تحقیق تاريخچه پيدايش شبكه (docx) 16 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 16 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

تاريخچه پيدايش شبكه در سال 1957 نخستين ماهواره يعني اسپوتنيك توسط اتحاد جماهير شوروي سابق به فضا پرتاب شد . در همين دوران رقابت سختي از نظر تسليحاتي بين دو ابر قدرت آن زمان جريان داشت و دنيا در دوران جنگ سرد به‌سر مي برد. وزارت دفاع آمريكا ‌‌ ‌در واكنش به اين اقدام رقيب نظامي خود ،آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته يا آرپا‌‌‌‌ (ARPA) را تأسيس كرد. يكي از پروژه هاي مهم اين آژانس تأمين ارتباطات در زمان جنگ جهاني احتمالي تعريف شده بود. در همين سال‌ها در مراكز تحقيقاتي غيرنظامي كه  در امتداد دانشگاه‌ها بودند، تلاش براي اتصال كامپيوترها به يكديگر در جريان بود .در آن زمان كامپيوترها‌‌ي ‌Mainframe از طريق ترمينال‌ها به كاربران سرويس مي‌دادند. در اثر اهميت يافتن اين موضوع آژانس آرپا‌‌ ‌‌(ARPA) منابع مالي پروژه اتصال دو كامپيوتر از راه دور به يكديگر را در دانشگاه‌‌ ‌MIT بر عهده گرفت . در اواخر سال 1960 اولين شبكه كامپيوتري بين چهار كامپيوتر كه دو تاي آنها در ‌‌MIT،  يكي  در دانشگاه كاليفرنيا و ديگري در مركز تحقيقاتي استنفورد قرار داشتند، راه‌اندازي شد. اين شبكه آرپانت‌‌ ‌‌(ARPAnet) نامگذاري شد . در سال 1965 نخستين ارتباط راه دور بين دانشگاه ‌MIT و يك مركز ديگر نيز بر قرار گرديد . در سال 1970 شركت معتبر زيراكس، يك مركز تحقيقاتي در پالوآلتو تأسيس كرد. اين مركز در طول سال‌ها مهمترين فناوري‌هاي مرتبط با كامپيوتر را معرفي كرده است و از اين نظر به يك مركز تحقيقاتي افسانه اي بدل گشته است. اين مركز تحقيقاتي كه پارك ‌‌‌(PARC‌) نيز ناميده مي شود، به تحقيقات در زمينه شبكه‌هاي كامپيوتري پيوست. تا اين سال‌ها شبكه آرپانت‌‌ به امور نظامي اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفي شد. در اين سال شبكه آرپانت  مراكز كامپيوتري بسياري از دانشگاه ها و مراكز تحقيقاتي را به هم متصل كرده بود.  در سال 1972 نخستين نامه الكترونيكي از طريق شبكه منتقل گرديد. در اين سال‌ها حركتي غيرانتفاعي به‌نام‌‌ ‌MERIT كه چندين دانشگاه بنيان‌گذار آن بوده‌اند، مشغول توسعه روش‌هاي اتصال كاربران ترمينال‌ها به كامپيوتر مركزي يا ميزبان بود. مهندسان پروژه ‌‌‌MERIT در تلاش براي ايجاد ارتباط بين كامپيوترها، مجبور شدند تجهيزات لازم را خود طراحي كنند. آنان با طراحي تجهيزات واسطه براي ميني‌كامپيوتر ‌‌‌DECPDP-11 نخستين بستر اصلي يا‌‌ ‌Backbone شبكه‌هاي كامپيوتري را ساختند. تا سال‌ها نمونه‌هاي اصلاح شده اين كامپيوتر با نام ‌PCP يا‌ ‌Primary Communications Processor نقش ميزبان را در شبكه‌ها ايفا مي كرد. نخستين شبكه از اين نوع كه چندين ايالت را به هم متصل مي كرد‌‌ ‌Michnet نام داشت.در سال 1973 موضوع رساله دكتراي آقاي باب مت‌كالف‌‌ ‌‌(Bob Metcalfe) درباره مفهوم اترنت در مركز پارك مورد آزمايش قرار گرفت. با تثبيت اترنت تعداد شبكه هاي كامپيوتري رو افزايش گذاشت . روش اتصال كاربران به كامپيوتر ميزبان در آن زمان به اين صورت بود  كه يك نرم افزار خاص بر روي كامپيوتر مركزي اجرا مي‌شد و ارتباط كاربران را برقرار مي كرد. اما در سال 1976 نرم‌افزار جديدي به‌نام ‌‌Hermes عرضه شد كه براي نخستين بار به كاربران اجازه مي‌داد تا از طريق يك ترمينال به‌صورت تعاملي مستقيماً  به سيستم‌ ‌MERIT متصل شوند. اين،  نخستين باري بود كه كاربران مي‌توانستند در هنگام برقراري ارتباط از خود بپرسند: <كدام ميزبان؟> از وقايع مهم تاريخچه شبكه‌هاي كامپيوتري ،  ابداع روش سوئيچينگ بسته‌اي يا ‌‌‌Packet Switching است.  قبل از معرفي شدن اين روش از سوئيچينگ مداري يا‌‌ ‌Circuit Switching براي تعيين مسير ارتباطي استفاده مي شد. اما در سال 1974 با پيدايش پروتكل ارتباطي‌‌ TCP/IP از مفهوم ‌‌Packet Switching استفاده گسترده‌تري شد‌. اين پروتكل در سال 1982 جايگزين پروتكل ‌NCP شد و به پروتكل استاندارد براي آرپانت تبديل گشت. در همين زمان يك شاخه فرعي بنام ‌‌ ‌MILnet در آرپانت، همچنان از پروتكل قبلي پشتيباني مي‌كرد و به ارائه خدمات نظامي مي پرداخت. با اين تغيير و تحول، شبكه‌هاي زيادي به بخش تحقيقاتي اين شبكه متصل شدند و آرپانت به اينترنت تبديل گشت . در اين سال‌ها حجم ارتباطات شبكه‌اي افزايش يافت و مفهوم ترافيك شبكه مطرح شد . مسيريابي در اين شبكه به‌كمك آدرس‌هاي IP به‌صورت 32 بيتي انجام مي‌گرفته است. هشت بيت اول آدرس‌‌ ‌IP به شبكه‌هاي محلي تخصيص داده شده بود كه به سرعت مشخص گشت تناسبي با نرخ رشد شبكه‌ها ندارد و بايد در آن تجديد نظر شود. مفهوم شبكه‌هاي ‌‌‌LAN و شبكه‌هاي‌‌ ‌WAN در سال دهه 70  ميلاادي  از يكديگر تفكيك شدند. در آدرس‌دهي 32 بيتي اوليه، بقيه 24 بيت آدرس به ميزبان در شبكه اشاره مي كرد.  در سال‌‌ ‌‌1983‌‌ ‌‌سيستم نامگذاري دامنه‌ها‌ ‌‌‌(Domain Name System) به‌وجود آمد و اولين‌‌ سرويس‌دهنده نامگذاري(‌Name server) راه‌اندازي شد و استفاده از نام به‌جاي آدرس‌هاي عددي معرفي شد. در اين سال تعداد ميزبان‌هاي اينترنت از مرز‌‌ ‌ده هزار عدد فراتر رفته بود. كاربردهاي شبكه هسته اصلي سيستم‌هاي توزيع اطلاعات را شبكه‌هاي كامپيوتري تشكيل مي‌دهند. مفهوم شبكه‌هاي كامپيوتري بر پايه اتصال كامپيوترها و ديگر تجهيزات سخت‌افزاري به‌يكديگر براي ايجاد امكان ارتباط و تبادل  اطلاعات استوار شده است. گروهي از كامپيوترها و ديگر تجهيزات متصل به هم را يك شبكه مي نامند. كامپيوترهايي كه در يك شبكه واقع هستند، مي توانند اطلاعات، پيام، نرم‌افزار و  سخت‌افزارها را بين يكديگر به اشتراك بگذارند. به اشتراك گذاشتن اطلاعات، پيام ها و نرم‌افزارها، تقريباً براي همه قابل تصور است در اين فرآيند نسخه‌ها يا كپي اطلاعات نرم‌افزاري از يك كامپيوتر به كامپيوتر ديگر منتقل مي‌شود. هنگامي كه از به اشتراك گذاشتن سخت‌افزار سخن مي‌گوييم به معني آن است كه تجهيزاتي نظير چاپگر يا دستگاه مودم را مي‌توان به يك كامپيوتر متصل كرد و از كامپيوتر ديگر واقع در همان شبكه، از آن‌ها استفاده نمود.‌ به عنوان مثال در يك سازمان معمولاً اطلاعات مربوط به حقوق و دستمزد پرسنل در بخش حسابداري نگهداري مي‌شود. در صورتي كه در اين سازمان از شبكه كامپيوتري استفاده شده باشد،  مدير سازمان مي‌تواند از دفتر خود به اين اطلاعات دسترسي يابد و آن ها را مورد بررسي قرار دهد. به اشتراك گذاشتن اطلاعات و منابع نرم‌افزاري و سخت‌افزاري داراي مزيت‌هاي فراواني است. شبكه‌هاي كامپيوتري مي‌توانند تقريباً هر نوع اطلاعاتي را به هر شخصي كه به شبكه دسترسي داشته باشد عرضه كنند.  اين ويژگي امكان پردازش غيرمتمركز اطلاعات را فراهم مي‌كند. در گذشته به علت محدود بودن روش‌هاي انتقال اطلاعات، كليه فرايندهاي پردازش آن نيز در يك محل انجام مي‌گرفته است. سهولت و سرعت روش‌هاي امروزي انتقال اطلاعات در مقايسه با روش‌هايي نظير انتقال ديسكت يا نوار باعث شده است كه ارتباطات انساني نيز علاوه بر مكالمات صوتي، رسانه‌اي جديد بيابند. به كمك شبكه‌هاي كامپيوتري مي‌توان در هزينه‌هاي مربوط به تجهيزات گران‌قيمت سخت‌افزاري نظير هاردديسك، دستگاه‌هاي ورود اطلاعات و غيره صرفه‌جويي كرد. شبكه‌هاي كامپيوتري، نيازهاي كاربران در نصب منابع سخت‌افزاري را رفع كرده يا به حداقل مي رسانند. از شبكه‌هاي كامپيوتري مي‌توان براي استاندارد‌سازي برنامه‌هاي كاربردي نظير واژه‌پردازها و صفحه‌گسترده‌ها، استفاده كرد. يك برنامه كاربردي مي‌تواند در يك كامپيوتر مركزي واقع در شبكه اجرا شود و كاربران بدون نياز به نگهداري نسخه اصلي برنامه، از آن در كامپيوتر خود استفاده كنند. استانداردسازي برنامه‌هاي كاربردي داراي اين مزيت است كه تمام كاربران از يك نرم‌افزار و يك نسخه مشخص استفاده مي‌كنند. اين موضوع باعث مي‌شود تا پشتيباني شركت عرضه‌كننده نرم‌افزار از محصول خود تسهيل شده و نگهداري از آن به شكل مؤثرتري انجام شود. مزيت ديگر استفاده از شبكه‌هاي كامپيوتري، امكان استفاده از شبكه براي برقراري ارتباطات روي خط (‌(‌on-line ازطريق ارسال پيام است . به عنوان مثال مديران مي‌توانند براي ارتباط با تعداد زيادي از كارمندان از پست الكترونيكي استفاده كنند.  اجزاي شبكه يك شبكه كامپيوتري شامل اجزايي است كه  براي درك كاركرد شبكه لازم است تا با كاركرد هر يك از اين اجزا  آشنا شويد. شبكه‌هاي كامپيوتري در يك نگاه كلي  داراي چهار قسمت هستند. مهم‌ترين قسمت يك شبكه، كامپيوتر سرويس‌دهنده (server) نام دارد. يك  سرور در واقع يك كامپيوتر با قابليت‌ها و سرعت بالا است. تمام اجزاي ديگر شبكه به كامپيوتر سرور متصل مي شوند.دومين جز يك شبكه،  كامپيوتر سرويس‌گيرنده يا ‌‌Client است. به يك كامپيوتر سرور مي‌توان چندين كامپيوتر ‌‌Client متصل كرد. كامپيوتر سرور وظيفه به اشتراك گذاشتن منابع نظير فايل، دايركتوري و غيره را بين كامپيوترهاي سرويس‌گيرنده برعهده دارد. مشخصات كامپيوترهاي‌سرويس‌گيرنده مي‌تواند بسيار متنوع باشد و در يك شبكه واقعي ‌Client‌ها داراي آرايش و مشخصات سخت‌افزاري متفاوتي هستند. تمام شبكه‌هاي كامپيوتري داراي بخش سومي هستند كه بستر يا محيط انتقال اطلاعات را فراهم مي‌كند. متداول ترين محيط انتقال در يك شبكه كابل است.تجهيزات جانبي يا منابع سخت‌افزاري نظير چاپگر، مودم، هاردديسك، تجهيزات ورود اطلاعات نظير اسكنر و غيره، تشكيل‌دهنده بخش چهارم شبكه‌هاي كامپيوتري هستند.تجهيزات جانبي از طريق كامپيوتر سرور در دسترس تمام كامپيوترهاي واقع در شبكه قرار مي‌گيرند. شما مي‌توانيد بدون آن كه چاپگري مستقيماً به كامپيوتري شما متصل باشد، از اسناد خود چاپ بگيريد. در عمل چاپگر از طريق سرور شبكه به كامپيوتر شما متصل است. توپولوژي خطي تقسيم بندي شبكه طبقه بندي براساس گستره جغرافيايي (‌Range) شبكه‌هاي كامپيوتري براساس موقعيت و محل نصب داراي انواع متفاوتي هستند. يكي از مهم ترين عوامل  تعيين نوع شبكه مورد نياز، طول فواصل ارتباطي بين اجزاي شبكه است. شبكه‌هاي كامپيوتري گستره جغرافيايي متفاوتي دارند كه از فاصله‌هاي كوچك در حدود چند متر شروع شده و در بعضي از مواقع  از فاصله  بين چند كشور بالغ مي‌شود. شبكه‌هاي كامپيوتري براساس حداكثر فاصله ارتباطي آن‌ها به سه نوع طبقه بندي مي شوند. يكي از انواع شبكه هاي كامپيوتري، شبكه محلي‌‌ ‌‌(LAN) يا‌ ‌Local Area Network است. اين نوع از شبكه داراي فواصل كوتاه نظير فواصل درون ساختماني يا حداكثر مجموعه‌اي از چند ساختمان است. براي مثال شبكه مورد استفاده يك شركت را در نظر بگيريد. در اين شبكه حداكثر فاصله بين كامپيوترها محدود به فاصله‌هاي بين طبقات ساختمان شركت مي‌باشد. توپولوژي حلقه اي در شبكه‌هاي ‌ ‌LAN كامپيوترها در سطح نسبتاً كوچكي توزيع شده‌اند و معمولا‌َ توسط كابل به هم اتصال مي‌يابند. به همين دليل شبكه‌هاي‌ ‌LAN  را گاهي به تسامح شبكه‌هاي  كابلي نيز مي‌نامند. نوع دوم شبكه‌هاي كامپيوتري، شبكه‌هاي شهري يا (Metropolitan‌ Area Network ‌‌MAN ) هستند. فواصل در شبكه‌هاي شهري از فواصل شبكه‌هاي‌ ‌LAN بزرگ‌تر است و چنين شبكه‌هايي داراي فواصلي در حدود ابعاد شهري هستند. شبكه‌هاي MAN معمولاً از تركيب و ادغام دو يا چند شبكه‌ ‌LAN به‌وجود مي‌آيند. به عنوان مثالي از شبكه‌هاي ‌‌MAN موردي را در نظر بگيريد كه شبكه‌هاي‌ ‌LAN يك شركت را از دفتر مركزي در شهر ‌ ‌A به دفتر نمايندگي اين شركت در شهر ‌B متصل مي‌سازد. در نوع سوم شبكه‌هاي كامپيوتري موسوم به ‌‌(Wide Area Network WAN ) يا شبكه‌هاي گسترده، فواصل از انواع ديگر شبكه بيشتر بوده و به فاصله‌هايي در حدود ابعاد كشوري يا قاره اي بالغ مي‌شود. شبكه‌هاي ‌WAN از تركيب چندين شبكه ‌LAN يا‌ ‌MAN  ايجاد مي‌گردند. شبكه اتصال‌دهنده دفاتر هواپيمايي يك شركت در شهرهاي مختلف چند كشور، يك شبكه ‌WAN است. تقسيم‌بندي براساس گره ‌‌(Node)  اين نوع از تقسيم‌بندي شبكه‌ها براساس ماهيت گره‌ها يا محل‌هاي اتصال خطوط ارتباطي شبكه‌ها انجام مي‌شود. در اين گروه‌بندي شبكه‌ها به دو نوع تقسيم‌بندي مي‌شوند. تفاوت اين دو گروه از شبكه‌ها در قابليت‌هاي آن‌ها نهفته است.اين دو نوع اصلي از شبكه‌ها، شبكه‌هايي از نوع  نظيربه‌نظير يا‌ ‌peer to peer و شبكه‌هاي مبتني بر‌ ‌server يا‌ ‌Server Based  نام دارند. در يك شبكه نظيربه‌نظير يا ‌‌peer to peer،  بين گره‌هاي شبكه هيچ ترتيب يا سلسله مراتبي وجود ندارد و تمام كامپيوترهاي واقع در شبكه از اهميت يا اولويت يكساني برخوردار هستند. به يك شبكه ‌peer to peer يك گروه كاري يا ‌ ‌workgroup نيز گفته مي شود. در اين نوع از شبكه‌ها هيچ كامپيوتري در شبكه به طور اختصاصي وظيفه ارائه خدمات همانند سرور را ندارد. به اين جهت هزينه‌هاي اين نوع شبكه‌ها پايين بوده و نگهداري از آن ها نسبتاً ساده مي‌باشد. در اين شبكه‌ها براساس آن كه كدام كامپيوتر داراي اطلاعات مورد نياز ديگر كامپيوترها است، همان دستگاه نقش سرور را بر عهده  مي‌گيرد و براساس تغيير اين وضعيت در هر لحظه هريك از كامپيوترها مي‌تواند سرور باشند و بقيه‌ ‌  سرويس‌گيرنده. به دليل كاركرد دوگانه هريك از كامپيوترها به عنوان سرور و سرويس‌گيرنده، هر كامپيوتر در شبكه لازم است تا بر نوع كاركرد خود تصميم‌گيري نمايد. اين فرآيند تصميم‌گيري، مديريت ايستگاه كاري يا سرور نام دارد. شبكه‌هاي از نوع ‌نظيربه‌نظير  مناسب استفاده در محيط‌هايي هستند كه تعداد كاربران آن بيشتر از 10 كاربر نباشد. سيستم عامل‌هايي نظير ‌Window NT Workstation،‌‌‌Windows 95 يا ‌‌Windows for Workgroup نمونه‌هايي از سيستم عامل‌هاي با قابليت ايجاد شبكه‌هاي ‌نظيربه‌نظير‌هستند. در شبكه‌هاي‌نظيربه‌نظير هر كاربري تعيين‌كننده آن است كه در روي سيستم خود چه اطلاعاتي مي‌تواند در شبكه به اشتراك گذاشته شود. اين وضعيت همانند آن است كه هر كارمندي مسؤول حفظ و نگهداري اسناد خود مي‌باشد. در نوع دوم شبكه‌هاي كامپيوتري يعني شبكه‌هاي مبتني بر سرور، به تعداد محدودي از كامپيوترها وظيفه عمل به عنوان سرور داده مي شود. در سازمان‌هايي كه داراي بيش از 10 كاربر در شبكه خود هستند، استفاده از شبكه هاي‌ ‌peer to peer نامناسب  بوده و شبكه هاي ‌ مبتني بر سرور ترجيح داده مي‌شوند. در اين شبكه‌ها از سرور اختصاصي براي پردازش حجم زيادي از درخواست‌هاي كامپيوترهاي‌ سرويس‌گيرنده استفاده مي‌شود و آن ها مسؤول حفظ امنيت اطلاعات خواهند بود. در شبكه‌هاي ‌مبتني بر سرور، مدير شبكه، مسؤول مديريت امنيت اطلاعات شبكه است و بر تعيين سطوح دسترسي به منابع شبكه مديريت مي كند. به دليل آن كه اطلاعات در چنين شبكه‌هاي  فقط روي كامپيوتر يا كامپيوترهاي سرور متمركز مي‌باشند، تهيه نسخه‌هاي پشتيبان از آن ها ساده‌تر بوده و تعيين برنامه زمان‌بندي مناسب براي ذخيره‌سازي و تهيه نسخه‌هاي پشتيبان از اطلاعات به سهولت انجام مي‌پذيرد. در چنين شبكه‌هايي مي‌توان اطلاعات را روي چند سرور نگهداري نمود، يعني حتي در صورت از كار افتادن محل ذخيره اوليه اطلاعات (كامپيوتر سرور اوليه)، اطلاعات هم‌چنان در شبكه موجود بوده و سيستم مي تواند به‌صورت‌ روي خط به كاركرد خود ادامه دهد. به اين نوع از سيستم ها ‌ ‌Redundancy Systems يا سيستم‌هاي يدكي مي‌گويند. براي بهره‌گيري از مزاياي هر دو نوع از شبكه‌ها، معمولاً سازمان‌ها از تركيبي از شبكه‌هاي نظيربه‌نظير ومبتني بر سرور  استفاده مي‌كنند. اين نوع از شبكه‌ها، شبكه‌هاي تركيبي يا‌ ‌Combined Network نام دارند. در شبكه‌هاي تركيبي دو نوع سيستم عامل براي تأمين نيازهاي شبكه مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به عنوان مثال يك سازمان مي‌تواند از سيستم عامل‌  ‌Windows NT Server براي به اشتراك گذاشتن اطلاعات مهم و برنامه هاي كاربردي در شبكه خود استفاده كند. در اين شبكه، كامپيوترهاي ‌Client مي‌توانند از سيستم عامل ويندوز 95 استفاده كنند. در اين وضعيت، كامپيوترهاي مي‌توانند ضمن قابليت دسترسي به اطلاعات سرور ويندوز ‌NT،‌ اطلاعات شخصي خود را نيز با ديگر كاربران به اشتراك گذارند. تقسيم بندي شبكه‌ها بر اساس توپولوژي نوع آرايش يا همبندي اجزاي شبكه بر قابليت و كارايي شبكه تأثير مستقيمي دارد. توپولوژي اجزاي شبكه بر مديريت و قابليت توسعه شبكه نيز تأثيرمي گذارد. براي طرح بهترين شبكه از جهت پاسخ‌گويي به نيازمندي‌ها، درك انواع آرايش شبكه داراي اهميت فراواني است. انواع همبندي شبكه، بر سه نوع توپولوژي استوار شده است‌. اين انواع عبارتند از: توپولوژي خطي يا ‌BUS، حلقه اي يا ‌Ring و ستاره‌اي يا ‌‌Star. توپولوژي‌‌BUS ساده‌ترين توپولوژي مورد استفاده شبكه‌ها در اتصال كامپيوترها است. در اين آرايش تمام كامپيوترها به‌صورت رديفي به يك كابل متصل مي‌شوند. به اين كابل در اين آرايش بستر اصلي ‌(Back bone يا قطعه) (Segment) اطلاق مي‌شود. در اين آرايش، هر كامپيوتر آدرس يا نشاني كامپيوتر مقصد را به پيام خود افزوده و اين اطلاعات را به صورت يك سيگنال الكتريكي روي كابل ارسال مي كند. اين سيگنال توسط كابل به تمام كامپيوترهاي شبكه ارسال مي‌شود، كامپيوترهايي كه نشاني آن ها با نشاني ضميمه شده به پيام انطباق داشته باشد، پيام را دريافت مي‌كنند. در كابل‌هاي ارتباط‌دهنده كامپيوترهاي شبكه، هر سيگنال الكتريكي پس از رسيدن به انتهاي كابل، منعكس شده  و دوباره در مسير مخالف در كابل به حركت در مي آيد. براي جلوگيري از انعكاس سيگنال در انتهاي كابل‌ها، از يك پايان‌دهنده يا‌ ‌Terminator استفاده مي شود. فراموش كردن اين قطعه كوچك گاهي موجب از كار افتادن كل شبكه مي‌شود.در اين آرايش شبكه، در صورت از كار افتادن هريك از كامپيوترها آسيبي به كاركرد كلي شبكه وارد نخواهد شد. در برابر اين مزيت، اشكال اين توپولوژي در آن است كه هريك از كامپيوترها بايد براي ارسال پيام منتظر فرصت باشد. به عبارت ديگر در اين توپولوژي در هر لحظه فقط يك كامپيوتر مي تواند پيام ارسال كند. اشكال ديگر اين توپولوژي در آن است كه تعداد كامپيوترهاي واقع در شبكه تأثير معكوس و شديدي بر كارايي شبكه مي گذارد. در صورتي كه تعداد كاربران زياد باشد ، سرعت شبكه به مقدار قابل توجهي كند مي‌شود . علت اين امر آن است كه در هر لحظه يك كامپيوتر بايد براي ارسال پيام مدت زمان زيادي به انتظار بنشيند. عامل مهم ديگري كه بايد در نظر گرفته شود آن است كه در صورت آسيب ديدگي كابل شبكه، ارتباط در كل شبكه قطع مي شود. آرايش نوع دوم شبكه هاي كامپيوتري، آرايش ستاره اي است. در اين آرايش تمام كامپيوترهاي شبكه به يك قطعه مركزي به نام هاب ‌(Hub ) متصل مي شوند. در اين آرايش اطلاعات قبل از رسيدن به مقصد خود از ‌هاب‌  عبور مي‌كنند. در اين نوع از شبكه‌ها در صورت از كار افتادن يك كامپيوتر يا بر اثر قطع شدن يك كابل، شبكه از كار نخواهد افتاد. از طرف ديگر در اين نوع همبندي، حجم زيادي از كابل كشي مورد نياز خواهد بود، ضمن آن كه بر اثر از كار افتادن هاب، كل شبكه از كار خواهد افتاد.‌‌ ‌ سومين نوع توپولوژي، حلقه اي نام دارد.‌ در اين توپولوژي همانند آرايش BUS، تمام كامپيوترها توسط يك كابل به هم متصل مي‌شوند. اما در اين نوع، دو انتهاي كابل  به هم متصل مي شود و يك حلقه تشكيل مي گردد. به اين ترتيب در اين آرايش نيازي به استفاده از قطعه پايان‌دهنده يا‌ ‌Terminator نخواهد بود. در اين نوع از شبكه نيز سيگنال هاي مخابراتي در طول كابل حركت كرده و از تمام كامپيوترها عبور مي‌كنند تا به كامپيوتر مقصد برسند،  يعني تمام كامپيوترها  سيگنال را دريافت كرده و پس از تقويت، آن را به كامپيوتر بعدي ارسال مي كنند. به همين جهت به اين توپولوژي ، توپولوژي فعال يا‌ ‌Active نيز گفته مي شود. در اين توپولوژي  در صورت از كار افتادن هريك از كامپيوترها، كل شبكه از كار خواهد افتاد، زيرا همان طور كه گفته شده هر كامپيوتر وظيفه دارد تا سيگنال ارتباطي (كه به آن نشانه يا ‌ ‌Token نيز گفته مي شود) را دريافت كرده، تقويت كند و دوباره ارسال نمايد. اين حالت را نبايد با دريافت خود پيام اشتباه بگيريد. اين حالت چيزي شبيه عمل رله در فرستنده هاي تلويزيوني است. از تركيب توپولوژي‌هاي ستاره‌اي، حلقه‌اي و خطي، يك توپولوژي  تركيبي (‌Hybrid) به‌دست ميآيد. از توپولوژي هيبريد در شبكه‌هاي بزرگ استفاده مي‌شود. خود توپولوژي هيبريد داراي دو نوع است. نوع اول توپولوژي خطي - ستاره‌اي نام دارد. همان طور كه از نام آن بر ميآيد، در اين آرايش چندين شبكه ستاره‌اي به صورت خطي به هم ارتباط داده مي‌شوند. در اين وضعيت اختلال در كاركرد يك كامپيوتر، تأثير دربقيه شبكه ايجاد نمي‌كند.‌ ضمن آن كه در صورت از كار افتادن هاب ‌‌‌(Hub)، فقط بخشي از شبكه از كار خواهد افتاد. در صورت آسيب‌ديدگي كابل اتصال‌دهنده هاب‌ها، فقط ارتباط كامپيوترهايي كه در گروه هاي متفاوت هستند قطع خواهد شد و ارتباط داخلي شبكه پايدار مي ماند. نوع دوم نيز، توپولوژي ستاره اي  حلقه اي نام دارد. در اين توپولوژي هاب‌هاي چند شبكه از نوع حلقه اي در يك الگوي ستاره اي به يك هاب مركزي متصل مي شوند.  ويژگي هاي شبكه همان طور كه قبلاً گفته شد، يكي از مهم‌ترين اجزاي شبكه‌هاي كامپيوتري، كامپيوتر سرور است.  سرور مسؤول ارائه خدماتي از قبيل انتقال فايل، سرويس‌هاي چاپ و غيره است. با افزايش حجم و ترافيك شبكه، ممكن است براي سرور مشكلاتي بروز كند. در شبكه‌هاي بزرگ براي حل اين مشكل، از افزايش تعداد كامپيوترهاي سرور استفاده مي‌شود كه به اين سرورها، سرورهاي اختصاصي گفته مي‌شود. دو نوع متداول اين سرورها عبارتند از‌ File and Print Server و Application Server . نوع اول يعني سرويس‌دهنده فايل و چاپ مسؤول ارائه خدماتي از قبيل ذخيره‌سازي فايل، حذف فايل و تغيير نام فايل است كه اين درخواست‌ها را از كامپيوترهاي‌  سرويس‌گيرنده دريافت مي‌كند. اين سرور همچنين مسؤول مديريت امور چاپگر نيز هست. هنگامي كه يك كاربر درخواست دسترسي به فايلي واقع در سرور را ارسال مي كند، كامپيوتر سرور نسخه‌اي از فايل كامل را براي آن كاربر ارسال مي‌كند. بدين ترتيب كاربر مي‌تواند به صورت محلي، يعني روي كامپيوتر خود اين فايل را ويرايش كند. كامپيوترسرويس‌دهنده چاپ، مسؤول دريافت درخواست‌هاي كاربران براي چاپ اسناد است. اين سرور اين درخواست‌ها را در يك صف قرار مي‌دهد و به نوبت آن‌ها را به چاپگر ارسال مي‌كند. اين فرايند ‌spooling نام دارد. به كمك ‌‌spooling كاربران مي‌توانند بدون نياز به انتظار براي اجراي فرمان پرينت به فعاليت بر روي كامپيوتر خود ادامه دهند. نوع ديگر سرور، ‌‌Application Server نام دارد. اين سرور مسؤول  اجراي برنامه هاي ‌‌client/server و تأمين داده‌هاي   سرويس‌گيرنده است. سرويس‌دهنده‌ها، حجم زيادي از اطلاعات را در خود نگهداري مي‌كنند. براي امكان بازيابي سريع و ساده اطلاعات، اين داده‌ها در يك ساختار مشخص ذخيره مي‌شوند. هنگامي كه كاربري درخواستي را به‌ چنين سرويس‌دهنده‌اي ارسال مي‌كند، سرور نتيجه درخواست را به كامپيوتر كاربر انتقال مي‌دهد. به عنوان مثال يك شركت بازاريابي را در نظر بگيريد. اين شركت در نظر دارد تا براي مجموعه‌اي از محصولات جديد خود، تبليغ كند. اين شركت مي‌تواند براي كاهش حجم ترافيك، براي مشتريان با طيف درآمدهاي مشخص، فقط گروهي از محصولات را تبليغ نمايد. علاوه بر سرورهاي يادشده، در يك شبكه مي‌توان براي خدماتي از قبيل پست الكترونيك، فكس، سرويس‌هاي دايركتوري و غيره نيز سرورهايي اختصاص داد. اما بين سرورهاي فايل و ‌Application Server‌ها تفاوت‌هاي مهمي نهفته است. يك سرور فايل در پاسخ به درخواست كاربر براي دسترسي به يك فايل، يك نسخه كامل از فايل را براي او ارسال مي‌كند در حالي كه يك‌ ‌Application Server فقط نتايج درخواست كاربر را براي وي ارسال مي‌نمايد. امنيت شبكه يكي از مهم ترين فعاليت هاي مدير شبكه، تضمين امنيت منابع شبكه است. دسترسي غيرمجاز به منابع شبكه و يا ايجاد آسيب عمدي يا غيرعمدي به اطلاعات، امنيت شبكه را مختل مي كند. از طرف ديگر امنيت شبكه نبايد آن چنان باشد كه كاركرد عادي  كاربران را مشكل سازد.براي تضمين امنيت اطلاعات و منابع سخت‌افزاري شبكه، از دو مدل امنيت شبكه استفاده مي شود. اين مدل ها عبارتند از: امنيت در سطح اشتراك ‌(share-level) ‌و امنيت در سطح كاربر‌‌‌ (user-level).  در مدل امنيت در سطح اشتراك، اين عمل با انتساب اسم رمز يا‌‌password  براي هر منبع به اشتراك گذاشته تأمين مي‌شود. دسترسي به منابع مشترك فقط هنگامي برقرار مي‌گردد كه كاربر اسم رمز صحيح را براي منبع به اشتراك گذاشته شده را به درستي بداند. به عنوان مثال اگر سندي قابل دسترسي براي سه كاربر باشد، مي‌توان با نسبت دادن يك اسم رمز به اين سند مدل امنيت در سطح‌ ‌share-level را پياده‌سازي كرد. منابع شبكه را مي‌توان در سطوح مختلف به اشتراك گذاشت. براي مثال در سيستم عامل ويندوز 95 مي توان دايركتوري ها را به صورت فقط خواندني ‌(Read only)، برحسب اسم رمز يا به شكل  كامل‌‌ ‌‌(Full) به اشتراك گذاشت. از مدل امنيت در سطح ‌ ‌share-level مي‌توان براي ايجاد بانك‌هاي اطلاعاتي ايمن استفاده كرد. در مدل دوم يعني امنيت در سطح كاربران، دسترسي كاربران به منابع به اشتراك گذاشته شده با دادن اسم رمز به كاربران تأمين مي‌شود. در اين مدل كاربران در هنگام اتصال به شبكه بايد اسم رمز و كلمه عبور را وارد نمايند. در اين‌جا سرور مسؤول تعيين اعتبار اسم رمز و كلمه عبور است. سرور در هنگام دريافت درخواست كاربر براي دسترسي به منبع به اشتراك گذاشته شده، به بانك اطلاعاتي خود مراجعه كرده و درخواست كاربر را رد يا قبول مي‌كند. تفاوت اين دو مدل در آن است كه در مدل امنيت در سطح ‌‌share-level، اسم رمز به منبع نسبت داده شده و در مدل دوم اسم رمز و كلمه عبور به كاربر نسبت داده مي شود. بديهي است كه مدل امنيت در سطح كاربر بسيار مستحكم‌تر از مدل امنيت در سطح اشتراك است. بسياري از كاربران به راحتي مي‌توانند اسم رمز يك منبع را به ديگران بگويند، اما اسم رمز و كلمه عبور شخصي را‌ نمي توان به سادگي به شخص ديگر منتقل كرد. تقسيم بندي شبكه‌ها بر اساس توپولوژي نوع آرايش يا همبندي اجزاي شبكه بر قابليت و كارايي شبكه تأثير مستقيمي دارد. توپولوژي اجزاي شبكه بر مديريت و قابليت توسعه شبكه نيز تأثيرمي گذارد. براي طرح بهترين شبكه از جهت پاسخ‌گويي به نيازمندي‌ها، درك انواع آرايش شبكه داراي اهميت فراواني است. انواع همبندي شبكه، بر سه نوع توپولوژي استوار شده است‌. اين انواع عبارتند از: توپولوژي خطي يا ‌BUS، حلقه اي يا ‌Ring و ستاره‌اي يا ‌‌Star. توپولوژي‌‌BUS ساده‌ترين توپولوژي مورد استفاده شبكه‌ها در اتصال كامپيوترها است. در اين آرايش تمام كامپيوترها به‌صورت رديفي به يك كابل متصل مي‌شوند. به اين كابل در اين آرايش بستر اصلي ‌(Back bone يا قطعه) (Segment) اطلاق مي‌شود. در اين آرايش، هر كامپيوتر آدرس يا نشاني كامپيوتر مقصد را به پيام خود افزوده و اين اطلاعات را به صورت يك سيگنال الكتريكي روي كابل ارسال مي كند. اين سيگنال توسط كابل به تمام كامپيوترهاي شبكه ارسال مي‌شود، كامپيوترهايي كه نشاني آن ها با نشاني ضميمه شده به پيام انطباق داشته باشد، پيام را دريافت مي‌كنند. در كابل‌هاي ارتباط‌دهنده كامپيوترهاي شبكه، هر سيگنال الكتريكي پس از رسيدن به انتهاي كابل، منعكس شده  و دوباره در مسير مخالف در كابل به حركت در مي آيد. براي جلوگيري از انعكاس سيگنال در انتهاي كابل‌ها، از يك پايان‌دهنده يا‌ ‌Terminator استفاده مي شود. فراموش كردن اين قطعه كوچك گاهي موجب از كار افتادن كل شبكه مي‌شود.در اين آرايش شبكه، در صورت از كار افتادن هريك از كامپيوترها آسيبي به كاركرد كلي شبكه وارد نخواهد شد. در برابر اين مزيت، اشكال اين توپولوژي در آن است كه هريك از كامپيوترها بايد براي ارسال پيام منتظر فرصت باشد. به عبارت ديگر در اين توپولوژي در هر لحظه فقط يك كامپيوتر مي تواند پيام ارسال كند. اشكال ديگر اين توپولوژي در آن است كه تعداد كامپيوترهاي واقع در شبكه تأثير معكوس و شديدي بر كارايي شبكه مي گذارد. در صورتي كه تعداد كاربران زياد باشد ، سرعت شبكه به مقدار قابل توجهي كند مي‌شود . علت اين امر آن است كه در هر لحظه يك كامپيوتر بايد براي ارسال پيام مدت زمان زيادي به انتظار بنشيند. عامل مهم ديگري كه بايد در نظر گرفته شود آن است كه در صورت آسيب ديدگي كابل شبكه، ارتباط در كل شبكه قطع مي شود. آرايش نوع دوم شبكه هاي كامپيوتري، آرايش ستاره اي است. در اين آرايش تمام كامپيوترهاي شبكه به يك قطعه مركزي به نام هاب ‌(Hub ) متصل مي شوند. در اين آرايش اطلاعات قبل از رسيدن به مقصد خود از ‌هاب‌  عبور مي‌كنند. در اين نوع از شبكه‌ها در صورت از كار افتادن يك كامپيوتر يا بر اثر قطع شدن يك كابل، شبكه از كار نخواهد افتاد. از طرف ديگر در اين نوع همبندي، حجم زيادي از كابل كشي مورد نياز خواهد بود، ضمن آن كه بر اثر از كار افتادن هاب، كل شبكه از كار خواهد افتاد.‌‌ ‌ سومين نوع توپولوژي، حلقه اي نام دارد.‌ در اين توپولوژي همانند آرايش BUS، تمام كامپيوترها توسط يك كابل به هم متصل مي‌شوند. اما در اين نوع، دو انتهاي كابل  به هم متصل مي شود و يك حلقه تشكيل مي گردد. به اين ترتيب در اين آرايش نيازي به استفاده از قطعه پايان‌دهنده يا‌ ‌Terminator نخواهد بود. در اين نوع از شبكه نيز سيگنال هاي مخابراتي در طول كابل حركت كرده و از تمام كامپيوترها عبور مي‌كنند تا به كامپيوتر مقصد برسند،  يعني تمام كامپيوترها  سيگنال را دريافت كرده و پس از تقويت، آن را به كامپيوتر بعدي ارسال مي كنند. به همين جهت به اين توپولوژي ، توپولوژي فعال يا‌ ‌Active نيز گفته مي شود. در اين توپولوژي  در صورت از كار افتادن هريك از كامپيوترها، كل شبكه از كار خواهد افتاد، زيرا همان طور كه گفته شده هر كامپيوتر وظيفه دارد تا سيگنال ارتباطي (كه به آن نشانه يا ‌ ‌Token نيز گفته مي شود) را دريافت كرده، تقويت كند و دوباره ارسال نمايد. اين حالت را نبايد با دريافت خود پيام اشتباه بگيريد. اين حالت چيزي شبيه عمل رله در فرستنده هاي تلويزيوني است. از تركيب توپولوژي‌هاي ستاره‌اي، حلقه‌اي و خطي، يك توپولوژي  تركيبي (‌Hybrid) به‌دست ميآيد. از توپولوژي هيبريد در شبكه‌هاي بزرگ استفاده مي‌شود. خود توپولوژي هيبريد داراي دو نوع است. نوع اول توپولوژي خطي - ستاره‌اي نام دارد. همان طور كه از نام آن بر ميآيد، در اين آرايش چندين شبكه ستاره‌اي به صورت خطي به هم ارتباط داده مي‌شوند. در اين وضعيت اختلال در كاركرد يك كامپيوتر، تأثير دربقيه شبكه ايجاد نمي‌كند.‌ ضمن آن كه در صورت از كار افتادن هاب ‌‌‌(Hub)، فقط بخشي از شبكه از كار خواهد افتاد. در صورت آسيب‌ديدگي كابل اتصال‌دهنده هاب‌ها، فقط ارتباط كامپيوترهايي كه در گروه هاي متفاوت هستند قطع خواهد شد و ارتباط داخلي شبكه پايدار مي ماند. نوع دوم نيز، توپولوژي ستاره اي  حلقه اي نام دارد. در اين توپولوژي هاب‌هاي چند شبكه از نوع حلقه اي در يك الگوي ستاره اي به يك هاب مركزي متصل مي شوند.  ويژگي هاي شبكه همان طور كه قبلاً گفته شد، يكي از مهم‌ترين اجزاي شبكه‌هاي كامپيوتري، كامپيوتر سرور است.  سرور مسؤول ارائه خدماتي از قبيل انتقال فايل، سرويس‌هاي چاپ و غيره است. با افزايش حجم و ترافيك شبكه، ممكن است براي سرور مشكلاتي بروز كند. در شبكه‌هاي بزرگ براي حل اين مشكل، از افزايش تعداد كامپيوترهاي سرور استفاده مي‌شود كه به اين سرورها، سرورهاي اختصاصي گفته مي‌شود. دو نوع متداول اين سرورها عبارتند از‌ File and Print Server و Application Server . نوع اول يعني سرويس‌دهنده فايل و چاپ مسؤول ارائه خدماتي از قبيل ذخيره‌سازي فايل، حذف فايل و تغيير نام فايل است كه اين درخواست‌ها را از كامپيوترهاي‌  سرويس‌گيرنده دريافت مي‌كند. اين سرور همچنين مسؤول مديريت امور چاپگر نيز هست. هنگامي كه يك كاربر درخواست دسترسي به فايلي واقع در سرور را ارسال مي كند، كامپيوتر سرور نسخه‌اي از فايل كامل را براي آن كاربر ارسال مي‌كند. بدين ترتيب كاربر مي‌تواند به صورت محلي، يعني روي كامپيوتر خود اين فايل را ويرايش كند. كامپيوترسرويس‌دهنده چاپ، مسؤول دريافت درخواست‌هاي كاربران براي چاپ اسناد است. اين سرور اين درخواست‌ها را در يك صف قرار مي‌دهد و به نوبت آن‌ها را به چاپگر ارسال مي‌كند. اين فرايند ‌spooling نام دارد. به كمك ‌‌spooling كاربران مي‌توانند بدون نياز به انتظار براي اجراي فرمان پرينت به فعاليت بر روي كامپيوتر خود ادامه دهند. نوع ديگر سرور، ‌‌Application Server نام دارد. اين سرور مسؤول  اجراي برنامه هاي ‌‌client/server و تأمين داده‌هاي   سرويس‌گيرنده است. سرويس‌دهنده‌ها، حجم زيادي از اطلاعات را در خود نگهداري مي‌كنند. براي امكان بازيابي سريع و ساده اطلاعات، اين داده‌ها در يك ساختار مشخص ذخيره مي‌شوند. هنگامي كه كاربري درخواستي را به‌ چنين سرويس‌دهنده‌اي ارسال مي‌كند، سرور نتيجه درخواست را به كامپيوتر كاربر انتقال مي‌دهد. به عنوان مثال يك شركت بازاريابي را در نظر بگيريد. اين شركت در نظر دارد تا براي مجموعه‌اي از محصولات جديد خود، تبليغ كند. اين شركت مي‌تواند براي كاهش حجم ترافيك، براي مشتريان با طيف درآمدهاي مشخص، فقط گروهي از محصولات را تبليغ نمايد. علاوه بر سرورهاي يادشده، در يك شبكه مي‌توان براي خدماتي از قبيل پست الكترونيك، فكس، سرويس‌هاي دايركتوري و غيره نيز سرورهايي اختصاص داد. اما بين سرورهاي فايل و ‌Application Server‌ها تفاوت‌هاي مهمي نهفته است. يك سرور فايل در پاسخ به درخواست كاربر براي دسترسي به يك فايل، يك نسخه كامل از فايل را براي او ارسال مي‌كند در حالي كه يك‌ ‌Application Server فقط نتايج درخواست كاربر را براي وي ارسال مي‌نمايد. منابع “Networking Essentials” مباني شبكه ها ، جلد اول ، ترجمه ي مهندس امير اسعد انزاني ، تهران ، انتشارات خجسته ، سال 1376 ------------------------------------- وب سايت شركت سخاروش http://www.srco.ir ------------------------------------- سايت مايکروسافت http://www.microsoft.com ------------------------------------- http://www.wildpackets.com http://www.rahyabsystem.com