مقدمه
دنیای امروزعصرارتباطات نامگزاری شده است وجوامع امروزی جوامع اطلاعاتی نامیده می شوند.اصولا اساس اجتماع بشرراارتباطات تشکیل می دهدوازنیازهای اصلی جوامع اطلاعاتی ،انتقال سریع اطلاعات در مجمعهای عمده است. اطلاعات مهم است چون عامل خلاقیت واصولا انگیزه ارتباط است. شبکه ها از عظیم ترین تکنولوژیهائی هستند که بشر جهت ساده تر کرده پخش انبوه اطلاعات ایجادکرده است.شبکه امکان ارتباط متقابل بین افراددرهرزمانی بدون توجه به بعد مسافت مسیر میکندومهمترین ابزارتبادل اطلاعات بشمار میرود.دوتعریف از شبکه می توانیم ارائه دهیم :
I. شبکه مجموعه ای است از کامپیوتر های مستقل ومتصل بهم که با یکدیگر درتبادل اطلاعات هستند.
II. شبکه یک سیستم ارتباطی است بین کامپیوترها و وسایل جانبی ازقبیل پرینتر،فاکس ومودم وغیره
جهت به اشتراک گزاشتن اطلاعات
یک شبکه بزرگ ازتعدادی شبکه های کوچکتر شکل می گیرد.اینترنت یزرگترین شبکه بهم پیوسته جهان است. طبق تعریف :
I. اینترنت شبکه سراسری وجهان شمول از کامپیوترهای بهم پیوسته که توانایی تبادل اطلاعات بایکدیگر رادارند.این ارتباط ازطریق کابلهاخطوط مخابراتی وماهواره ها است.
II. اینترنت شامل سه جزء است کامپیوترهای متصل به هم درسراسرجهان ،شبکه ای که این کامپیوترهارابهم متصل می سازد و متدهای انتقال اطلاعات.
III. اینترنت یک سیستم عظیم وجهانی متشکل از انسانها،اطلاعات وکامپیوتراست.درواقع اینترنت اجتماع انسانهای متفاوت است وکامپیوتر ها درآن نقش ابزاری رادارندکه با آنها میتوان انتقال اطلاعات ویااجرای برنامه های نرم افزاری راانجام داد.دراینترنت شبکه های کامپیوتری وسیله ای برای انتقال اطلاعات اند.بعدمهم آن ،اطلاعات ویاانسانهایی هستند که ازطریق این شبکه عظیم درسراسرجهان مشغول بکارند.
اینترنت قوی ترین سیستم اطلاعاتی است که توانایی تغییردرفکر،تبادل ایده های نو،تعامل اطلاعات واشائه آنرا درحدگشترده ای راداراست.این سیستم سریع ،ارزان وقابل اطمینان کردن بخش انبوه اطلاعات ، چگونگی تعامل مارابعنوان نوع بشر تغییرداده است وسرعت رخداد رویدادها را افزایش بخشیده است.
اینترنت بعنوان یک شبکه عظیم اطلاع رسانی میتواند انتقال اطلاعات وایجادارتباطات را باسرعت فوق العاده وبدون محدودیت جغرافیایی ممکن کند.هزینه های نسبتا کم اشتراک ،تعدادزیاد مشترکین ،روزآمدبودن گردش اطلاعات دزشبکه وسرعت دسترسی به اطلاعات ،اینترنت رابعنوان یک ابزار بسیار مهم اقتصادبازرگانی وتبلیعاتی وعلمی درآورده است.ارائه خدمات گوناگون وسهل الاستفاده بودن این شبکه را جزء لاینفک زندگی افراد وسازمانها درعصرارتباطات کرده است.همه روزه جمع کثیری ازسرویس دهندگان ومشتریان به این جمع میلیاردی اضافه می شوند که هر روزه بیش از 120 میلیون کاربر درجهان به اینترنت دسترسی یافته واز خدمات متنوع آن استفاده میکنند.
امکانات روبه رشد اینترنت باعث شده که هرروزه تعدادبیشتری از افرادجذب اینترنت شوند. این تکنولوژی به سرعت جای خودرادرزندگی مردم باز میکند. پست الکترونیک که عمومی ترین وفرآگیرترین سرویس در شبکه اینترنت است به سرعت جایگزین کمکالمات تلفنی وحتی ارتباطات عادی مردم میشود.استفاده از اینترنت ،امکان ارتباط جمع کثیری از مردم جهان راباهم فراهم میکند . همچنین استفاده از اطلاعات درشانه های مختلف راممکن میسازد.امروزه تبادل اطلاعات بصورت دیداری وشنیداری ،کاری کاکلا عادی است.امکانات جدیدمثل قابلیت مسافرت مجازی ،گفتگوی اینترنتی (IRC ) وانواع بازی ها وسرگرمیهای مختلف اوقات فراغت عده زیادی رابه خود اختصاص داده است.
اینترنت درزمینه آموزش تحول عظیمی ایجاد نموده است. بوجودآمدن کلاسهای مجازی ودانشگاههای مجازی براصول بنیادین آموزش تاثیرزیادی گذاشته ونوع روابط اساتیدودانشویان رادگرگون ساخته است. به کمکم اینترنت می توان در وقت ،هزینه ونیروی انسانی صرفه جویی کرد.
برخی از ابزارها وامکانات اینترنت عبارتند از :
1- پست الکترونیکی (E-mail) : گروه های پسث الکترونیکی
2- وب جهان گستر Word Wide Web
3- پروتکل انتقال فایل (ftp)
4- گروه های خبری
وغیره ........
منابع :
شبکه های کامپیوتری ،A.S.Tanenbun،مترجم دکتر حسین پدرام،مهندس احسان ملکیان،مهندس علیزاده
فن آوران شبکه
فصل اول - کلیاتی درباره شبکه ها
مزایای استفاده ازشبکه های کامپیوتری:
1-استفاده مشترک ازمنابع : که هدف اصلی آن دسترسی وقراردادن منابع مختلف شبکه مثل برنامه های وداده ها،وامکاناتی مثل پرینتر ،اسکانرودیسک درایو وغیره .بدون توجه به موقعیت قیزیکی کاربران ومنابع است. بعبارت دیگر فاصله جغرافیایی کاربرباداده موردنیازش مانع از استفاده از آن داده(یا امکانات ) مثل داده ای محلی نمی شود.اشتراک بار ویاتقسیم یک کارمحاسباتی وانجام آن بوسیله چندسیستم کامپیوتری ازجنبه های دیگراشتراک منابع است.بطور خلاصه ایجاد شبکه ها، مشکل فاصله جغرافیایی راحل میکند.
2-ایجادقابلیت اطمینان بالاتر برای سیستم: این هدف باداشتن منابع متعددوقابل جایگزینی اطلاعات تامین می شود.مثلا از کلیه پرونده ها می توان نسخه یکسانی بر روی چند ماشین داشت ودرصورت عدم دسترسی به یکی از این پرونده ها (مثلا به دلیل خرابی سخت افزار) ، میتوان نسخه های دیگر رامورداستفاده قرارداد.بعلاوه درصورت خراب شدن یکی از پردازنده ها ،بقیه می توانند فعالیتهای آن ایستگاه ازکارافتاده را انجام دهند. توانای ادامه عملیات برغم وجود مشکلات سخت افزاری برای امور نظامی ،بانکداری،کنترل پروازوکاربردهایی از قبیل این مهم است.
3-کاهش هزینه ها: نسبت قیمت به کارایی درکامپیوترهای کوچک خیلی بهتراز این نسبت به کامپیوترهای بزرگ است. کامپیوترهای بزرگ تقریبا 10 بارسریعتراز سریعترین ریزپردازنده ها هستند.اماهزاران با از آنهاگران ترند.این عدم توازن سبب ایجادسیستم هائی شده که به ازای هرکاربریک کامپیوترشخصی قوی وجودداشته باشدودده مشترک بوسیله مدیرفایل یاfile server نکهداری وخدمات داده می شود.بااین هدف میتوان شبکه محلی دریک ساختمان متشکل ازتعدادی زیاد کامپیوترایجادکرد، همچنین هرچه رشدبارکاری زیادشود،میتوان تعدادی پردازنده به شبکه افزودوبه این طریق کارائی راافزایش داد. درصورتی که ازکامپیوتر بزرگ استفاده شودباپرشدن ظرفیت محاسبات سیستم ،باید کامپیوتربزرگی راجایگزین کردکه هزینه اینکاربسیاربالااست.
4-ایجادیک رسانه ارتباطی: بابرپایی شبکه های کامپیوتری میتوان یک رسانه ارتباطی قوی بی افراد دور ازهم بوجودآورد.این مسئله موجب سهولت همکاری بین افرادی که ازلحاظ جغرافیایی درمکانهای دور از هم قراردارند می شود.دربلندمدت بکارگیری شبکه هابرای تسریع ارتباط بین انسانهاممکن استپراهمیت ترازاهداف فنی مثل بالابردن اطمینان باشد.
انواع شبکه
نوع شبکه توسط فاصله بین کامپیترهای تشکیل دهنده آن شبکه مشخص میشود.انواع شبکه عبارتنداز :
I. شبکه محلی یا LAN: شبکه LANشبکه ای باسرعت بالااست که بمنظوربرقراری ارتباطومبادله داده بین کامپیوترهادریک محدوده جغرافیایی کوچک مثل یک اداره، یک ساختمان ویایک طبقه ازیک برج طراحی شده است. این شبکه ها دارای 3 ویژگی متمایراز یکدیگر هستند:1- اندازه خاص 2- تکنولوژی ارسال اطلاعات3-توپولوژی خاص(یا همبندی خاص)
محدده شبکه های ملی کوچک است وکمتراز چند کیلومتر می باشد.سیستم مبادله اطلاعات LANمعمولایک کابل است که کلیه کامپیوترهای شبکه به آن نتصل میشوند. سرعت مبادله اطلاعات دراین شبکه هابین 10 تا 100 مگابایت درثانیه است .
II. شبکه شهری یا MAN : شبکه MAN حدود100 مایل راتحت پوشش خود قرارمیدهد،یعنی شبکه های متعددی که نواحی مختلف یک شهر بزرگ یا کوچک واقع شده اندرابهم متصل میکند.در شبکه MAN بجای عناصرانتقال دهنده بسته های اطلاعاتی یک یادوکابل وجود دارد.برای این شبکه استاندارد مشخصی بنام DQDBدرنظرگرفته شده است. DQDB حاوی دوگذرگاه دوطرفه است که کلیه کامپیوترهابه آن متصل میشوند.
Bas A کامپیوتر
III. شبکه گسترده یاشبکه منطقه ای یا WAN : شبکه WAN جهت مبادله اطلاعات بینفواصل خیلی دور بکارمی رود.این شبکه ناحیه جغرافیایی وسیعی رادربرمی گیرد.مثل کل یک کشوریاکل یک قاره ؛ شبکه های WAN ممکن است ازخطوط استیجاری شرکت مخابراتی ویاماهواره مخابراتی استفاده کند.شیکه WAN شبکه راه دوریا Login Haul Network نیزنامبرده میشود.
Lan
IV. روش دیگر پیاده سازی Wan درقالب ماهواره یاسیستم رادیویی است .دراین حالت هرمسیریا حاوی یک آنتن است که عمل مبادله اطلاعات را ازطریق آن انجام می دهد. شبکه های ماهاره ای اصولا به شیوه انتشاری کار می کنند.
V. اینترنت(Internet) : اینترنت عبارت است ازمجموعه ای ازشبکه های موجوددرسراسرجها که توسط دروازه هایی بنام Gateway بهم متصل شده اند.هردروازه دارای یک جدول مسیریابی است که شامل اطلاعاتی درباره شبکه های متصل به آن دروازه می باشد. چندین شبکه ممکن است به یک دروازه متصل شوند.هر Gateway اطلاعات رااز شبکه پذیرفته وجدول مسیریاب خود رابررسی می کندتا ببیند آیاکامپیوترمقصددریکی ازشبکه های متصل به این دروازه است یه نه؟ اگر کامپیوتر مقصددریکی از شبکه های متصل به این دروازه خاص باشد،اطلاعات رابه آن شبکه ارسال میکند تابه کامپیوتر مقصدبرسد. درغیراینصورت اطلاعات رابه دروازه بعدی انتقال میدهدوآن دروازه بهین نحو عل میکند.این فرآیندادامه می یابدتا اطلاعات به مقصدبرسد.دروازه ها درلایه کاربرد(درمدل Osi) عمل میکند.کاراصلی یک دروازه تبدیل یک پروتکل به پروتکل دیگر است.(مثلIp Tcp/)
Gateway
دیواره آتش(Firwall) :
درشبکه اینترنت اغلب شبکه ها بهم متصلند.بمنظورجلوگیری ازدسترسی خرابکاران رفه ای نرافزار(Hackers)بایداقداماتی انجام شود.یکی ازسیستم های بکاررفته شده برای ایجاد امنیت بالادرشبکه ،دیواره آتش (Firwall) است. دیواره آتش یک سیستم است باترکیبی ازسخت افزار ونرم افزارکه ازدسترسی افاردغیرمجازبه شبکه ممانعت می کند.کلیه بسته های ورودی وخرجی بایداز دیواره آتش عبورکند.دیواره آتش هربسته (Packet) رابراساس درجه امنیت آن بررسی می کندواز عبوربسته هایی که دارای درجه امنیت موردنظر نیستندممانعت بعمل می آورد.برخی از فنون دیواره آتش عبارتنداز:
I. فیلتر کردن بسته(Packet filtering) :دیواره آتش هر packet ورودی یاخروجی رابررسی که سپس باتوجه عنوان بسته (مثل آدرس Ip) آنرا می پذیردویا نمی پذیرد.
II. دروازه سطح مدار: هنگامی که درخواست اتصال به شبکه ازطریق پروتکل کنترل انتقال میرسد، دیواره آتش با توجه به آدرس درخواست میتواندصادرکندویاازبرقرای ارتباط جلوگیری کند.
III. دروازه کاربرد: این فن درکاربردهایی مثل FTP ویا Tel Net بکارمیرودوباآندیواره آتش میتواندازدستیابی کاربران به نرم افزارهای خاصی در serverممانعت بعمل آورد.
IV. سرویس دهنده پروکسی (Proxy Server) : بسیاری ازشرکت هایی که دارای ارتباط مستقیم بااینترنت هستندازسرویس دهنده خاصی بنام Proxy Server استفاده میکنند. این سرویس دهنده مانند یک دروازه بین شبکه محلی سازمان (اینترنت) واینترنت عمل میکند. ازیکطرف درخواستهایی که ازطریق اینترنت میرسدرافیلترمیکندوازطرفی دیگرازدستیابی ایستگاه های شبکه محلی سازمان به برخی ازمنابع اینترنت جلوگیری میکند.
نصب Firewall برای اینترنت هاضروری است ولی این دیواره ها فقط درصورت بکارگیری قوانین درست عمل میکند.قوانین ناقص ویاآنهایی که بخوبی مراقب نمیشوند، میتوانند کارائی دیواره آتش راازبین ببرند.برای شبکه هادرشرکت بهم متصل اند،اگربطورصحیح برنامه ریزی شود،یک دیواره آتش کافی است.
مدل های شبکه :
دریک شبکه می توانیم سرویس دهنده وسرویس گیرنده داشته باشیم. یک سرویس دهنده کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه (که مدیریت عملیات شبکه رابرعهده دارد) رانگهداری میکند.
سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :
1- مدل شبکه نظیر به نظیر(pear- to –pear Model) :
درشبکه نظیربه نظیرایستگاه مخصوصی جهت نگهداری فایلهای اشتراکی وسیستم عامل وجودندارد.هرایستگاه میتواندبرمنابع سایرایستگاههادرشبکه دسترسی پیداکند،هرایستگاه درواقع هم client وهم server استدراین مدل هرکاربرخودمسئولیت ارتقاء دادن نرم افزارهاومدیریت ایستگاه خودرابرعهده دارد.ازآنجایی که ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجودندارد، این مدل برای شبکه باکمتراز 10ایستگاه بکارمی رودتا هماهنگی بین ایستگاهها ممکن شود.
دراین شبکه دسترسی به منابع متصل به شبکه بدون ساختاراست. تمام ماشینهاتوان دسترسی به داده ها،نرم افزارهاوسایرمنابع شبکه رابصورت مستقیم دارند.یعنی هرکامپیوتر شبکه بندی شدهیک متن(Peer) برای سایر کامپیوترهای شبکه است.دراین شبکه هیچ سلسله مراتبی وجودندارد.موارداستفاده این شبکه درسازمانهای کوچکی است که بودجه محدودی برای تکنولوژی های اطلاعاتی دارندویانیاز به اشتراک گزاشتن منابع درآنها محدود است.همچنین درگره های کاری بزرگترکه نیازبه کنترل اطلاعات اشتراکی دریک گروه خاص دارندازاین شبکه می توان استفاده کرد.
امتیازات : 1- دراین شبکه هاجهت پیاده سازی استفاده می شوند. راه اندهزی شبکه های نظیربه نظیر فقط نیازبه کارت شبکه کامپیوتر،هاب،سیم کشیوسیستم عامل دارد؛ که این نوع روش دسترسی به منابع راممکن کند. 2-این سبکه هاارزان قیمت هستندونیازب هسرویس دهندهای پیچیده واختصاص دارند. 3- اینسبکه هارامیتوان باسیستم عاملها ی معروف مثلWindows95 ویا 98 یاxp یا 2000 راه اندازی کرد.4- وابستگی سلسله مراتبی دراین شبکه هانیست.بنابراین تحمل خطادراین شبکه هاافزایش می یابد. یعنی شبکه به سادگی ازکارنمی افتد.
اشکالات :بزرگترین مسئله این شبکه هاوجودمحدودیت های امنیتی درآنهااست.
I. کاربران بایدچنددکمه رمزداشته باشند، یعنی برای هرکامپیوتری که نیاز به دسترسی به آن دارند؛ بایدیک کلمه رمز داشته باشد