680 likes | 914 Views
شبکه های کامپیوتری. زمستان 1391. فصل اول. اصول و مباني شبکهها. رئوس مطالب فصل 1. تاريخچه شبکه ها تاريخچه اينترنت اينترنت سازمانهاي استاندارد در زمينه شبكه تقسيم بندي شبكه ها طراحي لايه اي خدمات اتصال گرا و بي اتصال مدلهاي مرجع مقايسه مدلهاي مرجع OSI و TCP/IP
E N D
شبکه های کامپیوتری زمستان 1391
فصل اول اصول و مباني شبکهها
رئوس مطالبفصل 1 • تاريخچه شبکهها • تاريخچه اينترنت • اينترنت • سازمانهاي استاندارد در زمينه شبكه • تقسيمبندي شبكهها • طراحي لايهاي • خدمات اتصالگرا و بياتصال • مدلهاي مرجع • مقايسه مدلهاي مرجع OSI و TCP/IP • معايب مدلهاي مرجع OSI و TCP/IP
كاربردهاي شبكههاي كامپيوتري • كاربردهاي تجاري • كاربردهاي خانگي • كاربران در حركت • ملاحظات اجتماعي
كاربرد تجاري شبكهها (1) يك شبكه با يك سرور و دو كلاينت
كاربرد تجاري شبكهها (2) مدل كلاينت-سرور با درخواست و پاسخ همراه ميباشد.
كاربردهاي خانگي (1) • دسترسي به اطلاعات از راه دور • ارتباط فرد با فرد • سرگرميهاي تعاملي • تجارت الكترونيكي
كاربردهاي خانگي (2) در سيستمهاي نقطه به نقطه، كلاينت و يا سرور ثابت وجود ندارد
كاربردهاي خانگي (3) برخي انواع تجارت الكترونيكي
دسته بندي سخت افزار شبکههاي کامپيوتري از ديدگاهتکنولوژي انتقال از ديدگاهمقياس بزرگي شبکههايپخش فراگير شبکههاي نقطه به نقطه 1-شبکه هايLAN 2-شبکه هايMAN 3-شبکه هايWAN
شبکه پخش فراگير(Broadcast) معايب شبكههاي پخش فراگير 1- مديريت پيچيده کانال 2- امنيت کم 3- کارآيي پايين انتقال اطلاعات از طريق يک کانال فيزيکي مشترک توسط تمام ايستگاهها
شبکههاي نقطه به نقطه(point to point) وجود فقط و فقط يک کانال فيزيکي و مستقيم بين دو ماشين در شبکه
شبکه محلي LAN 1- فواصل جغرافيايي محدود (حداکثر تا چند کيلومتر) 2- تعداد ايستگاهها کم 3- کوتاه بودن طول کانال انتقال محاسن شبکههاي LAN 1. افت سيگنال كم, نرخ خطاي پايين,نرخارسالبالا و تأخير انتشار بسيـارناچيـز به دليل كوتاهبودن طول كانال 2. مديريتآسانتر شبكه به علت محدود بودن تعداد ايستگاهها 3. هزينهپايين نصب و راهاندازي اين نوعشبكه.
STAR BUS RING انوع شبكههاي محلي
توپولوژي خطي - Bus توپولوژي خطي -Bus ☻اتصال تمام ايستگاهها از طريق يک کانالفيزيکي مشترک ☻سادگي در نصب و راه اندازي و ارزانبودن
توپولوژي حلقه-Ring) ) ☻اتصال ايستگاهها در يک ساختار حلقوي به يکديگر ☻يکطرفه بودن ارتباط هر ايستگاه با ايستگاه بعدي خود ☻دريافت بسته هاي اطلاعاتي توسط تمام ايستگاههاي بين مسير دو ايستگاه غير مجاورجهت انتقال اطلاعات بين آن دو ايستگاه
توپولوژي ستاره- (Star) ☻اتصال تمام ماشينهاي شبکه توسط يک گره مرکزي ☻گره مرکزي ميتواند سوئيچ سريع يا هاب (Hub) ويا کامپيوتر باشد.
شبكه هاي بين شهري(MAN) براي ايجاد شبكه در سطح يك منطقه وسيع درحد يك شهـر يا تصال چندين شبكه محلي ، از شبكه MAN استفـاده مـيشود . اين شـبكه تكنولوژي و توپولوژي مشابه با شبكههاي محلي دارد. بدليل طول زياد كانال معمولا از فيبر نوري استفاده ميشود.
اجزاء شبکههايگسترده • ميزبان (host) • زيرشبکهها(subnets) • خطوط انتقال • تجهيزات سوئيچينگ ابزار انتقال داده سيم مسي، فيبر نوري، امواج راديويي شامل مجموعه خطوط ارتباطي و مسيريابها برقراي ارتباط بين خطوط
شبكههايگسترده (WAN) ☻ پياده سازي در گستره جغرافيايي يک کشور يا جهان ☻ اتصال شبکه هاي محلي و بين شهري ☻ ساختار ناهمگون توپولوژيهاي مختلف شبکه هاي محلي تنوع در سخت افزار و نرم افزار ماشينهاي موجود دراين شبکه ها
شبکه هاي بي سيم (Wireless) موارد استفاده: ☻ايجاد شبکهاي با وجود ايستگاههاي متحرک ☻ استفاده در مکانهايي که کابلکشي در آن مقرون به صرفه و يا عقلاني نيست. مزايا ☻ساده بودن نصب و راه اندازي اين نوع شبکه معايب ☻نرخ ارسال و دريافت پايين ☻نرخ خطا نسبتاً بالا ☻امنيت اطلاعات کم
شبکههايبيسيم(Wireless Networks) • ارتباطات داخل سيستمي (Bluetooth) • LAN بيسيم(IEEE802.11 ) • WAN بيسيم
ارتباطات داخل سيستمي: برقراري ارتباطات بيسيم بين قطعات داخلي يك كامپيوترمانند ارتباط ماوس و کامپیوتر • LAN بيسيم: برقراري ارتباط بين کامپيوترها از طريق يک مودم راديويي و يک آنتن • WAN بيسيم: با برد بيشتر و نرخ انتقال داده كمتر نسبت به LAN بيسيم از جمله شبكه تلفن همراه
شبکههاي بيسيم (1) • همبندي بلوتوث • شبکه محلي بيسيم
كاربران شبكههاي متحرك تركيبي از شبكههاي بيسيم و محاسبات در حالت جابجائي
طبقهبندي شبكهها براساس اندازه آنها
نرمافزار شبكه • پروتكل با ساختار سلسله مراتبي • مقولههاي طراحي در لايهها • خدمات اتصالگرا و خدمات بياتصال • توابع ابتدائي در سرويسها • ربط بين سرويسها و پروتكلها
لزوم طراحي لايهاي كاهش پيچيدگيهاي طراحي طراحی لایه ای • مفاهیم کلی: • لايه: اجزاء تشکيل دهنده شبکهها با ارائه سرويسهاي خاص به لايه بالاتر • پروتکل:قواعد برقراري ارتباط يك لايه با لايه ديگر • واسط (interface): تعيين سرويسها و عملکردهايي که هر لايه در اختيار لايه بالاتر قرار ميدهد • معماري شبكه (network architecture): مجموعه لايهها و پروتکلها
معماري شبكهnetwork architecture لايهها، پروتکلها و واسطها
سلسله مراتب در پروتكل نمونهاي از جريان اطلاعات كه از ارتباط مجازي لايه 5 پشتيباني مينمايد
مقولههاي طراحي براي هر لايه • Addressing • Error Control • Flow Control • Multiplexing • Routing
مدلهاي مرجع • مدل مرجع OSI • مدل مرجع TCP/IP • مقايسه مدل OSI با مدل TCP/IP • كاستيهاي مدل OSI و پروتكلها • كاستيهاي مدل مرجع TCP/IP بر اساس سازمان استانداردهاي جهاني ISO
اصول مدل مرجع OSI • يك لايه، زماني بايد ايجاد شود كه خدمت متفاوتي مورد نياز است. • هر لايه بايد وظيفه مشخصي داشته باشد. • وظيفه هر لايه بايستي با در نظر گرفتن قراردادهاي جهاني تعريف گردد. • مرزهاي لايه بايد براي كم كردن جريان اطلاعات از طريق رابط لايهها انتخاب شوند. • تعداد لايهها بايد به اندازهاي زياد باشد كه وظايف متمايز در يك لايه مشترك نباشد و به اندازهاي كم باشد كه معماري آنها نامناسب نگردد.
لايههاي مدل مرجع OSI • لايه فيزيكي (Physical layer) • لايه پيوند دادهها (Data link layer) • لايه شبكه (Network layer) • لايه انتقال (Transport layer) • لايه جلسه (Session layer) • لايه نمايش(Presentation layer) • لايه كاربرد(Application layer)
لايه فيزيکي Physical layer • وظيفه ارسال بيتهاي خام(پردازش نشده) بر روي کانال ارتباطي و حصول اطمينان از ارسال درست بيت مورد نظر
لايه پيوند دادهها Data link layer اين لايه وظيفه تبديل وسايل انتقال اطلاعات خام به كانال ارتباطي بدون خطا از ديد لايه شبكه را بر عهده دارد و حاوي زير لايه خاصي به نام زير لايه دستيابي شبکه MACميباشد.
لايه شبکه Network layer • اين لايه وظيفه کنترل زير شبکه و همچنين چگونگي هدايت بستههاي اطلاعاتي را از مبدأ به مقصد بر عهده دارد.
لايه انتقال Transport layer • وظيفه اصلي اين لايه دريافت داده از لايه بالاتر و در صورت نياز شكستن آن به اندازههاي كوچكتر، فرستادن آنها به لايه شبكه و اطمينان حاصل كردن از اينكه دادهها بطور صحيح به طرف مقابل ميرسد.
لايه جلسه Session layer اين لايه به كاربران در ماشينهاي مختلف اجازه ميدهد كه جلساتي را بين خودشان برقرار كنند و خدمات گوناگوني مانند کنترل گفتگو و مديريت نشانه و همگامسازيرا نيز ارائه ميدهد. • همگام سازي: همگام سازي كمك ميكند كه در هنگام ارسال يک فايل بزرگ، پس از ازكار افتادن و بروز مشکل، انتقال دوباره از آخرين نقطه كنترلي، تكرار گردد. • داده هایی که از لایه پایینتر گرفته شده است را به هم گره زده و به لایه بالاتر تحویل می دهد.
لايه نمايش Presentation layer اين لايه به قواعد و معناي اطلاعات فرستاده شده مربوط ميشود.
لايه کاربرد Application layer اين لايه شامل قراردادهاي گوناگوني كه مورد نياز عموميكاربران است ميباشد. از جمله قراردادهايي كه بطور گسترده مورد استفاده قرار ميگيرد http ميباشد كه اساس شبكه جهاني اينترنت ميباشد. از ديگر قراردادهاي اين لايه، براي انتقال فايل، ميتوان از پست الكترونيكي و اخبار شبكه و... نام برد.
لايههاي مدل مرجعTCP/IP • لايه اينترنت (Internet layer) • لايه انتقال (Transport layer) • لايه كاربرد(Application layer) • لايه ميزبان به شبکه (Network Interface)
لايه اينترنت Network layer • وظيفه اصلي اين لايه دريافت داده از لايه بالاتر و در صورت نياز شكستن آن به اندازههاي كوچكتر، فرستادن آنها به لايه شبكه و اطمينان حاصل كردن از اينكه دادهها بطور صحيح به طرف مقابل ميرسد.
لايه انتقال Transport layer اين لايه شامل دو قرارداد به شرح زير ميباشد: • TCP(قرار داد كنترل انتقال): قرارداد قابل اعتماد و اتصالگرايي است كه اجازه ميدهد رشتهاي از بايتهايي که از يک ماشين شروع به حرکت ميکنند، بدون خطا به ماشين ديگري در لايه اينترنت تحويل شوند. • UDP (قرارداد داده گرام كاربر): يك قرارداد غير قابل اعتماد و بي اتصال براي كاربردهايي كه در آن تحويل سريع مهمتر از تحويل صحيح ميباشد بطور گسترده مورد استفاده قرار ميگيرد.