فن آوري اطلاعات

1. فن آوري اطلاعات ارائه دهنده سيد امين حسيني hosseini@ferdowsi.um.ac.irE.mail:

2. فهرست مطالب • شكلهاي بكارگيري كامپيوتر • شبكه هاي كامپيوتري • اينترنت • سرويسهاي اينترنت • شبكه جهانيWeb • كاربردهاي اينترنت

3. شكلهاي بكارگيري كامپيوتر • Single User • Multi User • Network

4. شكلهاي بكارگيري كامپيوتر • تك كاربره :‌ در هر لحظه فقط يك نفر با كامپيوتر ارتباط برقرار كرده و نيازهاي خود را از آن کرفته ويا برنامه‌هاي مورد نظر خود را اجرا نمايد.

5. شكلهاي بكارگيري كامپيوتر • چند كاربره: يك كامپيوتر مركزي وجود دارد كه چندين نفر مي‌توانند بطور همزمان از راه دور و نزديك با آن ارتباط برقرار كرده و برنامه‌هاي مورد نظر خود را اجرا ‌نمايند. در اين حالت بحث استفاده اشتراكي از منابع از جمله CPU ، حافظه اصلي و غيره پيش مي‌آيد لذا در اين شكل استفاده بايد سياست‌هاي خاصي براي مديريت وجود داشته باشد.

6. شكلهاي بكارگيري كامپيوتر • شبكه : اگر تعدادي از كامپيوترها را به نحوی به يكديگر متصل کنيم بطوری کههر يك از كامپيوترهاي مستقل بتواند با ساير كامپيوترهاي مستقل ديگر ارتباط برقرار نمايد و از منابع يكديگر استفاده كنند يك شبكه را تشكيل داده‌ايم.

7. مزاياي استفاده از شبكه استفاده از شبکه هاي کامپيوتری قابليت های زيادی برای کاربران فراهم مي کند که تعدادی از آنها عبارتند از: • استفاده اشترکی از منابع • جلوگيري از افزونگي اطلاعات ارتباط افراد با يكديگر • دسترسي آسان به منابع اطلاعاتي كه در كامپيوترهاي شبكه وجود دارد • پيشرفت در امور تحقيقاتي و پژوهشي و حتي آموزشی • ارتباط افراد با يكديگر • استفاده از پردازشگرهاي راه دور • انتقال پرونده‌ها از هر نوع

8. معايب استفاده از شبكه گرچه معايب استفاده در كنار مزاياي آن بسيار ناچيز است ولي نظر شما را به نکات زير جلب می نمايد. • اگر يك شبكه ی براساس سرويس دهنده را در نظر بگيريد كه تمام برنامه‌هاي كاربردي روي يك سرويس دهنده شبکه نصب شده است و استفاده كنندگان براي اجراي برنامه هاي خود بايد به آن سرويس دهنده وصل گردند،حال اگر اين سرويس دهنده خود دچار مشكل گردد سايرين نخواهند توانست برنامه‌هاي خود را اجرا كنند. • نفوذ برنامه‌هاي مزاحم ويا افراد مزاحم به كامپيوترهاي شبكه كه ممكن است امنيت اطلاعات قدري بخطر بيفتد. گرچه كه برنامه‌هاي مختلفي براي جلوگيري از نفوذ وجود دارد.

9. انواع شبكه شبكه‌هاي كامپيوتري را مي‌توان از دو ديدگاه تقسيم بندي كرد. • از نظر بزرگي • ازنظر ارائه سرويس

10. شبكه هاي كامپيوتري از نظر بزرگی • شبكه محلي(LAN):شبكه اي است كه در يك محل فيزيكي محدود (يك طبقه‚يك ساختمان…) قرار دارد • شبكه گسترده (WAN):از اتصال چند LAN بوجود مي‌آيد

11. نمونه ای ازشبکه محلی

12. ويژگيهای شبكه‌های محلی • اندازه شبكه‌هاي محلي محدود است. • سرعت آنها نسبت به شبكه WAN بالاتر است. • قابل اعتمادتر هستند.

13. چگونگی گسترش شبکه ها

14. شبكه گسترده • اين شبكه از اتصال چندين شبكه LAN ايجاد مي‌شود و منطقه جغرافيايي وسيعي را دربرمي‌گيرد

15. Host رابط بين شبكه و كاربر IMP مسيريابي در شبكه Link Subnet ساختار شبكه WAN

16. مشخصه هاي شبکه های گسترده • از سرعت كمتري برخوردار هستند • نظر جغرافيايي ناحيه وسيعي را پوشش مي‌دهند • از زياد قابل اعتماد نيستند

17. شبكه‌ها از نظر ارائه سرويس اگر از منظر ارائه سرويس به شبكه‌ها نگاه كنيم مي‌توانيم دسته بندي زير را داشته باشيم: • شبكه‌هاي نظير به نظير • شبكه براساس سرويس دهنده

18. شبكه نظيربه نظير شبكه نظيربه نظير شامل 4 ايستگاه كاري

19. شبكه براساس سرويس دهنده شبكه براساس سرويس دهنده شامل يك سرور و سه سرويس گيرنده

20. توپولوژي شبكه توپولوژي شبكه چگونگي همبندي كامپيوترها در يك شبكه را معين مي‌كند. به عبارت ديگر توپولوژي شبكه تعيين مي‌كند كه كامپيوترها و تجهيزات شبكه‌اي را چگونه به هم متصل كنيم. انواع متداول توپولوژي‌ها در شبكه‌هاي كامپيوتري عبارتند از: • خطي Bus • ستاره‌اي Star • حلقوي Ring • درختيTree • كامل يا توريMesh • تركيبيHybrid

21. توپولوژيخطی نقاط ضعف اين توپولوژي عبارتند از: • درصورت بروز مشكل برای كابل شبكه، كل شبكه قطع مي‌شود. • سرعت نسبي كم آن.

22. توپولوژي ستاره‌اي در اين نوع همبندي ، كليه كامپيوترها به يك متمركز كننده يا هاب متصل مي‌شوند

23. نقاط قوتو ضعف توپولوژی ستاره ای نقاط قوت اين توپولوژي عبارتند از : • سادگي نصب • سرعت مناسب • توسعه آسان • اگر يكي از خطوط متصل به هاب قطع شود فقط كامپيوتر متصل به آن خط از شبكه خارج مي‌شود. از نقاط ضعف اين توپولوژي اين است كه كل شبكه وابسته به هاب است ، اگر هاب به هر دليلي مشكل دار شد، كل شبكه از كار خواهد افتاد.

24. توپولوژي حلقوي در اين توپولوژي كليه كامپيوترها به نحوي به هم متصل شده كه تشكيل يك حلقه مي‌دهند

25. نقاط قوت وضعف توپولوژي حلقوي • نقاط قوت اين شبكه عبارتند از: • نصب آسان. • توسعه راحت. • نقاط ضعف اين شبكه عبارتند از : • اگر يك كامپيوتر از كار بيافتد، كل شبكه متوقف مي‌شود. • براي اضافه كردن يك كامپيوتر بايد كل شبكه را متوقف كرد. • سرعت نسبي پائين. • نياز به سخت افزار خاص.

26. توپولوژي درختي • دراين نوع همبندي كامپيوترها از يك يا چند هاب ويا تكرار كننده‌براي اتصال ايستگاهها به يكديگر استفاده مي‌كند .

27. مزِِِيت توپولوژي درختي از نقاط قوت اين نوع هم‌بندي اين است كه در صورتيكه يكي از هابها دچار مشكل شد، تنها كامپيوترهاي متصل به آن هاب از كار خواهند افتاد و ساير كامپيوترها به كار خود ادامه خواهند داد.

28. توپولوژي كامل در اين نوع همبندي هر كامپيوتر مستقيماً به كليه كامپيوترهاي شبكه متصل مي‌شود

29. نقاط قوت وضعف توپولوژي كامل • از مزاياي اين روش همبندي اين است كه هر كامپيوتر با ساير كامپيوترها ارتباطي مجزا دارد. لذا اين توپولوژي داراي بالاترين درجه امنيت واطمينان است • از معايب اصلي اين روش همبندي اين است كه تعداد خطوط ارتباطي در شبكه بسيار زياد است كه از رابطه N(N-1)/2 بدست مي‌آيد. لذا از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست وگذشته از آن سر و سامان دادن به اين همه كابل كار ساده‌اي نيست.

30. توپولوژي تركيبي • اين شكل همبندي، تركيبي است از چندين شبكه با توپولوژي‌هاي مختلف كه از طريق يك ارتباط به هم متصل مي‌شوند

31. اجزاء شبكه • كارت شبکه

32. اجزاء شبكه • تجهيزاتفعالدر شبكه مانند هاب، سوئيچ، پل، مسيرياب

33. اجزاء شبكه تجهيزات غيرفعالمانند راک، پچ پنل،سوکت و .....

34. اجزاء شبكه- رسانه انتقال

35. اجزاء شبكه- رسانه انتقال

36. اجزاء شبكه- رسانه انتقال

37. پروتكل‌هاي شبكه‌اي يك پروتكل ارتباطي عبارت است از مجموعه‌اي قوانين كه توسط كامپيوترها مورد استفاده قرار مي‌گيرند تا بتوانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند. مثلاً طول بسته‌هاي اطلاعاتيكه براي يكديگر ارسال مي‌كنند چقدر باشد؟ يا چه مكانيزمي براي بررسي اينكه آيا اطلاعات درست به مقصد رسيده است؟

38. پروتكل‌هاي شبكه‌اي • TCP/IP اين پروتكل معمولاً در شبكه‌هاي بزرگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد، • NetBEUI اين پروتكل ساده‌ترين پروتكل شبكه‌اي است كه معمولاً براي شبكه‌هاي محلي كوچك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. لازم به ذكر است كه اين پروتكل قابل مسيرگرداني نمي‌باشد و براي رسيدن اطلاعات به مقصد از حالت انتشارياستفاده مي شود • IPX/SPX اين پروتكل مبناي مبادله اطلاعات سيستم عامل ناول است • X.25 اين پروتكل مبناي مبادله اطلاعات در شبكه سوئيچينگ بسته ایX.25 است

39. مدل OSI اين مدل با اين هدف توسعه يافته است كه وسايل مورد استفاده در شبكه‌ها بتوانند با يكديگر تعامل و سازگاري داشته باشند. هر دو وسيله‌اي كه از اين استاندارد استفاده نمايند مي‌توانند بدون توجه به نوع طراحي و يا شركت سازنده آنها با يكديگر ارتباط برقرار كنند

40. مدل OSI • لايه‌ فيزيكي وظيفه اصلي اين لايه ارسال بيت‌هاي صفر و يك اطلاعات ارسالي بر روي كانال ارتباطي شبكه مي‌باشد. تعيين سطوح ولتاژ براي بيتهاي صفر و يك از وظايف ديگر اين لايه است. • لايه‌ پيوند داده‌ها در اين لايه اطلاعات ارسالي در قالب فريم‌هايي با طول مشخص ارسال مي‌شوند و گيرنده نيز با دريافت هر فريم يك پيام گواهي مثبت يا منفي كه نشان‌دهنده دريافت صحيح يا غلط فريم مي‌باشد به فرستنده ارسال مي‌كند. از ديگر وظايف اصلي اين لايه كنترل خطا و اطمينان از دريافت صحيح بسته در مقصد مي‌باشد كنترل جريان داده‌ها نيز از وظايف ديگر اين لايه است.

41. مدل OSI • لايه‌ شبكه هنگامي كه يك بسته اطلاعاتي از كامپيوتر مبدأ به كامپيوتر مقصد ارسال مي‌شود لايه شبكه موظف به مسيريابی و هدايت درست بسته در شبكه مي‌باشد. • لايه‌ ارسال وظيفه ارسال مطمئن يك فريم به مقصد را برعهده دارد • لايه‌ جلسه وظيفه برقراري ارتباط منطقي بين نرم‌افزارهاي دو كامپيوتر كه به يكديگر متصل هستند به عهده اين لايه است

42. مدل OSI • لايه‌ نمايش اين لايه اطلاعات را از لايه كاربرد دريافت كرده و به شكل قابل فهمي براي كامپيوتر مقصد تبديل مي‌كند كه براي اين فرآيند اطلاعات را به كدهاي Ascii يا Unicode و غيره تبديل مي‌كند. • لايه‌ كاربرد اين لايه امكان دسترسي كاربران به شبكه را با استفاده از نرم‌افزارهايي مانند FTP ، E-mail ، Telnet و غيره را فراهم مي‌سازد.

43. سخت افزار ارتباطي شبكه و کامپيوتر • CPU كامپيوتر پروسه ارسال ودريافت بيت‌هاي اطلاعات را كنترل نمي‌كند بلكه يك سخت‌افزار ويژه كه كامپيوتر را به شبكه متصل مي‌كند همه فرآيند ارسال و دريافت سيستم‌هاي اطلاعاتي را كنترل مي‌كند

44. توپولوژي منطقي شبکه توپولوژي منطقي شبكه كه در واقع قوانين حاكم برمسير انتقالي داده‌ها را تعيين مي‌كند. از جمله اين توپولوژيهاي منطقي مي توان Ethernet ، Taken Ring ، FDDI و ATM را نام برد كه در كامپيوترهاي شخصي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از آنجا كه اترنت (Ethernet) ارزانترين ، عمومي‌ترين و معمولي‌ترين روش براي نصب شبكه LAN مي‌باشد برآنيم كه صرفاً اين توپولوژي را بيشتر معرفي كنيم.

45. Ethernet • در شبكه اترنت هر كامپيوتر براي دستيابي به شبكه و به منظور ارسال اطلاعات از پروتكلي بنام CSMA/CD استفاده مي‌كند. چگونگي عمل اين پروتكل به شرح زير است. • اگر كامپيوتري خواسته باشد اطلاعاتي را به شبكه ارسال كند، شبكه يا كانال ارتباطي را تحت نظر مي‌گيرد، اگر اطلاعاتي در كانال نبود اطلاعات خود را در آن قرار مي‌دهد. و گرنه به استراق سمع خود ادامه مي‌دهد.

46. Ethernet • اگر دو كامپيوتر همزمان با هم اطلاعاتي را در شبكه قرار دهند اين اطلاعات يا بسته‌هاي اطلاعاتي با هم تصادف مي‌كنند و از بين خواهند رفت، كامپيوتري كه اين تصادف را تشخيص دهد از طريق ارسال اطلاعات خاص به ساير كامپيوترها خبر مي‌دهد.

47. Ethernet • كامپيوترهايي كه بسته‌هاي آنها با هم برخورد كرده و از بين رفته‌اند براساس الگوريتم خاصي باتأخير زماني معيني مجدداً اقدام به ارسال بسته‌هاي خود خواهند كرد.

48. استانداردهاي رسانه‌هاي انتقال • استانداردهاي رسانه‌هاي انتقال • 10base2 • 10base5 • 10baseT

49. 10base2 • حداكثر طول يك سكمنت مي‌تواند 185 متر باشد. • حداقل فاصله بين دو كامپيوتر 5/0 مي‌باشد. دو سر انتهايي كابل كشيده شده براي عدم انعكاس سيگنال روي كابل شبكه يك Terminator ، 50 اهمي قرار مي‌گيرد. • يك رابط T براي اتصال هر كامپيوتر يا دستگاه به شبكه استفاده مي‌شود. • رابط T مستقيماً بايد به تجهيزات متصل گردد.

50. 10base2 • فرستنده و گيرنده اطلاعات روي كارت شبكه تعبيه شده است. • هر سگمنت نبايد بيش از 30 اتصال داشته باشد. • حداكثر طول كابل شبكه با استفاده از 4 تكرار كننده مي‌تواند به 925 متر برسد. • رابط‌هاي BNC در اين نوع شبكه استفاده مي‌شود. • حداكثر سرعت 10 مگابيت بر ثانيه مي‌باشد.