شبکه 1

فرمت :WORD                                                     تعداد صفحه :47

شبکه چیست؟

1. تعریف  شبکه

یک شبکه کامپیوتری مجموعه ای از چندین دستگاه کامپیوتر و لوازم جانبی مثل چاپگرها و سیتم های ذخیره سازی انبوه مثل CD-ROM ها، مودم ها و … بوده که به یکدیگر متصل می شوند تا امکانات و اطلاعات را بین یکدیگر به اشتراک بگذارند.

یک شبکه کامپیوتری وقتی دارای قابلیت  بیشتری می شود که تمام کامپیوترهای موجود در شبکه با یکدیگر سازگاری داشته باشند. توانمندی یک شبکه وقتی کامل می شود که این شبکه قادر باشد امکانات خود را با شبکه های کامپیوتری دیگر هم به اشتراک گذاشته و با آنها نیز ارتباط برقرار کند. این ارتباط به گونه ای خواهد بود که کامپیوتر شما مانند یکی از اجزای آن شبکه جدید خواهد شد.

پاسخ به این سؤال که چرا شبکه کامپیوتری ایجاد کنیم را در قابلیتهای شبکه پیدا نمایید. مزایا و قابلیت های یک شبکه  کامپیوتری عبارتند از :

1. اشتراک فایلها و برنامه ها
2. اشتراک منابع موجود در شبکه
3. اشتراک بانکهای اطلاعاتی
4. گسترش اقتصادی کامپیوترهای شخصی
5. افزایش قابلیت های گروهی کاری
6. ایجاد مدیریت متمرکز
7. برقرار امنیت بالا  در دسترسی اعضای شبکه
8. برقراری ارتباطات داخلی
9. بهبود ساختار سازمانی

2-1 اجزای اصلی شبکه

معمولاً در یک شبکه یک سری داده وجود دارد که شما می خواهید از آنها به صورت اشتراکی استفاده کنید. علاوه بر این حداقل دو کامپیوتر هم وجود دارد که یکی داده های شما را ذخیره کرده و دیگری برای دسترسی به این داده ها استفاده می شود.

از این دو دستگاه کامپیوتر که به عنوان حداقل امکانات موجود یک شبکه می بناشند، اولین کامپیوتر که اطلاعات را ذخیره کرده و به دیگر اجزای شبکه خدمات می دهد. سرویس دهنده (Server) نام داشته و کامپیوتر دیگر که سعی دارد به این اطلاعات ذخیره شده دستیری پیدا کند. یک ایستگاه کاری (work station) نامیده می شود. این کامپیوتر وقتی به خدمات ارائه شده از طرف سرور شبکه پاسخ می دهد به یک مشتری یا Client تبدیل می شود.

• Server (سرویس دهنده): سرور کامپیوتری است که خدمات و منابع خود را در اختیار مشتری ها و ایستگاههای کاری شبکه خود قرار می دهد. قابلیت و خدمات یک سرور می تواند مدیریت متمرکز بر منابع ، امنیت و همچنین توسعه دسترسی را برای کامپیوترهای شبکه خود مهیا نماید. .شکل (1-1) نمای کلی ئیک شبکه کامپیوتری را نمایش می دهد.
• Client (مشتری): هر دستگاهی در شبکه کامپیوتری که از خدمات و منابع سرور بهره مند می شود را Client می نامند. یک Client می تواند یکی از دستگاههای چاپگر ، ایستگاه کاری، سرورها و یا هر دستگاه دیگری در شبکه باشد عمومی ترین مشتری ها در یک شبکه ایتسگاههای کاری می باشند. شکل (2-1) انواع مشتری را در یک شبکه کامپیوتری نشان می دهد.
• Workstation (ایستگاه کاری): یک ایستگاه کاری تشکیل شده است از یک کامپیوتر کامل که علاوه بر اینکه می تواند در شبکه کار کرده و از امکانات شبکه استفاده نماید، می تواند به تنهایی و بدون وجود شبکه نیز کار نماید. یا وصل شدن به شبکه امکان  دسترسی به منابع شبکه نیز برای ایستگاه کاری میسر  می شود.

امنیت و مدیریت متمرکز منابع شبکه دو دلیل اصلی برای اتصال ایستگاههای کاری به شبکه می باشند. شکل (3-1) نمونه هایی از ایستگاههای کاری را نشان می دهد.

3-1 اجزای سخت افزاری یک شبکه

زمانی که یک ترکیبی حداقل از یک سرویس دهنده و یک متشری را دارید، شما به یک سخت افزار حداقلی نیاز دارید. برای رسیدن به این حداقل امکانات مورد نیاز باید به دو سؤال مهم پاسخ داد که چگونه کامپیوترها به هم متصل شده و رابط بین آنها چه باید باشد؟

کامپیوترهای شبکه برای اتصال به هم به یک سیستم ارتباطی (Communication Medium) یا کابل بندی (Cabling) نیاز دارند. عموی ترین شئکل این سیستم ارتباطی کابلهای هم محور (Coaxial Cable) می باشند که آنها خیلی شبیه کابلهای آنتن تلویزیونها می باشند. شکل (4-1) این کابل را نشان می دهد. این کابلها توسط اتصالات BNC و از طریق یک عدد T – Connector به کارتهای شبکه وصل می شوند.

در بعضی از شبکه ها از کابلهای زوج پیچیده شده (Twisted-Paire Cable) که شبیه کابلهای تلفن می باشند استفاده می کنند. شئکل (5-1) این نمونه کابل را نشان می دهد. این کابلها از طریق کانکتورهای RJ- 45 به اجزای شبکه وصل می شوند.

اخیراً کابلهای فیبر نوری (Fiber Optic Cable) در شبکه های با سرعت بالا استفاده می شوند. در مرکز این مابلها الیاف شیشه ای و روکش داری وجود دارد که در برابر جریانهای الکتریئکی خارجی آسیب نممی بینند.  در این نوع کابل امواج نوری هستند که از طریق رشته های شیشه ای هدایت می شوند. هر کابل دارای مجموعه ای از الیاف (Kevlar) است تا قدرت لازم را جهت انتقال تأمین کند. از آنجاویکه این کابلها در مقابل نویز ایمن شده اند لذا جهت استفاده در شبکه های با فواصل طولانی و سرعت بالا استفاده می شوند. شکل (6-1) کابل فیبر نوری را نمایش می دهد.

اجزای سخت افزاری اصلی در یک شبکه در شکل (7-1) نشان داده شده است. همانگونه در شکل مشاهده می کنید. این شبکه شامل Printserver, Fileserver و همچنین سه دستگاه به عنوان Client می باشد.

شبکه شما به یک کارت رابط شبکه (Network Interface Card) یا (NIC) به ازای اکثر اجزای شبکه نیاز دارد. این کارت شبکه دو وظیفه اصلی یعنی اتصال فیزیکی و همچنین ترجمه ین هر جز شبکه را به عهده دارد. شکل (8-1) یک نمونه کارت شبکه  را نمایش می دهد.

شما در شبکه برای اتصال تعداد زیادی کابلهای Client به یکدیگر و نهایتاً برای اتصال به سرویس دهنده به وسیله ای به نام هاب (Hub or Concentrator) نیاز دارید. در واقع یک هاب محل اتصال کابل ارتباطی از کارت شبکه سیستم شما تا سیستم سرویس دهنده شبکه هابها معمولاً دارای تعدادی درگاههای متفاوت از 2 تا 24 درگاه (Port) می باشند. آنچه مسلم  است هابها اطلاعات را از یک دستگاه مثل Server گرفته و آنها را به سایر ایستگاههای متصل به هاب ارسال می کنند. شکل (9-1) هاب و نحوه استفاده آن در  شبکه را نمایش می دهد.

• سوییچها (Switche) نیز مانند هابها می توانند داده ها را از یک  ایستگاه گرفته و به ایستگاههای دیگر متصل به آن سوییچ ارسال نمایند. البته سوییچها هوشمندانه تر از هابها عمل می کنند و از ارسال اطلاعات به قطعات غیر ضروری جلوگیری می کنند. هر چه این هوشمندی بیشتر شود، قیمت سوییچ گران تر می شود. تفاوت اصلی هابها و سوییچها در این است که هاب همة ایستگاهها کاری متصل به هاب را به هم وصل می کند ولی یک سوییچ بخشهایی از LNA را به هم متصل می کند. به عبارتی یک سوئیچ چندین هاب را به هم متصل میم کند. استفاده از سوییچها به اندازه چشمگیری ترافیک تمام LNA را کاهش می دهد.
• تکرار کننده ها (Repeaters) وسایلی هستند که برای اتصال چندین بخش یئک دستگاه محلی و به منظور تقویت سیگنالها استفاده می شوند. هر تکرار کننده ازدزگاه ورودی خود اطلاعات را گرفته و بعد از تقویت آنها، داده ها را از درگاه خروجی خود ارسال می کند. شکل (10-1) نحوه استفاده از تکرار کننده را در یئک  شبکه محلی نشان می دهد.

در واقع تکرار کننده باعث افزایش طول شبکه می شود.

• پلها (Bridges) نیز از دیگر اجزای سخت افزار شبکه های محلی است که برای اتصال بخشهای دو شبکه اینترنت محلی به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند پلها فریم های اطلاعات را بر اساس آدرس مقصدشان ارسال کرده و همچنین جریان داده ها را برای وقوع خطاهای احتمالی کنترل می کنند با تقسیم یک شبکه بزرگ به چندین بخش و استفاده از پلها برای اتصال آنها به یکدیگر می توان قدرت عملیاتی آن شبکه را افزایش داد درنتیجه اگر یک بخشی از شبکه از فعالیت باز بماند بخشهای دیگر متصل به پل می توانند شبکه را فعال نگه دارند شکل (11-1) نحوه استفاده از پلها رادرشبکه محلی نشان می دهد دراین شبکه وقتی دوعضو شبکه چپی باهم درحال مبادله اطلاعات هستند دوعضو شبکه سمت راستی هم میتواند بطور هم زمان مبادله اطلاعات داشته باشند .

-مسیریابها (       routers )هم مشابه پلها حهت اتصال دوشبکه باهم استفاده می شوند ولی تفاوت مسیر یابها دراین است که اولاً این وسایل پیچیده تراز پلها بوده واز طرفی مسیره یابها قا ر هستند دویا چند شبکه با قرار دادهای محتلف را به یک دیگر مرتبط نماید درواقع  مسیر یابها جهت تعیین بهترین مسیر جهت ارسال داده ها وقرار دادن آنها درآن مسیر استفاده می شود شکل (12-1)نحوه استفاده از مسیر یابها درشبکه های نشان می دهد

-دروازه ها (Gateways) وسیله ای برای تبدیل یک پروتکل به پروتکل دیگر می باشند همانگونه که درشکل (13-1) مشاهده می کنیدیک دروازه دو شبکه با پروکتل TCP/IP,IBM,SNA را به یکدیوگر متصل کرده است.

4-1 ارتباطات در شبکه

وقتی یک کامپیوتر ممی خواهد با کامپیوتر دیگری در شبکه خودش یا هر شبکه دیگر ارتباط برقرار نماید، یک آدرس مبدأ (Source Address) ایجاد می شود که مبدأ تولید اطلاعات را مشخص می کند و همچنین یک آدرس مقصد (Destination Address) نیز ایجاد می شود که مشخص می کند اطلاعات فوق باید به کجا برود . این آدرس شبکه  منحصر به فرد برقرار ارتباط مؤثر را تأمین می کند.

آدرسهای مبدأ و مقصد به اطلاعات اضافه شده و سپس منتقل می شوند. مرتباً بررسی می کند و در صورتیئکه پیغام  به طور کامل دریافت نشده باشد از فرستنده درخواست ارسال مجدد پیاغم را خواهد کرد. وقتی یک ارتباط  به طور کامل انجام شود، کامپیوتر گیرنده یک قبض رسید. به منظور دریافت داده ها ارسال کرده . کامپیوتر فرستنده عمل تکرار انتقال اطلاعات را خاتمه می دهد. شکل (14-1) وضعیت انتقال آدرسها در شبکه را نشان می دهد.

5-1 هم بندی (Topolgy) در شبکه

آرایش فیزیکی یا ترتیب  قرار گرفتن اجزای یک شبکه را هم بندی یا توپولوژی           می نامند. سه نوع هم بندی معروف در شبکه ها  عبارت اند از: خطی، ستاره ای و حلقوی

• هم بندی خطی (BUS) : در این نوع هم بندی که به شبکه خطی نیز معروف است تمام کامپیوترها به صورت زنجیره ای به یک کابل وصل شده اند. در این هم بندی که در شکل (15-1) نشان داده است، باید دو انتهای خط را با دو عدد ترمینتور (Termitator) مسدود نمایید. از مزایای این نوع هم بندی می توان به کم هزینه بودن ،سادگی وتوسعه آسان این شبکه اشاره نمود.وهمچنین نقطه ضعف این نوع هم بندی دراین است که اگریک نقطه از شبکه قطع شود تمام شبکه از کارخواهد افتاد.

یکی از معروفترین پروتکل های مربوط به شبکه های محلی به نام اترنت (Ethernet) مخصوص این نوع هم بندی باشد.

هم بندی حلقوی(Ring) : در این نوع هم بندی کامپیوترها به گونهای با هم مرتبط می شوندکه تشکیل یک حلقه بسته می دهند. اطلاعات در این روش از یک کامپیوتر مجاور منتقل می شود ودر صورتیکه آدرس اطلاعات دریافتی با آدرس کامپیوترگیرنده اطلاعات مطابقت داشته باشد ،این اطلا عات رابرای خود کپی می کند،در غیر این صورت  اطلاعات رابرای استفاده بقیه کامپیوتر هابه کامپیوتربعدی منتقل می کند. شکل(16 –1)این نوع هم بندی را نمایش می دهد از مزایای این نوع هم بندی می توان به سادگی نصب توسعه راحت و توانایی استفاده از کابل فیبر نوری را اشاره نمود و همچنین نقطه ضعف این نوع هم بندی در این است که اگر یک کامپیوتر از کار بیفتد تمام شبکه از کار خواهد افتاد و همچنین برای اضافه کردن یک ایستگاه جدید باید شبکه را متوف نمود. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید