آشنايي با ملزومات شبكه

حتما همه شما تا به حال تجربه اتصال به اينترنت را داشته ايد و كم و بيش اطلاعاتي راجع به اين موضوع داريد. براي آشنايي بيشتر شما نكاتي هر چند مختصر در مورذ شبكه و قطعات مورد نياز در آن خواهيم گفت.

همان طور كه ميدانيد اينترنت ، متشكل از شبكه هايي است كه هر يك از طريق مسيرهايي به ديگري متصل هستند. اين مسيرها تبادل اطلاعات را ميسر مي سازند. اتصال به اينترنت به معني دستيابي به اين مسيرها است. حال براي اينكه اين شبكه ها كه شامل هزاران كامپيوتر هستند بتوانند به درستي با هم در ارتباط باشند به وسايل و قطعات ويژه اي مثل هاب، تكرار كننده، مسيرياب و… نياز است. اما براي اينكه بدانيد وظيفه ي هر يك از اين وسيله ها چيست ادامهي مطلب را بخوانيد.

در شبكه هاي محلي اترنت اوليه براي ارتباطاز كابل كواكسيال استفاده ميشود. (اين كابل ها همان كابل هايي هستند كه براي اتصال آنتن به تلويزيون استفاده مي شوندو شما حتما ديده ايد.) اينكابل از يك كامپيوتر به كامپيوتر ديگر رفته و تمام دستگاه ها رابه هم متصل ميكند. بنابراين هر سيگنالي كه در كابل Bus وجود دارد در تمام دستگاه ها قابل مشاهده است. اين روش ساده ترين روش ايجاد شبكه ي كامپيوتري است. البته در ظاهر ساده به نظر ميرسد اما در واقع پر از اشكال است. چون وقتي كه تعداد سيستم ها زياد مي شود ، كار كابل كشي بسيار پر زحمت است. تازه وقتي بخواهيد دستگاهي را از مدار خارج كنيد و يا يك دستگاه جديد اضافه كنيد مشكلات ظهور ميكنند. البته امروزه به ندرت مي توانيد يك شبكه محلي Lan پيدا كنند كه با كابل كواكسيال درست شده باشد.

به طور خلاصه بايد بگوييم هاب يك جعبه است كه داراي تعدادي ورودي بنام پورت (port) مي باشد. تعداد اين ورودي ها بسته به تعداد كامپيوترهايي است كه مي خواهيم در يك شبكه باشند، در هر طبقه يك هاب قرار مي دهند و تمام دستگاههاي آن طبقه با كابل به هاب مورد نظر وصل مي شوند كه بعد هر كدام از اين هاب ها به طريقي به كامپيوتر سرور متصل مي شوند. اگر اطلاعاتي به داخل اين جعبه آمد توسط كابل وارد تمام كامپيوترها مي شود. شايد بگوييد پس چه فرقي بين اين روش و روش اوليه وجود دارد؟ در جواب بايد گفت بزرگترين فرق در اين است كه شما مي توانيد هر زمان كه بخواهيد به راحتي يك كامپيوترجديد را با اتصال به اين جعبه به شبكه اضافه كنيد و يا با خارج كردن كابل يك دستگاه از اين جعبه آن را از شبكه خارج كنيد بدون اين كه كل شبكه تحت تاثير قرار بگيرد. اكثر هاب ها يك چراغ نمايشگر دارند كه نشان مي دهد هر كابل به خوبي دستگاه را به شبكه متصل كرده است و يك چراغ ديگر وضعيتي را نشان مي دهد كه دو سيستم سعي مي كنند در يك زمان اطلاعات را به اشتراك بگذارند و در نتيجه باعث تصادف داده ها (data Collision) مي شوند.
به طور كلي هاب به دو دسته تقسيم مي شود:
1-active: اين نوع هاب ، سيگنال هايي را كه از درون آن مي گذرند تقويت مي كند.
2-passive: اين هاب هيچ عمل تقويتي روي سيگنال انجام نمي دهد و صرفا آن را از خود عبور مي دهد. در مسافت هاي طولاني زياد بودن طول كابل باعث ضعيف شدن سيگنال مي شود و با تقويت آن ، قدرت اوليه را به آن بر مي گرداند.
نوع ديگري هم از هاب وجود دارد كه هوشمند ناميده مي شود كه به مسوول شبكه اجازه كنترل از راه دور اتصالات را مي دهد.

اين وسيله در واقع نوع خاصي Hub است كه فقط داراي 2 پورت است. كار آن تقويت سيگنال هاي بين دو شبكه يا سگمنت هاي يك شبكه كه فاصله ي زيادي از هم دارند مي باشد. مثل هاب داراي 2 نوع Passive و Active مي باشد. نوع اول علاوه بر سيگنال هر چيز ديگري حتي نويز (noise: امواج نا خواسته كه به همراه سيگنال اصلي كه داراي اطلاعات است مي باشند. مثلا در امواج صوتي نويز باعث افت كيفيت صدا و شنيدن اصوات اضافه مي شود) را هم تقويت مي كند. اما تكرار كننده ي نوع اكتيو سيگنال را قبل از ارسال بازديد كرده و چيز هاي اضافه را خارج مي كند و مثلا ديگر نويز را تقويت نمي كند.

مثل تكرار كننده داراي دو پورت است و براي اتصال گروهي از كامپيوترها به كار مي رود. تفاوت آنها در اين است كه پل ليستي دارد كه نشان مي دهد در هر سمت چه كامپيوترهايي قرار دارند و به بسته هايي (در اينترنت و هر شبكه اي اطلاعات براي اينكه فرستاده شوند به قطعات كوچكتري تقسيم مي شوند ، هر قطعه را بسته مي ناميم) كه بايد بطرف ديگر شبكه بروند اجازه ي عبور مي دهد.

تقريبا مثل هاب است اما به جاي دو پورت داراي چندين پورت است. درون خود يك جدولي دارد و نشان مي دهد كه چه سيستم هايي به هر پورت متصلند و بسته ها را به جايي كه بايد بروند مي فرستد. بر خلاف هاب سيگنال ها فقط به درون پورتي كه بايد بروند مي روند نه به تمام پورت ها. جداول(و شبكه) بايد به قدر كافي ساده باشند چرا كه فقط يك مسير ممكن براي هر بسته وجود دارد. اگر دقت كرده باشيد متوجه خواهيد شد كه سوئيچ از هاب سريعتر است چون احتياجي نيست كه هر پورت كل ترافيك ارسال و دريافت اطلاعات را متحمل شود و فقط آنچه كه مخصوص خود است را دريافت مي كند. البته سوئيچ از پل هم سريعتر است و درضمن گران تر از هر دوي آنها. بعضي سوئيچ ها و پل ها مي توانند براي اتصال شبكه هايي كه پروتكل هاي فيزيكي مختلفي دارند استفاده شوند. مثلا براي اتصال شبكه اترنت يا شبكه Tokenring.
هر دوي اين شبكه ها مي توانند به اينترنت متصل شوند. در شبكه Tokenring اطلاعات به صورت نشانه (token) هايي از يك كامپيوتر به كامپيوتر ديگر به صورت ستاره يا حلقه منتقل مي شوند. شبكه اترنت را هم قبلا توضيح داديم. اين قطعات به صورت ويژه هستند و در همه ي شبكه ها استفاده نمي شوند.

مسير ياب از دو يا چند پورت براي ورود و خروج اطلاعات تشكيل شده است در واقع كنترل ترافيك در اينترنت به عهده آنها مي باشد. مسيرياب را مي توان مرتب كننده ي هوشمند بسته ها ناميد . همان طور كه از نامش پيدا است ، بهترين مسير را براي فرستادن قطعات به مقصد انتخاب مي كند و چك مي كند تا ببيند آيا بسته ها به مقصد رسيده اند يا نه. بر اساس مقصد داده ها ، بسته ها از يك مسير ياب ديگر از طريق بهترين راه فرستاده مي شوند . اين موضوع باعث مي شود تا به عنوان يك وسيله ي قدرت مند در شبكه هاي پيچيده مثل اينترنت استفاده شود در واقع مي توان اينترنت را به عنوان شبكه اي از مسير ياب ها توصيف كرد. انواع مسير ياب ها با جداول و پروتكل هاي مختلفي كار مي كنند اما حداقل اين كه هر مسير ياب در اينترنت بايد با پروتكل Tcp/ip كار كند.

اين وسيله تركيبي از پل و مسير ياب مي باشد/(bridgt+router). بسته هاي محلي مي توانند از يك طرف شبكه به طرف ديگر با توجه به آدرس مقصد هدايت شوند حتي اگر ازهيچ پروتكل ارسالي هم پيروي نكنند. بسته هايي كه داراي پروتكل مناسب هستند مي تواند طبق مسير خود به دنياي خارج از شبكه محلي فرستاده شوند.

دليل اصلي پيچيدگي موضوع در دروازه ها از اين حقيقت ناشي مي شود كه اين كلمه دو عملكرد مختلف را توصيه مي كند. يك نوع آن ، يك شبكه را به يك شبكه يا دستگاه هاي مختلف ديگر ارتباط مي دهد. مثلا يك شبكه از كامپيوترهايي كه به يك سيستم ابر كامپيوتر Ibm متصل هستند.
كاربرد معمولي آن در گره (node) يك شبكه مي باشد كه امكان دستيابي به اينترنت و يا كامپيوترهاي ديگر در يك شبكه پيچيده Lan را مي دهد. در شبكه هايي كه بيش از يك دروازه وجود دارد معمولا يكي از آنها به عنوان دروازهي پيش فرض انتخاب مي شود.
قبلا يك دروازه تقريبا شبيه به چيزي بود كه ما امروزه مسير ياب مي ناميم.

اين سيستم بين يك سرور و يك كامپيوتر Work Station (يعني كامپيوتري كه به كامپيوتر اصلي يا همان سرور متصل است) برقرار است.
ملموس ترين مثال در مورد اينترنت ، مرورگري كه شما با آن كار مي كنيد است. اين مرورگر ظاهرا در حال برقراري ارتباط با يك سرور خارج از وب است اما در واقع به يك سرورپراكسي محلي متصل است.
شايد بگوييد اين كار چه مزيتي دارد ؟

مزيت اول: اين سيستم باعث افزايش سرعت دسترسي به اينترنت مي شود. چون سرور پراكسي صفحات وبي كه قبلا باز شده اند را در حافظه ذخيره ميكند ، هنگامي كه شما به اين صفحات اختياج داريد به جاي اينكه آن را از سايت اصلي و از محلي دور پيدا كنيد به راحتي و به سرعت آنها را از اين دستگاه برميذاريد. حال ببينيم نحوه ي كار به چه صورت است.
وقتي شما در يك شبكه ي مخلي مثلا شبكه ي شركت مي خواهيد به يك سرويس دهنده در شبكه دسترسي داشته باشيد ، يك در خواست از كامپيوتر شما به سرور پراكسي (سرويس دهنده پراكسي) فرستاده مي شود . سرور پراكسي با سرور اصلي در اينترنت ارتباط برقرار مي كند و سپس سرور پراكسي اطلاعات را از سرور اينترنت به كامپيوتر شما درون شبكه شركت مي فرستد و در ضمن يك كپي از اين اطلاعات در سرور پراكسي ذخيره مي شود.

مزيت دوم: با كمي دقت مي بينيد كه سرور پراكسي به عنوان يك واسطه بين شبكه ي شركت شما عمل مي كند. به عبارتي باعث امنيت در شبكه ي ذاخلي شركت مي شود. چون به جاي اينكه چندين كامپيوتر در شبكه ي داخلي به اينترنت متصل باشند فقط يك سرور پراكسي با اينترنت در ارتباط است. امنيت شبكه از لحاظ ويروس و هك شدن و... تا حدود زيادي تامين مي شود.

معمولا در شركت ها براي محافظت از شبكه ي خود از ديواره هاي آتش (firewalls) استفاده مي كنند. ديواره هاي آتش به كاربر در شبكه امكان مي دهند به اينترنت دسترسي داشته باشد، ولي جلوي هكرها و هر كس در اينترنت كه مي خواهد به شبكه آن شركت دسترسي داشته باشد و باعث خسارت شود را مي گيرند. ديواره هاي آتش مجموعه اي از سخت افزارها و نرم افزارهايي مثل مسير ياب ها ، سرويس دهنده ها و نرم افزارهاي مختلف هستند. انواع مختلفي دارند و بسته به كاربردشان مي توانند ساده و يا پيچيده باشند.