموزش Network +