تیم امنیتی امپراطوری سیاه

در این مقاله می‌خواهیم انواع شبکه‌های کامپیوتری را از نظر وسعت و گستردگی مورد بررسی قرار دهیم و کاربردهای آن‌ها را برای شما بیان کنیم. امروزه شبکه های کامپیوتری بخش اصلی کسب‌وکار را شامل می‌شوند. که در زمینه‌های مختلفی مانند: دسترسی به اینترنت، چاپ یک سند کاغذی و دانلود یکی از فایل‌های پیوست شده به ایمیل کاربرد دارند.

انواع شبکه های کامپیوتری می‌توانند به تعداد انگشت شماری دستگاه داخل یک اتاق یا حتی میلیون‌ها دستگاه که در سرتاسر جهان گسترش پیدا کرده‌اند را شامل شوند و می‌توان آن‌ها را بر اساس هدف و یا اندازه تعریف کرد.

شبکه کامپیوتری چیست حتما برای شما هم پیش آمده که بخواهید یک فایل یا اطلاعاتی را به دوست یا همکارتان بدهید. معمولا برای این کار از حافظه های فلش دیسک استفاده می کنیم اطلاعات را روی یک حافظه usb کپی میکنیم و آن حافظه را به دوستمان می دهیم تا در کامپیوتر استفاده کند. خوب حالا فرض کنید که ما در یک اتاق یا یک شرکت چند کامپیوتر داریم که دائماً احتیاج داریم اطلاعات یا فایل هایی را با همکارانمان رد و بدل کنیم! شبکه کامپیوتر به ما کمک می کند تا با اتصال کامپیوترها به یکدیگر، عمل نقل و انتقال اطلاعات را راحت‌تر و سریع‌تر انجام دهیم. به عبارت دیگر شبکه کامپیوتری به اتصال دو یا چند (تقریبا بی نهایت) سیستم کامپیوتری گفته می شود که به یکدیگر متصل هستند

مزایای استفاده از شبکه کامپیوتر

شبکه های کامپیوتر مزیت‌های بسیاری دارند بدون شک بدون داشتن شبکه کامپیوتر زندگی امروزی امکان پذیر نیست. مهمترین مزایای استفاده از شبکه های کامپیوتری عبارتند از:

 به اشتراک گذاری اطلاعات و منابع نرم افزاری:

یکی از مهمترین مزیت های شبکه های کامپیوتری به اشتراک گذاری اطلاعات و امکانات نرم افزاری است. در یک شبکه کامپیوتری کاربران می‌توانند بسیار ساده، فایل ها، پوشه ها و حتی نرم افزار ها را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

اشتراک گذاری منابع سخت افزاری
در یک شبکه کامپیوتری کاربران می‌توانند منابع سخت افزاری را با یکدیگر به اشتراک بگذارد برای مثال در بسیاری از کافی نت ها ادارات بانکها و شرکتها کامپیوترها به یک پرینتر واحد متصل هستند و در واقع هر یک از کاربران آن شبکه می تواند فایل های خودش را پرینت کند و اطلاعات، به چاپگر مرکزی ارسال می‌شود؛ این چاپگر تحت شبکه به کاربران سرویس می دهد. به اشتراک گذاری منابع سخت افزاری کامپیوتر ها در شبکه هزینه‌های آن مجموعه را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

صرفه جویی در زمان

صرفه جویی در زمان یکی دیگر از قابلیت های بسیار خوب استفاده از شبکه های کامپیوتریست. در شبکه های کامپیوتری سرعت نقل و انتقال بسیار بسیار بالا می باشد به طور مثال وقتی که شما یک نامه را به جای ارسال به صورت هارد کپی یا کاغذی در شبکه کامپیوتر به صورت یک فایل ورد انتقال میدهید و یا اسکن شده یا تصویر آن نامه را برای همکارتان ارسال میکنید سرعت انتقال این اطلاعات میلیون‌ها برابر بیشتر از سرعت انتقال اطلاعات به صورت فیزیکی و دستی می باشد.

امنیت و قابلیت اطمینان

یکی از مشکلات مهم در نقل و انتقال اطلاعات در گذشته این بود که اطلاعات در حمل و نقل آسیب می دیدند البته نگهداری اطلاعات در یک کامپیوتر نیز می تواند برای یک سازمان و یا یک شرکت خطرناک باشد چرا که با از بین رفتن یا آسیب دیدن سخت افزار آن کامپیوتر به عنوان مثال خرابی هارد دیسک آن کامپیوتر می‌تواند اطلاعات آن کامپیوتر نیز از دست برود اما در دنیای شبکه اطلاعات در سرورها ذخیره می شوند که به صورت ادواری از این اطلاعات نسخه های پشتیبان تهیه می شود و امکان صدمه دیدن و از دست رفتن اطلاعات بسیار کاهش پیدا می‌کند.

قابل توسعه بودن

یکی دیگر از مزایای استفاده از شبکه های کامپیوتری قابلیت توسعه تعداد کاربران در یک شبکه می باشد. می‌توان گفت به تعداد بسیار زیاد (تقریبا نامحدود)، می توان در یک شبکه، کاربر اضافه کرد. همان طور که می دانید شبکه جهانی اینترنت نیز یک شبکه محسوب می شود به این صورت که میلیون ها کامپیوتر در سرتاسر جهان اعم از موبایل تبلت لپ تاپ و کامپیوترهای دسکتاپ با یکدیگر در ارتباط هستند، یک شرکت ممکن است در ابتدا به اندازه یک آپارتمان ۵۰ متری باشد و تنها در آن 5 کامپیوتر وجود داشته باشد اما همین شرکت می‌تواند هر زمان که توسعه پیدا کرد از ۵۰ متر به ۵۰۰ یا هزارمتر یا بیشتر ارتقا پیدا کرده و به نسبت وسعت آن شرکت و کارمندان آن شرکت تعداد کامپیوترها نیز افزایش پیدا کند.

قابلیت پیاده سازی راه حل های جدید

امروز شبکه های کامپیوتری با کمک علم الکترونیک برق مخابرات و علوم کامپیوتری قادر هستند تا تقریباً هر کاری را برای ما انجام دهند به عنوان مثال می توان با استفاده از یک شبکه کامپیوتر یک سیستم مخابراتی بسیار پیشرفته در یک شرکت راه اندازی کرد به طوری که تمامی نیاز های ارتباطی مخابراتی آن شرکت از طریق بستر آن شب که نه تنها در مکان آن شرکت بلکه در تمامی دفاتر این شرکت در سرتاسر دنیا برقرار شود.

در اولین بخش به بررسی سخت افزارهای شبکه خواهیم پرداخت. این مباحث معمولآ در دوره network plus مورد بحث قرار می گیرد. این مقاله برای آشنا شدن افراد مبتدی و تازه کار با سخت افزار شبکه LAN مفید است.

تجهیزات سخت افزاری شبکه بسیار متنوع هستند. با این وجود به هنگام پیکربندی سخت افزاری شبکه های محلی اترنت و wireless در عمل با تعداد محدودی سخت افزار سرو کار خاهید داشت. این تجهیزات عبارتند از: کارت شبکه، هاب یا سوئیچ، کابلهای شبکه، روتر و اکسس پوینت. در این بخش توضیحات در مورد این سخت افزارهای ارائه شده است.

کارت شبکه

کارت شبکه، یکی از مهمترین سخت افزارهای شبکه در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است. هر کامپیوتر موجود در شبکه، نیازمند استفاده از یک کارت شبکه است. کارت شبکه، ارتباط بین کامپیوتر و محیط انتقال ( نظیر کابل ها ی مسی و یا فیبر نوری ) را فراهم می نماید. اکثر مادربردهای جدیدی که از آنان در کامپیوترهای شخصی استفاده می گردد ، دارای کارت شبکه onboard می باشند.

انواع کارت شبکه

به کارت شبکه می بایست با نوع محیط انتقال مطابقت و به نوعی با آن سازگار باشد . شبکه اترنت ، Token ring و Arcnet نمونه هائی از استانداردهای مختلف شبکه می باشند . شکل زیر یک نمونه کارت شبکه را نشان می دهد .

کابل شبکه

از کابل های شبکه تحت عنوان محیط انتقال نیز یاد می شود. اما به خاطر داشته باشید ممحیط انتقال فقط کابل نیست. امواج مختلف مانند امواج رادیوئی، microwave و infrared نیز محیط انتقال محسوب می شوند. کابل شبکه یکی از سخت افزارهای شبکه است.

در شبکه های اترنت پیشرفته ، از کابلهای شبکه بهم تابیده موسوم به twisted pair با هشت رشته سیم استفاده می شود  که با یک نظم خاص سازماندهی می گردند . از یک کانکتور RJ-45 در دو سر کابل استفاده می گردد . کانکتور RJ-45 نظیر کانکتورهای استفاده شده در خطوط تلفن است با این تفاوت که اندازه آن بزرگتر می باشد . در خطوط تلفن از کانکتورهای RJ-11 استفاده می شود . شکل زیر یک کابل اترنت به همراه یک کانکتور RJ-45 را نشان می دهد.

کابل اترنت با کانکتور RJ-45

هاب و سوئیچ شبکه

با استفاده از کابل کراس نمی توان شبکه ای با بیش از دو دستگاه کامپیوتر را ایجاد نمود . هاب یک قطعه سخت افزاری است که در شبکه های محلی استفاده می شود و هر یک از کامپیوترهای عضو شبکه با اتصال به هاب با سرور شبکه ارتباط برقرار می کنند. استفاده از هاب در متن مباحث شبکه ستاره ای قرار دارد که قبلا توضیح داده شد.

بیشتر هابهای مورد استفاده در شبکه های محلی یک جعبه به همراه تعدادی پورت RJ-45 هستند. هر کامپیوتر موجود در شبکه از طریق یک کابل اترنت به هاب متصل می شود . شکل زیر یک نمونه هاب را نشان می دهد . سوئیچ نوعی هاب پیشرفته است که اکنون جای هابهای قدیمی را گرفته است.

هاب و سوئیچ شبکه

وظیفه اصلی هاب ارائه یک نقطه مرکزی برای اتصال تمامی کامپیوترهای موجود در شبکه است. هر کامپیوتر موجود در شبکه به هاب متصل می گردد . در صورت نیاز می توان چندین هاب را به یکدیگر متصل تا بتوان کامپیوترهای بیشتری را به شبکه متصل نمود .

راهنمای استفاده از هاب و سوئیچ

در صورت اتصال بیش از دو دستگاه کامپیوتر به هاب ، چگونه و بر اساس چه مکانیزمی داده به مقصد مورد نظر خواهد  رسید . رمز این کار در کارت شبکه است . هر کارت شبکه اترنت در کارخانه تولید کننده برنامه نویسی شده و  یک آدرس MAC ( برگرفته از Media Access Control   ) منحصربفرد در آن نوشته می گردد. زمانی که یک کامپیوتر موجود در یک شبکه اترنت که شامل چندین دستگاه متصل به هاب است ، اقدام به ارسال داده می نماید ، داده برای هر یک از کامپیوترها ارسال خواهد شد. کامپیوترهای دریافت کننده پس از دریافت داده ، آدرس مقصد آن را با آدرس MAC خود مقایسه می نمایند و در صورت مطابقت دو آدرس ( آدرس ارسالی موجود در بسته اطلاعاتی با آدرس کامپیوتر دریافت کننده ) ،‌ مقصد داده مشخص خواهد شد و در صورتی که دو آدرس اشاره شده با یکدیگر مطابقت ننمایند ، کامپیوتر دریافت کننده از داده صرفنظر خواهد کرد .

همانگونه که اشاره گردید ، در مواردی که کامپیوترهای موجود در یک شبکه از طریق هاب به یکدیگر متصل می گردند ، هر بسته اطلاعاتی برای هر یک از کامپیوترهای موجود در شبکه ارسال خواهد شد . یکی از نکات قابل تامل در این سناریو ، ارسال فرازمانی داده توسط هر کامپیوتر است ( در هر زمان دلخواه امکان ارسال داده وجود خواهد داشت ). این وضعیت مشابه طرح سوال همزمان از طرف دو دانشجو در یک کلاس درس است که قصد استفاده از یک منبع مشترک ( معلم ) را دارند . وضعیتی اینچنین بدفعات در شبکه اتفاق می افتد .

ارسال داده با هاب و سوئیچ شبکه

زمانی که یک کامپیوتر قصد ارسال داده را داشته باشد ، در ابتدا بررسی می نماید که سایر کامپیوترها چنین قصدی را نداشته باشند و در صورت آزاد بودن محیط انتقال ، اقدام به ارسال داده مورد نظر می نماید . در صورتی که کامپیوتری دیگر سعی در مبادله اطلاعات و در زمان مشابه را داشته باشد ، بسته های اطلاعاتی حاوی داده در طول شبکه با یکدیگر برخورد و از بین خواهند رفت . به همین علت است که به این نوع شبکه ها یک collision domain نیز گفته می شود . در صورت بروز تصادم ، دو کامپیوتر مجبور خواهند بود که پس از یک مدت زمان کاملا” تصادفی ، مجددا” تلاش نمایند تا داده خراب شده را ارسال نمایند.

به موازات افزایش کامپیوترهای موجود در یک collision domain ، احتمال بروز تصادم نیز افزایش خواهد یافت . وضعیت فوق کارآئی شبکه را به شدت کاهش خواهد داد . به همین علت است که سوئیچ در شبکه مطرح و جایگزین هاب گردید .

عملکرد سوئیچ ، همانند هاب است و تمامی کارهای مشابه یک هاب را انجام می دهد با این تفاوت که زمانی که یک کامپیوتر نیازمند مبادله داده با کامپیوتر دیگر باشد ، سوئیچ از مجموعه ای مدارات منطقی داخلی به منظور ایحاد یک مسیر منطقی و اختصاصی بین دو کامپیوتر استفاده می نماید . این بدان معنی است  که دو کامپیوتر بدون نگرانی در خصوص بروز یک تصادم می توانند با یکدیگر داده مبادله نمایند .

استفاده از سوئیچ بطرز کاملا” محسوسی افرایش کارآئی شبکه را به دنبال خواهد شد و باعث حذف تصادم در یک شبکه می گردد . ویژگی فوق تنها مزیت سوئیچ محسوب نمی گردد و علاوه بر آن می تواند مسیرهای مبادله داده موازی را ایجاد نمایند . به عنوان نمونه زمانی که کامپیوتر A با کامپیوتر B ارتباط برقرار می نماید ، دلیلی ندارد که کامپیوتر C نتواند با کامپیوتر D داده مبادله نماید . در یک collision domain این نوع مبادله داده موازی امکان پذیر نمی باشد .

روتر یا مسیریاب

از روتر جهت اتصال شبکه ها به یکدیگر استفاده می شود. بویژه برای ارتباط اینترنت در یک شبکه محلی از روتر استفاده می شود. کار روتر مسیر یابی برای بسته های اطلاعاتی در شبکه است. روتر کوتاه ترین مسیر را برای رساندن اطلاعات به مقصد انتخاب می کند. یک روتر هم چنین می تواند دو شبکه مجزا که هر کدام node هایی برای خودشان دارند به هم وصل کند. به عبارت دیگر برای انتقال و مسیر یابی اطلاعات در شبکه از دستگاهی مسیر یاب به نام روتر استفاده می گردد. برای مثال روی شبکه اینترنت امکان ارسال اطلاعات از مسیرهای زیادی وجود دارد و انتخاب بهینه ترین مسیر به عهده روتر است.

وظیفه اصلی روتر آن است که دو زیر شبکه را به هم متصل کند که وما از نظر فیزیکی مستقیما به هم متصل نیستند. معمولا از اصطلاح سوییچ لایه نیز برای روتر استفاده می کنند اما سوییچ کردن اصطلاح غیر فنی و بازاری است. روتر با هاب تفاوت دارد. هرچند که هاب ها بین دوشبکه مختلف قرار می گیرند اما مسیریابی صورت نمی دهند و تنها بسته ها را از یک شبکه به شبکه دیگر می فرستند.

روتر های سخت افزاری

براساس مدل مرجع OSI روترها دستگاههای لایه سوم می باشند. مسیریاب ها شبکه هایی که دارای یک رنج آدرس شبکه (IP Address) نیستند را به هم متصل می کنند. مانند ارتباط کامپیوترهای یک شبکه به سرورهای اینترنت.

هر روتر حداقل دارای یک پورت LAN جهت اتصال به شبکه محلی و یک پورت WAN جهت اتصال به شبکه دور دست می باشد. مسیریابها بهترین مسیر را برای فرستادن بسته ها به مقصد انتخاب می کند و چک می کند تا ببیند آیا بسته ها به مقصد رسیده اند یا نه. بر اساس مقصد داده ها، بسته ها از یک مسیر یاب دیگر از طریق بهترین راه فرستاده می شوند. این موضوع باعث می شود تا به عنوان یک وسیله ی قدرتمند در شبکه های پیچیده مثل اینترنت استفاده شود، در واقع می توان اینترنت را به عنوان شبکه ای از مسیر یاب ها توصیف کرد. انواع مسیر یاب ها با جداول و پروتکل های مختلفی کار می کنند اما حداقل این که هر مسیر یاب در اینترنت باید با پروتکل TCP/IP کار کند.

یک نمونه روتر شبکه

روتر های نرم افزاری

روترهای نرم افزاری دارای عملکردی مشابه با روترهای سخت افزاری بوده و مسئولیت اصلی آنان نیز ارسال داده از یک شبکه به شبکه دیگر است. یک روتر نرم افزاری می تواند یک سرویس دهنده NT، یک سرویس دهنده نت ور و یا یک سرویس دهنده لینوکس باشد. تمامی سیستم های عامل شبکه ای مطرح ،دارای قابلیت های روتینگ از قبل تعبیه شده می باشند.

در اکثر موارد از روترها به عنوان فایروال و یا gateway اینترنت، استفاده می گردد. در این خصوص لازم است به یکی از مهمترین تفاوت های موجود بین روترهای نرم افزاری و سخت افزاری ، اشاره گردد: در اکثر موارد نمی توان یک روتر نرم افزاری را جایگزین یک روتر سخت افزاری نمود، چرا که روترهای سخت افزاری دارای سخت افزار لازم و از قبل تعبیه شده ای می باشند که به آنان امکان اتصال به یک لینک خاص WAN ( از نوع Frame Relay ، ISDN و یا ATM ) را خواهد داد. یک روتر نرم افزاری ( نظیر سرویس دهنده ویندوز ) دارای تعدادی کارت شبکه است که هر یک از آنان به یک شبکه LAN متصل شده و سایر اتصالات به شبکه های WAN از طریق روترهای سخت افزاری ، انجام خواهد شد.

پرینت سرور

این دستگاه جهت به اشتراک گذاشتن پرینترهایی که دارای پورت و کارت شبکه نمی باشند استفاده می شود. این دستگاه، یک وسیله کوچک است که به عنوان یک Node به شبکه متصل می شود (یعنی آدرس IP می گیرد) و چاپگر و یا چاپگرها به آن وصل می شود.

اکسس پوینت Access Point

نقطه دسترسی یا AP به عنوان یک پل ارتباطی بین شبکه های کابلی و دستگاههای بدون کابل عمل می نماید . با استفاده از سخت افزار فوق ، امکان ارتباط چندین دستگاه به منظور دستیابی به شبکه فراهم می گردد .access point می تواند دارای عملکردی مشابه یک روتر نیز باشد . در چنین مواردی انتقال اطلاعات در محدوده وسیعتری انجام شده و داده از یک access point به access point دیگر ارسال می گردد.

یک نمونه اکسس پوینت

دقت کنید مواردی مانند داکت، سوکت، محفظه های فی و از این دست نیز بعضاً به عنوان سخت افزارهای کامپیوتری معرفی می شوند که به زعم نویسنده صحیح نیست.

پس از مطالعه این مقاله شما قادر خواهید بود تا به سئوالات زیر پاسخ دهید :

1- هنگام کابل کشی شبکه به چه نکاتی باید توجه کنیم ؟

2- حداکثر طول کابل شبکه برای یک نود چند متر می باشد؟

3- چه نکاتی را هنگام تامین تجهیزات شبکه مد نظر قرار دهیم؟

4- برای جلوگیری از نویز در شبکه ، هنگام کابل کشی به چه نکاتی توجه کنیم؟

توجه به اصول کابل کشی ساخت یافته هنگام کابل کشی شبکه ، تاثیر بسیار زیادی در کیفیت و طول عمر شبکه خواهد داشت. اگر نصاب شبکه هنگام نصب به استاندارد های کابل کشی ساخت یافته توجه نموده و شبکه را بر اساس آن استانداردها راه اندازی نماید، مدیر شبکه در طول حیات شبکه فوق به راحتی و بدون بروز هیچ مشکی قادر به راهبری، عیب یابی و توسعه احتمالی شبکه خواهد بود. از جمله مهمترین این نکات می توان به موارد زیر اشاره نمود :

1- ابتدا با حضور در محل اجرای پروژه، نقشه ساختمان را به همراه جزئیات دقیق آن تهیه نمایید.

2- با توجه به شرایط فیزیکی محیط نوع بستر شبکه را تعیین نمایید. بطور مثال استفاده از ترانکینگ، داکت، لوله پلی اتیلن، سقف یا کف کاذب، سینی کابل و .

3- روی نقشه محل قرارگیری کلاینت ها را به دقت ( با توجه به شرایط محیطی مانند چیدمان میزها و . ) مشخص نموده و به تایید کارفرما برسانید.

4- پس از تهیه لیست تجهیزات پسیو و اکتیو مورد نیاز، سعی کنید تا با توجه به شرایط مالی از مرغوب ترین برند ممکن که پاسخگوی تمامی نیاز های مجموعه مورد نظر است، استفاده نمایید.  

5- همواره سعی کنید تا تمامی تجهیزات پسیو شبکه را از یک برند انتخاب نمایید.

6- تجهیزات پسیو شبکه را با شرط تست فلوک از فروشنده بخواهید. متاسفانه در بازار امروز به علت شرایط حاکم بر بازار، طیف وسیعی از تجهیزات تقلبی در بازار موجود می باشد بطوری که از لحاظ ظاهر به کالای اصلی بسیار نزدیک بوده  و تشخیص آن نیازمند داشتن تجربه بسیار بالایی است. پس در صورت تجربه نداشتن در این زمینه سعی کنید تا از همراهی یک کارشناس با تجربه بهره مند شوید.

7- در صورتی که در بستر شبکه مجبور به قرار دادن کابل برق و شبکه در کنار یکدیگر می باشید، حتما از کابل های فویل دار و یا فویل و شیلد دار استفاده نمایید.

8- با توجه به نزدیک بودن قیمت کابل شبکه cat5  و cat6 ، بهتر است از کابل cat6  در شبکه خود استفاده نموده تا از پهنای باند بالاتر آن بهره مند شوید.

9- کارکردن با کابل شبکه UTP بسیار ساده تر و اقتصادی تر از کابل های STP می باشد. پس تلاش کنید تا در صورت امکان، طراحی شبکه را به گونه ای انجام دهید که نیازی به استفاده از کابل های STP نباشد.

10- طراحی شبکه را بگونه ای انجام دهید تا علاوه بر نیاز فعلی پروژه، بتوان 2 تا 3 نود دیگر را در آینده بدون مشکل به شبکه اضافه نمود.  

11- سایز داکت، لوله ، ترانکینگ و هر بستر دیگری را که قرار است کابل شبکه در آن قرار گیرید را بگونه ای در نظر بگیرید تا به کابل های شبکه هیچگونه فشاری وارد نشود و آزادانه در کنار یکدیگر قرار بگیرند.

12- در صورت استفاده از ترانکینگ، حتما از پارتیشن استفاده کنید تا کابل برق و شبکه را از یکدیگر جدا شده و کابل شبکه تحت تاثیر نویز کابل برق قرار نگیرد.

13 – در صورت استفاده از لوله ، حتما از دو لوله ، یکی برای عبور کابل برق و دیگری برای عبور کابل های شبکه استفاده نمایید. همچنین سعی کنید تا لوله ها کمی از یکدیگر فاصله داشته باشند.

14- پس از نصب بستر قرارگیری کابل شبکه ( مثلا داکت یا ترانک ) حال نوبت کابل کشی شبکه می باشد. اولین نکته مهم در این زمان لیبل زدن ابتدا و انتهای کابل شبکه می باشد. این کار به ظاهر ساده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. برای درک بهتر فرض کنید در شبکه ای 100 رشته کابل شبکه وجود دارد که بدون لیبل می باشند. حال می خواهیم نقشه شبکه را ترسیم کنیم و در آن مشخص کینم که هر رشته کابل در چه مکانی قرار دارد. برای این کار باید به ازای اولین رشته کابل ( البته در بدترین حالت ) 99 بار تست انجام دهیم تا سر دیگر کابل شبکه را پیدا کنیم. حال حساب کنید که برای 99 رشته دیگر به چه میزان زمان نیاز خواهیم داشت.

15- همواره سعی کنید تا طراحی شبکه را به گونه ای انجام دهید که خوانایی شبکه ، دسترسی به نود ها و عیب یابی احتمالی، به ساده ترین شکل ممکن صورت پذیرد. به عنوان نمونه اگر تعداد نودهای شبکه زیاد بود علاوه بر لیبل گذاری ، می توان از کابل شبکه با رنگ های مختلف نیز استفاده کرد. همچنین می توان از پچ کورد هایی با رنگ های مختلف کمک گرفت. ( هر رنگ برای یک طبقه یا واحد )

16- دقت کنید تا در حین کابل کشی شبکه ، با شدت کابل شبکه را نکشید و در عوض مسیر حرکت کابل شبکه را به گونه ای آماده سازید که کابل شبکه بدون نیاز به هیچ فشار و کششی در مسیر حرکت کند. علت این همه توجه در این بخش، آن است که نباید سطح مقطع رشته های کابل شبکه تغییر کند. می دانیم که با کشیدن کابل شبکه ، در محل کشش، سطح مقطع رشته سیم های به هم تابیده داخل کابل شبکه کم می شود. پس با تغییر سطح مقطع سیم های کابل شبکه ، مقدار مقاومت سیم به ازای سیگنال ارسالی نیز در محل کشش تغییر خواهد نمود. از طرفی با تغییر سطح مقطع سرعت انتقال اطلاعات یا همان پهنای باند نیز کاهش خواهد یافت.

17 – هنگام کابل کشی شبکه دقت کنید که کابل شبکه دچار شکستگی ، پارگی و گره خوردگی و . نگردد.

18- سعی کنید مکان قرار گیری رک شبکه را به گونه ای تعیین کنید تا نسبت به سایر اجزای شبکه ، در نقطه مرکزی قرار گیرد و در نتیجه کابل کشی در کمترین حد ممکن خود صورت پذیرد. دقت کنید که مسیر عبور کابل های شبکه را به گونه ای طراحی کنید تا طول کابل های شبکه در حداقل ممکن باشد. از طرفی در حالت استاندارد نباید طول کابل شبکه از 90 متر بیشتر شود.

19- برای ارتباط بین طبقات به ازای هر لینک از دو کابل شبکه استفاده کنید. یکی زیر بار و دیگری به عنوان پشتیبان تا در صورت بروز مشکل بتوان به سرعت شبکه را به حالت نرمال بازگردانده و بدون از کار افتادن شبکه به عیب یابی به پردازیم.

20- در رک و اتاق سرور از لامپ کم مصرف و لامپ مهتابی به علت ایجاد نویز استفاده نکنید.

از بخش‌های مشترک همه دوره‌های شبکه مقدماتی عبارت است از بررسی مدل‌های شبکه مختلف، شامل مدل‌های اتصال متقابل سیستم‌های باز (OSI) و پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (TCP/IP). به این دلیل که هر دوی این مدل‌ها برای تشریح پروتکل‌های امروزی نیز به کار می‌روند، در مقاله حاضر به هر دوی این مدل‌ها نگاهی می‌اندازیم، و لایه‌ها و نحوه ارتباط‌شان با یکدیگر را بررسی می‌کنیم.

از بخش‌های مشترک همه دوره‌های شبکه مقدماتی عبارت است از بررسی مدل‌های شبکه مختلف؛ مدل‌های اتصال متقابل سیستم‌های باز (OSI) و پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (TCP/IP). به لحاظ فنی، شبکه‌ها این روزها عموماً (تقریباً همیشه) از پشته‌های شبکه آی‌پی نسخه ۴ یا آی‌پی نسخه ۶ استفاده می‌کنند. مدل‌های OSI‌ و TCP/IP در زمان‌های موازی توسط سازمان‌های مختلف توسعه یافته‌اند. سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) و کمیته مشاوره بین‌المللی تلگراف و تلفن (CCITT) مدل OSI را توسعه داده است، در حالی که سازمان پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) مدل TCP/IP را توسعه داده است. مدل TCP/IP به اندازه OSI جدی گرفته نمی‌شود، اما از لحاظ فنی با پروتکل‌های مدرن متناسب‌تر است. به این دلیل که هر دوی این مدل‌ها برای تشریح پروتکل‌های امروزی نیز به کار می‌روند، در مقاله حاضر به هر دوی این مدل‌ها نگاهی می‌اندازیم، و لایه‌ها و نحوه ارتباط‌شان با یکدیگر را بررسی می‌کنیم.

مدل OSI

مدل OSI شامل هفت لایه مختلف می‌شود که از ۱ تا ۷ برچسب‌گذاری می‌شوند؛ در شکل زیر نمونه‌ای از مدل OSI را مشاهده می‌کنید.

لایه فیزیکی (لایه ۱) | Physical Layer

لایه ۱ مدل OSI لایه فیزیکی نام دارد، زیرا مسئول ارسال و دریافت داده‌ها در کابل و اجزاء فیزیکی است. برای مثال، لایه فیزیکی جایی است که در آن نحوه بیان بیت‌ها در سراسر رسانه انتقال شبکه مورد نظر مشخص می‌شود. صرف نظر از اینکه رسانه شبکه از لحاظ ساختاری الکتریکی است یا نوری، لایه فیزیکی نحوه کدگذاری و کدگشایی فیزیکی داده‌ها را کنترل می‌کند؛ مثلاً، آیا ولتاژ بخصوص در رسانه الکتریکی بیانگر ۱ است یا ۰، یا مثلاً نور دریافتی در طول موج مشخص چگونه تفسیر می‌شود. مثال‌های این استانداردها عبارتند از IEEE 802.3 (اترنت)، IEEE 802.11 (اترنت بی‌سیم) و شبکه نوری همگام (SONET) و از این موارد.

لایه دیتا لینک یا پیوند داده (لایه ۲) | Data Link Layer

لایه ۲ مدل OSI لایه دیتا لینک یا پیوند داده نام دارد و مسئول برقراری و قطع اتصال، کنترل ترافیک فریم، توالی، تأیید یا ACK، بررسی خطا و مدیریت دسترسی رسانه‌ها است. شناخته‌شده‌ترین استانداردهای مورد استفاده در لایه دیتا لینک عبارتند از زیرلایه‌های کنترل دسترسی رسانه‌ها (MAC) و کنترل لینک منطقی (LLC) از IEEE 802.3 (اترنت). زیرلایه LLC در واقع به صورت رابطی بین لایه فیزیکی و زیرلایه MAC عمل می‌کند، و زیرلایه MAC این امکان را به چند ترمینال (کامپیوتر) می‌دهد که روی رسانه‌ فیزیکی یکسان ارتباط برقرار کنند. سایر نمونه‌های استاندارد عبارتند از حالت انتقال ناهمگن (ATM – Asynchronous Transfer Mode)، کنترل دیتا لینک سطح بالا (HDLC – High-Level Data Link Control)، فریم ریلی و پروتکل نقطه به نقطه (PPP – Point to Point Protocol).

لایه شبکه (لایه ۳) | Network Layer

لایه ۳ مدل OSI لایه شبکه نام دارد و لایه‌ای است که در آن مسیریابی ترافیک شبکه شروع می‌شود. لایه شبکه نه تنها تصمیمات مسیریابی ترافیک را انجام می‌دهد، بلکه کنترل، تکه‌تکه شدن، و آدرس‌دهی منطقی (آدرس‌های IP) را فراهم می‌سازد. رایج‌ترین پروتکل لایه شبکه عبارت است از پروتکل اینترنت (IP)، اما پروتکل‌های پرکاربرد دیگری نیز در این لایه شامل پروتکل پیام کنترل اینترنت (ICMP – Internet Control Message Protocol) و پروتکل پیام گروهی اینترنت (IGMP – Internet Group Message Protocol) وجود دارند.

لایه انتقال (لایه ۴) | Transport Layer

لایه ۴ مدل OSI لایه انتقال نام دارد و مسئول بخش‌بندی پیام، تأیید، کنترل ترافیک و مالتی‌پلکسینگ نشست‌ها است. لایه انتقال همچنین می‌توانید تشخیص و تصحیح خطا (ارسال مجدد)، مرتب‌سازی مجدد پیام برای تضمین توالی پیام‌ها، و کانال پیام قابل اطمینان در پروتکل لایه انتقال خاص را اجرا کند. رایج‌ترین پروتکل‌های لایه انتقال مورد استفاده عبارتند از پروتکل کنترل انتقال ( – Transport Control ProtocolTCP) و پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP – User Datagram Protocol).

لایه نشست (لایه ۵) | Session Layer

لایه ۵ مدل OSI لایه نشست نام دارد و مسئول برقراری، حفظ و خاتمه نشست است (توانایی داشتن چند دستگاه که از یک اپلیکیشن واحد از چند مکان مختلف استفاده می‌کنند). نمونه‌های رایج پروتکل‌های لایه نشست عبارتند از Named Pipes و NetBIOS.

لایه ارائه‌ (لایه ۶) | Presentation Layer

لایه ۶ مدل OSI لایه ارائه نام دارد و مسئول ترجمه کاراکتر کدها (یعنی ASCII در مقابل EBCDIC در مقابل Unicode)، تبدیل داده‌ها، فشرده‌سازی و رمزگذاری است. تعدادی از پروتکل‌های مرسوم این لایه عبارتند از افزونه‌های ایمیل چندمنظوره (MIME – Multipurpose Internet Mail Extensions)، امنیت لایه انتقال (TLS – Transport Layer Security) و لایه سوکت‌های امن (SSL – Secure Sockets Layer).

لایه کاربرد (لایه ۷) | Application Layer

لایه ۷ مدل OSI لایه کاربرد نام دارد و مسئول چند مورد مختلف بسته به کاربرد مورد نظر است؛ شامل اشتراک‌گذاری منابع، دسترسی از راه دور به فایل‌ها، دسترسی از راه دور به پرینتر، مدیریت شبکه، و پیام‌رسانی الکترونیک (ایمیل). تعداد زیادی از پروتکل‌های لایه کاربرد هستند که کاربران معمولی اینترنت با آن آشنائند، شامل پروتکل انتقال فایل (FTP – File Transfer Protocol)، سرویس نام دامین (DNS – Domain Name Service)، پروتکل انتقال ابرمتن ( – Hypertext Transfer Protocol HTTP) و پروتکل انتقال ایمیل ساده ( – Simple Mail Transfer ProtocolSMTP).

مدل‌ TCP/IP

مثل مدل OSI، مدل TCP/IP نیز لایه‌بندی شده است و به شیوه‌ای همانند مدل OSI به کار می‌رود اما با لایه‌هایی کمتر. از آنجایی که اینترنت امروزی و اکثر ارتباطات از پروتکل اینترنت (IP) استفاده می‌کنند، مدل TCP/IP از لحاظ فنی با پیاده‌سازی‌های شبکه امروزی بیشتر هم‌راستا است. همان‌طور که گفته شد، لایه‌های درون مدل TCP/IP از لایه‌های مدل OSI ساده‌تر در نظر گرفته می‌شود، که اساساً به این معنی است که بسیاری از پروتکل‌های پیاده‌سازی‌شده را می‌توان در وضعیت‌های نامشخصی بین وضعیت‌های دیگر در نظر گرفت. مجموعه پروتکل TCP/IP (که اغلب برای راحتی پروتکل TCP/IP گفته می‌شود) حاوی پروتکل‌های یکسان با مدل OSI است. نمونه‌ای از مدل TCP/IP در شکل زیر آمده است:

لایه لینک (Link Layer)

لایه لینک پایین‌ترین لایه مدل TCP/IP است؛ در بعضی جاها نیز به آن لایه رابط شبکه (Network Interface Layer) گفته می‌شود. لایه لینک عملکردهای لایه‌ فیزیکی و داده را در یک لایه واحد ترکیب می‌کند. این عملکردها عبارتند از قابلیت‌های شبکه فیزیکی نظیر مدولاسیون، لاین کدینگ و همگام‌سازی بیت، همگام‌سازی فریم و تشخیص خطا، و عملکردهای زیرلایه LLC‌ و MAC. پروتکل‌های رایج عبارتند از پروتکل تفکیک آدرس (ARP – Address Resolution Protocol)، پروتکل کشف همسایه (NDP – Neighbor Discovery Protocol)، IEEE 802.3 و IEEE 802.11.

لایه اینترنت (Internet Layer)

لایه اینترنت در واقع لایه بعد از لایه لینک است که با لایه شبکه مدل OSI ارتباط دارد. قابلیت‌هایی نظیر مسیریابی ترافیک، کنترل ترافیک، بخش‌بندی و آدرس‌دهی منطقی در این لایه لحاظ می‌شوند. پروتکل‌های رایج عبارتند از IP، ICMP و IGMP.

لایه انتقال (Transport Layer)

لایه انتقال بعد از لایه اینترنت است و عموماً به طور مستقیم با لایه مدل OSI با همین نام ارتباط دارد. عملکردهای این لایه عبارتند از بخش‌بندی پیام، تأیید، کنترل ترافیک، مالتی‌پلکسینگ نشست، تشخیص و تصحیح خطا (ارسال مجدد)، و مرتب‌سازی مجدد پیام‌ها. پروتکل‌های رایج عبارتند از TCP و UDP.

لایه کاربرد (Application Layer)

لایه کاربرد بالاترین لایه مدل TCP/IP است و با لایه‌های نشست، ارائه و کاربرد مدل OSI در ارتباط است. لایه کاربرد مدل TCP/IP برای کنترل همه عملکردهای ارتباطی فرایند به فرایند به کار می‌رود؛ در مدل OSI این عملکردها در چند لایه مختلف انجام می‌شوند. عملکردهای مختلفی در این لایه انجام می‌گیرد، شامل برقراری، حفظ و خاتمه نشست، ترجمه کاراکتر کد، تبدیل داده، فشرده‌سازی و رمزگذاری، دسترسی از راه دور، مدیریت شبکه و پیام‌رسانی الکترونیک. پروتکل‌های رایج عبارتند از Named Pipes, NetBIOS, MIME, TLS, SSL, FTP, DNS, HTTP, SMTP و موارد متعدد دیگر.