آموزش نتورک پلاس قسمت سوم

آموزش نتورک پلاس به صورت گام به گام را ادامه می‌دهیم. در مقاله قبل در آموزش نتورک پلاس قسمت دوم مباحث ابتدایی را مطرح کردیم. مباحثی که در قسمت دوم بررسی شدند عبارتند از :

• انواع توپولوژی شبکه 
• مفهوم Backbone و Segment

برای مطالعه این مباحث از قسمت مقالات مرتبط به آموزش نتورک پلاس قسمت دوم مراجعه کنید.

در این قسمت با مفاهیم جدیدی آشنا می‌شویم.

• بستر ارتباط فیزیکی
• تجهیزات عمومی شبکه کامپیوتری

بستر ارتباط فیزیکی:

در آموزش نتورک پلاس بستر ارتباطی شبکه کامپیوتری بررسی می‌شود. در برقراری ارتباط شبکه‌های کامپیوتری اولین قدمی که باید برداشته شود ایجاد بستر ارتباط فیزیکی است. برای این که کامپیوترهای درون شبکه بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و شبکه برقرار شود باید بستر ارتباطی فراهم شود. در شبکه کامپیوتری انواع متفاوتی از بسترهای ارتباطی وجود دارد. در کنار بسترهای ارتباطی بی‌سیم مثل وای‎فای، امواج رادیویی و اینفرارد بسترهای ارتباطی فیزیکی نیز از لحاظ ساختار و عملکرد انواع متفاوتی دارند.

• کابل کواکسیال
• کابل Twisted Pair
• کابل فیبر نوری

در ادامه به بررسی کامل بسترهابی ارتباطی مختلف شبکه می‌پردازیم.

کابل کواکسیال:

کابل کواکسیال یک مغزی مرکزی از جنس مس دارد که با یک روکش پلاستیکی پوشیده شده است، همراه با یک زره بافته شده به دور آن که کل این مجموعه در یک غلاف از جنس PVC یا تفلون قرار گرفته‌اند. سیستم استفاده از تفلون برای غلاف دور کابل یک مزیت بسیار مهم دارد و آن هم عدم پخش گاز سمی در هنگام سوختن است.

کابل کواکسیال در انواع مختلفی در شبکه کاربرد دارد. مدل‌های مختلف کابل کواکسیال مشخصات متفاوتی دارند. تفاوت‌هایی مثل مسافت قابل استفاده، هزینه، ضخامت مغزی مسی و انعطاف پذیری کابل، که در مدل‌های مختلف این تفاوت‌ها را بررسی می‌کنیم.

کابل کواکسیال Thick Ethernet:

این مدل از کابل کواکسیال با کد استاندارد RG-8 شناخته می‌شود. نام عمومی این کابل که در گذشته استفاده می‌شد، ThickNet می‌باشد. ضخامت کابل ThichNet برابر 12.7 میلیمتر است که ضخامت نسبتاً بالایی است، به همین دلیل به این نوع کابل کواکسیال ThichNet می‌گویند. در شبکه کامپیوتری که از ThichNet استفاده می‌شود، برای اتصال ایستگاه‌ها به شبکه از اتصالی به نام Vampire tap استفاده می‌شود. دلیل این نام‌گذاری این است که در اتصال Vampire tap یک دندان فلزی در کابل ThichNet فرو رفته و به مغزی مسی کابل متصل می‌شود. در طرف دیگر این tap یک کانکتور 15 پین وجود دارد که به DIX معروف است. DIX مخفف نام سازندگان این رابط، دیجیتال، اینتل و زیراکس است. در شبکه‌های مبتنی بر ThickNet نوع دیگری از کانکتور وجود دارد که به N-series Connector معروف است. این کانکتور شبیه به یک فیش آنتن خیلی بزرگ است.

کابل کواکسیال Thin Ethernet:

در این نوع از شبکه مبتنی بر کابل کواکسیال از کابل کواکسیال با ضخامت 6.35 میلیمتر استفاده می‌شود. به دلیل استفاده از کابل با ضخامت کمتر نام این نوع از بستر ارتباطی شبکه کامپیوتری را ThinNet نهادند. این مدل با استاندارد RG-58 شناخته می‌شود.

در شبکه ThinNet از کانکتور BNC برای اتصال اجزای شبکه استفاده می‌شود. کانکتور BNC همانند فیش آنتن است با این تفاوت که دو کانکتور نری و مادگی BNC پس از اتصال با یک گردش ربع دایره در هم قفل می‌شوند. استفاده از این نوع کانکتور ارتباط شبکه را بسیار قابل اطمینان می‌کند.

مفهوم Signal Bounce:

در شبکه کامپیوتری که از کابل کواکسیال استفاده می‌شود، سیگنال عبوری روی کابل در تمام طول کابل حرکت می‌کند تا به انتهای آن برسد. در انتهای کابل احتمال خروج سیگنال به صورت موج در فضا وجود دارد که در این صورت اطلاعات از کابل خارج می‌شوند. حالت دیگری که احتمال دارد اتفاق بیفتد، برگشت سیگنال در کابل است که باعث ایجاد تکرار و اکو در کابل کواکسیال می‌شود. این تکرار سیگنال را Signal Bounce می‌نامند.

برای جلوگیری از Signal Bounce در ابتدا و انتهای کابل کواکسیال دستگاهی به نام Terminator نصب می‌شود. این دستگاه در صورت دریافت سیگنال آن‌را از بین می‌برد تا بستر ارتباطی برای تبادل اطلاعات بقیه کامپیوترها خالی باشد.

کابل Twisted Pair:

کابل Twisted Pair از 8 رشته سیم مسی که به صورت 4 زوج دور هم تابیده تشکیل شده است. این تابیده شدن باعث جلوگیری از اثر تخریبی میدان مغناطیسی می‌شود و احتمال تأثیر میدان‌های مغناطیسی نزدیک کابل روی آن‌را به شدت کاهش می‌دهد. این کابل دارای استاندارد‌های مختلفی می‌باشد. کابل Twisted Pair با استفاده از کانکتور RJ-45 به دستگاه‌های درون شبکه متصل می‌شود. کانکتور RJ-45 همانند کانکتور تلفن است با این تفاوت که به جای 4 سیم از 8 سیم پشتیبانی می‌کند. استفاده از کابل Twisted Pair رواج بسیاری دارد و می‌توان علل زیر را برای آن برشمرد.

• استفاده از کابل Twisted Pair هزینه کمتری نسبت به سیستم‌های کابلی دیگر دارد.
• کار با این کابل بسیار ساده است.
• کابل Twisted Pair سرعت انتقالی را ارائه می‌دهد که در ابتدای پیدایش شبکه غیرممکن به نظر می‌آمد.

انواع کابل Twisted Pair:

کابل شبکه UTP: کابل UTP به معنای عبارت Unshielded Twisted Pair است. این کابل از 4 زوج به هم تابیده و یک روکش لاستیکی تشکیل شده است.

کابل شبکه STP: کابل STP مخفف Shielded Twisted Pair است که به معنی زوج سیم به هم تابیده زره دار است. این کابل از 4 زوج سیم به هم تابیده تشکیل  شده است که 4 زوج در یک زره محصور شده‌اند تا نویزهای خارج از کابل روی سیگنال عبوری از سیم اثر تخریبی نگذارند.

کابل شبکه FTP: کابل FTP  کوتاه شده Foiled Twisted Pair است. این کابل شامل 4 زوج سیم به هم تابیده است که توسط یک پوشش فویل آلومینیومی پوشیده شده است. این نوع از کابل شبکه مقاومت بسیار خوبی در برابر نویز و میدان‌های تخریب کننده سیگنال دارد.

کابل شبکه SFTP: کابل SFTP مخفف Shielded Foiled Twisted Pair است. این کابل مجموعه‌ای از زوج سیم‌های به هم تابیده‌ای است که هر زوج در یک لایه فویل آلومینیومی محصور شده و یک زره مجموعه چهار زوج سیم را در بر گرقته است. این کابل نهایت مقاومت در برابر نویز و تخریب کننده‌های سیگنال دارد به طوری‌که حتی می‌توان در کنار موتورهای سه فاز که میدان مغناطیسی به شدت تخریب کننده‌ای ایجاد می‌کنند از این نوع کابل شبکه استفاده کرد.

انواع دسته‌بندی کابل Twisted Pair:

• کابل Twisted Pair Cat1: این کابل از دو زوج سیم تشکیل شده و برای ارتباط تلفنی از آن استفاده می‌شود.
• کابل Twisted Pair Cat2: این دسته‌بندی از چهار زوج سیم به هم تابیده تشکیل شده است و سرعتی تا 4Mbps ارائه می‌کند.
• کابل Twisted Pair Cat3: این کابل از چهار زوج سیم که در هر 30 سانتیمتر سه بار به دور خود تابیده شده‌اند تشکیل شده است. بیشینه سرعت قابل ارائه توسط این دسته‌بندی 10 Mbps است.
• کابل Twisted Pair Cat4: دسته‌بندی cat4 کابل Twisted Pair از چهار زوج سیم تشکیل شده و تا سرعت 16 Mbps را پشتیبانی می‌کند.
• کابل Twisted Pair Cat5: متداول‌ترین کابل در حال استفاده، کابل cat5 است. این کابل توانایی ارائه سرعت انتقال اطلاعات تا 100 Mbps را دارد.
• کابل Twisted Pair Cat6: کابل cat6 از 8 رشته سیم ساخته شده و تا سرعت 1000Mbps را پشتیبانی می‌کند. این کابل در فواصل کمتر از 55 متر سرعت انتقال 10G را پشتیبانی می‌کند.

کابل فیبر نوری:

کابل فیبر نوری لوله‌ای بسیار باریک از جنس شیشه یا پلاستیک شفاف است که در میان آن نور در حرکت است. فیبر نوری که از جنس شیشه تولید شده است می‌تواند نور را تا فواصل بسیار زیادی انتقال دهد. فیبر نوری که جنس آن از پلاستیک است در فاصله کمتری نور را انتقال می‌دهد اما قیمت آن نیز پایین‌تر است. سیستم حرکت نور در فیبر نوری شکست‌های متناوب پرتو نور در فیبر است. فیبر نوری به دلیل انتقال اطلاعات به صورت کاملا دیجیتال و روی پالس‌های نور، نسبت به تأثیرات میدان‌های الکترو مغناطیسی ایمن است و هیچ گونه احتمال تخریب سیگنال در فیبر نوری با تأثیر میدان مغناطیسی وجود ندارد. دور تمامی شاخا‌های باریک فیبر نوری به وسیله یک زره پوشانده شده است و مجموعه فیبر ها در یک غلاف PVC پوشانده شده‌اند.

کابل‌های فیبر نوری از کانکتورهای متفاوتی استفاده می‌کنند که دو مدل از آن‌ها بیشترین مورد استفاده را دارند و عمومی‌تر هستند.

انواع کانکتور فیبر نوری:

کانکتور ST

کانکتور ST مخفف Straight Tip و توسط شرکت AT&T توسعه یافته است. این کانکتور بیشترین استفاده را در شبکه‌های مبتنی بر فیبر نوری دارد. کانکتور ST از مکانیزم اتصال BNC استفاده می‌کند که اتصال و قطع اتصال را بسیار آسان می‌کند. این پارامتر آسان بودن قطع و وصل این کانکتور از مهم‌ترین المان‌های محبوبیت آن است.

کانکتور SC

کانکتور SC کوتاه شده عبارت Subscriber Connector است. این کانکتور دارای یک خار برای قفل شدن در درگاه می‌باشد. برای جدا کردن اتصال این کانکتور باید خار تعبیه شده روی آن‌را آزاد کنیم.

در صورتی که قرار باشد اطلاعات را تا کیلومترها روی کابل انتقال دهیم، استفاده از کابل فیبر نوری تنها راه حل ممکن است. چون کابل مسی بدون تقویت کننده سیگنال بیش از 500 متر قادر به انتقال اطلاعات نیست.

مزایا و معایب فیبر نوری:

همه ادوات و اجزای شبکه کامپیوتری معایب و مزایای مشخصی دارند. کابل فیبر نوری نیز از این قاعده مستثنی نیست.

مزایای استفاده از فیبر نوری

ایمنی کامل نسبت به تأثیر تخریبی امواج الکترومغناطیسی

توانایی ارسال اطلاعات در فواصل کیلومتری

معایب استفاده از فیبر نوری

مراحل نصب بسیار دشوار و نیازمند ابزار خاص

نیاز به سرمایه اولیه بسیار بالا

تجهیزات عمومی شبکه کامپیوتری

در شبکه‌های کامپیوتری تجهیزاتی وجود دارند که وظیفه برقراری ارتباط بین کامپیوترها را بر عهده دارند. از این حیث به آن‌ها تجهیزات ارتباطی شبکه می‌گویند. این تجهیزات شبکه در آموزش نتورک پلاس شامل موارد زیر هستند.

NIC 

NIC یا Network Interface Card درگاه ارتباطی یک کامپیوتر با شبکه است. این کارت توسعه ارتباط فیزیکی، الکتریکی و الکترونیکی به شبکه کامپیوتری را فراهم می‌کند. NIC می‌تواند یک کارت توسعه در کامپیوتر یا یک چیپست Onboard در مادربورد کامپیوتر باشد. در حقیقت NIC همان کارت شبکه کامپیوتر است.

دستگاه HUB

دستگاه Hub همان‌طور که در بخش توپولوژی شبکه Star بررسی کردیم مرکز ارتباط بین کامپیوتر‌ها است. این دستگاه تمامی Segment های متصل به خود را به هم وصل می‌کند و هر اطلاعاتی که روی یک پورت آن دریافت شئد را روی همه پورت‌ها BroadCast می‌کند. اگر کامپیوتری اطلاعاتی را ارسال کند همه کامپیوترهای متصل به Hub آن‌را می‌بینند اما فقط مقصد ارتباط آن‌را دریافت می‌کند.

دستگاه SWITCH

دستگاه Switch شبیه Hub، سگمنت‌های مختلف شبکه را به هم متصل می‌کند. اما یک تفاوت بزرگ بین Switch و Hub وجود دارد. Switch مانند Hub همه اطلاعات را روی همه پورت‌ها برادکست نمی‌کند، بلکه یک ارتباط مستقیم بین فرستنده و گیرنده ایجاد می‌کند. پورت‌هایی که در لیست فرستنده و گیرنده نیستند این جابه‌جایی اطلاعات را دریافت نمی‌کنند. بزرگ‌ترین مزیت استفاده از سوئیچ سرعت انتقال بالاتر نسبت به استفاده از هاب است. سرعت انتقال سوئیچ شبکه به دلیل عدم اشغال بی مورد پهنای باند برای انتقال اطلاعات به همه پورت‌ها است.

دستگاه BRIDGE 

دستگاه Bridge دو سگمنت شبیه به هم را به هم متصل می‌کند. وظیفه اصلی دستگاه بریج نگه داشتن ترافیک هر سگمنت در سمت خودش است. یعنی هر یک از دو سگمنت شبیه به هم که به وسیله بریج به هم متصل شده‌اند، ترافیک داخلی‌شان از داخل خودشان عبور می‌کند و وارد سگمنت دیگر نمی‌شود. تنها در شرایطی بریج اجازه رد شدن اطلاعات را می‌دهد که مقصد ارسال اطلاعات در سگمنت طرف دیگر باشد.

دستگاه ROUTER

Router یا مسیر یاب برای اتصال دو یا چند سگمنت شبکه متفاوت و حتی ناهمسان کاربرد دارد. یک روتر از زمانی که به شبکه متصل می‌شود می‌تواند اطلاعات را جمع‌آوری کرده و برای انتقال اطلاعات تصمیم‌گیری کند. روتر بر اساس پارامتر‌های مختلف بهترین مسیر را برای ارسال اطلاعات به مقصد نتخاب می‌کند.

دستگاه GATEWAY

Gateway دستگاه یا نرم‌افزاری است که دو شبکه کاملا متفاوت را به هم متصل می‌کند. این المان شبکه پیچیده‌ترین کار را انجام می‌دهد و در چندین لایه OSI فعالیت می‌کند.

مدل شبکه OSI:

مدل شبکه OSI مخفف Open System Interconnect می‌باشد. این مدل یک طرح انتزاعی از شبیه‌سازی نحوه فعالیت شبکه است که برای درک درست مفاهیم شبکه باید آن‌را به دقت مطالعه کنیم. مدل OSI یک راهنما برای طراحی، اجرا و عیب‌یابی شبکه کامپیوتری است. این مدل نحوه ارتباط قسمت‌ها و اجزای متفاوت شبکه را با هم تفسیر می‌کند و بر اساس Protocol Suite مورد استفاده مدل روابط را نشان می‌دهد.

Protocol Suite دسته‌ای از روابط، قوانین و دستورالعمل‌های ارتباطی است که برای برقرار شدن ارتباط و اتصال شبکه باید رعایت شوند. رعایت دستورالعمل‌های Protocol Suite، مانند حرف زدن دو نفر با یک زبان مشخص است. اگر یک نفر فارسی و یک نفر ژاپنی صحبت کند مطمئناً هیچ ارتباطی برقرار نمی‌شود. اما اگر هر دو از یک زبان مشترک استفاده کنند ارتباط برقرار شده و اطلاعات جابه‌جا می‌شود.

این زبان مشترک همان Protocol Suite است. تعداد زیادی از این Protocol Suite ها استفاده می‌شوند. تعدادی از آن‌ها را برمی‌شمریم.

IPX/SPX

NetBIOS

TCP/IP

در قسمت چهارم آموزش نتورک پلاس این Protocol Suite ها را بررسی می‌کنیم و مباحث آموزش نتورک پلاس را ادامه می‌دهیم. با ما همراه باشید.

نظرات خود را با ما در میان بگذارید.