سفارش تبلیغ
صبا ویژن



آرشیو هفتگی - آموزش شبکه

   

شبکه اترنت (Ethernet) چیست؟ دستیابی به اطلاعات با روش های مطمئن و با سرعت بالا یکی از رموز موفقیت هر سازمان و موسسه است. در سالیان اخیر هزاران پرونده و کاغذ که حاوی اطلاعات با ارزش برای یک سازمان بوده، در کامپیوتر ذخیره شده اند. با تغذیه دریایی از اطلاعات به کامپیوتر، امکان مدیریت الکترونیکی اطلاعات فراهم شده است. کاربران متفاوت در اقصی نقاط جهان قادر به اشتراک اطلاعات بوده و تصویری زیبا از همیاری و همکاری اطلاعاتی را به نمایش می گذارند. شبکه های کامپیوتری در این راستا و جهت نیل به اهداف فوق نقش بسیار مهمی را ایفا می نمایند. اینترنت که عالی ترین تبلور یک شبکه کامپیوتری در سطح جهان است، امروزه در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده شده و ارائه دهندگان اطلاعات، اطلاعات و یا فرآورده های اطلاعاتی خود را در قالب محصولات تولیدی و یا خدمات در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند. وب که عالی ترین سرویس خدماتی اینترنت می باشد کاربران را قادر می سازد که در اقصی نقاط دنیا اقدام به خرید، آموزش و مطالعه نمایند. با استفاده از شبکه، یک کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات از کامپیوتر دیگر است. اینترنت نمونه ای عینی از یک شبکه کامپیوتری است. در این شبکه میلیون ها کامپیوتر در اقصی نقاط جهان به یکدیگر متصل شده اند.

اینترنت شبکه ای است مشتمل بر زنجیره ای از شبکه های کوچکتراست. نقش شبکه های کوچک برای ایجاد تصویری با نام اینترنت بسیار حایز اهمیت است.

تصویری که هر کاربر با نگاه کردن به آن گمشده خود را در آن پیدا خواهد کرد. در این بخش به بررسی شبکه های کامپیوتری و جایگاه مهم آنان در زمینه تکنولوژی اطلاعات و مدیریت الکترونیکی اطلاعات خواهیم داشت. شبکه های محلی و شبکه های گسترده تاکنون شبکه های کامپیوتری بر اساس مؤلفه های متفاوتی تقسیم بندی شده اند یکی از این مؤلفه ها حوزه جغرافیایی یک شبکه است. بر همین اساس شبکه ها به دو گروه عمده (LAN (Local area network و (WAN(Wide area network تقسیم می گردند. در شبکه های LAN مجموعه ای از دستگاه های موجود در یک حوزه جغرافیایی محدود، نظیر یک ساختمان به یکدیگر متصل می گردند. در شبکه های WAN تعدادی دستگاه که از یکدیگر کیلومترها فاصله دارند به یکدیگر متصل خواهند شد. مثلاً اگر دو کتابخانه که هر یک در یک ناحیه از شهر بزرگی مستقر می باشند، قصد اشتراک اطلاعات را داشته باشند، می بایست شبکه ای WAN ایجاد و کتابخانه ها را به یکدیگر متصل نمود.

برای اتصال دو کتابخانه فوق می توان از امکانات مخابراتی متفاوتی نظیر خطوط اختصاصی (Leased) استفاده نمود. شبکه های LAN نسبت به شبکه های WAN دارای سرعت بیشتری می باشند. با رشد و توسعه دستگاههای متفاوت مخابراتی میزان سرعت شبکه های WAN، تغییر و بهبود پیدا کرده است. امروزه با بکارگیری و استفاده از فیبر نوری در شبکه های LAN امکان ارتباط دستگاههای متعدد که در مسافت های طولانی نسبت به یکدیگر قرار دارند، فراهم شده است. اترنت در سال ???? پژوهشگری با نام Metcalfe در مرکز تحقیقات شرکت زیراکس، اولین شبکه اترنت را به وجود آورد. هدف وی ارتباط کامپیوتر به یک چاپگر بود. وی روشی فیزیکی به منظور کابل کشی بین دستگاههای متصل بهم در اترنت ارائه نمود. اترنت در مدت زمان کوتاهی به عنوان یکی از تکنولوژی های رایج برای برپاسازی شبکه در سطح دنیا مطرح گردید. همزمان با پیشرفت های مهم در زمینه شبکه های کامپیوتری، تجهیزات و دستگاه های مربوطه، شبکه های اترنت نیز همگام با تحولات فوق شده و قابلیت های متفاوتی را در بطن خود ایجاد نمود. با توجه به تغییرات و اصلاحات انجام شده در شبکه های اترنت،عملکرد وشیوه کار آنان نسبت به شبکه های اولیه تفاوت چندانی نکرده است. در اترنت اولیه، ارتباط همه دستگاه های موجود در شبکه از طریق یک کابل انجام می گرفت که توسط همه دستگاهها به اشتراک گذاشته می گردید. پس از اتصال یک دستگاه به کابل مشترک، می بایست پتانسیل های لازم به منظور ایجاد ارتباط با سایر دستگاه های مربوطه نیز در بطن دستگاه وجود داشته باشد (کارت شبکه).

بدین ترتیب امکان گسترش شبکه به منظور استفاده از دستگاه های جدید به راحتی انجام و نیازی به اعمال تغییرات روی دستگاههای موجود در شبکه نخواهد بود. اترنت یک تکنولوژی محلی (LAN) است. اکثر شبکه های اولیه در حد و اندازه یک ساختمان بوده و دستگاه ها نزدیک به هم بودند. دستگاه های موجود روی یک شبکه اترنت صرفًا قادر به استفاده از چند صد متر کابل بیشترنبودند. اخیرًا با توجه به توسعه امکانات مخابراتی و محیط انتقال، زمینه استقرار دستگاههای موجود در یک شبکه اترنت با مسافت های چند کیلومترنیز فراهم شده است. پروتکل در شبکه های کامپیوتری به مجموعه قوانینی اطلاق می گردد که شیوه ارتباطات را قانونمند می نماید. نقش پروتکل در کامپیوتر نظیر نقش زبان برای انسان است. برای مطالعه یک کتاب نوشته شده به فارسی می بایست خواننده شناخت مناسبی از زبان فارسی را داشته باشد. به منظور ارتباط موفقیت آمیز دو دستگاه در شبکه می بایست هر دو دستگاه از یک پروتکل مشابه استفاده نمایند. اصطلاحات اترنت شبکه های اترنت از مجموعه قوانین محدودی به منظور قانونمند کردن عملیات اساسی خود استفاده می نمایند. به منظور شناخت مناسب قوانین موجود لازم است که با برخی از اصطلاحات مربوطه در این زمینه بیشتر آشنا شویم:

? (Medium )محیط انتقال: دستگاههای اترنت از طریق یک محیط انتقال به یکدیگر متصل می گردند.

? (Segment )سگمنت: به یک محیط انتقال به اشتراک گذاشته شده منفرد، سگمنت می گویند.

? (Node )گره: دستگاههای متصل شده به یک Segment را گره و یا ایستگاه می گویند.

? (Frame) فریم به یک بلاک اطلاعات که گره ها از طریق ارسال آنها با یکدیگر مرتبط می گردند، اطلاق می گردد فریم ها مشابه جملات در زبانهای طبیعی (فارسی، انگلیسی...) می باشند. در هر زبان طبیعی برای ایجاد جملات، مجموعه قوانینی وجود دارد مثلاً یک جمله می بایست دارای موضوع و مفهوم باشد. پروتکل های اترنت مجموعه قوانین لازم برای ایجاد فریم ها را مشخص خواهند کرد. اندازه یک فریم محدود بوده (دارای یک حداقل و یک حداکثر) و مجموعه ای از اطلاعات ضروری و مورد نیاز می بایست در فریم وجود داشته باشد. مثلاً یک فریم می بایست دارای آدرس های مبداء و مقصد باشد. آدرس های فوق هویت فرستنده و دریافت کننده پیام را مشخص خواهد کرد. آدرس به صورت کاملاً اختصاصی یک گره را مشخص می نماید.نظیر نام یک شخص که بیانگر یک شخص خاص است. دو دستگاه متفاوت اترنت نمی توانند دارای آدرس های یکسانی باشند.

یک سیگنال اترنت روی محیط انتقال به هر یک از گره های متصل شده در محیط انتقال خواهد رسید. بنابراین مشخص شدن آدرس مقصد، به منظوردریافت پیام نقشی حیاتی دارد. مثلاً در صورتیکه کامپیوتر B اطلاعاتی را برای چاپگر C ارسال می دارد کامپیوترهای A و D نیز فریم را دریافت و آن را بررسی خواهند کرد. هر ایستگاه زمانیکه فریم را دریافت می دارد، آدرس آن را بررسی می کند تا مطمئن گردد که پیام برای وی ارسال شده است یا خیر؟ در صورتی که پیام برای ایستگاه مورد نظر ارسال نشده باشد، ایستگاه فریم را بدون بررسی محتویات آن کنار خواهد گذاشت . یکی از نکات قابل توجه در رابطه با آدرس دهی اترنت، پیاده سازی یک آدرس Broadcast است.

زمانی که آدرس مقصد یک فریم از نوع Broadcast باشد، همه گره های موجود در شبکه آن را دریافت و پردازش خواهند کرد. CSMA/CD تکنولوژی CSMA/CDcarrier-sense multiple access with collision detection مسئولیت تشریح و تنظیم شیوه ارتباط گره ها با یکدیگررا برعهده دارد. با اینکه واژه فوق پیچیده به نظر می آید ولی با تقسیم نمودن واژه فوق به بخش های کوچکتر، می توان با نقش هر یک از آنها سریعتر آشنا گردید.

به منظور شناخت تکنولوژی فوق مثال زیر را در نظر بگیرید: فرض کنید سگمنت اترنت، مشابه یک میز ناهارخوری باشد. چندین نفر (نظیر گره) دور تا دور میز نشسته و به گفتگو مشغول می باشند. واژه multiple access (دستیابی چندگانه) بدین مفهوم است که: زمانی که یک ایستگاه اترنت اطلاعاتی را ارسال می دارد همه ایستگاههای دیگر موجود (متصل) در محیط انتقال، نیز از انتقال اطلاعات آگاه خواهند شد. نظیر صحبت کردن یک نفر در میز ناهار خوری و گوش دادن سایرین. فرض کنید که شما نیز روی یکی از صندلی های میز ناهار خوری نشسته و قصد حرف زدن را داشته باشید، در همان زمان فرد دیگری در حال سخن گفتن است در این حالت می بایست شما در انتظار اتمام سخنان گوینده باشید.

در پروتکل اترنت وضعیت فوق carrier sense نامیده می شود. قبل از اینکه ایستگاهی قادر به ارسال اطلاعات باشد می بایست گوش خود را روی محیط انتقال گذاشته و بررسی نماید که آیا محیط انتقال آزاد است؟ در صورتی که صدایی از محیط انتقال به گوش ایستگاه متقاضی ارسال اطلاعات نرسد، ایستگاه مورد نظر قادر به استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات خواهد بود. Carrier-sense multiple access شروع یک گفت وگو را قانونمند و تنظیم می نماید ولی در این رابطه یک نکته دیگر وجود دارد که می بایست برای آن نیز راهکاری اتخاذ شود. فرض کنید در مثال میز ناهار خوری در یک لحظه سکوتی حاکم شود و دو نفر نیز قصد حرف زدن را داشته باشند. در چنین حالتی در یک لحظه سکوت موجود توسط دو نفر تشخیص و بلافاصله هر دو تقریبًا در یک زمان یکسان شروع به حرف زدن می نمایند.

چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در اترنت پدیده فوق را تصادم (Collision) می گویند و زمانی اتفاق خواهد افتاد که دو ایستگاه قصد استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات را به صورت همزمان داشته باشند. در گفت وگوی انسان ها، مشکل فوق را می توان به صورت کاملا دوستانه حل نمود. ما سکوت خواهیم کرد تا این شانس به سایرین برای حرف زدن داده شود. همان گونه که در زمان حرف زدن من، دیگران این فرصت را برای من ایجاد کرده بودند! ایستگاههای اترنت زمانی که قصد ارسال اطلاعات را داشته باشند، به محیط انتقال گوش فرا داده تا به این اطمینان برسند که فقط ایستگاه موجود برای ارسال اطلاعات می باشند. در صورتی که ایستگاههای ارسال کننده اطلاعات متوجه نقص در ارسال اطلاعات خود گردند،از بروز یک تصادم در محیط انتقال آگاه خواهند گردید.

در زمان بروز تصادم، هر یک از ایستگاههای مربوطه به مدت زمانی کاملاً تصادفی در حالت انتظار قرار گرفته و پس از اتمام زمان انتظار می بایست برای ارسال اطلاعات شرط آزاد بودن محیط انتقال را بررسی نمایند! توقف تصادفی و تلاش مجدد یکی از مهمترین بخش های پروتکل است. محدودیت های اترنت یک شبکه اترنت دارای محدودیت های متفاوت از ابعاد گوناگون (به کارگیری تجهیزات) است. طول کابلی که همه ایستگاه ها به صورت اشتراکی از آن به عنوان محیط انتقال استفاده می نمایند یکی از شاخص ترین موارد در این زمینه است. سیگنال های الکتریکی در طول کابل به سرعت منتشر می گردند. همزمان با طی مسافتی، سیگنال ها ضعیف می گردند. وجود میدان های الکتریکی که توسط دستگاههای مجاور کابل نظیر لامپ های فلورسنت ایجاد می گردد، باعث تلف شدن سیگنال می گردد. طول کابل شبکه می بایست کوتاه بوده تا امکان دریافت سیگنال توسط دستگاه های موجود در دو نقطه ابتدایی و انتهایی کابل به صورت شفاف و با حداقل تاخیر زمانی فراهم گردد.

همین امر باعث بروز محدودیت در طول کابل استفاده شده، می گردد پروتکل CSMA/CD امکان ارسال اطلاعات برای صرفا ً یک دستگاه را در هر لحظه فراهم می نماید، بنابراین محدودیت هایی از لحاظ تعداد دستگاه هایی که می توانند روی یک شبکه مجزا وجود داشته باشند، نیز به وجود خواهد آمد. با اتصال دستگاه های متعدد (فراوان) روی یک سگمنت مشترک، شانس استفاده از محیط انتقال برای هر یک از دستگاه های موجود روی سگمنت کاهش پیدا خواهد کرد. در این حالت هر دستگاه به منظور ارسال اطلاعات می بایست مدت زمان زیادی را در انتظار سپری نماید. تولید کنندگان تجهیزات شبکه دستگاه های متفاوتی را به منظور غلبه بر مشکلات و محدودیت گفته شده، طراحی و عرضه نموده اند. اغلب دستگاههای فوق مختص شبکه های اترنت نبوده ولی در سایر تکنولوژی های مرتبط با شبکه نقش مهمی را ایفاء می نمایند. تکرارکننده (Repeater) اولین محیط انتقال استفاده شده در شبکه های اترنت کابل های مسی کواکسیال بود که Thicknet (ضخیم) نامیده می شوند. حداکثر طول یک کابل ضخیم ??? متر است. در یک ساختمان بزرگ، کابل ??? متری جوابگوی تمامی دستگاه های شبکه نخواهد بود. تکرارکننده ها با هدف حل مشکل فوق، ارائه شده اند. تکرارکننده ها، سگمنت های متفاوت یک شبکه اترنت را به یکدیگر متصل می کنند. در این حالت تکرارکننده سیگنال ورودی خود را از یک سگمنت اخذ و با تقویت سیگنال آن را برای سگمنت بعدی ارسال خواهد کرد. بدین ترتیب با استفاده از چندین تکرار کننده و اتصال کابل های مربوطه توسط آنان، می توان قطر یک شبکه را افزایش داد. (قطر شبکه به حداکثر مسافت موجود بین دو دستگاه متمایز در شبکه اطلاق می گردد) Bridges و سگمنت شبکه های اترنت همزمان با رشد (بزرگ شدن) دچار مشکل تراکم می گردند.

در صورتیکه تعداد زیادی ایستگاه به یک سگمنت متصل گردند، هر یک دارای ترافیک خاص خود خواهند بود. در شرایط فوق، ایستگاههای متعددی قصد ارسال اطلا عات را دارند ولی با توجه به ماهیت این نوع از شبکه ها در هر لحظه یک ایستگاه شانس و فرصت استفاده از محیط انتقال را پیدا خواهد کرد. در چنین وضعیتی تعداد تصادم در شبکه افزایش یافته و عملا کارآیی شبکه افت خواهد کرد. یکی از راه حل های موجود به منظور برطرف نمودن مشکل تراکم در شبکه تقسیم یک سگمنت به چندین سگمنت است. با این کار برای تصادم هایی که در شبکه بروز خواهد کرد، دامنه وسیعتری ایجاد می گردد.راه حل فوق باعث بروز یک مشکل دیگر می گردد، سگمنت ها قادر به اشتراک اطلاعات با یکدیگر نخواهند بود. به منظور حل مشکل فوق، Bridges در شبکه اترنت پیاده سازی شده است. Bridge دو و یا چندین سگمنت را به یکدیگر متصل خواهد کرد. بدین ترتیب دستگاه فوق باعث افزایش قطر شبکه خواهد شد. عملکرد Bridge از بعد افزایش قطر شبکه نظیر تکرارکننده است، با این تفاوت که Bridge قادر به ایجاد نظم در ترافیک شبکه نیز خواهد بود. Bridge نظیر سایر دستگاههای موجود در شبکه قادر به ارسال و دریافت اطلاعات بوده ولی عملکرد آنها دقیقاً مشابه یک ایستگاه نمی باشد. Bridge قادر به ایجاد ترافیکی که خود سرچشمه آن خواهد بود، نیست (نظیر تکرارکننده).Bridge صرفاً چیزی را که از سایر ایستگاهها می شنود، منعکس می نماید.

(Bridge قادر به ایجا د یک نوع فریم خاص اترنت به منظور ایجاد ارنباط با سایر Bridge ها می باشند) همان گونه که قبلا ً اشاره گردید هر ایستگاه موجود در شبکه همه فریم های ارسال شده روی محیط انتقال را دریافت می نماید.

(صرف نظر ازاینکه مقصد فریم همان ایستگاه باشد و یا نباشد.) Bridge با تاکید بر ویژگی فوق سعی بر تنظیم ترافیک بین سگمنت ها دارد.

همانگونه که در شکل فوق مشاهده می گردد Bridge دو سگمنت را به یکدیگر متصل نموده است. در صورتی که ایستگاه A و یا B قصد ارسال اطلاعات را داشته باشند Bridge نیز فریم های اطلاعاتی را دریافت خواهد کرد.

شیوه برخورد Bridge با فریم های اطلاعاتی دریافت شده به چه صورت است؟ آیا قادر به ارسال اتوماتیک فریم ها برای سگمنت دوم می باشد؟ یکی ازاهداف استفاده از Bridge کاهش ترافیک های غیرضروری در هر سگمنت است. در این راستا، آدرس مقصد فریم، قبل از هر گونه عملیات روی آن، بررسی خواهد شد. در صورتی که آدرس مقصد، ایستگاههای A و یا B باشد نیازی به ارسال فریم برای سگمنت شماره دو وجود نخواهد داشت. در این حالت Bridge عملیات خاصی را انجام نخواهد داد.شیو ه برخورد Bridge با فریم فوق مشابه فیلتر نمودن است. درصورتی که آدرس مقصد فریم یکی از ایستگاههای C و یا D باشد و یا فریم مورد نظر دارای یک آدرس از نوع Broadcast باشد، Bridge فریم فوق را برای سگمنت شماره دو ارسال خواهد کرد. با ارسال و هدایت فریم اطلاعاتی توسط Bridge امکان ارتباط چهار دستگاه موجود در شبکه فراهم می گردد. با توجه به مکانیزم فیلتر نمودن فریم ها توسط Bridge، این امکان بوجود خواهد آمد که ایستگاه A اطلاعاتی را برای ایستگاه B ارسال و در همان لحظه نیز ایستگاه C اطلاعاتی را برای ایستگاه D ارسال نماید. بدین ترتیب امکان برقراری دو ارتباط به صورت همزمان بوجود آمده است. روترها: سگمنت های منطقی با استفاده از Bridge امکان ارتباط همزمان بین ایستگاههای موجود در چندین سگمنت فراهم می گردد. Bridge در رابطه با ترافیک موجود در یک سگمنت عملیات خاصی را انجام نمی دهد. یکی از ویژگی های مهم Bridge ارسالی فریم های اطلاعاتی از نوع Broadcast برای همه سگمنت های متصل شده به یکدیگر است.

همزمان با رشد شبکه و گسترش سگمنت ها، ویژگی فوق می تواند سبب بروز مسایلی در شبکه گردد. زمانی که تعداد زیادی از ایستگاه های موجود در شبکه های مبتنی بر Bridge، فریم های Broadcast را ارسال می نمایند، تراکم اطلاعاتی بوجود آمده به مراتب بیشتر از زمانی خواهد بود که همه دستگاهها در یک سگمنت قرار گرفته باشند. روتر یکی از دستگاههای پیشرفته در شبکه بوده که قادر به تقسیم یک شبکه به چندین شبکه منطقی مجزا است. روتر ها یک محدوده منطقی برای هر شبکه ایجاد می نمایند. روترها بر اساس پروتکل هایی که مستقل از تکنولوژی خاص در یک شبکه است، فعالیت می نمایند. ویژگی فوق این امکان را برای روتر فراهم خواهد کرد که چندین شبکه با تکنولوژی های متفاوت را به یکدیگر مرتبط نماید.

استفاده از روتر در شبکه های محلی و گسترده امکان پذیراست. وضعیت فعلی اترنت از زمان مطرح شدن شبکه های اترنت تاکنون تغییرات فراوانی از بعد تنوع دستگاه های مربوطه ایجاد شده است. در ابتدا از کابل کواکسیال در این نوع شبکه ها استفاده می گردید. امروزه شبکه های مدرن اترنت از کابل های به هم تابیده و یا فیبر نوری برای اتصال ایستگاه ها به یکدیگر استفاده می نمایند. در شبکه های اولیه اترنت سرعت انتقال اطلاعات ?? مگابیت در ثانیه بود ولی امروزه این سرعت به مرز ???و حتی ???? مگابیت در ثانیه رسیده است. مهمترین تحول ایجاد شده در شبکه های اترنت امکان استفاده از سوییچ های اترنت است. سگمنت ها توسط سوییچ به یکدیگر متصل می گردند. (نظیر Bridge با این تفاوت عمده که امکان اتصال چندین سگمنت توسط سوییچ فراهم می گردد) برخی از سوییچ ها امکان اتصال صدها سگمنت به یکدیگر را فراهم می نمایند. تمام دستگاه های موجود در شبکه، سوییچ و یا ایستگاه می باشند. قبل از ارسال فریم های اطلاعاتی برای هر ایستگاه، سوییچ فریم مورد نظر را دریافت و پس از بررسی، آن را برای ایستگاه مقصد مورد نظر ارسال خواهد کرد. عملیات فوق مشابه Bridge است، ولی در مدل فوق هر سگمنت دارای صرفاً یک ایستگاه است و فریم صرفاً به دریافت کننده واقعی ارسال خواهد شد. بدین ترتیب امکان برقراری ارتباط همزمان بین تعداد زیادی ایستگاه در شبکه های مبتنی بر سوییچ فراهم خواهد شد.

همزمان با مطرح شدن سوییچ های اترنت مسأله Full-duplex نیز مطرح گردید. Full-dulex یک اصطلاح ارتباطی است که نشان دهنده قابلیت ارسال و دریافت اطلاعات به صورت همزمان است. در شبکه های اترنت اولیه وضعیت ارسال و دریافت اطلاعات به صورت یکطرفه (half-duplex) بود.در شبکه های مبتنی بر سوییچ، ایستگاه ها صرفاًٍ با سوییچ ارتباط برقرار کرده و قادر به ارتباط مستقیم با یکدیگر نمی باشند. در این نوع شبکه ها از کابل های به هم تابیده و فیبر نوری استفاده و سوییچ مربوطه دارای کانکتورهای لازم در این خصوص می باشند. شبکه های مبتنی بر سوییچ عاری از تصادم بوده و همزمان با ارسال اطلاعات توسط یک ایستگاه به سوییچ، امکان ارسال اطلاعات توسط سوییچ برای ایستگاه دیگر نیز فراهم خواهد شد. اترنت و استاندارد ???‎/? شاید تاکنون اصطلاح ???‎/? را در ارتباط با شبکه های اترنت شنیده باشید. اترنت به عنوان یک استاندارد شبکه توسط شرکت های: دیجیتال، اینتل و زیراکس (DIX) مطرح گردید. در سال ???? مؤسسه IEEE کمیته ای را مسئول استاندار سازی تکنولوژی های مرتبط با شبکه کرد. مؤسسه IEEE نام گروه فوق را ??? قرار داد. (عدد ??? نشان دهنده سال و ماه تشکیل کمیته استاندارسازی است) کمیته فوق از چندین کمیته جانبی دیگر تشکیل شده بود. هر یک از کمیته های فرعی نیز مسئول بررسی جنبه های خاصی از شبکه گردیدند. مؤسسه IEEE برای تمایز هر یک از کمیته های جانبی از روش نامگذاری:x.x??? استفاده کرد. X یک عدد منحصر بفرد بوده که برای هر یک از کمیته ها در نظر گرفته شده بود.

گروه ???‎/? مسئولیت استاندارد سازی عملیات در شبکه های CSMA/CD را بر عهده داشتند. (شبکه فوق در ابتدا DIX Ethernet نامیده می شد) اترنت و ???‎/? از نظر فرمت داده ها در فریم های اطلاعاتی با یکدیگر متفاوت می باشند. تکنولوژی های متفاوت شبکه متداولترین مدل موجود در شبکه های کامپیوتری(رویکرد دیگری از اترنت) توسط شرکت IBM و با نام Token ring عرضه گردید. در شبکه های اترنت به منظور دستیابی از محیط انتقال از فواصل خالی (Gap) تصادفی در زمان انتقال فریم ها استفاده می گردد. شبکه های Token ring از یک روش پیوسته در این راستا استفاده می نمایند. در شبکه های فوق، ایستگاه ها از طریق یک حلقه منطقی به یکدیگر متصل می گردند. فریم ها صرفا در یک جهت حرکت و پس از طی طول حلقه، فریم کنار گذاشته خواهد شد. روش دستیابی به محیط انتقال برای ارسال اطلاعات تابع CSMA/CD نخواهد بود و از روش Token passing استفاده می گردد. در روش فوق در ابتدا یک Token (نوع خاصی از یک فریم اطلاعاتی) ایجاد می گردد. Token فوق در طول حلقه می چرخد. زمانیکه یک ایستگاه قصد ارسال اطلاعات را داشته باشد، باید Token را در اختیار گرفته و فریم اطلاعاتی خود را بر روی محیط انتقال ارسال دارد. زمانی که فریم ارسال شده مجددا به ایستگاه ارسال کننده برگشت داده شد (طی نمودن مسیر حلقه)، ایستگاه فریم خود را حذف و یک Token جدید را ایجاد وآن را روی حلقه قرار خواهد داد. در اختیار گرفتن Token شرط لازم برای ارسال اطلاعات است. سرعت ارسال اطلاعات در این نوع شبکه ها چهار تا شانزده مگابیت در ثانیه است. اترنت با یک روند ثابت همچنان به رشد خود ادامه می دهد. پس از گذشت حدود سی سال ازعمر شبکه های فوق استانداردهای مربوطه ایجاد و برای عموم متخصصین شناخته شده هستند و همین امر نگهداری و پشتیبانی شبکه های اترنت را آسان نموده است. اترنت با صلابت به سمت افزایش سرعت و بهبود کارآیی و عملکرد گام بر می دارد.



نویسنده » مجیدحاجیانی » ساعت 3:51 عصر روز دوشنبه 87 خرداد 13

استاندار د های کابل شبکه

KVMCable.jpg


نجمن صنعت ارتباطات از راه دورر(TIA) و انجمن صنعت الکترونیک (EIA) یک سری استاندارد های سیم کشی برای ارتباط های تلفنی و شبکه های کامپیو تری در یک ساختمان تجاری را تعریف کردند. هدف از طرح این استاندارد ها ایجاد یک سری خصو صیات مشترک برای کابل های داده ای - صوتی و ویدئویی در یک ساختمان می باشد تا برای کاربران و مالکان آن کیفیت قابل انعطاف- ارزش و عملکرد در ارتباطا تشان مهیا گردد به گو نه ای که به کارخانجات مجوز می دهند تا تجهیزاتی را که عملکرد متقابل نسبت به یکدیگر دارند تولید کنند.

کاربریترین این استانداردها عبارتند از:

A-86 TIA/EIA-5 : برای کابل داده ای – صوتی و ویدئویی در ساختمان تجاری
TIA/EIA-56q: برای نواحی و مسیر هایی که دارای رسانه های مخابراتی در یک ساختمان هستند.
TIA/EIA-606: برای طراحی و مدیریت زیر ساختار ارتباطات مخابراتی
TIA/EIA-607: برای نیاز های نصب در زمین و محکم سازی تجهیزات و کابل کشی مخابرات.

این استاندارد ها قوانین و محدودیت هایی برای هر قسمت از ارتباطات تلفنی و ساختار های شبکه ای در یک ساختمان تعریف می کنند. استاندارد ها این زیر ساخت را به یک سری مناطق و انواع سیم کشی تعریف شده در درون یک ساختمان تقسیم می کنند. این تعاریف عبارتند از:

امکانات ورودی: سرویسهای مخابراتی و یا اسکلت بندی کمپ وارد ساختمان می شود.

اتصالات عرضی اصلی: امکانات مرزی درون یک ساختمان که تمام اتاق های تجهیزات از طریق سیم کشی اسکلت بندی به آن متصل می شوند. همچنین ممکن است یک اتصال عرضی اصلی برای یک فضای باز وجود داشته باشد که تمام اتصالات عرضی را مرتبط سازد.

سیم کشی اسکلت بندی: این سیم کشی سریع است و داغرای وظیفه سنگینی ست که معمو لا به طور عمودی از اتصالات عرضی اصلی به اتاق های تجهیزات در یک ساختمان یا بین اتصالات عرضی اصلی در فضای باز وصل می شود.

اتاق های تجهیزات: محل هایی که در هر اتاق ساختمان تععین شده تا اتصالات بین سیم کشی اسکلت بندی ( که به اتصالات عرضی اصلی کشیده شده است ) و سیم کشی افقی ( که به سمت اتاق های ارتباطات تلفنی کشیده شده است) را برقرار می کند.

سیم کشی افقی: مرحله دوم سیم کشی معمولا از طریق سقف و اتاق های تجهیزات به اتاق های ارتبا طات تلفنی می باشد که به خو بی مر حله سوم سیم کشیست که در عرض یک سقف و پایین دیوار از اتاق های ارتباط تلفنی به خروجی دیوار کشیده می شود.

اتاق های ارتباط تلفنی: محل هایی که در چندین اتاق از یک ساختمان تعیین شده است که گروه ها و اداره های مجاور را سرویس دهی می کنند و ارتباطی بین سیم کشی افقی اتاق های تجهیزات و سیم کشی افقی خروجی منفرد دیوار برقرار می کند.

سیم کشی محیط کار: قطعات خارجی (نه در دیوار یا سقف) و سیم کشی که یک ارتباط بین آخرین سیم کشی افقی در خروجی دیوار و کامپیو تر یا قطعات دیگر متصل شده به شبکه را بر قرار می کند.

حال با تو ضیحات ارائه شده هر یک از شما چنین تصور می کنید که اتاق کار شما در اداره و یا منزل بایستی تجمعی حجیم از کابلها و یا سیم های متفاوت باشد .حال آنکه امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی عرصه وسیعی از انواع سیم ها و کابلها که هر یک قابلیت های متفاوت و هم زمان را دارا هستند این تفکر را کم رنگ تر می سازد.



نویسنده » مجیدحاجیانی » ساعت 3:47 عصر روز دوشنبه 87 خرداد 13

توپولوژی های فایروال

برای پیاده سازی و پیکربندی فایروال ها در یک شبکه از توپولوژی های متفاوتی استفاده می گردد . توپولوژی انتخابی به ویژگی های  شبکه و خواسته های موجود بستگی خواهد داشت . در این رابطه گزینه های متفاوتی وجود دارد که در ادامه به بررسی برخی از نمونه های متداول در این زمینه خواهیم پرداخت.
(برای آشنائی با فایروال ها و برخی از ویژگی های ارائه شده توسط آنان مطالعه مطلب 

سناریوی اول : یک فایروال Dual-Homed
در این توپولوژی که یکی از ساده ترین و در عین حال متداولترین روش استفاده از یک فایروال است ، یک فایروال مستقیما" و از طریق یک خط Dial-up ، خطوط ISDN و یا مودم های کابلی به اینترنت متصل می گردد. در توپولوژی فوق امکان استفاده از DMZ وجود نخواهد داشت .

برخی از ویژگی های این توپولوژی  عبارت از :

  • فایروال مسئولیت بررسی بسته های اطلاعاتی ارسالی با توجه به قوانین فیلترینگ تعریف شده بین شبکه داحلی و اینترنت و برعکس را برعهده دارد.

  • فایروال از آدرس IP خود برای ارسال بسته های اطلاعاتی بر روی اینترنت استفاده می نماید .

  • دارای یک پیکربندی ساده بوده و در مواردی که صرفا" دارای یک آدرس IP معتبر ( Valid ) می باشیم ، کارساز خواهند بود .

  • برای اتصال فایروال به اینترنت می توان از یک خط Dial-up معمولی ، یک اتصال ISDN و  مودم های کابلی  استفاده نمود .

سناریوی دوم : یک شبکه Two-Legged به همراه قابلیت استفاده از یک ناحیه DMZ
در این توپولوژی که نسبت به مدل قبلی دارای ویژگی های پیشرفته تری است ، روتر متصل شده به اینترنت به هاب و یا سوئیچ موجود در شبکه داخلی متصل می گردد .

برخی از ویژگی های این توپولوژی عبارت از  :

  • ماشین هائی که می بایست امکان دستیابی مستقیم به اینترنت را داشته باشند ( توسط فایروال فیلتر نخواهند شد ) ، به هاب و یا سوئیچ خارجی  متصل می گردند .

  • فایروال دارای دو کارت شبکه است که یکی به هاب و یا سوئیچ خارجی و دیگری به هاب و یا سوئیچ داخلی متصل می گردد. ( تسهیل در امر پیکربندی فایروال )

  • ماشین هائی که می بایست توسط فایروال حفاظت گردند به هاب و یا سوئیچ داخلی متصل می گردند .

  • به منظور افزایش کارآئی و امنیت شبکه ، می توان  از سوئیچ در مقابل هاب استفاده نمود .

  • در توپولوژی فوق امکان استفاده از سرویس دهندگانی نظیر وب و یا پست الکترونیکی که می بایست قابلیت دستیابی همگانی و عمومی  به آنان وجود داشته باشد از طریق ناحیه DMZ  فراهم می گردد .

  • در صورتی که امکان کنترل و مدیریت روتر وجود داشته باشد  ، می توان مجموعه ای دیگر از قابلیت های فیلترینگ بسته های اطلاعاتی را نیز به خدمت گرفت . با استفاده از پتانسیل های فوق می توان یک سطح حفاظتی محدود دیگر متمایز از امکانات ارائه شده توسط فایروال ها را نیز پیاده سازی نمود .

  • در صورتی که امکان کنترل و مدیریت روتر وجود نداشته باشد ، ناحیه DMZ بطور کامل در معرض استفاده عموم کاربران اینترنت قرار خواهد داشت . در چنین مواردی لازم است با استفاده از ویژگی ها و پتانسیل های ارائه شده توسط سیستم عامل نصب شده بر روی هر یک از کامپیوترهای موجود در ناحیه DMZ ، یک سطح مناسب امنیتی را برای هر یک از آنان تعریف نمود .

  • پیکربندی مناسب ناحیه DMZ به دو عامل متفاوت بستگی خواهد داشت : وجود یک روتر خارجی و داشتن چندین آدرس IP 

  • در صورتی که امکان ارتباط با اینترنت از طریق یک اتصال PPP ( مودم Dial-up ) فراهم شده است و یا امکان کنترل روتر وجود ندارد و یا صرفا" دارای یک آدرس IP می باشیم ، می بایست از یک راهکار دیگر در این رابطه استفاده نمود . در این رابطه می توان از دو راه حل متفاوت با توجه به شرایط موجود  استفاده نمود :

راه حل اول ، ایجاد و پیکربندی یک فایروال دیگر در شبکه است . راه حل فوق در مواردی که از طریق PPP به شبکه متصل می باشیم ، مفید خواهد بود . در توپولوژی فوق ، یکی از ماشین ها به عنوان یک فایروال خارجی ایفای وظیفه می نماید ( فایروال شماره یک ) . ماشین فوق مسئولیت ایجاد اتصال PPP و کنترل دستیابی به ناحیه DMZ را بر عهده خواهد داشت و فایروال شماره دو ،  مسئولیت حفاظت از شبکه داخلی را برعهده دارد . فایروال شماره یک از فایروال شماره دو  نیز  حفاظت می نماید.

راه حل دوم، ایجاد یک فایروال  Three Legged است که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد .

سناریوی سوم : فایروال Three-Legged
در این توپولوژی که نسبت به مدل های قبلی دارای ویژگی های پیشرفته تری است ، از یک کارت شبکه دیگر بر روی فایروال و برای ناحیه DMZ استفاده می گردد . پیکربندی فایروال بگونه ای خواهد بود که روتینگ بسته های اطلاعاتی بین اینترنت و ناحیه DMZ  با روشی متمایز و متفاوت از اینترنت و شبکه داخلی ،  انجام خواهد شد .

برخی از ویژگی های این توپولوژی عبارت از :

  • امکان داشتن یک ناحیه DMZ وجود خواهد داشت .

  • برای سرویس دهندگان موجود در ناحیه DMZ می توان از آدرس های IP غیرمعتبر استفاده نمود .

  • کاربرانی که از اتصالات ایستای PPP استفاده می نمایند نیز می توانند به  ناحیه DMZ دستیابی داشته و از خدمات سرویس دهندگان متفاوت موجود در این ناحیه استفاده نمایند .

  • یک راه حل مقرون به صرفه برای سازمان ها و ادارات کوچک است .

  • برای دستیابی به ناحیه DMZ و شبکه داخلی می بایست مجموعه قوانین خاصی تعریف گردد و همین موضوع ، پیاده سازی  و پیکربندی مناسب این توپولوژی را اندازه ای پیجیده تر می نماید .

  • در صورتی که امکان کنترل روتر متصل به اینترنت وجود نداشته باشد ، می توان کنترل ترافیک ناحیه DMZ  را با استفاده از امکانات ارائه شده توسط فایروال شماره یک انجام داد .

  • در صورت امکان سعی گردد که  دستیابی به ناحیه DMZ محدود شود .



نویسنده » مجیدحاجیانی » ساعت 3:38 عصر روز دوشنبه 87 خرداد 13