network2-5

Report
‫به نام خدا‬
‫شبكه هاي كامپيوتري ‪2‬‬
‫زهره زرین قلمی‬
‫‪Email: [email protected]
‫فصل چهارم‪:‬‬
‫مدیریت‬
‫کانال پخش همگانی‬
‫شبکه های شخصی بی سیم ‪ IEEE802.15‬یا )‪ (WPAN‬یا ‪Bluetooth‬‬
‫•این شبکه برای ارتباط و انتقال داده به صورت بی سیم در فواصل کوتاه تا ‪ 10‬متر‬
‫بکار می رود که البته آن را تا ‪ 100‬متر نیز می توان گسترش داد زیرا در فواصل کم‬
‫فرستنده ها انرژی و توان کمتری مصرف می کنند‪.‬‬
‫•بر عکس امواج مادون قرمز‪ Bluetooth ،‬نیازی به زاویه دید ندارد و از موانعی‬
‫همچون دیوار عبور می کند‪.‬‬
‫•‪ Bluetooth‬برای ارتباط و انتقال داده در اجزای کامپیوتری نظیر موس‪ ،‬کی برد‪،‬‬
‫پرینتر و کامپیوتر به صورت بی سیم به کار می رود و یا استفاده دیگر آن در انتقال‬
‫داده در موبایلها و نیز ‪ PDA‬است‪.‬‬
‫•ارتباط در ایستگاههای ‪ Bluetooth‬بر اساس قانون )‪ (Master/Slave‬ارباب ‪/‬‬
‫برده انجام می شود‪.‬‬
‫•ارباب دستور دهنده و شروع کننده است و وظیفه برده دریافت دستورات‪ ،‬اجرای آنها‬
‫و یا احیانا َ پاسخ به اطالعات در خواست شده است‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫واحد اصلی در یک سیستم ‪ Bluetooth‬بنام ‪Piconet‬نامیده می شود که شامل‬
‫یک ایستگاه ارباب و هفت ایستگاه برده فعال در فاصله حداکثر ‪ 10‬متری است‪.‬‬
‫ارباب عالوه بر کنترل هفت ایستگاه فعال توانایی کنترل ‪ 255‬ایستگاه ذخیره را نیز‬
‫دارد‪.‬‬
‫ایستگاه فعال دستگاهی است که دائما َ با ارباب در‬
‫تماس بوده و در حال دریافت و یا ارسال اطالعات‬
‫است‪ .‬شکل روبرو نمایش ‪ Piconet‬است‪.‬‬
‫علت استفاده از طراحی ارباب ‪ /‬برده‪ ،‬پیاده سازی ارزان آن در تراشه های کوچک‬
‫است‪ .‬یک ‪ Piconet‬به صورت یک سیستم ‪ TDM‬متمرکز است که ارباب پالس‬
‫ساعت را کنترل کرده و تعیین می کند کدام دستگاه‪ ،‬در کدام اسالت زمانی می تواند‬
‫انتقال داده نماید‪.‬‬
‫ارتباط فقط بین ارباب و برده وجود دارد و هیچگونه ارتباطی بین دو برده وجود‬
‫ندارد‪.‬‬
‫‪4‬‬
802.11 ‫یا‬Wi-Fi ‫ و‬802.15 ‫ یا‬Bluetooth ‫جدول مقایسه دو استاندارد‬
5
Characteristic
Bluetooth
Wi-Fi
Frequency
2.4 GHz
2.4 GHz
Range
10 meters
100 meters
Primary application
WPAN: cable replacement
WLAN: Ethernet
Data transfer rate
800 Kbps
11 Mbps
Power consumption
Low
Medium
Primary devices
Mobile phones. PDAs, consumer
electronics. Office and industrial devices
Notebook ,computers, desktop
computers, servers
Usage location
Anywhere at least two Bluetooth devices
exist- ideal for roaming outside buildings
Within range of WLAN
infrastructure, usually inside a
building
Development start data
1998
1990
Specifications authority
Bluetooth SIG
IEEE WECA
‫کارت شبکه )‪NIC (Network Interface Card‬‬
‫یک کارت شبکه روی مادربورد قرار می گیرد و ارتباط فیزیکی کامپیوترها با رسانه‬
‫انتقال و به عبارت دیگر ارتباط کامپیوترها با شبکه کامپیوتری را برقرار می کندو ‪NIC‬‬
‫با کامپیوتر و باس داده آن به صورت موازی انتقال داده را انجام می دهد و انتقال داده آن‬
‫با شبکه به صورت سلایر است‪.‬‬
‫در هنگام انتخاب یک کارت شبکه سه عامل زیر را باید در نظر گرفت‪:‬‬
‫‪-1‬نوع شبکه مثالَ اترنت‪ ،‬توکن رینگ‪ FDDI ،‬و‪....‬‬
‫‪ -2‬نوع رسانه انتقال مثالً زوج سیم بهم تابیده‪،‬فیبر نوری‪ ،‬بی سیم و‪...‬‬
‫‪-3‬نوع سیستم کامپیوتری مثالً ‪ PCI ، ISA‬و ‪...‬‬
‫‪ NIC‬وظایف اصلی الیه دوم یعنی الیه پیونده داده مدل ‪ OSI‬را انجام می دهد‪ .‬این وظایف عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬وظیفه ‪ LLC‬یعنی ارتباط با الیه باالتر کامپیوتر یعنی الیه شبکه‬
‫‪-2‬نامگذاری و آدرس دهی‪ :‬یک آدرس و شناسه منفرد به نام آدرس ‪ MAC‬برای هر کارت شبکه و به تبع‬
‫آن برای هر کامپیوتر وجود دارد‪.‬‬
‫‪ -3‬فریم بندی‪ :‬قسمتی از مرحله بسته بندی فریمها برای عمل انتقال است‪.‬‬
‫‪-4‬کنترل دسترسی به رسانه )‪ (Media Access Control‬روش و نحوه دسترسی به کانال را مشخص‬
‫‪6‬‬
‫می کند و سیگنال های الزم برای ارتباط با رسانه انتقال و همچنین انتقال در آن را فراهم می کند‪.‬‬
‫خط اجاره ای )‪(leased Line‬‬
‫زمانی که مشتری نیاز به اتصال و دسترس دائمی به یک شبکه ارتباطی مثالً اینترنت دارد یکی از‬
‫راه حل ها استفاده از خط اجاره ای و اختصاص یافته است‪.‬‬
‫خطوط دیجیتالی نسبت به آنالوگ مناسب تر هستند و نویز و خطای کمتری در آن ها رخ میدهد‪.‬‬
‫چند نمونه از خطوط اجاره ای عبارتند از‪:‬‬
‫‪ :T1‬یک خط دیجیتال است که امکان اتصال نقطه به نقطه را با استفاده از دو رشته زوج سیم (یک‬
‫زوج سیم برای ارسال و زوج سیم دیگر برای دریافت) برای نرخ انتقال ‪ Mbps1.54‬را فراهم‬
‫می کند‪.‬‬
‫مخابرات خطوط ‪ T1‬را فراهم میکند و هزینه ماهیانه یک خط اجاره ای ‪T1‬را بر اساس فاصله‬
‫محاسبه می کند‪.‬‬
‫از ‪ T1‬برای اتصال با سرعت باالی یک شبکه محلی به خطوط اینترنت نیز استفاده می شود‪.‬‬
‫مخابرات به کمک یک فراهم کننده سرویس اینترنت )‪ (Internet Service Provider‬یا ‪ISP‬‬
‫‪،‬اتصال نقطه به نقطه بین شبکه محلی و ‪ ISP‬را فراهم می کند‪.‬‬
‫‪T 1‬از روش ‪ TDM‬برای انتقال ‪ 24‬کانال مجازی ‪( 64Kbps‬داده یا صدا) استفاده می کند‪ .‬در‬
‫اروپا و ایران خط ‪ T1‬را ‪ E‬می نامند که دارای ‪ 30‬کانال ‪ 64Kbps‬و نرخ انتقال ‪2.48Mbps‬‬
‫است‪ .‬یک سرویس از کانال منفرد ‪ T1‬را )‪ DS0 (Digital Signal‬می نامند‪ DS1 .‬یک‬
‫سرویس کامل یعنی ‪ 64‬کانال از خط ‪ T1‬است‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫خط اجاره ای )‪(leased Line‬‬
‫خط ‪ T2‬شامل چهار خط ‪ T1‬به صورت موازی است‪ .‬بنابراین دارای ‪ 96‬کانال و‬
‫نرخ انتقال ‪ 6.312Mbps‬است‪.‬‬
‫خط ‪ T3‬نیز شامل ‪ 28‬خط ‪ T1‬است‪E2 .‬نیز شامل چهار خط ‪ E1‬یعنی ‪ 120‬کانال‬
‫و نرخ انتقال ‪ 8.488Mbps‬است‪.‬‬
‫‪ (Optical Carrier) :OC‬خطوط انتقال داده مبتنی بر فیبر نوری را ‪ OC‬می‬
‫نامند و چند نمونه از آن عبارتند از‪:‬‬
‫‪ OC-1‬با نرخ انتقال ‪ 51.84Mbps‬و‬
‫‪ OC -3‬که سه برابر ‪ OC -1‬ظرفیت دارد با نرخ انتقال ‪. 155.52Mbps‬‬
‫سیستم انتقال داده با سرعت باال از طریق فیبر نوری‬
‫)‪ SONET (Synchronous Optical NETwork‬می نامند‪.‬‬
‫‪STS -1‬معادل ‪ OC-1‬و‬
‫‪ STS-3‬معادل ‪ OC-3‬است‬
‫از خطوط اجاره ای برای اتصال شبکه ها به یکدیگر با سرعت باال به عنوان ستون‬
‫فقرات نیز استفاده می شود‪.‬‬
‫‪8‬‬
9
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫برای اتصال به اینترنت از روش های متفاوتی استفاده می شود‪ .‬استفاده از کامپیوتر درون شبکه‬
‫محلی متصل به اینترنت ‪،‬مودم معمولی‪ ،‬مودم کابلی و مودم ‪.DSL‬‬
‫در هنگام نصب خط تلفن مشترکین از زوج سیم مسی استفاده می شود‪ DSL ،‬اتصال به اینترنت با‬
‫سرعت باال را با استفاده از خطوط تلفن برای کاربران فراهم می کند‪.‬‬
‫سوئیچ های مخابراتی و تجهیزات واسطه آن در مخابرات دارای محدودیت فرکانس ها هستند و از‬
‫خود فقط فرکانسی های صفر تا ‪ 4KHz‬را عبور می دهند‪.‬‬
‫این پهنای باند فرکانسی برای انتقال صدای انسان که معموالً بین ‪ 3‬تا ‪ KHz4‬است کافی است‪.‬‬
‫اما زوج سیم پهنای باندی در حد ‪ MHz‬دارد بنابراین پهنای باند بسیار کمی از آن برای انتقال‬
‫صوت به کار می رود‪.‬‬
‫تجهیزات ‪ DSL‬امکان استفاده از حداکثر پهنای باند زوج سیم را فراهم می کند بدون این که در‬
‫کیفیت مکالمات صوتی اختاللی ایجاد شود‪.‬‬
‫کیفیت انتقال سیگنال و نیز نرخ ارسال داده در خط ‪ DSL‬به فاصله بین کاربر ‪ DSL‬و شرکت‬
‫ارائه کننده ‪ DSL‬بستگی دارد و با افزایش فاصله کیفیت سیگنال و همچنین نرخ انتقال کاهش‬
‫میابد‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫شکل نمایش رابطه پهنای باند با نرخ انتقال در ‪ DSL‬با زوج سیم‬
‫‪11‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫‪ DSL‬انواع متفاوتی دارد که تحت نام ‪ xDSL‬نامیده می شوند(‪ x‬جایگزین یک یا دو‬
‫حرف است) و هر کدام با توجه به شرایط و کاربرد خاصی به کار می روند‪ ،‬جدول‬
‫زیر مقایسه ای از انواع ‪ DSL‬است‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫با توجه به اینکه در اکثر ارتباطات اینترنتی‪ ،‬کاربران عمل ارسال اطالعات را کمتر‬
‫از دریافت اطالعات انجام می دهند‬
‫(مثالً بارگذاری یک فایل یا ‪ (File Downloading‬بنابراین از ‪ DSL‬خاصی به‬
‫نام ‪ DSL‬نامتقارن ‪ ADSL‬یا )‪ (Asynchronous DSL‬استفاده می شود‪.‬‬
‫علت نامگذاری ‪ ADSL‬این است که پهنای باند دریافت اطالعات (نرخ دریافت‬
‫اطالعات کاربراز اینترنت به نام ‪) Down stream‬نسبت به پهنای باند ارسال‬
‫اطالعات (نرخ ارسال اطالعات به نام ‪ )UP stream‬بیشتر است بنابراین نرخ‬
‫ارسال و دریافت داده‪ ،‬یکسان و متقارن نیست‪.‬‬
‫‪ ADSL‬از تکنولوژی مالتی پلکسینگ ‪ FDM‬برای ارسال و دریافت اطالعات در‬
‫اینترنت به صورت همزمان با انتقال صوت از طریق یک کانال مشترک یعنی خط‬
‫تلفن استفاده می نماید‪،‬‬
‫‪13‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫یعنی پهنای باند زوج سیم را به سه قسمت تقسیم می کند‪:‬‬
‫‪-1‬فرکانس صفر تا ‪ 4KHz‬برای تلفن و انتقال صوت‪ ،‬فرکانس های ‪ 4KHz‬تا‬
‫‪ 20KHz‬بدون استفاده است به عنوان باند محافظ برای جلوگیری از تداخل اطالعات‬
‫به کار می روند‪.‬‬
‫‪-2‬فرکانس ‪ 25KHz‬تا ‪ 200KHz‬به عنوان پهنای باند ارسال در اینترنت و‬
‫فرکانس ‪ 200KHz‬تا ‪ 250KHz‬نیز به عنوان باند محافظ و بدون استفاده است‪.‬‬
‫‪-3‬فرکانس ‪ 250KHz‬تا ‪ 1/1KHz‬برای دریافت اطالعات از اینترنت است‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫معموالً حداکثر فاصله کاربر ‪ ADSL‬با شرکت فراهم کننده ‪ ADSL‬بایستی ‪5/5‬‬
‫کیلومتر باشد‪.‬‬
‫تکنولوژی ‪ DSL‬از دو دستگاه استفاده می نماید یکی در طرف کاربر مشترک‬
‫‪ DSL‬به نام ‪ Transceiver‬که آن را مودم ‪ DSL‬نیز می نامند و دیگری به نام‬
‫)‪ DSLM (DSL Access Multiplexer‬که در مخابرات قرار می گیرد‪ .‬این دو‬
‫دستگاه را شرکت فراهم کننده سرویس اینترنت یا ‪ ISP‬تهیه میکند‪.‬‬
‫نمایش استفاده ‪ DSL‬و تجهیزات مورد نیاز آن‬
‫‪15‬‬
‫خط اشتراکی دیجیتال )‪DLS (Digital Subscriber Line‬‬
‫مودم ‪ DSL‬از یک طرف از طریق پورت ‪ USB‬یا یک کارت شبکه اترنت‪ ،‬با‬
‫کامپیوتر در ارتباط است و از طرف دیگر به خط تلفن و از طریق خط تلفن به‬
‫‪ DSLAM‬در مخابرات متصل می شود‪.‬‬
‫از طریق فیلترهای پایین گذر خاصی که فقط اجازه عبور فرکانس کمتر از ‪4KHz‬‬
‫را فراهم می نمایند می توان دستگاه های تلفن و یا فاکس مشترکین ‪ DSL‬را نیز به‬
‫خط ‪ DSL‬متصل نمود بدون این که تاثیری بر روی انتقال داده در اینترنت بگذارد‪.‬‬
‫مزایای استفاده از ‪ DSL‬عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬سرعت بسیار باال در هنگام استفاده از اینترنت نسبت به مودم های معمولی‬
‫‪ DSL-2‬نیازی به کابل کشی اضافی ندارد بلکه از خط تلفن به عنوان رسانه انتقال‬
‫استفاده می شود‪.‬‬
‫‪-3‬با ‪ DSL‬امکان استفاده از اینترنت و مکالمه تلفنی به صورت همزمان امکان پذیر‬
‫است‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫فصل پنجم‪:‬‬
‫الیه شبکه‬
‫اتصال چندین شبکه به یکدیگروایجادشبکه بزرگترراشبکه بندی‬
‫(‪) Internet working‬می گویند‪.‬همان اهدافی که باعث اتصال چندین‬
‫کامپیوتروایجاد شبکه میشود‪ ،‬باعث می شود که چندین شبکه به یکدیگر متصل شوند‬
‫و همان مزایا که از ایجد شبکه بدست می آید از شبکه بندی حاصل می‬
‫شود‪.‬‬
‫تجهیزات سخت افزاری اتصال دهنده شبکه ها به یکدیگر‪:‬‬
‫برای اتصال شبکه ها به یکدیگر(‪LAN‬به ‪LAN‬؛‪LAN‬به‪WAN‬و‪WAN‬به‪)WAN‬‬
‫نیاز به تجهیذات سخت افزاری‬
‫خاصی می باشد که عبارتنداز‪:‬‬
‫‪-1‬تکرارگر (‪(Repeader‬‬
‫‪ -2‬پل (‪(Bridge‬‬
‫‪ -3‬مسیریاب (‪(Router‬‬
‫‪ -4‬دروازه (‪(Gateway‬‬
‫‪18‬‬
‫تکرارگر‬
‫برای اتصال دوشبکه باهفت الیه یکسان ‪ OSI‬ازتکرارگراستفاده میشود‪.‬‬
‫پدیده تضعیف یکی ازمشکالت مشترک رسانه های انتقال است وهررسانه انتقال دریک‬
‫حداکثرفاصله ای میتواند داده مطمن را انتقال دهد‪.‬‬
‫دلیل استفاده از تکرارگرافزایش حداکثر فاصله برای انتقال داده توسط رسانه انتقال است‪.‬‬
‫یک تکرارگر دستگاهی است که سیگنال دریافتی ازیک پورت را(پورت متصل به شبکه)قبل‬
‫ازاینکه تضعیف شود و بدون تغییرات سیگنال رابرروی پورت دیگر(پورت متصل به شبکه‬
‫دیگر)تکرارمیکند‪.‬‬
‫حتی اگرسیگنال داده خراب شده باشد‪،‬تکرار گرهیچ فیلتری برروی داده انجام نمیدهد وبدون‬
‫اینکه متوجه خراب شدن داده شود‪،‬تمام ترافیک داده رامنتقل می کند‪.‬‬
‫نمایش یک تکرارگر‬
‫‪19‬‬
20
‫تکرارگر‬
‫مزیت تکرارگرها ارزانی وسادگی نصب آنهاست‪.‬‬
‫اگرچه تکرارگرهانمی توانند دوشبکه با پروتکلهای مختلف(الیه پیوندداده مختلف)‬
‫مثالاترنت وتوکن رینگ را به یکدیگرمتصل نمایداما بعضی ازتکرارگرهاقابلیت اتصال‬
‫دوشبکه با پروتکلهای یکسان ولی با رسانه انتقال متفاوت رانیزدارند‪.‬‬
‫تجهیزات ‪Hub‬و‪ MAU‬نیزنوعی تکرارگرهستند‪.‬‬
‫از‪Hub‬دراترنت واز‪MAU‬درتوکن رینگ استفاده می شود‪Hub‬و‪MAU‬دستگاهی هستند‬
‫که یک نقطه متمرکز(شبیه توپولوژی ستاره)برای اتصال کامپوترهاوارتباط بین آنهافراهم‬
‫می کنند‪.‬‬
‫ازطریق چندین ‪Hub‬و‪MAU‬می توان چندین شبکه باپروتکل یکسان رابه یکدیگرمتصل‬
‫نمود‪.‬‬
‫‪21‬‬
‫سه نوع ‪Hub‬به صورت زیروجود دارد‪:‬‬
‫‪Hub-1‬غیرفعال(‪:)Passive Hub‬این ‪Hub‬فقط ارتباط بین کامپیوترها را فراهم می کند‪.‬‬
‫‪Hub-2‬فعال(‪:)Active Hub‬این نوع ‪،Hub‬سیگنال دریافتی را دوباره تولید وارسال می‬
‫کند‪ .‬بنابراین فاصله بین کامپیوترها میتواند افزایش یابد‪.‬این دونوع ‪Hub‬درالیه فیزیکی‬
‫مدل‪OSI‬عمل می کنند وآنها را ‪ Multi port repeater‬نیزمی نامند‪.‬‬
‫‪Hub:Switch Hub-3‬های معمولی (فعال وغیرفعال) بادربافت یک فریم آن را برروی‬
‫تمام پورتهای دیگرتکرارمی کنند اما ‪Switch Hub‬با دریافت یک فریم و بررسی آدرس‬
‫مقصد‪ ،‬آن فریم را فقط برای پورت متصل به کامپیوترمقصد تکرار می کند‪.‬‬
‫این نوع ‪Hub‬درالیه دوم مدل‪OSI‬یعنی الیه پیوند داده‪ ،‬به عبارت دقیق تر زیرالیه ‪،MAC‬‬
‫کارمی کنند زیرا این‪Hub‬هوشمند بوده وتوانایی شناسایی فریم داده اترنت واستخراج آدرس‬
‫مقصدآن راداراست وفریم داده نیزدرالیه پیوندداده تولید می شود‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫پل(‪)Bridge‬‬
‫پل درالیه دوم مدل ‪OSI‬یعنی الیه پیوندداده عمل می کند‪.‬‬
‫دوشبکه حتی اگرالیه فیزیکی و پیوندداده متفاوت داشته باشند امادردیگرالیه هایکسان باشد‬
‫رامی توان توسط پل به یکدیگرمتصل نمود‪.‬مثال دوشبکه یکی ازپروتکل توکن رینگ با رسانه‬
‫انتقال ‪UTP‬استفاده می کند را می توان به‬
‫شبکه دیگری که ازپروتکل اترنت و‬
‫رسانه انتقال کابل کواکس استفاده می کند‬
‫متصل نمود‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫پل(‪)Bridge‬‬
‫پل چندپورتی (‪ )Multi-port Bridge‬قابلیت اتصال چندین شبکه به یکدیگررادارد‪ ،‬به طوریکه‬
‫هرشبکه به یک پورت پل همانند کامپیوتری است که دارای همان پرتکل شبکه است که دارای‬
‫همان پروتکل شبکه متصل به آن است وبرای ارسال ودریافت فریم ها ویا نحوه دسترسی به‬
‫رسانه انتقال همانند آن پروتکل عمل می کند‪.‬‬
‫به طورمثال درشکل ‪4-5‬شبکه ‪ A‬با استاندارد‪802.3‬به شبکه ‪ B‬با استاندارد ‪ 802.5‬توسط پل‬
‫مشخص شده است اگرایستگاه ‪ X‬درشبکه ‪ B‬داده ای ارسال کند ابتدا ‪ x‬به کانال گوش می کند و‬
‫درصورت خالی بودن کانال یک فریم به آدرس مقصد ‪ y‬و به فرمت داده اترنت برروی‬
‫شبکه‪A‬ارسال میکند‪.‬‬
‫تمامی کامپیوترهای متصل به کانال ازجمله پورت شماره یک پل آن فریم رادریافت می کنند و پل‬
‫با بررسی جدول هدایت فریم داده اترنت را به فریم داده توکن رینگ و با آدرس مقصد ‪ y‬تبدیل‬
‫نموده و پورت دوآن منتظر می ماند تا توکن را دریافت نماید (پورت دوهمانند دیگرکامپیوترهای‬
‫متصل به شبکه ‪ B‬و براساس پروتکل توکن رینگ عمل می کند)؛ سپس فریم داده راروی شبکه‬
‫‪ B‬ارسال می کند تا ایستگاه ‪ y‬آن را دریافت کند‪.‬‬
‫‪24‬‬
‫پل(‪)Bridge‬‬
‫مراحل کار پل به صورت زیر است‪:‬‬
‫وقتی یک پورت پل فریمی را دریافت می کند تصمیم می گیرد که فریم را حذف نماید‬
‫(اگر آدرس مقصد آن متعلق به همان شبکه ای باشد که پورت پل ‪ ,‬فریم را دریافت نموده‬
‫است) و یا آن را به سمت شبکه دیگری و بر روی دیگر پورتهایش انتقال دهد (با توجه به‬
‫آدرس مقصد و جدول هدایت برای پورت مناسب ارسال می کند)‪.‬‬
‫جدول هدایت یک پل یا به صورت د ستی پیکرب ندی شده ا ست و یا تو سط ال گورتیم‬
‫یادگیری تشکیل شده است‪.‬‬
‫‪25‬‬
‫پل(‪)Bridge‬‬
‫دالیل استفاده از پل ها در شبکه های محلی ‪:‬‬
‫‪ -1‬گستردگی جغرافیایی ‪ :‬با اتصال چندین شبکه به یکدیگر تعداد کامپیوترها افزایش‬
‫یافته و کامپیوترها در سطح گسترده تری قرار می گیرند‪.‬‬
‫‪ -2‬ایجاد شبکه های مختلف‪ :‬برای اهداف مختلف در یک سازمان و در نهایت نیاز‬
‫به اتصال آن ها به یکدیگر توسط پل ها احساس می شوند‪.‬‬
‫‪ -3‬عدم انتقال ترافیک محلی‪ :‬به طور مثال در شکل فوق اگر ایستگاه ‪x‬برای ‪Z‬‬
‫اطالعاتی را ارسال کند(ترافیک محلی در شبکه ‪ )a‬پل آن را برای شبکه دیگر‬
‫ارسال نمی کند ولی اگر ‪x‬برای ‪ y‬اطالعاتی ارسال کند آنگاه پل ترافیک را منتقل‬
‫می کند‪.‬‬
‫‪26‬‬
‫مزایای پل(‪)Bridge‬‬
‫مزیت اصلی پل نسبت به تکرارگر عدم انتقال ترافیک محلی است‪.‬‬
‫تکرارگر بدون اطالع از وضعیت فریم و نیز نوع ترافیک (محلی یا‬
‫سراسری)همواره آن را منتقل می کند اما پل به علت عدم انتقال ترافیک محلی‬
‫مزایای زیر را فراهم می کند‪:‬‬
‫‪ 1‬افزایش سرعت‪:‬چند شبکه مختلف (مبتنی بر کانال پخش همگانی) که توسط پل به یکدیگر‬
‫اتصال دارند هر کدام به تنهایی و همزمان می توانند ارسال اطالعات محلی را انجام دهند اما‬
‫انجام این کار توسط تکرارگر امکان پذیر نیست‪.‬‬
‫‪ 2‬افزایش فاصله جغرافیایی ‪ :‬اگر طول قطعه هایی( شبکه های محلی ) که توسط چندین‬
‫تکرارگر به یکدیگر متصل شده اند افزایش یابد به علت این که تکرارگر برای تمام قطعه ها‬
‫همانند یک قطعه سراسری طوالنی عمل می کند دامنه برخورد افزایش یافته و طول آن‬
‫محدوده می شود اما در پل چنین مشکلی دیده نمی شود‪.‬‬
‫‪ 3‬افزایش امنیت‪ :‬با قرار دادن پل ها در نقاط حساس و اتصال شبکه ها به یکدیگر از‬
‫دسترس افراد نفوذی و اخالگر در دیگر شبکه ها به ترافیک محلی شبکه دیگر می توان‬
‫جلوگیری نمود‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫قابلیت های پل‪:‬‬
‫پل ها بایستی توانایی های زیر را در هنگام اتصال دو شبکه داشته باشند‪:‬‬
‫‪‬قابلیت تبدیل فریم های مختلف به یکدیگر ‪ :‬مثال فریم داده اترنت به توکن رینگ‬
‫‪‬تطابق نرخ انتقال دو شبکه مختلف ‪ :‬مثال شبکه اترنت با نرخ ‪ 10mb/s‬و شبکه توکن‬
‫رینگ با نرخ ‪ 16mb/s‬عمل کند‪.‬‬
‫‪‬تطابق حداکثر طول فریم در شبکه های مختلف ‪:‬مثال حداکثر طول فریم داده اترنت حدود‬
‫‪1500‬بایت است ولی حداکثر طول فریم داده توکن باس حدود ‪ 8000‬بایت است ‪ .‬مشکل‬
‫ارسال فریم با طول زیاد از توکن باس به اترنت است‪.‬‬
‫‪‬وجود یا عدم وجود اولویت در فریم های داده‪ :‬مثال در اترنت اولویت وجود ندارد ولی‬
‫توکن رینگ و توکن باس دارای مکانیزم اولویت دهی هستند‪.‬‬
‫‪‬وجود یا عدم وجود ‪ ACK‬یا ‪ : NACK‬مثال در اترنت ‪ ACK‬یا ‪ NACK‬از گیرنده‬
‫برای فرستنده ارسال نمی شود ولی در توکن رینگ چنین امکان فراهم شده است‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫انواع پل‬
(Transparent Bridge) ‫ پل نامرئی‬-1
(source Routing Bridge(‫ پل مسیر یاب مبدا‬-2
(Remote Bridge( ‫ پل راه دور‬-3
29
‫پل نامرئی‬
‫‪o‬طرز استفاده از این پل ها بسیار ساده است فقط کافی است به صورت مناسب پل به‬
‫رسانه انتقال دو یا چند شبکه متصل شود و بدون نیاز به تنظیم دستی یا بارگذاری‬
‫جدول هدایت پل با الگورتیم یادگیری خاص خود به درستی عمل می کند ‪.‬‬
‫‪o‬الگورتیم یادگیری آن را بنام آموزش پسرو(‪ )Backward learing‬است‪.‬‬
‫‪o‬اگر پل فریمی را دریافت نماید ابتدا اگر آدرس مبدا فریم ناشناخته باشد فریم کنترلی‬
‫را با توجه به آدرس مقصد بر روی تمام پورت هایش ارسال می کند تا هر پل دیگر‬
‫نیز با دریافت آن فریم همان کار تکرار بر روی دیگر پورتهایش را انجام دهد تا در‬
‫نهایت ایستگاه مقصد با دریافت فریم کنترلی به پل اولیه و از مسیر دریافت شده‬
‫جواب دهد و پل های ما بین مسیر اطالعات آدرس مقصد را در جدول هدایت خود‬
‫وارد می کنند اکنون اگر فریمی برای همان آدرس مقصد ارسال شود‪.‬‬
‫‪o‬پلها به درستی می توانند عملیات هدایت را انجام دهند ‪ .‬این الگورتیم را بنام‬
‫الگورتیم غرق کردن(‪ )flooding‬نیز می نامند‪.‬‬
‫‪30‬‬
‫پل نامرئی‬
‫برای افزایش قابلیت اطمینان در بعضی از شبکه ها از چندین پل به صورت موازی‬
‫استفاده می شود بنابراین ممکن است حلقه به وجود آید و‬
‫یک فریم داده به طور متناوب در حال چرخش در شبکه ها باشد راه حل استفاده از‬
‫الگوریتم درخت پوشا (‪ )spanning tree‬است که پل ها به صورت خودکاراین‬
‫الگوریتم را اجرا می نمایند تا قسمتی از توپولوژی شبکه و تعدادی از پل ها یا پورت‬
‫های آن ها استفاده شود‪.‬‬
‫این الگوریتم به صورت پویا و در فواصل زمانی خاصی اجرا می شود‪.‬‬
‫مزیت مهم پل نامرئی سهولت نصب آن ها است و عیب بزرگ آن این است که بعلت‬
‫وجود درخت پوشا از پهنای باند شبکه به درستی استفاده نمی شود زیرا فقط زیر‬
‫مجموعه ای از توپولوژی به کار گرفته می شود‪.‬‬
‫‪31‬‬
‫پل مسیر یاب مبدا(‪)source routing bridge‬‬
‫برای استفاده از این پل ها مدیر شبکه بایستی به دطور دستی برای پل ها و نیز شبکه‬
‫های محلی متصل به آنها یک شماره منحصر به فرد انتخاب نماید (شماره ‪ 12‬بیتی‬
‫برای شبکه ها شماره های ‪ 4‬بیتی برای پل ها) و سپس ایستگاه ها با استفاده از فریم‬
‫اکتشافی می توانند آدرس های مقصد نامعلوم و مسیر انتقال داده را به دست آورند ‪.‬‬
‫به طوری که این مسیر ترکیبی از شماره پل شماره شبکه محلی از مبدا به مقصد‬
‫است‪.‬‬
‫اگر برای ایستگاه فرستنده فریم آدرس مقصد نامعلوم باشد فرستنده فریمی به نام فریم‬
‫اکتشافی با شماره آدرس مقصد نامعلوم انتشار می دهد و محل آن را جستوجو می کند‬
‫هر پل دیگر آن فریم را برای دیگر پورتهایش تکرار می کند تا در نهایت فریم به‬
‫مقصد رسیده و پاسخ دهد هر پل با دریافت فریم پاسخ شماره خود و شماره شبکه‬
‫محلی را درفریم قرار می دهد تا در نهایت فریم به ایستگاه فرستنده اولیه برسد و‬
‫اولین پاسخ (حداقل تاخیر) را فرستنده به عنوان بهترین مسیر بین فرستنده و گیرنده‬
‫در نظر گرفته در حافظه اش ذخیره می کند تا برای آینده از آن استفاده کند‪.‬‬
‫‪32‬‬
33
‫پل راه دور (‪)remote bridge‬‬
‫برای اتصال یک شبکه محلی از طریق مودم و رسانه انتقال خط تلفن به یک شبکه‬
‫محلی دیگر در مکان دیگر از پل راه دور استفاده می شود پل راه دور ترافیک محلی‬
‫شبکه را برای شبکه دیگر ارسال نمی کند ‪.‬‬
‫برای هر شبکه محلی از یک پل راه دور استفاده می شود ‪.‬‬
‫‪34‬‬
‫مسیریاب(‪)Router‬‬
‫برای اتصال شبکه های محلی به شبکه های ‪ wan‬یا اینترنت از مسیر استفاده می شود‬
‫همانطور که بعدا گفته می شود عالوه بر آدرس فیزیکی هر کارت شبکه کامپیوتر ها می‬
‫تواند یک آدرس منطقی منحصر به فرد جهانی به نام آدرس ‪ IP‬نیز داشته باشند که در الیه‬
‫شبکه تعریف می شود‪.‬‬
‫انتقال بسته های اطالعاتی بین کامپیوترهای فرستنده و گیرنده با توجه به آدرس های منطقی‬
‫را مسیریابی (‪ )routing‬می نامند که این وظیفه بر عهده مسیریاب است‪.‬‬
‫مسیریاب در الیه شبکه مدل‬
‫‪ OSI‬و همانندشکل روبرو عمل می کند‪.‬‬
‫‪35‬‬
‫مسیریاب(‪)Router‬‬
‫همیشه از مسیر یاب به جای پل می توان استفاده نمود ولی عکس آن امکان پذیر‬
‫نیست‪.‬‬
‫الیه شبکه مستقل از الیه پیوند داده (پروتکل) و الیه فیزیکی (توپولوژی و رسانه‬
‫انتقال) عمل می کند ‪.‬‬
‫بنابراین مسیریاب می تواند بسته ها را برای شبکه های مختلف به راحتی ترجمه‬
‫وتبدیل نماید اما پل در الیه پیوند داده عمل می کند و الیه پیوند داده همواره به الیه‬
‫فیزیکی وابسته است‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫مسیریاب(‪)Router‬‬
‫مسیریاب ها اجازه ارسال داده به صورت پخش همگانی را فراهم نمی کنند و بایستی حتما‬
‫آدرس مقصد مشخص و به صورت منفرد (‪ )unicast‬باشد‪.‬‬
‫در شبکه ها از دو نوع مسیریاب استفاده می شود که عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ -1‬مسیریاب های ایستا (‪ :)static‬این مسیریاب ها نمی توانند مسیرها را تشخیص دهند و‬
‫بایستی جدول مسیریابی آنها به صورت دستی پیکربندی شود‪.‬‬
‫‪ -2‬مسیریاب های پویا(‪ : )dynamic‬این مسیریاب ها با توجه به اطالعات بسته ها ( آدرس‬
‫مبدا و مقصد) و همچنین اطالعات دریافت شده از دیگر مسیریاب ها می توانند شبکه ها را‬
‫بشناسند(یک جدول مسیریابی پویا ایجاد می شود) و بر اساس آن می توانند مسیر بهینه ای را‬
‫تعیین کنند‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫دروازه (‪)Gateway‬‬
‫‪‬امروزه اصطالح دروازه معموال به معنی عملکرد یک سیستم در الیه های باال‬
‫مدل ‪ osi‬و برای ارتباط میان سیستم هایی با معماری و پروتکل های متفاوت است‬
‫‪.‬مثال تبدیل معماری هفت الیه ای ‪ SNA‬به معماری چهار الیه ای‪. TCP/IP‬‬
‫‪‬دروازه دو محیط مختلف را به یکدیگر متصل می کند به طوری که سر فصل یک‬
‫بسته دریافت شده بر اساس یک پروتکل خاص را حذف نموده و با سر فصل الزم‬
‫برای پروتکل دیگر جایگزین می کند ‪.‬‬
‫‪‬دروازه را معموال ‪ Protocol convertor‬می نامند‪.‬‬
‫‪‬دروازه معموال در الیه هفتم ‪ OSI‬یعنی الیه کاربردی عمل می کند اگرچه در تمام‬
‫الیه های مدل ‪ OSI‬نیز می تواند عمل کند ‪.‬‬
‫‪‬دروازه به صورت نرم افزاری یا سخت افزاری یا ترکیب هر دو پیاده سازی می‬
‫شود‪.‬‬
‫‪‬یک دروازه می تواند یک مسیریاب به همراه نرم افزارهای نصب شده روی آن‬
‫باشد‪.‬‬
‫‪38‬‬
39

similar documents