a href="http://www.iaus.ac.ir">

حتما همه شما تا به حال تجربه 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 مورذ شبکه و قطعات مورد نیاز در آن خواهیم گفت.

همان طور که میدانید اینترنت ، متشکل از شبکه هایی است که هر یک از طریق 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 اینکه 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 ی هر یک از این وسیله ها چیست ادامهی مطلب را بخوانید.

کابل BUS :

در شبکه های محلی اترنت اولیه برای ارتباطاز کابل کواکسیال استفاده میشود. (این کابل ها همان کابل هایی هستند که برای اتصال آنتن به تلویزیون استفاده می شوندو شما حتما دیده اید.) اینکابل از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر رفته و تمام دستگاه ها رابه هم متصل میکند. 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 میرسد 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 اضافه کنید مشکلات ظهور میکنند. البته امروزه به ندرت می توانید یک شبکه محلی LAN پیدا کنند 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، در هر طبقه یک هاب قرار می دهند و تمام دستگاههای 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 کامپیوترجدید 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 قرار بگیرد. 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 دو 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:
1-ACTIVE: این نوع هاب ، سیگنال هایی را که از درون آن می گذرند تقویت می کند.
2-PASSIVE: این هاب هیچ عمل تقویتی روی سیگنال انجام نمی دهد و صرفا آن را از خود عبور می دهد. در مسافت های طولانی زیاد بودن طول کابل باعث ضعیف شدن سیگنال می شود و با تقویت آن ، قدرت اولیه را به آن بر می گرداند.
نوع دیگری هم از هاب وجود دارد که هوشمند نامیده می شود که به مسوول شبکه اجازه کنترل از راه دور اتصالات را می دهد.

تکرار کننده(REPEATER):

این وسیله در واقع نوع خاصی HUB است که فقط دارای 2 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 دارای 2 نوع PASSIVE و ACTIVE می باشد. نوع اول علاوه بر سیگنال هر چیز دیگری حتی نویز (NOISE: امواج نا خواسته 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 چیز های اضافه را خارج می کند و مثلا دیگر نویز را تقویت نمی کند.


پل (BRIDGE):

مثل تکرار کننده دارای دو 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 دو پورت دارای چندین پورت است. درون خود یک جدولی دارد و نشان می دهد که چه سیستم هایی به هر پورت متصلند و بسته ها را به جایی که باید بروند می فرستد. بر خلاف 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 درضمن گران تر از هر دوی آنها. بعضی سوئیچ ها و پل ها می توانند برای اتصال شبکه هایی که پروتکل های فیزیکی مختلفی دارند استفاده شوند. مثلا برای اتصال شبکه اترنت یا شبکه TOKENRING.
هر دوی این شبکه ها می توانند به اینترنت متصل شوند. در شبکه TOKENRING اطلاعات به صورت نشانه (TOKEN) هایی از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر به صورت ستاره یا حلقه منتقل می شوند. شبکه اترنت را هم قبلا توضیح دادیم. این قطعات به صورت ویژه هستند و در همه ی شبکه ها استفاده نمی شوند.

مسیر یاب (ROUTER):

مسیر یاب از دو یا چند پورت برای ورود و خروج اطلاعات تشکیل شده است در واقع کنترل ترافیک در اینترنت 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. بر اساس مقصد داده ها ، بسته ها از یک مسیر یاب دیگر از طریق بهترین راه فرستاده می شوند . این موضوع باعث می شود تا به عنوان یک وسیله ی قدرت مند در شبکه های پیچیده مثل اینترنت استفاده شود در واقع می توان اینترنت را به عنوان شبکه ای از مسیر یاب ها توصیف کرد. انواع مسیر یاب ها با جداول و پروتکل های مختلفی کار می کنند اما حداقل این که هر مسیر یاب در اینترنت باید با پروتکل TCP/IP کار کند.

BROUTER:

این وسیله ترکیبی از پل و مسیر یاب 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 ازهیچ 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 دروازه ها از این حقیقت ناشی می شود که این کلمه دو عملکرد مختلف را توصیه 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 ابر کامپیوتر IBM متصل هستند.
کاربرد معمولی آن در گره (NODE) یک شبکه می باشد که امکان دستیابی به اینترنت و یا کامپیوترهای دیگر در یک شبکه پیچیده LAN را می دهد. در شبکه هایی که بیش از یک دروازه وجود دارد معمولا یکی از آنها به عنوان دروازهی پیش فرض انتخاب می شود.
قبلا یک دروازه تقریبا شبیه به چیزی بود که ما امروزه مسیر یاب 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 مورد اینترنت ، مرورگری که شما با آن کار می کنید است. این مرورگر ظاهرا در حال برقراری ارتباط با یک سرور خارج از وب است اما در واقع به یک سرورپراکسی محلی متصل است.
شاید بگویید این کار چه مزیتی 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 میکند ، هنگامی که شما به این صفحات اختیاج دارید به جای اینکه آن را از سایت اصلی و از محلی دور پیدا کنید به راحتی و به سرعت آنها را از این دستگاه برمیذارید. حال ببینیم نحوه ی کار به چه صورت است.
وقتی شما در یک شبکه ی مخلی مثلا شبکه ی شرکت می خواهید به یک سرویس دهنده در شبکه دسترسی داشته باشید ، یک در خواست از کامپیوتر شما به سرور پراکسی (سرویس دهنده 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 شرکت شما عمل می کند. به عبارتی باعث امنیت در شبکه ی ذاخلی شرکت می شود. چون به جای اینکه چندین کامپیوتر در شبکه ی داخلی به اینترنت متصل باشند فقط یک سرور پراکسی با اینترنت در ارتباط است. امنیت شبکه از لحاظ ویروس و هک شدن و... تا حدود زیادی تامین می شود.


اما این کار 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 مسیر یاب ها ، سرویس دهنده ها و نرم افزارهای مختلف هستند. انواع مختلفی دارند و بسته به کاربردشان می توانند ساده و یا پیچیده باشند.

 

هاب از جمله تجهيزات سخت افزاری است که از آن به منظور برپاسازی شبکه های کامپيوتری استفاده می شود . گرچه در اکثر شبکه هائی که امروزه ايجاد می گردد از سوئيچ در مقابل هاب استفاده می گردد، ولی ما همچنان شاهد استفاده از اين نوع تجهيزات سخت افزاری در شبکه های متعددی می باشيم . در اين مطلب قصد داريم به بررسی هاب و نحوه عملکرد آن اشاره نمائيم . قبل از پرداختن به اصل موضوع لازم است در ابتدا با برخی تعاريف مهم که در ادامه بدفعات به آنان مراجعه خواهيم کرد ، بيشتر آشنا شويم .

Domain : تمامی کامپيوترهای عضوء يک domain هر اتفاق و يا رويدادی را که در domain اتفاق می افتد ، مشاهده و يا خواهند شنيد .

Collision Domain : در صورت بروز يک تصادم ( Collision ) بين دو کامپيوتر، ساير کامپيوترهای موجود در domain آن را شنيده و آگاهی لازم در خصوص آن چيزی که اتفاق افتاده است را پيدا خواهند کرد . کامپيوترهای فوق عضوء يک Collision Domain يکسان می باشند. تمامی کامپيوترهائی که با استفاده از هاب به يکديگر متصل می شوند ، عضوء يک Collision Domain يکسان خواهند بود ( بر خلاف سوئيچ ) .

Broadcast Domain : در اين نوع domain ، يک پيام broadcast ( يک فريم و يا داده که برای تمامی کامپيوترها ارسال می گردد) برای هر يک از کامپيوترهای موجود در doamin ارسال می گردد . هاب و سوئيچ با موضوع broadcast domain برخورد مناسبی نداشته ( ايجاد حوزه های مجزاء ) و در اين رابطه به يک روتر نياز خواهد بود .

به منظور برخورد مناسب ( ايجاد حوزه های مجزاء ) با collision domain ، broadcast domain و افزايش سرعت و کارائی يک شبکه از تجهيزات سخت افزاری متعددی استفاده می شود . سوئيچ ها collision domain مجزائی را ايجاد می نمايند ولی در خصوص broadcast doamin بدين شکل رفتار نمی نمايند . روترها ، broadcast domain و collision domain مجزائی را ايجاد نموده و در مقابل هاب ، قادر به ايجاد broadcast doamin و Collision domain جداگانه نمی باشد . شکل زير يک نمونه هاب هشت پورت را نشان می دهد ( D-Link DE-808TP 10Mbps Ethernet 8-Port Mini-Hub ) .

منبع : سايت D-Link

آشنائی با نحوه عملکرد هاب هاب ، يکی از تجهيزات متداول در شبکه های کامپيوتری و ارزانترين روش اتصال دو و يا چندين کامپيوتر به يکديگر است . هاب در اولين لايه مدل مرجع OSI فعاليت می نمايد . آنان فريم های داده را نمی خوانند ( کاری که سوئيچ و يا روتر انجام می دهند ) و صرفا" اين اطمينان را ايجاد می نمايند که فريم های داده بر روی هر يک از پورت ها ، تکرار خواهد شد. گره هائی که يک اترنت و يا Fast Ethernet را با استفاده از قوانين CSMA/CD به اشتراک می گذارند ، عضوء يک Collision Domain مشابه می باشند . اين بدان معنی است که تمامی گره های متصل شده به هاب بخشی از Collision domain مشابه بوده و زمانی که يک collision اتفاق می افتد ، ساير گره های موجود در domain نيز آن را شنيده و از آن متاثر خواهند شد . کامپيوترها و يا گره های متصل شده به هاب از کابل های ( UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده می نمايند. صرفا" يک گره می تواند به هر پورت هاب متصل گردد. مثلا" با استفاده از يک هاب هشت پورت ، امکان اتصال هشت کامپيوتر وجود خواهد داشت .زمانی که هاب ها به متداولی امروز نبودند و قيمت آنان نيز گران بود ، در اکثر شبکه های نصب شده در ادارات و يا منازل از کابل های کواکسيال، استفاده می گرديد. نحوه کار هاب بسيار ساده است . زمانی که يکی از کامپيوترهای متصل شده به هاب اقدام به ارسال داده ئی می نمايد ، ساير پورت های هاب نيز آن را دريافت خواهند کرد ( داده ارسالی تکرار و برای ساير پورت های هاب نيز فرستاده می شود ) . شکل زير نحوه عملکرد هاب را نشان می دهد .

همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد ، گره يک داده ئی را برای گره شش ارسال می نمايد ولی تمامی گره های ديگر نيز داده را دريافت خواهند کرد . در ادامه ، بررسی لازم در خصوص داده ارسالی توسط هر يک از گره ها انجام و در صورتی که تشخيص داده شود که داده ارسالی متعلق به آنان نيست ، آن را ناديده خواهند گرفت . عمليات فوق از طريق کارت شبکه موجود بر روی کامپيوتر که آدرس MAC مقصد فريم ارسالی را بررسی می نمايد ، انجام می شود .کارت شبکه بررسی لازم را انجام و در صورت عدم مطابقت آدرس MAC موجود در فريم ، با آدرس MAC کارت شبکه ، فريم ارسالی دور انداخته می گردد . اکثر هاب ها دارای يک پورت خاص می باشند که می تواند به صورت يک پورت معمولی و يا يک پورت uplink رفتار نمايد . با استفاده از يک پورت uplink می توان يک هاب ديگر را به هاب موجود، متصل نمود. بدين ترتيب تعداد پورت ها افزايش يافته و امکان اتصال تعداد بيشتری کامپيوتر به شبکه فراهم می گردد .روش فوق گزينه ای ارزان قيمت به منظور افزايش تعداد گره ها در يک شبکه است ولی با انجام اين کار شبکه شلوغ تر شده و همواره بر روی آن حجم بالائی داده غير ضروری در حال جابجائی است. تمامی گره ها ، عضوء يک Broadcast domain و collision domain يکسانی می باشند ، بنابراين تمامی آنان هر نوع collision و يا Broadcast را که اتفاق خواهد افتاد ، می شنوند . در اکثر هاب ها از يک LED به منظور نشان دادن فعال بودن ارتباط برقرار شده بين هاب و گره و از LED ديگر به منظور نشان دادن بروز يک collision ، استفاده می گردد . ( دو LED مجزاء ) . در برخی از هاب ها دو LED مربوط به فعال بودن لينک ارتباطی بين هاب و گره و فعاليت پورت با يکديگر ترکيب و زمانی که پورت در حال فعاليت است ، LED مربوطه چشمک زن شده و زمانی که فعاليتی انجام نمی شود، LED فوق به صورت پيوسته روشن خواهد بود .

LED مربوط به Collision موجود بر روی هاب ها زمانی روشن می گردد که يک collision بوجود آيد . Collision زمانی بوجود می آيد که دو کامپيوتر و يا گره سعی نمايند در يک لحظه بر روی شبکه صحبت نمايند . پس از بروز يک Collision ، فريم های مربوط به هر يک از گره ها با يکديگر برخورد نموده و خراب می گردند . هاب به منظور تشخيص اين نوع تصادم ها به اندازه کافی هوشمند بوده و برای مدت زمان کوتاهی چراغ مربوط به collision روشن می گردد . ( يک دهم ثانيه به ازای هر تصادم ) . تعداد اندکی از هاب ها دارای يک اتصال خاص از نوع BNC بوده که می توان از آن به منظور اتصال يک کابل کواکسيال ، استفاده نمود . پس از اتصال فوق ، LED مربوط به اتصال BNC روی هاب روشن می گردد.