مبانی شبکه‌های کامپیوتری -آموزش شبکه کامپیوتر – بخش اول

یک شبکه کامپیوتری مجموعه از دیوایس‌های هستند که به همدیگر متصل شده‌اند و اطلاعات و منابع خودشان را با هم به اشتراک می‌گذارند. این دیوایس‌ها می‌توانند شامل کامپیوترها، سرورها، چاپگرها و سخت‌افزارهای دیگر باشند. شبکه‌ها به شما این امکان را می‌دهند که بتوانید به شکل کارآمدی با استفاده از اپلیکیشن‌های گوناگون مانند ایمیل‌ها، اشتراک گذارهای فایل‌ها و مرورگرهای اینترنت اطلاعات را با دیگران تبادل کنید.

اصطلاحات اساسی در زمینه شبکه‌های کامپیوتری

شبکه (Network): یک شبکه مجموعه از پردازشگرها و دیوایس‌هایی است که به همدیگر متصل شده‌اند و به شما امکان تبادل اطلاعات را می‌دهند.

گره‌ها (Nodes): گره‌ها دیوایس‌هایی هستند که در یک شبکه به همدیگر متصل می‌شوند. این موارد می‌توانند شامل پردازش گره‌ها، سرورها (Servers)، چاپگرها (Printers)، روترها (Routers)، سوئیچ‌ها (Switches) و دیگر موارد باشند.

پروتکل (Protocol): یک پروتکل مجموعه‌ای از قوانین و استانداردهایی است که به شما کمک می‌کند که بتوانید ترافیک و عملکرد شبکه و نیز نقل و انتقال اطلاعات بر روی شبکه را مدیریت کنید. برای مثال برخی از پروتکل‌های مشهور در این زمینه شامل TCP/IP، HTTP و FTP هستند.

توپولوژی (Topology): توپولوژی شبکه به ساختارها و آرایش‌های منطقی و فیزیکی کره‌های در یک شبکه اشاره دارد. برخی از مشهورترین توپولوژی‌های شبکه شامل اتوبوسی (Bus)، ستاره‌ای (Star)، حلقه‌ای (Ring)، توری(mesh) و درختی (Tree) می‌شوند.

ارائه کننده سرویس شبکه (Service Providers): این دسته از شبکه‌ها با دریافت مبالغی به صورت‌های گوناگون امکان ارتقاء ظرفیت و عملکرد را در اختیار کسب و کارها می‌گذارند تامین کننده سرویس می‌تواند خدماتی نظیر خطوط ارتباط بیسیم، انتقال دهنده‌های داده و خدمات دیگر را در اختیار شما قرار دهد.

IP آدرس (IP Address): یک IP آدرس یک شناسه عددی منحصر به فرد است که به هر دیوایس موجود در شبکه انتصاب داده می‌شود. هر IP آدرس برای معرفی یک دیوایس به کار می‌رود و امکان برقرار ارتباط آن دیوایس با سایر بخش‌های شبکه را فراهم می‌آورد.

DNS: سیستم نام دامنه (Domain Name System که به اختصار DNS خوانده می‌شود)، یک پروتکل ویژه است که برای ترجمه نام‌های قابل فهم برای انسان به ماشین استفاده می‌شود (برای مثال در زمانی که شما نام وب سایتی مانند itbaz.net را وارد می‌کنید، این آدرس تبدیل به یک رشته عددی چهار بخشی می‌شود که دستگاه‌های شبکه آن را درک می‌کنند).

فایروال (Firewall): یک فایروال یک دیواره امنیتی است که برای کنترل ترافیک‌های ورودی، خروجی و جاری در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. فایروال‌ها از شبکه در برابر دسترسی‌های غیرمجاز و تهدیدات امنیتی حفاظت می‌کنند.

یک شبکه کامپیوتری چطور کار می‌کند؟

اصلی ترین بخش‌های تشکیل دهنده یک شبکه کامپیوتری گره‌ها (Nodes) و لینک‌ها (Links) هستند. یک گره شبکه را می‌تواند یک ابزار ارتباطی مانند مودم، روتر و یا سایر تجهیزاتی در نظر گرفت که با کمک آن می‌توان داده‌ها را در شبکه توزیع و تبادل کرد. لینک‌ها را می‌تواند به صورت کابل‌ها یا حتی امواج بیسیم در نظر گرفت که از طریق آن داده‌ها در میان گره‌ها منتقل می‌شوند.

برای تسهیل کار شبکه می‌تواند از پروتکل‌ها و قوانین استفاده کرد، این قوانین و پروتکل‌ها به شما اجازه می‌دهند که بتوانید بر اساس آن داده‌های خودتان را در شبکه‌های کامپیوتری به اشتراک بگذارید و انتقال دهید. هر دیوایسی می‌تواند یک IP آدرس مختص به خود داشته باشد که به کمک آن خودش را به دیگر ابزار موجود بر روی شبکه معرفی می‌کند.

یک شبکه کامپیوتری چه کار می‌کند؟

اولین شکل از شبکه‌های کامپیوتری در سال ۱۹۵۰ برای اهداف نظامی و دفاعی توسعه پیدا کردند. در آن‌ها زمان این شبکه‌های کامپیوتری از خطوط تلفن برای ارسال و دریافت حجم محدودی از داده‌های کسب و کار یا علمی بهره می‌بردند.

امروزه شبکه‌های کامپیوتری تبدیل به بخش جدایی ناپذیر از کسب و کار و زندگی روزمره شده‌اند. شبکه‌های مدرن می‌توانند ارتباط بیشتر از دو دیوایس با هم را برقرار کنند. آن‌ها نقش مهم و کلیدی را در تطابق کسب و کار با تحولات دیجیتالی و حتی موفقیت آن‌ها دارند. شبکه‌های کامپیوتری امرزی بسیار منعطف، خودکار و امن شده‌اند و همانطور که گفته شد بخش جدایی ناپذیر از دنیای کسب و کار امروز به شمار می‌روند.

شبکه‌های کامپوتری مدرن می‌توانند به صورت‌های زیر باشند:

کار مجازی (Work Virtually): شبکه فیزیکی می‌تواند در شبکه‌های مجازی کوچکتری تقسیم شود. در این شبکه‌های مجازی، ابزارها و دیوایس‌ها به همدیگر متصل می‌شوند و می‌توانند داده‌ها را از طریق چند روتر فیزیکی با همدیگر تبادل کنند. برای مثال، بسیاری از شبکه‌های تجاری از اینترنت برای انجام این کار استفاده می‌کنند.

ارتباط در مقیاس بزرگ (Large Scale): شبکه‌های مدرن می‌توانند شبکه‌های کوچکتر و پراکنده را به همدیگر متصل کنند و در نتیجه شبکه بزرگتری و سیستم قدرتمندتری را ایجاد کنند. ابزارهای خودکارسازی و مانیتور به مدیران کمک می‌کنند که بتوانند به خوبی نیازهای خودشان از شبکه را رفع کنند و در نتیجه شبکه‌ها را بزرگتر یا کوچکتر کنند.

تطابق سریع: امروزه بسیاری از شبکه با استفاده از نرم‌افزارهای گوناگون مدیریت می‌شوند، این قابلیت به آن‌ها این اجازه را می‌دهند که بتوانند به سرعت با نیازهای کسب و کار مطابقت پیدا کنند. این کار امکان مدیریت کارآمد و سریع تر ترافیک موجود در شبکه را نیز تسریع می‌کند.

حفظ امن اطلاعات: ساختارهای امنیتی داخلی شبکه مانند رمزنگاری (Encryption) کنترل داختلی اطلاعات می‌تواند در این زمینه به شما کمک کند. حفاظت اضافه تر مانند نرم‌افزارهای آنتی ویروس، فایروال‌ها و نرم‌افزارهای حفاظت در برابر بدافزارها نیز می‌توانند به تقویت بیشتر شبکه شما کمک کنند.

انواع شبکه‌های سازمانی

شبکه محلی (LAN): یک شبکه محلی (Local Area Network یا LAN) شبکه‌ای است که یک ناحیه کوچک نظیر اداره یا خانه را پوشش می‌دهد. شبکه‌های محلی معمولا برای ارتباط بین دو کامپیوتر استفاده می‌شوند و دستگاه‌هایی که در یک سازمان یا اداره وجود دارند را به همدیگر متصل می‌کنند.

شبکه‌های گسترده (WAN) یک شبکه محلی (Local Area Network یا WAN) شبکه‌ای است که یک ناحیه جغرافیایی مانند شهر، کشور و یا حتی بخشی از جهان را می‌تواند پوشش دهد. شبکه‌های گسترده می‌توانند برای ارتباطات شبکه‌های محلی به همدیگر به کار گرفته شوند و اغلب برای ارتباطات راه دور استفاده می‌شوند.

شبکه‌های ابری (Cloud Netwrok): شبکه‌های ابری را می‌توان یک شبکه مجازی شده از شبکه‌های ناحیه گسترده (Wide Area Network یا WAN) در نظر گرفت که در آن ارائه کننده‌های سرویس‌های ابری خصوصی و عمومی منابع مورد نیاز را به کاربران شبکه ارائه می‌کنند. شبکه‌های ابرای متشکل از روترها، فایروال‌ها و بخش‌های دیگر شبکه به صورت مجازی هستند.

این عبارت‌ها و اصطلاحات مفاهیم پایه در شبکه‌های کامپیوتری هستند. شبکه کامپیوتری یک دانش بسیار پیچیده و عمیق است، و در اینجا مفاهیم و اصطلاحات تکنولوژیک زیادی وجود دارد که از آن‌ها برای ساخت و پیاده سازی شبکه‌ها استفاده می‌شوند. با درک برخی از اصطلاحاتی که در بالا گفته شد اکنون ما می‌توانید مفاهیم بیشتری را در زمینه شبکه‌های کامپیوتری در ادامه بخوانیم.

سیستم باز (Open System): یک سیستم به شبکه‌ای گفته می‌شود که تمام اجزای آن در ارتباط و تعامل با همدیگر قرار گرفته‌اند و می‌توانند با شبکه‌های خارجی خودش نیز در ارتباط باشد.

سیستم بسته (Closed System): یک سیستم به شبکه‌ای گفته می‌شود که تمام اجزای آن در ارتباط و تعامل با همدیگر قرار گرفته‌اند ولی برای ارتباط با شبکه‌های خارجی خود محدود است و نمی تواند به راحتی به شبکه خارجی متصل شود.

انواع معماری‌های به کار رفته در شبکه‌های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری می‌توانند از معماری‌های که در ادامه می‌آیند بهره بگیرند.

معماری کلاینت سرور (Client Server Architecture): معماری کلاینت سرور (Client Server Architecture) نوعی از شبکه‌های کامپیوتری است که کلاینت‌ها (کاربران و یا دستگاه‌های زیرمجموعه) به سرور اصلی (پردازشگر اصلی) متصل می‌شوند. در اینجا سرورها و کلاینت‌ها می‌توانند هر کدام گره‌هایی در شبکه باشند.

معماری همتا به همتا (Peer to Peer ): این معماری که به اختصار P2P نیز گفته می‌شود، تنها برای ارتباط دو دستگاه در شبکه استفاده می‌شود و هیچ دستگاه واسط و یا سروری در اینجا به کار نمی رود. دیوایس‌هایی که در انتهای هر لینک ارتباطی هستند، هر کدام هم نقش سرور و هم نقش کلاینت را بازی می‌کنند.

دیوایس‌های شبکه (Network Devices)

یک دیوایس در شبکه، به دستگاهی گفته می‌شود که می‌تواند داده‌ها را دریافت و ارسال کند. یک دیوایس شبکه می‌تواند در خود پردازشگر، ذخیره کننده داده و جریان برق و سایر ابزارهای مورد نیز برای انجام یک فعالیت ویژه را داشته باشد. شبکه‌های کامپیوتری همیشه متشکل از چندین دیوایس و یک مدیوم ارتباطی هستند که امکان ارتباط میان دیوایس‌های مختلف در شبکه را مهیا می‌کنند. این دیوایس‌های شبکه می‌توانند ابزارهای مختلفی مانند روترها، سوئیچ‌ها،‌هاب‌ها و نیز پل باشند.

دیوایس‌های شبکه (Network Devices)

توپولوژی شبکه (Network Topology):

توپولوژی شبکه (Network Topology) به آرایش و چیدمان دیوایس‌های مختلف در شبکه گفته می‌شود. برخی از معروف ترین توپولوژی‌های شبکه به شرح زیر هستند:

توپولوژی اتوبوسی (Bus Topology): در توپولوژی اتوبوسی، دیوایس‌ها به صورت یک ارتباط پشت سر هم به یک کابل (Hub) متصل می‌شوند و تمام داده‌ها تنها از طریق همین‌هاب ارسال و دریافت می‌شوند و هر دستگاه باید برای ارتباط برقرار کردن با دستگاه‌های دیگر منتظر خالی شدن‌هاب باشد. این روش ساده است زیرا در آن شما تنها به یک کابل مرکزی نیاز دارید، اما مشکل اساسی آن این است که همه دیوایس‌های شبکه باید منتظر خالی شدن این‌هاب باشند و در عین حال قطع شدن این‌هاب نیز به معنای از دست رفتن شبکه است.

توپولوژی ستاره‌ای (Stat Topology): در توپولوژی ستاره‌ای دیوایس‌ها به مانند پره‌های ستاره دریایی به یک‌هاب یا سرور میانی متصل می‌شوند. در اینجا سرور یا گره میانی که به آن‌هاب گفته می‌شود، ارتباط میان هر کدام از دوایس‌ها را مهیا می‌کند. اگر به هر عنوان یکی از دیوایس‌های جانبی از بین برود، سایر دیوایس‌ها می‌توانند به کار خودشان ادامه دهند. در صورتی که‌هاب میانی در اینجا از میان برود، تمام ارتباطات میان اجزای شبکه مختل می‌شود و دیوایس‌های جانبی نمی توانند دیگر با هم در ارتباط باشند.

توپولوژی حلقه‌ای (Ring Topology): در توپولوژی حلقه‌ای تمام دیوایس‌ها به یک حلقه یا کابل مشترک بسته متصل می‌شوند. در این معماری در هر لحظه دو دستگاه می‌توانند با همدیگر در ارتباط باشند. در این روش دیتاها تنها در یک جهت در شبکه حرکت می‌کنند و تا زمانی که دو دستگاه در حال ارتباطات با هم باشند، دستگاه‌ها دیگر نمی توانند از رینگ ارتباطی استفاده کنند. در این معماری اگر یکی از دیوایس‌های جانبی ارتباط خودش را با رینگ از دست بدهد، بقیه دیوایس‌ها می‌توانند باز هم به کار خودشان ادامه دهند.

توپولوژی توری (Mesh Topology): در معماری توری هر کدام از دیوایس‌هایی در شبکه می‌تواند آزادانه به هر دیوایس دیگری متصل شود. در اینجا هر دیوایس به تعداد قابل توجهی از مسیرهای ارتباطی متصل است و از آن طریق می‌تواند داده‌های خودش را دریافت و یا ارسال کند.

توپولوژی درختی (Tree Topology): توپولوژی درختی در واقع یک ترکیب از توپولوژی اتوبوسی و ستاره‌ای است. از توپولوژی درختی برای شبکه‌های بزرگ استفاده می‌کنند، زیرا این توپولوژی امکان توسعه شبکه‌های بزرگ را در اختیار ما قرار می‌دهد.

توپولوژی‌های ترکیبی (Hybrid Topology): توپولوژی‌های هیبریدی ترکیبی از دو یا چند توپولوژی شبکه‌ای مانند ستاره‌ای و توری را در اختیار شما می‌گذارند. این دسته از توپولوژی‌ها بسیار منعطف هستند و امکان شخصی سازی شبکه بر اساس نیازها کاربران را در اختیار آن‌ها قرار می‌دهند.

توپولوژی شبکه (Network Topology):

مدل OSI

عبارت OSI برگرفته از سرنام عبارت Open System Interconnection به معنای «سیستم باز متصل» است. این مدل اشاره به استاندارهای خاصی دارد که از آن برای تدوین پروتکل‌های ارتباطی (Communication protocols)، عملکردها لایه‌ها و غیره استفاده می‌شوند. مدل OSI به وسیله سازمان جهانی استاندارد توسعه پیدا کرد و یک معماری هفت لایه‌ای را معرفی می‌کند. هر کدام از لایه‌های به کار رفته در مدل OSI می‌تواند عملکرد ویژه‌ای را داشته باشد و در آن از پروتکل‌های متفاوتی استفاده شده باشد. هفت لایه‌ای که در اینجا به کار برده می‌شوند به شرح زیر هستند:

• لایه فیزیکی (Physical Layer)
• لایه دیتالینک (Data Link Layer)
• لایه شبکه (Network Layer)
• لایه انتقال (Transport layer)
• لایه نشست (Session Layer)
• لایه ارائه (Presentation Layer)
• لایه کاربرد (Application layer)

پروتکل‌های شبکه

یک پروتکل (Protocol) مجموعه‌ای از قوانین و الگوریتم‌هایی است که برای تعریف هویت ارتباطی میان اجزای یک شبکه به کار گرفته می‌شود، و در هر لایه از مدل OSI نیز از پروتکل‌های شبکه متفاوتی استفاده شده است. برای مثال برخی از معروف ترین پروتکل‌های شبکه شامل TCP، IP، UDP، ARP، DHCP و FTP یا دیگر پروتکل‌ها هستند.

پروتکل TCP/IP پروتکل TCP/IP یا Transmission Control Protocol/Internet Protocol پروتکلی مناسب برای شبکه‌اینترنت است و با کمک آن می‌توان ارتباطات پایداری را ایجاد کرد. بخش TCP در اینجا سعی می‌کند تا به صورت امن و مطمئن بسته‌های داده را به مقصد برساند و بخش IP نیز برای مسیریابی بسته‌های داده بر اساس آدرس IP به کار گرفته می‌شود.

پروتکل‌های HTTP و HTTPS پروتکل HTTP یا Hypertext Transfer Protocol و HTTPS یا Safe Hypertext Transfer Protocol ، برای انتقال داده‌های صفحه‌های وب به کار گرفته می‌شوند.در پروتکل HTTP ارتباطات بدون رمزنگاری هستند، در حالی که در پروتکل HTTPS از شیوه‌های رمزنگاری شده مانند SSL/TLS استفاده می‌شود.

پروتکل SMTP پروتکل SMTP برگرفته از عبارت Simple Mail Transfer Protocol است. پروتکل SMTP با پروتکل‌های دیگری مانند POP3 و IMAP کار می‌کند تا بتوانید از طریق وب ایمیل‌های خودتان را رد و بدل کنید.

پروتکل FTP پروتکل FTP برگرفته از عبارت File Transfer Protocol است که امکان ارسال و دریافت اطلاعات از سیستم کلاینت به سرور را می‌دهد. این پروتکل اغلب برای بارگذاری، دانلود و یا مدیریت فایل‌های روی سرور از راه دور به کار می‌رود.

پروتکل DHCP پروتکل DHCP برگرفته از نام Dynamic Host Configutation Protocol است که در آن‌ها IP آدرس‌های انتصاب داده شده به هر کدام از دیوایس‌های شبکه به صورت پویا تغییر می‌کنند. در اینجا دستکاری‌های دسترسی پیکربندی و درگیری‌های میان IP آدرس‌ها به شدت کاهش پیدا می‌کند.

سیستم نام دامنه (DNS): سیستم نام دامنه (Domain Name System که به اختصار DNS نامیده می‌شود)، در تلاش است که نام‌های انسانی را تبدیل به IP آدرس‌های عددی کند. آین آدرس‌ها بعدتر برای ارتباطات بر روی شبکه‌ها و اینترنت به کار گرفته می‌شود.

شناسه منحصر به فرد شبکه

هاست نیم (Hostname): هر کدام از دیوایس‌هایی که بر روی شبکه قرار گرفته‌اند، با یک دیوایس منحصر به فرد که به عنوان «هاست نیم (Hostname) »شناخته می‌شوند، در ارتباط قرار می‌گیرند. عبارت Hostname را در پرامپ دستور رایانه خودتان وارد کنید و بعد از وارد کردن کلید Enter می‌توانید نام هاست نیم دیوایسی که اکنون با ان مشغول کار هستید را مشاهده کنید.
 

هاست نیم:

IP آدرس (Internet Protocol Address): همانطور گه گفته شده IP آدرس‌ها روش‌های منطقی برای آدرس دهی دیوایس‌ها در اینترنت و شبکه‌ها هستند. هر دیوایسی که در شبکه قرار می‌گیرد، باید یک آدرس ویژه را بر اساس نظام IANA (یا Internet Assigned Numbers Authority) به خود بگیرد این نظام می‌تواند منجر به خروجی کدهایی به صورت IPV4 یا IPV6 باشد که به وسیله آن هر کدام از دیوایس‌های در شبکه خودشان را معرفی می‌کنند. طول آدرس‌ها در IPV4 می‌توانند تا ۳۲ بیت (چهار بخش چهار عددی) باشد که با کمک آن ما بیشتر از ۲۳ میلیارد Ip آدرس را در اختیار داریم. طول آدرس‌های در IPV6 به ۱۲۸ بیت می‌رسند که طبیعی است آدرس‌های بیشتری را می‌توانند پوشش دهند.

در سیستم عامل‌های Windows در بخش پرامپ دستور عبارت «ipconfig» را تایپ کنید و سپس کلید Enter را بفشارید تا IP دستگاهی که با آن کار می‌کنید را مشاهده کنید. در سیستم عامل‌های دیگر نیز می‌توانید این کار را انجام دهید. برای مثال در سیستم عامل لینوکس می‌توانید عبارت «ifconfig» را در ترمینال دستگاه وارد کنید و بعد از فشردن دکمه Enter آدرس IP و سایر مشخصات دستگاه خودتان را مشاهده کنید.

MAC آدرس MAC آدرس برگرفته از عبارت Media Access Control Address است که گاهی به عنوان آدرس فیزیکی (Physical Address) نیز شناخته می‌شود. مک آدرس یک شناسه منحصر به فراد برای هر هاست است که به وسیله کار شبکه (NIC – برگرفته از عبارت Network Interface Card) به آن نسبت داده می‌شود. یک MAC آدرس بر اساس پیکربندی شبکه به هر NIC نسبت داده می‌شود. طول MAC آدرس‌ها می‌تواند به شکل‌های مختلفی باشد. برای مثال می‌توانید عبارت «ipconfig/all» را در پرامپ دستور وارد کنید و سپس کلید Enter را بفشارید و در آنجا به قسمت MAC Address مراجعه کنید تا آدرس دستگاه خودتان را مشاهده کنید.

درگاه (Port): یک پورت اشاره به کانال منطقی دارد که داده‌ها از طریق آن در یک نرم‌افزار یا دیوایس دریافت یا ارسال می‌شود. هر هاست ممکن است چندین نرم‌افزار یا دستگاه کاری را بر روی خود داشته باشد، که هر کدام از آن‌ها نیز به نوبه خود یک یا چند پورت دارند.

یک پورت در واقع یک عدد ۱۶ بیتی صحیح است و شما می‌توانید با کمک آن تا ۲۵۶ پورت را به شیوه‌ای که در زیر آماده است سازماندهی کنید.

تعداد پورت‌ها ۶۵,۵۳۶
Range: 0 – ۶۵۵۳۵
عبارت «netstat -a» را در پرامپ خودتان تایپ کنید و کلید Enter را بفشارید تا تمام پورت‌هایی که در حال استفاده از آن هستید را مشاهده کنید.

فهرست پورت‌ها

سوکت (Socket): ترکیب منحصر به فرد IP آدرس و تعداد پورت‌ها با همدیگر به عنوان سوکت (Socket) شناخته می‌شوند.

مفاهیم مرتبط دیگر به حوزه شبکه

سرور DNS: همانطور که گفتیم DNS اشاره به سیستم نام دامنه دارد. DNS معمولاً سروری است که نام‌های نوشتاری با حروف مثلا www.itbaz.net را به IPهای آدرس‌های عددی متناظر با آن ترجمه می‌کند. با وجود DNS سرورها ما نیازی به حفظ کردن تمام IPآدرس‌ها نداریم، تنها لازم است که نام برخی از آدرس‌ها را بدانیم. برای این کار عبارت «nslookup» را در پرامپ دستور خودتان وارد کنید و سپس دکمه Enter را بزنید، تا بتوانید IP آدرس دامنه‌ای که الان در حال کار بر روی آن هستید را مشاهده کنید. این دستور همچنین اطلاعاتی را درباره DNS سرور رایانه نیز در اختیار شما قرار می‌دهند. \

IP آدرس دامنه

ARP: عبارت ARP برگرفته از عبارت Address Resolution Protocol است. از ARP برای تبدیل یک IP آدرس به آدرس فیزیکی متناظر آن مانند MAC آدرس استفاده می‌شود. ARP‌ها در لایه دیتالینک (Data Link Layer) استفاده می‌شوند و می‌توانیم به کمک آن MAC آدرس دستگاه را به ماشین دریافت کنند اطلاعات معرفی کنیم.

PARP: عبارت RARP برگرفته از عبارت Reverse Address Resolution Protocol است. همانطور که از نام این پروتکل پیداست، آن می‌تواند IP آدرس داده شده به یک ادرس فیزیکی را به صورت یک ورودی دریافت کند. اما RARP می‌تواند از این کار تا زمانی که DHCP وارد بازی شود، جلوگیری کند.

سیستم نام دامنه یک بخش مهم از ساختار شبکه‌های کامپیوتری هستند. آن‌ها به راحتی نام‌های دامنه را به IP آدرس تبدیل می‌کنند و در نتیجه شما می‌توانید به راحتی به آدرس‌های مورد نظرتان دسترسی پیدا کنید.

DNS چه کار می‌کند؟

همانطور که در بالا هم اشاره شد، DNS وظیفه ترجمه و تبدیل نام‌ها انسانی و نوشتاری را به IP آدرس‌های عددی و ماشینی را برعهده دارد که با کمک آن امکان هدایت در اینترنت مهیا می‌شود. در زیر برخی از مراحلی که یک DNS انجام می‌دهد را مشاهده می‌کنیم:

وردی کاربر: در این زمان کاربر نام دامنه مورد نظر خودش را در مرورگر وارد می‌کند.

جستجوی DNS: در این زمان درخواست جستجوی DNS به یک DNS سرور ارسال می‌شود.

بررسی درخواست: در اینجا سرور DNS به جستجو IP آدرس متناظر با آدرس ارسالی می‌پردازد. اگر در اینجا هیچ آدرس متناظری وجود نداشته باشد، در آن صورت آدرس تهی یا آدرس ریشه DNS ارسال می‌شود.

آدرس ریشه سرور DNS: آدرس ریشه DNS سرور (Root DNS Server)، آدرس TLD یا سرور Top-Level Domain راز یک پسوند دامنه خاص (نظر .com) را ارائه می‌کند.

TLD سرور DNS: سرور TLD وظیفه بررسی اعتبار DNS سرور و اطمینان از واقعی بودن آدرس را بر عهده دارد.

اعتبار سنجی سرور DNS: اعبتار سنجی DNS سرور، به بررسی IP آدرس موجود برای دامنه درخواستی می‌پردازد و آن را آماده ارسال می‌کند.

پاسخ به کاربر: در اینجا آدرس IP یافت شده برای کاربر ارسال می‌شود و کاربر اکنون می‌تواند از آن برای ادامه فعالیت خودش استفاده کند.

دسترسی به وب سایت هدف: با داشتن IP آدرس‌ها دیوایس کاربر می‌تواند به آدرس وب سایت مقصد مورد نظرش دست پیدا کند.

امینت شبکه

اطمینان از امینت شبکه یک مفهوم بسیار مهم در حفاظت از داده‌ها و منابعی در برابر دسترسی‌های غیرمجاز و حمله‌های سایبری است. جنبه‌های و ابعاد مختلف امینت شبکه به شرح زیر هستند:

فایروال: دیوایس‌ها یا نرم‌افزارهایی که می‌توانند به مانیتور و کنترل ترافیک‌های ورودی، خروجی و در جریان شبکه بپردازند و آن‌ها را بر اساس قوانین موجود ارزیابی کنند.

رمزنگاری: فرایندی که در آن داده‌ها رمزنگاری می‌شوند تا از فهم آن‌ها توسط افراد غیرمجاز جلوگیری شود. استفاده از سیستم‌های رمزنگاری مانند VPN، HTTPS و غیر بخشی از فعالیت امن سازی با کمک روش رمزنگاری است.

سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS) سیستم‌های تشخیص نفود یا Intrusion Detection System سیستم‌هایی هستند که به بررسی ترافیک‌های مشکوک وارد شده به شبکه می‌پردازند و امکان نفوذ را صلب می‌کنند.

کنترل دسترسی مکانیسم‌هایی که در اینجا به کار گرفته می‌شوند، از دسترسی به منابع شبکه توسط افراد غیرمجاز جلوگیری می‌کنند و دسترسی را منحصر به شرایط خاص و منابع مشخص می‌شود.

به روزرسانی دائمی و رفع عیوب: به روزنگه داشتن نرم‌افزارها و سخت‌افزار یکی از مهمترین نکته‌های است که می‌تواند از آسیب پذیری شبکه دربرابر تهدیدات جلوگیری کند.

چرا باید از شبکه‌های کامپیوتری استفاده کنیم؟

شبکه‌های کامپیوتری نقش مهمی را در زندگی مدرن ما بازی می‌کنند. در این چند منفعت کلیدی در استفاده از شبکه‌های کامپیوتری وجود دارد که می‌توانیم به آن‌ها اشاره کنیم:

ارتباطات سریع و راحت: شبکه‌های امکان استفاده از تمام ارتباطات دیجیتالی مانند ایمیل‌ها، پیامرسان‌ها، اشتراک فایل، ویدئوکال و ویدئواستریمینگ را در اختیار ما می‌گذارند.

فضای ذخیره سازی بیشتر: فرض کنید که شما امکان استفاده از فضاهای ذخیره سازی ابری را نداشتید، در این صورت برای ذخیره هر فایل مجبور به‌ایجاد فضاهای ذخیره سازی فیزیکی بودید که‌این می‌توانست هزینه‌های سرسام آوری را برای یک سازمان ایجاد کند. به لطف فضاهای ابری اکنون می‌توانید حجم انبوهی از اطلاعات را ذخیره سازی و بازیابی کنید.

اشتراک راحت تر اطلاعات: شبکه‌ها امکان اشتراک گذاری منابع و اطلاعات بین اعضای تیم و کاربران را ساده تر می‌کنند. تیم‌ها می‌توانند با کمک شبکه‌ها به راحتی با همدیگر در ارتباط باشند و به سرعت به نیازهای بازار و توسعه پاسخ دهند.

امنیت بالاتر: شبکه‌هایی که به خوبی طراحی شده باشند، بسیار پایدارهستند و می‌توانند گزینه‌ها و امکانات زیادی را در اختیار صاحبین کسب و کار قرار دهند. آن‌ها با ساختارهای امنیتی داخلی مانند رمزنگاری و غیره ارائه می‌شوند تا بتوانند از اطلاعات حساس در برابر تهدیدات امنیتی حفاظت کنند.

نتیجه گیری

درک مفاهیم اساسی شبکه‌های کامپیوتری یک الزام برای دنیای مرتبط امروزی است. شبکه‌ها امکان تبادل بدون وقفه اطلاعات را فراهم می‌کنند و اجازه می‌دهند که تعداد زیادی از اپلیکیشن‌ها و امکانات در زیر سایه‌اینترنت با همدیگر کار کنند. در اینجا انواع گوناگونی از شبکه وجود دارند که هر کدام از آن‌ها نیز از اجزا، پروتکل‌ها و مشخصه‌های امنیتی گوناگونی بهره می‌برند، داشتن یک درک اولیه از این مفاهیم می‌تواند برای هر کس مفید باشد تا او بتواند به درستی از کارکردها و فناوری‌های موجود در شبکه استفاده کند. هر چه شبکه تکامل بیشتری پیدا می‌کند، بر پیچیدگی آن‌ها نیز افزوده می‌شود و در نتیجه توان شبکه‌های کامپیوتری نیز افزایش پیدا می‌کند و می‌توانند به خوبی با شرایط سازگاری پیدا کرده و از آن بیاموزند.

پرسش‌های پر تکرار در زمینه شبکه‌های کامپیوتری

IP آدرس چیست؟

یک IP آدرس در واقع یک آدرس برگرفته از پروتکل Internet Protocol است که یک شناسه منحصر به فرد را برای هر دیوایس موجود در شبکه‌ایجاد می‌کند. این آدرس این امکان را به ما می‌دهد که بتوانیم دستگاه‌های مختلف را به شبکه معرفی کنیم و اطلاعات مختلف را با آن‌ها رد و بدل کنیم. در اینجا دو نمونه از IP آدرس وجود دارد. آی پی آدرس ورژن چهار (IPV4) و آی پی آدرس ورژن ۶ (IPv6). در IPv4 از رشته چهار بخشی و در IPv6 از رشته هشت بخشی از اعداد و حروف برای آدرس دهی بهره گرفته شده است.

تفاوت میان TCP و UDP در چیست؟

عبارت TCP برگرفته از عبارت Transmission Control Protocol است. این پروتکل از پایداری ارتباط و نظم در تحویل بسته‌های داده به مقصد اطمینان حاصل می‌کند. از آن‌ها برای نرم‌افزارهایی که باید یکپارچگی داده‌ها در آن‌ها حفظ شود، مانند مرور صفحه‌های وب و ایمیل‌ها استفاده می‌شود.

عبارت UDP برگرفته از عبارت User Datagram Protocol است. این پروتکل برای ایجاد ارتباط دائمی استفاده می‌شود و در آن ترتیب و نظم بسته‌های داده اهمیت ندارد اما تحویل صد در صدی بسته‌های داده چک می‌شود. از این پروتکل برای نرم‌افزارهایی که می‌خواهیم اطلاعات مهمی را ارسال کنیم استفاده می‌کنیم. برای مثال در بازی‌ها، ویدئم استریم‌ها و برخی از فرایندهای دیگر از این پروتکل بهره می‌بریم.

یک فایروال (Firewall) چیست؟

یک فایروال در واقع یک دیوایس سخت‌افزاری و یا برنامه نرم‌افزاری بر روی شبکه است که به بررسی اطلاعات ورودی، خروجی و در حال حرکت در شبکه بر اساس قوانین و تدابیر امنیتی وضع شده می‌پردازد. آن‌ها میان فضای داخلی و خارجی شبکه مانند اینترنت مانع ایجاد می‌کنند و مانع از آسیب شبکه می‌شوند.

ماسک ساب نت (Subnet Mask) چیست؟

یک ماسک سابنت برای آدرس دهی IP آدرس‌ها که در میان شبکه اصلی و زیرشبکه‌ها تقسیم می‌شوند به کار گرفته می‌شود. این ماسک به ما کمک می‌کند تا بتوانیم IP آدرس‌های شبکه اصلی و زیر مجموعه‌های آن و نیز هاست‌ها را از هم جدا کنیم.

NAT یا Network Address Translation چیست؟

عبارت NAT روشی است که روتورهای شبکه برای ترجمه IP آدرس‌های خصوصی درون شبکه محلی به IP آدرس‌های عمومی پیش از ارسال داده‌ها بر روی اینترنت به کار می‌برند. این به حفظ IP آدرس‌ها و اضافه شدن یک لایه امنیتی برای آدرس‌های داخلی درون شبکه کمک می‌کند.

MAC آدرس چیست؟

عبارت MAC برگرفته از عبارت Media Access Control است و اشاره به یک شناسه منحصر به فرد دارد که یک کارت شبکه (NIC) برای ارتباط با لایه فیزیکی می‌پذیرد. یک MAC آدرس برای هر دیوایس در شبکه کامپیوتری منحصر به فرد است.

تاخیر در شبکه به چه معناست؟

تاخیر (Latency) به معنای زمانی سپری شده برای طی مسافت منبع با مقصد بسته‌های داده در شبکه است. این زمان معمولا با میلی ثانیه با واحد ms اندازه گیری می‌شود و میزان آن می‌تواند بر روی کارکرد شبکه تاثیر داشته باشد.