شبکه های کامپیوتری

[Admin]

موضوع: شبکه های کامپیوتری
تهیه شده جهت: سایت علمی نخبگان ایران

[Admin]

هر شبکه کامپیوتری از دوجزء کلی تشکیل می شود:
1. سخت افزارهای شبکه
2. نرم افزارهای شبکه
قبل از بررسی اجزای نرم افزاری و سخت افزاری شبکه لازم است تا با مدلی تئوری که پروتکل ها و وظایف سیستمهای کامپیوتری را برای ارتباط میان آنها به تعریف می کند آشنائی حاصل شود . این مدل OSI١ نام دارد و صرفاً دارای جنبه مرجع و آموزشی می باشد. مدل OSI از 7 لایه مجزا تشکیل می گردد و هر کدام از لایه ها در جهت برقراری ارتباط وظایفی مشخص دارند. برای ارتباط میان دو سیستم ، داده ها بصورت بسته هایی از با لای مدل (لایه 7) وارد شده و پس ازانجام عملیات توسط لایه ها در پایین مدل و از طریق لایه 2 وارد بستر رسانه(لایه1) می گردد. از طرفی دیگر در سیستم گیرنده عکس این عمل صورت گرفته و بدین ترتیب ارتباط صورت می گیرد. در شکل زیر 7 لایه مدل OSI نمایش داده شده اند.

در مجموع کار 7 لایه مدل OSI شکل اضافه کردن Header١ و بعضا Footer٢ را به خود می گیرد که به این فرآیند Data Encapsolation گفته می شود. داده بسته بندی شده در خروجی این مدل Packet یا Frame نامیده می شود.

لایه فیزیکی
همانطور که از نام این لایه مشخص است ، مباحثی که ساختار فیزیکی شبکه را تعریف می کنند، در این لایه قرار می گیرند.مسائلی مانند نوع کابل مورد استفاده در شبکه ، توپولوژی وطریقه نصب شبکه ،نوع سیگنالی که در رسانه برای انتقال اطلاعات استفاده می شود و...

در این لایه مشخص می شوند. در مورد شبکه های LAN٣ این نکته قابل توجه است که مشخصات مربوط به لایه فیزیکی ، به نوع پروتکل استفاده شده در لایه پیوند داده بستگی خواهد داشت. به عبارت دیگر وقتی پروتکل مشخصی برای لایه پیوند داده انتخاب می شود ، تنها می توان از مشخصاتی در لایه فیزیکی بهره برد که توسط آن پروتکل پشتیبانی شوند. از مواردی که در لایه فیزیکی تعریف می شود ، نوع سیگنالینگی است که برای ارسال اطلاعات روی رسانه (مطابق با نوع رسانه) استفاده می شود. برای مثال سیگنالها درکابل های مسی ولتاژهای الکتریکی اند ، در حالیکه برای کابل های فیبر نوری این سیگنالها پالسهایی از نور هستند. انواع دیگر رسانه های شبکه از فرکانسهای رادیویی ، پالسهای مادون قرمز و.. بهره می برند. علاوه بر نوع سیگنال استفاده شده در یک رسانه ، الگوی سیگنالینگ (روشی که داده های باینری بر اساس آن جهت انتقال در بستر رسانه، به ولتاژهای الکتریکی یا پالسهای نور کد می شوند) درآن رسانه نیز در این لایه مشخص می شود. دیوایس هایی که در مسیر انتقال داده ها قرار داشته ولی هیچ نوع پردازشی روی داده ها انجام نمی دهند در این لایه قرار می گیرند از جمله هاب های Passive١ و تکرارکننده ها .
لایه پیوند داده
این لایه در حقیقت واسطی میان سخت افزارها و نرم افزارهای شبکه یک سیستم کامپیوتری است. پروتکل لایه شبکه داده خود را به این لایه می دهد تا بسته بندی لازم را برای ارسال روی رسانه انجام دهد. همچنین زمانیکه داده ارسال شده توسط سیستم مقابل دریافت می شود ، پروتکل لایه پیوند داده آن سیستم اطلاعات لازم مربوط به خودش را از روی داده پردازش کرده و داده را به لایه بالا تر (شبکه) انتقال می دهد. برای پیاده سازی یک پروتکل لایه پیوند داده به موارد سخت افزاری و نرم افزاری زیر نیاز است:
• کارت شبکه
• درایور یا راه اندازهای نرم افزاری کارت شبکه
• کابلهای شبکه و کانکتورهای مربوطه
• هاب (سوئیچ)
کارت شبکه و هاب معمولا مطابق و بر اساس پروتکل مشخصی از لایه پیوند داده طراحی می شوند و نمی توان از آنها برای پروتکل های دیگر این لایه استفاده کرد. رایج ترین پروتکلی که امروزه برای لایه پیوند داده مورد استفاده قرار می گیرد، پروتکل Ethernet می باشد.
وظایفی که به عهده پروتکل لایه پیوند داده می باشد عبارتند از :
1. تعیین قالب فریم
پروتکل لایه پیوند داده ، داده ای را که از لایه بالاتر دریافت می کند با اضافه کردن یک header و یک footer بسته بندی می کند. اطلاعاتی که توسط این لایه در header و footer قرار می گیرند شامل آدرس های سخت افزاری کارت های شبکه مبدا و مقصد یا Address MAC ١، تعیین نوع پروتکل لایه بالاتر(شبکه) که داده از آن دریافت شده و اطلاعات مربوط به خطایابی که CRC ٢نامیده می شود و در Footer قرار می گیرد ، می باشند.
آدرس های سخت افزاری ، آدرس های منحصر به فرد 6 بایتی (نمایش به صورت هگز) می باشند که توسط تولید کنند گان این کارت ها به آنها اختصاص یافته است. این آدرس ها به دلیل وجود یک قرار داد مشخص در هیچ دو کارت شبکه ای از دو تولید کننده متفاوت، یکسان نخواهند بود. نکته دیگراین که وظایف پروتکل لایه پیوند داده تنها به ارتباطات در شبکه LAN ای که در آن قرار دارد محدود می شود، حتی اگر مقصد نهایی Packet سیستمی در شبکه ای دیگر باشد. به عبارت بهتر پروتکل لایه پیوند داده پروتکلی نقطه به نقطه یا hop to hop می باشد.


2. کنترل دسترسی به رسانه
کامپیوترهای یک شبکه محلی معمولا از یک رسانه half duplex ،به صورت اشتراکی استفاده می کنند. به همین دلیل این امکان وجود دارد که دو سیستم در شبکه بطور همزمان اقدام به ارسال داده کنند. این مورد باعث ایجاد تصادم packet های ارسال شده از دو طرف (مربوط به دو سیستم) و تخریب آنها می گردد. یکی از مهمترین وظایف لایه پیوند داده فراهم کردن مکانیسمی جهت ترتیب دادن به زمان دسترسی سیستمها به رسانه است. این مکانیسم که MAC نامیده میشود به هر کامپیوتر در شبکه شانسی مساوی برای ارسال داده و همچنین کاهش میزان تصادم را می دهد. به عنوان مثال پروتکل Ethernet از مکانسیمی با نام CSMA/CD و پروتکل Token Ring از مکانیسمی با نام token passing استفاده می کنند.
3. مشخصات لایه فیزیکی
لایه های پیوند داده و فیزیکی بشکل نزدیکی با هم ارتباط دارند زیرا خواص لایه فیزیکی بطور مستقیم روی کارکرد مکانیزم MAC تاثیر گذار است. معمولا پروتکل های پیوند داده از چندین نوع رسانه پشتیبانی می کنند و دارای یک رسانه استاندارد نیزهستند. با این وجود پروتکل هایی هم برای شبکه های WAN وجود دارند که مشخصات لایه فیزیکی را شامل نمی شوند.
لایه شبکه
پروتکل لایه شبکه بر خلاف لایه پیوند داده ، مسئول انتقال End to End یا انتها به انتهای packet ها می باشد. هنگام ارسال packet به یک مقصد مشخص ممکن است این packet از شبکه های مختلفی عبور کند و در حالیکه پروتکل لایه پیوند داده ممکن است بارها تغییر کند(بر اساس نوع شبکه ای که در آن قرار دارد) اما پروتکل لایه شبکه ثابت خواهد ماند.
رایج ترین پروتکل مورد استفاده در لایه شبکه ،پروتکل IP است که یکی از دو جزء بسته معروف TCP/IP می باشد. لایه شبکه نیز مانند لایه پیوند داده، header خود را به داده ای که از لایه بالاترمی گیرد اضافه می کند.
وظایف لایه شبکه عبارتند از:

1. آدرس دهی
طبق مسئولیت لایه شبکه، آدرس دهی در این لایه از نوع انتها به انتهاست. به عبارت دیگر Header لایه شبکه حاوی آدرس های مبدا و مقصد می باشد. آدرس دهی پروتکل IP بر خلاف آدرس دهی لایه پیوند داده یک آدرس دهی خاص است. در یک شبکه IP ،به هر کامپیوتر یک آدرس 32 بیتی توسط مدیر شبکه و یا به صورت خودکار(توسط سرور (DHCP اختصاص می یابد. این آدرس به طور منحصر به فرد شبکه و کامپیوتری را در آن شبکه قرار دارد شناسایی می کند.
2. قطعه قطعه سازی
همانطور که گفته شد در طول انتقال یک packet از مبدا به مقصد امکان عبور آن از چندین شبکه میانی با پروتکل های متفاوت وجود دارد. این پروتکل ها خواص و محدودیت هایی مانند حداکثر طول مجاز packet دارند ، برای مثال حداکثر طول packet در یک شبکه Ethernet 1500 بایت است در حالیکه این مورد برای شبکه های token ring 4500 بایت می باشد. بنابراین اگر یک packet بخواهد از یک شبکه token ring به یک شبکه Ethernet هدایت شود ، پروتکل لایه شبکه می بایستی آن را به قطعاتی با طولی کمتر از 1500 بایت تقسیم کند(هر قطعه نیز یک packet جدید می باشد). به این روند قطعه قطعه سازی یا fragmentation گفته می شود.
3. مسیریابی
مسیریابی به فرآیندی اطلاق می گردد که درآن یک packet از مبدا به مقصد مورد نظرش و با انتخاب بهینه ترین مسیرممکن از میان مسیرها و شبکه های موجود هدایت می شود. از طرف دیگر بطورکلی دو نوع سیستم در شبکه ها وجود دارد: سیستمهای واسط و سیستمهای انتهایی . در سیستمهایی که در انتهای ارتباط قرار دارند از هر 7 لایه مدل OSI استفاده می شود در حالیکه درسیستمهای واسط packet ها تنها حداکثر تا لایه شبکه بالا می روند. Router ها یا مسیر یاب ها نمونه ای از سیستمهای واسط هستند. این سیستمها ترافیک داده ای را از یک شبکه به مسیر مشخصی درشبکه ای دیگر هدایت می کنند. برای هدایت صحیح packet ها به مقصد مورد نظر، Router ها اطلاعات لازم در مورد شبکه ها و مسیرهای قابل دسترسی را در جداولی موسوم به جداول مسیریابی نگهداری می کنند. یک جدول مسیریابی برای نمونه آدرس یک شبکه مشخص و آدرس مسیریابی را که packet ها با استفاده از آن به آن شبکه مشخص می رسند نگهداری می کند. همچنین ورودی های جدول مسیریاب ها حاوی واحد هایی هستند که بازده نسبی هر مسیر را مشخص می کنند. ورودی های جداول یک مسیریاب می توانند توسط مدیر شبکه و یا بصورت خودکار با استفاده از پروتکل های خاص مسیر یابی با استفاده از مسیریاب های دیگر مقداردهی شوند.
4. تعیین پروتکل لایه انتقال
مانند لایه پیوند داده لایه شبکه نیز نوع لایه انتقالی که داده را از آن دریافت کرده مشخص می کند تا لایه شبکه سیستم گیرنده داده را به پروتکل مشخص شده لایه بالا ترانتقال دهد.

لایه انتقال
پروتکلهای لایه انتقال سرویس هایی را فراهم می کنند که در واقع کامل کننده سرویس های لایه شبکه هستند. عملا پروتکل های این دو لایه بصورت جفت های هماهنگ هستند مانند بستهTCP/IP یا IPX/SPX . پروتکل های TCP و SPX پروتکل های لایه انتقال هستند. یکی از تفاوتهای مهمی که میان پروتکل های لایه انتقال وجود دارد این است که بعضی از این پروتکلها اتصال گرا (connection-oriented) و بعضی دیگر بدون اتصالند (connection-less). یک پروتکل اتصال گرا پروتکلی است که قبل از ارسال داده ها با ارسال پیام هایی از وجود و آمادگی سیستم مقابل جهت ارتباط دو طرفه مطمئن میگردد. برای مثال TCP یک پروتکل اتصال گراست. وقتی که یک مرورگر اینترنتی می خواهد با یک اینترنت سرور تماس برقرار کند، مرورگر و سرور ابتدا عمل handshaking سه مرحله ای را انجام میدهند . پس ازموفقیت آمیز بودن این عمل مرورگر آدرس صفحه وب مورد نظرش را برای سرور می فرستد. پس از اتمام دریافت اطلاعات، دو سیستم با همان عملیات ارتباط را خاتمه می دهند.
پروتکل های اتصال گرا سرویسهای دیگری ازجملهpacket acknowledgment ، segmentation داده ها ، کنترل جریان ، شناسایی و تصحیح خطای انتها به انتها را نیزفراهم میکنند. این سرویس ها قابلیت انتقال حجم زیادی از اطلاعات را حتی تقریبا بدون یک بیت خطا ممکن می سازند. به این پروتکل ها اصطلاحا reliable گفته می شود به این معنا که هر packet ای که ارسال میشود، سیستم گیرنده می بایستی پس از دریافت صحیح آن packet پیغامی را با عنوان acknowledgment به فرستنده ارسال نماید . مشکلی که در این زمینه بوجود می آید حجم بالای اطلاعات کنترلی است که میان دو سیستم رد وبدل می شود. علاوه بر این اطلاعات افزوده کنترلی ،طول header ای که پروتکل اتصال گرا به داده اضافه می کند ، بسیار بیشتر از طول آن برای یک پروتکل بدون اتصال است.
پروتکل های بدون اتصال بر خلاف پروتکل های اتصال گرا قبل از ارسال داده هیچ گونه اطلاعات یا پیامی ارسال نمی کنند. فرستنده در این حالت داده اش را بدون توجه به اینکه سیستم گیرنده آماده دریافت است یا اینکه حتی وجود دارد ، ارسال می کند. این پروتکل ها برای ارتباطاتی خلاصه که فقط از یک درخواست و پاسخ تشکیل می شوند به کار می روند و پاسخ سیستم مقابل حکم یک ack را خواهد داشت. UDP ١نمونه ای از پروتکل های بدون اتصال است. برای مثال درخواست یک مرورگر از یک سرور DNS ٢ در اینترنت برای برگرداندن آدرس IP معادل نام یک سایت نمونه ای از کارکرد این پروتکل هاست. نکته دیگر اینکه header لایه انتقال شامل شماره پورت های نرم افزاری است که نرم افزارهایی که قصد ارسال و دریافت داده را دارند از طریق آنها شناسایی می شوند.

لایه جلسه
لایه های فیزیکی ، پیوند داده ، شبکه و همچنین انتقال مسئول ارسال و دریافت صحیح وبدون خطای اطلاعات هستند ، در حالیکه کارکرد لایه جلسه و لایه های بالاتر در این حیطه قرار نمی گیرد. لایه جلسه 22 سرویس ارائه می کند که بسیاری از آنها در ارتباط با روش هایی که سیستم های تحت شبکه تبادل داده می کنند می باشد.
مهمترین سرویس های این لایه عبارتند از کنترل گفتگو و تفکیک گفتگو .
تبادل اطلاعات بین دو سیستم در یک شبکه "گفتگو" نامیده می شود و "کنترل گفتگو" انتخاب mode یا حالتی است که سیستم ها با استفاده از آن پیام رد وبدل می کنند. برای مثال یکی از این حالت ها TWA یا دوطرفه متغیر نامیده می شود . در طی این حالت دو سیستم token ای را ردو بدل می کنند و تنها سیستمی می تواند داده ارسال کند که token را در اختیار داشته باشد.
تفکیک گفتگو نیز روند ایجاد نقاط کنترلی یا checkpoint در یک جریان داده است که به سیستمهای در حال ارتباط اجازه می دهد عملیاتشان را همگام و هماهنگ کنند.

لایه ارائه
تنها کارکرد و وظیفه ای که در لایه ارائه دیده می شود ، ترجمه syntax (نحو) میان سیستم های متفاوت است. در بعضی موارد سیستمهااز syntax های متفاوتی استفاده می کنند و لایه ارائه این امکان را میدهد که این سیستمها با یک syntaxمعین گفتگو کنند.
سیستمهایی که در دو طرف یک ارتباط قرار دارند هر کدام syntax ای رایج و پیش فرض (abstract syntax) دارند. در صورت متفاوت بودن این syntax ها سیستمها یک syntax انتقال یا transfer syntax انتخاب می کنند که جایگزین syntax رایج شان می شود. سیستم ارسال کننده syntaxپیش فرض اش را به syntax انتقال تبدیل کرده و بعد از ارسال ،سیستم گیرنده syntax انتقال را به syntax پیش فرض خودش بر میگرداند . syntax انتقال توسط لایه انتقال هر دو سیستم پشتیبانی می شود. سرویس هایی مانند فشرده سازی و رمزنگاری نیز توسط بعضی syntax ها ارائه می گردد.

لایه کاربرد
لایه کاربرد نقطه ورودی جهت دسترسی برنامه ها ونرم افزارها به امکانات شبکه است . اکثر پروتکل های این لایه مانند پروتکل انتقال ساده mail یا SMTP و پروتکل انتقال فایل یا FTP سرویس هایی را فراهم می کنند که نرم افزارها با کمک آنها به امکانات خاصی در شبکه دسترسی پیدا میکنند.
در عمل لایه کاربرد اعمال لایه های جلسه و ارائه را نیز انجام میدهد و درنتیجه ساختار یک
Stack Protocol نمونه از 4 لایه تشکیل خواهد شد.
پس از آشنایی با مدل مرجع OSI و لایه های آن ، اجزای یک شبکه محلی بررسی می شوند.


سخت افزارهای شبکه
1- توپولوژی شبکه
هر شبکه کامپیوتری دارای یک توپولوژی یا نحوه آرایش وچیدمان کامپیوترها می باشد .سه توپولوژی معروف عبارتند از :
1- Busیا خطی 2- Ring یا حلقه 3- Star یا ستاره ای

آرایشی که امروزه در اکثر شبکه های کامپیوتری از نوعEthernet (پروتکل لایه data link ) استفاده میشود نوع ستاره ای است. دراین توپولوژی هر کامپیوتر با یک کابل به یک device مرکزی به نام هاب یا سوئیچ متصل می شود. علت استفاده از این آرایش برتری هایی مانند مدیریت آسانتر، احتمال خرابی کمتر و عیب یابی آسانترو ...می باشند. در حالیکه بزرگترین عیب آرایش های خطی وحلقه تحمل خرابی پایین آنهاست ، یعنی در صورت بروز قطعی در قسمتی از آن ،کل شبکه از کار خواهد افتاد.

2- انواع کابلهای شبکه
کابل شبکه به عنوان یک رسانه ،وظیفه اتصال فیزیکی اجزای شبکه را بر عهده دارد. علیرغم اینکه امروزه شبکه های بی سیم جایگاه خاصی پیدا کرده و مشکلات کابل کشی را ندارند، اما هنوز 90 درصد شبکه ها از کابل برای اتصال استفاده می کنند. کابل شبکه انواع مختلفی دارد و بر اساس پروتکل مورد استفاده در لایه data link ویا توپولوژی شبکه، نوع مشخصی از آن می تواند به کار رود. یکی دیگر از نکاتی که در انتخاب نوع کابل اهمیت می یابد، زمینه استفاده شبکه و یا تعداد کاربران آن است . به این معنا که شبکه ای که به پهنای باند مشخصی نیاز دارد ، به کابلی احتیاج خواهد داشت که توانایی در اختیار قرار دادن آن پهنای باند را داشته باشد .
در مجموع سه نوع کابل مورد بررسی قرار می گیرد که عبارتند از:
1. Coaxial
2. Twisted pair
3. Fiber Optic

کابل coaxial یا هم محور
این کابل که از آن در سیستم ارتباط آنتن با تلویزیون و نیز شبکه های تلویزیونی کابلی استفاده فراوانی می شود ، از چند بخش تشکیل می گردد که بترتیب داخل به خارج عبارتند از:
1-هسته مسی 2-عایق 3-لایه ای رشته مانند از مس یا آلومینیوم 4-روکش بیرونی پی وی سی یا تفلون .
این کابل در گذشته در شبکه های با توپولوژی خطی استفاده می شد. نوع RG-8 آن در شبکه های thick ١ و نوع RG-58 در شبکه های thin به کار می رفت و نام کانکتورهای مورد استفاده نیز به ترتیب N connector و BNC بود.
در ادامه تصویری از ساختار این کابل نمایش داده شده است .

قابل ذکر است که امروزه از کابل کواکسیال به علت هایی مثل عدم انعطاف پذیری کافی و همچنین مشکلات مربوط به termination در انتهای آن ، در شبکه های LAN استفاده نمی شود.

کابل های سری TP (cable Twisted Pair)
کابل های سری TP یا "زوج های به هم تابیده" امروزه رایج ترین کابل های مورد استفاده در شبکه ها هستند. کابلهای به هم تابیده دارای ویژگی هایی مانند انعطاف پذیری و خمش بالا و همچنین مقاومت بیشتر در برابر تداخلات امواج الکترو مغناطیسی می باشند. در این کابل ها بسته به نوع آن، 4 یا 8 رشته سیم عایق دار وجود دارد که به صورت 2 یا 4 زوج بوده وهر زوج با تعداد دور مشخصی در اینچ به هم تابیده شده اند . تابیده گی زوج سیم ها به این کابل ها اجازه میدهد تا علاوه بر تداخل بسیار کمتر داخلی (نویز سیمها روی هم) نسبت به اثر میدان های خارجی نیز مقاوم تر باشند.
این کابلها بر اساس میزان تحمل نویز نیز در دو نوع ارائه می شوند که عبارتند از کابلهای UTP (Unshielded) ، STP (Sheilded). کابل های سری STP نسبت به UTP دارای یک عایق از جنس فویل هستند که میان روکش بیرونی و رشته سیمها قرار می گیرد و کابل را نسبت به میدان های خارجی بسیار مقاوم تر می سازد. به همین علت این نوع کابل نسبت به نوع UTP گرانتر است. همچنین این نوع کابل بر خلاف UTP تنها دارای دو زوج(چهار سیم) می باشد. کانکتوری که برای کابل های UTP استفاده می شود ، RJ45 نام دارد.
در شکلهای زیر نمایی از کابل STP و کانکتور RJ45 مشاهده می شود.

کابل های UTP انواع مختلفی دارند و در category های مختلفی تولید می شوند. در جدول 2-1 این categoryها به همراه موارد استفاده آنها آمده است.

کابل های cat1 در شبکه های تلفن برای انتقال voice و نه data به کار می رفتند . کابل های cat2 مانند کابل های cat1 جهت انتقال voice به کار می رفتند ، اما شرکتIBM از این کابل به علت ارائه سرعت بالاتر برای اتصال ترمینال ها به کامپیوتر Mainframe نیزاستفاده کرد. همچنین این کابل در شبکه های token ring نیز استفاده شد. کابل های cat3 اساساً برای استفاده در شبکه های تلفن طراحی شدند و امروزه نیز استفاده فراوانی دارند. از این کابل در شبکه های اترنت با سرعت 10 مگا بیت یا 10BASE-T نیزاستفاده می شود. کابل های cat4 هم نسبت به cat3 سرعت انتقال بالا تری را فراهم می کنند(تا 16 مگابیت). رایج ترین کابل هایی که امروزه در شبکه های LAN به کار می روند کابلهای cat5 و cat5.eهستند .از کابل cat5 در شبکه هایی تا سرعت 100 مگابیت در ثانیه( Fast Ethernet) و ا زcat5.e در شبکه های تا سرعت 1000 مگابیت در ثانیه Gigabit Ethernet))استفاده می شود. قابل ذکر است که در شبکه های Ethernet تنها از دو زوج سیم این کابلها ،یکی برای ارسال داده و دیگری برای دریافت داده استفاده می گردد . مشابهت کابل های تلفن(cat3 ) وشبکه cat5)) این امتیاز را فراهم کرده که متخصصینی که شبکه های تلفن را نصب می کنند با کمی آشنایی توانایی نصب کابل های شبکه را نیز داشته باشند. کابل cat6 جدیدترین کابل معرفی شده برای اتصال سیستمها می باشد و ویژگی های برتری مانند سرعت انتقال 1000 مگابیت و مقاومت بیشتر در برابر تداخلات مغناطیسی به دلیل استفاده از عایق اضافی میان زوج ها را داراست.

کابل های فیبر نوری(Fiber Optic Cables)
کابل فیبرنوری اساساً کابلی متفاوت از کابل های کواکس یا به هم تابیده می باشد. این کابل برای انتقال اطلاعات به جای استفاده از ولتاژهای الکتریکی بر بسترهادی مسی ،از پالسهای نور روی رشته های پلاستیک یا شیشه استفاده می کند.

یکی از مهمترین ویژگی های این کابلها بی اثر بودن تداخلات مغناطیسی روی آنهاست . همچنین این کابلها نسبت به پدیده تضعیف سیگنال نسبت به کابلهای مسی بسیار مقاوم ترند .در حالیکه سیگنال ها در کابلهای مسی حداکثر بین 100 تا 500 متر تضعیف می شوند ، بعضی از کابلهای فیبر نوری توانایی انتقال سیگنال تا120 کیلومتر بدون تضعیف قابل توجه را دارند. از دیگر ویژگی های فیبر نوری غیر قابل نفوذ بودن آنها (از طریق اتصال خارجی) به منظور در یافت اطلاعات است .
کابل فیبر نوری از یک هسته شفاف شیشه ای یا پلاستیکی (که در واقع هدایت کننده پالس هاس نور می باشد)که بوسیله یک لایه منعکس کننده به نام cladding در بر گرفته شده و همچنین دو لایه محافظ دیگر و پوشش خارجی تشکیل می شود. وظیفه لایه cladding انعکاس دادن پالس های نور ودرنتیجه حرکت رو به جلوی پالس می باشد.دو نوع کابل فیبر نوری وجود دارد که عبارتند از single mode و multi mode . تفاوت اصلی میان این دو نوع در ضخامت core و cladding آنهاست. کابل های single mode ، طول موج مشخصی از نور لیزر را به عنوان منبع نوری به کار می برند و به همین دلیل می توانند تا مسافت های طولانی آن را حمل کنند. این عامل باعث می شود این نوع کابل انتخاب اول برای اتصالات outdoor در فاصله های دور باشد.
نوع دیگر که multi mode نام دارد و ارزانتر است از LED به عنوان منبع نوری استفاده کرده و چندین طول موج را حمل می کند . این نوع کابل نسبت به نوع single انعطاف پذیرتر بوده و برای شبکه های LAN مناسب تر است. در مجموع نصب شبکه ها با استفاده از فیبر نوری نسبت به کابل های به هم تابیده یا کواکس بسیار پرهزینه بوده و به ابزار خاصی برای تست و نگهداری نیاز دارد.

3- کارتهای شبکه (Network Interface Cards)
هر سیستم برای اتصال به شبکه و استفاده از امکانات آن به یک کارت شبکه نیاز دارد. کارت شبکه امروزه اغلب به صورت یک کارت اضافه شونده در اسلات PCI یا بصورت onboard روی مادربرد ها در بازار یافت می شود. این کارت ها همچنین دارای کانکتور هایی مانند RJ45 ویا کواکسیال هستند و بعضی نیز دارای ارسال کننده بیسیم می باشند. کارت شبکه به همراه درایور نرم افزاری اش مسئول پیاده سازی بسیاری از کارکردهای لایه پیوند داده و فیزیکی می باشد. این کارت ها از سرعت های متفاوتی پشتیبانی میکنند که باید به این مورد در هنگام نصب شبکه و استفاده از این کارت ها توجه کرد. بسیاری از کارتهای شبکه که امروزه ارائه می شوند بصورت plug and play بوده و مشکلات نصب درایور و تنظیمات آن را بر طرف کرده اند.

وظایف کارت شبکه
کارت شبکه وظایف بسیار مهم و بحرانی را جهت ورود و خروج داده ها به عهده دارد که عبارتند از:
1. بسته بندی داده
کارت شبکه و درایورش مسئول ایجاد فریم به دور داده جهت ارسال آن هستند. همچنین کارت شبکه محتوای فریم های دریافت شده را بررسی کرده و آن را به پروتکل مقتضی در لایه شبکه تحویل می دهد.

2. رمزنگاری و رمزگشایی سیگنال
کارت شبکه الگوی رمزنگاری لایه فیزیکی که داده ها را (که اکنون در قالب فریم اند) از فرمت باینری به ولتاژهای الکتریکی ، پالسهای نور و یا ...جهت ارسال روی رسانه تبدیل می کند ، پیاده سازی می کند. همچنین درهنگام دریافت سیگنالها عکس این عمل انجام می شود.

3. ارسال ودریافت داده ها
کارکرد اولیه کارت شبکه ایجاد و ارسال سیگنالهای مقتضی و همچنین دریافت سیگنالهای ارسالی است. در یک شبکه LAN نمونه هر کامپیوتر تمام packet هایی را که روی بستر مشترک قرار میگیرند دریافت می کند. سپس کارت شبکه آدرس لایه پیوند داده یا آدرس سخت افزاری packet را بررسی کرده و در صورت مطابقت با آدرس خودش آن را به لایه بالاتر ارسال می کند ، در غیر این صورت packet را دور می اندازد.


4. بافرکردن داده ها
کارتهای شبکه داده ها را در هر لحظه به صورت تک فریم ارسال و دریافت می کنند. به همین علت بافرهای تعبیه شده ای دارند که به آنها اجازه می دهد تا زمانیکه داده های رسیده و یا داده هایی که باید ارسال شوند به فریم کامل نرسیده اند این داده ها را ذخیره کنند.
5. تبدیل سریال / پارالل
ارتباط کامپیوتر با کارت شبکه به علت نصب کارت در شکاف PCI یا onboard بودن ، به صورت پارالل می باشد ، در حالیکه ارتباطات شبکه به صورت سریال است. بنابراین کارت شبکه موظف به تبدیل این دو نوع انتقال به یکدیگر است.

4- هاب های شبکه (Network Hubs)
هاب وسیله ای است که از آن برای اتصال کامپیوترها دریک شبکه star و یا ring استفاده می شود. هاب ها در سایزهای مختلف از 4 یا 5 پورت گرفته تا هاب های بزرگ 24 پورتی که رویRack نصب می شوند، ارائه می گردند. مانند کارتهای شبکه ، هاب ها نیز مطابق با پروتکل مشخصی در لایه پیوند داده طراحی می شوند. برای مثال هاب های Ethernet بسیار رایج هستند زیرا پروتکل Ethernet رایجترین پروتکل مورد استفاده در لایه پیوند داده است . هاب هایی که در شبکه های token ring استفاده می شوند نیز به MAU معروفند.

هاب های Ethernet
یک هاب Ethernet در حقیقت یک تکرارکننده چند پورته است. تکرارکننده ها دیوایس هایی هستند که سیگنالهای ورودی را برای رفع پدیده تضعیف سیگنال، تقویت می کنند. پدیده تضعیف به علت کاهش انرژی سیگنال در مسافت های زیاد رسانه اتفاق می افتد.
وقتی داده از یک پورت هاب به آن وارد می شود ، هاب سیگنال را تقویت کرده و به تمام پورت های دیگرخود می فرستد.
حداکثر طول segment برای کابل به هم تابیده یا twisted-pair در یک شبکه Ethernet 100 متر است. segment به فاصله دو سیستم از هم در یک شبکه گفته می شود. البته بدلیل خاصیت تقویت کنندگی هاب ها این فاصله به 200 متر افزایش خواهد یافت.
در شکل 2-7 نمایی از این نوع هاب آمده است.

هاب های هوشمند
هاب هایی که در اکثر شبکه های Ethernet استفاده می شوند دیوایسهایی متعلق به لایه فیزیکی هستند، به این معنا که سیگنالهایی را که هاب دریافت می کند بدون هیچ گونه پردازشی به دیگر پورت هایش انتقال می دهد . این گونه هاب ها نسبت به دیگر انواع یعنی هاب های هوشمند قیمت پایین تری دارند.
در مقابل هاب های هوشمند داده ای را که دریافت می کنند از بعضی جهات مورد بررسی وپردازش قرار میدهند. بعضی ازهاب ها با داشتن توانایی های بیشتردر پردازش داده ، سرویسی تحت عنوان "ذخیره و ارسال" ارائه می دهند . این هاب ها بافرهایی دارند که بوسیله آن می توانند packet ها را جهت ارسال دوباره از طریق بعضی از پورت ها ذخیره کنند. این مورد یک گام عقب تر ازعملکرد سوئیچ می باشد که با پردازش هرpakcet آن را تنها به پورتی که به سیستم مقصدش منتهی می شود ارسال می کند. یکی دیگر از امکانات این هاب ها وجود قابلیهای مدیریتی و مانیتورینگ جهت هر کدام از پورتها است . طبعاً قیمت این هاب ها نسبت به هاب های کاملا سخت افزاری بالا تر خواهد بود.
هاب ها معمولا دارای پورتی به نام uplink می باشند که جهت اتصال به هاب های دیگر استفاده می شود. این پورت به صورت متفاوتی از دیگر پورت ها کابل کشی می شود.
همانطور که در مبحث کابلهای به هم تابیده بیان شد ، این کابلها دارای 4 زوج سیم هستند که معمولا از دو زوج آن در شبکه های LAN استفاده می شود. در هر زوج یک سیم جهت سیگنال و دیگری ground می باشد . برای اتصال دو سیستم (کامپیوتر) با استفاده از این کابل ، زوج مربوط به ارسال یکی باید به دریافت دیگری و بلعکس متصل شود تا ارتباط برقرار شود. به این نوع کابل ، crossover گفته می شود. در مقابل برای اتصال یک سیستم به هاب ، پین های ارسال و دریافت هر دو (کامپیوتر و هاب) می بایست به طور متناظر متصل شوند زیرا خود هاب دارای مدارات crossover می باشد. به این نوع کابل نیز straightthrough گفته می شود.
نکته مهم اینکه پورت uplink هاب ،مدار crossover نداشته و نمی توان از آن برای اتصال سیستمها با کابل straightthrough استفاده کرد. همچنین چون در مجموع درهاب یک بارعمل crossover انجام میگیرد بنابراین برای اتصال دو هاب به هم می بایست پورت معمولی یک هاب را به پورت uplink دیگری متصل کرد.
در شبکه های token ring از هابهای خاصی با نام MAU استفاده می شود. این هاب ها برای پیاده سازی شبکه ها با توپولوژی حلقه به کار می روند در حالیکه شبکه ازنظر فیزیکی ساختار ستاره ای دارد. MAU در لایه پیوند داده فعالیت می کند و کارکرد آن به این صورت است که packet ای که از یک پورت مشخص مثلا 6 دریافت می شود از طریق پورت بعدی یعنی 7 فرستاده می شود. سپس صبر میکند تا packet را از پورت 7 در یافت کند و پس از دریافت آن را به پورت بعدی میفرستد. این عمل تا زمانی ادامه می یابد که packet از طریق همه پورت ها ارسال و دریافت شده باشد. MAU پس از پایان ارسال ها ، packet را جهت از بین بردن به سیستمی می فرستد که آن را تولید کرده است. همچنین در صورت عدم بازگشت packet از یک پورت و یا اشکال در سیستم متصل به پورت MAU آن پورت را از چرخه حلقه خارج می سازد.

5- Bridge
اگر جهت گسترش یک شبکه با چند هاب ، هاب دیگری به آن افزوده شود نتیجه کار با زمانیکه یک هاب کلی با تعداد پورت های بیشتر به کار رود تفاوتی نخواهد داشت.
Bridging تکنیکی است که از آن برای اتصال شبکه ها در لایه پیوند داده استفاده می شود. Bridge دیوایسی است که قابلیت فیلتر کردن packet ها را در لایه پیوند داده ارائه می کند. اگر در یک LAN بزرگ میزان تصادم و تاخیر بالا باشد ، می توان با تقسیم شبکه توسط bridge از ترافیک زیاد آن کاست.



اتصال شبکه ها توسط Bridge
از Bridge می توان برای اتصال دو LAN و یا تقسیم یک LAN بزرگ به دو قسمت کوچکتر استفاده کرد که به هر قسمت یک segment گفته می شود. Bridge ، آدرس لایه پیوند داده packet هایی که به آن می رسد را بررسی کرده و در صورتی که مقصد packet شبکه دیگر باشد به آن اجازه عبور می دهد ، در غیر این صورت packet را دور می اندازد زیرا دلیلی برای رفتن آن به segment دیگر وجود ندارد. به این عمل packet filtering گفته می شود و نتیجه آن کاهش ترافیک زائد و غیر ضروری در segment دیگر است. سؤالی که پیش می آید این است که bridge چگونه مکان مقصد یک packet را جهت filter کردن می داند. bridge ها دارای یک جدول آدرس سخت افزاری داخلی برای کامپیوترهای دو segment هستند و هنگامی که packet ای از یک پورت وارد می شود آدرس مقصدش (لایه پیوند داده) با آدرس های جدول داخلی مقایسه شده و در نتیجه segment مقصد مشخص می شود.
در ابتدای کارکرد bridge این جدول خالی بوده و به همین علت هر packet ای که می رسد آدرسش در جدول ثبت شده و به segment دیگر نیز ارسال می شود (جانب احتیاط).
پس از مدتی این جدول کامل شده ودر نتیجه bridge توانایی تصمیم گیری جهت عبور یا حذف packet ها را پیدا می کند.

Bridge ها و تصادم
یک "حوزه تصادم" ١، شبکه یا بخشی از یک شبکه است که وقتی دو سیستم متعلق به آن در یک زمان packet ارسال کنند ، تصادم رخ می دهد. برای مثال زمانیکه یک هاب جدید به شبکه اضافه می شود، کامپیوترهای متصل به آن هاب نیز جزئی از حوزه تصادم شبکه قبل می گردند ، زیرا هاب عمل packet filtering را انجام نمی دهد. از سوی دیگر نیز دو کامپیوتر که در دو segment مختلف قرار دارند در دو حوزه تصادم متفاوت قرار گرفته اند. بنابراین استفاده از bridge میزان تصادم را نیز کاهش می دهد. زیرا هر چه تعداد سیستمهایی که می خواهند ارسال داده داشته باشند کمتر باشد احتمال تصادم نیز کمتر خواهد بود. همچنین اگر دو سیستم در دو طرف bridge (در دو segment مختلف) همزمان داده ارسال کنند ، تصادمی روی نخواهد داد.

Bridge ها و انتشار(broadcast)
یکی از مفاهیم مهم در رابطه با Bridging مفهوم "حوزه انتشار" ١است. یک پیغام انتشار یا broadcast message پیغامی با آدرس مقصد خاصی است که باعث میشود توسط هر کامپیوتری که آن را دریافت می کند پردازش شود (دور ریخته نمی شود). در مقابل پیغام با مقصد واحد یا unicast message پیغامی است که مقصدش سیستم مشخصی در شبکه بوده و نیز پیغام multicast message به مقصد گروهی از کامپیوترها (نه همه آنها) فرستاده می شود. یک حوزه انتشار، به گروهی از کامپیوتر ها گفته می شود که پیغام انتشار ارسال شده توسط هر یک از کامپیوترها را دریافت می کنند. به عنوان مثال یکی از موارد استفاده پیغام انتشار شناسایی یک کامپیوتر با نام مشخص در شبکه است و سیستم هدف با ارسال پاسخ به سیستمی که پیغام را فرستاده حضورش را اعلام می کند.
bridge همواره پیغامهای انتشار را از خود عبور می دهد، به همین علت دو segment که بوسیله bridge به هم متصل شده اند با هم یک حوزه انتشار را تشکیل می دهند درحالیکه هر یک حوزه تصادم مجزائی هستند.

6- سوئیچ
دیوایس لایه پیوند داده دیگری که امروزه در بسیاری از شبکه ها جایگزین bridge و هاب شده است ، سوئیچ می باشد. سوئیچ مانند هاب دارای تعدادی پورت است و سیستم ها از طریق این پورت ها به شبکه متصل می شوند.
تفاوت میان هاب و سوئیچ این است که هاب هر packet ای که از یک پورتش وارد می شود را به تمام پورت های دیگرش ارسال می کند ، در حالیکه سوئیچ آن را تنها به پورتی که به سیستم مقصد متصل است می فرستد. کارکرد سوئیچ سبب می شود که LAN ها از حالت رسانه اشتراکی به حالت اختصاصی بدل شوند. هر packet ای که از یک پورت سوئیچ به آن وارد می شود دارای مسیراختصاصی خود (به سمت مقصد) است و در نتیجه حوزه تصادم مجزایی نیز برای سیستمهای مبدا و مقصد ایجاد خواهد شد. در حالیکه bridge ترافیک زائد را کاهش می دهد ، سوئیچ ترافیک زائد را حذف می کند. نکته دیگر اینکه استفاده از سوئیچ باعث می شود که هر جفت از کامپیوترهای در حال ارتباط با هم از کل پهنای باند شبکه استفاده کنند. این مورد سبب افزایش چشمگیر بازده و سرعت شبکه می شود. علاوه بر آن بعضی از سوئیچ ها دارای پورت هایی هستند که در حالت full duplex یا دو طرفه کامل کار میکنند، به این معنا که دو کامپیوتر می توانند همزمان هم ارسال وهم دریافت داشته باشند.
شناسایی سیستم ها توسط سوئیچ نیز جهت ارسال packet ها ، همانند bridge است. به هر حال قیمت سوئیچ نسبت به هاب بیشتر است. سوئیچ ها معمولا در شبکه های بزرگ و به جای bridge یا هاب به کار گرفته می شوند.


انواع سوئیچ
در مجموع دو نوع سوئیچ وجود دارد: نوع cut-through و نوع store-and-forward . یک سوئیچ از نوع cut-through بلافاصله پس از دریافت packet و شناسایی آدرس سخت افزاری مقصد (از طریق header لایه پیوند داده) بدون هیچ گونه پردازش اضافه آن را به پورت متصل به سیستم مقصد می فرستد. به همین علت نیز این سوئیچ ها در مقایسه با نوع دوم تاخیر کمتری دارند. در حالیکه یک سوئیچ store-and-forward تا زمانیکه packet را بطور کامل دریافت نکرده صبر می کند وپس از دریافت کامل packet آن را در یک حافظه داخلی اشتراکی (میان تمام پورت ها) ذخیره می کند. در این حالت سوئیچ این فرصت را می یابد که packet را از نظر رخداد خطا با عملیات CRC (از وظایف لایه پیوند داده) چک نماید. همچنین مواردی دیگر که در حیطه وظایف لایه پیوند داده هستند نیز قابل بررسی می باشند. انجام این عملیات باعث افزایش تاخیر در ارسال packet ها وهمینطورافزایش قیمت سوئیچ می گردد.

7- مسیریابها ( Routers )
مسیریاب ها دیوایسهایی هستند که در لایه شبکه فعایت می کنند و همانطور که در مبحث لایه شبکه عنوان گردید مهمترین وظیفه آنها مسیر یابی و هدایت packet ها از طریق بهینه ترین مسیر ممکن به سوی مقصد است. یکی دیگراز کارکردهای مسیریاب ها اتصال شبکه های مجزا به هم و تشکیل یک internetwork است . internetwork به شبکه ای گفته می شود که از ترکیب چند شبکه کوچکتر تشکیل شده باشد (این شبکه ها الزماً در یک مکان قرار ندارند). برای مثال شبکه internet بزرگترین internetwork قابل تصور است.
این کارکرد به این معناست که مسیریابها می توانند شبکه های LAN را تا زمانیکه پروتکل لایه شبکه این LAN ها یکسان باشد (علیرغم تفاوت در پروتکل لایه پیوند داده) به هم متصل کنند.
اتصال مسیریابها به این صورت است که هر شبکه LAN جهت ارتباط با دیگر شبکه ها به یک مسیریاب متصل می شود. برای مثال اگر کامپیوتری در یک شبکه LAN بخواهد برای کامپیوتری در یک شبکه LAN دیگر packet ارسال کند ، می بایست packet هایش را به مسیریابی که به آن شبکه متصل است بفرستد. packet ها توسط این مسیریاب به مسیریابهای دیگر فرستاده شده و در نهایت به مسیریابی که به شبکه LAN مقصد متصل است می رسند. مسیریاب شبکه مقصد نیز packet ها را به کامپیوتر مقصد واقع درهمان شبکه تحویل می دهد.
در این میان مسیر یابهای میانی هنگام عبور packet ها ، اعمالی مانند تنظیمات پروتکل لایه پیوند داده (بدلیل امکان تفاوت این پروتکل در شبکه های میانی) و segmentation داده ها در لایه شبکه را نیز در صورت لزوم انجام می دهند.

مسیریابی packet ها
مسیریابها نسبت به هاب ها و سوئیچ ها در مورد packet ها یی که به پورتهای دیگرشان می فرستند ، انتخابی تر عمل می کنند. برای مثال به این علت که مسیر یابها در مرز شبکه ها فعالیت می کنند، پیغام های انتشار را عبور نمی دهند( مگر درموارد خاصی ).
جدول مسیریابی یک مسیریاب قلب آن محسوب می شود. برخلاف سوئیچ ویا bridge ، مسیریابها نمی توانند اطلاعات لازم جداول مسیریابی را از طریق پردازش packet ها بدست آورند. زیرا جداول مسیریابی اطلاعات بسیار جزئی تری را نسبت به آنچه در packet یافت می شود شامل می گردند. همچنین مسیریاب این اطلاعات را حتی برای هدایت اولین packet هایی که دریافت می کند نیز نیاز خواهد داشت و نمی تواند packet را به تمام مقاصد ممکن ارسال کند.
روند ایجاد جدول مسیریابی نیز می تواند به صورت دستی و یا خودکار باشد. static routing یا "مسیریابی ایستا" به روند ایجاد دستی ورودیهای جدول مسیریابی توسط مدیر شبکه گفته می شود. این نوع مسیریابی تنها مناسب شبکه های کوچک است. در شبکه های بزرگ تنظیمات دستی مسیریابها کاری زمانبر و پیچیده بوده و نیز مسیریابها نمی توانند بدون تنظیم مجدد جداول مسیریابی، خودشان را با تغییرات شبکه تطبیق دهند.
نوع دیگر مسیریابی dynamic routing یا "مسیریابی پویا" نام دارد و در آن مسیریابها از پروتکلهای خاصی جهت تبادل اطلاعات در مورد خودشان و همچنین شبکه های نزدیک استفاده می کنند. مسیریابها در مورد شبکه هایی که به آنها متصل هستند اطلاعات کاملی را در اختیاردارند و از پروتکلهای مسیریابی جهت ارسال این اطلاعات به مسیریابهای دیگر استفاده می کنند. زمانیکه مسیریابهای یک شبکه internetwork محتوای جداول مسیریابیشان را توسط این پروتکل ها به اشتراک می گذارند، تمام مسیریابها میتوانند اطلاعاتی را از شبکه های دورتر در اختیار داشته باشند.
همچنین زمانیکه یک مسیریاب به هر دلیلی از کار بیفتد، تمام مسیریابهایی که با آن مسیریاب در ارتباط بودند آن را پس از گذشت مدت زمان خاصی از جدول مسیریابی خود حذف می کنند. سپس این مسیریابها دیگران را نیز از این اتفاق آگاه کرده و در نتیجه کل شبکه استفاده از آن مسیریاب را متوقف خواهد کرد.
درصورت کارکرد مجدد آن مسیریاب، دیگران جداول خود را برای استفاده دوباره از آن به روز میکنند.

انواع مسیریاب
مسیریابها معمولا در اندازه های مختلفی عرضه می شوند و نسبت به هاب ، bridge و یا سوئیچ بسیار گرانترند. مسیریابها معمولا در شبکه های بزرگ سازمانی (enterprise network) در مراکز داده و یا اتاق سرور درحالیکه بر روی rack سوار شده اند، یافت میشوند. انواع کوچکتر وارزانتر مسیریاب ها نیز در بازار یافت میشود.
همچنین می توان از کامپیوتری مبتنی بر سیستم عامل windows NT یا 2000 و دارای دو کارت شبکه ویا بیشتر نیز جهت هدایت ترافیک میان شبکه ها به عنوان مسیریاب بهره برد.

نرم افزارهای شبکه
اگرچه کارتهای شبکه، کابلها، سوئیچها و... جهت اتصال فیزیکی کامپیوترها به یکدیگر مورد نیازند، اما نرم افزارهای شبکه نیز بخش مکمل و مهمی جهت برقراری ارتباط کامل می باشند. این نرم افزارها پروتکلهایی فراهم میکنند که درحقیقت پشته شبکه و همینطور برنامه هایی که از بستر شبکه استفاده میکنند را می سازند.



1- سیستم عامل شبکه
در گذشته میان سیستم عامل های شبکه و سیستم عامل های مورد کاربرد local تفاوتهای بسیاری وجود داشت. برای مثال سیستم عامل های local توانایی های شبکه را نداشتند و لازم بود جهت این قابلیت ، نرم افزارهایی خریداری و نصب می شدند. امروزه تقریبا تمام سیستم عامل ها، سیستم عامل شبکه اند زیرا اجزای نرم افزاری لازم جهت شبکه همراه خود سیستم عامل وجود دارد.

Windows NT , 2000
تمام سیستم عامل ها به جز windows NT و2000 بر پایه هسته MS-DOS ساخته شدند. windows NT3.1 که در سال 1993عرضه شد وضعیت را تغییر داد. این سیستم عامل تماماً از نو جهت پشتیبانی از معماری حافظه متفاوت طراحی شده و همچنین توانایی های شبکه به صورت مجتمع همراه سیستم عامل را دارا بود. با گذشت سالها مایکروسافت upgrade های بسیاری را برای این سیستم عامل ارائه کرد که آخرین آن نسخه NT4.0 بود و سپس windows 2000 که ارتقائی عمده و مهم به حساب می آمد. سیستم عامل های windows NT و 2000 همواره در نسخه هایی هم برایserver و هم برای client وجود داشته اند. برای مثال windows 2000 در سه نسخه server ، Advanced server , Datacenter server جهت سرورها و همچنین نسخه professional جهت ایستگاه های کاری موجود می باشد. هسته این سیستم عامل ها (نسخه server و client) یکسان است در حالیکه نسخه سرورنیز مجموعه بزرگی از نرم افزارها و سرویسها را جهت استفاده در سرور و کارهای شبکه در اختیار دارد.

Novell NetWare
این سیستم عامل اولین سیستم عامل تجاری موفق شبکه بود و اگر چه windows NT 2000, محبوبیتش را تحت الشعاع قرار دادند اما هنوزهم به صورت یک platform ١ شبکه باقی مانده است. این سیستم عامل بر خلاف windows NT,2000 تنها از نوع server است، به این معنا که نمی توان از آن برای دستیابی به منابع اشتراکی شبکه توسط Netware server بهره برد. client های Netware نیز تنها می توانند با سرور Netware ارتباط داشته باشند و قابلیت ارتباط با یکدیگر را ندارند.
این سیستم عامل اساساً جهت فراهم کردن دسترسی clientها به سرویس های file و print طراحی شده است. به این علت که سرورهای Netware مجبور به انجام پردازش های ایستگاه های کاری نیستند، دارای رابط کاربری نسبتاً ساده و کاراکتری می باشند و می توانند بیشتر منابعشان را صرف انجام عملیات سرویس دهی شبکه کنند(البته اکثر نسخه های فعلی دارای ویژگی انتخاب جهت رابط کاربری گرافیکی بر پایه java٢ با نام ConsoleOne هستند). بسته پروتکلی که Novell جهت استفاده در Netware درارتباط شبکه توسعه داده است IPX (نام پروتکل لایه شبکه) نام دارد. همچنین مایکروسافت جهت سازگاری با IPX پروتکل NWLink را طراحی و توسعه داده و به همین خاطرتمام سیستم عامل های windows می توانند با استفاده از NWLink به منابع Netware دسترسی پیدا کنند.

UNIX
یک سیستم عامل شبکه که در سال 1970 طراحی وتوسعه داده شد و اکنون در نسخه های متفاوتی وجود دارد. بر خلاف windows و NetWare ، UNIX محصول کمپانی خاصی نیست و گروه های نرم افزاری توسعه دهنده بسیاری روی آن کار کرده و هر یک نسخه ای با ویژگی ها و نام خاص ارائه داده اند. نسخه هایی مانند UNIX system V ، BSD UNIX ، Sun Microsystem Solaris ، Linux از انواع این سیستم عامل می باشند. به عنوان نمونه Linux سیستم عاملی خاص و مجزا بر پایه UNIX است زیرا دارای نسخه های متعدد و متفاوت رایگان و همینطور تجاری است. Linux که اولین بار به عنوان یک پروژه دانشجوئی توسط شخصی به نام linus Torvals توسعه داده شد، سیستم عاملی کدباز١ می باشد زیرا توسعه و نگهداری آن تقریباً غیر تجاری بوده است. اگر چه امروزه چندین نسخه از Linux وجود دارد که به عنوان نسخه های تجاری به همراه document و پشتیبانی فنی عرضه می شود، اما نسخه های دیگرهنوز به صورت رایگان در دسترس قرار دارند. سیستم عامل های UNIX بر پایه بسته پروتکلی TCP/IP طراحی شده اند و اگر چه شباهتهایی با هم دارند اما توانائی های آنها بدلیل ارائه نرم افزارهای متفاوت همراه سیستم عامل و همینطور ویژگی های تجاری سیستم عامل(یا غیر تجاری) با یکدیگر تفاوت دارد. UNIX اساساً به عنوان یک Application Server٢ می باشد که در ارتباط با سرویسهای
اینترنتی مانند Web ، FTP ، E-mail server فعالیت می کند. این سیستم عامل می تواند هم بصورت server و هم بصورت client به کار رود.

2- TCP / IP
همانطوری که در مبحث مدل OSI گفته شد، این مدل که در سال 1983 ارائه شد، تنها جنبه تئوری و آموزشی داشته و عملیات پردازش مربوط به شبکه را در 7 لایه طبقه بندی می نماید. اما مدل TCP/IP مدل دیگریست که از گذشته تا کنون بصورت عملی و استاندارد در شبکه های محلی و همچنین شبکه جهانی اینترنت استفاده می شود.
این مدل اولین بار در سال 1970 با هدف انتقال سریع پیام و همچنین کنترل انتقال آن توسط وزارت دفاع آمریکا معرفی شد و به همراه UNIX BSD ارائه گردید. این مدل از چهار لایه تشکیل می شود و در حقیقت نمونه ای عملی و ترکیبی از لایه های مدل OSI است. به این علت که TCP/IP زودتر از مدل OSI ارائه شده بود، به سرعت مورد استفاده قرار گرفت. به همین علت به صورت یک استاندارد رایج یا defacto در آمد. مدل OSI نیز همواره برای تشریح فعالیت های ارتباطی هر سیستم کامپیوتری در شبکه به کار میرود. در جدول 2-3 دو مدل با یکدیگر مقایسه شده اند.

همانطوریکه در جدول2-3 مشاهده می شود، لایه کاربرد و لایه ارائه (نمایش) با یکدیگر ادغام شده اند و لایه حجیم تر کاربرد را در مدل TCP / IP ایجاد کرده اند.
این مورد که در لایه های انتقال و واسط شبکه TCP/IP نیز دیده می شود، از آنجا ناشی می گردد که وظایف لایه هایی مانند ارائه ، جلسه و یا فیزیکی در مقابل دیگر لایه ها کمتر بوده و در حقیقت مکملی برای لایه های بزرگتر به حساب می آیند. امروزه اکثر سیستم عامل های تجاری مانند windows ، UNIX ، Linux بسته پروتکلی TCP/IP را به طور پیش فرض نصب می کنند و از این جهت نیاز کاربران را مرتفع ساخته اند. در زیر مروری دوباره این بار بر لایه های مدل TCP / IP آمده است:
لايه واسط شبكه
در اين لايه تمام استانداردهای سخت افزاری و انواع پروتكل شبكه تعريف شده و خاصيت بزرگ اين لايه اين است كه در آن می توان بين نرم افزار و سخت افزار شبكه ارتباط برقرار كرد.
لايه شبكه
در اين لايه پروتكل IP آدرس دهی و تنظيم می شود .(توضيحات در قسمت IP ) و همچنين ديگر پروتكل ها مانند ARP,ICMP,BOOTP كه در اين ميان نقش هيچكدام به اندازه IPو ICMP ١ مهم نيست. در كل وظيفه اين لايه دادن اطلاعات در مورد شبكه و آدرس دهی در آن می باشد كه مسير يابها از آن بسيار استفاده می كنند.
لايه انتقال
ابتدايی ترين وظيفه اين لايه آگاهی از وضعيت بسته ها مي باشد كه بسيار مهم نيز هست. و درمرحله بعد وظيفه اين لايه انتقال اطلاعاتی می باشد كه نياز به امنيت ندارند و سرعت برای آنها مهم تر است.
لايه كاربرد
اين لايه دارای امكانات زيادی برای هنر نمايی متخصصان می باشد. دراين لايه برنامه های كاربردی قرار دارند و دركل اين لايه، لايه نرم افزارهای شبكه و همچنين لايه پروتكل های نرم افزاری است. از مهم ترين نكات در خصوص اين لايه قرارداشتن پروتکل انتقال فايل (FTP)، مديريت پست (SMTP)، HTTP و بقيه برنامه های كاربردی می باشد .

لایه شبکه و پروتکل IP
"پروتکل اینترنت" یا به اختصار IP ١یکی از پایه های بسته TCP/IP می باشد. در واقع TCP/IP به ترکیب دو پروتکل IP (پروتکل لایه شبکه) و پروتکل TCP ٢ (پروتکل لایه انتقال) که در مجموع یکی از رایجترین سرویس های انتقال داده در شبکه را فراهم می کنند، اشاره دارد. در یک TCP/IP Internetwork ، پروتکل IP مسئول ارسال داده ها از مبدا به مقصد نهایی آنهاست.
IP پروتکلی بدون-اتصال است، به این معنا که بدون آنکه ارتباطی را با سیستم مقصد برقرار کند، پیامهایش را ارسال می کند. همچنین داده هایی را حمل می کند که توسط پروتکلهایی که اکثریت آنها بدون اتصالند، تولید می شود. TCP/IP در لایه انتقال، هم از سرویس های اتصال گرا و هم بدون اتصال پشتیبانی می کند و این امر بدون اتصال بودن سرویس های IP را کامل می کند( این امر به نوبه خود سربار اضافی کنترل TCP/IPرا روی داده نیز کاهش می دهد).
پروتکل لایه انتقال مانند TCP و یا UDP داده را به همراه header خود به لایه شبکه می دهد. لایه شبکه نیز header لایه خود را به آن می افزاید (اکنون این بسته datagram نامیده می شود). datagram به سیستمی که مقصد نهایی دریافت است آدرس دهی می شود. سپس IP ، datagram را جهت ارسال توسط شبکه به لایه پایین تر یعنی پیوند داده می دهد. در طول انتقال packet ، امکان تغییر پروتکل لایه پیوند داده و در نتیجه header آن وجود دارد اما datagram به جز در چند مورد تغییرجزئی، تقریبا ثابت می ماند.

وظایف پروتکل IP
IP چندین کارکرد و وظیفه دارد که جهت روند انتقال میان شبکه ها بسیار ضروریست:
1. Encapsulation
به طور جزئی، به بسته بندی داده لایه انتقال در قالب datagram گفته می شود. مهمترین field هایی که IP در طی این عمل در header خود مشخص می کند عبارتند از:

• Internet Header Length : این field طول header IP را در 4 بایت مشخص می کند.
• Total Length : این مورد طول datagram را به بایت مشخص می کند.
• Fragment offset : زمانیکه یک datagram قطعه قطعه می شود، سیستم مقداری را در این field قرار می دهد که مکان قطعه را در datagram مشخص می کند.
• Time To Live : این مورد حداکثر تعداد شبکه هایی را که یک datagram می تواند از آنها بگذرد را مشخص می کند. هر مسیر یاب که datagram را ارسال می کند یک واحد از آن کم می کند و در صورت به صفر رسیدن datagram را حذف می کند.
• Source IP Address : این مورد آدرس IP سیستمی را که datagram را تولید کرده در 4 بایت مشخص می کند.
• Destination IP Address : این مورد آدرس IP سیستمی را که مقصد در یافت datagram است را در 4 بایت مشخص می کند.

2. آدرس دهی IP
پروتکل IP در میان پروتکل های لایه شبکه به سبب سیستم آدرسدهی خاصش جهت شناسائی کامپیوترهای یک شبکه منحصر به فرد است. آدرسهای IP، 32 بیتی بوده و شامل هم آدرس شبکه و هم آدرس کامپیوتر میزبان در آن شبکه است. هر کامپیوتر در یک شبکه IP دارای یک آدرس IP مشخص می باشد واین آدرس در حقیقت به کارت شبکه هر کامپیوتر اشاره دارد به این معنا که کامپیوتری که دو کارت شبکه فعال دارد دارای دو آدرس IP است. همینطور مسیریابها حداقل دارای رابط هایی برای دو شبکه می باشند و در نتیجه باید یک آدرس IP برای هر کدام از رابط ها داشته باشند. هنگام ارسال یک packet به سیستمی دیگر(چه در همان شبکه و یا در شبکه ای دیگر) به این علت که پروتکل لایه پیوند داده نمی تواند با آدرس های IP کار کند(این لایه فقط با MAC آدرس ها کار میکند) ، IP مجبور است آدرس سخت افزاری یک سیستم در همان شبکه را به این لایه ارائه کند. برای این کار IP از پروتکلی دیگر در لایه شبکه به نام ARP ١استفاده میکند.
پروتکل ARP از پیغامهای انتشار با آدرس IP سیستمی که درهمان شبکه است بهره می برد. سیستمی که آن آدرس IP را دارد به پیغام انتشار پاسخ می دهد و بدین وسیله آدرس سخت افزاری لایه پیوند داده اش مشخص می گردد.
در صورتیکه مقصد نهایی datagram در شبکه ای دیگر باشد، آدرس IP در پیغام انتشار پروتکل ARP ، آدرس مسیریاب متصل به شبکه سیستم فرستنده خواهد بود. بعد از این مراحل، پروتکل IP datagram و همینطور آدرس سخت افزاری لازمه را به لایه پیوند داده جهت ساخت فریم تحویل می دهد.
آدرس های IP با فراهم کردن شناسه های منحصر به فرد( و گنجانده شده در خود داده ارسالی )برای کامپیوتر وشبکه اش ،به هر سیستم عامل با هر platform ١ای اجازه ارتباط با دیگران را می دهد.
یک آدرس IP مقداری 32 بیتی است که هم شامل شناسه شبکه و هم شامل شناسه میزبان می باشد. این آدرس با 4 عدد دهدهی هر یک در محدوده 0 تا 255 نمایش داده می شود. هر کدام از این اعداد دهدهی در حقیقت معادل یک عدد باینری 8 بیتی است که به آن یک octet گفته می شود. همانطوریکه گفته شد این آدرسها برای هر کامپیوتر در شبکه منحصر به فرد می باشد. به عبارت بهتر تمام کامپیوترهایی که در یک شبکه هستند دارای آدرس شبکه یکسان ولی آدرس میزبان (کامپیوتر)منحصر به فردند. برای سیستمهایی که در شبکه اینترنت فعالیت می کنند IANA ٢ شناسه های آنها را برای اطمینان از uniqe بودن آدرسها اختصاص می دهد( البته مجازا تمام آدرس های IP موجود، در اختیار فراهم کنندگان سرویس اینترنت(ISP) قرارگرفته است و برای رجیستر شدن در اینترنت از ISP ها IP در یافت می شود).

کلاس های آدرس IP
مهمترین نکته در مورد آدرس های IP این است که این آدرسها می توانند تعداد بیت های متفاوتی را بر اساس اندازه شبکه به شناسه شبکه و کامپیوترها اختصاص دهند. IANA چندین کلاس IP را بر اساس اندازه شبکه ها تعریف کرده است که مشخصات آن در جدول 2-4 آمده است.

کلاس های A ، B و C به ترتیب با الگو های بیتی 0 ، 10 و 110 آغاز می شوند. علاوه بر کلاس های A ، B وC دو کلاس D و E نیز وجود دارد. کلاس D با بیتهای 1110 شروع می شود و برای استفاده از پیغامهای multicast رزرو شده است. کلاس E نیز با بیتهای 11110 آغاز می شود و تا اکنون استفاده نشده است.
برای استفاده ی آدرس IP متعلق به یک کلاس ( این آدرسها مطابق با نیاز شبکه و تعداد کامپیوترها مشخص می شوند) قوانینی وجود دارد که باید رعایت شوند:
• بیتهای شناسه شبکه نمی توانند همگی 1 و یا همگی 0 باشند.
• بیتهای شناسه میزبان(کامپیوترها) نمی توانند همگی 1 و یا همگی 0 باشند.
به عنوان مثال در کلاس A محدوده مقادیر بایت اول از 00000001 تا 01111111 می باشد(از 1 تا 127). همه صفر یا همه یک وهمچنین مقدار 127غیر مجاز بوده و برای کارهای دیگری رزرو شده است. در نتیجه اگر مقدار بایت اول در یک آدرس IP در این محدوده (1 تا 127) باشد آن آدرس متعلق به کلاس A خواهد بود. همچنین 24 بیت دیگر نیز مربوط به شماره میزبان در آن شبکه می باشد.
در کلاس A تعداد شبکه ها تا 126 عدد و تعداد کامپیوترهای میزبان هر شبکه نیزمی تواند تا 16778214 (2-224) عدد باشد. کلاس B و C بیت هایی بیشتری را به شبکه اختصاص داده و از تعداد بیتهای مربوط به میزبان کاسته اند. از این کلاس ها می توان برای شبکه های دیگر با کامپیوترهای کمتر استفاده کرد.
آدرس IP 192.168.0.1 نمونه ای از آدرس کلاس C و 129.256.0.2 نمونه ای از آدرس کلاس B می باشد.

Subnet Masking
Subnet Mask در واقع تعیین کننده و جدا کننده بیت های شناسه شبکه از شناسه میزبان است. مثلا Subnet Mask مربوط به کلاس B ، 255.255.0.0 می باشد که 2 بایت اول شماره شبکه و دو بایت بعدی شماره میزبان را نشان می دهد. در حقیقت بیت های 1 در Subnet Mask بیت های شبکه را درآدرس IP نشان داده و بیت های 0 نیز بیت های میزبان را نشان می دهند.(معادل باینری 255.255.0.0 عبارت است از 11111111.11111111.00000000.000000)
اینکه یک شبکه برای مثال در کلاس A دارای 16 میلیون کامپیوتر باشد تقریباً امری محال به نظر میرسد. به همین خاطر این امکان وجود دارد که آدرسهای IP در کلاس ها نیز به
زیر مجموعه هایی تقسیم شده و از آنها استفاده جزئی تری شود. مثلاً ISP ای که یک آدرس IP از کلاس A در اختیار دارد می تواند به هر کدام از زیر شبکه ها یش ( که از ان سرویس می گیرند) محدوده ای از آدرس های IP ( از همان رنجی که در اختیار دارد) را اختصاص دهد. این محدوده ها نیز توسط مقدار 4 بایتی Subnet Mask مشخص میشوند.
به عنوان مثالی دیگر اگرآدرس IP ای بصورت 131.24.67.98 ، با Subnet Maskای به صورت 255.255.255.0 در نظر گرفته شود می توان حدس زد که آدرس متعلق به کلاس B بوده(شروع با 131) و تنها بایت آخر شماره میزبان را در شبکه با آدرس 131.24.0.0 نشان می دهد زیرا131.24.67.0 شماره زیر شبکه ای(Subnet) از شبکه اصلی است ( 67در اینجا شناسه زیر شبکه نامیده میشود) . با توجه به بایت آخر این زیر شبکه می تواند تا 254 کامپیوتر داشته باشد.

آدرسهای رجیستر نشده
سیستمهایی که از طریق اینترنت در دسترس هستند دارای آدرسهایی رجیستر شده و مجاز اند. اما الزما هر سیستمی که از اینترنت استفاده میکند دارای آدرس مجاز نیست. برای مثال شبکه های بسیاری وجود دارند که بدلایل امنیتی نباید سیستمهای آنها از طریق اینترنت دستیابی شوند. در این شبکه ها می توان از آدرس های رجیستر نشده یا Private هر کلاس جهت آدرس دهی استفاده کرد. سپس این شبکه ها می توانند از طریق یک دیواره آتش١ با آدرسی رجیستر شده به اینترنت متصل شوند. این آدرس ها در جدول 2-5 زیر آورده شده اند.

3. مسیریابی IP
پیچیده ترین و مهمترین وظیفه لایه شبکه که در سیستم های واسط مانند مسیریابها صورت می گیرد. packet در هنگام انتقال و در سیستمهای واسط حداکثر تا لایه شبکه بالا میرود ، جائیکه پروتکل IP مقصد میانی بعدی را مشخص میکند. پروتکل لایه شبکه در طول سفر packet به مقصد تقریباً ثابت اشت در حالیکه پروتکل لایه پیوند داده امکان تغییر دارد. یکی از field های مهمی که در header لایه شبکه (IP) وجود دارد، Time To Live یا به اختصار TTL نامیده می شود. این field با مقداری معین و از پیش تعیین شده مقداردهی می گردد و هنگام عبور packet از هر مسیریاب یک واحد از آن کم می شود و زمانیکه به صفر برسد packet توسط مسیریاب دریافت کننده دور ریخته می شود. این امر از چرخش بی انتهای packet جلوگیری می کند.


4. قطعه قطعه سازی IP
در بعضی موارد مسیر یابها شبکه های token ring را به Ethernet متصل می کنند. Datagram های شبکه token می تواند تا 4500 بایت طول داشته باشد در حالیکه این مقدار در Ethernet حداکثر 1500 بایت است. در اینگونه موارد پروتکل IP درمسیریاب datagram مربوط به token ring را به قطعه های کوچکتر تقسیم کرده و این قطعه ها در لایه پیوند داده مطابق با حداکثر طول فریم در شبکه بعدی بسته بندی میشوند. سیستم گیرنده نیز تا زمانیکه تمام فریم ها( datagram قطعه شده) را دریافت نکند آن را به لایه بالاتر نمی دهد.


3- آشنایی با انواع Backup
تعریف backup
در حوزه فناوری اطلاعات ، backup به کپی هایی از داده ها اطلاق می گردد که به منظور استفاده در فرآیند بازگردانی (Restore)بعد از رخداد یک واقعه از دست رفتن داده یا data loss ، تهیه میشود.

انواع تکنیک های Backup گیری
1. روش Normal یا Unstructured
در این روش که ساده ترین روش Backup گیری می باشد، از تمام اطلاعاتی که نیاز به تهیه نسخه پشتیبان دارند، Backup گرفته می شود. اگر از این روش به عنوان تنها راه حل استفاده گردد به علت ضعف نسبی در بازگردانی اطلاعات ، نامناسب ترین روش در Backup گیری خواهد بود.

2. روش Normal + Incremental
در این روش ابتدا یک Backup کامل یا Normal از اطلاعات گرفته می شود، سپس در فاصله های زمانی مشخصی تنها از اطلاعاتی که بعد از تهیه نسخه Normal ایجاد یا تغییر داده شده اند Backup گرفته خواهد شد. همچنین برای مثال در طی دو نسخه Incremental ، نسخه دوم تنها از اطلاعاتی Backup می گیرد که در فاصله زمانی میان دو نسخه تغییر کرده اند(این روند تا تهیه Normal Backup بعدی ادامه می یابد)



3. روش Normal + Differential
این روش مانند روش قبلی است با این تفاوت که بعد از تهیه Normal Backup ، در فاصله های زمانی مشخصی هر بار ( در هر نسخه Differential) از تمامی اطلاعاتی که بعد از نسخه Normal ایجاد یا تغییر داده شده اند، Backup گرفته می شود.

4. روش Continuous data protection
این روش به طور هو شمندانه ای بدون نیاز به تهیه Backup های دوره ای ، تغییرات داده ها را بلافاصله بصورت log هایی در سیستم میزبان ثبت می کند. این Log ها بصورت تفاوت های تفاوتهای بایتی یا بلاکی ذخیره می گردند و امکان roll back یا بازگردانی را خواهند داد.


4- سیستمهای مدیریت محتوا
یک سیستم مدیریت محتوا یا Content Management System (CMS) عبارتست ازسیستمی که بتوان به وسیله آن سه عمل اصلی : ایجاد ، مدیریت و سطح بندی اطلاعات را انجام داد.
مهمترین ویژگی این سیستمها این است که به کاربران عادی با کمی آشنایی اجازه می دهند تا وب سایت خود را به صورت دلخواه و با ابزار و قالب های آماده ایجاد کرده و آن را به آسانی مدیریت کنند.این سیستمها مشکلات کد نویسی به زبان های مختلف برنامه نویسی وهمچنین نیاز به داشتن اطلاعات تخصصی در این زمینه را برای کاربران عادی مرتفع می سازند. توانایی اینگونه سیستمها در نگهداری و مدیریت محتوا(هر گونه اطلاعات) بسیار مهم و چشمگیر است. سیستم های مدیریت محتوا دارای قابلیتهای زیادی بوده و بسته به نوع محتوا کارایی آنها فرق می کند . در این سیستم ها به عنوان مثال اگر محتوا تصویر یا فیلم باشد برای مدیریت و سطح بندی آن نیازهای متفاوت تری نسبت به محتوای متنی وجود دارد یا اگر محتوا صوتی باشد این امر کاملا متفاوت خواهد شد.
کاربرد عمده سیستم های مدیریت محتوا به ترتیب کاربرد و اهمیت محتوا به سه بخش کلی زیر تقسیم میشود :
1- محتوای متنی( Text Content ) : این محتوا شامل اخبار ، مقالات ، کتب و سایر محتواهای متنی از این قبیل میباشد که خود حجم عظیمی از اطلاعات را بر روی وب تشکیل می دهند .
2- محتوای چند رسانه ای( MultiMedia Content ) : این محتوا شامل صوت ، تصویر و فیلم می شود که برای مدیریت آن از استاندارهای خاصی استفاده می گردد به همین دلیل سیستم های مدیریتی در این بخش کاملا تخصصی بوده و عمدتا کاربرد عمومی ندارد.
3- محتوای فایلی( File base Content ) : این محتوا شامل فایلهای فشرده ، فایلهای اجرایی و کتب الکترونیک میباشد که عمدتا برای نگهداری و مدیریت آن لازم است از استاندارد های خاصی استفاده شود. این نوع محتوا نیز به اندازه محتوای چند رسانه ای کاملا تخصصی بوده و برای مدیریت آن کمتر از سیستم های مرسوم استفاده میشود.

سیستم های مدیریت محتوا از جهات دیگری نیز قابل بررسی هستند و آن نوع مدیریت و سطح بندی اطلاعات میباشد ، که پر اهمیت ترین بخش در آشنایی و کار با سیتم های مدیریت محتوا است. سیستم های مدیریت محتوا عمدتاً دسترسی به اطلاعات را در سه بخش کلی در نظر می گیرند که به ترتیب عبارتند از ایجاد یا ورود اطلاعات ، ویرایش ، مدیریت و انتشار اطلاعات.
البته هر چه سیستم مدیریت محتوا تخصصی تر باشد سطح بندی ها جزئی تر میشود. برای نمونه ایجاد یا ورود اطلاعات خود میتواند بر حسب نوع و دسته بندی محتوا دارای بخشهای متفاوتی باشد. سیستم گردش خبر در خبرگزاری ها که در هر بخش اعم از ورود ، ویرایش و انتشار دارای دسترسی های متفاوتی است، مثالی از این دست است.
نوع دیگر سطح بندی اطلاعات در سیتم های مدیریت محتوا سطح بندی اطلاعات براساس گروههای کاربری است که دارای 2 بخش کلی Fronted و Backend می باشد. در این حالت هر کاربر در مورد برخورد با محتوا در یکی از این دو دسته بندی قرار خواهد گرفت که در زیر به آن اشاره می شود:

بخش Fronted
1- کاربر به عنوان میهمان فرض شده و صرفا به اطلاعات و محتوای بدون سطح بندی یا اطلاعات عمومی (Public) دسترسی دارد.
2- کاربر باید دارای شناسه کاربری یا سطح اولیه دسترسی به اطلاعات باشد که در این حالت کاربر مجاز به دریافت اطلاعات براساس دسترسی بالاتر از میهمان است و میتواند اطلاعات دارای این سطح را با استفاده از نام کاربری و رمز عبور خود دریافت کند. عمدتا این سطح از اطلاعات نیز دارای اهمیت زیادی از لحاظ نوع دسترسی نمی باشد.
3- کاربر دارای سطح دسترسی ویژه به اطلاعات بوده و قادر به دریافت اطلاعات با درصد اهمیت بالاتری است که این اطلاعات پس از بررسی های خاص امنیتی به او نمایش داده میشود. هر کدام از این سطوح خود نیز دارای زیر بخش های جزئی تر برای دسته بندی اطلاعات بوده که براساس نیاز کاربران هر سیستم مدیریت محتوا متغیر می باشد.

بخش Backend :
1- کاربر با امکان ورود اطلاعات: این کاربر قادر است تا به پشت صحنه سیستم مدیریت محتوا دسترسی داشته و نقش یک نویسنده تا تولید کننده محتوا را ایفا کند. این کاربر تمامی دسترسی های بخش Frontend را ممکن است دارا باشد.
2- کاربر با امکان ویرایش مطالب: این کاربر به عنوان ویراستار محتوای ورودی عمل کرده و تمامی دسترسی های کاربران قبلی را داراست.
3- کاربر با امکان انتشار مطالب: که در واقع جزئی ترین بخش از مدیریت سیستم را داراست و از دسترسی تمامی کاربران قبلی بهره میبرد.
4- مدیران جزء
5- مدیران ارشد
تعریف دو سطح دسترسی اخیر به ساختار دسترسی ها در سیستم مدیریت محتوا بر میگردد.
سیستم های مدیریت محتوا ازنظر شیوه ذخیره سازی محتوا نیز قابل بررسی هستند. شیوه های مرسوم در ذخیره سازی اطلاعات بشرح زیر میباشد :
1- شیوه ذخیره سازی خام اطلاعات : در این شیوه اطلاعات بدون هیچ گونه تغییری و با فرمت اصلی ذخیره میشود ، این شیوه از لحاظ امنیتی دارای اشکالات فراوانی می باشد که آن جمله به عدم کنترل دسترسی به محتوا میتوان اشاره کرد.
2- شیوه ذخیره سازی اطلاعات بصورت فایل های تغییر یافته یا کد شده : در این شیوه برای امنیت بیشتر اطلاعات تغییر شکل داده و از فرمت اصلی خود خارج میشود تا دسترسی به سورس اطلاعات تقریبا غیر ممکن شود ، عیب این شیوه عدم امکان پردازش های موازی بر روی اطلاعات میباشد
3- شیوه ذخیره سازی در بانک اطلاعاتی : در این شیوه اطلاعات با فرمتی خاص در بانک های اطلاعاتی دخیره شده و قابلیت پردازش و تعیین سطح دسترسی را دارا هستند ، این شیوه جزء پرکاربردترین شیوه در ذخیره اطلاعات بوده و دارای ضریب امنیتی بالایی نیز میباشد.
سیستم های مدیریت محتوا نسبت به نسل های اولیه خود کاملا تغییر یافته اند و قادر شده اند تا بصورت همزمان و با استفاده از امکانات جدید انواع محتوا را بسادگی مدیریت و کنترل نمایند. بدین ترتیب به جای استفاده از چندین سیستم مدیریت محتوا کافی است تا یک سیستم را با امکانات تکمیلی استفاده کرد. به عنوان مثال بعضی سیستم های مدیریت محتوا قادراند بصورت همزمان محتوای متنی ، تصویری ، صوتی و فایلی را با هم مدیریت و سطح بندی نمایند. این سیستمهای مدیریت محتوا جزء نسل جدید سیستم های مدیریت محتوا هستند و کاملا میتوانند جایگزین سیستم های مدیریت محتوای قبلی شوند. ساختار نرم افزاری آنها طوری طراحی شده تا بتوانند بطور همزمان چند نوع محتوا را به چند زبان در اختیار کاربر بگذارند، بدون اینکه در ارائه مطالب اشتباهی رخ دهد. همچنین قادراند تا اطلاعات و محتوا را با سطوح مختلف دسترسی دسته بندی نموده و در اختیار کاربران قرار دهند.

[Admin]

نکاتی در مورد عیب یابی شبکه Troubleshooting))

وابستگی به منابع شبكه در ساليان اخير بطرز چشمگيری افزايش يافته است. در دنيای امروز ، موفقيت يك سازمان با قابليت در دسترس بودن شبكه آن گره خورده است. بديهی است كه در چنين مواردی توان تحمل سازمان ها در زمان بروز يك مشكل در شبكه و انجام عادی فعاليت های روزمره بطرز محسوسی كاهش می يابد. همين موضوع باعث شده است كه اشكال زدائی شبكه به عنوان يكی از عناصر حياتی و تعيين كننده در اكثر سازمان ها مورد توجه جدی قرار بگيرد .
استفاده از يك رويكرد سيستماتيك بهترين گزينه موجود به منظور اشكال زدائی است . استفاده از يك رويكرد غيرسيستماتيك صرفاً باعث از دست دادن منابع ارزشمندی همچون زمان و ساير منابع می گردد و در برخی موارد حتی می تواند باعث وخيم تر شدن اوضاع شود. برای اشكال زدائی شبكه در اولين مرحله می بايست پس از مشاهده و بررسی علائم اوليه اقدام به تعريف فرضيات کرد . در ادامه ، می بايست تمامی مسائلی كه دارای استعداد لازم جهت ايجاد فرضيات می باشند را شناسائی نمود . در نهايت و با استفاده از يك رويكرد كاملاً سيستماتيك می بايست هر عامل احتمالی تاثيرگذار در بروز مشكل بررسی تا در صورت عدم داشتن نقش موثر در بروز مشكل آن را از ليست فرضيات حذف کرد . در چنين مواردی همواره می بايست از فرضياتی كه دارای احتمال بيشتری می باشند كار را شروع و بتدريج به سمت فرضياتی با احتمال كمتر حركت نمود .


رويكرد ساختيافته
در اين روش به منظور اشكال زدائی شبكه های مبتنی بر پروتكل TCP/IP می بايست سه محور اساسی زير را مورد توجه قرار داد :
محور اول : مشخص كردن عناصری كه باعث بروز مشكل شده اند
• سرويس گيرندگان : سرويس گيرنده و يا سرويس گيرندگانی كه عملاً دچار مشكل شده اند و امكان استفاده از منابع موجود در شبكه را ندارند .
• سرويس دهندگان ، چاپگرها و ساير منابع شبكه نظير اينترنت كه سرويس گيرندگان با آنها مشكل دارند .
• شبكه موجود : كابل ها ( در صورتی كه بی سيم نباشد ) ، هاب ها ، سوئيچ ها ، روترها ، فايروال ها ، و ساير عناصر موجود در زيرساخت شبكه بين سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان .
• شرايط محيطی : شرايط خارجی نظير قطع جريان برق ، تعمير و نگهداری ساختمان و ساير مواردی كه ممكن است سرويس دهی شبكه را تحت تاثير قرار دهد .
• محدوده بروز مشكل : چه تعداد از سرويس گيرندگان و يا سرويس دهندگان دارای مشكل هستند .
• محدوده زمانی بروز مشكل : مشكل ايجاد شده در چه مقطع و يا مقاطع زمانی ايجاد می شود و ماهيت آن به چه صورت است : هميشگی ، تصادفی و يا بندرت.
• نوع مشكل ارتباط‍ی : در كدام لايه امكان برقراری ارتباط وجود ندارد : لايه فيزيكی ، شبكه ، انتقال و يا کاربرد ، تائيد و يا كنترل دستيابی و ...
• بررسی Log ها و خطاها : مشاهده و بررسی پيام های خطا بر روی سرويس گيرنده ها و ...
محور دوم : مشخص كردن مراحل اشكال زدائی
• بررسی محيط انتقال فيزيكی برای سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان و سخت افزار استفاده شده در ساخت شبكه . بدين منظور ، می بايست كابل ها و کارت های شبكه بررسی‌ و نسبت به نصب و عملكرد صحيح آنها اطمينان حاصل نمود .
• برسی پيكربندی TCP/IP سرويس گيرندگان ، سرويس دهندگان و ساير سخت افزارهائی كه از آنها در ساخت شبكه استفاده می گردد . بر روی سرويس گيرنده و سرويس دهنده ، می بايست آدرس های IP ، sunbet ، تنظيمات Default Gateway ، سرويس دهنده DNS و ... بررسی گردند.
• بررسی ارتباط روتينگ بين سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان .( بدين منظور می توان از دستوراتی نظير Ping , Pathping , tracert و ساير ابزارهای مشابه به منظور بررسی صحت ارتباط end-to-end TCP/IP در سطح شبكه ، استفاده از packet sniffing به منظور مانيتورينگ session لايه transport ، استفاده از nslookup و telnet و ساير ابزارها به منظور اشكال زدائی لايه application نظير مسائل name resolution ، مسائل تائيديه و ... استفاده نمود )



محور سوم : درك مناسب ، طرح پرسش و تست
• به منظور تسريع در امر اشكال زدائی و گرفتار نشدن در سيكل های بسته ، می بايست با نحوه عملكرد پروتكل ها به خوبی آشنا بود . اشكال زدائی موفقيت آميز TCP/IP به درك و شناخت مناسب از نحوه كاركرد اين پروتكل و ابزارهای اشكال زدائی بستگی دارد.
• نوع پرسش و نحوه پاسخ به آن ، نحوه ذخيره سازی و ايجاد ارتباط بين اطلاعات دريافتی با اطلاعات ذخيره شده ، يكی از اركان مهم در موفقيت اشكال زدائی شبكه محسوب می گردد . اشكال زدائی ،‌ هنری است ارزشمند كه موفقيت آن به استفاده مناسب از منطق و بصيرت بستگی دارد .
• در نهايت ، به منظور محدود کردن شعاع عمليات اشكال زدائی ، می بايست همه چيز را تست نمود. بدين منظور ، می توان از نرم افزارهای متنوع اشكال زدائی استفاده نمود .