پاورپوینت مختصری از شبکه

بسم الله الرحمن الرحیم

مختصری درباره ی شبکه

فهرست
تاریخچه شکل گیری وب جهان گستر
مدل OSI
مدل TCP/IP
چرا مدل لایه ای
Ipآدرس
تبدیل مبنای دو به ده وبالعکس
کلاس های IP
DHCP server
Default gateway
DNS
پروتکلICMP
netid

تاریخچه شکل گیری وب جهان گستر
درزمان جنگ جهانی دوم در سال 1946 اولین کامپیوتر به نام ایناک در آمریکا درست شد تا ده سال کامپیوترها کوچک و کوچک تر شدند ،اولین کامپیوتر بزرگ تر ازیک اتاق بود و سرعت بسیار پایینی داشت تا سال 1956 که وزارت دفاع آمریکا(DOD)هم از کامپیوتراستفاده کردند و اطلاعات نظامی خود را در آن ذخیره می کردند ،بلوک شرق گزارشی به رئیس جمهور آمریکا داد که شوروی موشکی دارد که میتواند پایگاه ما را بزند و اطلاعاتمان از بین می رود چاره کار چیست؟اطلاعات در پایگاه ایالت تگزاس بود پس تصمیم گرفتند آن را در جایی دورتر هم کپی و ذخیره کنند چرا که شوروی نمی تواند همه پایگاه ها را بزند و کل داده هارا از بین ببرد اما مشکل این بود که داده های پایگاه های مختلف با هم یکی شوند و اطلاعاتی که دریکی وارد می شود در دیگری هم اعمال شود پس تصمیم گرفتند آنها را به هم وصل کنند اول سرعت اتصال بسیار کم (حدود 7/45مگابایت برثانیه) بود (ARPA NET)پس مناقصه برگزار کردند و تصمیم گرفتند ان را به بخش خصوصی واگذار کنند که در عرض یک سال به 45مگابایت برثانیه رسید ،ابتدا فقط این شبکه مختص مراکز نظامی بود اما بعد ها مراکز تحقیقاتی و دانشگاه ها و اروپا هم وارد شبکه شدند . این شبکه آرام آرام گسترش یافت اما سرعتش کند بود وبسیار هزینه برتا اینکه درسال 1990 تیم برنزلی انقلابی در این حوزه ایجاد کردند و HTMLرا ایجاد کردند و با آن متن را به ابر متن تبدیل می کردند اینگونه بود که world wide webایجاد شد

ایزو برای شبکه مدل 7 لایه ای (OSI)را تعریف کرد اما خیلی استفاده نشد مگر برای تحلیل و مقایسه

OSI یک مدل برای بررسی، درک و توضیح نحوه کار یک شبکه در ارتباطات مخابراتی و شبکه های کامپیوتری است که با تقسیم اجزای مختلف، درک آن را برای انسان راحت تر می کند و تاحدودی به اشکال یابی شبکه ها کمک می کند. در این مدل انواع تکنولوژی ها ارتباطی با کارکرد تقریباً یکسان در یک لایه قرار می گیرند.

Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data link
physical
رابط بین برنامه و شبکه
تبدیل اطلاعات،فشرده سازی و رمزکذاری
مدیریت نشست ها و ارتباطات
انتقال و اصلاح خطاها
مسیر یابی
پیوند داده
ارتباط فیزیکی
مدلOSI

لایه فیزیکی Physical))
پایین ترین سطح مدل OSI لایه Physical Layer است. این لایه ارتباط فیزیکی بین دستگاه ها را مشخص می کند. برای مثال اگر در شبکه سیمی بودید معمولاً کابل Ethernet و اگر در شبکه بیسیم بودید وای فای یا بلوتوث و البته استانداردهای آن ها در این لایه قرار می گیرند.
از وظایف دیگر این لایه تعریف توپولوژی شبکه، ارسال داده ها بصورت دیجیتالی یا آنالوگ ، تعریف نحوه ارتباط (یک طرفه، دو طرفه یا دو طرفه کامل) و کانال ارتباطی (مثلاً داده و صوت به صورت همزمان ارسال شود ) است.
لایه پیوند داده Data Link))
در این لایه داده های دریافتی از لایه networkبه قسمت هایی با اندازه یکسان تقسیم می شوند تا با ثبات بیشتری انتقال یابند. همچنین این لایه وظیفه دارد تا برخی از عملیات خطایابی و درصورت امکان، رفع خطای های لایه فیزیکی را انجام دهد. این لایه قسمت های کوچک تولید شده (که به فریم یا Frame معروف اند) را با استفاده از آدرس فیزیکی (همان آدرس مک) به مقصد می رساند. به عبارت بهتر، لایه پیوند داده است که با استفاده از لایه فیزیکی، داده ها را به درستی به مقصدشان منتقل می کند.

لایه شبکه Network))
لایه شبکه وظیفه سرهمبندی و آماده کردن کردن قسمت های دریافتی از لایه پیوند داده و تبدیل آن ها به بسته های داده و همچنین یافتن بهترین مسیر مناسب برای رساندن داده ها و تبدیل سگمنت ها از لایه چهارم به بسته های داده را بر عهده دارد. از دیگر کارهایی که در لایه شبکه اتفاق می افتد، تبدیل شدن آدرس های IP به آدرس های فیزیکی است.
لایه انتقال Transport))
این لایه ترافیک داده ها را کنترل کرده و آن ها را برای انتقال به لایه های پایین تر به سگمنت هایی با اندازه متناسب با پهنای باند مشخص شده تبدیل می کند که در لایه سوم این سگمنت ها خود به بسته های بیشتر و در لایه دوم این بسته ها به قسمت های بیشتر تقسیم می شوند. لایه انتقال وظیفه دارد تا پایداری و ثبات داده های انتقالی را بررسی کند مثلاً اگر برخی از این بسته ها به مقصد نرسید، آن ها را دوباره ارسال کند و یا به بسته های خاصی اولویت بیشتری دهد. اغلب بررسی های امنیتی (مثلاً رول های فایروال) و برخی از رمزگذاری ها در این لایه انجام می شود.
 

لایه جلسه Session))
لایه نشست یا جلسه درواقع ارتباطات و کانکشن ها را کنترل می کند. برای درک مفهوم سشن در نظر بگیرید برای این که با کسی صحبت کنیم اول باید به وی زنگ بزنیم تا ارتباط برقرار شود سپس قادر به حرف زدن خواهیم بود. تا زمانی که گوشی را سر جایش نگذاشته ایم یا عوامل دیگر نظیر خرابی خط، نشست ما برقرار خواهد بود.
در ارتباطات و شبکه های کامپیوتری نیز چنین اتفاقی می افتد. تا زمانی که نشست ما قطع نشده قادر به تبادل داده خواهیم بود و اگر نشست قطع شود، دیگر هیچ یک از داده های ارسالی معنای برای سمت دیگر نخواهد داشت.
لایه نمایش Presentation))
لایه نمایش اطلاعاتی که از لایه بالاتر دریافت می کند را به یک قالب قابل درک برای شبکه تبدیل می کند که در لایه های پایین تر استفاده می شوند و در دریافت اطلاعات آن را به قالب اصلی اش تبدیل می کند. به این فرایند رمزگذاری و برعکس، رمزنگاری نیز گفته می شود. یکی از کارهای مهمی که این لایه انجام می دهد فشرده سازی اطلاعات در برخی از پروتکل هاست که اندازه داده ها را تا حد مناسبی کاهش می دهد.

لایه کاربرد Application))
این لایه نزدیک ترین لایه به کاربر است
یکی از نمونه های این برنامه ها مرورگری است که الان با استفاده از آن مطالب سایت را مشاهده می کنید. یعنی شما درخواست دریافت مطالب سایت را داده اید و مرورگرتان با استفاده از پروتکل HTTP که در لایه هفتم است، محتوا را دریافت و برای شما نشان داده است.

Application
Transport
internet
Network interface
قبل از مدلOSI، استانداردی برای ارسال و دریافت پیام ها در شبکه وجود نداشت و مدل OSI برای رفع این نیاز تعریف شده بود. یکی دیگر از مدل ها، مدل TCP/IP است که امروزه کاربرد گسترده تری نسبت به مدل OSI دارد. که تعداد لایه های این مدل با مدل OSI متفاوت است. مدل TCP/IP، لایه های کم تری نسبت به مدل OSI دارد(چهار لایه). در معماری TCP/IP لایه هایی از OSI که عملکرد مشابه داشته اند، در قالب یک لایه در نظر گرفته شده اند.
مدل چهار لایه TCP/IP

لایه کاربرد
این لایه ترکیب لایه های application،  session و presentation در مدل OSI است. با کمک این لایه کاربر با کامپیوتر تعامل دارد و می تواند از آن برای ارسال و دریافت داده استفاده کند. هر بسته ی ایجاد شده در این لایه برای ارسال به لایه ی transport داده می شود تا به دست مقصد برسد..
لایه ی انتقال
مشابه با لایه ی انتقال در مدل OSI، وظیفه ی این لایه نیز برقراری ارتباط بین دو host با استفاده از لایه ی های زیرین خود است تا از این راه بتواند اطلاعات لایه ی بالا تر خود را تا حد امکان بدون خطا به مقصد برساند.
لایه ی اینترنت
در مدل TCP/IP هم مانند OSI لایه ی جداگانه ای برای آدرس دهی و مسیریابی در نظر گرفته شده که لایه ی اینترنت نام دارد
لایه ی واسط شبکه
این لایه، معادل لایه های physical و datalink در مدل OSI است وعملکردی مشابه با این دولایه دارد.

چرا از مدل لایه ای استفاده می کنیم؟
چون بهتر می توانیم براساس لایه ها وظایف را تفکیک کنیم

آدرسIP ،32 بیت است که به چهار قسمت تقسیم میشود که هر قسمت میشود 8بیت(1بایت)
بیت ها یا صفر هستند یا یک
اعداد ما برمبنای ده هستند پس باید آنها را به مبنای 2 تبدیل کنیم.
عدد21 در مبنای ده است بخواهیم آن را بر مبنای دوبنویسیم به صورت زیر عمل میکنیم:

عدد21را به صورت متوالی بر 2 تقسیم میکنیم تا جایی که دیگر امکان تقسیم وجود نداشته باشد سپس آخرین خارج قسمت و به ترتیب از اخربه اول باقی مانده هارا کنار هم مینویسیم و عدد در مبنای دو به دست می آید
مثل
192.168.3.1
IP آدرس

عدد 1101معادل چه عددی در مبنای ده است؟
تبدیل مبنای دو به ده،با استفاده از جایگاه یا وزن ارقام صورت می گیرد.
یعنی هر رقم ضربدر دوبه توان جایگاه آن رقم رسیده وتمامی نتایج به دست آمده با یک دیگر جمع می گردند.

ایا میتوانیم آی پی 192.270.3.1را داشته باشیم ؟
خیر چون با 8 بیت نمیشود 270 راتولید کرد بزرگ ترین آن درصورتی که تمام بیت ها یک باشد 255 میشود
نحوه دانستن IP سیستم:
مراجعه به سایت زیر
What is my IP.com
مرجع واگذاری Ipدر اینترنت موسسه آیانا(IANA)است

آدرس هایIPدرچند کلاس طبقه بندی می شوند:

کلاسA
قسمت اول از چهار قسمت بین 0تا127
کلاسB
قسمت اول از چهار قسمت بین 128تا191

کلاسC
قسمت اول از چهار قسمت بین 192تا223

کلاسD
قسمت اول از چهار قسمت بین 224تا225

مثال:
125.250.1.1
مثال:
130.1.2.3
مثال:
192.198.1.1
قابل استفاده نیست

برای ارتباط بین دو PC هر دو باید از یک کلاس و عین هم باشند تا به راحتی بتوانیم ارتباط داشته باشیم.مثلا: PC1 PC2
192.168.2.2
192.168.2.7
می خواهیم ازPC1 ،PC2 را چک کنیم
در کامند(CMD) سیستم اول تایپ میکنیم:
Ping192.168.2.2
بعد تایپ عبارت بالا به پی سی2 چهار بسته ping میفرستد که ببینه روی شبکه است یا نه

DHCP server
دانشکده ای 200 کامپیوتر دارد اگه بخواهیم به همه دستی ای پی بدهیم هندل کردن آن کار سختی است و ممکن است به یک کامپیوتر دو آی پی دهیم پس وقتی بیش از ده پی سی داریم نیاز بهDHCP server داریم که به پی سی ها به صورت خودکار آی پی می دهد .

Default gateway
همه شبکه ها به یک سوییچ وصل هستند و local هستند اما اگر نیاز به دسترسی به اینترنت و ارتباط خارج از شبکه خود داشه باشند به default gateway نیازداریم. به عبارت دیگرامروزه استفاده از شبکه  حتی در بیزینس های کوچک هم مورد استفاده قرار میگیرد و فراگیر شده است. در این حالت شبکه های داخلی و این  تعداد از کامپیوتر ها که به شبکه متصل هستند  برای ارتباط با یکدیگر نیاز ی به default gateway ندارند و می توانند از طریق برودکست همدیگر را پیدا کنند. اما default gateway زمانی به کار خواهد آمد که نیاز باشد تا یک شبکه با شبکه های دیگر ارتباط داشته و با IP خارج از شبکه لوکال خود تبادل دیتا داشته باشد.

DNS
اگر بخواهیم کامپیوتر یا سایتی را با اسم فراخوانی کنیم به DNSنیاز داریم
به طور مثال اگر DNSرا ست نکنیم نمیتوانیم google .com را بیاوریم و فقط با آی پی میتوانیم آن را بیاوریم
ولی وقتی دی ان اس داشته باشیم وقتی google .com را مینویسیم میره از دی ان اس،Ipمیگیرد و اتصال برقرار میشود
یعنی دی ان اس سرور مثل یک دفترچه تلفن گوشی کار می کند و وقتی اسم کسی را بین مخاطبین انتخاب می کنید و با آن تماس می گیرید، شما اسم اون رو انتخاب کردید ولی گوشی شما شماره آن را می گیرد و تماس را برقرار می کند

پروتکل آی پی بدون اتصال است یعنی بسته آی پی که فرستادیم از سرنوشت اون دیگه خبرنداریم به مقصد میرسد یا نه پس برای جبران این خلل از پروتکلICMP استفاده می شود پس این پروتکل یک پروتکل اتصال گراست.
بسته ICMP
پروتکلICMP

وقتی از PCبا ای پی 172.32.1.169بخواهیم 192.168.1.1راpingکنیم اگر پیام distination host unreachable را دریافت کنیم یعنی PCکه میخواهیم pingکنیم در رنج شبکه ما نیست و نمیتوانیم به ان دسترسی داشته باشیم ولی وقتی هر دو ای پی از یک کلاس باشد یا replyیا time out میدهد

یک سویچ 26 پورت دارد یعنی میتواند 26 کامپیوتر را به هم وصل کند
ما یک شبکه محلی داریم که توسط سوییچ به هم وصل هستند وقتی درون یک شبکه PC1بخواهد به PC2پیام بفرستند نباید اطلاعات به gatewayبرسد بلکه ICMPبه صورت محلی آن را میفرستد اما اگر بخواهیم به اینترنت وصل شویم و گوگل را سرچ کنیم باید پیام را به defult gatewayبفرستد اماپی سی باید از کجا متوجه شود؟ از طریق Ipبه صورت زیر:

آدرس IP مبدا :192.168.1.1/24
/24در Ipبه این معناست که آدرس مک که 4 تا 8 بیتی است 3تا اول یعنی 24بیت آن 255 و بقیه صفر است یعنی 255.255.255.0
PCآدرس Ipو subnetمبدا و مقصد را and می کند
آدرس Ipمقصد:192.168.1.11

Subnet=11111111.11111111.11111111.00000000
IP= 11000000.10101000.00000001.00001010
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
11000000.10101000.00000001.00000000
and
ابتدا هر دو را (ای پی و سابنت مبدا و مقصد به صورت جداگانه)در مبنای2 می نویسیم سپس در هم ضرب میکنیم جواب به دست آمده را به مبنای ده تبدیل می کنیم
192.168.1.0
Net idمبدا
NET Idمقصد را هم اینگونه حساب می کنیم که می شود:192.168.1.0

وقتی NET Idمبدا و مقصد یکی شد می داند که در شبکه خودش است و نیازبه ارسال به gate wayنیست اما اگر NET Idمقصد مثلا 172.16.0.0 شد چون نت ای دی ها با هم متفاوت هستند دیگه به شبکه خودش نمیفرسته و به gatewayمی فرستد

خسته نباشید