مقاله در مورد چگونگی انتقال اطلاعات در یک شبکه

بخشی از مقاله

چگونگی انتقال اطلاعات در یک شبکه

اصطلاحات شبکه‌های کامپیوتری
• (DTE (Data Terminal Equipment : منبع و گیرنده
داده ها را در شبکه‌های رایانه‌ای DTE می‌گویند.
• (DCE (Data Communication Equipment : تجهیزاتی که مشخصات الکتریکی داده ها را با مشخصات کانال داده ها تطبیق می‌دهد مانند مودم .
• (B.W (Band width : پهنای باند یا محدوده‌ای که در آن امواج آنالوگ بدون هیچ افتی حرکت می‌کنند

• Noise : نویز یا پارازیت به امواج الکتریکی مزاحم می‌گویند که موجب اختلال در انتقال داده ها می‌شود .
• Bps : سرعت انتقال داده ها یا بیت در ثانیه.
• Network : شبکه .
• Share : به اشتراک گذاری داده ها و منابع سخت افزاری برای استفاده همه کامپیوتر های موجود در شبکه .
• Time Sharing : نوعی شبکه در قدیم که از یک Main Frame به عنوان سرور استفاده می‌کردند .
• (PAN (Personal area network : شبکه شخصی .
• (LAN (Local area network : شبکه محلی و کوچک .
• (MAN (Metropolition area network : شبکه شهری .
• (WAN (Wide area network : شبکه گسترده همانند اینترنت .
• Node : به هر کامپیوتر وصل به شبکه Node یا گره می‌گویند .
• Server : سرویس دهنده .

• Peer - to - Peer : شبکه‌های نظیر به نظیر که در آن هر کامپیوتری هم سرویس دهنده هست و هم سرویس گیرنده ) .
• Server – Based : شبکه‌های بر اساس سرویس دهنده که در آن ی

ک یا چند کامپیوتر فقط سرویس دهنده و بقیه کامپیوتر ها سرویس گیرنده هستند .
• Topology : توپولوژی به طرح فیزیکی شبکه و نحوه آرایش رایانه ها در کنار یکدیگر می‌گویند .
• BUS : توپولوژی خطی که در آن رایانه ها در یک خط به هم وصل می‌شوند. در این توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصل نیستند .
• Ring : توپولوژی حلقوی که بصورت یک دایره رایانه ها به هم وصلند و در ای

ن توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصلند .
• STAR : توپولوژی ستاره‌ای که در آن از یک هاب به عنوان قطعه مرکزی استفاده می‌شود. و رایانه ها به آن وصل می‌شوند .
• Collision : برخورد یا لرزش سیگنال ها .
• NIC : کارت شبکه .
• Coaxial : نوعی کابل که به کابل های هم محور معروف است و دو نوع دارد، و در برپایی شبکه ها به کار می‌رود. و دارای سرعت 10 مگابیت در ثانیه است .
• (TP ( Twisted Pair : کابل های زوج به هم تابیده هستند، و در برپایی شبکه ها به کار می‌رود. و حداکثر دارای سرعت 100 مگابیت در ثانیه است .
• Fiber Optic : کابل فیبر نوری که در برپایی شبکه ها به کار می‌رود و سرعت بسیار بالایی ( بیش از 1 گیگا بیت در ثانیه ) دارد.
• Thinnet : کابا کواکسیال ( هم محور ) نازک با پشتیبانی 185 متر بدون تقویت کننده .
• Thiknet : کابا کواکسیال ( هم محور ) ضخیم با پشتیبانی 500 متر بدون تقویت کننده .
• UTP ( Unshielded T.P. ) : نوعی کابل زوج به هم تابیده بدون حفاظ که شامل پنج رده می‌باشند .
• STP ( Shielded T.P. ) : نوعی کابل زوج به هم تابیده دارای حفاظ می‌باشد .
• Rack : در شبکه‌های T.P. بزرگ برای جلوگیری از اشغال فضای زیاد توسط کابل ها مورد استفاده قرار می‌گیرد .
• Patch panel : دستگاهی که بین هاب و کابل قرار می‌گیرد .
• RJ-45 : فیش های مربوط به کابل های T.P. هستند .

• IRQ : وقفه .
• Base I/O Port : آدرس پایه ورودی و خروجی .
• Base Memory : آدرس پایه حافظه .
• Boot ROM : قطعه‌ای برای بالا آوردن شبکه هایی که در آن هیچگونه دیسکی برای بالا آوردن نیست ( شبکه‌های Disk less ) .
Wireless: بی سیم .
• AP ( Access Point ) : دستگاهی که یک کامپیوتر بی سیم را به یک شبکه LAN وصل می‌کند .
• Cell : محدوده‌ای را که یک AP تحت پوشش دارد را سلول
( Cell ) می‌گویند .
• Protocol : پروتکلها، قوانین و روالهایی برای ارتباط هستند و یک شبکه برای برقراری ارتباط از این قوانین استفاده می‌کند .
• OSI : استاندارد OSI برای برقراری ارتباط دو رایانه، وظایف را به هفت قسمت تقسیم کرده و به 7 لایه OSI معروف شده‌اند و به ترتیب ( فیزیکی – پیوند داده ها – شبکه – انتقال – جلسه – نمایش و کاربردی) می‌باشند .
• CSMA/CD : نوعی روش دسترسی به خط با استفاده از روش گوش دادن به خط .
• Token Ring : روش عبور نشانه که در شبکه‌های حلقوی به کار می‌رود، از انواع روش دسترسی به خط است .
• MAU : وسیله‌ای مانند هاب، اما در شبکه‌های حلقوی به کار می‌رود .
• Novell Netware : نوعی سیستم عامل برای شبکه .
• Unix : نوعی سیستم عامل برای شبکه .
• Windows NT Server & Windows 2000 Advanced Server : نوعی سیستم عامل برای شبکه .
• Search Engine : موتور جستجو .
• معماری شبکه : به ترکیبی از استانداردها، پروتکل ها و توپولوژی ها معماری شبکه می‌گویند . زمانیکه کامپیوترهای شخصی اطلاعاتی را برای چاپگر و یا هر وسیله دیگری که به پورت موازی متصل است، ارسال می‌نمایند ، در هر لحظه هشت بیت ارسال خواهد شد. هشت بیت فوق بصورت موازی برای دستگاه ارسال خواهند شد. پورت موازی استاندارد، قادر به ارسال ۵۰ تا ۱۰۰ کیلوبایت در هر ثانیه است.
اصطلاحات شبکه‌های کامپیوتری
• (DTE (Data Terminal Equipment : منبع و گیرنده
داده ها را در شبکه‌های رایانه‌ای DTE می‌گویند.
• (DCE (Data Communication Equipment : تجهیزاتی که مشخصات الکتریکی داده ها را با مشخصات کانال داده ها تطبیق می‌دهد مانند مودم .
• (B.W (Band width : پهنای باند یا محدوده‌ای که در آن امواج آنالوگ بدون هیچ افتی

حرکت می‌کنند
• Noise : نویز یا پارازیت به امواج الکتریکی مزاحم می‌گویند که موجب اختلال در انتقال داده ها می‌شود .
• Bps : سرعت انتقال داده ها یا بیت در ثانیه.
• Network : شبکه .
• Share : به اشتراک گذاری داده ها و منابع سخت افزاری برای استفاده همه کامپیوتر های موجود در شبکه .
• Time Sharing : نوعی شبکه در قدیم که از یک Main Frame به عنوان سرور استفاده می‌کردند .
• (PAN (Personal area network : شبکه شخصی .
• (LAN (Local area network : شبکه محلی و کوچک .

• (MAN (Metropolition area network : شبکه شهری .
• (WAN (Wide area network : شبکه گسترده همانند اینترنت .
• Node : به هر کامپیوتر وصل به شبکه Node یا گره می‌گویند .
• Server : سرویس دهنده .

• Peer - to - Peer : شبکه‌های نظیر به نظیر که در آن هر کامپیوتری هم سرویس دهنده هست و هم سرویس گیرنده ) .
• Server – Based : شبکه‌های بر اساس سرویس دهنده که در آن یک یا چند کامپیوتر فقط سرویس دهنده و بقیه کامپیوتر ها سرویس گیرنده هستند .
• Topology : توپولوژی به طرح فیزیکی شبکه و نحوه آرایش رایانه ها در کنار یکدیگر می‌گویند .
• BUS : توپولوژی خطی که در آن رایانه ها در یک خط به هم وصل می‌شوند. در این توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصل نیستند.
• Ring : توپولوژی حلقوی که بصورت یک دایره رایانه ها به هم وصلند و در این توپولوژی رایانه اول و آخر به هم وصلند .
• STAR : توپولوژی ستاره‌ای که در آن از یک هاب به عنوان قطعه مرکزی استفاده می‌شود. و رایانه ها به آن وصل می‌شوند .
• Collision : برخورد یا لرزش سیگنال ها .
• NIC : کارت شبکه .

• Coaxial : نوعی کابل که به کابل های هم محور معروف است و دو نوع دارد، و در برپایی شبکه ها به کار می‌رود. و دارای سرعت 10 مگابیت در ثانیه است .
• (TP ( Twisted Pair : کابل های زوج به هم تابیده هستند، و در برپایی شبکه ها به کار می‌رود. و حداکثر دارای سرعت 100 مگابیت در ثانیه است .
• Fiber Optic : کابل فیبر نوری که در برپایی شبکه ها به کار می‌رود و سرعت بسیار بالایی ( بیش از 1 گیگا بیت در ثانیه ) دارد.
• Thinnet : کابا کواکسیال ( هم محور ) نازک با پشتیبانی 185 متر بدون تقویت کننده .
• Thiknet : کابا کواکسیال ( هم محور ) ضخیم با پشتیبانی 500 متر بدون تقویت کننده .
• UTP ( Unshielded T.P. ) : نوعی کابل زوج به هم تابیده بدون حفاظ که شامل پنج رده می‌باشند .

• STP ( Shielded T.P. ) : نوعی کابل زوج به هم تابیده دارای حفاظ می‌باشد .
• Rack : در شبکه‌های T.P. بزرگ برای جلوگیری از اشغال فضای زیاد توسط کابل ها مورد استفاده قرار می‌گیرد .
• Patch panel : دستگاهی که بین هاب و کابل قرار می‌گیرد .
• RJ-45 : فیش های مربوط به کابل های T.P. هستند .
• IRQ : وقفه .
• Base I/O Port : آدرس پایه ورودی و خروجی .
• Base Memory : آدرس پایه حافظه .
• Boot ROM : قطعه‌ای برای بالا آوردن شبکه هایی که در آن هیچگونه دیسکی برای بالا آوردن نیست ( شبکه‌های Disk less ) .
Wireless: بی سیم .
• WLAN ( Wireless LAN ) : شبکه هایی محلی بی سیم .
• AP ( Access Point ) : دستگاهی که یک کامپیوتر بی سیم را به یک شبکه LAN وصل می‌کند .
• Cell : محدوده‌ای را که یک AP تحت پوشش دارد را سلول
( Cell ) می‌گویند .
• Protocol : پروتکلها، قوانین و روالهایی برای ارتباط هستند و یک شبکه برای برقراری ارتباط از این قوانین استفاده می‌کند .
• OSI : استاندارد OSI برای برقراری ارتباط دو رایانه، وظایف را به هفت قسمت تقسیم کرده و به 7 لایه OSI معروف شده‌اند و به ترتیب ( فیزیکی – پیوند داده ها – شبکه – انتقال – جلسه – نمایش و کاربرد ) می‌باشند .
• CSMA/CD : نوعی روش دسترسی به خط با استفاده از روش گوش دادن به خط .
• Token Ring : روش عبور نشانه که در شبکه‌های حلقوی به کار می‌رود، از انواع روش دسترسی به خط است .
• MAU : وسیله‌ای مانند هاب، اما در شبکه‌های حلقوی به کار می‌رود .
• Novell Netware : نوعی سیستم عامل برای شبکه .
• Unix : نوعی سیستم عامل برای شبکه .

• Windows NT Server & Windows 2000 Advanced Server : نوعی سیستم عامل برای شبکه .
• Search Engine : موتور جستجو .
• معماری شبکه : به ترکیبی از استانداردها، پروتکل ها و توپولوژی ها معماری شبکه می‌گویند . زمانیکه کامپیوترهای شخصی اطلاعاتی را برای چاپگر و یا هر وسیله دیگری که به پورت موازی متصل است، ارسال می‌نمایند ، در هر لحظه هشت بیت ارسال خواهد شد. هشت بیت فوق بصورت موازی برای دستگاه ارسال خواهند شد. پورت موازی استاندارد، قادر به ارسال ۵۰ تا ۱۰۰ کیلوبایت در هر ثانیه است.

این توپولوژی توسط شرکت IBM اختراع شد و به‌ همین دلیل است که این توپولوژی به‌نام ring Token IBM نیز مشهور است. در این توپولوژی، کلیه‌ی کامپیوترها به گونه ای به یکدیگر متصل هستند که مجموعه‌ی آنها، یک حلقه را می سازد. کامپیوتر مبدا، اطلاعات را به کامپیوتری بعدی در حلقه ارسال نموده و آن کامپیوتر، آدرس اطلاعات رابرای خود کپی می کند، آنگاه اطلاعات را به کامپیوتر بعدی در حلقه منتقل خواهد کرد و به ‌همین ترتیب این روند ادامه پیدا می کند تا اطلاعات دوباره به کامپیوتر مبدا برسد. سپس کامپیوتر مبدا این اطلاعات را از روی حلقه حذف می کند.

نقاط ضعف این توپولوژی عبارت است از:
*اگر یک کامپیوتر از کار بیفتد ، کل شبکه متوقف می شود.
* به سخت افزار پیچیده نیاز دارد ( کارت شبکه آن گران قیمت است ).
* برای اضافه کردن یک ایستگاه به شبکه، باید کل شبکه را متوقف کرد.
نقاط قوت این توپولوژی نیز به شرح زیر می‌باشد:
* نصب شبکه با این توپولوژی ساده است.
* توسعه‌ی شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود.
* در این توپولوژی، از کابل فیبر نوری می‌توان استفاده کرد.

شبکه های کامپيوتری

يک شبکه شامل مجموعه ای از دستگاهها ( کامپيوتر ، چاپگر و ...) بوده که با استفاده از يک روش ارتباطی ( کابل ، امواج راديوئی ، ماهواره ) و به منظور اشتراک منابع فيزيکی ( چاپگر) و اشتراک منابع منطقی ( فايل ) به يکديگر متصل می گردند. شبکه ها می توانند با يکديگر نيز مرتبط شده و شامل زير شبکه هائی باشند.
تفسيم بندی شبکه ها
.شبکه های کامپيوتری را بر اساس مولفه های متفاوتی تقسيم بندی می نمايند. در ادامه به برخی از متداولترين تقسيم بندی های موجود اشاره می گردد .

تقسيم بندی بر اساس نوع وظايف
کامپيوترهای موجود در شبکه را با توجه به نوع وظايف مربوطه به دو گروه عمده : سرويس دهندگان (Servers) و يا سرويس گيرندگان (Clients) تقسيم می نمايند. کامپيوترهائی در شبکه که برای ساير کامپيوترها سرويس ها و خدماتی را ارائه می نمايند ، سرويس دهنده ناميده می گردند. کامپيوترهائی که از خدمات و سرويس های ارائه شده توسط سرويس دهندگان استفاده می کنند ، سرويس گيرنده ناميده می شوند . در شبکه های Client-Server ، يک کامپيوتر در شبکه نمی تواند هم به عنوان سرويس دهنده و هم به عنوان سرويس گيرنده ، ايفای وظيفه نمايد.

در شبکه های Peer-To-Peer ، يک کامپيوتر می تواند هم بصورت سرويس دهنده و هم بصورت سرويس گيرنده ايفای وظيفه نمايد.

يک شبکه LAN در ساده ترين حالت از اجزای زير تشکيل شده است :
• دو کامپيوتر شخصی . يک شبکه می تواند شامل چند صد کامپيوتر باشد. حداقل يکی از کامپيوترها می بايست به عنوان سرويس دهنده مشخص گردد. ( در صورتی که شبکه از نوع Client-Server باشد ). سرويس دهنده، کامپيوتری است که هسته اساسی سيستم عامل بر روی آن نصب خواهد شد.
• يک عدد کارت شبکه (NIC) برای هر دستگاه. کارت شبکه نظير کارت هائی است که برای مودم و صدا در کامپيوتر استفاده می گردد. کارت شبکه مسئول دريافت ، انتقال ، سازماندهی و ذخيره سازی موقت اطلاعات در طول شبکه است . به منظور انجام وظايف فوق کارت های شبکه دارای پردازنده ، حافظه و گذرگاه اختصاصی خود هستند.
تقسيم بندی بر اساس توپولوژی
الگوی هندسی استفاده شده جهت اتصال کامپيوترها ، توپولوژی ناميده می شود. توپولوژی انتخاب شده برای پياده سازی شبکه ها، عاملی مهم در جهت کشف و برطرف نمودن خطاء در شبکه خواهد بود. انتخاب يک توپولوژی خاص نمی تواند بدون ارتباط با محيط انتقال و روش های استفاده از خط مطرح گردد. نوع توپولوژی انتخابی جهت اتصال کامپيوترها به يکديگر ، مستقيما"

بر نوع محيط انتقال و
روش های استفاده از خط تاثير می گذارد. با توجه به تاثير مستقيم توپولوژی انتخابی در نوع کابل کشی و هزينه های مربوط به آن ،
می بايست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژی يک شبکه همت گماشت . عوامل مختلفی جهت انتخاب يک توپولوژی بهينه مطرح می شود. مهمترين اين عوامل بشرح ذيل است :

- هزينه . هر نوع محيط انتقال که برای شبکه LAN انتخاب گردد، در نهايت می بايست عمليات نصب شبکه در يک ساختمان پياده سازی گردد. عمليات فوق فرآيندی طولانی جهت نصب کانال های مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است . در حالت ايده آل کابل کشی و ايجاد کانال های مربوطه می بايست قبل از تصرف و بکارگيری ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال می بايست هزينه نصب شبکه بهينه گردد.
- انعطاف پذيری . يکی از مزايای شبکه های LAN ، توانائی پردازش داده ها و گستردگی و توزيع گره ها در يک محيط است . بدين ترتيب توان محاسباتی سيستم و منابع موجود در اختيار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت . در ادارات همه چيز تغيير خواهد کرد.( لوازم اداری، اتاقها و ... ) . توپولوژی انتخابی می بايست بسادگی امکان تغيير پيکربندی در شبکه را فراهم نمايد. مثلا" ايستگاهی را از نقطه ای به نقطه ديگر انتقال و يا قادر به ايجاد يک ايستگاه جديد در شبکه باشيم .
سه نوع توپولوژی رايج در شبکه های LAN استفاده می گردد :
• BUS
• STAR
• RING
توپولوژی BUS
يکی از رايجترين توپولوژی ها برای پياده سازی شبکه های LAN است . در مدل فوق از يک کابل به عنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده شده و تمام کامپيوترهای موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به آن متصل می گردند.

مزايای توپولوژی BUS
• کم بودن طول کابل . بدليل استفاده از يک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپيوترها ، در توپولوژی فوق از کابل کمی استفاده می شود.موضوع فوق باعث پايين آمدن هزينه نصب و ايجاد تسهيلات لازم در جهت پشتيبانی شبکه خواهد بود.
• ساختار ساده . توپولوژی BUS دارای يک ساختار ساده است . در مدل فوق صرفا" از يک کاب

ل برای انتقال اطلاعات استفاده می شود.
• توسعه آسان . يک کامپيوتر جديد را می توان براحتی در نقطه ای از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ايستگاههای بيشتر در يک سگمنت ، می توان از تقويت کننده هائی به نام Repeater استفاده کرد.
معايب توپولوژی BUS

• مشکل بودن عيب يابی . با اينکه سادگی موجود در تويولوژی BUS امکان بروز اشتباه را کاهش می دهند، ولی در صورت بروز خطاء کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه هائی که از توپولوژی فوق استفاده می نمايند ، کنترل شبکه در هر گره دارای مرکزيت نبوده و در صورت بروز خطاء می بايست نقاط زيادی به منظور تشخيص خطاء بازديد و بررسی گردند.
• ايزوله کردن خطاء مشکل است . در صورتی که يک کامپيوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد ، می بايست کامپيوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عيب نمود. در موارد خاص می توان يک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتيکه اشکال در محيط انتقال باشد ، تمام يک سگمنت می بايست از شبکه خارج گردد.
• ماهيت تکرارکننده ها . در موارديکه برای توسعه شبکه از تکرارکننده ها استفاده می گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغييراتی نيز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگيری کابل بيشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است .

توپولوژی STAR
در اين نوع توپولوژی همانگونه که از نام آن مشخص است ، از مدلی شبيه "ستاره" استفاده می گردد. در اين مدل تمام کامپيوترهای موجود در شبکه معمولا" به يک دستگاه خاص با نام " هاب " متصل خواهند شد.

مزايای توپولوژی STAR

• سادگی سرويس شبکه . توپولوژی STAR شامل تعدادی از نقاط اتصالی در يک نقطه مرکزی است . ويژگی فوق تغيير در ساختار و سرويس شبکه را آسان می نمايد.
• در هر اتصال يکدستگاه . نقاط اتصالی در شبکه ذاتا" مستعد اشکال هستند. در توپولوژی STAR اشکال در يک اتصال ، باعث خروج آن خط از شبکه و سرويس و اشکال زدائی خط مزبور است . عمليات فوق تاثيری در عملکرد ساير کامپيوترهای موجود در شبکه نخواهد گذاشت .