سیستم انتقال دیجیتال

[آبجی]

شبکه اینترنت(Internet)
اینترنت بزرگترین شبکه کامپیوتری موجود در جهان است که از میلیونها کامپیوتر شخصی , مسیر یاب (Router)وتجهیزات مخابراتی تشکیل شده است. سابقه ایجاد شبکه اینترنت به سال 1968 باز می گردددر این سال ارتش آمریکا برای تبادل اطلاعات نظامی , شبکه ای را با نام ARPANETبین مراکز نظامی ایجاد نمود که این پروژه با موفقیت انجام شد. به تدریج مراکز تحقیقاتی ودانشگاهها به این شبکه متصل شدندوکم کم سازمانها وافراد دیگر در سراسر دنیا شبکه های محلی خود را به این شبکه بین المللی متصل کردند تا شبکه اینترنت که در حقیقت شبکه ای از شبکه ها محسوب می شود, ایجاد شود. اینترنت ارتباط بین مراکز مهم دانشگاهی وتحقیقاتی , موسسات دولتی, مراکز تجاری وتمامی کاربران را در سراسر جهان برقرار می کند ودر حقیقت امکان اتصال همگانی را میسر می سازد ومتعلق به فرد یا گروه خاصی نمی باشد.


شبکه اینترانت(Intranet)

اینترانت یک نوع شبکه خصوصی ومبتنی بر پروتکل ها وقوانین شبکه اینترنت است که به صورت محدود وویژه ای برای کاربردهای خاص ایجاد می شود وبه شبکه اینترنت متصل نیست . بعنوان مثال شبکه ارتباطی وزشگاهها ومدارس کشور برای بهره برداریهای مخصوص اینگونه از مدارس یک نوع شبکه اینترانت می باشند. مدیریت وسرویس دهی اینگونه از شبکه ها بصورت ویژه وجدا از شبکه اینترنت می باشد.


شبکه ی تلفنی
همانطور که مشاهده کردیم ارتباط کامپیوترها باتوجه به گستردگی محدوده ی شبکه با وسایل مختلفی صورت می گیرد .در شبکه های محلی به خاطر نزدیک بودن کامپیوترها به یک دیگر از کابل های مخصوص شبکه برای برقراری ارتباط بین کامپیوتر ها استفاده می شود امادر شبکه های گسترده تر مانند man ,wan ویا شبکه اینترنت دیگر نمی توان از کابل های شبکه معمولی برای برقراری ارتباط استفاده نمود زیرا امکان کشیدن کابل بین دو شهر ,دو کشور ویا دو قاره وجود ندارد در این شبکه ها معمولاً از تجهیزات مخابراتی که ازقبل بین شهر ها یا کشورها وجود داشته استفاده می کنند .



تک باند(baseband)و پهن باند( broadband)

در اغلب شبکه های Lan, کابلی که کامپیوترها را به یکدیگر متصل می کند , در حالت یک طرفه کار می کند یعنی
در هر لحظه فقط یک سیگنال را از خود عبور می دهد بنابراین کامپیوترهای موجود در این شبکه باید به نوبت از کابل شبکه برای تبادل اطلاعات استفاده نمایند. به این نوع شبکه اصطلاحاً تک باند(baseband) گفته می شود.
در شبکه تک باند , اطلاعاتی که یک کامپیوتر می خواهد منتقل نماید به واحد های کوچکی به نام بسته (packet)
تقسیم می شوند واین بسته ها در بازه های زمانی خاصی که نوبت آن است , بر روی کابل شبکه برای ارسال قرار
می گیرندوکامپیوتر گیرنده پس از دریافت تمام بسته ها آنها را به شکل اولیه باز سازی می نماید . این روش بسته
بندی وانتقال اطلاعات , مبنای کار شبکه های سوئیچینگ بسته (packet switching) است .اغلب شبکه های
کامپیوتری , شبکه سوئیچینگ بسته است که در فصل های بعدی با آنها بیشتر آشنا می شویم.
روش دیگری که برای انتقال اطلاعات وجود دارد این است که دوکامپیوتری که می خواهند با هم مبادله اطلاعات
نمایند از طریق شبکه ای که در آن قرار دارند مسیری به نام مدار( (circuitبین یکدیگر ایجاد میکنند واطلاعات مورد نظر را منتقل میکنند وسپس این مدار قطع می شود .به این روش انتقال اطلاعات سوئیچینگ مدار
(circuit switching) گفته می شود.
روش سوئیچینگ مدار در شبکه های پهن باند استفاده می شود شبکه پهن باند(broadband) شبکه ای است
که در آن امکان عبور همزمان چندین سیگنال وجود دارد وبدین منظور برای هر سیگنال از یک قسمت مجزای
عرض باند کابل استفاده می نماید.


Backbone ,segment

روش اصولی برای طراحی وتوسعه دقیق یک شبکه بزرگ در حال رشداین است که آن شبکه را بصورت شبکه های
Lanکوچکتر طراحی نماییم وسپس این شبکه های Lanکوچکتر را به هم متصل نماییم .بدین ترتیب هرSegment
یک قسمت کوچکی از یک شبکه Lan است که از تعدادی کامچیوتر ودستگاه ها ی جانبی موجوددر شبکه تشکیل شده است .شبکه lan اصلی از اتصال تعدادی شبکه های lan کوچکتر ایجاد می شود . ارتباط segmentهای موجوددر شبکه lan اصلی خود توسط یک شبکه lan دیگر برقرار می شود که به آن اصطلاحاً Backbone می گوییم.در اغلب موارد شبکه backbone با سرعتی بالاتر از شبکه های segment کار می کند.
دو دلیل عمده برای استفاده از شبکه ی backbone مجزا به شرح زیر وجود دارد:
یکbackboneباید تمام ترافیک تولید شده و توسط همه ی segmentها را منتقل نماید لذا باید بتواند با پروتکل سریع تری جلوی بالا رفتن ترافیک شبکه ی خود را بگیرد تا ایجاد گلو گاه تر افیکی در شبکه ننماید.
اغلب یک backbone مسافت طولانی تری را نسبت به segmentها پوشش می دهد لذا لازم است از کانال ارتباطی مناسب تری مانند فیبر نوری استفاده ننماید.

انواع شبکه از نظر پیاده سازی
نحوه ی ارتباط کامپیوترها در شبکه و اتفاده از منابع و سرویس های مختلف شبکه بستگی به سیستم عامل شبکه ی و نحوه ی بکار گیری آن دارد .
به طور کلی سه مدل اصلی زیر برای ارتباط بین کامپیوتر های یک شبکه وجود دارد :
پایانه سرویس دهنده(terminal server)
سرویس گیرنده- سرویس دهنده (client- server)
نظیر به نظیر (peer to peer)

پایانه سرویس دهنده(terminal server)
در شبکه های بزرگ که از کامپیوتر های بزرگ استفاده می شود (مانند کامپیوتر های main frame)
یک کامپیوتر مرکزی با قدرت پردازش بالا و حافظه ی زیاد وجوددارد که تمام بر نامه ها بر روی آن قرار می گیرد و کاربران از طریق تعدادی terminalکه هیچ گونه امکانات پردازشی یا حافظه ندارد به کامپیوتر مرکزی متصل شده و ازبرنامه ها و سرویس های آن استفاده میکنند استفاده از این نوع شبکه ها در گذشته
در مراکز بزرگ اداری و تجاری رایج بودند ودر این کتاب مورد بررسی قرار نمی گیرند.

سرویس گیرنده- سرویس دهنده (client-server)
دریک شبکه مبتنی بر سرویس گیرنده سرویس دهنده برخی از کامپیوترها بصورت سرزیس دهنده و بقیه بعنوان سرویس گیرنده عمل می نماید در این شبکه فرایندهای لازم برای انجام یک تکلیف خاص بین کامپیوترها تقسیم می شود .کامپیوتر سرویس دهنده که به آن کامپیوترserverگفته می شود .برنامه ای را اجرا می کند و در صورت در خوست سایر کلمپیوترها، سرویس خاصی را به آنها ارائه می نماید .کامپیوتر های سرویس گیرنده که به آنها کامپیوترclientگفته می شود وبرنامه ای را اجرا می کنند ودر صورت نیاز سرویس خاصی را از کامپیوترserver درخواست کرده واستفاده می نمایند.


سرویس کیرنده-سرویس دهنده ((client-servea
در یک شبکه مبتنی بر سرویس گیرنده- سرویس دهنده برخی از کامپیوترها بصورت سرویس دهنده و بقیه بعنوان سرویس گیرنده عمل نمایند در این شبکه فرایندهای لازم برای انجام یک تکلیف خاص بین کامپیوترها تقسیم می شود کامپیوتر تقسیم می شود.کامپیوتر سرویس دهنده که به آن کامپیوترserve گفته می شود برنامه را اجرا می کند و در صورت در خواست سایر کامپیوترها ،سرویس خاصی را به آنها ارائه می نماید .کامپیوترهای clientگفته می شود برنامه ای را اجرا می کنند ودر صورت نیازسرویس خاصی را از کامپیوترserver در خواست کرده و استفاده می نمایند.

مزایای شبکه های مبتنی بر سرویس گیرنده- سرویس دهنده
متمرکز((centralization
در این شبکه می توانیم مدیریت فایل های،منابع،کاربران،برنامه ها وسرزیس دهنده ها را بدون هیچ گونه محدویتی بصورت متمرکز و از روی یک کامپیوتر انجام دهیم که باعث صرفه جویی در وقت مدیر شبکه و تسریع فعالیت های شبکه می شود.

امنیت(security)
در این شبکه ها می توانیم دسترسی و اختیارات کاربران را به فایلها،برنامها،منابع و سرویس دهنده های شبکه در بازه های زمانی مختلف ویا با ایستگاه های کاری مختلف تعیین ومدیریت نماییم که این امر باعث بالا رفتن امنیت شبکه می شود.
پشتیبانی از اطلاعات(backup)
بدلیل متمرکز بودن اطلاعات و داده ها در این نوع شبکه می توانیم بصورت متمرکز و در بازه های زمانی معینی از اطلاعات نسخه پشتیبانی تهیه نماییم بویژه در این شبکه های بزرگ امکانات متعددی برای تهیه ی نسخه پشتیبانی از اطلاعات بطور همزمان وجود دارد.تا کاربران در صورت خرابی اطلاعات اطلاعات اصلی بدون وقفه به کار خود ادامه دهند وحتی خرابی اطلاعات را احساس ننمایند.

معایب شبکه های مبتنی بر سرویس گیرنده-سرویس دهنده
مهم ترین معایب سبکه های مبتنی بر سرویس گیرنده-سرزیس دهنده عبارتنداز:
متمرکز سازی(centralization)
در لین شبکه ها بعلت اینکه اغلب اوقات برنامه ها و اطلاعات بر رزی یک کامپیوتر بنام server
قرار دارند ، در صورت خراب شدن server هیچ کاربری امکان کار را پیدا نمی کند . برای رفع این
مشکل معمولا برای serverهای مهم چند کامپیوتر احتصاص داده می شوند.

پیچیدگی:
نگهداری ،پیشتیبانی و مدیریت این شبکه هل بعلت استفاده از سیستم عامل ها و برنامه های
مبتنی برسرویس گیرنده-سرزیس دهنده از پیچید گی خاصی برخوردار است ونیاز به نیروهای
متخصص خاصی دارد.

هزینه:
هزینهserverها،تجهیزات سخت افزاری جانبی ئسیستم عامل ها ونیروهای متخصص این شبکه ها در مقایسه
با شبکه ها در مقاسیه با شبکه های pee to peer بیشتر است.

آشنای با انواع سرویس دهنده ها

در یک شبکه مبتنی برسرویس گیرنده- سرویس دهنده،می توانیم چندین کامپیوتر سرویس دهنده داشته باشیم که هریک ار آنها نقش و وظیفه خاصی را به عهده دارند.به عبارتی در چنین شبکه های برای بهبود کارایی، کاهش ترافیک کامپیوتر سرویس دهنده و افزلیش تحمل خرابی از چندین سرویس دهنده استفاده می کنیم. نحوه ی تقسیم
وظایف بین سرویس دهنده های مختلف بستگی به نوع برنامه ها و روش مدیریت یک شبکه دارد.

برخی از سرویس دهنده های رایج عبارتنداز:

سرویس دهنده ی فایل (file server)
برای نگهداری ،به اشتراک گذاردن و مدیریت فایلها بکار می رود یک نمونه ی رایج از این سرویس دهنده ها،
FTP Server ها در اینترنت است.

سرویس دهنده ی وب(web server)
برای نگهداری،ارائه وچاب صفحات وب در اینترنت استفاده می شود.

سرویس دهنده ی چاپ (print server)
برای مدیریت چابگرهای شبکه ودستگاههای جانبی آنها بکار می رود وامروزه کمتر رایج است زیرا این امر بصورت نرم افزاری قابل انجام است ونیاز به server اختصاصی ندارد.