آموزش NETWORK PLUS

[Azad/]

درس چهارم - تکنولوژی دی اس ال


DSL - Digital Subscriber Line در لغت به معنی مشترک خط دیجیتال است که شرکت های ارایه دهنده خط تلفن (مخابرات) این سرویس را به شما ارایه می دهد . این سرویس اینترنت پر سرعت را با استفاده از خطوط معمولی مسی تلفن برای شما فراهم می کند .

این سرویس انواع مختلفی دارد :



ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line

که به معنی مشترک خطوط نامتقارن دیجیتال است . این سرویس به شما اجازه می دهد تا از طریق خط تلفن خود به صورت همزمان مکالمه تلفنی داشته باشید (POTS) و اطلاعات را انتقال دهید . ساختار ADSL طور طراحی شده است که سرعت دانلود اطلاعات توسط شما بسیار بالاتر از سرعت آپلود اطلاعات است .




SDSL - Symmetric Digital Subscriber Line

که به معنی مشترک خطوط متقارن دیجیتال است . در این سرویس شما نمی توانید به صورت همزمان از مکالمه تلفن و انتقال داده بهره مند شوید و برای این منظور بایستی یک خط جداگانه فراهم کنید به همین دلیل امروزه رایج نیست .





VDSL - Very High Speed Digital Subscriber Line

به معنی مشترک خطوط دیجیتال بسیار سریع می باشد . یک تکنولوژی جدید است که هنوز خیلی رایج نشده است و به شما اجازه می دهد از نهایت پهنای باند موجود در خط تلفن خود بهره مند شوید (سرعتی بالغ بر 13-55 مگابیت بر ثانیه)


حال که با این تکنولوژی ها آشنا شدید در باره نحوه برقراری و ارتباط شما با اینترنت صحبت می کنیم . برای برقراری ارتباط شما یکی از متدهای زیر را می توانید استفاده کنید :


Cable Modem - استفاده از مودم که به شما اجازه استفاده از اینترنت بر روی خطوط تلفن را می دهد

Satellite - استفاده از ماهواره برای برقراری ارتباط با اینترنت پر سرعت

Wireless – استفاده از امواج وایرلس (بی سیم) برای برقراری با اینترنت که در کاربران موبایل رایج است


تمامی مطالبی که در این بخش در مورد تکنولوژی های WAN ذکر شد تنها یک Overview و مرور کلی بود تا شما یک شناخت کلی از انواع و ویژگی های آنها به دست آورید زیرا هر کدام از این تکنولوژی هایی که ذکر کردیم ساعت ها جای بحث دارند و در حوصله این دوره نمی گنجد . همچنین شما نیاز به دانستن اطلاعات جزیی در این موارد نخواهید داشت .

.

[Azad/]

درس پنجم - وی پی ان چیست ؟


وی پی ان را می توان یکی دیگر از توپولوژی های منطقی نامید . VPN مخفف Virtual Private Network می باشد که در لغت به معنی شبکه خصوصی مجازی می باشد . به این معنی که شخصی که از شبکه محلی دور می باشد و به آن دسترسی فیزیکی ندارد , به صورت مجازی عضوی از این شبکه خصوصی می شود .



این تعریف کمی گیج کننده است . با یک مثال توضیح می دهیم . فرض کنید که شما کارمند یک شرکت می باشید و وظیفه ثبت اطلاعات مالی را در شرکت بر عهده دارید . امروز روز جمعه است و شما به سفر رفته اید . در همین حال یک مشکل مالی بوجود می آید که فقط به دست شما قابل حل است و رئیس از شما تقاضای کمک می کند . اکنون شما در سفر هستید . چاره چیست ؟


در صورتی که مدیر آی تی شرکت یک کانکشن وی پی ان ایجاد کند ,شما در حین سفر در صورت دسترسی به شبکه اینترنت می توانید به کانکشن وی پی ان متصل شوید و وظیفه مالی خود را در شرکت انجام دهید . در حقیقت وی ان باعث می شود شما به صورت مجازی عضوی از شبکه محلی (LAN) شرکت شوید . حتما با خود می گویید وقتی که اینترنت هست دیگر چه نیازی به اتصال از طریق وی پی ان وجود دارد ؟


به دلیل مسائل امنیتی . وی پی ان با ایجاد یک پروتکل تونلینگ یک ارتباط امن بین مبدا و مقصد را ایجاد می کند. این تونلینگ به معنی یک تونل فیزیکی نمی باشد بلکه به معنی رمزنگاری داده ها با الگوریتم خاص می باشد . درباره انواع تونلینگ در مباحث بعدی به طور مفصل توضیح خواهیم داد .

.

[Azad/]

.


فصل چهارم :


درس اول : شباهت ساختار پست با مدل OSI |

درس دوم : مدل OSI |

درس سوم : لایه های مدل OSI |

درس چهارم : جریان داده در مدل OSI |

[Azad/]

درس اول - شباهت ساختار پست با مدل OSI


قبل از اینکه درباره مدل OSI صحبت کنیم و توضیح دهیم که حقیقتا مدل OSI چیست بایستی کمی بیشتر درباره تعریف پروتکل صحبت کنیم .



اگر به یاد داشته باشید در مباحث قبلی توضیح دادیم که پروتکل مجموعه ای است از قوانین و رویه ها که برای برقراری ارتباط به آن نیاز داریم . برای این که این مفهوم را برای شما روشن کنیم به توضیح یک پروتکل خارج از دنیای شبکه می پردازیم .


فرض کنید که می خواهید نامه ای را برای دوست خود در شهر دیگری ارسال کنید . چه کارهایی انجام خواهید داد. در ابتدا نامه را نوشته و در پاکت نامه قرار می دهید . سپس شرکتی را برای ارسال نامه به مقصد انتخاب می کنید . در اینجا اداره پست را انتخاب می کنیم . اداره پست برای اینکه نامه شما از مقصد به مبدا به صورت مطمئن ارسال گردد , یکسری قوانین و رویه ها (پروتکل ها) را تعریف می کند . پس دراینجا اداره پست را مجموعه پروتکل ها (Protocol Stack) و هریک از قوانین آن را زیر پروتکل (Sub Protocol) در نظر می گیریم . حالا این زیر پروتکل ها چیست ؟ مثلا نوشتن آدرس مبدا و مقصد براساس فرمت خاصی بر روی پاکت نامه در مکان مشخصی . نوشتن کد پستی مبدا و مقصد بر روی پاکت نامه در محل مشخصی . انداختن پاکت نامه در صندوق پست .


حال فرض کنید که آدرس مقصد را وارد نکنید . یا اینکه به جای انداختن پاکت نامه در داخل صندوق پست آن را در داخل صندوق صدقات قرار دهید . چه اتفاقی رخ می دهد . واضح است نامه شما به مقصد نمی رسد .

دقیقا چنین پروسه ای در داخل شبکه برای ارتباط کامپیوتر ها با یکدیگر وجود دارد . کامپیوتر ها در شبکه برای برقراری ارتباط با یکدیگر بایستی یکسری قوانین و رویه های یکسان (پروتکل های مشخص) را قبول نمایند

حال تمامی این مطالب چه ربطی به مدل OSI داشت ؟

در این مثال توضیح دادیم که برای ارسال نامه به مقصد بایستی رویه های زیر انجام گیرند

بسته بندی , آدرس دهی , پرداخت هزینه , قرار دادن در میسر شبکه پست .
مدل OSI پروتکلی است که در شبکه کاربرد دارد و پروسه ای مشابه آنچه بیان کردیم را دنبال می کند




.

[Azad/]

درس دوم - مدل OSI




در سال 1970 سازمان بین المللی استاندارد (ISO (International Standards Organization مدل OSI را به عنوان مدل مرجع برای تعریف استاندارد های اصلی برای ایجاد ارتباط در شبکه به وجود آورد . در بخش هایلایت شده بیشتر دقت کنید . ** تعریف استانداردهای اصلی برای ایجاد ارتباط در شبکه **. در حقیقت OSI یکسری قوانین وضع می کند که همه کامپیوتر ها در شبکه بایستی از آن استفاده کنند . همه آنها بایستی داده ها را بسته بندی کنند , آدرس دهی کنند , و در مسیر شبکه قرار دهند .


اکنون که یک دید کلی از این مدل پیدا کردید , بیایید کمی عمیق تر به آن نگاه کنیم . اولین چیزی که بایستی درباره این مدل بدانید این است که این مدل از 7 لایه تشکیل شده است و حقیقتا اولین چیزی که شما بایستی درباره این مدل بدانید این است که این اسامی و مفهوم این هفت لایه را فرا بگیرید .

Application

Presentation

Session
Transport
Network

Data Link

Physical

قبل از شروع به توضیح این هفت لایه خوب است بدانید که مدل OSI در یک کورس آموزشی چند صفحه ای نمی گنجد و می توان درباره آن چندین کتاب نوشت ولی آنچه که در اینجا بیان می کنیم آن چیزی است که شما برای کورس Network + به آن نیاز دارید و دانستن این مفاهیم باعث درک درست شما از مطالبی می شود که در ادامه آموزش بیان خواهیم کرد .


این لایه ها از پایین به بالا شماره گذاری می شوند یعنی لایه Physical اولین لایه , لایه Data Link دومین لایه و تا لایه Application که هفتمین لایه است و دلیل این نحوه شماره گذاری سیر تکمیلی این لایه ها می باشد . زمانی که کامپیوتر ها بدون آی پی به انتقال داده می پرداختند لایه Network نیز وجود نداشت . با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی این لایه ها کامل گردیدند .


برای بسیاری از افراد دشوار است که تصور کنند که این هفت لایه کجا قرار دارند ؟ زیرا این لایه ها قابل لمس نیستند و به صورت شی فیزیکی وجود ندارند و مثلا نمی توان کنترل پانل را باز نمود و این هفت لایه را مشاهده کرد . با این وجود , این لایه ها به صورت حقیقی وجود دارند ولی در هیچ کجا قابل مشاهده نیستند . در حقیقت این لایه ها پروسه ای هستند که یک داده بوجود می آید در مسیر شبکه سازماندهی می شود و به مقصد می رسد

[Azad/]

درس سوم - لایه های مدل OSI




اکنون به شرح هفت لایه شبکه می پردازیم


ابتدا به توضیح لایه Application می پردازیم و دلیل این که از لایه هفتم شروع می کنیم این است که اولین پروسه از سازماندهی داده در این لایه صورت می پذیرد تا به لایه های پایین تر برسد . لایه Application Network API در حقیقت لایه رابط برنامه نویسی بین کامپیوتر و شبکه می باشد . برنامه های کامپیوتر از طریق این رابط با شبکه ارتباط برقرار می کنند .


لایه ششم Presentation می باشد که وظیفه فرمت دهی داده را بر عهده دارد (Formatting Data)


لایه پنجم Session می باشد که وظیفه آن همگام سازی و همزمان سازی ارتباط بین دو کامپیوتر مبدا و مقصد می باشد و بررسی می کند که دو کامپیوتر هماهنگ هستند و هیچ داده ای از بین نمی رود . (Synchronization)


لایه چهارم Transport است . وقتی می خواهیم یک داده را در شبکه ارسال کنیم نمی توانیم تمام بیت های اطلاعاتی را به یک باره و یکجا ارسال کنیم . در نتیجه بایستی آنرا به Packet هایی تبدیل کنیم . وظیفه لایه Transport یا انتقال همین تبدیل داده به بسته های کوچک است . (Packets)


لایه سوم Network . به یاد دارید که گفتیم برای این که یک بسته به مقصد برسد , بایستی آدرس مبدا و مقصد بر روی آن قرار داشته باشد . در اینجا نیز وظیفه لایه Network آدرس دهی و مسیریابی بسته است . آدرس دهی در کامپیوتر توسط IP Address صورت می پذیرد که در مباحث بعدی درباره آن به صورت کامل شرح می دهیم . (Addressing / Routing)


لایه دوم Data Link که وظیفه آن Data Frames یا بسته بندی داده را برعهده دارد در این لایه همچنین برچسب مک آدرس به بسته اضافه می شود . (Data Frames)

لایه آخر یا بهتر است بگوییم لایه شماره یک لایه Physical یا فیزیکی شبکه است و حالتی را که کامپیوتر به شبکه متصل شده است را نشان می دهد . (Hardware)

.

[Azad/]

درس چهارم - جریان داده در مدل OSI

حال که مفهوم و وظیفه هرکدام از این لایه ها را درک نمودید . با توجه به شکل زیر مسیر حرکت یک داده از کامپیوتر فرستنده داده (Sending Computer) به کامپیوتر گیرنده داده (Receiving Computer) را ببینید

همانطور که در شکل می بینید کامپیوتر فرستند در سمت چپ شروع به ارسال داده می کند .

در لایه Application برنامه با شبکه ارتباط برقرار می کند
در لایه Presentation داده فرمت دهی می شود
در لایه Session داده ها همزمان سازی و همگام سازی می شوند
در لایه Transport داده ها به بسته ها کوچک تر تقسیم می شوند
در لایه Network مسیر یابی و آدرس دهی (Ip Addressing) صورت می گیرد
در لایه Data Link داده ها در چارچوب و به اصطلاح پاکت نامه قرار داده می شوند و مک به آن اضافه می گردد
در لایه Physical پاکت نامه از طریق کارت شبکه و مسیر کابل به لایه Physical کامپیوتر مقصد می رسد .

در طول مسیری که ذکر کردیم داده خام ما در لایه Application به یک داده بسته بندی شده در لایه Physical تبدیل شد و در هر لایه یکسری اطلاعات به آن اضافه شد . اکنون در کامپیوتر مقصد هرکدام از این اطلاعات چک می شود و بسته اطلاعاتی ما دوباره به داده خام تبدیل می گردد .

بعد از عبور بسته از لایه فیزیکی مقصد به لایه Data Link می رسد

در لایه Data Link بسته اطلاعاتی باز می شود مک آدرس چک می شود و در صورت صحت آن به لایه بعدی منتقل می گردد
در لایه Network آدرس مبدا و مقصد چک می شود و در صورت صحت اطلاعات به لایه بالاتر منتقل می گردد
در لایه Transport داده ای که به بسته های کوچک تبدیل شده بود یکی شده

در لایه Session بار دیگر همزمان بودن بسته ها چک می شود

در لایه Formatting داده به فرمت و شکل اولیه بازگشته
و در نهایت از طریق رابط نرم افزاری یا لایه Application داده از مسیر شبکه با نرم افزار مورد نظر ارتباط برقرار می کند و یک داده خام مجددا به مقصد می رسد .


تنها مطلبی که بایستی در اینجا پرداخت این است که برخی از دیوایس های شبکه در لایه خاصی از مدل OSI فعالیت می کنند .

منظور از فعالیت یک دیوایس سخت افزاری در لایه خاصی از شبکه چیست ؟
منظور این است که هر دیوایس شبکه دانش محدودی دارد . با مثال بیان می کنم . Hub و Repeater که تنها مانند یک دریچه در انتقال داده کار می کنند, در لایه Physical شبکه کار
می کنند و درکی از لایه های بالاتر ندارند . یا دیوایسی همچون Switch در لایه Data Link فعالیت می کند و دانش به کار رفته در لایه Network را ندارد در حالی که دیوایس همچون Router دانش به کار رفته در لایه Network را دارند . جالب است بدانید که سوییچ های جدید دانش کار با آی پی آدرس را دارند و می توانند در لایه Network نیز کار کنند .

به یاد دارید که گفتیم برای این که دو کامپیوتر قادر به صحبت با یکدیگر باشند بایستی از پروتکل یکسانی استفاده کنند . حال در صورتی که این اتفاق صورت نپذیرد می توان با استفاده از Gateway یا همان مترجم پروتکل ها این ارتباط را صورت داد . Gateway به دلیل ماهیت نرم افزاری در لایه Application فعالیت می کند

[Azad/]

فصل پنجم


درس اول : پروتکل TCPIP |

درس دوم : پروتکل های TCP/UDP |

درس سوم : پروتکل های لایه اینترنت |

درس چهارم : شیوه های ارتباطی در TCP/IP |

درس پنجم : آدرس آی پی |

درس ششم : شبکه خود را آیپی دهی کنید |

درس هفتم : کلاس های آیپی |

درس هشتم : آِیپی های Public یا Private |

درس نهم : آیپی دهی استاتیک یا دینامیک |

درس دهم : درس ریاضی |

درس یازدهم : دسیمال به باینری و باینری به دسیمال |

درس دوازدهم : کاربرد ریاضیات در آیپی |

درس سیزدهم : سابنیتینگ چیست ؟ |

درس چهاردهم : فرمول های سابنتینگ |

درس پانزدهم : مثال های از سابنتینگ |

درس شانزدهم : معایب و نواقص آیپی ورژن 4 |

درس هفدهم : راه حل های آیپی ورژن 6 |

درس هجدهم : انواع آیپی ورژن 6 |

[Azad/]

درس اول - پروتکل TCPIP



TCP/IP مخفف Transmission Control Protocol / Internet Protocol می باشد . معنی لغوی آن یعنی پروتکل کنترل انتقال / پروتکل اینترنت . TCP/IP پروتکل اولیه ارتباط اینترنت می باشد . پس دلیل اهمیت این پروتکل اینجا مشخص می شود . بدون TCP/IP اینترنت وجود ندارد .گر چه این پروتکل برای ارتباط اینترنت طراحی شده است ولی امروزه در اکثر شبکه های خصوصی نیز از TCP/IP به عنوان پروتکل اصلی استفاده می شود . مهندسی TCP/IP بر مبنای 4 لایه مدل DARPA بنا شده است . هر کدام از این 4 لایه مربوط به یکی از هفت لایه مدل OSI که در فصل قبل گفتیم می باشد و همچنین هر کدام از این 4 لایه پروتکل های جداگانه ای را دارند که همه این پروتکل ها با یکدیگر کار می کنند و دسته پروتکل های TCP/IP را بوجود می آورند .

به شکل بالا توجه کنید . همانگونه که می بینید در سمت چپ هفت لایه مدل OSI مشخص گردیده اند و در سمت چپ 4 لایه مدل TCP/IP . اگر به همپوشانی این دو مدل توجه کنید , خواهیم دید که لایه Application از مدل TCP/IP با سه لایه Application ,Presentation, Session از مدل OSI همپوشانی دارند . منظور از همپوشانی وظیفه و عملکرد مشابه لایه هاست . لایه Transport در هر دو مدل یکسان است ولی لایه Network در مدل OSI به نام Internet در مدل TCP/IP تغییر کرده است .


همچنین دو لایه Data Link و Physical در مدل OSI با نام لایه Network Access شناخته می شوند . بسیاری از افراد به دلیل تشابه نام به اشتباه لایه Network از مدل OSI را لایه همپوشان Network Access در نظر می گیرند در صورتی که لایه همپوشان Network لایه Internet می باشد پس در اسامی دقت کنید .


به شکل زیر دقت کنید . مشابه این شکل را در مدل OSI نیز داشتیم و این تصویر بیانگر نحوه انتقال داده از کامپیوتر فرستنده در سمت چپ از بالا به پایین و به کامپیوتر گیرنده در سمت راست می باشد .




.

.

[Azad/]

درس دوم - پروتکل های TCP / UDP




اکنون می خواهیم درباره پروتکل های مدل TCP/IP صحبت کنیم . همانگونه که در تصویر زیر نیز می بینید هر کدام از لایه های مدل TCP/IP یکسری پروتکل های منحصر به فرد را دارا هستند که نتیجه کار کردن این پروتکل ها با یکدیگر , عملکرد کامل TCP/IP را پدید می آورد .

ابتدا به شرح پروتکل های لایه انتقال ( Transport Layer Protocols) می پردازیم یعنی TCP و UDP


(TCP (Transmission Control Protocol

به معنی پروتکل کنترل انتقال می باشد و بخشی از نام مدل TCP/IP نیز از همین پروتکل گرفته شده است . این پروتکل معمولا هنگامی استفاده می شود که یک ارتباط یک به یک و مستقیم بین دو کامپیوتر را داریم و چونکه این ارتباط از نوع Connection Oriented می باشد , پس یک ارتباط مطمئن محسوب می شود .





Connection Oriented !!! به چه معنی است ؟

به این معنی است که قبل از اینکه داده بتواند منتقل شود , یک اتصال مطمئن بایستی برقرار گردد و این اتصال مطمئن از طریق متد Tree way Handshake یا دست دادن سه طرفه ایجاد می شود . رویه کار به شرح زیر است :

ابتدا کامپیوتر شماره 1 به کامپیوتر شماره 2 می گوید , سلام می خواهم باهات ارتباط برقرار کنم و این هم اطلاعات مورد نیاز برای برقرار ارتباط
کامپیوتر شماره 2 جواب می دهد : ممنون اطلاعات شما دریافت شد و این هم از اطلاعات من .
در نهایت کامپیوتر شماره 1 جواب می دهد : اکنون اطلاعات متقابل مورد نیاز برای برقراری ارتباط را داریم شروع به ارتباط کنیم .
و این گونه بود که این دو کامپیوتر با یکدیگر دوست شدند و شروع به برقراری یک اتصال از نوع Connection Oriented یا اتصال مطمئن نمودند .

TCPزمانی کاربرد دارد که ما می خواهیم یک ارتباط مطمئن را برقرار کنیم و از دریافت بسته ها در مقصد مطمئن شویم . در این نوع ارتباط در صورتی که بسته به هر دلیلی درست ارسال نشود , دوباره ارسال خواهد شد . اینگونه ارتباط مثلا در فرستادن ایمیل کاربرد دارد .




(UDP (User Datagram Protocol

این پروتکل درست برعکس TCP یک ارتباط Connectionless یعنی بدون نیاز به اتصال را بوجود می آورد و به همین دلیل ارتباط از این نوع مطمئن نیست ولی در خیلی موارد کاربرد فراوانی دارد زیرا برقراری یک اتصال مطمئن در همه جا ممکن نخواهد بود .

اگر بخواهیم مفهوم کلی این ارتباط را در یک جمله بیان کنیم باید بگوییم : من داده را برای شما ارسال و می کنم و امیدوارم که آن را دریافت کنید . به کلمه امیدوارم در جمله دقت کنید . به این معنی که اگر بسته را نگرفتید , آن را از دست داده اید و مهم نیست بسته بعدی را برای شما می فرستم .


مثال : حتما تا به حال تجربه Chat کردن در یک اتاق یاهو را داشته اید . اگر از اینترنت دایل آپ استفاده کرده باشید این موضوع به وضوح درک کرده اید . هنگامی که شخصی در اتاق چت شروع به گفتگو می کند , شما به سخنان او گوش می دهید . ناگهان سرعت اینترنت دایل آپ شما افت شدیدی می کند و دیگر صدای وی را نمی شنوید . بعد ار چند ثانیه مجددا صدای وی را خواهید شنید . به نظر شما این منطقی خواهد بود که ادامه صحبت های او را بشنوید و در یک گفتگوی آنلاین چند دقیقه از گفتگو عقب باشید ؟!!!! خیر منطقی نخواهد بود . آن قسمت از صحبت های دوستتان را که نشنیده اید را از دست داده اید مهم نیست . در عوض ادامه صحبت های وی رو به صورت زنده خواهید شنید .


یک مثال دیگر : هنگامی که شما به یک ایستگاه رادیویی آنلاین گوش می دهید , ایستگاه فرستنده نمی تواند منتظر تک تک میلیون ها کاربر بنشیند و در صورت عدم ارسال درست صدا آن را مجددا ارسال کند . او ارسال می کند و امیدوار خواهد بود که شما صدا را دریافت کنید .




.