سلام، ما در نظر داریم آموزشی را برای آن دسته از افرادی که به شبکه‌های کامپیوتری علاقه‌مند هستند، به صورت پایه قرار بدیم. خیلی از دوستان که مطالب این آموزش را ببینند، ممکن هست براشون تعجب برانگیز باشه که چرا مفاهیم اولیه شبکه را قرار می‌دهیم، اما، ما این را در نظر گرفتیم که بسیاری از دوستان هم هستند که آشنایی با شبکه نداشته و دوست دارند اون را از ابتدا یاد بگیرند. پس اگر شما هم می‌خواهید از ابتدا با دنیای شبکه آشنا بشید با ما همراه باشید، و اگر هم سوالی براتون در رابطه با شبکه پیش آمد می‌توانید آن را در قسمت دیدگاه ها مطرح کنید. درحال حاضر آموزش دارای بخش است. اما در صورت نیاز بخش های دیگری نیز افزوده خواهد شد. مواردی که در این آموزش گفته خواهد شد عبارت‌انداز: در دهه‌ی میلادی آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته ( ARPA ) ، بودجه‌ای را به منظور طراحی شبکه‌ی آژانس تحقیقانی پیشرفته ( ARPANET ) برای وزارت دفاع ایالات متحده‌ی آمریکا اختصاص داد. این اولین شبکه‌ی رایانه‌ای در جهان بود. در ابتدا شبکه‌ها به شکل سازمانی و اختصاصی بود و بعد از گذشت زمان و با افزایش درخواست، در دسترس عام قرار گرفتند. مجموعه‌ای از سیستم‌های مستقل از هم که به وسیله‌ی یک رسانه‌ی انتقال با یکدیگر به تبادل داده‌می‌پردازند شبکه را تشکیل می‌دهند. در این‌جا منظور ما از سیستم‌های مستقل این است که هر سیستمی جدا از شبکه نیز به تنهایی کارایی دارد. در شبکه‌های کامپیوتری به هر کدام از سیستم‌ها Node هم گفته می‌شود. Node ها می‌توانند شامل کامپیوترهای شخصی، تلفن‌ها، پرینت سرورها و دیگر سخت‌افزارهای مرتبط با شبکه باشند. شبکه‌ها برای انتقال داده از رسانه‌های انتقال متفاوت، و از پروتکل‌های ارتباطی به منظور سازماندهی ترافیک شبکه، مقیاس‌بندی شبکه، وضعیت جغرافیایی شبکه و اهداف سازمانی استفاده می‌کنند. مهمترین دلایل استفاده از شبکه عبارت‌انداز: که منابع را درخواست‌می‌کند. منابع را در اختیار Client قرار‌می‌دهد. یا رسانه‌ی انتقال مشترک بین Client و Server . شبکه‌ها از جهات گوناگون به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌گردند که ما به معرفی آن ها و خصوصیات آن‌ها می‌پردازیم. شبکه‌های یا نظیر به نظیر: در این نوع از شبکه‌ها هر سیستم، همزمان هم Client است و هم Server ، یعنی هم داده‌ها را دریافت و هم ارسال می‌کند. این به چگونگی پیکربندی شبکه توسط شما بستگی دارد. این شبکه‌ها نیاز به مدیریت تمام‌وقت نداشته و تعداد سیستم‌ها یا کمتر می‌باشد. هزینه‌ی راه‌اندازی سیستم‌های Peer to Peer پایین بوده و ورود و خروج در آن‌ها به صورت محلی می‌باشد. این گونه از شبکه ها نیاز به Active Directory ندارند. نمونه‌ای ساده از این شبکه در تصویر زیر نمایان است. شبکه‌های : در این نوع از شبکه‌ها یک یا چند سیستم همیشه‌به عنوان Server عمل می‌کنند و بقیه‌ی سیستم‌ها همیشه Client هستند. این شبکه ها نیاز به مدیریت تمام وقت توسط Server دارند و تعداد سیستم‌ها در این نوع شبکه می‌تواند تا سیستم باشد. راه‌اندازی این نوع شبکه پرهزینه بوده و سیستم ورود و خروج به صورت غیر محلی است. این نوع از شبکه نیاز به Active Directory متمرکز دارد. سرویس Active Directory لیست همه‌ی منابع مانند پرینترها و کاربران را در خود جای می‌دهد. نمونه‌ای از شبکه‌ی Client / Server در تصویر زیر نمایان است. شبکه‌های یا پخشی: در این نوع از شبکه‌ها یک کانال ارتباطی فیزیکی بین تمامی کامپیوترها به اشتراک گذاشته می‌شود و همه‌ی ایستگاه‌ها به طور دایم به خط گوش می‌دهند. هر ایستگاهی که پیامی را ارسال کند، همه‌ی ایستگاه‌های دیگر از آن مطلع می‌شوند، اما آدرس گیرنده در جایی از پیام مشخص شده و فقط ایستگاهی آن را دریافت می‌کند که آدرسش با آدرس گیرنده‌ی پیام یکی باشد. مانند صدا زدن شخصی در میان جمعیت. شبکه‌های یا نقطه به نقطه: در شبکه‌های Pint to Point بین تک‌تک ایستگاه‌ها مسیر ارتباطی وجود دارد. این مسیر می‌تواند مستقیم یا غیر مستقیم باشد. یعنی لزوما سیستم توسط یک رسانه‌ی انتقال مستقل به هم وصل نیستند و در بین راه عناصر مسیریابی یا Routing وجود دارد. این نوع از شبکه برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای مانند تلفن‌های همراه و یا کامپیوترهای جیبی ( PDA ) که به آن دستیار دیجیتال شخصی نیز گفته می‌شود، استفاده می‌شود. ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی یا غیر سیمی باشد. از این نوع شبکه‌ها در ارتباطات زیر متر استفاده می‌شود. مانند Bluetooth در تلفن همراه. این نوع از شبکه ها در مقیاس جغرافیایی یک یا کیلومتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال برای برای متصل کردن سیستم‌های یک شرکت و به اشتراک گذاشتن منابع در آن‌ها استفاده می‌شود. ویژگی‌های اصلی شبکه LAN عبارت‌انداز: محدود بودن مقیاس شبکه، تکنولوژی انتقال معمولا تکنولوژی Ethernet با کابل‌کشی زوج به‌هم تابیده و یا تکنولوژی Wi - Fi است، سرعت انتقال اطلاعات در شبکه LAN بالا می‌باشد، تاخیر انتشار اطلاعات کم و بروز خطا در این شبکه کم می‌باشد. این نوع از شبکه ها محدوده‌ای بیشتر از شبکه‌های LAN ، مانند بلوک‌های شهری و یا چند شهرستان از جمله مناطق اطراف آن را پوشش‌دهی می‌کنند. این نوع از شبکه ها Municipal Area Network یا شبکه‌های شهری نیز نامیده می‌شوند. از تکنولوژی‌های بکار رفته در این شبکه می‌توان به حالت انتقال ناهمگام یا ATM ، رابط فیبر توزیع شده‌ی داده‌ها یا FDDI اشاره کرد. این تکنولوژی‌ها به شکل افزاینده‌ای توسط تکنولوژی اتصالات مبتنی بر Ethernet کنار گذاشته شده‌اند. اتصالات MAN در میان شبکه‌های محلی یا LAN ، به وسیله‌ی اتصالات بیسیم مایکروویو، امواج رادیویی یا انتقال لیزری مادون قرمز ایجاد می‌شوند. این نوع از شبکه‌ها مقیاس گسترده‌ای مانند کشور‌ها، قاره‌ها و یا حتی دنیا را در بر می‌گیرند. بهتر است اینگونه در نظر بگیریم که فناوری شبکه‌های WAN برای انقال داده‌ها در طول مسیرهای طولانی، و در میان شبکه‌های LAN یا MAN و دیگر نوع از معماری شبکه‌های محلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نهاد‌های تجاری، دولتی و آموزش و پرورش به منظور رساندن اطلاعات موردنیاز به کارکنان، دانش‌آموزان، مشتریان، خریداران و تامین‌کنندگان خود در نقاط مختلف جغرافیایی از شبکه‌های WAN یا گسترده استفاده می‌کنند. در اصل، این حالت ارتباط از راه دور، نهاد ها را قادر می‌سازد وظایف روزانه‌ی خود را بدون در نظر گرفتن محل آن به خوبی پیش ببرند. شبکه‌ی اینترنت ممکن است یک شبکه‌ی WAN در نظر گرفته شود. شبکه‌های کامپیوتری برای انتقال اطلاعات از دو نوع محیط انتقال استفاده می‌کنند که عبارت‌انداز: - محیط انتقال سیمی یا Cabling : انواع کابل ها در این نوع محیط انتقال موجود است که در بخش‌های بعدی به معرفی آن‌ها می‌پردازیم. - محیط انتقال بیسیم یا Wireless : این روش از هوا به عنوان محیط انتقال استفاده می‌کند که به طور کامل در بخش‌های آینده در مورد آن بحث خواهیم کرد. توپولوژی شبکه به ترتیب فیزیکی قرار گرفتن کامپیوتر‌ها، کابل‌ها، و دیگر تجهیزات موجود در شبکه گفته می‌شود. چندین توپولوژی شبکه مختلف وجود دارد و بعضی از شبکه‌ها ممکن است با استفاده از چند توپولوژی گوناگون ساخته شده باشند. ما در این بخش هم توپولوژی‌های قدیمی و هم توپولوژی‌های جدید و مدرن را به شما معرفی می‌کنیم. توپولوژی Bus از یک کابل به عنوان مسیراصلی برای متصل کردن تمام سیستم ها استفاده می‌کند و در هر لحظه فقط یک سیستم اجازه‌ی استفاده از خط و ارسال داده را دارد. در توپولوژی Bus ، زمانی که یک کامپیوتر سیگنالی را ارسال می‌کند، آن سیگنال تمامی طول مسیر را از سمت کامپیوتر ارسال کننده به هر دو جهت طی می‌کند. زمانی که سیگنال به انتهای کابل رسید، به طرف سیستمی که از آن آمده باز‌می‌گردد. این روند با نام Signal Bounce شناخته می‌شود. Signal Bounce یک مشکل است، به این دلیل که اگر سیگنال دیگری به صورت همزمان به مسیر کابل فرستاده شود، هر دو سیگنال با هم برخورد کرده و از بین می‌روند و باید دوباره ارسال شوند. به همین دلیل در انتهای هر کابل یک نابودگر یا Terminator وجود دارد. نابودگر طراحی شده تا زمانی که سیگنال به انتهای کابل می‌رسد آن را جذب کرده و از ایجاد Signal Bounce جلوگیری کند. اگر روند پایان‌دهی برای سیگنال وجود نداشت، تمام شبکه به دلیل Signal Bounce از کار می‌افتاد، این به معنی این است که حتی اگر شکافی در کابل وجود داشته باشد، شما یک پایان ناقص خواهید داشت و تمامی شبکه از کار خواهد افتاد. یکی از مزایای این توپولوژی کم‌هزینه بودن آن است. توپولوژی Bus از کابل کمتری نسبت به توپولوژی یا توپولوژی استفاده کرده و شما نیاز به خرید دستگاه‌های اضافی مانند Hub ندارید. یکی دیگر از مزایای این توپولوژی سادگی راه‌اندازی آن می‌باشد. مشکل اصلی این توپولوژی دشوار بودن خطایابی در آن است. زمانی که شبکه از کار می‌افتد، معمولا این به دلیل قطع شدن قسمتی از کابل می‌باشد و حل می‌شود. اما در شبکه‌های بزرگ حل کردن این مشکل دشوار می‌باشد. در توپولوژی Star تمامی کامپیوترها به وسیله‌ی یک دستگاه مرکزی به یکدیگر متصل شده‌اند. این دستگاه می‌تواند یک Hub یا یک Switch باشد، که در نشان داده شده است. هر ایستگاه کاری یا Node دارای کابلی است که از کارت شبکه به دستگاه Hub متصل شده است. یکی از مزایای عمده‌ی توپولوژی Star این است که اگر شکافی در یکی از کابل‌ها ایجاد شود، تنها، ایستگاهی که توسط آن کابل به Hub متصل است ازکار می‌افتد، نه کل شبکه، مانند توپولوژی Bus . توپولوژی‌های Star در محیط‌های شبکه‌های امروزی بسیار رایج هستند. یکی دیگر از مزایای توپولوژی Star مقیاس پذیری آن و سهولت در اضافه کردن سیستم‌های دیگر به شبکه می‌باشد. اگر شما نیاز به اضافه کردن یک Node دیگر به شبکه‌ای که دارای توپولوژی Star است را داشته باشید، شما به سادگی می‌توانید آن سیستم را به یک Port استفاده نشده از Hub متصل کنید. مزیت دیگر این واقعیت است که اگر مشکلی در یکی از کابل‌ها ایجاد شود، تاثیر آن تنها بر سیستمی است که توسط آن کابل متصل شده است. یک Hub را با چند Port خالی نشان می‌دهد. در طرف مقابل، اگر Hub دریک توپولوژی Star از کار بیافتد، کل شبکه از کار خواهد افتاد، پس ما هنوز دارای یک مشکل اصلی می‌باشیم. اما عیب‌یابی این مشکل بسیار آسان‌تر از یافتن یک کابل شکافته شده در توپولوژی Bus می‌باشد. یکی دیگر از معایب توپولوژی Star هزینه‌بر بودن آن است. برای اتصال هریک از Node ها به شبکه، شما نیاز دارید که از وجود Port خالی در Hub اطمینان حاصل کنید، و باید از داشتن یک کابل برای اتصال از Node به Hub مطمین باشید. امروزه، هزینه به طور فزاینده‌ای کمتر به عنوان یک نقطه ضعف به حساب می‌آید و دلیل این پایین بودن هزینه‌ی دستگاه‌هایی مثل Hub و Switch می‌باشد. امروزه توپولوژی Mesh در شبکه‌های کامپیوتری خیلی رایج نمی‌باشد، اما شما باید مفهوم آن را بدانید. در یک توپولوژی Mesh ، هر سیستم دارای اتصالی جداگانه به تمامی دیگر اجزای شبکه می‌باشد، مانند ( بزرگترین مزیت توپولوژی Mesh این است که Fault Tolerance می‌باشد، به این معنی که، اگر بخشی از کابل دچار نقص شود، شبکه می‌تواند مسیر دیگری را جایگزین مسیر دارای نقص کند، به این دلیل که مسیرهای چندگانه‌ای برای ارسال داده‌ها از یک سیستم به دیگری وجود دارد. این Fault Tolerance یا تحمل خطا به این معنی است که از کارافتادن شبکه به دلیل خطای در کابل تقریبا غیر ممکن است. یکی از معایب توپولوژی Mesh بالا بودن هزینه‌ی کابل‌کشی‌های اضافی و رابط‌های شبکه برای ایجاد مسیرهای چندگانه بین هر سیستم می‌باشد. اداره کردن و مدیریت توپولوژی Mesh به دلیل تعداد بیشمار اتصالات بسیار سخت می‌باشد. در یک توپولوژی Ring ، تمامی کامپیوترها به وسیله‌ی یک کابل که به صورت حلقه‌ای یا دایره‌ای می‌باشد به یکدیگر متصل هستند. مانند توپولوژی Ring یک دایره است که شروع و پایانی ندارد. به دلیل وجود نداشتن انتها در توپولوژی Ring ، استفاده از Terminator ها در این توپولوژی ضروری نیست. سیگنال ها در مسیری حلقه‌ای و در یک جهت تا زمانی که از کامپیوتری گذشته و به دیگری برسند حرکت می‌کنند، و هر کامپیوتر سیگنال را بازسازی می‌کند، به طوری که سیگنال امکان طی کردن مسیر مورد نیاز را داشته باشد. در این توپولوژی مجوز ارسال داده می‌باشد. هر سیستمی که Token را در دست داشته باشد می‌تواند داده را ارسال کند، و بعد از ارسال، Token را به سیستم بعدی تحویل می‌دهد. در این توپولوژی تنها یک سیستم می‌تواند داده را ارسال کند. یکی از مزیت‌های توپولوژی Ring آن است که هدررفتن سیگنال در این توپولوژی به دلیل اینکه هر Node مسیول بازسازی و تقویت سیگنال می‌باشد، بسیار پایین است. در توپولوژی‌های دیگر، هنگامی که سیگنال در مسیر سیم حرکت می‌کند، به علت عوامل خارجی ضعیف و ضعیف‌تر شده و در نهایت، اگر سیستم مقصد بسیار دور باشد سیگنال غیر قابل خواندن و استفاده می‌شود. در توپولوژی Ring به دلیل اینکه هر سیستم، سیگنال را بازسازی می‌کند، زمانی که سیگنال به مقصد می‌رسد قوی‌تر بوده و به ندرت نیاز به ارسال مجدد خواهد داشت. بزرگترین مشکل توپولوژی‌های Ring این است که اگر یکی از کامپیوترها در شبکه از کار بیافتد یا اتصال کابل دچار مشکل شود، تمامی شبکه از کار خواهد افتاد. اما با فناوری جدید، همیشه این یک مشکل نیست. امروزه مفهوم توپولوژی Ring این است که، با قطع شدن اتصال یک سیستم حلقه از بین نخواهد رفت و تنها آن سیستم از حلقه خارج می‌شود و شبکه به کار خود ادامه می‌دهد. یافتن مشکل در برخی از پیکربندی‌های توپولوژی Ring دشوار می‌باشد. (با فناوری‌های جدیدتر، یک ایستگاه کاری یا Server در صورتی که متوجه خطایی در حلقه شوند، یک هشدار را ارسال خواهد کرد) یکی دیگر از معایب توپولوژی Ring این است که اگر شما در شبکه کابلی را تعویض کرده یا یکی از سیستم ها را جابه‌جا کنید، قطعی مختصر در شبکه می‌تواند باعث وقفه یا از کار افتادن کل شبکه شود. باید توجه داشته باشید که پیاده‌سازی ترکیبی از توپولوژی ها برای ایجاد کردن توپولوژی ترکیبی در شبکه‌ها بسیار رایج است. به عنوان مثال، یک توپولوژی ترکیبی بسیار رایج، توپولوژی Star - Bus می‌باشد، که در آن تعدادی از توپولوژی‌های Star به وسیله‌ی یک توپولوژی مرکزی Bus به یکدیگر متصل شده‌اند. مانند ( این توپولوژی بسیار رایج می‌باشد و دلیل آن هم این است که توپولوژی Bus ، می‌تواند Hub هایی را که در فواصل دور از هم گسترش یافته اند به یکدیگر متصل کند. یکی دیگر از توپولوژی‌های‌ترکیبی رایج، توپولوژی Star - Ring است. دلیل رایج بودن توپولوژی Star - Ring این است که شبیه به توپولوژی Star است اما مانند یک توپولوژی Ring (حلقه) عمل می‌کند. برای مثال، معماری شبکه‌ای وجود دارد که با عنوان Token Ring شناخته‌می‌شود و آن از نوعی دستگاه Hub مرکزی استفاده می‌کند، اما سیم کشی‌های داخلی آن یک حلقه را ایجاد می‌کند. از لحاظ فیزیکی مانند یک توپولوژی Star به نظر می‌رسد، اما منطقا مانند یک توپولوژی Ring عمل می‌کند. یک توپولوژی بیسیم، توپولوژی است که در آن تنها چند کابل برای اتصال سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. شبکه از فرستنده‌هایی ساخته شده که بسته‌های داده را به وسیله‌ی فرکانس‌های رادیویی پخش می‌کنند. این شبکه شامل فرستنده‌های ویژه‌ای که یا نامیده می‌شوند، می‌باشد، که یک حوزه‌ی رادیویی را به شکل حباب‌هایی در اطراف فرستنده گسترش می‌دهند. این حباب می‌تواند به اتاق‌های متعدد و احتمالا طبقات دیگر در یک ساختمان گسترش پیدا کند. کامپیوترهای شخصی و دستگاه‌های شبکه دارای یک فرستنده‌و گیرنده مختص به خود می‌باشند که آن‌ها را قادر به دریافت امواج پخش شده و انتقال داده‌های درخواستی به نقطه‌ی دسترسی می‌سازد. Access Point (نقطه‌ی دسترسی) توسط یک کابل به شبکه‌ی فیزیکی متصل شده است، که به آن و هر کاربر شبکه‌ی بیسیم اجازه می‌دهد با سیستم‌ها در شبکه‌ی سیمی ارتباط برقرار کنند. یک توپولوژی شبکه‌ی بیسیم در نشان داده شده است. توجه داشته باشید که در ، سلول‌های بیسیم یا Access Point ها، به وسیله‌ی یک Hub یا Switch که به بقیه‌ی نقاط شبکه‌ی سیمی متصل هست، به شبکه متصل شده‌اند. همچنین توجه داشته باشید که Client‌ها دارای کابلی که آن‌ها را به شبکه متصل کرده باشد، نیستند. این‌ها Client (کاربر) های بیسیم می‌باشند، و آن‌ها از طریق سلول بیسیم ( Access Point ) به شبکه دسترسی خواهند داشت. یکی دیگر از گزینه‌های شبکه‌ی بیسیم استفاده از آنتن‌های رادیویی برروی ساختمان‌ها یا در نزدیکی آن‌هاست، که یک Access Point را قادر می‌سازد تا ساختمان و مناطق اطراف را پوشش دهد. این روش بهترین راه برای چیدمان نوع‌دانشگاهی، جایی که ساختمان‌های زیادی نیاز به گنجانده شدن در Access Point ، در یک منطقه‌ی جغرافیایی نزدیک به هم دارند، می‌باشد. توجه داشته باشید که این چیدمان به سادگی شما را قادر به اتصال ساختمان‌ها به وسیله‌ی یک Backbone و کابل‌های فیزیکی نخواهد کرد و بنابراین هر ساختمان نیاز به Access Point های مورد نیاز برای تمامی کامپیوترها و دستگاه‌هایش خواهد داشت. مزیت خوب یک توپولوژی بیسیم عدم کابل کشی می‌باشد و از معایب آن می‌توان به تداخل سیگنال، انسداد، و رهگیری آن اشاره کرد. دوستان به پایان بخش اول رسیدیم.