WAN Wide Area Network تجهیزات تکنولوژی ها اتصالات

WAN -Wide Area Network
شبکه ای که در نقاط جغرافیایی مختلف پراکنده است و برای مرتبط کردن سگمنتهای مختلف به قابلیت های ارتباطی متکی است هر wan میتواند یک شبکه بزرگ باشد و یا از تعدادی LAN مرتبط به هم تشکیل یابد
lan و wan ها معمولا بوسیله مالکیت شبکه فرق گذاشته می شوند.در یک lan شرکت ها همه شیوه های وصل شدن تجهیزات مثل روترها , سویئچها , سیم کشی ها و از این قبیل را مالکیت و اداره می کنند
این عمل معمولا در یک WAN صورت نمی گیرد , جایی که یک تامین کننده سرویسها ( از قبیل یک حامل ارتباط از دور محلی ) معمولا صاحب های لینک های شبکه و تجهیزات راه گزینی هستند

تکنولوژی  های wan و مدل مرجع OSI
تکنولوژی های wan در سه لایه های پایین از مدل OSI (network,Data link,physical layer) وجود و عمل می کند
در حالی که تمام تکنولژی های wan عنصرهایی که در لایه شبکه عمل می کنند مثل ISDN و X.25 را ندارند
شکل زیر چگونگی نگاشت تکنولژی های WAN و مدل OSI را نشان می دهد

اتصالات WAN
قبل از اتصال فیزیکی به یک فراهم کننده سرویس شبکه (Service Provider network) یک شرکت احتیاج به تعیین کردن نوع سرویس WAN یا اتصال که آنها احتیاج دارند می باشد.بطور مثال ممکن است یک مشتری یک لینک dial-up بین دو منطقه بایک اتصال دائم همیشه برخط را بخواهد.سه نوع اصلی تکنولژی های اتصال WAN وجود دارد هر کدام با مزیت ها و اشکالات در خصوص سرعت , اجرا و هزینه وابسته هستند این ها شامل بهم پیوستن point to point(leased lines) , cicuit switched و packet switched هستند

point to point links(leased lines
خط اختصاصی یک کانال ارتباطی کهه دو محل را به طور دائم با یکدیگر متصل می کند.عموما محدوده سرعت ها از 64 kbps تا سقف 2 mbps است
leased lin ها معمولا گرانتر از دیگر اتصالات WAN هستند.عموما leased line یا از پروتکل point to point(PPP) یا High Level Data Link Control(HDLC) برای encapsulate و فرستادن اطلاعات بین محل ها استفاده می کنند


Circuit Switching
سوئیچینگ مدار روشی برای باز کردن خطوط ارتباطی , از طریق سیستم تلفن , به وسیله ایجاد یک پیوند فیزیکی بین طرف آغاز کننده و طرف دریافت کننده.در این روش برقراری ارتباط در یک مرکز سوئیچینگ انجام می شود.در این فرآیند , یک ارتباط فیزیکی بین طرفین برقرار می شود و تا وقتی که لازم باشد یک خط باز بین آنها حفظ می شود.این روش عموما در شبکه های تلفنی که اتصال از طریق شماره گیری انجام می شود مورد استفاده قرار میگیرد , و در شبکه های ارتباطی خصوصی با مقیاس کوچکتر نیز به کار برده می شود.برخلاف دیگر روش های انتقال همچون سوئیچینگ بسته ها , عمل باید پیش از تثبیت ارتباط صورت گیرد
مثال هایی که برای تکنولوزی های WAN,Switched شامل می شود عبارتند از Dial up آنالوگ و ISDN


Packet Switching
پیام رسانی روشی برای تحویل پیام ها که در آن واحد های اطلاعاتی کوچک (بسته ها ) با استفاده از ایستگاه های موجود در شبکه کامپیوتری از طریق بهترین مسیر قابل دسترسی در بین مبدا و مقصد ارسال می شوند
شبکه های packet switching اطلاعات را در واحد های کوچک مدیرین می کنند , یعنی پیام را پیش از ارسال به چندین بسته تجزیه می کنند.اگر چه بسته ها ممکن است مسیر های مختلفی را طی کنند و به طور متوال یا همزمان نرسند اما کامپیوتر دریافت کننده می تواند آنها را مجددا به همان پیام اولیه تبدیل نماید.این گونه شبکه ها سریع و کارآمد می باشند.این شبکه ها برای مدیریت ترافیک و تجزیه بازگرداندن بسته ها به حالت اول به کامپیوتر ها و نرم افزارهایی با هوشمندی لازم جهت کنترل تحویل پیام ها نیاز دارند.اینترنت یک نمونه از این شبکه هااست.مثال های عمومی برای تکنولوزی wan,packet switching شامل Frame Relay ,x.25 و ATM می شود


تجهیزات WAN
شما باید بخاطر داشته باشید که تجهیزات DTE معمولا مبدا یا مقصد از یک لایه ارتباطاتی شبکه مثل یک روتر , کامیپوتر یا ترمینال است
تجهیزات DCE احتیاج به تجهیزات عمومی از قبیل موارد زیر را دارند
Modems
Terminal Adapters
CSU/DSU


Modems
مودم مخفف عبارت modulator/Demodulator است. وسیله ارتباطاتی که عمل تبدیل را در بین داده های دیجیتال یک کامپیوتر یا ترمینال و سیگنال های صوتی آنالوگ قابل عبور از طریق خط تلفن استاندارد انجام می دهد.چون سیستم تلفن برای مدیریت صدا و دیگر سیگنال های صوتی طراحی شده است و کامپیوتر ها سیگنال ها را به صورت واحد های گسسته ای از اطلاعات دیجیتال پردازش می کنند.وجود یک مودم در هر دو سوی خط تلفن برای تبادل دادها در بین کامپیوتر ها ضروری است.در سویی که انتقال آغاز می شود مودم عمل تبدیل را از دیجیتال به آنالوگ تبدیل می کند , در سویی که دریافت انجام می شود مودم دیگری صدای آنالوگ را دوباره به شکل دیجیتال اولیه تبدیل می کند.مودم ها برای انتقال حجم بالایی از داده ها از روش های پیچیده ای برای بارگذاری اطلاعات به حامل صوتی استفاده می کنند
از نگاه دیگر هر وسیله ارتباطی که به عنوان یک رابط در بین یک کامپیوتر یا ترمینال و یک کانال ارتباطی عمل کند را گوییم.اگرچه این گونه وسایل ممکن است واقعا سیگنال ها را مدوله یا دمدوله نکنند , اما باز هم به عنوان یک مودم توصیف می شوند چرا که مودم از نظر بسیاری از کاربران جعبه سیاهی است که یک کامپیوتر را به یک خط ارتباطی متصل می کند


Terminal Adapters
آداپتور پایانه نام صحیح یک مودم ISDN که یک کامپیوتر شخصی را به یک خط ISDN متصل می کند , اما برخلاف مودم های معمولی , عمل مدولاسیون (و برعکس ) را انجام نمی دهد


Chanel Service Unit/Data Service Unit
وسیله هایی شبیه مودم هستند که به عنوان یک میانجی بین تجهیزات DTE (به عنوان مثال یک روتر ) و مدار دیجیتال service provider ها عمل می کند
CSU/DSU فرستادن و دریافت اطلاعات را حول مدار service provider ها به خوبی عملیات clocking را بکار می برند

NAT-Network Address Translation انواع

فرآیند تبدیل ip address های مورد استفاده در یک شبکه خصوصی و یا private به ip address های اینترنت و یا public و بالعکس را NAT-Network Address Translation گویند

انواع NAT عبارتند از
Static
Dynamic

مسیریابی Dynamic Routing,RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,Distance Vector,Link State,Hybrid Balanced, پروتكل پیکربندی

در Dynamic Routing از پروتوکلها به منظور یافتن مسیر  و update کردن routing table استفاده میشود و برای شبکه های بزرگ مناسب میباشد
یک پروتکل مجموعه ای از قوانین به منظور ارتباط یک روتر با روترهای همسایه( neighbor Router) را انجام میدهد

Administrative Distances(AD)

یک عدد بین 0 تا 255 است که بیان کننده یک سطح از ارزش و اطمینان به اطلاعات روتینگ مبدا میباشد
عدد صفر نشاندهنده اعتماد بالا و عدد 255 نشاندهنده عدم وجود ترافیک بر روی مسیر میباشد
اگر روتری دو لیست بهنگام سازی را از یک شبکه راه دور مشابه دریافت کند اولین چیزی که روتر چک میکند AD میباشد
اگر یکی از مسیرهای پیشنهادی دارای AD کمتر باشد,سپس مسیری در routing table جایگزین میشود که دارای AD پایین تری باشد.اگر هر دو مسیر پیشنهادی در یک شبکه و AD یکسان باشد سپس پروتکل روتینگ استفاده خواهد کرد بهترین مسیر را بوسیله Load Balance یک شبکه راه دور
اگر یک شبکه مستقیما به روتر متصل شده باشد,روتر همیشه از interface متصل شده به شبکه استفاده خواهد کرد
اگر یک administrator یک مسیر static را پیکربندی کند,روتر باور خواهد داشت این مسیر را
administartor شبکه میتواند مقدار AD مسیرهای static را تغییر دهد اما بصورت پیشفرض یک در نظر گرفته میشود

جدول زیر default Administrative Destances میباشد که روتر سیسکو از آن منظور انتخاب مسیر به یک شبکه راه دور استفاده میکند

پیکربندی Dynamic Route
برای پیکربندی باید یکی از پروتوکلهای زیر را استفاده کنیم

1.RIP(Routing Information Protocol)
2.IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)
3.EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
4.OSPF(Open Shortest Path First)

توجه داشته باشید برای هر روتر آدرسهایی را که مستقیم به روترما وصل شده اند مسیریابی میکنیم

سه کلاس routing protocol وجود میباشد

1.Distance Vector
2.Link State
3.Hybrid Balanced

Distance Vector
این روترها بهترین مسیر را از طریق اطلاعات ارسال شده توسط سایر روترهای مجاور محاسبه میکند
 پروتکل های distance vector بهترین راه پیدا کردن یک مسیر شبکه بوسیله تشخیص فاصله میباشد
هر بار که یک packet حول یک روتر عبور کند یک hop نامیده میشود
یک Route با کمترین تعداد hop ها,شبکه ,بهترین Route میباشد
vectore مسیر را به شبکه مشخص میکند
RIP و IGRP هر دو پروتوکلهای distance vector هستند
این دو routing table را بطور مستقیم به روترهای همسایه متصل میفرستد
مزیت distant vector به روز شدن سریع اطلاعات است
اشکال distant vector ترافیک زیاد است


Link State
این نوع روترها هر یک دارای یک نسخه ای از نقشه شبکه بوده و بهترین مسیر را با استفاده از آن محاسبه میکند
در پروتکل های link state روترها هر کدام سه جدول جداگانه ایجاد میکند یکی از این جدولها نگهداری میکند مسیری که مستقیما ضمیمه شده به روترهای همسایه و یکی دیگر از آنها معین میکند روش اتصال تمام عناصر شبکه را و دیگری استفاده میشود به عنوان   routing table 
روترهای link state آگاهی بیشتری درباره internetwork نسبت به پروتوکلهای distance vector دارند
OSPF که یک پروتکل IP Routing است کاملا Link State میباشد
پروتوکلهای link state, update هایی که شامل عبارت لینکهای مربوط به خودشان به تمامی روترهای دیگر را روی شبکه میفرستند
اشکال link state گرفتن زمان زیاد برای به روز شدن میباشد
مزیت link state ترافیک کم آن است

Hybrid Balanced
hybrid balanced ادغامی از distant vector و link state میباشد
ٍEIGRP در hybrid balanced کار میکند

پیکربندی RIP
RIP در پروتکل Distant vector میباشد و برای شبکه های کوچک پیکربندی میشود و برای شبکه هایی که بصورت مستقیم به روتر وصل باشد  پیکربندی میشود

هر مسیرگردان در یک شبکه جدول مسیریابی خود را هر 30 ثانیه یک بار از طریق RIP به نزدیکترین همسایگی خود ارسال میکند.مسیریابی تحت RIP از طریق تعداد گامهای بین مبداو مقصد تعیین میشود.RIP پروتکلی برای پل های ارتباطی داخلی است چون RIP موثرترین پروتکل مسیریابی نیست به تدریج توسط پروتکل OSPF جایگزین میشود

دو version در RIP موجود میباشد, RIPV1 , RIPV2

RIPV1                            RIPV2
classful                      classless
no authentication        authentication
no encription              encription

classful به معنی استفاده از default subnet mask میباشد
classless به معنی استفاده از customize subnet mask میباشد

RA>en
RA#config t
RA(config)#int e0
RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA#config t
RA(config)#int s0
RA(config-if)#ip address 120.120.120.1 255.0.0.0
RA(config-if)#clock rate 64000
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA(config)#router rip
RA(config-router)#network 192.168.10.0
RA(config-router)#network 120.0.0.0


RB>en
RB#config t
RB(config)#int e0
RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr
RB#config t
RB(config)#int s1
RB(config-if)#ip address 120.120.120.2 255.0.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr
RB#config t
RB(config)#int s0
RB(config-if)#ip address 150.150.150.1 255.255.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr

RB(config)#router rip
RB(config-router)#network 192.168.20.0
RB(config-router)#network 120.0.0.0
RB(config-router)#network 150.150.0.0.0

RC>en
RC#config t
RC(config)#int e0
RC(config-if)#ip add 192.168.30.1 255.255.255.0
RC(config-if)#no shut
Rc(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC#config t
RC(config)#int s0
RC(config-if)#ip add 150.150.150.2 255.255.0.0
RC(config-if)#clock rate 64000
RC(config-if)#no shut
RC(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC(config)#router rip
RC(config-router)#network 192.168.30.0
RC(config-router)#network 150.150.0.0

پیکربندی IGRP
IGRP پروتکلی است که توسط سیسکو سیستم ارائه شده ومسیریابی چندین پل ارتباطی(Gateway) را هماهنگ میکند.اهداف IGRP عبارتند از مسیریابی پایدار در شبکه های بزرگ, پاسخگویی سریع به تغییرات هم بندی شبکه و سربارکم

IGRP پروتکل اختصاصی سیسکو میباشد که در distant vector کار میکند
اگر از IGRP در شبکه استفاده کنیم بقیه روترهای شبکه نیز باید روترهای سیسکو باشند
IGRP از Classless Routing استفاده میکند
IGRP را برای روترهایی که بصورت مستقیم به روتر وصل باشد تعیین میکنیم

Autonomous System(AS)

ّیک مجموعه از روترها میباشد که بوسیله یک administrator اداره میشود
برای AS از اعدادی بین 65535-1 باید استفاده کنیم
syntax IGRP به قرار زیر میباشد

RA(config)#router igrp <AS number>
RA(config-router)#network network address

RA(config)#router igrp 100
RA(config-router)#network 192.168.10.0
RA(config-router)#network 120.120.120.0

RB(config)#router igrp 100
RB(config-router)#network 192.168.20.0
RB(config-router)#network 120.120.120.0
RB(config-router)#network 150.150.150.0

RC(config)#router igrp 100
RC(config-router)#network 192.168.30.0
RC(config-router)#network 150.150.150.0

پیکربندی EIGRP
EIGRP پروتکل اختصاصی سیسکو میباشد که در Hybrid Balanced کار میکند
ٍEIGRP از Classless Routing استفاده میکند و برای روترهایی که مستقیما متصل هستند  تعیین میشود

RA(config)#router eigrp <AS number>
RA(config-router)#network network address

RA(config)#router eigrp 100
RA(config-router)#network 192.168.10.0
RA(config-router)#network 120.120.120.0

RB(config)#router eigrp 100
RB(config-router)#network 192.168.20.0
RB(config-router)#network 120.120.120.0
RB(config-router)#network 150.150.150.0

RC(config)#router eigrp 100
RC(config-router)#network 192.168.30.0
RC(config-router)#network 150.150.150.0

پیکریندی OSPF
یک پروتکل مسیریابی برای شبکه های IP ی چون اینترنت است که به یک مسیریاب امکان میدهد تا کوتاهترین مسیر منتهی به هر گره را برای پیام های ارسالی محاسبه نماید.مسیریاب برای انجام محاسبات خود اطلاعاتی را درباره گره های متصل به خود به مسیریاب های دیگر شبکه ارسال میکند تا اطلاعاتی درباره وضعیت ارتباط ها گرد آوری کند
OSPF میتواند با هر نوع روتری ارتباط داشته باشد
این پروتکل برای شبکه های سازمانی (Enterprise Network) میتواند استفاده شود
OSPF عمل میکند در SPF Technologes

Area
Area یک مجموعه از روترها است کد بوسیله single administrator  اداره و نگهداری میشود

ASBR(Autonomous System Border Router)

روتر ناحیه مرزی که جایگزین شده بین یک autonomous system ospf و یک شبکه بدون OSPF که عمل میکند هر دو, OSPF و روتر پروتکل اضافه شده مانند RIP
ASBR ها باید قرار داده شوند در یک ناحیه non-stub OSPF

Backbone
بخش مبنایی یک شبکه که فراهم میکند مسیر اولیه برای ترافیک فرستاده شده و راه انداخته شده از بقیه شبکه ها

Process ID
یک عدد است که برای اجرای مراحل مختلف OSPF در یک روتر صادر میشود

WildCard
یک عدد است که تعیین میکند چه مقدار IP address در OSPF استفاده میشود
 Range از subnet ها را تعیین میکند
wildcar برای تطبیق IP استفاده میشود
بطور مثال ip و wildcard زیر نشان میدهد range صفر تا 255 را

192.168.10.0  0.0.0.255

در wildcard آن octet که صفر است چک نمیشود و آن octet که 255 است بدین معنی است که range یک تا 255 را چک کند

OSPF Syntax
RA(config)#router ospf process-id
RA(config-router)#network wildcard-mask area area-id

RA(config)#router ospf 100
RA(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area0
RA(config-router)#network 120.120.120.0 0.0.0.3 area0

RB(config)#router ospf 101
RB(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area0
RB(config-router)#network 120.120.120.0 0.0.0.3 area0
RB(config-router)#network 150.150.150.0 0.0.0.3 area0

RC(config)#router ospf 102
RC(config-router)#network 192.168.30.0 0.0.0.255 area0
RC(config-router)#network 150.150.150.0 0.0.0.3 area0

Static Routing مسیریابی و پیکربندی

Static بوسیله administrator بصورت دستی برای مقصد مشخص در شبکه پیکربندی میشود
Static Routing برای شبکه های کوچک مناسب میباشد
ُstatic routing برای شبکه های بزرگ مناسب نمیباشد زیرا نگهداری و update نگه داشتن آن مستلزم صرف زمان زیادی است

پیکربندی Static Route
از syntax زیر برای مسیریابی استفاده میکنیم

RA(config)#ip route (Destination n/w address) (subnet mask) (Default Gatway)

توجه داشته باشید static را برای روترهایی که مستقیم به روتر ما وصل نیستند  مسیریابی میکنیم
حال تنظیمات را برای سناریوی زیر انجام میدهیم 

RA>en
RA#config t
RA(config)#int e0
RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA#config t
RA(config)#int s0
RA(config-if)#ip address 120.120.120.1 255.0.0.0
RA(config-if)#clock rate 64000
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 120.120.120.2
RA(config)#ip route 150.150.0.0 255.255.0.0 120.120.120.2
RA(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 120.120.120.2
RA(config)wr


RB>en
RB#config t
RB(config)#int e0
RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr

RB#config t
RB(config)#int s1
RB(config-if)#ip address 120.120.120.2 255.0.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr

RB#config t
RB(config)#int s0
RB(config-if)#ip address 150.150.150.1 255.255.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr
RB(config)#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 120.120.120.1
RB(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 150.150.150.2
RB(config)#wr

RC>en
RC#config t
RC(config)#int e0
RC(config-if)#ip add 192.168.30.1 255.255.255.0
RC(config-if)#no shut
Rc(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC#config t
RC(config)#int s0
RC(config-if)#ip add 150.150.150.2 255.255.0.0
RC(config-if)#clock rate 64000
RC(config-if)#no shut
RC(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 150.150.150.1
RC(config)#ip route 120.0.0.0 255.0.0.0 150.150.150.1
RC(config)#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 150.150.150.1
RC(config)#wr

اگر فرمان sh ip route را اجرا کنید جلوی IP ها علامت S را مشاهده میکنید که معنی static route را میرساند
نکته دیگری که قابل توجه است استفاده از ip 192.168.10.0 است به این دلیل از 0 استفاده شده که ip های دیگر را که در آن range قرار دارد را ساپورت کند
نکته دیگر که قابل توجه است استفاده از دستور ping است اگر بخواهیم چک کنیم که تمام ارتباطات شبکه به درستی کار میکند میتوانم از دستور ping بعلاوه ip مقصد در interface مورد نظر استفاده کنیم
بطور مثال اگر در سیستم 192.168.10.2 باشیم و میخواهیم ببینیم ارتباط با سیستم 192.168.30.2 برقرار است به cmd میرویم و دستور ping 192.168.30.2 را تایپ میکنیم اگر(rate percent (5/5 بود متوجه میشویم ارتباط بطور صحیح و کامل برقرار است .از دستور ping برای تمام interface ها میتوانیم استفاده کنیم و این کار کاملا ضروری و مهم است تا بتوانیم از ارتباط صحیح اطمینان حاصل کنیم

Default Routing,Routing Table,Routed Protocols , مسیریابی , پروتكل

Router Interfaces (اینترفیس روتر)
پیکربندی interface یکی از مهمترین پیکربندیهای روتر است زیرا بدون interfaceها کاملا یک شی بدون استفاده میباشد.به علاوه پیکربندی interface ها باید کاملا دقیق باشد تا توانایی ارتباط با دیگر ابزارها را داشته باشد

ایجاد پیکربندی بر روی یک interface
برای پیکربندی آدرسهای IP روی یک interface از فرمان ip address در interface mode استفاده میکنیم
فراموش نکنید روشن کردن interface را با استفاده از فرمان no shutdown

Router>en
Router#config t
Router(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown or no shut
Router(config-if)#^Z
Router#wr

در اینجا یاد آور میشوم که به فرمان ( show interface e0 ( sh int e0  دقت کنید تا مشاهده کنید,interface shutdown است یا خیر همچنین فرمان show run همین اطلاعات را به ما میدهد

 پیکربندی Serial Interface
قبل از اینکه به سراغ پیکربندی serial interface برویم باید مقداری اطلاعات در این زمینه داشته باشید
اگر بخواهیم دو روتر را که مجاور هم هستند به هم متصل کنیم باید از cross over cable استفاده کنیم . این کابل از دو پورت serail( سریال ) تشکیل شده است که در ظاهر شبیه به هم هستند اما دو اسم مختلف دارند و باید تنظیمات خاص خود را در روتری که به آن متصل هستند انجام دهیم.اسم آنها به قرار زیر میباشد

DTE(Data Communication Equipment)
DCE(Data Terminal Equipment)

برای پیکربندی DCE interface از فرمان clock rate استفاده میکنیم
clock rate سرعت را بر حسب بیت بر ثانیه تعیین میکند
با توجه به سرعت اتصال میتوانیم سرعتهای زیر را قرار دهیم

56000
64000
72000
125000

Router>en
Router#config t
Router(config-if)#clock rate 64000

توجه داشته باشید بوسیله help میتوانید تمامی clock rate را ببنید

Router(config-if)#clock rate ?

برای مشاهده اینکه کدام DCE است و کدام DTE از فر مان زیر استفاده میکنیم البته توجه داشته باشید که بر روی کابل هم مشخص شده است

Router>en
Router#show controllers s0
or
Router#sh controllers s 0

DTE پهنای باند را مشخص میکند و بصورت پیشفرض تعیین شده است و نیازی به پیکربندی ندارد

Routing
فرآیند هدایت بسته ها در بین شبکه ها از مبدا به مقصد را routing ( مسیریابی ) میگویند
عملیات routing در لایه سوم (network layer) از مدل OSI صورت میگیرد

Routing Table (جدول مسیریابی)
به جدولی از اطلاعات که مسیرهای مورد نیاز برای هدایت بسته ها به نقاط مختلف شبکه های مختلف را در اختیار سخت افزار شبکه (مسیریابها)میگذارد گفته میشود
جدول مسیریابی به محض دریافت اطلاعات جدید به روز رسانده میشود

Routed Protocols
routed protocols پروتکل لایه شبکه است که  برای انتقال ترافیک بین شبکه ها استفاده میشود به عنوان مثال ip,ipx

Routing Protocols
 بوسیله روترها برای عوض کردن اطلاعات routing table استفاده میشوند بعنوان مثال RIP,IGRP

سه نوع مختلف routing

1.default routing
2.static routing
3.dynamic routing

• Default Route

default Route برای شیکه هایی که مقصدشان نامشخص است پیکربندی میشود
سیستم کار default به اینصورت است که اطلاعات به روتر فرستاده میشود اگر متعلق به آن نبود آن اطلاعات را به روتر بعدی تحویل میدهد

• Static Route

Static بوسیله administrator بصورت دستی برای مقصد مشخص در شبکه پیکربندی میشود

Static Routing برای شبکه های کوچک مناسب میباشد

• Dynamic Route

در Dynamic Routing از پروتوکلها به منظور یافتن مسیر  و update کردن routing table استفاده میشود و برای شبکه های بزرگ مناسب میباشد
پروتکلها عبارتند از

1.RIP(Routing Information Protocol)
2.IGRP(Interior Gatway Routing Protocol)
3.EIGRP(Enhanced Interior Gatway Routing Protocol)
4.OSPF(Open Shortest Path First)

پیکربندی Default Routing
در این دوره از سناریوی زیر برای تمرین و فهم مطالب استفاده میکنیم

قبل از شروع به configure کردن بهتر است مقداری توضیح درباره شکل بالا بدم
RA,RB,RC اسم روترها هستند تا این لحظه از اسم Router که بصورت پیشفرض بر روی روتر بود استفاده میکردیم.بوسیله فرمان hostname میتوانیم اسم روتر را تغییر دهیم و برای این استفاده میشود که روترها را راحتتر تشخیص دهیم

Router(config)#hostname RA
RA(config)#

s0,s1 همان Serial interface است .در این interface روترها را بوسیله Cross over cable بهم متصل میکنیم
e0 همان ethernet interface است.در این interface روتر و switch بهم متصل میشوند
شکل فوق در نگاه اول شاید یک مقدار گیچ کننده باشد به همین دلیل بصورت مجزا اطلاعات هر روتر را در زیر قرار میدهم

RA
s0-->120.120.120.1
e0-->192.168.10.1
pc1-->192.168.10.2
pc2-->192.168.10.3
pc3-->192.168.10.4

RB
s1-->120.120.120.2
s0-->150.150.150.1
e0-->192.168.20.1
pc1-->192.168.20.2
pc2-->192.168.20.3
pc3-->192.168.20.4

RC
s1-->150.150.150.2
e0-->192.168.30.1
pc1-->192.168.30.2
pc2-->192.168.30.3
pc3-->192.168.30.4

Default Route
از syntax زیر برای default routing استفاده میکنیم

RA(config)#ip route Destination network address subnet Default Gatway

دو نکته در اینجا لازم به تذکر است.اول اینکه همانطور که گفته شد default route برای آدرسهای نامشخص تعیین میشود به همین دلیل آدرس مقصد(Destination address)را 0.0.0.0 میدهیم.
نکته دوم اینکه برای هر روتر آدرسهایی را که مستقیم به روترما وصل شده اند مسیریابی میکنیم.توچه داشته باشید تمامی اعمال بوسیله console cable که در console port قرار میگیرد صورت میگیرد

حال موقع آن رسیده از تمامی مواردی که یاد گرفتیم استفاده کنیم
برای درک بهتر, تنظیمات هر روتر را بطور کامل و جدا از هم انجام میدهم.توجه داشته باشید که قبل از عملیات routing باید تمام interface ها را تعیین کنیم سپس مسیر دهی کنیم

RA>en
RA#config t
RA(config)#int e0
RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA#config t
RA(config)#int s0
RA(config-if)#ip address 120.120.120.1 255.0.0.0
RA(config-if)#clock rate 64000
RA(config-if)#no shut
RA(config-if)#^z
RA(config)#wr

RA(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 120.120.120.2
RA(config)wr


RB>en
RB#config t
RB(config)#int e0
RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr

RB#config t
RB(config)#int s1
RB(config-if)#ip address 120.120.120.2 255.0.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr

RB#config t
RB(config)#int s0
RB(config-if)#ip address 150.150.150.1 255.255.0.0
RB(config-if)#clock rate 64000
RB(config-if)#no shut
RB(config-if)#^z
RB(config)#wr
RB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 120.120.120.1
RB(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 150.150.150.2
RB(config)#wr

RC>en
RC#config t
RC(config)#int e0
RC(config-if)#ip add 192.168.30.1 255.255.255.0
RC(config-if)#no shut
Rc(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC#config t
RC(config)#int s0
RC(config-if)#ip add 150.150.150.2 255.255.0.0
RC(config-if)#clock rate 64000
RC(config-if)#no shut
RC(config-if)#^z
RC(config)#wr

RC(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 150.150.150.1
RC(config)#wr

برای دید routing table از فرمان زیر استفاده میکنیم
اگر به table توجه کنید جلوی بعضیip ها c گذاشته شده است و این به معنی directly connected است یعنی مستقیما نصب شده اند میباشد
همچنین جلوی بعضیها *S و به معنیDefault میباشد

RA#sh ip route

همچنین برای دیدن interfaceها

RA#sh ip int brief

Router مسیریاب شبکه -تنظیمات روتر ,IOS (InterNetwork Operating System),پیکربندی Password

اگر به روترسیسکو توجه کنید پنج پورت را مشاهده میکنید

1.Console Port
2.AUX Port ( Auxiliary Port)
3.serial Port
4.PRI/BRI(Primary Rate Inetface / Basic Rate Interface )
5.AUI ( Attachment User Interface )

CONSOLE PORT
برای اتصال کامپوتر به روتر جهت پیکربندی روتر استفاده میشود و برای اتصال از rollover cables استفاده میشود.برای پیکربندی از برنامه هایی مثل hyper terminal استفاده میکنیم

 AUX PORT
برای اتصال dial up استفاده میکنیم

SERIAL PORT
برای اتصال روتر به روتر و leased line استفاده میشود

PRI/BRI PORT
برای اتصال ISDN استفاده میشود

AUI PORT
برای اتصال روتر به سویچ استفاده میشود

چراغ های روتر سیسکو

IOS(InterNetwork Operating System)

روتر مانند هر سیستم دیگر یک نرم افزار برای ارتباط بین کاربر و سخت افزار احتیاج دارد به آن سیستم عامل IOS میگوییم که بوسیله این سیستم عامل میتوانیم روتر را پیکربندی کنیم
روتر از چهار حافظه اصلی تشکیل شده است

1.RAM(Random Access Memory)
2.ROM(Read Only Memory)
3.NVRAM(Non-Volatile RAM)
4.Flash

RAM
running configuration
حافظه غیر دائم است و زمانی که برق روتر قطع میشود حافظه نیز پاک میشود


ROM
زمانی که دستگاه میخواهد راه اندازی شود ازROM کمک میگیرد و عنصرهای زیر را در بر میگیرد
POST(Power On Self Test)
BootStrap program
rom monitor


NVRAM
start configuration
حافظه دائمی است
تنظیمات روتر را در بر میگیرد

FLASH
IOS در flash نصب میشود

• The Router Boot sequence

1.برنامه POST سخت افزار روتر را چک میکند.قطعاتی از قبیل memory,cup,interfaceها.POST ذخیره و اجرامیشود ازROM
bootstrap.2 برنامه اي است در ROM که براي اجراي برنامه ها استفاده ميشود,برنامه bootsrap مسئوليت پيدا کردن مکان هر برنامه IOS وload کردن آن ميباشد(بصورت پيشفرض نرم افزار IOS در flash memory همه روترهاي سيسکو موجود ميباشد)سيستم عامل موجود در flash memory به rom انتقال داده ميشود
3.برنامه IOS جستجو میکند یک وضعیت مشخصی در فایل ذخیره شده در NVRAM که این فایل startup-config نامگذاری میشود و این فقط اتفاق می افتد که administratorکپی کند running-config را در NVRAM
4.اگر فایل startup-config در NVRAM باشد روتر فایل را load و سپس اجرا خواهد کرد.اکنون روتر قابل بهره برداری است.اگر یک فایل startup-config در NVRAM نباشد روتر وضعیت setup-mode را شروع خواهد کرد به محض boot شدن

اتصال به روتر
ابتدا باید console cable)rollover cable) را متصل کنیم com port را به سیستم و RJ45 را به console port

1.برنامه Heyper Terminal را اجرا میکنیم و اسم مورد علاقه را وارد میکنیم

2.پورت اتصال را انتخاب میکنیم (com1 or com2) هر کدام که در سیستم باز است

  3.اکنون port setting را تنظیم میکنیم.جتما باید restore defaults را انتخاب کنیم سپس ok را میزنیم برای اتصال به روتر

زمانی که به (CLI(Command Line Interface وارد میشویم سه mode اصلی در پیش رو دارید که باید اسم و مشخصات آنها را بدانید

1.Router>-->user mode or enable mode
2.Router# -->privileged mode
3.Router(config)# -->global mode

در global mode دو mode دیگر موجود میاشد که هر کدام وظایف خاص خود را دارند

1.interface mode
2.line mode

Interface پورتی است که ip address را تعیین میکنیم
line پورتی است که password را تعیین میکنیم

ورودی داده به روتر

بعد از اینکه پیغامهای وضعیت interface ظاهر شد و شما enter را زدید پیغام زیر ظاهر میشود

Router>

همانطور که قبلا ذکر شد به خط بالا user mode گفته میشود و این اساسا برای مشاهده آمارو همچنین جاپایی است برای ورود به privileged mode
شما فقط میتوانید پیکربندی روتر را در privileged mode مشاهده و تغیر دهید
برای ورود از user mode به privileged mode باید از دستور enable و یا بصورت مخفف en استفاده کنید

Router>
Router>enable
Router#

اکنون شما در privileged mode هستید و میتوانید تغیرات دلخواه را به روتر بدهید.اگر بخواهید به mode قبل (user mode) برگردید میتوانید از فرمان disable استفاده کنید

Router#disable
Router>

شما میتوانید از فرمان logout برای خروج از console استفاده کنید

Router>logout

Router con0 is nowavailable
Pree RETURN to get started

و یا میتوانید از logout و یا exit در privileged mode برای خروج از console استفاده کنید

Router>en
Router#logout

Router con0 is nowavailable
Pree RETURN to get started

• Configuration Modes

روترهای سیسکو در modeهای مختلفی پیکربندی میشوند از قبیل

privileged mode
global configuration mode
interface configuration mode

ما باید بدانیم در هر mode چه تغیراتی را بدهیم
اکثریت پیکربندی در روترهای سیسکو در global configuration صورت میگیرد
برای استفاده از global mode باید از دستور configure terminal و یا بصورت خلاصه conf t در privileged mode استفاده کنیم

Router>en
Router#conf t
Router(config)#

حال global mode برای تغییرات مورد نظر در دسترس است
توجه داشته باشید تغییرات که در خط #(Router(config میدهید در ram ذخیره میشود وبا توجه به اینکه RAM حافظه غیر دائم است باید تغییرات را  به NVRAM که حافظه دائم است منتقل کنیم سپس ذخبره شود. برای انجام ذخیره باید به privileged mode برویم و آنجا (wr(write را اجرا کنیم.برای برگشتن از global mode به privileged mode متوانیم از ctrl+z استفاده کنیم سپس wr را برای ذخیره در NVRAM انجام میدهیم

• Interface Configuration

 interface mode برای پیکربندی تنظیمات ethernet استفاده میشود
برای دستیابی به interface mode از فرمان interface ethernet 0 و یا بصورت خلاصه int e0 استفاده میکنیم

Router>en
Router#config t
Router(config)#interface ethernet 0 or int e0
Router(config-if)#

• Line Configuration

line mode برای پیکربندی تنظیمات (console port,auxiliary port,telnet(virtual terminal portsاستفاده میشود
برای دستیابی به line mode باید از فرمان line console 0 استفاده کنیم

Router>en
Router#config t
Router(config)#line consol 0 or line con0
Router(config-line)#

•  Help

help همیشه در خط فرمان IOS موجود است زمانی که تایپ کنید ؟
میتوانیم مستقیما ؟ را بعد از یک کلمه و یا بیشتر استفاده کنیم سپس خط فرمان به ما command های کامل را که با آن حرف شروع میشود را نشان خواهد داد
بعنوان مثال

Router>en
Router#c?
cd clear clock configure connect copy

or

Router>en
Router#cl?
clear clock

اگر ؟ را با یک فاصله از command قرار دهیم به ما command ثانوی را  نشان خواهد داد

Router#clo ?
set set the time and date

پیکربندی Password
روتر سیسکو 5 نوع password را شامل میشود

1.Enable Password
2.Enable Secret Password(encrypted)
3.Console Password
4.Auxiliary Password
5.Telnet Password

Enable Password
enable password برای اجازه دادن به اشخاص برای دستیابی به privileged mode در روتر استفاده میشود

Router>en
Router#config t
Router(config)#enable password cisco

سپس ctlr+z را میزنیم و به privileged mode میرویم و Wr را انجام میدهیم تا تغییرات در NVRAM ذخیره شود

Enable Secret Password
همان کار enable password را انجام میدهد با این تفاوت که password را بصورت رمز درمی آورد

Router>en
Router#config t
Router(config)#enable secret ccna

سپس ctlr+z را میزنیم و به privileged mode میرویم و Wr را انجام میدهیم تا تغییرات در NVRAM ذخیره شود


Console password
console password برای محدود کردن دسترسی کابربه روتر بوسیله console port میباشد

Router>en
Router#config t
Router(config)#line console 0 or line con0
Router(config-line)#login
Router(config-line)#password cisco

سپس ctlr+z را میزنیم و به privileged mode میرویم و Wr را انجام میدهیم تا تغییرات در NVRAM ذخیره شود

Auxiliary password
شبیه console port است با این تفاوت که دستیابی کاربر را از طریق external modem محدود میکند

Router>en
Router#config t
Router(config)#line aux 0
Router(config-line)#login
Router(config-line)#password cisco

سپس ctlr+z را میزنیم و به privileged mode میرویم و Wr را انجام میدهیم تا تغییرات در NVRAM ذخیره شود


Telnet password
روترهااجازه دارند از طریق telnet sessions با یکدیگر ارتباط برقرار کنند

Router>en
Router#config t
Router(config)#line vty 0 4
Router(config-line)#login
Router(config-line)#password cisco

سپس ctlr+z را میزنیم و به privileged mode میرویم و Wr را انجام میدهیم تا تغییرات در NVRAM ذخیره شود

Encrypting Password
اگر بخواهیم تمامی پسوردها را بصورت رمز درآوریم از فرمان زیر استفاده میکنیم

Router>en
Router#config t
Router(config)#service password-encryption

نمایش پیکربندی
بوسیله فرمانهای زیر میتوانیم پیکربندی (configuration) را که در روتر انجام داده ایم مشاهده کنیم

RAM configuration
Router#show running-config
or
Router#sh run

NVRAM configuration
Router#sh start

FLASH configuration
Router#sh flash

All interface configuration
Router#sh int

e0 configuration
Router#sh int e0

all details configuration
Router#sh ip int brief

برای اجرای فرامین حتما باید در privileged mode باشیم

copy پیکربندی
بوسیله فرامین زیر میتوانیم پیکربندی را copy کنیم

RAM to NVRAM
Router#copy run start

NVRAM to RAM
Router#copy start run

PASSWORD RECOVERY

اگر password روتر را نمیدانیم و یا فراموش کرده ایم میتوانیم از روش زیر استفاده کنیم و password را استرداد کنیم
با توجه به اینکه پیکربندی روتر در (nvram (startup configuration میباشد هنگام روشن شدن روتر میبایستی از nvram جهش کنیم(Skipping)
بعد از روشن کردن روتر ctrl+break را میگیریم.سپس به خط زیر وارد میشویم

abroat at
>o/r 0x2142 or confreg 0x2142
>i
like to enter the inital configuration dialog?[yes/no]No
Router>
Router>en
Router#copy start run
Router#sh run
Router#conf t
Router(config)#enable secret cisco
Router(config)#config-register 0x2102
Router(config)#^z
Router#copy run start

توضیحات
 
o/r به معنی configure register میباشد
i به معنی initialize میباشد

اگر بخواهیم کپی از اطلاعات موجود در روتر را بر روی سیستم داشته باشیم باید نرم افزار TFTP(Trivial File Transfer Protocol را بر روی سیستم نصب کنیم.سپس میتوانیم از اطلاعات backup تهیه کنیم
بعد از نصب نرم افراز میتوانیم از فرمانهای زیر برای backup استفاده کنیم

RAM backup

Router#copy running-config tftp
or
Router#copy run tftp

NVRAM backup

Router#copy start tftp

Flash backup

Router#copy flash tftp

اگر بخواهیم backup را از سیستم به روتر منتقل کنیم از فرمانهای زیر استفاده میکنیم

کلاس های آدرس ای پی شبکه IP Addressing subnet mask

تعریف و مفهوم IP
انواع کلاس های ip address
کلاس A
کلاس B
کلاس C
کلاس D
کلاس E
مفهوم آدرس خصوصی و عمومی
ID های شبکه
مفهوم subnet mask
مفهوم اعداد باینری
مفهوم SUBNETTING
مفهوم CIDR

IP Address(Internet Protocol Address)

ای پی (IP) یک آدرس منطقی که برای مشخص کردن دستگاه در ارتباط بین شبکه ها تعیین میشود
از چهار رقم تشکیل شده است که با نقطه از هم جدا میشوند بطور مثال 192.168.10.20
هر عدد هشت بیت است که در مجموع میشود 32 بیت 32=8*4
اعداد  بکاربرده شده دسیمال هستند و بین 255-0 می باشند

همانطور که گفته شد هر ip address از 32 bit تشکیل شده است و هر ip از چهار بخش تشکیل شده است که به هر بخش octet نیز گفته میشود بطور مثال 192 یک octet میباشد

• IP Address Classes

متخصصان شبکه با توجه به نیاز شبکه تصمیم به استاندارد سازی و ایجاد کلاسهای مختلف شبکه نموده اند که با توجه به نیاز هر شبکه باید از آن استفاده نمود
ای پی آدرسها در 5 کلاس رده بندی میشوند و عدد اول هر آدرس نشان دهنده کلاس آن آدرس است

مثلا  ip 10.10.10.1 با توجه به اینکه رقم اول آن 10 است نشان دهنده این اسنت که در کلاس A می باشد

  ip 192.168.10.20 با توجه به اینکه رقم اول آن 192 است نشان دهنده این است که در کلاس C می باشد

• Loop Back

اگر دقت کرده باشین عدد 127 در کلاسهای فوق نبود به این دلیل است که این عدد برای چک کردن کارت شبکه مورد استفاده قرار میگیرد و اگر بخواهیم از صحت سالم بودن کارت شبکه اطمینان حاصل کنید میتوانید از این آدرس استفاده کنید
  ping 127.0.0.1

کلاس A
شبکه های کلاس A برای شبکه هایی که تعداد شبکه هایشان کم ,ولیکن تعداد میزبانهایشان زیاد است و معمولا برای استفاده توسط انستیتوهای دولتی و آموزشی انتخاب میشوند مناسب هستند
در یک آدرس شبکه کلاس A ,بخش نخست آن نشان دهنده آدرس شبکه (network address) و سه بخش دیگر نیز نشاندهنده آدرس میزبان (host address) در شبکه است.بطور مثال IP 10.20.20.20 عدد 10 به آدرس شبکه و عدد 20.20.20 به آدرس میزبان تعلق دارد
در آدرس دهی کلاس A اولین بیت صفر میباشد

01111111 = 0 + 64 + 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1 = 127

کلاس B
شبکه های کلاس B برای شبکه هایی که تعداد شبکه هایشان بین شبکه های بسیار بزرگ و بسیار کوچک است در نظر گرفته شده است
در یک آدرس شبکه کلاس B دو بخش نخست آن نشان دهنده آدرس شبکه و دو بخش دیگر نشاندهنده آدرس میزبان است
بطور مثال IP 172.16.10.10 عدد 172.16 به آدرس شبکه تعلق دارد و عدد 10.10 به آدرس میزبان تعلق دارد
ِدر آدرس دهی کلاس B دومین بیت صفر میباشد

10111111 = 128+ 0+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1 = 191

کلاس C
شبکه های کلاس C برای شبکه هایی که تعداد شبکه های زیادی دارند اما میزبان کمتری دارند تدارک داده شده است
در یک آدرس شبکه کلاس C , سه بخش نخست آن نشان دهنده آدرس شبکه و بخش آخر به آدرس میزبان تعلق دارد
بطور مثال IP 192.168.10.20 عدد 192.168.10 به آدرس شبکه و 20 به آدرس میزبان تعلق دارد
در ای پی آدرس دهی کلاس C , سومین بیت صفر میباشد

11011111 = 128 + 64+ 0+ 16+ 8+ 4 + 2+ 1 = 223

کلاس D
آدرس کلاس D برای Multicasting استفاده میشود
بدلیل اینکه این آدرس رزو شده است بهمین دلیل از بحث درباره آن خوداری میکنیم
در کلاس D چهارمین بیت صفر میباشد

11101111= 128+64+32+0+8+4+2+1=239

Multicasting
فرایند ارسال یک پیام,همزمان به بیش از یک مقصد در شبکه را گویند

کلاس E
آدرسهای کلاس E برای research and Development استفاده میشود

در هر کلاس دو نوع IP Address(آدرس ای پی ) موجود میباشد

آدرس ای پی خصوصی Private address
آدرس ای پی عمومی public address

Private address
برای تعیین شبکه های محلی استفاده میشود و برای استفاده از آنها احتیاج به هیچ مجوزی نیست
public address
برای تعیین شبکه های عمومی استفاده میشود و باید از سازمان IANA مجوز داشت

IANA(Internet Assigned Numbers Authority)

چگونه میتوان تشخیص داد ای پی عمومی است یا خصوصی ؟
برای IP های خصوصی یک رنج موجود میباشد اگر IP در آن رنج بود خصوصی است در غیر اینصورت IP عمومی است

IDهای شبکه
فرض کنید شما در این آدرس سکونت دارید:اهواز کیانپارس خیابان ده پلاک 60 .اگر بخواهم یک نامه را از هند یه شما بفرستم نمیتوانم فقط خیابان ده پلاک 60 را بنویسم حتی اگر آن قسمت نمایانگر منزل شما باشد واداره پست در ایران هم کمک نمیکند و برای اطمینان از صحت تحویل نامه آدرسهای پستی به ناحیه هایی تقسیم شده اند که کار را برای تحویل آن آسان میکند.آدرسهای IP نیز به این روش مشابه کار میکنند
هر IP از دو قسمت تشکیل شده است که قسمت اول متعلق به آدرس شبکه (network address)و قسمت دوم متعلق به آدرس میزبان (host) است
Network Address هر سیستم موجود بر روی شبکه مشابه , به عنوان بخشی از آدرس IP آن در نظر گرفته میشود.بطور مثال IP 10.20.20.20 با توجه به اینکه IP از کلاس A میباشد عدد 10 مشخص کننده آدرس شبکه در این IP است

Host Address هر سیستم موجود بر روی شبکه را مشخص میکند آدرس هاست بصورت منحصر بفرد میباشد زیرا این آدرس نشان دهنده یک سیستم خاص بر روی شبکه میباشد .بطور مثال IP 10.20.20.20 اعداد 20.20.20 آدرس هاست را نشان میدهد

SUBNET MASK
این آدرس نشان میدهد چه مقدار بیت متعلق به آدرس شبکه و چه مقداربیت  متعلق به آدرس میزبان(هاست) است
دو الگو برای subnet mask داریم الگوی استاندارد و الگوی غبر استاندارد
در الگوی استاندارد با توجه به کلاس هر  subnet mask ,IPاستانداردی برای آن ای پی داریم بطور مثال
ُ

قسمتی که 255 است متعلق به network  و قسمتی که 0 است متعلق به host می باشد

بوسیله این فرمول میتوانیم تشخیص دهیم چه مقدار host و network در یکIP address موجود میباشد

2^n - 2

الگوی غیراستاندارد
الگوهایی هستند که دقیقابامحدودیتهای هشتایی مطابقت نمیکنند و در عوض برای نیازهای خاص طراحی شده اند,به این عملیات subnetting میگویند
SUBNETTING
قرض دادن بیتهای هاست را به بیتهای شبکه subnetting میگویند

برای انجام دادن عملیات subnetting میبایست کار با عملیت باینری را بدانیم

اعداد باینری
اعدادباینری را برای نمایش آدرسها استفاده میکنند.اعداد باینری فرم اصلی نمایش اطلاعات روی یک ابزار کامپیوتر است.اعداد باینری فقط شامل صفر و یک هستند که یک حالت ON و صفر حالت OFF در نظر گرفته میشود
سیستم باینری فقط یک روش متفاوت نمایش اعداد است
برای بدست آوردن عدد در مبنای باینری میبایست عدد را در مینای دو تقسیم کرد و دوباره خارج قسمت را بر دو تقسیم کرد

عدد 4 را میخواهیم به عدد باینری تبدیل کنیم

4/2=2 --->باقیمانده=0

2/2=1 ---> باقیمانده=0

از بالا شروع میکنیم 100
برای محاسبه از اولین باقیمانده شروع میکنم تا به آخری برسیم البته آخرین خارج قسمت را هم حساب میکنیم

تقسیم کردن اعداد بزرگ میتواند خسته کننده باشد بهمین جهت یک راه حل خیلی آسان و سریع ارائه میدهم
این اعداد را مدنظر داشته باشید

128 64 32 16 8 4 2 1

شما بفرض میخواهید عدد 10 را به باینری تبدیل کنید.دقت کنید مجموع کدام از اعداد بالا ده میشود و جای آن اعداد یک و جای بقیه صفر قرار میدهیم

10=2+8                ------> 00001010
168=128+32+8     ---------> 10101000
192=128+64         ----------> 11000000
255=128+64+32+16+8+4+2+1  -----> 11111111

در هر range دو ip قابل قبول نیست و نمیتوانیم استفاده کنیم و این همان 2- در فرمول 2n-2 است
ip اول را (network address(subnet id و ip آخر را broad cast address میگویند و فاصله بین این دو ip ,ip های قابل قبول است

در مثال زیر network address و broad cast address را محاسبه میکنیم

192.168.10.10
255.255.255.0

ابتدا ip و subnet mask را به اعداد باینری تبدیل میکنیم سپس عملیات  AND(ضرب باینری ) را انجام میدهیم

ضرب باینری به قرار زیر میباشد

11000000.10101000.00001010.00001010
11111111.11111111.11111111.00000000
-----------------------------------------------------
1000000.10101000.00001010.00000000
Network part                          Host part

حال جواب را که اعداد باینری است به اعداد طبیعی تبدیل میکنیم

 
زمانی که میخواهیم عملیات subnetting را بر روی یک ای پی انجام دهیم باید پنج سوال زیر را مد نظر داشته باشیم

1.چه مقدار subnets میتوانیم داشته باشیم
2.چه مقدار هاست در هر subnet موجود می باشد
3.چه subnet هایی قابل قبول هستند
4.تعیین broad cast address
5.چه هاست هایی قابل قبول است

در IP 192.168.10.10 و subnet mask 255.255.255.0 میخواهیم 55 هاست (دستگاه) به هم شبکه کنیم ,عملیات subnetting به قرار زیر می باشد

به دلیل اینکه IP ما در کلاس C میاشد عملیات subnetting را در بیت آخر انجام میدهیم و آن را بسط میدهیم

192.168.10.2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0

با توجه به اینکه 55 هاست میخواهیم و 55 بین 64 و 32 است 6^2 را انتخاب میکنیم در نتیجه 6 بیت به host address تعلق میگیره و 2 بیت به network address

(2^0=1 , 2^1=2 , 2^2=4 , 2^3=8 , 2^4=16 , 2^5=32 , 2^6=64 , 2^7=128 , 2^8=256 )

1.چه مقدار subnet میتوانیم داشته باشیم
برای بدست آوردن تعداد subnet از فرمول زیر استفاده میکنیم,n تعداد بیتهای تعلق گرفته به قسمت network address است

2^n ---> 2^2=4

2.چه مقدار هاست در هر subnet موجود میباشد
برای بدست آوردن هاست از فرمول زیر استفاده میکنیم

2^n-2 ----> 2^6-2=62

در هر subnet شصت و دو هاست موجود میباشد و 2- همان network address و broad cast address میباشد که not valid هستند

3.چه subnet هایی قابل قبول هستند
برای بدست آوردن subnet های قابل قبول (block size)از فرمول زیر استفاده میکنیم

256 - subnet mask = block size

با توجه به اینکه الگوی استاندارد را به الگوی غیر استاندارد تبدیل کردیم subnet mask به غیر استاندارد تبدیل میشود و به آن ( CSN ( Customize Subnet Mask میگوییم
طریقه بدست آوردن آن به اینصورت است که بیتهایی را که به network address در بیت آخر تعلق دارد را جمع میکنیم

2^7 + 2^6 = 128+64 = 192 ---> CSN

256 - 192 = 64 --> Block size

4.تعیین broad cast address برای هر subnet

پیامی است که به تمامی ایستگاهها توزیع میشود

این آسانترین قسمت است , broad cast address در هر subnet میشود block size - 1 مثلا اگر block size ما 64 باشد broad cast ما میشود 63 و بطور کامل میشود 192.168.10.63

5.چه host هایی قابل قبول است
همیشه اعدادی که بین subnet address و broad cast address می باشند هاستهای قابل قبول هستند

با توجه به عملیات بالا subnetting به قرار زیر می باشد

CIDR(Classless Inter-Domain Routing  

اصطلاح دیگری که شما باید با آن آشنا بشوید CIDR است این بطور اساسی یک روش است که ISPها (Internet Service Providers) برای تخصیص دادن یک مقدار از آدرس به یک کمپانی و یا مشتری استفاده میکنند
زمانی که شما یک دسته آدرس را از یک ISP دریافت میکنید چیزی شبیه به این 192.168.10.32/28 است.این به شما subnet mask شما را میگوید .نشان slash به معنای این است که چه مقدار bits روشن است
بدیهی است که بیشترین32/ است زیرا یک byte است 8 bit پس 32=8*4
اما بخاطر داشته باشید که بیشترین subnet mask میتواند باشد 30/ زیرا شما باید حداقل دو bits برای host bits نگه دارید
بطور مثال در کلاس A ,defult subnet mask 255.0.0.0 است این بدین معنی است که اولین byte از subnet mask همگی یک است (11111111) وقتی استناد به علامت slash کنیم بطور مسلم 255.0.0.0 است 8/ زیرا این هشت bits دارد
همچنین در کلاس (B ,defulf subnet mask 255.255.0.0(1111111.1111111.0.0 است و همجنین میتوانیم تعریف کنیم 16/ زیرا 16 بیت یک است
توجه داشته باشید که در روترهای سیسکو از فرمت slash استفاده نمیتوانیم بکنیم

Subnet Mask     CIDR value
 
255.0.0.0                /8
255.128.0.0            /9
255.192.0.0           /10
255.224.0.0           /11
255.240.0.0           /12
255.248.0.0           /13
255.252.0.0           /14
255.254.0.0           /15
255.255.0.0           /16
255.255.128.0        /17
255.255.192.0        /18
255.255.224.0        /19
255.255.240.0        /20
255.255.248.0        /21
255.255.252.0        /22
255.255.254.0        /23
255.255.255.0        /24
255.255.255.128     /25
255.255.255.192     /26
255.255.255.224     /27
255.255.255.240     /28
255.255.255.248     /29
255.255.255.252     /30

tcp ip آموزش شبکه پروتکل

مجموعه پروتکلی که دپارتمان دفاع برای ارتباط از طریق شبکه های متصل به هم و گاهی اوقات غیر مشابه ابداع نموده است.این مجموعه در سیستم یونیکس گنجانده شده و به استاندارد غیر رسمی انتقال داده ها از طریق شبکه ها از جمله اینترنت مبدل شده است

• Application

در تصویر زیر تشابه لایه ها را در مدل مرجع OSI و TCP/IP مشاهده میکنید

Application پروتکلهای لایه
Protocol
مجموعه ای ازقوانین یا استانداردها که برای آن طراحی شده اند تا به کامپیوترهااین امکان داده شود که با حداقل خطای ممکن با یکدیگر ارتباط برقرار نموده به تبادل اطلاعات بپردازند

• Telnet

• FTP

• NFS

• SMTP

• SNMP

• DNS

• DHCP

• POP3

• HTTP

Telnet
پروتکلی که امکان برقراری ارتباط و وارد کردن فرامین در یک کامپیوتر متصل به اینترنت را به گونه ای فراهم میکند که گویی با پایانه متنی کار می کند که مستقیما به آن کامپیوتر متصل است

FTP- File Transfer Protocol
FTP یک پروتکل سریع در سطح برنامه کاربردی که بطور گسترده ای برای کپی کردن فایلها از کامپیوتر راه دور یک شبکه TCP/IPمورد استفاده قرار میگرد این پروتکل همچنین به کاربر امکان میدهد تا از فرامین FTPبرای کار با فایلها مثلا فهرست فایلها و داریکتوری ها در سیستم راه دور استفاده کنند

TFTP -Trivial File Transfer Protocol
FTPنگارش ساده شده ای از که امکان انتقال فایل را بدون اعتبار سنجی فراهم نموده است و اغلب برای کردن فایلهای مورد نیاز برای نصبDownload مورد استفاده قرار می گیرد

NFS- Network File System
NFS  یک فایل سیستم توزیع شده که به کاربران ایستگاه کاری ویندوز و یونیکس امکان می دهند تا به گونه ای به دایرکتوری ها و فایل های راه دور دستیابی داشته باشند که گویی محلی هستند

SMTP - Simple Mail Transfer Protocol
یک پروتکل برای ارسال پیامها از یک کامپیوتر به یک کامپیوتردیگر در یک شبکه می باشد.از این پروتکل در اینترنت برای هدایت پست الکترونیکی استفاده می شود

SNMP-Simple Network Management Protocol
در این پروتکل عامل های مختلفی که می توانند سخت افزاری و نرم افزاری باشند بر فعالیت وسایل گوناگون شبکه نظارت داشته و به کنسول شبکه گزارش می دهند. اطلاعات کنترلی هر وسیله در ساختاری به نام بلوک اطلاعات مدیریت نگهداری می شوند

SMTP-Simple Mail Transfer Protocol
می باشد.از این پروتکل در اینترنت برای هدایت پست الکترونیکی استفاده می شود

SNMP-Simple Network Management Protocol
در این پروتکل عامل های مختلفی که می توانند سخت افزاری و نرم افزاری باشند بر فعالیت وسایل گوناگون شبکه نظارت داشته و به کنسول شبکه گزارش می دهند. اطلاعات کنترلی هر وسیله در ساختاری به نام بلوک اطلاعات مدیریت نگهداری می شوند

DNS -Domain Name Service
DNS سرویس دهنده های که سرویس دهنده های نام نیز نامیده میشود دارای بانک اطلاعاتی هستند که نشانی های مورد نظر در آنها نگهداری شده و کاربران به آنها دستیابی دارند

DHCP-Dynamic Host Configuration Protocol
DHCP  پروتکلی که به شبکه متصل به اینترنت امکان می دهد که وقتی یک کامپیوتر میزبان IPبه شبکه متصل می شود یک نشانی موقت به طور خودکار به آن اختصاص یابد

POP3-Post Office Protocol
پروتکلی برای سرویس دهند هایی در اینترنت که پست الکترونیکی را دریافت و ذخیره نموده و به سرویس گیرنده های کامپیوترهایی که به سرویس دهنده ها متصل می شوند انتقال می دهند تا بتوانند آنها را Download ,Upload نمایند

HTTP-Hyper Text Transfer Protocol
پروتکل مورد استفاده برای حمل درخواست ها از یک مرورگر به یک سرویس دهنده وب و بازگرداندن صفحه ها از سرویس دهنده وب به مرورگر در خواست کننده.اگر چه در تقریبا سرتا سر جهان در وب مورد استفاده قرار می گیرد اما پروتکل چندانHTTP امنی نیست

HTTPS-Hyper Text Transfer Protocol Secure
HTTPشکل دیگری از که امکان رمزگذاری و انتقال از طریق پورت امن را فراهم می سازد توسط نت اسکیپ پیشنهاد شد و امکان اجرای HTTPS را از طریق یک مکانیزمHTTP امنیتی به نامSSL-Secure Socket Layer فراهم می کند

IMAP -Internet Message Access Protocol
روشی برای یک برنامه پست الکترونیکی جهت دستیابی به پیامهای پست الکترونیکی و تابلوی اعلانات ذخیره شده در یک سرویس دهنده پستی.

NNTP-Network News Transfer Protocol
یک پروتکل غیررسمی استاندارد در اینترنت که برای توزیع مقالات خبری و پرس و جو از سرویس دهنده های خبری مورد استفاده قرار می گیرد

LDAP-Lightweight Directory Access Protocol
پروتکلی که اطلاعات را از یک دایرکتوری سلسله مراتبی استخراج می کند.این امر ابزاری را در اختیار کاربران قرار می دهد تا داده ها را برای پیدا کردن اطلاعاتی چون نام کاربری نشانی پست الکترونیکی گواهینامه امنیتی یا دیگر اطلاعات اشخاص مورد نظر پیدا کند

NTP-Network Time Protocol
پروتکلی که برای هماهنگ کردن ساعت یک کامپیوتر با یک سرویس دهنده یا منابع مرجع دیگری چون رادیو گیرنده ماهواره ای یا مودم مورد استفاده قرار میگیرد دقت زمان به هنگام استفاده از این پروتکل در شبکه ها محلی یک میلی ثانیه و در شبکه های گسترده چند دهم میلی ثانیه است. NTPپیکربندی ممکن است برای نائل شدن به دقت و قابلیت اطمینان بالا از سرویس دهنده های اضافی استفاده کنند و مسیرهای شبکه را گسترش دهند.

Transport پروتکلهای لایه
پروتکلهای این لایه عبارتند از:
TCP -Transmission Control Protocol
UDP-User Datagram Protocol

TCP -Transmission Control Protocol
پروتکلی TCP/IPکه بر روند تجزیه پیامها به بسته های قابل ارسال با IPو بازگرداندن بسته های دریافتی به حالت اول و بررسی درستی آنها نظارت دارد.TCPکه یک پروتکل اتصال گرای قابل اطمینان است(قابل اطمینان از جهت تضمین تحویل بدون خطا) با لایه  Transport مدل مرجع  OSIمتناظر است

UDP-User Datagram Protocol
UDP پیامهای یک برنامه کاربردی را به بسته های قابل ارسال از طریق IPتبدیل می کند اما چندان قابل اطمینان نیست چرا که پیش ازانتقال مسیر بین فرستنده و گیرنده را تعیین نمی کند و درستی تحویل پیامها را نیز بررسی نمی کند ازUDP کارآمد تر است بنابراین برای مقاصد گوناگونی از جملهTCP مورد استفاده قرار می گیرد قابلیت اطمینان آن به برنامه کاربردی بستگیSNMP دارد که پیام را تولید می کند

Port Number
عددی که امکان ارسال بسته های ای پی به یک فرآیند خاص از یکی از کامپیوترهای متصل به اینترنت را فراهم می کند.برخی از این شماره ها که تحت عنوان شماره های شناخته شده مطرح هستند به طور دائمی اختصاص می یابند
مجموعا 65535 شماره پورت برای استفاده TCP/IPدر دسترس است همین تعداد نیز برای UDPموجود می باشد

Internetپروتکلهای لایه
پروتکلهای این لایه عبارتند از:
IP -Internet Protocol
ICMP-Internet Control Message Protocol
ARP-Address Resolution Protocol
RARP -Reverse Address Resolution Protocol

IP -Internet Protocol
TCP/IPپروتکلی درفرستنده به شبکه و ایستگاه کاری مقصد و تبدیل مجدد بسته ها به پیامهای اولیه درمقصد نظارت دارد.
در لایه IP InternetTCP/IPمدل اجرا می شود و معادل لایه شبکه در مدل مرجعOSI می باشد

ICMP-Internet Control Message Protocol
پروتکل اینترنت که امکان تصحیح خطاو دیگر اطلاعات مربوط به پردازش بسته هایIPرا فراهم می سازد. به عنوان مثال می تواند به نرم افزار یک ماشین امکانIPدهد که عدم قابلیت دسترسی به یک ماشین دیگر را به اطلاع یک ماشین دیگر برساند

ARP-Address Resolution Protocol
یک پروتکل برای تعیین نشانی سخت افزاری یک گره در یک شبکه محلی متصل به اینترنت که تنها زمانی از آن استفاده می شود که نشانی IPمشخص باشد یک در خواست ARPبه شبکه ارسال می شود و گره دارای نشانی IP با نشانی سخت افزاری خود پاسخ می گوید

RARP-Reverse Address Resolution Protocol
یک پروتکل برای تعیین نشانی IPیک گره در یک شبکه محلی که به اینترنت متصل است این کار زمانی که تنها نشانی سخت افزاری معلوم است انجام می شود

CSMA/CD -Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection
پروتکلی در شبکه ها که شرایطی را که دو یا چند گره اقدام به ارسال همزمان نموده و سبب به وجود آمدن تصادم می شوند مدیریت میکند.در این پروتکل گره های موجود در شبکه بر خط شبکه نظارت نموده و تنها زمانی اقدام به ارسال داده ها می کنند که خط مشغول نباشد.اگر گره دیگری از خط استفاده نماید و سبب به وجود آمدن تصادم شود هر دو گره ارسال داده ها را متوقف خواهند کرد.برای اجتناب از تصادم هر دو گره مدتی صبر نموده(مدت زمانی که گره هادر انتظار می مانند تصادفی است) و سپس اقدام به ارسال مجدد می کنند
Token Ring Network
یک شبکه محلی حلقوی با روش ارسال نشانه که توسط IBM تولید شده و با سرعت 4 مگا بیت در ثانیه کار میکند در صورت استفاده از سیمهای تلفن استاندارد حداکثر 72 وسیله را میتوان به شبکه متصل نمود در صورت استفاده از سیمهای زوج بهم تابیده محافظ دار شبکه قادر به پشتیبانی از 260 وسیله است.اگر چه این شبکه بر اساس همبندی حلقوی ساخته شده است اما از کلاسترهای ستاره ای شکلی استفاده می کند که حداکثر 8 ایستگاه کاری به MSAU Multi station Access Unit متصل شده و خود آن نیز به حلقه اصلی متصل می شود.این شبکه به گونه ای طراحی شده تا بتوان از ریز کامپیوترها مینی کامپیوترها و کامپیوترهای بزرگ استفاده نمود شبکه Token Ring از استانداردهای IEEE 802.5 پیروی میکند
Token Passing
ارسال نشانه روشی برای کنترل دستیابی به شبکه از طریق کاربرد سیگنال ویژه ای به نام نشانه (Token) که تعیین میکند کدام ایستگاه مجاز به انتقال اطلاعات است. نشانه که در واقع یک پیام کوتاه با یک بسته کوچک است از یک ایستگاه به ایستگاه دیگری از شبکه انتقال می یابد.تنها ایستگاه دارنده نشانه می تواند اطلاعات را انتقال دهد

FDDI -Fiber Distributed Data Interface
استانداردی که انستیتوی ملی استانداردهای آمریکا (ANSI) برای شبکه محلی سریع فیبر نوری طراحی نموده است مشخصات انتقالات 100 مگا بیت در ثانیه را برای شبکه های متنی بر استاندارد تعیین میکند
تجهیزات  FDDIعبارتند از:
Single-Attachment Station (SAS)
Dual-Attachment Station (DAS)
Single-Attachment Concentrator (SAC)
Dual-Attachment Concentrator (DAC)
Single-Attachment Station (SAS
یک گره FDDI که از طریق یک اتصال دهنده به حلقه اصلی متصل می شود
Dual-Attachment Station (DAS
ایستگاه اتصال دو گانه یک گره FDDI با دو اتصال به شبکه یا از طریق یک گره و یک متمرکز کننده و یا از طریق دو Concentrator

OSI (Open System Interconnection) انواع هفت لایه

یک معماری لایه ای که سطوح خدمات و انواع ارتباطات را برای کامپیوتر هایی که از طریق یک شبکه ارتباطی به تبادل اطلاعات می پردازند استاندارد میکند                                                                            
مدل مرجع ارتباطات بین کامپیوتری را به هفت لایه یا سطح تقسیم میکند و هر یک از آنها بر اساس استانداردهای موجود در سطوح زیرین بنا میشوند پایین ترین لایه تنها با ارتباطهای سخت افزاری سرو کار دارد,بالاترین سطح نیز در سطح برنامه کاربردی به ارتباطات نرم افزاری می پردازد.این مدل یک برنامه کاری اساسی است که برای آن طراحی شده تا به ایجاد نرم افزار و سخت افزارهای شبکه سازی یاری کند

هفت لایه مدل مرجعِ OSI به قرار زیر می باشد

• 1.Physical layer

  2.Data Link layer

  3.Network layer

  4.Transport layer

  5.Session layer

  6.Presentation layer

  7.Application layer

لایه کاربردی

این لایه در واقع بالاترین لایه در مدل مرجع است.این لایه دارای سیگنالهایی است که کارهای مفیدی برای کاربر انجام می دهنداز جمله انتقال فایل یا دستیابی به یک کامپیوتر راه دور.
دو عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
آغاز کردن یک رویداد
نمایش خروجی
فرض را بر این بگذارید پنجره یاهو مسنجر باز است و شما متن مورد نظررا نوشته اید زمانی که کلید ورود را میزنیدآن زمانی است که رویداد شروع به آغاز(راه اندازی)میکند زمانی است که طرف مقابل متن مورد نظر شما را مشاهده میکند نمایش خروجی مثالهایی که برای این لایه موجود می باشد عبارتند از:
HTTP,FTP,Telnet,Pop3,SMTP

لایه نمایش

دو عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
ارائه دادن اطلاعات در مبدا و مقصد با قالبی مشابه
رمز گذاری اطلاعات در مبدا و آشکار سازی اطلاعات در مقصد
فرمتی که در مبدا ارائه می دهیم همان فرمت را در مقصد دریافت میکنیم بفرض اگر در مبدا فایل عکس باشد در مقصد هم عکس دریافت میشود با توجه به گستردگی شبکه جهانی بوسیله رمز گذاری اطلاعات می توانیم مطمئن شویم که اطلاعات مورد نظر بصورت مطمئن به مقصد می رسد.
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
bmp, jpeg, text, asci

لایه جلسه

این لایه وظیفه مدیریت جزئیاتی را بر عهده دارد که دو وسیله ارتباطاتی می بایست درباره آن توافق نمایند
سه عملکرمهم در این لایه عبارتند از:
آغاز کردن جلسه
اداره وو نگهداری جلسه
متوقف کردن جلسه
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
ATM servers ,SQL servers ,oracle servers

لایه انتقال

این لایه مسئول کیفیت خدمات و مسئول تحویل درست اطلاعات است
سه عملکرد مهم در این لایه عبارتند از:
دایر کردن اتصال نقطه به نقطه
بازیابی خطا
انتقال دادن اطلاعات
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
online song ,TCP/UDP

لایه شبکه

این لایه تضمین میکند که اطلاعات به مقصد مورد نظر می رسند.
دوعملکرمهم در این لایه عبارتند از:
Routing
Route Convergence
Routing
فرآیند هدایت بسته ها در بین شبکه ها از مبدا به مقصد را گویند
Routing انواع مختلف عبارتند از:

1.RIP(Routing Information Protocol)
2.IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)
3.EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
4.OSPF(Open Shortest Path First)
Route Convergence زمانی است که توسط روتر برای به روز در آوردن تغییرات در تمامی روترها گرفته میشود
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
IP,IPX,APPLETALK

لایه پیوند داده

این لایه بسته بندی و نشانی دهی داده ها و مدیریت جریان انتقالات است
دوعملکرمهم در این لایه عبارتند از:
ایجاد توانایی انتقال داده در یک فرم منسجم و قابل رمز گشایی روی رسانه
کشف خطا
در این لایه دو زیر لایه وجود دارد

MAC (Media Access Controller)
LLC (Logical Link Control)

MAC
این لایه فرعی دستیابی به شبکه فیزیکی را مدیریت میکند قاب ها را از یکدیگر جدا میکند و خطاها را مدیریت میکند
LLC
مسئولیت مدیریت پیوندهای ارتباطاتی و ترافیک قاب ها را بر عهده دارد.
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
Switch ,Bridge

نخستین یا پایین ترین لایه از هفت لایه مدل مرجع است که برای استانداردسازی ارتباطات بین کامپیوترهااست . این لایه کاملا سخت افزارگرا است و با تمامی جنبه های مربوط به تثبیت و نگهداشت یک پیوند فیزیکی بین کامپیوترها سرو کار دارد. کابل بندی سیگنال های الکتریکی و اتصالات مکانیکی از جمله مواردی هستند که مطابق با مشخصات این لایه تعیین می شوند
مثالهایی که برای این لایه میتوان ذکر کرد عبارتند از:
port,cables,RJ45,hubs,repeaters

Cabling نحوه اتصال کابل شبکه , co-axial cable,TP,STP(Unshielded Twisted Pair),Fiber optical

انواع کابل های شبکه

1.co-axial cable
کابل کواکسل (کابل هم محور) انعطاف پذیر با دو هادی متشکل از یک سیم مسی,یک لایه عایق محافظ ,روکش تابیده شده فلزی ویک محافظ خارجی با مواد مقاوم در برابر آتش تشکیل شده است کابلهای هم محور به طور گسترده ای در شبکه قرار میگیرند این کابلها همچون سیمهای مورد استفاده در تلویزیون کابلی است

TP cable (Twisted Pair

کابل زوج به هم تابیده کابلی متشکل از دو رشته سیم عایق دار جداگانه که به هم تابیده شده اند این کابل برای کاهش تداخل سیگنالهای حاصل از منابع رادیویی است یکی از این دو سیم سیگنال حساس را حمل میکند و دیگری سیم زمین است کابل کواکسل (کابل هم محور) انعطاف پذیر با دو هادی متشکل از یک سیم مسی,یک کابل زوج به هم تابیده به دو نوع دسته بندی میشوند

STP (Shielded Twisted Pair)
UTP (Unshielded Twisted Pair)

STP (Shielded Twisted Pair)

کابلی متشکل از یک یا چند جفت سیم بهم تابیده و روکشی از فویل و رشته مسی تاباندن باعث میشود که جفت سیمها تداخلی برای یکدیگر بوجود نیاورند و روکش هم از که جفت سیمها تداخلی برای یکدیگر بوجود نیاورند و روکش هم از تداخل خارجی از تداخل خارجی جلوگیری میکند.بنابراین میتوان از آن برای انتقال سریع جهت فواصل طولانی بکار برد

UTP (Unshielded Twisted Pair)
کابلی متشکل از یک یا چند جفت سیم بهم تابیده که فاقد حفاظ است.این کابل ها انعطاف پذیرتر ازکابلهای زوج بهم تابیده حفاظ دار هستند همچنین ارزانتر هست و فضای کمتری را نیز اشغال میکنند اما پهنای باند آنها کمتر است

Fiber optical cable

کابل فیبر نوری نوعی کابل است که در شبکه ها مورد استفاده قرار میگبرد و سیگنالها را بصورت نوری منتقل میکند ,بر خلاف کابلهای هم محوروزوج بهم پیچیده که آنها رابه صورت الکتریکی انتقال می دهد.قلب هدایت کننده نوردر این کابلها شیشه یا فیبر پلاستیکی است که هسته نامیده می شود
ایت هسته توسط لایه منحرف کننده ای به نام Claddingپلاستیکی است که هسته نادیده میشود احاطه شده که نور را گیرانداخته و در امتداد فیبر مرکزی هدایت می کنند هسته و لایه پیرامون آن بالایه دیگری از جنس پلاستیک یا پلاستیک گونه به نام روکش احاطه شده است.این کابل ها می توانند سیگنال ها را با سرعت 2 گیگابیت در ثانیه انتقال دهندچون این کابل ها به جای الکتریسیته نور را انتقال می دهند در مقابل استراق سمع نیز مصون هستند

  انواع سیم کشی TP Cable

straight-through cable

برای اتصال دستگاههای غیرمشابه از این نوع کابل شبکه استفاده میشود. نظیر
switch-pc
hub-pc
router-switch
router-hub

رنگ بندی این نوع کابل

1.White.Orange 1.White.Orange
2.Orange 2.Orange
3.White.green 3.White.green
4.Blue 4.Blue
5.White.Blue 5.White.Blue
6.Green 6.Green
7.White.Brown 7.White.Brown
8.Brown 8.Brown

cross-over cable

برای اتصال دستگاههای مشابه نظیر
pc-pc
switch-switch
hub-hub
router-router


همچنین این دو استثنا
Router-pc
hub-Switch

1.White.Orange 1.white.Green
2.Orange 2.Green
3.White.green 3.White.Orange
4.Blue 4.Blue
5.White.Blue 5.White.Blue
6.Green 6.Orange
7.White.Brown 7.White.Brown
8.Brown 8.Brown

Roll-Over cable

برای اتصال بین کامپیوتر به روتر و یا سوئیچ از این نوع کابل شبکه استفاده میشود

Pc-router
pc-switch

رنگ بندی این نوع کابل

1.White.Orange 1.Brown
2.Orange 2.white.Brown
3.White.green 3.Green
4.Blue 4.White.Blue
5.White.Blue 5.Blue
6.Green 6.White.Green
7.White.Brown 7.Orange
8.Brown 8.White.Orange

LAN Technologies,Ethernet,CSMA/CD,Token Ring,Token Passing,FDDIاستاندارد

آموزش شبکه محلی LAN-
(Local Area Network گروهی از کامپیوترها و وسایل دیگر در منطقه نسبتا محدودی قرار گرفته و با وسیله ارتباطاتی به یکدیگر متصل می شوندتا هر وسیله بتواند با دیگر وسایل شبکه به تبادل اطلاعات بپردازد شبکه محلی عموما از کامپیوترهای شخصی و منابع مشترک دیگری چون چاپگرهای لیزری و دیسک های سخت بزرگ تشکیل می شوند به وسایل موجود در شبکه محلی گره گفته میشود گره ها با استفاده از کابل به یکدیگر متصل میشوند و پیامها از طریق این کابلها انتقال می یابند


شبکه های محلی به منظورهای زیر ساخته شده اند:
1.بکار انداختن در یک ناحیه جغرافیایی محدود
2.اجازه دسترسی چندگانه به رسانه پهنای باند بالا
3.کنترل اختصاصی شبکه تحت مدیریت محلی
4.فراهم ساختن اتصال تمام وقت به سرویسهای محلی
5.اتصال فیزیکی وسیله های مجاور

سه تکنولوژي LAN محبوب عبارتند از:

Ethernet (اترنت)
استاندارد IEEEشماره 80213 که برای شبکه های مجادله است اترنت از توپولوژی باس یا ستاره ای استفاده میکند و برای کنترل ترافیک خط ارتباطی بر شکلی از دستیابی متکی است که CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection نام دارد. گره های شبکه به وسیله کابل هم محور فیبر نوری یا سیم زوج به هم تابیده به یکدیگرمتصل میشوند.داده ها در قاب هایی با طول متغییر انتقال می یابد که علاوه بر حداکثر 1500 بایت از داده ها اطلاعات تحویل و کنترل نیز در آنها قرار میگیرد. استاندارد اترنت انتقال 10 مگابیت در ثانیه برای باند پایه فراهم میکند

اشکال مختلف اترنت :
Thin Ethernet
Thick Ethernet
10 Base2
10 Base5
10 Base-F
10 Base-T


CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection

پروتکلی در شبکه ها که شرایطی را که دو یا چند گره اقدام به ارسال همزمان نموده و سبب به وجود آمدن تصادم می شوند مدیریت میکند.در این پروتکل گره های موجود در شبکه بر خط شبکه نظارت نموده و تنها زمانی اقدام به ارسال داده ها می کنند که خط مشغول نباشد.اگر گره دیگری از خط استفاده نماید و سبب به وجود آمدن تصادم شود هر دو گره ارسال داده ها را متوقف خواهند کرد.برای اجتناب از تصادم هر دو گره مدتی صبر نموده(مدت زمانی که گره هادر انتظار می مانند تصادفی است) و سپس اقدام به ارسال مجدد می کنند


Token Ring Network
یک شبکه محلی حلقوی با روش ارسال نشانه که توسط IBMتولید شده و با سرعت 4 مگا بیت در ثانیه کار میکند در صورت استفاده از سیمهای تلفن استاندارد حداکثر 72 وسیله را میتوان به شبکه متصل نمود در صورت استفاده از سیمهای زوج بهم تابیده محافظ دار شبکه قادر به پشتیبانی از 260 وسیله است.اگر چه این شبکه بر اساس همبندی حلقوی ساخته شده است اما از کلاسترهای ستاره ای شکلی استفاده می کند که حداکثر 8 ایستگاه کاری به MSAU (Multi station Access Unit) متصل شده و خود آن نیز به حلقه اصلی متصل می شود.این شبکه به گونه ای طراحی شده تا بتوان از ریز کامپیوترها مینی کامپیوترها و کامپیوترهای بزرگ استفاده نمود شبکه Token Ring از استانداردهای IEEE 802.5 پیروی میکند

Token Passing
ارسال نشانه روشی برای کنترل دستیابی به شبکه از طریق کاربرد سیگنال ویژه ای به نام نشانه (Token) که تعیین میکند کدام ایستگاه مجاز به انتقال اطلاعات است. نشانه که در واقع یک پیام کوتاه با یک بسته کوچک است از یک ایستگاه به ایستگاه دیگری از شبکه انتقال می یابد.تنها ایستگاه دارنده نشانه می تواند اطلاعات را انتقال دهد


FDDI (Fiber Distributed Data Interface
استانداردی که انستیتوی ملی استانداردهای آمریکا (ANSI) برای شبکه محلی سریع فیبر نوری طراحی نموده است مشخصات انتقالات 100 مگا بیت در ثانیه را برای شبکه های متنی بر استاندارد تعیین میکند

FDDIتجهیزات عبارتند از:

Single-Attachment Station (SAS
یک گره FDDI که از طریق یک اتصال دهنده به حلقه اصلی متصل می شود
Dual-Attachment Station (DAS)
ایستگاه اتصال دو گانه یک گره FDDIبا دو اتصال به شبکه یا از طریق یک گره و یک متمرکز کننده و یا از طریق دو Concentrator