همایش نمایندگی های انستیتو ایزایران
مشهد مقدس آذر 1394
تقدیر ریاست محترم فنی و حرفه ای تهران
مرکز 8 فنی و حرفه ای اقدسیه
کارگاه های مجهز و اساتید با تجربه
انستیتو انفورماتیک فنی کار

با اعطای مدرک بین المللی انستیتو ایزایران

  رتبه یک انستیتو ایزایران در کشور

مرکز آموزش های تخصصی و فوق تخصصی نصب و تعمیرات ماشین های اداری و سخت افزار کامپیوتر


ثبت نام  آنلاین    شهریه دوره ها 

جهت دریافت مشاوره رایگان کارشناسان آموزش انستیتو انفورماتیک فنی کار

 عدد را به شماره 02188930441 پیامک کنید

در اسرع وقت با شما تماس گرفته خواهد شد

sms 

1- اصول اولیه
IP مهمترین پروتکل مورد استفاده در شبکه های محلی و اینترنت است. در آغاز این بخش می خواهیم درباره چگونگی حرکت Packetهای IP، تغییراتی که در Header توسط دستگاه هایی که در لایه 3 کار می کنند و ساختار Packetهای IP سخن بگوییم. در ادامه با سرویس های شبکه های Connection Oriented و Connectionless آشنا می شوید. از این گذشته درباره تفاوت میان پروتکل های مسیریابی و پروتکل هایی که مسیریابی می شوند شرح خواهیم داد.
شبکه های محلی مجازی یا همان VLANها برای فراهم کردن ایمنی بیشتر ایجاد شده اند. VLAN در اصل یک شبکه را به Segmentهای محافظت شده تقسیم می کند. با این کار البته مقیاس پذیری شبکه افزایش یافته و گسترش فیزیکی آن ساده تر می شود. پس بد نیست درباره کارکرد VLAN هم توضیحاتی بدهیم.
1-1- اصول مسیریابی و ساخت زیر شبکه ها
Internet Protocol یا همان IP سنگ بنای خانواده پروتکل های TCP/IP است و مسئولیت انتقال داده ها را به عهده دارد. وظیفه اصلی IP آن است که خیال ما را از انتقال داده ها میان شبکه ها آسوده کند. فرستنده یک IP-Packet اگرچه آدرس مقصد را می داند اما نمی داند که راه رسیدن به آن مقصد از کجاست. بسته داده در راه خود تا رسیدن به مقصد از ایستگاه هایی می گذرد که هر یک از آن ها درباره بخش بعدی مسیر بسته داده تصمیم گیری می کند. این جریان را مسیریابی یا routing می نامند. در ادامه می بینیم که تفاوت میان پروتکل های مسیریابی (Routing Protocol) و پروتکل هایی که مسیریابی می شوند (Routed Protocol) چیست و مسیریاب ها چگونه راه فرستادن داده را پیدا می کنند. همچنین با چند نمونه Routing Protocol مانند Distance-Vector Routing ، Link-State Routing و Hybrid-Routing آشنا می شوید و می بینید که این فناوری ها چگونه مشکلات مسیریابی را حل می کنند. با استفاده از الگوهای زیر شبکه (Subnet Mask) می توان بخش مربوط به آدرس کامپیوتر را در IP به یک زیر شبکه تبدیل کرد. الگوی زیر شبکه در حقیقت می گوید که باید کدام بخش از آدرس IP به عنوان زیر شبکه و کدام بخش به عنوان آدرس کامپیوتر تفسیر گردد. با این کار می توان درون یک شبکه بزرگ، شبکه های کوچکتری ساخت اما شمار کامپیوترهای مجاز درون هر شبکه نیز کاهش می یابد. این شبکه های کوچک درون یک شبکه بزرگ را زیر شبکه یا Subnet می نامند.
IP پروتکل مسیریابی شده (Routed Protocol) اینترنت است. آدرس دهی IP انتخاب بهترین مسیر برای گذراندن Packetها را از فرستنده تا گیرنده ممکن می سازد. همچنین هنگام انتقال داده ها هم می توان با کپسوله کردن آن ها چه روی ارتباط های Connection Oriented و چه روی ارتباط های Connectionless امنیت آن ها را تامین کرد. نگران نباشید! در ادامه ویژه نامه درباره همه این موضوعات مطالبی داریم.
1-1-1- Routed Protocols و Routing
روتکل مجموعه ای است از قوانین مطابق با یک استاندارد تا برای نمونه چگونگی ارتباط دستگاه های کامپیوتر با یکدیگر را بر پایه شبکه تعریف و تعیین کند. از این گذشته، پروتکل یک رسانه مشترک برای ارتباط سیستم های ناهمگون با هم است. هنگامی که کامپیوترها باهم ارتباط برقرار می کنند در حقیقت پیغام های داده ای را میان خود مبادله می کنند. برای دریافت و پردازش این پیغام ها، کامپیوترها باید قوانین تعریف و ساختمان پیغام ها و معنی آن ها را بدانند. برای نمونه پیغام های لازم در یک ارتباط Email برای انتقال داده ها و فایل را در نظر بگیرید.
پروتکل در اینجا قالب پیام را تعریف می کند و همچنین چگونگی مبادله پیغام ها میان دستگاه های کامپیوتر را شرح می دهد.
به دلیل شباهت واژه ای میان Routing Protocols و Routed Protocols این دو مفهوم گاهی با هم جابجا می شوند. بنابراین بهتر است همین جا تفاوت آن ها را ببینیم:
* منظور از Routed Protocols پروتکل هایی در شبکه هستند که در آدرس لایه انتقال آن ها اطلاعات کافی برای رساندن یک Packet از یک Host به Host دیگر بر پایه یک سیستم آدرس دهی وجود دارد. Routed Protocolها قالب و چگونگی استفاده از فیلدها را در یک سیستم تعریف می کنند. به طور کل انتقال Packetها میان نقاط آغاز و پایان یک ارتباط انجام می گیرد.
Routed Protocolها برای انتقال Packetها از جدول های مسیریابی یا همان Routing Tables استفاده می کنند.
* Routing Protocol پروتکلی است که با فراهم کردن یک بستر مشترک از اطلاعات مسیریابی یا Routing Information برای دستگاه های مسیریاب، انتقال Routed Protocolها را ممکن می کند. پیغام های Routing Protocolها میان دستگاه های مسیریاب رد و بدل می شود. Routing Information برای دستگاه های مسیریاب، انتقال Routed Protocolها را ممکن می کند. پیغام های Routing Protocolها میان دستگاه های مسیریاب رد و بدل می شود. Routing Protocolها ارتباط مسیریاب ها با یکدیگر برای به هنگام رسانی جدول های مسیریابی را ممکن می سازند. RIP، IGRP، EIGRP و OSPF چند نمونه از Routing Protocol های TCP/IP هستند.
مدیریت آدرس ها
برای اینکه یک پروتکل routable باشد باید بتواند به هر یک از گره ها و دستگاه ها در شبکه یک آدرس یکتا بدهد. در بخش پروتکل ها مانند IPX اینگونه فرض می شود که راهبر شبکه خودش آدرس ها را تخصیص می دهد.
اما پروتکل های دیگر مانند IP به آدرس و الگوی آن نیاز دارند. هم آدرس IP و هم الگوی زیر شبکه باید بطور مناسب در یک شبکه به کار برود. الگوی زیر شبکه، 32 بیت موجود در یک آدرس IP را به دو بخش Host و شبکه تقسیم می کند. در مقابل، IPX از الگوی زیر شبکه استفاده نمی کند بلکه از ترکیب آدرس تخصیص داده شده از سوی سرپرست شبکه و آدرس MAC، آدرس کامل مربوط به یک دستگاه را در شبکه می سازد. اما در آدرس های IP، آدرس شبکه از مقایسه آدرس با الگوی زیر شبکه به دست می آید.
به کمک الگوی زیر شبکه می توان چند گروه از آدرس های پشت سر هم را در یک مجموعه قرار داد. اگر این گروه بندی ممکن نبود باید عملیات مسیریابی برای هر یک از Hostهای موجود در شبکه جهانی تعریف می شد که با توجه به تعداد چند میلیونی آن ها چنین کاری غیر ممکن می گردید.
همانگونه که در شکل می بینید می توانیم همه 254 آدرس سری 192.168.10.1 تا 192.168.10.254 را با آدرس 192.168.10.0 نشان بدهیم. به این ترتیب می توان با داشتن آدرس شبکه، داده ها را به هر Host دلخواه فرستاد و جدول های مسیریابی کافی است به جای 254 مدخل مختلف، تنها 192.168.10.0 را ثبت کنند. به این ترتیب عملیات مسیریابی یا همان Routing ممکن می گردد.
2-1-1- IP ، یک Routed Protocol
IP را باید پرکاربردترین پیاده سازی یک سیستم آدرس دهی سلسله مراتبی در شبکه به شمار آورد. IP یک پروتکل انتقال Connectionless و نامطمئن برای استفاده در اینترنت است. منظور ما از Connectionless آن است که برای انتقال برخلاف ارتباط های تلفنی هیچ مسیر اختصاصی، ثابت و تضمین شده ای وجود ندارد و پیش از انتقال داده ها میان Hostها هیچ پیکربندی ویژه ای برای مسیرها وجود ندارد. پروتکل IP بر پایه تصمیم پروتکل مسیریابی، خودش بهترین راه را انتخاب می کند. وقتی هم می گوییم که IP یک پروتکل نامطمئن است نباید تصور کنید که IP کارش را بدرستی انجام نمی دهد و نمی توانیم به کارکرد آن اطمینان داشته باشیم بلکه تنها به این معنی است که این پروتکل هیچ مکانیزمی برای پی بردن به این نکته که آیا Packetها به ترتیب به مقصد رسیده اند یا نه ندارد و این کار را پروتکل هایی که در لایه های بالاتر کاری می کنند انجام می دهند.
IP تنها قالب Header را (که آدرس ها و اطلاعات کنترلی را در خود دارد) مشخص می کند و کار با خود داده ها ندارد و هرچه را که از لایه های همسایه دریافت می کند، می پذیرد.
1-1-3- انتقال Packetها و Switching در مسیریاب
هنگامی که یک Packet به سوی گیرنده حرکت داده می شود مسیریاب هایی که در راه هستند (دستگاه های لایه سوم) محتویات Header و Trailer را تغییر می دهند. دلیل آن هم این اصل است که بسته های اطلاعاتی لایه 2 (یعنی همان Frameها) آدرس های محلی را دارند اما بسته های اطلاعاتی در لایه 3 (یعنی همان Packetها) آدرس های End-to-End را دارند.
Frame های اترنتی که در لایه 2 کار می کنند باید درون یک Broadcast-Domain باشند و با آدرس های MAC که به دستگاه های فیزیکی اختصاص داده شده اند، کار می کنند. ارتباط های سریال نقطه به نقطه و Frame Relay در WANها از دیگر انواع Frameهای لایه 2 هستند که شیوه آدرس دهی خاص خود را در لایه 2 دارند. ایده اصلی در اینجا آن است که بدون توجه به سیستم آدرس دهی در همان Broadcast Domain لایه 2 کار کنند. به محض اینکه داده ها از یک دستگاه در لایه 3 بگذرند اطلاعات مربوط به لایه 2 تغییر می کنند.
روند مسیریابی
هنگامی که یک Frame به درگاه مسیریاب می رسد، آدرس Mac از آن استخراج شده و مسیریاب بررسی می کند که آیا مقصد Frame همین درگاه بوده یا Frame به یک Broadcast مربوط می شود. Frame در هر یک از این دو حالت پذیرفته شده و در غیر این صورت دور انداخته می شود چون حتماً Frame به یک دستگاه دیگر که در همین Collision Domain قرار دارد مربوط می شود. اکنون از روی سرجمع CRC موجود در Trailer درستی داده های Frame بررسی می شود. اینجا هم اگر Frame سالم نباشد به دور انداخته می شود و گرنه Header و Trailer از Frame جدا شده و Frame به لایه 3 می رود.
اکنون در این لایه، نخست بررسی می شود که آیا Packet برای همین مسیریاب فرستاده شده یا باید به دستگاه دیگری در شبکه برسد. Packetهایی که برای همین مسیریاب فرستاده شده اند به عنوان آدرس گیرنده، آدرس IP یکی از درگاه های مسیریاب را دارند. اگر Packet به همین مسیریاب مربوط باشد Header مربوط به لایه 3 از آن جدا شده و Packet به لایه 4 می رود. پس از به دست آمدن آدرس گیرنده از روی جدول مسیریابی یا Default Route ، Packet به درگاهی از دستگاه مسیریاب که در ادامه مسیر است فرستاده می شود.
در این مرحله دوباره یک عدد CRC به عنوان Frame Trailer به آن اضافه می شود. بسته به نوع ارتباط (اترنت، سریال یا Frame Relay) Header مناسب هم به Frame اضافه می شود. سپس Frame برای رسیدن به نقطه پایانی مسیر خود به Broadcast Domain بعدی فرستاده می شود.
4-1-1- سرویس های Connectionless در شبکه
بیشتر سرویس ها در شبکه از یک سیستم انتقال Connectionless استفاده می کنند، یعنی بسته به وضعیت، هر یک از Packetها را از مسیری که لزوماً یکی نیست می فرستند. اگر چه Packetها ممکن است در مسیرهای متفاوتی حرکت کنند اما گیرنده آن ها را به ترتیب دریافت خواهد کرد. در ارتباط های Connectionless پیش از آغاز ارسال داده ها با گیرنده هیچ گاه تماسی گرفته نمی شود.
سیستم نامه رسانی و پست نمونه ای از ارتباط های Connectionless است. فرستنده معمولاً پیش از فرستادن بسته پستی با گیرنده تماس نمی گیرد و اینکه بسته پستی از چه راهی به مقصد می رسد نه برای فرستنده و نه برای گیرنده اهمیتی ندارد و گیرنده تنها هنگام دریافت بسته پستی از وجود آن با خبر می شود.
روال های Connectionless را اغلب ارتباط های Packet Switching نیز می نامند. در این ارتباط ها، Packetها پس از ارسال از سوی فرستنده به گیرنده، نه تنها از راه های متفاوتی حرکت می کنند بلکه ممکن است حتی با ترتیب نادرست هم به مقصد برسند. دستگاه های شبکه بهترین مسیر را بر پایه سنجه هایی که از زمان فرستادن یک Packet تا Packet دیگر تغییر می کند، انتخاب می کنند.
اینترنت یک شبکه غول آسای Connectionless است که همه Packetها در آن سوار بر IP حرکت می کنند. TCP (در لایه 4) با سرویس های مطمئن و Connection oriented انتقال های IP را کامل می کند. سگمنت های TCP برای انتقال در فضای اینترنت در Packetهای IP بسته بندی می شوند.
همانگونه که گفتیم IP یک پروتکل Connectionless است و این به آن معنی است که عملیات آن برای هر Packet جداگانه انجام می گیرد. بنابراین هنگامی که برای نمونه با یک برنامه FTP فایلی دریافت می کنید، IP آن را در قالب یک فایل طولانی و پیوسته به سوی شما نمی فرستد بلکه این فایل به Packetهای کوچکتری شکسته می شوند.
سپس هر Packet راه مخصوص به خود را می رود و ممکن است در این میان برخی Packetها گم نیز بشوند.
IP بررسی درستی Packetها و درخواست برای ارسال Packetهای خراب را به عهده پروتکل لایه انتقال گذاشته و خودش با این ها کاری ندارد. یکی دیگر از وظایف لایه انتقال وصل کردن Packetها به یکدیگر است.
سرویس های Connection Oriented در شبکه برخلاف سرویس های Connectionless ، در سیستم های Connection Oriented پیش از آغاز ارسال داده ها یک ارتباط میان فرستنده و گیرنده برقرار می گردد.
شبکه تلفنی نمونه ای از شبکه های Connection Oriented است. هنگامی که شما تلفنی با کسی تماس می گیرید نخست میان دو دستگاه تلفن در دو سر مکالمه یک ارتباط مستقیم برقرار شده و سپس مکالمه آغاز می گردد.
در سرویس های Connection Oriented در شبکه، فرستادن داده ها پس از اطمینان از ایجاد و درستی مسیر ارتباط آغاز می شود. سپس همه Packetها روی همان مسیر فیزیکی فرستاده می شوند.
5 -1-1- ساختار یک IP-Packet
تا اینجا دیدیم که Packetهای لایه 3 در لایه 2 در قالب Frameها بسته بندی می شوند. Packet در IP هم بخشی داده ای دارد که از لایه بالاتر آمده و بخشی که خود IP به عنوان Header به آن اضافه کرده است.
فیلدهایی که در IP-Header وجود دارند : عبارتند از :
Version : نگارش IP مورد استفاده را نشان می دهد. نگارش IP مورد استفاده برای همه دستگاه ها باید یکسان باشد.
HLEN : Jeader Length طول کلی Header را که ممکن است بسته به برخی اطلاعات جانبی تغییر کند، اعلام می کند (4 بیت).
Type of Service : این فیلد درجه اولویت Packet را مشخص می کند و از سوی یکی از پروتکل های لایه بالاتر تنظیم می شود (8 بیت).
Total Length : طول کلی Protocol شامل Header و داده ها را اعلام می کند. برای پی بردن به ابتدای داده ها طول HLEN از این عدد کم می شود (16 بیت).
Identifier : یک شماره برای شناسایی Datagram (16 بیت).
Flags : Flagها در یک فیلد سه بیتی هستند که دو بیت با ارزش کمتر، Fragmentation را کنترل می کنند. یکی از آن ها مشخص می کند که آیا Packet را می توان تکه تکه (Fragment) کرد یا نه. و دومی هم می گوید که آیا این Packet آخرین بخش از Packetهای تکه تکه شده است یا نه.
Fragment-offset : به کمک این فیلد ترتیب درست تکه های داده به دست می آید. هدف اصلی از این فیلد آن است که فیلد Flags در یک مرز 16 بیتی به پایان برسد (13 بیت).
TTL : Time to Live در اصل یک شمارنده است که هنگام گذر از هر Hop یکی از آن کم می شود و با صفر شدن آن، Datagram غیر مجاز بوده و به دور انداخته می شود. با این کار از گردش و سرگردانی بی پایان داده ها در شبکه جلوگیری می شود (8 بیت).
Header Checksum : این عدد سرجمع، ما را از درست بودن محتویات Header مطمئن می کند (16 بیت).
Protocol : مشخص می کند کدام پروتکل لایه بالایی (برای نمونه TCP یا UDP) این Packet را دریافت می کند (8 بیت).
Source Address : آدرس فرستنده (32 بیت)
Destination Address : آدرس گیرنده (32 بیت)
Options : این فیلد استفاده از گزینه ها را برای کاربردهای گوناگون مانند کارکردهای امنیتی ممکن می کند.
Padding : با پرکردن این فیلدها با صفر طول Header را به مضربی از 32 می رسانیم.
Data : داده هایی که از لایه بالایی آمده اند و حداکثر طول آن 64 کیلوبایت است.
6-1-1- IP Routing Protocol
Routing-Protocol ها به دستگاه های مسیریاب این امکان را می دهند تا با ارتباط با دیگر مسیریاب های دیگر و به هنگام رسانی جدول های خود، بهترین مسیر برای رسیدن به یک Host را بیابند. مسیریابی یا همان Routing یک عملیات سلسله مراتبی است که در آن می توان برای مدیریت ساده تر، آدرس های گوناگون را در یک گروه دسته بندی کرد و این کار را تا رسیدن به آدرس Host پایانی برای اجرای عملیات ارسال و دریافت داده ادامه دارد. به عبارت دیگر، Routing یعنی یافتن بهترین راه برای رسیدن از یک دستگاه به دستگاهی دیگر در شبکه و دستگاهی که این کار را انجام می دهد مسیریاب یا Router می نامیم.
7-1-1- کارکردهای اصلی یک مسیریاب
مسیریاب ها در اصل دو وظیفه اصلی دارند. آن ها باید از یک سو جدول های مسیریابی را مدیریت کرده و اطمینان حاصل کنند که مسیریاب های همسایه از تغییرات آن مطلع شده اند. این کار به کمک Routing-Protocolها انجام می گیرد. هنگامی که Packetها به درگاه مسیریاب می رسند، مسیریاب از روی جدول مسیریابی می بیند که آن ها را به کجا باید بفرستد. سپس آن ها را به Frame تبدیل کرده و به درگاه مناسب می فرستد.
مسیریاب دستگاهی است که در لایه شبکه کار می کند و به کمک یک یا چند متریک، بهترین مسیر را برای فرستادن داده ها پیدا می کند. منظور از متریک عددی است که کیفیت انتقال را روی یک درگاه مشخص می کند. Routing Protocolها برای به دست آوردن و محاسبه متریک از ترکیبی از پارامترهای گوناگون استفاده می کند.
متریک، شمار Hopها، پهنای باند، تاخیر، پایداری، میزان ترافیک و هزینه با ترکیبات مختلف محاسبه شده و از روی آن ها مسیر نهایی برای ارتباط دو شبکه با هم، انتخاب می شود. مسیریاب ها Segmentهای یک شبکه یا چند شبکه را به هم وصل می کنند. این دستگاه ها Frameهای داده را بر پایه اطلاعات لایه 3 میان شبکه ها جابجا می کنند.
کپسوله کردن Packetها
همانگونه که گفتیم مسیریاب ها باید برای یافتن بهترین مسیر برای فرستادن داده ها برخی تصمیمات منطقی بگیرند. مسیریاب Packet را به درگاه خروجی مناسب می فرستد و داده ها در آنجا برای ادامه راه، کپسوله می شوند.
هنگام کپسوله کردن، جریان داده ها به قطعاتی تقسیم شده و پس از اضافه شدن Header و Trailer به شکل مناسب، داده ها فرستاده می شوند. گیرنده هنگام دریافت داده ها عملیات کپسوله کردن را به طور وارون انجام می دهد؛ یعنی Headerها و Trailerها را جدا کرده و دوباره یک جریان پیوسته داده ایجاد می کند.
مسیریاب ها Frameها را از دستگاه های شبکه دریافت کرده و برپایه اطلاعات لایه 3 آن ها را به سوی گیرنده روانه می کنند.
باید بدانید که Routed Protocolهای دیگری نیز مانند IPX/SPX و AppleTalk وجود دارد. IP و دیگر Routed Protocolها از لایه 3 پشتیبانی می کنند. همچنین پروتکل هایی وجود دارند که از لایه Network پشتیبانی نمی کنند و not routed نام دارند. معروف ترین نمونه از این پروتکل ها NetBEUI یا همان NetBIOS Extended User Interface است. این پروتکل به دلیل نوع طراحی و کاربرد آن و لزوم سرعت بالا، در یک Segment محدود شده است.
8-1-1- مقایسه میان Routing و Switching
Routing را اغلب با Switching در لایه 2 مقایسه می کنند و کم و بیش کارکرد یکسانی از آن ها به نظر می رسد. اما اصلی ترین تفاوت میان این دو آن است که Switching در لایه 2 کار می کند و Routing در لایه 3. این تفاوت به آن معنی است که Routing و Switching برای رساندن داده ها از فرستنده به گیرنده از اطلاعات متفاوتی استفاده می کنند.
نسبت میان Switching و Routing را می توان با نسبت ارتباط تلفنی درون شهری و برون شهری مقایسه کرد. هنگامی که یک تماس تلفنی درون شهری (یعنی با کد شهر یکسان) برقرار شود این کار از طریق یک سوئیچ محلی انجام می گیرد. این سوئیچ تنها می تواند شماره های یک شهر را مدیریت کند. اما اگر این سوئیچ درخواستی برای ارتباط با یک شهر دیگر را دریافت کند آن را به یک سویئچ دیگر می فرستد که در یک لایه بالاتر است و کدهای مربوط به شهرهای مختلف را می شناسد. اکنون این سوئیچ ارتباط را با سوئیچ شهر مقصد برقرار می کند.
مسیریاب در لایه بالاتر کار می کند
مسیریاب کارکردی دارد که به همان سوئیچ بالاتر در شبکه تلفنی بسیار شبیه است. Switching در لایه 2 درون LAN (یا Broadcast Domain) روی می دهد در حالیکه Routing در لایه 3 داده ها را میان Broadcast Domainها جابجا می کند. برای این کار وجود یک سیستم آدرس دهی سلسله مراتبی لازم است و پروتکل IP در لایه 3 این سیستم را فراهم می کند.
سوئیچ در لایه 2 تنها روی آدرس های MAC و نه با آدرس های IP کار می کند. هنگامی که یک Host بخواهد داده هایی برای یک آدرس IP که در Broadcast Domain جاری قرار ندارد بفرستد باید آن Frame را به یک دروازه پیش فرض(Default Gateway) بفرستد که یک مسیریاب است و باید داده ها به آدرس MAC آن فرستاده شوند.
یک سوئیچ در لایه 2، Segmentهایی را به هم وصل می کند که به یک شبکه منطقی یا یک زیر شبکه تعلق دارند. هنگامی که یک Host بخواهد یک Frame را به یک Host در یک شبکه یا یک زیر شبکه دیگر بفرستد باید آن Frame را به مسیریابی بفرستد که به سوئیچ وصل است. Host مبداء، آدرس IP مسیریاب را می داند چون این آدرس در پیکربندی آدرس IP در قالب Default Gateway معرفی شده (این Host البته هنوز آدرس Mac مسیریاب را نمی داند) و برای به دست آوردن آدرس Mac از یک درخواست ARP استفاده می کند که آدرس MAC مربوط به یک آدرس IP را اعلام می کند.
سوئیچ، Frame را بر پایه آدرس MAC مربوط به گیرنده که از پیش در حافظه خود ذخیره کرده، به مسیریاب می دهد. اکنون مسیریاب آدرس گیرنده را در لایه 3 جستجو می کند تا برای ادامه مسیر داده ها تصمیم گیری نماید. Default Gateway یکی از درگاه های مسیریاب است که به همان شبکه یا زیر شبکه Host x وصل شده است.
جدول های ARP و مسیریابی
همانگونه که یک سوئیچ جدولی از آدرس های MAC در خود دارد مسیریاب هم جدولی دارد که در آن آدرس IP مربوط به شبکه هایی که می شناسد را نگهداری می کند. این جدول را جدول مسیریابی یا Routing Table می نامند. هر درگاه اترنت روی کامپیوتر یا مسیریاب، یک جدول ARP دارد که از آن برای ارتباط در لایه 2 استفاده می شود.
البته جدول ARP تنها اطلاعات مربوط به آن Broadcast Domain را که به آن وصل است در خود دارد. در جدول ARP زوج های آدرس IP و آدرس MAC نگهداری می شود. اما جدول های مسیریابی اطلاعاتی که از وضعیت مسیرها و چگونگی مسیریابی به دست می آورند را در خود ذخیره می کنند (C به معنی ارتباط مستقیم و R به معنی فراگیری از طریق پروتکل RIP). این اطلاعات شامل آدرس شبکه برای هر شبکه، شمار Hopهای مسیریاب تا رسیدن به هر شبکه و درگاهی که به هر شبکه منتهی می شود، می باشد.
یکی از اصلی ترین تفاوت ها میان آدرس های MAC و IP این است که آدرس های MAC تقریباً هیچ دسته بندی خاصی ندارند. البته این اشکالی ندارد چون از آنجا که اصولاً در یک Segment، Hostهای زیادی وجود ندارد مدیریت آدرس های MAC نیز کار دشواری نخواهد بود. اما اگر می خواستیم آدرس های IP را نیز به همین شکل مدیریت کنیم دیگر اینترنت را نداشتیم چون تبدیل آدرس های IP به مسیرها و آدرس های اینترنتی ممکن نبود.
ساختار آدرس های IP به گونه ای است که می توان آن ها را دسته بندی نموده و آن ها را به طور گروهی پردازش کرد.
برای درک بهتر این موضوع یک چاپخانه در نظر بگیرید که میلیون ها صفحه کتاب در آن وجود دارد اما ارتباط این صفحه ها با هم معلوم نیست و نمی توان در آن ها به دنبال مطلب خاص گشت و تنها پس از جلد شدن کتاب ها و دسته بندی کتابخانه ای آن هاست که مطالب آن ها قابل استفاده خواهد شد.
مسیریاب ها امنیت بیشتری فراهم می کنند
یک تفاوت دیگر میان شبکه هایی که با سوئیچ پیاده می شوند و شبکه هایی که با مسیریاب ساخته می شود آن است که شبکه های سوئیچی لایه 2 نمی توانند جلوی Broadcastهای لایه 3 را بگیرند. در نتیجه در صورت اقدامات بدخواهانه و خرابکارانه می توان شبکه های سوئیچی را با فرستادن انبوهی از Broadcastها از کار انداخت.
اما مسیریاب ها اصولاً از انتشار Broadcastها جلوگیری می کنند و در نتیجه Broadcastها به شبکه خود محدود می شوند. در نتیجه مسیریاب ها در مقایسه با سوئیچ های لایه 2 امنیت بیشتر و کنترل بهتری روی پهنای باند فراهم می کنند.
9-1-1- مقایسه میان Routed Protocol و Routing Protocol
همانگونه که گفتیم در لایه Network دو گروه پروتکل تعریف شده اند که عبارتند از Routing Protocolها و Routed Protocolها. Routed Protocolها داده ها را در شبکه جا به جا می کنند در حالیکه Routing Protocolها به مسیریاب ها این امکان را می دهند تا بهترین راه را برای انتقال داده ها پیدا کنند. پروتکل هایی که داده ها را از یک Host از طریق مسیریاب به یک Host دیگر می رسانند Routed Protocol یا Routable Protocol نامیده می شوند:
* این پروتکل ها خانواده ای از پروتکل های شبکه هستند که در لایه Network با اطلاعات کافی برای مسیریاب ها امکان رساندن Packet را به دستگاه بعدی تا رسیدن به نقطه مقصد فراهم می کنند.
* این پروتکل ها قالب و چگونگی کاربرد فیلدهای موجود در Packet را تعریف می کنند.
IP و IPX از جمله پروتکل های Routed هستند و نمونه های دیگر عبارتند از DECnet، AppleTalk، Banyan VINES و XNS یا Xerox Network System.
در مقابل، مسیریاب ها از Routing Protocolها برای تبادل اطلاعات جدول های مسیریابی استفاده می کنند. به بیان دیگر، Routing Protocolها به مسیریاب ها توان یافتن بهترین مسیر برای مسیریابی Routed Protocolها را می دهند. کارکردهای یک Routing Protocol عبارتند از :
* این پروتکل پردازش های لازم برای استفاده همگانی از اطلاعات را فراهم می کند.
* این پروتکل امکان ارتباط میان مسیریاب ها برای به هنگام رسانی اطلاعات جدول های مسیریابی را فراهم می کند.
RIP ، IGRP ، OSPF ، BGP و EIGRP پروتکل هایی هستند که از IP پشتیبانی می کنند.
10-1-1- مسیریابی
عملیات مسیریابی در لایه 3 یا همان لایه Network انجام می گیرد. با این عملیات، مسیریاب راه های موجود برای رسیدن به یک مقصد را یافته و آن ها را ارزشگذاری می کند. سرویس های مسئول عملیات مسیریابی از داده های مربوط به توپولوژی برای تعیین ارزش مسیرهای مختلف استفاده می کنند. عملیات جستجوی مسیر، پردازشی است که در آن، مسیریاب برای رساندن داده ها به نقطه مقصد، درباره انتخاب Hop بعدی در شبکه تصمیم گیری می کند. طی این عملیات اصطلاحاً Packetها Route می شوند.
عملیات جستجوی مسیر را می توان با کاری که راننده یک خودرو انجام می دهد مقایسه کرد. این راننده نقشه ای دارد که او را در یافتن مسیر تا رسیدن به مقصد راهنمایی می کند. در این مسیریابی هر چهارراه حکم یک Hop را دارد.
مسیریاب هم نقشه ای دارد که راه های رسیدن به مقصد را نشان می دهد. مسیریاب ها هم همانگونه که یک راننده بسته به وضعیت راه (بسته یا باز بود، میزان ترافیک و کیفیت راه) مسیر خود را انتخاب می کند درباره انتخاب مسیر ارسال داده ها تصمیم گیری می نمایند. البته مسیریاب ها برای انتخاب خود، شاخص هایی مانند شلوغی مسیر، پهنای باند، تاخیر، هزینه و پایداری را مبنا قرار می دهند. در اینجا با هم مراحلی که برای انتخاب مسیر هر Packet انجام می گیرد را می بینیم:
* آدرس گیرنده از روی Packet خوانده می شود.
* الگوی نخستین مدخل در جدول مسیریابی روی آدرس گیرنده اعمال می گردد. سپس آدرسی که به دست می آید با همان مدخل در جدول های مسیریابی مقایسه می شود. اگر این دو با هم هماهنگ بودند Packet به همان درگاه فرستاده می شود و گرنه این کار با مدخل بعدی تکرار می شود.
اگر Packet با هیچکدام از مدخل های جدول مسیریابی هماهنگی نداشته باشد، مسیریاب می بیند که آیا چیزی به عنوان Default Rout برایش تعریف شده یا نه (Default Route را مسئول شبکه تنظیم می کند و Packetهایی که به هیچ یک از مدخل های جدولی مسیریابی مربوط نباشند به آن فرستاده می شوند). اگر Default Route وجود داشته باشد Packet به پورت مربوط به آن فرستاده می شو و در غیر این صورت، Packet دور انداخته میشود. معمولاً در این حالت پیغامی برای فرستنده ارسال می شود مبنی بر اینکه گیرنده در دسترس نیست.
11-1-1- آدرس دهی در لایهNetwork
آدرس شبکه به مسیریاب در تعیین و انتخاب مسیر در فضای شبکه کمک می کند و اطلاعات سلسله مراتبی مربوط به زیر شبکه ها را نیز به دست می دهد. مسیریاب از روی این آدرس، شبکه مقصد یک Packet را در میان انبوهی از شبکه ها شناسایی می کند. پروتکل های شبکه افزون بر آدرس شبکه از آدرس میزبان یا Host address نیز استفاده می کنند.
در برخی از پروتکل های لایه شبکه، سرپرست شبکه باید آدرس Hostها را مطابق روش آدرس دهی شبکه تنظیم کند. در برخی دیگر از پروتکل ها اختصاص آدرس Host به طور کامل یا نسبی به صورت خودکار انجام می گیرد. آدرس دهی منطقی در لایه شبکه انجام می گیرد. اگر دوباره برای درک بهتر، شبکه های تلفنی را تصور کنیم بخش شبکه در آدرس IP همان کد شهرستان یا ناحیه است در حالیکه خود شماره تلفن همان آدرس Host است که تماس تلفنی باید در نهایت به سمت آن هدایت شود. بنابراین بخش Host در آدرس IP به مسیریاب می گوید که Packet باید به کدام دستگاه برسد.
بدون آدرس دهی در لایه شکبه عملیات مسیریابی یا همان Routing ممکن نخواهد بود. مسیریاب ها برای به مقصد رساندن Packetها به آدرس شبکه نیاز دارند و وجود یک ساختار سلسله مراتبی برای آدرس دهی است که جا به جا شدن Packetها میان شبکه ها را ممکن می سازد. اگر در شماره تلفن، آدرس های پستی و سیستم های حمل و نقل هم روش های آدرس دهی سلسله مراتبی را نداشتیم استفاده از روش های نوین و پیشرفته در این حوزه ها غیر ممکن بود.
برای تصور بهتر، می توانیم آدرس MAC را نام یک شخص فرض کنیم در حالیکه آدرس لایه شبکه همان نشانی پستی برای دسترسی به آن مشخص است. برای نمونه هنگامی که از یک شهر به شهر دیگری نقل مکان می کنید نام تان عوض نمی شود اما نشانی پستی تان باید تغییر کند. دستگاه های درون شبکه نیز هم یک آدرس MAC و هم یک آدرس پروتکل (آدرس در لایه شبکه) دارند. هنگامی که یک کامپیوتر را به شبکه دیگری وصل می کنید اگرچه آدرس MAC آن تغییر نمی کند اما به یک آدرس شبکه تازه نیاز خواهید داشت.
مسیر ارتباط
هدف و وظیفه لایه شبکه، یافتن بهترین مسیر در شبکه است. اما برای اینکه این کار شدنی باشد باید شبکه همه راه های میان مسیریاب ها را بشناسد. بنابراین هر ارتباط میان مسیریاب ها یک شماره دارد که مسیریاب ها از آن ها به عنوان آدرس شبکه استفاده می کنند. این آدرس ها اطلاعاتی دارند که هنگام عملیات Routing برای انتقال Packetها از یک فرستنده به گیرنده به کار می روند.
لایه شبکه به کمک این آدرس ها می تواند میان شبکه های مستقل ارتباط ایجاد کند. قرار دادن آدرس های لایه 3 در یک Routing-Segment چگونگی استفاده از پهنای باند را نیز بهینه سازی می کند چون به این ترتیب از Broadcastهای غیر ضروری جلوگیری می شود. Broadcast ها بخشی از پهنای باند و توان پردازشی شبکه را اشغال می کنند و حتی می توانند دستگاه ها و مسیرهایی که هیچ ربطی به یک جریان داده ای ندارند را نیز تحت تاثیر قرار بدهند. اگر بتوانیم از یک شیوه آدرس دهی End-to-End استفاده کنیم لایه شبکه می تواند بدون درگیر کردن دستگاه های دیگر با Broadcast ، تا گیرنده یک مسیر ایجاد کند.
12-1-1- جدول های مسیریابی
Routing Protocolها برای اجرای عملیات مسیریابی، جدول های مسیریابی یا Routing Tableها را می سازند که داده های لازم برای مسیریابی را در خود نگه می دارند. البته این داده ها بسته به Routing Protocol مورد استفاده تفاوت دارد. Routing Protocolها اطلاعات زیادی در جدول های مسیریابی ذخیره می کنند و مسیریاب ها همواره بخش های مهم آن ها را به هنگام می رسانند که از میان آن ها می توان از موارد زیر نام برد :
* Protocol Type : نوع Routing Protocol را مشخص می کند.
* ارتباط های میان گیرنده ها و Hop بعدی. این اطلاعات به مسیریاب می گوید که گیرنده به طور مستقیم به مسیریاب وصل است یا گیرنده از طریق یک مسیریاب یا Hop دیگر در دسترس است. هنگامی که مسیریاب یک Packet دریافت می کند آدرس گیرنده آن را بررسی کرده و سعی می کند در جدول مسیریابی خود، یک مدخل مناسب برای آن بیابد.
* متریک های مسیریابی : Routing Protocolهای مختلف از متریک های گوناگونی استفاده می کنند. به کمک این متریک ها می توان ویژگی های یک مسیر را تعیین کرد. برای نمونه پروتکل RIP شمار Hopها را به عنوان متریک به کار می برد در حالیکه IGRP از روی پهنای باند، میزان ترافیک، تأخیر و پایداری مسیر، متریک را محاسبه می کند.
*درگاه خروجی : داده ها باید از این درگاه فرستاده شوند تا به گیرنده مورد نظر برسند.
&l

فرم ثبت نام

پس از تکمیل فرم پیش ثبت نام منتظر تماس مشاور آموزشی خودتان باشید . در صورت تمایل با شماره ویژه : 02188930441 تماس بگیرید

اطلاعات فردی

شماره تلفن شما راه ارتباطی ما با شماست در زمان ثبت نام دقت کنید به اشتباه عددی را وارد ننمایید .

انتخاب دوره آموزشی

captcha

دوره های آموزشی

ecu fannikar.com

copier fannikar.com

fax fannikar.com

fannikar camera

انستیتو انفورماتیک فنی کار نماینده رسمی و معتبر انستیتو ایزایران مرکز آموزش تعمیرات تخصصی و آموزش تعمیرات ماشینهای اداری و آموزش تعمیرات فکس و آموزش تعمیرات تبلت و آموزش تعمیرات پرینتر و آموزش تعمیرات مادربرد و آموزش تعمیرات لپ تاپ و آموزش تعمیرات موبایل و آموزش تعمیرات چاپگر و آموزش تعمیرات کپی و آموزش شارژ کارتریج و آموزش تعمیرات ecu و آموزش تعمیر پرینتر لیزری و آموزش تعمیرات بردهای پزشکی و آموزش تعمیرات نوت بوک و آموزش تعمیرات چاپگر لیزری و آموزش تعمیر ماشین های اداری و اموزش تعمیر dvr و آموزش تعمیرات در تهران و آموزشگاه تعمیرات فنی و آموزش تعمیرات و نصب و آموزش تعمیرات چاپگر های جدید و آموزش تعمیر موبایل و آموزش تعمیرات موبایل و آموزش تعمیر تلویزیون و آموزش تعمیرات تلویزیون و آموزش تعمیر کامپیوتر و آموزش تعمیرات کامپیوتر و آموزش تعمیر ای سی یو و آموزش تعمیرات ای سی یو و آموزش تعمیر لپ تاپ و آموزش تعمیرات لپ تاپ و آموزش تعمیر لپتاپ و آموزش تعمیرات لپتاپ و آموزش تعمیر ال ای دی و آموزش تعمیرات ال ای دی و آموزش تعمیر ال سی دی و آموزش تعمیرات ال سی دی و آموزش نصب دوربین مدار بسته و آموزش نصب دوربین مداربسته و آموزش نصب کولر گازی و آموزش نصب کولرگازی و آموزش تعمیر کولر گازی و آموزش تعمیرات کولر گازی و آموزش شارژ کارتریج و آموزش شارژ کارتریج و آموزش مهندسی معکوس و اموزش مهندسی معکوس و آموزش تعمیر برد الکترونیکی و آموزش تعمیرات برد الکترونیکی و آموزش نصب دزدگیر خودرو و آموزش نصب دزدگیر ماشین و  آموزش تعمیر ماشین های اداری و آموزش تعمیرات ماشین های اداری و آموزش تعمیر ماشینهای اداری و آموزش تعمیرات ماشینهای اداری و آموزشگاه تعمیر موبایل و آموزشگاه تعمیرات موبایل و اموزش تعمیر موبایل و اموزش تعمیرات موبایل و اموزش تعمیر تلویزیون و اموزش تعمیرات تلویزیون و اموزش تعمیر کامپیوتر و اموزش تعمیرات کامپیوتر و اموزش تعمیر ای سی یو و اموزش تعمیرات ای سی یو و اموزش تعمیر لپ تاپ و اموزش تعمیرات لپ تاپ و اموزش تعمیر لپتاپ و اموزش تعمیرات لپتاپ و اموزش تعمیر ال ای دی و اموزش تعمیرات ال ای دی و اموزش تعمیر ال سی دی و اموزش تعمیرات ال سی دی و اموزش نصب دوربین مدار بسته و اموزش نصب دوربین مداربسته و اموزش نصب کولر گازی و اموزش نصب کولرگازی و اموزش تعمیر کولر گازی و اموزش تعمیرات کولر گازی و اموزش شارژ کارتریج و اموزش شارژ کارتریج و اموزش مهندسی معکوس و اموزش تعمیرات برد به روش مهندسی معکوس و اموزش تعمیر برد الکترونیکی و اموزش تعمیرات برد الکترونیکی و اموزش نصب دزدگیر خودرو و اموزش نصب دزدگیر ماشین و اموزش تعمیر ماشین های اداری و آموزش تعمیرات ماشین های اداری و اموزش تعمیر ماشینهای اداری و اموزش تعمیرات ماشینهای اداری و اموزشگاه تعمیر موبایل و اموزشگاه تعمیرات موبایل در فنیکار