آشنایی با ملزومات شبکه

حتما همه شما تا به حال تجربه ی اتصال به اینترنت را داشته اید و کم و بیش اطلاعاتی راجع به این موضوع دارید. برای آشنایی بیشتر شما نکاتی هر چند مختصر در مورد شبکه و قطعات مورد نیاز در آن خواهیم گفت. همان طور که می دانید اینترنت، متشکل از شبکه هایی است که هر یک ازطریق مسیرهایی به دیگری متصل هستند. این مسیرها تبادل اطلاعات را میسر می سازند. اتصال به اینترنت به معنی دستیابی به این مسیرها است. حال برای این که این شبکه ها که شامل هزاران کامپیوتر هستند بتوانند به درستی با هم در ارتباط باشند به وسایل و قطعات ویژه ای مثل هاب، تکرار کننده، مسیریاب و ... نیاز است. اما برای اینکه بدانید وظیفه هر یک از این وسیله ها چیست ادامه ی مطلب را بخوانید.
▪ کابل BUS: در شبکه های محلی اترنت اولیه برای ارتباط از کابل کواکسیال استفاده می شد. (این کابل ها همان کابل هایی هستند که برای اتصال آتن به تلویزیون استفاده می شوند و شما هم حتما دیده اید. ) این کابل از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر رفته و تمام دستگاه ها را به هم متصل می کند. بنابراین هر سیگنالی که در کابل Bus وجود دارد در تمام دستگاه ها قابل مشاهده است. این روش ساده ترین روش ایجاد شبکه ی کامپیوتری است. البته در ظاهر ساده به نظر می رسد اما در واقع پر از اشکال است. چون وقتی که تعداد سیستم ها زیاد می شود، کار کابل کشی بسیار پر زحمت است. تازه وقتی بخواهید دستگاهی را از مدار خارج کنید و یا یک دستگاه جدید به شبکه اضافه کنید مشکلات ظهور می کنند. البته امروزه به ندرت می توانید یک شبکه محلی LAN پیدا کنید که با کابل کواکسیال درست شده باشد.
▪ Hub : به طور خلاصه باید بگوییم هاب یک جعبه است که دارای تعدادی ورودی بنام پورت (Port) می باشد. تعداد این ورودی ها بسته به تعداد کامپیوترهایی است که می خواهیم در یک شبکه باشند. مثلا اگر در یک شرکت تمام کامپیوترها در شبکه باشند، در هر طبقه یک هاب قرار می دهند و تمام دستگاه های آن طبقه با کابل به هاب مورد نظر وصل می شوند که بعد هر کدام از این هاب ها به طریقی به کامپیوتر سرور متصل می شوند. اگر اطلاعاتی به داخل این جعبه آمد توسط کابل وارد تمام کامپیوترها می شود. شاید بگویید پس چه فرقی بین این روش و روش اولیه وجود دارد؟ در جواب باید گفت بزرگترین فرق در این است که شما می توانید هر زمان که بخواهید به راحتی یک کامپیوتر جدید را با اتصال به این جعبه به شبکه اضافه کنید و یا با خارج کردن کابل یک دستگاه از این جعبه آن را از شبکه خارج کنید بدون این که کل شبکه تحت تاثیر قراربگیرد. اکثر هاب ها یک چراغ نمایشگر دارند که نشان می دهد هر کابل به خوبی دستگاه را به شبکه متصل کرده است و یک چراغ دیگر وضعیتی را نشان می دهد که ۲ سیستم سعی می کنند در یک زمان اطلاعات را به اشتراک بگذارند و در نتیجه باعث تصادف داده ها (Data Collision) می شوند. به طور کلی هاب به دو دسته تقسیم می شود:
۱) Active: این نوع هاب، سیگنال هایی را که از درون آن می گذرند تقویت می کند.
۲) Passive: این هاب هیچ عمل تقویتی روی سیگنال انجام نمی دهد و صرفا آن را از خود عبور می دهد. در مسافرت های طولانی زیاد بودن طول کابل باعث ضعیف شدن سیگنال می شود و با تقویت آن، قدرت اولیه را به آن برمی گرداند. نوع دیگر از هاب ها وجود دارد که هوشمند نامیده می شود که به مسئول شبکه اجازه کنترل از راه دور اتصالات را می دهد.
▪ تکرار کننده(Repeater): این وسیله در واقع نوع خاصی Hub است که فقط دارای ۲ پورت است. کار آن تقویت سیگنال های بین دو شبکه یا سگمنت های یک شبکه که فاصله ی زیادی از هم دارند می باشد. مثل هاب های دارای ۲ نوع Passive و Active می باشد. نوع اول علاوه بر سیگنال هر چیز دیگری حتی نویز (Noise: امواج ناخواسته که به همراه سیگنال اصلی که دارای اطلاعات است می باشند. مثلا در امواج صوتی نویز باعث افت کیفیت صدا و شنیدن اصوات اضافه می شود) را هم تقویت می کند. اما تکرار کننده ی نوع اکتیو سیگنال را قبل از ارسال بازدید کرده و چیزهای اضافه را خارج می کند و مثلا دیگر نویز را تقویت نمی کند.
▪ پل (Bridge): مثل تکرارکننده دارای ۲ پورت است و برای اتصال گروهی از کامپیوترها به کار می رود. تفاوت آنها در این است که پل لیستی دارد که نشان می دهد در هر سمت چه کامپیوترهایی قرار دارند و به بسته هایی (در اینترنت و هر شبکه ای اطلاعات برای اینکه فرستاده شوند به قطعات کوچکتری تقسیم می شوند، هر قطعه را بسته می نامیم) که باید بطرف دیگر شبکه بروند اجازه ی عبور می دهد.
▪ سوئیچ (Switch): تقریبا مثل هاب است اما به جای ۲ پورت دارای چندین پورت است. درون خود یک جدولی دارد و نشان می دهد که جه سیستم هایی به هر پورت متصلند و بسته ها را به جایی که باید بروند می فرستد. برخلاف هاب سیگنال ها فقط به درون پورتی که باید بروند می روند نه به تمام پورت ها. جداول (و شبکه) باید به قدر کافی ساده باشند چرا که فقط یک مسیر ممکن برای هر بسته وجود دارد. اگر دقت کرده باشید متوجه خواهید شد که سوئیچ از هاب سریعتر است چون احتیاجی نیست که هر پورت کل ترافیک ارسال و دریافت اطلاعات را متحمل شود و فقط آنچه که مخصوص خود است را دریافت می کند. البته سوئیچ از پل هم سریعتر است و در ضمن گران تر از هر دوی آنها. بعضی از سوئیچ ها و پل ها می توانند برای اتصال شبکه هایی که پروتکل های فیزیکی مختلفی دارند استفاده شوند. مثلا برای اتصال شبکه های اترنت یا شبکه TokenRing. هر دوی این شبکه ها می توانند به اینترنت متصل شوند. در شبکه TokenRing اطلاعات بع صورت نشانه (Token) هایی از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر به صورت ستاره یا حلقه منتقل می شوند. شبکه اترنت را هم قبلا توضیح داده ایم. این قطعات به صورت ویژه هستند و در همه شبکه ها استفاده نمی شوند.
▪ مسیریاب (Router): مسیریاب از ۲ یا چند پورت برای ورود و خروج اطلاعات تشکیل شده است در واقع کنترل ترافیک به عهده آنها می باشد. مسیریاب را می توان مرتب کننده ی هوشمند بسته ها نامید. همان طور که از نامش پیدا است، بهترین مسیر را برای فرستادن قطعات به مقصد انتخاب می کند و چک می کند تا ببیند آیا بسته ها به مقصد رسیده اند یا نه. براساس مقصد داده ها، بسته ها از یک مسیریاب به مسیریاب دیگر از طریق بهترین راه فرستاده می شوند. این موضوع یاعث می شود تا به عنوان یک وسیله قدرتمند در شبکه های پیچیده مثل اینترنت استفاده شود. در واقع می توان اینترنت را به عنوان شبکه ای از مسیریاب ها توصیف کرد. انواع مسیریاب ها با جداول و پروتکل های مختلفی کار می کنند اما حداقل این که هر مسیریاب در اینترنت باید با پروتکل TCP/IP کار کند.
▪ Brouter: این وسیله ترکیبی از پل و مسیریاب می باشد/(Bridgt+Router). بسته های محلی می توانند از یک طرف شبکه به طرف دیگر با توجه به آدرس مقصد هدایت شوند حتی اگر از هیچ پروتکل ارسالی هم پیروی نکنند. بسته هایی که دارای پروتکل مناسب هستند می تواند طبق مسیر خود به دنیای خارج از شبکه محلی فرستاده شوند.
▪ دروازه (Gateway): دلیل اصلی پیچیدگی موضوع در وازه ها از این حقیقت ناشی می شود که این کلمه ۲ عملکرد مختلف را توصیف می کند. یک نوع آن، یک شبکه را به یک شبکه یا دستگاه های مختلف دیگر ارتباط می دهد. مثلا یک شبکه از کامپیوترهایی که به یک سیستم ابرکامپیوتر IBM متصل هستند. کاربرد معمولی آن در گره (Node) یک شبکه می باشد که امکان دستیابی به اینترنت و یا کامپیوترهای دیگر دریک شبکه پیچیده LAN را می دهد. در شبکه هایی که بیش از یک دروازه وجود دارد معمولا یکی از آنها به عنوان دروازه ی پیش فرض انتخاب می شود. قبلا یک دروازه تقریبا شبیه به چیزی بود که ما امروزه مسیریاب می نامیم.
▪ سرور پراکسی (Proxy Server): این سیستم بین یک سرور و یک کامپیوتر Work Station (یعنی کامپیوتری که به کامپیوتر اصلی یا همان سرور متصل است ) برقرار است. ملموس ترین مثال در مورداینترنت، مرورگری که شما با آن کار می کنید است. این مرورگر ظاهرا در حال برقراری ارتباط با یک سرور خارج از وب است اما درواقع به یک سرورپراکسی محلی متصل است. شاید بگویید این کار چه مزیت دارد؟ مزیت اول: این سیستم باعث افزایش سرعت دسترسی به اینترنت می شود. چون سرور پراکسی صفحات وبی که قبلا باز شده اند را در حافظه ذخیره می کند، هنگامی که شما به این صفحات احتیاج دارید به جای اینکه آن را از سایت اصلی و از محلی دور پیدا کنید به راحتی وبه سرعت آنها را از این دستگاه برمی دارید. حال ببینیم نحوه ی کار به چه صورت است. وقتی شما در یک شبکه ی محلی مثلا شبکه ی شرکت می خواهید به یک سرویس دهنده در شبکه دسترسی داشته باشید، یک درخواست از کامپیوتر شما به سرور پراکسی (سرویس دهنده ی پراکسی) فرستاده می شود. سرور پراکسی با سرور اصلی در اینترنت ارتباط برقرار می کند و سپس سرور پراکسی اطلاعات را از سرور اینترنت به کامپیوتر شما درون شبکه شرکت می فرستد و در ضمن یک کپی از این اطلاعات در سرور پراکسی ذخیره می شود. مزیت دوم: با کمی دقت می بینید که سرور پراکسی به عنوان یک واسطه بین شبکه ی اینترنت و شبکه ی شرکت شما عمل می کند. به عبارتی باعث امنیت در شبکه ی داخلی شرکت می شود. چون به جای اینکه چندین کامپیوتر در شبکه داخلی به اینترنت متصل باشند فقط یک سرور پراکسی با اینترنت در ارتباط است. امنیت شبکه از لحاظ ویروس و هک شدن... تا حدود زیادی تامین می شود. اما این چگونه انجام می شود؟ معمولا در شرکت ها برای محافظت از شبکه ی خود از دیواره های آتش (Firewalls) استفاده می کنند. دیواره های آتش به کاربر در شبکه امکان می دهند به اینترنت دسترسی داشته باشد، ولی جلوی هکرها و هر کس در اینترنت که می خواهد به شبکه آن شرکت دسترسی داشته باشد و باعث خسارت شود را می گیرند. دیواره های آتش مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارهایی مثل مسیریاب ها، سرویس دهنده ها و نرم افزارهای مختلف هستند. انواع مختلفی دارند و بسته به کاربردشان می توانند ساده و یا پیچیده باشند

منبع : جنوبی‌ها