ایجاد و مدیریت شبکه های اطلاعاتی مبتنی بر تجهیزات سخت افزاری سیسکو

ایجاد و مدیریت شبکه های اطلاعاتی مبتنی بر تجهیزات سخت افزاری سیسکو
ایجاد و مدیریت شبکه های اطلاعاتی مبتنی بر تجهیزات سخت افزاری سیسکو
160,000 ریال 
تخفیف 15 تا 30 درصدی برای همکاران، کافی نت ها و مشتریان ویژه _____________________________  
وضعيت موجودي: موجود است
تعداد:  
افزودن به ليست مقايسه | افزودن به محصولات مورد علاقه

تعداد صفحات : 195 صفحه _ فرمت WORD _ دانلود مطالب بلافاصله پس از پرداخت آنلاین

 فهرست مطالب
فصل اول    10
LAN    10
WAN    10
شبکه‌های نوع Circuit-Switched    10
شبکه‌های نوع Cell-Switched    11
Packet-Switched    11
MAN    12
Intranet, Extranet, Internet    12
VPN    13
فصل دوم    13
OSI Reference Model    13
مزایای مدل OSI    14
خصوصیات مدل OSI    14
Application Layer    15
Peresentation Layer    16
Session Layer    16
Transport Layer    17
Network Layer    17
Data Link Layer    18
Physical Layer    19
فیبرهای نوری    20
Unicast    21
Multicast    22
Broadcast    23
Ethernet    23
انواع مختلف Ethernet    25
IEEE 802.3    25
IEEE 802.2    27
بريج‌ها    27
انجام عمل Learning    28
انجام عمل Forwarding    28
مشكلاتي كه بريج‌ها حل مي‌كنند.    29
سوئيچ‌ها    29
آدرس‌دهي لايه سوم يا Layer-3    29
جدول Routing    31
منافع استفاده از روترها    32
Transport Layer    34
فصل سوم    34
TCP/IP    34
لایه Application    35
لايه Transport    35
لايه Internet    35
IP Datagram    36
ICMP    36
ARP و RARP    37
مقدمه‌اي بر آدرس‌دهي IP    41
انواع كلاس‌هاي ادرس IP    42
Private IP address    42
Subnetting    43
Subnet Masks    45
فصل چهارم    46
آشنايي با محصولات سيسكو    46
Hubs    47
سوئيچ‌ها    48
روترها    48
LEDها و مراحل بوت شدن سوئيچ    49
روترها    49
پورتها و كنسولها    50
پورت كنسول    51
Interface‌هاي فيزيكي موجود در روي دستگاه    52
تركيب دستورات به كار رفته براي دسترسي به Interfaceهاي سوئيچ    52
تركيب دستورهاي به كار رفته براي دسترسي به Interfaceهاي روتر    53
چگونگی کابل‌کشی Ethernet    54
وسایل کابل‌کشی Ethernet    55
کابل‌کشی در WAN    56
فصل 5    57
مقدمه‌ای بر سیستم عامل IOS    58
تنظیمات مقدماتی سوئیچ‌ها    59
دسترسی به CLI    59
EXEC mode    60
دسترسی به Configuration mode    61
پسورددهی به EXEC در 2950    61
آدرس‌دهی در 2950    65
Configuration files    65
مشاهده محتویات Configuration file    66
ذخیره کردن تنظیمات اعمال شده    67
مشاهده تنظیمات اعمال شده دستگاه    68
دستور show interfaces    68
دستور show ip    71
دستور show version    72
تنظیمات مقدماتی روترها    73
Configuration mode    73
نامگذاری روترها    73
تنظیمات مربوط به Interfaceهای روتر    74
مشخص کردن توضیحات مربوط به هر Interface    75
فعال کردن هر Interface    75
پیکربندی مربوط به LAN Interfaces    76
پیکربندی مربوط به Serial Interfaces    77
آدرس‌دهی در روترها    78
تخصيص آدرس IP    79
تست عملکرد روتر    81
دستور show interface    81
دستور show ip interface    82
دستور show hosts    83
دستور show version    84
فصل ششم    85
قسمت های سخت افزاری روتر سیسکو    85
ROM    85
RAM    86
Flash    86
NVRAM    86
Configuration register    86
مراحل بوت شدن    87
(CDP) Cisco Discovery Protocol    89
CDP حاوي چه اطلاعاتي است؟    89
تنظيمات CDP    90
آزمايش عملكرد CDP    90
Ping    93
كاربرد Ping در Privilege EXEC    94
كاربرد دستور traceroute    96
استفاده از Simple traceroute    97
كاربرد telnet    98
دستور debug    99
فصل 7    100
انواع روش های Switching    100
ـ   Store-and-forward    101
ـ Cut-through    101
ـ Fragment-Free    101
عملكرد بريج ها و سوئيچ‌ها    101
مرحله Learning    102
مرحله Forwarding    104
Loops    104
پروتكل STP    106
فصل هشتم    106
آشنايي با مفهوم VLANs    106
Subnetها و VLANها    108
قابليت انعطاف يا Scalability    110
انواع اتصالات VLAN    110
اتصالات Access link    111
اتصالات  Trunk    111
ISL    114
802.1Q    116
پيكربندي Trunk در روي سوئيچ 2950    118
ايجاد VLAN    120
تنظيمات مربوط به VLANها در 2950    121
عيب‌يابي VLANها و اتصالات Trunk    122
فصل نهم    123
انواع Routeها    123
Routing Protocols و  Routed protocols    124
پروتكل‌هاي Distance Vector و Default Route    124
مزيتهايي كه پروتكل هاي Link State  ارائه مي‌دهند    126
معايب استفاد از پروتكل‌هاي Link state    127
فصل دهم    128
مقدماتي در مورد پروتكل‌هاي Routing    128
استفاده از دستور Router    128
دستور Network    129
IP RIP    131
پیکربندی IP RIP    131
عیب یابی IP RIP    134
دستور Show IP protocols    134
دستور Show IP Route    135
دستور Debug IP RIP    137
IP IGRP    138
پیکربندی IP IGRP    139
پخش ترافیک یا Load Balancing    140
فصل یازدهم    143
OSPF    143
ویژگیهای OSPF    143
پیکربندی OSPF    144
EIGRP    146
عملكرد EIGRP    149
فصل دوازدهم    152
IP Access List    152
آشنايي با ACL    153
انواع ACL    154
مرا حل پردازش ACLها    155
فعال كردن ACL    158
فصل سیزدهم    159
مقدمه‌اي بر ترجمه آدرسها يا Address Translation    159
انواع سيستم ترجمه آدرسها يا Address translation    162
NAT    162
NAT استاتيك    162
NAT ديناميك    164
PAT    165
PAR    167
مزاياي استفاده از سيستم ترجمه آدرسها يا Address translation    168
معايب استفاده از سيستم ترجمه آدرسها يا Address translation    169
فصل چهاردهم    169
انواع ارتباطات    169
اتصالات Leased line    169
اتصالات Circuit-Switched    170
اتصالات Packet-Switched    172
HDLC    174
نوع فریم HDLC    174
پیکربندی HDLC    175
PPP    176
نوع فریم یا Frame Type    177
LCP و NCP    177
پیکربندی PPP    178
PPP Authentication یا عمل تشخیص هویت در PPP    179
PAP    179
CHAP    181
فصل پانزدهم    184
Frame Relay    184
Virtual Circuits    184
طراحی Full-meshed    185
مزیتهای VCs    186
انواع VC    189
PVCs    189
SVCs    190
پیکربندی Frame Relay    191
پیکربندی LMI    193
عیب‌یابی LMI    194
دستور show interfaces    194
دستور show frame-relay lmi    195
دستور debug frame-relay lmi    195


فصل اول
LAN
اگر کامپیوترهایی را که در فواصل جغرافیایی کوچک مثل یک طبقه یا یک ساختمان قرار دارند به هم وصل کنیم، به این نوع شبکه‌ها، LAN گفته می‌شود. در شبکه‌های LAN انواع مختلف دستگاه‌ها، مثلRouter , Switch , Hub , Firewall , Pc , File Server , Voice Gateways , … را می‌توان مشاهده نمود. انواع Mediaهای مختلف برای وصل کردن دستگاه‌ها به همدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. مثل Ethernet, Fast Ethernet (FE), Gigabit Ethernet (GE), Token Ring, FDDI که امروزه کاربرد Ethernet و FE در شبکه‌های موجود زیاد شده است.


WAN
اگر تعداد زیادی LAN که در فواصل جغرافیایی زیاد نسبت به هم قرار دارند را به هم وصل کنیم، این نوع از شبکه را به نام WAN می نامیم. چهار نوع مختلف WAN وجود دارد:
1. Circuit-Switched
2. Packet-Switched
3. Cell-Switched
4. Dedicated Connections


شبکه‌های نوع Circuit-Switched
این نوع از اتصالات WAN، یک ارتباط موقتی را بین دو قسمت ایجاد می‌کند که این ارتباط از طریق خطوط تلفن انجام می‌پذیرد. مثل اتصالات Dial-up و همچنین ISDN. از این نوع می‌توان هم به عنوان اتصالات اصلی و هم به عنوان اتصالات پشتیبان استفاده نمود.


شبکه‌های نوع Cell-Switched
این نوع از شبکه‌ها از یک ارتباط همیشگی استفاده می‌کنند. یعنی دسترسی به شبکه و یا اینترنت بی‌وقفه بوده و همچنین پهنای باند مورد نیاز را برای ما گارانتی می‌کند. امتیاز استفاده از این نوع در آن است که یک دستگاه به صورت همزمان می‌تواند به چندین دستگاه از روی یک Interface وصل شود. همچنین بسته‌های ارسالی توسط این نوع ارتباط دارای اندازه‌های ثابت بوده و بنابراین QoS (Quality of Service) یا کیفیت اتصال بهتری را ارائه می‌دهد. نقطه منفی استفاده از ارتباطات نوع Cell-Switched این است که از لوازم گران‌قیمت‌تری استفاده کرده و همچنین ایجاد و عیب‌یابی آن نیز مشکلتر از بقیه می‌باشد. از همین رو است که بهترین راه انتقال صوت و تصویر، استفاده از همین نوع است. تکنولوژی‌های ATM و SMDS مثال‌هایی برای Cell-Switched می‌باشند.


Packet-Switched
برخلاف نوع قبلی که از بسته‌هایی با طول ثابت برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کرد، ارتباطات نوع Packet-Switched می‌تواند بسته‌هایی با طول مختلف را عبور دهد. تکنولوژی‌هایی مانند Frame Relay, X.25, DSL مثالهایی بارز از این نوع ارتباطات می‌باشند.
دو نوع جدید از ارتباطات Packet-Switched که در آمریکا به کار برده می شود، DSL و Cable می باشد. DSL نسبت به بقیه تکنولوژیهای WAN، از قیمت کمتری برخوردار بوده و از پهنای باندی تا حداکثر 2 Mbps استفاده می‌کند. همچنین DSL به مقدار فاصله ارتباط مستقیمی دارد. به این صورت که هر چقدر فاصله ما از منبع ارائه دهنده اشتراک DSL بیشتر باشد، سرعت و کیفیت دسترسی کمتر خواهد بود. Cable از کابلهای Coaxial که در ارتباطات تلویزیونی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند، استفاده می‌نماید. اما ارتباطات Cable به صورت دسترسی اشتراکی است؛ به این صورت که هر چقدر کاربران بیشتری از آن استفاده کنند، سرعت دسترسی پائین خواهد آمد. هر دوی این تکنولوژیها بعد از ایجاد، به صورت همیشگی در حالت فعال قرار خواهند داشت و نیازی به شماره‌گیری با ISP وجود ندارد.


MAN
همانطوریکه WAN بین LANهای مختلف ارتباط برقرار می‌کند، MAN نیز همین کار را در محیط‌های جغرافیایی کوچک انجام می‌دهد. مثلاً در داخل یک شهر. به عبارت دیگر MAN یک ارتباط دوگانه بین LAN و WAN است. ولی برخلاف WAN که از سرعتهای کمتر تا متوسط بهره می‌برد، MAN از سرعتهای بالایی برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. مثل خطوط T1 (1.544 Mbps) و Optical Services. دستگاه‌هایی که در MAN مورد استفاده قرار میگیرند، عبارتند از High-end, Routers, ATM Switches, Optical Switches.


Intranet, Extranet, Internet
بعد از مباحثی که در مورد انواع شبکه مطرح شد، اطلاحالات دیگری هم وجود دارند که باید در مورد آنها اطلاعاتی داشته باشیم.
Intranet: به شبکه‌های داخلی یک شرکت گفته می‌شود که منابع مورد نیاز برای کاربران در داخل همین شبکه قرار داشته و کاربران نیاز ندارند که برای یافتن منابع مورد نیاز خود به محیط عمومی اینترنت دسترسی داشته باشند. یک Intranet می‌تواند شامل LANs, Private WANs, MAN, VPN, SAN باشد.
Extranet: در واقع شبکه‌های Intranet گسترده را Extranet می‌گویند. این شبکه شامل افراد شناخته شده در خارج از شبکه Intranet می‌باشد  که نیاز به دسترسی به منابع داخلی دارند. مثلاً کاربران و یا شرکای تجاری شرکت که به وسیله ارتباطات نوع VPN و یا Dial-up اقدام به استفاده از منابع شبکه داخلی می نمایند.
Internet: برخلاف Extranet که برخی از منابع شبکه در محلهای شناخته شده بیرون از Intranet قرار دارد، در اینترنت، منابع در محلهای ناشناخته و پراکنده متعدد ممکن است وجود داشته باشد. در واقع همه افراد ناشناخته موجود در اینترنت قادر به دسترسی به همه منابع می‌باشند.


VPN
یک نوع مخصوص از شبکه است که ارتباطات برقرار شده در آن به صورت کاملاً امن صورت می‌گیرد. هنگامی که بخواهیم در محیط‌های عمومی اینترنت دسترسی به منابع را به صورت کاملاً امن انجام دهیم از این نوع شبکه استفاده می‌کنیم. مثلاً در Extranet، کاربران شناخته شده به وسیله استفاده از VPN به منابع داخلی یک شبکه دسترسی پیدا می‌کنند. در هنگام برقراری ارتباط از طریق VPN خصوصیات Confidentiality, Integrity Authentication, نیز مطرح می‌شوند. Authentication یعنی شناسایی هویت کاربران و صدور اجازه دسترسی به کاربران مجاز. Confidentiality یعنی اینکه اطلاعات انتقالی به وسیله خصوصیت Encryption یا پنهان‌سازی به صورتی حمل می‌شوند که قابل خواندن توسط افراد غیرمجاز نیستند. Integrity یعنی هیچکس قادر به تغییر اطلاعات ارسالی در بین راه نمی‌باشد.
فصل دوم
OSI Reference Model
سازمان بین‌المللی (ISO) استانداری برای چگونگی انتقال اطلاعات بین کامپیوتها و دستگاه‌های مختلف ارائه داده است که شامل تمام مراحل  از مرحله ورود اطلاعات توسط کاربر تا مرحله تبدیل اطلاعات به سیگنالهای نوری و قرار گرفتن آنها در داخل سیم و یا به صورت بی‌سیم می‌شود. لازم به ذکر است که مدل OSI ایده‌های مطرح در زمینه انتقال اطلاعات را به صورت کلی بیان می‌کند و پروتکلهایی مثل IP و IPX کاملاً با استاندارد مزبور همخوانی ندارند. درک مدل 7 لایه‌ای OSI شما را در مدیریت آسان و عیب‌یابی مشکلات یاری خواهد داد.


مزایای مدل OSI
سازمان ISO مدل OSI خود را در 7 لایه ارائه داده است. منظور از این استاندارد، قادر ساختن سازندگان تجهیزات سخت‌افزاری تولید کنندگان نرم‌افزار و مدیران شبکه برای مدیریت شبکه برای مدیریت بهتر و ایجاد تکنولوژیهای پیشرفته جدید و منطبق ساختن آنها با قالبهای استاندارد امروزی است. 7 لایه مورد بحث در این استاندارد هر کدام مرحله‌ای از ارتباط بین دستگاه‌های مختلف را شرح می‌دهد.
یک کامپیوتر شخصی بهترین مدل برای تفهیم مدل OSI است. همانطور که می‌دانیم یک کامپیوتر از اجزای مختلفی تشکیل شده است؛ مثل صفحه نمایش، صفحه کلید، ماوس، CD ROM، RAM، و ... که مجزا بودن هر یک از قطعات باعث می‌شود که در مواقع بروز مشکل، ایرادیابی آن آسانتر باشد. مثلاً اگر CD RAM دارای مشکلی بود به راحتی می‌توان آن را تعویض نمود. مدل OSI نیز همین ایده را بازگو می‌کند.


خصوصیات مدل OSI
مدل OSI دارای 7 لایه به شرح زیر است:
لایه 7 :  Application Layer
لایه 6 : Presentation Layer
لایه 5 : Session Layer
لایه 4 : Transport Layer
لایه 3 : Network Layer
 لایه 2 : Data Layer
لایه 1 : Physical Layer
سه لایه بالایی در ارتباط با نرم‌افزارهایی هستند که کاربر از آنها استفاده می‌کند. 4 لایه پائینی نیز نقش انتقال اطلاعات را بین نرم‌افزارهای موجود در کامپیوترهای مختلف که کاربران از آنها استفاده می‌کنند بر عهده دارند. هر لایه نقش مجزایی را در این بین انجام می‌دهد. البته بیان این 7 لایه فقط به منظور درک بهتر مراحل انجام کار است و در حقیقت کل مراحل به صورت پیوسته انجام می‌شوند. همانطور که گفته شد پروتکل‌های مختلف کاملاً با استاندارد حاضر سازگاری ندارند. به طور مثال پروتکل IP دارای 4 لایه است که لایه‌های Application، Presentation و Session با هم یکی شده و یک لایه به اسم Application را تشکیل می‌دهند.


Application Layer
هفتمین یا بالاترین لایه مدل OSI است. این لایه یک محیط کاری را برای ارتباط بین کاربر و دستگاه ایجاد می‌کند که از این طریق افراد بتوانند با دستگاه ارتباط برقرار نمایند. این محیط می‌تواند گرافیکی و یا به صورت خط دستور CLI (Command Line Interface) باشد. این محیط برای دستگاه‌های سیسکو به صورت خط دستور است در حالیکه مرورگرهای وب مثل اینترنت اکسپلورر مایکروسافت از یک محیط گرافیکی استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که منظور از نرم‌افزارهای گفته شده آنهایی هستند که توانایی استفاده از شبکه را دارا هستند. در حالیکه شاید هزاران نرم‌افزار وجود داشته باشد که نتوانند از امکانات شبکه‌ها استفاده کرده و اطلاعات را از راه شبکه انتقال دهند. حدود 5 سال قبل مرز مشخصی بین نرم‌افزارهایی که می‌توانستند به وسیله شبکه ارتباط برقرار کنند با آنهایی که نمی‌توانستند وجود داشت. مثلاً نسخه‌های اولیه Microsoft Word که فقط دارای یک وظیفه بوده و آن هم پردازش متن و مدیریت اسناد بود. در حالیکه نسخه‌های جدید این نرم‌افزار دارای خصوصیت برقراری ارتباط با دیگران و حتی انجام کارهای گروهی در شبکه نیز هستند. نرم‌افزارهای دیگر نیز همگام با تحول در تکنولوژی قارد به برقراری ارتباط با شبکه می‌باشند. از مهمترین نرم‌افزارهای این دسته می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
Telnet, FTP, Web Browsers, Email, HTTP, SMTP, …


Peresentation Layer
ششمین لایه از مدل OSI است. این دو لایه مسئول این است که اطلاعات به چه فرمتی به کاربران نشان داده شوند. مثلاً این لایه در مورد اینکه متنها، تصاویر و فیلم و صدا چگونه به افراد نمایش داده شوند تصمیم می‌گیرند. به عنوان نمونه متن به صورت دو استاندارد ASCII و ABCDIC می‌تواند نمایش داده شود. که ASCII همان استانداردی است که امروزه در دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود و استاندارد ABCDIC نیز در محیطهای Mainframe مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مورد تصاویر نیز استانداردهای مختلفی وجود دارد. مثل JPEG, GIF, BMP, PNG, … البته همین تنوع در مورد فایلهای صوتی و تصویری نیز وجود دارد. در بین نرم‌افزارهای موجود، مرورگرهای وب دارای توانایی زیادی در نمایش دادن فایلهایی مثل متنها و تصاویر هستند. همچنین این لایه می‌تواند به وسیله خصوصیت Encryption یا پنهان‌سازی، امنیت فایلها را نیز تأمین کند ولی در تکنولوژی امروز، ارائه دادن راهکارهای امنیتی در انتقال اطلاعات کاری پیچیده بوده و به وسیله مجموعه نرم‌افزارها و پروتکل‌های مختلف انجام می‌گیرد که پردازش بیشتری را نیاز دارد.


Session Layer
پنجمین لایه از مدل OSI را تشکیل می‌دهد. این لایه وظیفه تصمیم‌گیری در مورد ایجاد ارتباط با دستگاه‌های دیگر را بر عهده دارد. به این صورت که اگر منابع درخواستی روی سیستم محلی قرار داشت که هیچ، ولی اگر اطلاعات روی سیستمی دیگر در جایی دیگر قرار داشت تصمیم به برقراری ارتباط می‌گیرد. همچنین این لایه مسئول این است که اطلاعات در مسیرهای درست خود انتقال پیدا کنند. همچنانکه وظیفه دارد اطلاعات گرفته شده توسط یک ارتباط را به نرم‌افزار مخصوص به خود انتقال دهد. مکانیسم اصلی ایجاد ارتباط را لایه چهارم یا Transport Layer تشکیل می‌دهد و Session Layer برای ایجاد ارتباط با لایه چهارم مشورت می‌کند.


Transport Layer
چهارمین لایه از مدل OSI را تشکیل می‌دهد. این لایه نقش اصلی ارتباط را بر عهده دارد. ارتباط ایجادی می‌تواند هم به صورت مطمئن یا Reliable و هم به صورت نامطمئن یا Unreliable باشد. در نوع Relible این لایه مسئولیت کشف خطا و اصلاح آن را بر عهده دارد. به این صورت که در مواقع بروز مشکل، این لایه اقدام به فرستادن دوباره اطلاعات خواهد کرد. در ارتباطات نوع Unreliable این لایه فقط وظیفه کشف خطا را بر عهده دارد و کار اصلاح خطا را بر عهده لایه‌های بالاتر، مثلاً لایه Application می‌گذارد. مثال برای ارتباطات Reliable. پروتکل TCP است و پروتکل UDP نمونه‌ای برای ارتباطات Unreliable می‌باشد. همچنین می‌توان به SPX به عنوان Reliable اشاره نمود. البته پروتکلهای IP و IPX هر دو ارتباطات Unreliable را ایجاد می‌کنند ولی چون این پروتکلها در لایه Network عمل می‌کنند و نه در لایه Transport، برای همین در این دسته قرار نمی‌گیرند. در طی همین فصل به صورت خیلی جزئی‌تر لایه Transport و عملکرد آن را شرح خواهیم داد.


Network Layer
سومین لایه از مدل OSI است. این لایه وظایف کم ولی مهمی را بر عهده دارد که از آن جمله می‌‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
این لایه وظیفه آدرس‌دهی لایه سوم شبکه را بر عهده دارد. برای همین هم توپولوژی منطقی یا Logical Topology شبکه را مشخص می‌کند. این آدرسها برای گروه کردن تعدادی از ماشینها با همدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. آدرسهای لایه سوم دارای دو قسمت Host و Network می‌باشند که قسمت Network دستگاه‌های موجود را در گروه‌ها و یا شبکه‌های جداگانه قرار می‌دهد. آدرسهای لایه سوم همچنین باعث اتصال انواع Mediaهای مختلف به همدیگر می‌شوند. مثلاً FDDI, Token Ring, Ethernet به وسیله این لایه با همدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. برای انتقال اطلاعات در بین شبکه‌هایی که از آدرسهای لایه سوم مختلف استفاده می‌کنند، دستگاهی به اسم روتر مورد نیاز است. روترها از اطلاعاتی که از آدرس‌دهی لایه سوم شبکه به دست می‌آورند در یافتن بهترین مسیر برای انتقال اطلاعات بهره می‌برند. از پروتکل‌هایی که در این لایه عمل می‌کنند، می‌توان به IPX , IP و Apple Talk اشاره نمود.


Data Link Layer
دومین لایه از مدل OSI است، برخلاف لایه Network که آدرس‌دهی منطقی یا Logical شبکه را بر عهده دارد. وظیفه این لایه آدرس‌دهی فیزیکی شبکه می‌باشد. این نوع آدرس به اسم آدرس MAC یا آدرس سخت‌افزاری نیز نامیده می‌شود. همچنین این لایه چگونگی اتصال دستگاه‌ها به Mediaهای مختلف و همچنین نوع فریم آنان را نیز مشخص می‌کند که شامل فیلدهای موجود در فریمهای لایه دوم یا فریمهای Data Link Layer می‌شود. دستگاه‌هایی در این لایه عمل می‌کنند که به یک نوع Media وصل شده باشند و یا به عبارتی دیگر به یک قطعه سیم اتصال داشته باشند. همانطور که به یاد دارید برای اتصال دستگاه‌هایی که به انواع مختلف Media اتصال دارند یک روتر لازم است.
این لایه همچنین مسئول تحویل گرفتن بیت های 0 و 1 از لایه اول و تبدیل آنها به فریمهای لایه دوم است. این لایه می‌تواند در حین انجام کار خطاهای ایجادی را شناسایی کرده و از فریمهای بد چشم‌پوشی کند. البته  اصلاح خطاهای ایجاد شده به عهده این لایه نبوده و مسئولیت این کار را لایه چهارم بر عهده دارد.  اما تعدادی از پروتکل‌های این لایه ویژگی اصلاح خطاهای ایجادی را نیز پشتیبانی می‌کنند نمونه‌هایی از پروتکل‌هایی که در این لایه عمل می‌کنند در شبکه‌های LAN عبارتند از:
IEEE'S 802.2, 802.3, 802.5          Ethernet II       ANSI's FDDI
و برای شبکه‌های WAN استانداردهای زیر را داریم:
ATM, PPP, HDLC, Frame Relay, SLIP, X.25
دستگاه‌هایی که در این لایه عمل می‌کنند عبارتند از سوئیچ‌ها، روترها و کارتهای شبکه یا همان NICها.


Physical Layer
این لایه اولین و در واقع پائین‌ترین لایه موجود در مدل OSI می‌باشد که وظایف زیر را بر عهده دارد.
ـ تعیین نوع Interface که در برقراری ارتباط شرکت خواهد کرد.
ـ تعیین نوع سیم‌هایی که باید به کار برده شوند.
ـ تعیین نوع Connectorهایی که سیمها را به Interfaceها اتصال می‌دهند.
یک نوع از Interface به نام NIC نامیده می‌شود که ممکن است برای مثال کارت 10BaseT باشد و یا یک Interface ثابت روی یک دستگاه سوئیچ.
این لایه همچنین مسئول این است که اطلاعات 0 و 1 را به سیگنالهای الکتریکی و یا سیگنالهای نوری تبدیل کند و این کار را با اندازه گرفتن ولتاژ سیمها و یا اندازه گرفتن فرکانسهای نوری داخل فیبرهای نوری انجام می‌دهد. از جمله دستگاه‌هایی که در این لایه عمل می‌کنند DCEها هستند. یک DCE نقطه پایانی WAN هست و عملیات Synchronization و Clocking را در ارتباط با DTE (روترها و یا کامپیوترهای شخصی) انجام می‌دهد. گروه DCEها شامل مودم‌ها، CSU/DSU، NT1 می‌شوند. در برخی از حالات DCEها را از همان اول در داخل DTE جاسازی می‌کنند. برای مثال برخی از روترهای سیسکو دارای CSU/DSU و یا NT1 در داخل خودشان نیز می‌باشند. کلمه‌های DTE, DCE بیشتر در شبکه‌های WAN کاربرد دارند ولی اگر در LAN به کار برده شوند، منظور از DTE یعنی همان روترها، کامپیوترهای شخصی و یا File Serverها و منظور از DCE یعنی بریج‌ها و سوئیچ‌ها. برخی از استانداردهایی که در لایه اول فعالیت می‌کنند عبارتند از سیمهای Category-3, Category-5, Category-5E, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, MMF, SMF Fiber Channel
و در مورد استانداردهای Connector نیز موارد زیر را برای مثال مطرح می‌کنیم:
AUI, BNC, DB-9, DB-25, DB-60, RJ-11, RJ-45


فیبرهای نوری
اصولاً LAN را می‌توان به وسیله هر دوی سیمهای مسی و یا فیبرهای نوری ایجاد کرد. فیبرهای نوری از LEDها و یا نور لیزر برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند. به این صورت که اگر در داخل فیبر، سیگنال نوری وجود داشته باشد به عنوان یک بیت 1 و اگر سیگنالی وجود نداشته باشد به عنوان یک بیت 0 در نظر گرفته می‌شود. به علت اینکه  فیبرهای نوری باعث انتقال بسیارسریع اطلاعات می‌شوند، می‌توان در مواقعی که نیاز به سرعت در فواصل دور (در حدود 10 کیلومتر) داریم، از این فیبرها استفاده کرد. در حالیکه سیمهای مسی نمی‌توانند این ظرفیت را داشته باشند. ولی استفاده از فیبرهای نوری نیز مشکلات مربوط به خود را داراست. برای مثال نصب کردن فیبرهای نوری و عیب‌یابی خطاهای به وجود آمده مشکلتر از سیمهای مسی بوده و همچنین استفاده از فیبرها نیز گرانتر است. فیبرهای نوری به دو نوع وجود دارند: Single-mode و Multimode . فیبرهای Multimode از LED برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند و ضخامت آنها 850 و یا 1200 نانومتر است. سرعت عبور اطلاعات از فیبرهای نوری Multimode در حدود صدها مگا بایت در ثانیه بوده و همچنین چندین سیگنال نوری به صورت همزمان می‌توانند از داخل یک قطعه از فیبر عبور بکنند. در مقایسه، فیبرهای نوری Single-mode از لیزر برای عبور اطلاعات استفاده می‌کنند و چون ظرفیت لیزر از LED بیشتر است، از اینرو سرعت عبور اطلاعات در این نوع فیبرها به 100 گیگابایت بر ثانیه و حداکثر فاصله 10 کیلومتر نیز می‌رسد. در این نوع فیبرها فقط یک سیگنال در واحد زمان می‌تواند از داخل فیبر عبور نماید. در سالهای اخیر به علت پیشرفتهایی که در زمینه تولید و استفاده از فیبرهای نوری به عمل آمده است خصوصیات پیشرفته زیادی به آنها اضافه گردیده که مهمترین آنها ویژگی WDM و DWDM می‌باشد. به وسیله استفاده از WDM می‌توان بیشتر از دو سیگنال نوری را به صورت همزمان از داخل فیبر عبور داد و با تکنولوژی امروز این مقدار در DWDM به 200 عدد سیگنال نوری در یک قطعه فیبر نوری نیز می‌رسد. البته مهمترین فایده استفاده از DWDM بهره بردن از خصوصیات انعطاف‌پذیری یا Flexibility و Transparency می‌باشد. یعنی می‌توان در یک قطعه از فیبر سیگنالهای نوری و با پروتکل‌های مختلف قرار داد. برای مثال یک سیگنال نوری ATM به همراه سیگنال نوری Ethernet و سیگنال نوری IP می‌توانند به صورت همزمان از فیبر عبور داده شوند. بنابراین به وسیله استفاده از تکنولوژی DWDM می توان با استفاده از یک فیبر نوری اتصالات مختلفی را به صورت همزمان ایجاد نمود و این ویژگی ما را از خریداری تعداد بیشتری فیبر نوری بی‌نیاز می‌کند. برخی از اصطلاحاتی که  در استفاده از فیبرهای نوری کاربرد دارند در زیر آورده شده‌اند.


آدرس دهی لایه دوم:
Unicast
هدف آدرسهاي Unicast فقط و فقط يك دستگاه است. قسمت بالاي شكل مثالي براي اين نوع ارتباط را نشان مي‌دهد. در اين مثال، كامپيوتر A يك فريم لايه دوم با آدرس MAC مربوط به كامپيوتر C را در داخل سيم قرار مي‌دهد. كل دستگاه‌ها اين فريم را دريافت كرده و آدرس گيرنده فريم را با آدرس خودشان مقايسه مي‌ كنند كه فقط كامپيوتر C اين آدرس متناظر را با آدرس خودش تشخيص داده و فريم را پردازش مي‌كند ولي بقيه دستگاه‌ها از فريم چشم‌پوشي مي‌كنند.


Multicast
برخلاف آدرسهاي Unicast اين نوع آدرسها گروهي مشخص از دستگاه‌ها را هدف قرار مي‌دهند. با اينكه مبحث Multicasting از حيطه اين كتاب خارج است، ولي نكته جالب توجه در مورد آن اين است كه عضويت دستگاه‌ها در اين گروه به صورت ديناميك مي‌باشد؛ يعني هر دستگاهي مي‌تواند هر وقت كه بخواهد عضو آن شود و هر زماني كه بخواهد از آن خارج شود. قسمت وسط شكل مثالي براي آدرسهاي Multicast مي‌باشد. در اين مثال دستگاه A فريمي را با آدرس Multicast در داخل سيم قرار مي‌دهد. فرض مي‌كنيم در حال حاضر فقط دستگاه‌هاي A، C و D در اين گروه قرار دارند. دستگاه B اين فريم را گرفته و بعد از امتحان كردن آدرس گيرنده آن، از فريم چشم‌پوشي مي‌كند. دليل اين كار اين است كه دستگاه B در گروهي نيست كه بقيه كامپيوترها در آن گروه قرار دارند.


Broadcast
هدف فريم‌هايي كه داراي  آدرسهاي Broadcast هستند، تمامي دستگاه‌هاي داخل شبكه مي‌باشند. قسمت انتهايي شكل   نمونه‌اي براي اين نوع آدرس است. در اين مثال دستگاه A پيا مي با آدرس Broadcast را در داخل سيم قرار مي‌دهد. براي اين منظور كليه  بيتهاي آدرس MAC بايد فعال شوند كه در نتيجه، آدرس به صورت FFF . FFF . FFF در مبناي 16 يا Hexadecimal خواهد بود. كليه دستگاه‌هاي موجود در شبكه، يعني كامپيوترهاي B، C و D وقتي اين پيام را دريافت مي‌كنند، پيام دريافتي را پردازش خواهند كرد. پيامهاي Broadcast در 2 موقعيت مورد استفاده قرار مي‌گيرند: اولي اينكه اگر بخواهيم يك پيام ثابت را براي تمامي دستگاه‌ها ارسال بكنيم. دومي اينكه اين نوع پيامها مي‌توانند براي كشف آدرسهاي Unicast مربوط به دستگاه‌هاي ديگر مورد استفاده قرار بگيرند. در IP، پروتكل ARP براي همين منظور به كار مي‌‌روند.


Ethernet
يكي از انواع Mediaهايي است كه در لايه دوم عمل مي‌كند. Ethernet از مكانيسمي به عنوان CSMA/CD براي انتقال اطلاعات استفاده مي‌كند. در شبكه‌هاي قديمي Ethernet كه بر اساس وجود يك Hub بود، فقط يك كارت شبكه در آن واحد مي‌توانست فريمي را در داخل سيم قرار دهد و بقيه كارتها بايد منتظر دريافت آن فريم مي‌ماندند. ولي با وجود اين تكنولوژي CSMA/CD كارتهاي شبكه وجود و يا  فقدان وجود فريم را در داخل سيم متوجه مي‌شوند. اين كار با اندازه گرفتن ولتاژ داخل سيم انجام مي‌پذيرد و در صورت وجود داشتن فريمي در داخل سيم، منتظر رسيدن آن فريم به مقصد مي‌شوند و سپس اقدام به  فرستادن اطلاعات مي‌نمايند. اگر اشتباهاً در حاليكه فريمي در داخل سيم است دوباره فريمي در سيم قرار داده شود، تصادم رخ خواهد و داد و هر دو فريم از بين خواهند رفت. اين عمل كه براي جلوگيري از ايجاد تصادم در شبكه رخ مي‌دهد، به نام مكانيسم Collision Detection ناميده مي‌شود. دو كارت كه اطلاعات آنها در هنگام ايجاد تصادم از بين رفته است، دوباره سعي در فرستادن اطلاعات از بين رفته مي‌كنند. براي اين كار، هر يك از كارتها در فاصله‌هاي زماني تصادفي و خيلي نزديك به هم اقدام به فرستادن سيگنالي  به اسم سيگنال JAM در شبكه كرده و بود يا نبود سيگنالي ديگر را در شبكه امتحان مي‌كنند. در  نتيجه اگر سيگنالي در داخل سيم وجود نداشت، اقدام به فرستادن اطلاعات مي‌كنند. فاصله‌هاي زماني بين فرستادن سيگنالهاي JAM در حدود ميلي‌ثانيه بوده و اين تأخير براي انسان قابل مشاهده نيست. به همين صورت فاصله‌هاي تصادفي نيز براي اين منظور به  كار مي‌رود كه ديگر تصادمي در شبكه رخ ندهد.
اگر در شبكه‌اي تعداد زيادي دستگاه وجود داشته باشد، احتمال ايجاد تصادم در شبكه  زياد خواهد بود و در نتيجه باعث مي‌شود توان كاري شبكه كاهش يابد و اگر تعداد دفعات بروز تصادم از حد مجاز فراتر رفت، به نوعي عملكرد شبكه مختل خواهد شد. براي جلوگيري از اين عمل بايد هميشه تصادمهاي ايجادي در هر شبكه را زير نظر داشته باشيم. بهترين حالت اين است كه تعداد تصادمهاي ايجادي، بيشتر از يك درصد كل ترافيك شبكه نباشد. در نظر داشته باشيد كه تصادم به خودي خود، به عنوان مشكلي در شبكه مطرح نيست، بلكه به عنوان جزئي از ماهيت عملكردي Ethernet است.
به علت چگونگي عملكرد Ethernet به دستگاه‌هايي كه از يم Media استفاده مي‌كنند و در حقيقت به يك قطعه از سيم وصل شده‌اند، Same collision domain و يا Same Bandwidth domain گفته مي‌شود. بريج ها و سوئيچ‌ها دستگاه‌هايي هستند كه براي حل مشكلات مربوط به تصادم (تصادم‌هاي لايه دوم) در شبكه مورد استفاده قرار مي‌گيرند...

نظري براي اين محصول ثبت نشده است.


نوشتن نظر خودتان

براي نوشتن نظر وارد شويد.

محصولات
نظر سنجي
نظرتون در مورد ویکی پروژه چیه؟
  •   مراحل ثبت نام خیلی زیاده!
  •   مطلب درخواستیم رو نداشت!
  •   ایمیل نداشتم که ثبت نام کنم!
  •   مطلبی که میخواستم گرون بود!
نظرنتيجه