امروزه گذراندن دوره های آموزش شبکه برای کسانی که میخواهند در یکی از شاخه های این حوزه فعالیت کنند، امری واجب است. چرا که در بازار کار شبکه رقابت بالایی وجود دارد و همین دلیل موجب می شود کسانی که از دانش بالاتری برخوردار هستند، برگزیده شوند. شبکه های کامپیوتری شاخه های متعددی دارد که شما با توجه به علاقه ای که دارید می توانید برای یادگیری آن ها اقدام کنید. یک متخصص شبکه میتواند در یکی از فیلد های پشتیبان شبکه، کارشناس مدیریت شبکه، کارشناس مجازی سازی، کارشناس امنیت و ... فعالیت کند. تلاش ما در آکادمی آی تی همیشه بر این بوده که دوره هایی متناسب با نیاز بازار کار و کاملا کاربردی در اختیار شما قرار دهیم. این بار هم با دوره های آموزشی شبکه های کامپیوتری در خدمت شما هستیم. این دوره ها می توانند مسیر شغلی شما را در دنیای شبکه هموار کنند. امیدواریم از دوره ها و مقالات دپارتمان آموزش شبکه آکادمی آی تی نهایت بهره را ببرید.

دهه‌ی 1960، بحبوحه نبرد بلوک شرق و غرب، یک‌سو آمریکا و سوی دیگر شوروی سابق. این دو ابر قدرت در تلاش بودند تا به هر نحو شده، از دیگری در تمام زمینه‌های مختلف پیشی بگیرند. می‌توان گفت این نبرد خاموش باعث خسارت‌های جبران ناپذیری به جهان شد، اما اتفاقات مثبت خود را نیز به همراه داشت. آمریکا برای رقابت با پروژه ماهواره‌ای روس‌ها، اقدام به تاسیس پروژه‌ای نمود با نام آرپا. این سرآغاز علم شبکه بود، بعدها پروژه آرپا اولین شبکه‌ی کامپیوتری، که بین چهار کامپیوتر بود را راه اندازی نمود.

امروزه شبکه‌های کامپیوتری، به عنوان یک شاخه از علوم کامپیوتر شناخته می‌شود. از سال 1960  علم شبکه‌‌ کامپیوتری بقدری پیشرفت کرده‌ که پایه‌های یکی از بزرگترین دستاورد‌های بشر بر شانه‌های آن استوار است: اینترنت! در حقیقت اینترنت بزرگترین شبکه‌ی کامپیوتری جهان است. 

از اتصال چهار کامپیوتر در نقاط مختلف آمریکا، تا اتصال میلیون‌ها کامپیوتر در سراسر دنیا، شبکه‌های کامپیوتری راه درازی را آمده‌اند. ما در این مقاله نیت به نشان دادن راه آموزش شبکه کامپیوتری به شما داریم تا بتوانید در دوره‌های تخصصی شبکه شرکت کرده و آموزش ببینید تا به یک متخصص شبکه تبدیل شوید. با ما همراه باشید.

 

 

شبکه کامپیوتری چیست؟

قدم اول در آموزش شبکه کامپیوتری، آشنایی با مفهوم آن است. در این قسمت با مفهوم شبکه و کلیات آن آشنا خواهیم شد. شبکه‌ رایانه‌ای بستری است برای ارتباط چند پایانه کامپیوتری باهم، که این پایانه‌ها توانایی ارسال و دریافت داده از طرف یکدیگر را دارند. این ساده ترین تعریف شبکه است. 

هدف اصلی در شبکه‌های کامپیوتری، دو چیز است:

1.  برقراری ارتباط یا همان ارسال و دریافت داده.
2.  اشتراک منابع‌ بین پایانه‌های مختلف. شبکه‌های کامپیوتری برای ارتباط و اشتراک از یک رسانه استفاده می‌کنند.

 رسانه شبکه، همان تکنولوژی‌ای است که از آن برای برقرای ارتباط بین چند سیستم استفاده می‌شود. از مهم‌ترین رسانه‌های شبکه می‌توان به: کابل فیبرنوری، تکنولوژی بی‌سیم مثل امواج رادیویی، سیم مسی و... اشاره کرد.

 اما سازوکار ارسال داده از طریق این رسانه‌ چگونه است؟ داده‌ها در رایانه به صورت صفر و یک ذخیره می‌شوند اما این صفر‌ها و یک‌ها وجودیت فیزیکی ندارند، بلکه از طریق ماهیت‌های فیزیکی همچون ولتاژ، پالس نور، فرکانس‌های مختلف و... شناخته و ذخیره می‌شوند. به عنوان مثال، در حافظه‌ی اصلی کامپیوتر شما (RAM) ولتاژ صفر به معنی بیت صفر و ولتاژ یک به معنی بیت یک در نظر گرفته می‌شود.

حال با این توضیحات به بحث شبکه بازگردیم، بیت‌ها چگونه از طریق شبکه منتقل می‌شوند؟ برای انتقال بیت‌ها باید از یک ماهیت فیزیکی استفاده کرد، که به رسانه بستگی دارد. وابسته به رسانه، شما باید از داده‌های خود یک سیگنال بسازید که رسانه شبکه با آن سازگار باشد. به عنوان مثال، اگر رسانه شبکه شما، فیبر نوری است، پس سیگنال و کد شما باید پالس‌ نور باشد. 

حال که با نحوه‌ی ارسال داده آشنا شدید، بیاید نگاهی به یک مثال بیاندازیم: شما در حال قدم زدن هستید و یک مرد اسپانیایی از آن سمت خیابان در حال گذر است و آدرس نزدیک‌ترین رستوران را می‌خواهد، اما از آن‌ جایی که شما زبان اسپانیولی نمی‌دانید، نه می‌فهمید که او چه می‌گوید، نه می‌توانید راهنماییش کنید. به عبارتی رسانه‌ی انتقال بین شما صوت است، داده نیز در حال انتقال است، اما چون شما با یک زبان مشترک صحبت نمی‌کنید، عملا داده‌ای میان شما رد و بدل ‌نمی‌شود.

زبان مشترک در شبکه‌های کامپیوتری، پروتکل است! پروتکل زبان مشترک است که پایانه‌ها بوسیله‌ی آن با هم ارتباط برقرار می‌کنند. بهتر است نگاهی دقیق‌تر به مفهوم پروتکل بیاندازیم.

 

قدم بعدی در یادگیری شبکه؛ پروتکل چیست؟

در دوره‌های شبکه بعد از آشنایی با مفهوم کلی، باید به سراغ پروتکل رفت. پروتکل قانون است، چارچوب! قانونی که تعیین می‌کند نحوه‌ی ارتباط دو پایانه در شبکه چگونه است. اگر بخواهیم نگاهی به مثال بخش قبل بیاندازیم، اگر پروتکل ارتباط شما و آن توریست اسپانیایی مثلا زبان انگلیسی بود، شما قادر به برقرای ارتباط قابل فهم با یکدیگر بودید.

با توجه به مسائلی مختلفی همچون رسانه انتقال، توپولوژی شبکه، که بعدا به معرفی آن خواهیم پرداخت، پروتکل‌های شبکه تعیین می‌شود. پروتکل‌‌های مختلفی همانند tcp/ip یا ftp وجود دارند که هر کدام کاربرد وامکانات خاص خود را دارند. با هم نگاهی به بعضی از امکاناتی که پروتکل‌ها ارائه می‌دهند، می‌اندازیم:

• اعلام پذیرش بسته (packet acknowledgment): پایانه مقصد با یک پیام به پایانه مبدا اطلاع می‌دهد که بسته دریافت شده. این‌گونه کامپیوتر مبدا مطلع می‌شود که نیازی به ارسال مجدد بسته نیست. 
•  بخش بندی (segmentation): شکستن داده‌های طولانی به بخش‌های کوچکتر. اندازه‌ی این بخش‌های کوچکتر هم‌خوان با ظرفیت رسانه انتقال داده است.
• کنترل جریان (flow control): پایانه مقصد به پایانه مبادا اطلاع می‌دهد که سرعت انتقال داده کم یا زیاد است.
• تشخیص خطا (error detection): کد‌‌های بخصوصی که پایانه مقصد با چک کردن آنها از صحت بسته دریافتی اطمینان حاصل می‌نماید.
• تصحیح خطا (data correction): پیام‌هایی که پایانه‌ی مقصد برای پایانه مبدا ارسال و آن را در جریان خرابی بعضی از بسته‌ها قرار می‌دهد.
• فشرده سازی (data compression): الگوریتمی که از طریق آن اقدام به فشرده سازی و کاهش حجم بسته‌ ارسالی می‌شود. این مورد برای کاهش ترافیک شبکه استفاده می‌شود.
• کد گذاری داده (data encryption): مکانیزمی که از طریق آن داده‌های ارسالی کد گذاری می‌شوند. کاربرد این مورد در امنیت شبکه است.

 

در شبکه های کامپیوتری پروتکل‌ها مختلف در رابطه و همکاری با هم، باعث پیش‌برد اهداف شبکه می‌شوند. سازکار همکاری و اینکه هر پروتکل باید در چه مرحله‌ای فعالیت کند، با بخش‌هایی به نام لایه مشخص می‌شود، که این لایه‌ها مدل‌های گوناگون مرجع را تشکیل می‌دهند.

کار این مدل‌های مرجع تعیین نقشه‌ی همکاری بین پروتکل‌ها است. در حقیقت همان‌طور که بدون طرح و نقشه نمی‌توان یک خانه ساخت، بدون مدل مرجع هم نمی‌توان آجرهای ساختمان پروتکل‌ها را روی هم چید.

با هم دیدیم که داده از چه طریق و با چه الگویی در بستر شبکه نشر داده‌ می‌شوند. تا بدین جای مطلب باید فهمیده باشید که رسانه و پروتکل شبکه چیست. در حین معرفی پروتکل به یکی دیگر از مولفه‌های شبکه‌های کامپیوتری اشاره کردیم: توپولوژی، حال وقت آن است که با هم نگاهی به مفهوم توپولوژی بیاندازیم.

 

 

توپولوژی در شبکه چه نقشی دارد؟

توپولوژی در حقیقت راه و رسم اتصال سیستم‌ها و سایر دستگاه‌های شبکه با استفاده از رسانه‌ است. توپولوژی نقشه‌ی اتصال فیزیکی پایانه‌ها است، اینکه هر دستگاه در کجای مسیر قرار ‌می‌گیرد.

هنگامی که از توپولوژی صحبت می‌کنیم باید نیم نگاهی هم به رسانه انتقال داشته باشیم، چون نحوه چینش سیستم‌ها ارتباط مستقیمی با نوع کابل انتخابی شما برای رسانه دارد. اما در خاطر داشته باشید، می‌توان چند شبکه با توپولوژی و رسانه‌ متفاوت را به وسیله‌ی پایانه‌های مخصوص، مثل پل، سوئیچ و مسیریاب بهم متصل کرد.

تکمیل لیست کلمات کلیدی   هنگام طراحی و پیاده سازی شبکه محلی، در بخش‌های بعدی به تعریف شبکه محلی خواهیم رسید، مهم‌ترین مسئله توپولوژی و رسانه انتقال است. به صورت کلی سه توپولوژی متداول برای اتصال شبکه‌های محلی وجود دارد:

• باس(Bus)
• ستاره‌ای (Star)
• حلقه‌ای (Ring)

که نوع پیشرفته تر از توپولوژی:

• ستاره‌ای چند سطحی (Hierarchical star)
• مش (Mesh)
• بی سیم (Wireless)

است. با هم نگاهی به انواع توپولوژیهای شبکه بیاندازیم.

 

انوع توپولوژی شبکه

 

 

توپولوژی خطی یا باس

 

در شبکه با توپولوژی خطی، سیستم‌ها توسط یک نوع کابل بصورت خطی به هم متصل می‌شوند. بدین صورت که هر پایانه نهایتا به دو پایانه قبل و بعد از خود متصل می‌شود.   اتصال کابلی توپولوژی خطی به دو صورت ضخیم و نازک صورت می‌پذیرد.

در شبکه‌های خطی ضخیم سیستم‌ها با استفاده از یک کابل مجزای کوچک به نام AUI به یک کابل یک سره بزرگتر وصل می‌شوند اما در شبکه‌های نازک این اتصال‌ها بصورت مستقیم بین پایانه‌ها برقرار می‌شود، یعنی هر سیستم بدون واسط AUI به سیستم قبل و بعد متصل است. در تصویر زیر یک نمونه از توپولوژی خطی ضخیم را مشاهده می‌کنید:

 

 

عبارت Terminator که در انتهای دو سر شبکه دیده می‌شود در حقیقت مقاومتی است که سیگنال‌های دو سر شبکه را خنثی می‌کند. چون دو سر شبکه‌های باس باز است، سیگنال‌هایی که به انتهای شبکه می‌رسد منعکس شده و با سیگنال‌های جدید تداخل پیدا‌ می‌کند. به همین دلیل Terminator نقش مهمی در شبکه‌ با توپولوژی خطی دارد.

اگرچه توپولوژی باس برای پیاده‌سازی، ساده و کم هزینه به نظر می‌رسد، اما یک ایراد بزرگ دارد: یک مشکل کوچک در کابل، ترمیناتور و یا سایر موارد شبکه، کل ساختار را تحت تاثیر قرار خواهد داد. اگر داده نتواند از قسمت خاصی عبور کند، چون تمام شبکه به صورت خطی است، تمام سیستم‌ها دچار مشکل خواهند شد.

 

توپولوژی ستاره

برخلاف باس، در توپولوژی ستاره‌ای برای اتصال سیستم‌ها بهم از یک مرجع مرکزی استفاده می‌شود و تمام سیستم‌ها به آن مرجع مرکزی متصل می‌شوند. آن مرجع مرکزی می‌تواند یک هاب باشد. در شبکه‌های ستاره‌ای هر سیتم با یک کابل مجزا به هاب مرکزی متصل و از طریق آن داده را ارسال یا دریافت می‌کند. از مزیت‌های توپولوژی ستاره‌ای انعطاف در استفاده از رسانه است، شما می‌توانید از چند نوع مختلف کابل همانند فیبرنوری، کواکسیال، زوج مارپیچ و ... استفاده کنید.

 

 

همان طور که در تصویر مشاهده می‌کنید، تمام پایانه‌ها بصورت جداگانه به یک هاب مرکزی متصل شده‌اند. مهم‌ترین مزیت این‌گونه اتصال این است که تحمل خطا در کل شبکه افزایش می‌یابد، یعنی اگر یک پایانه دچار ایراد شود، چون جریان داده‌ سایر پایانه‌ها از آن جداست، بقیه شبکه به راحتی به کار خود ادامه خواهد داد. اما یک ایراد بزرگ دیگر در این نوع توپولوژی وجود دارد، اگر هاب مرکزی دچار مشکل شود، تمام شبکه مختل خواهد شد.

 

توپولوژی حلقه‌ای

از نظر جریان داده، چون هر سیستم به سیستم کنار خود متصل است، این توپولوژی به باس شباهت دارد. اما یک تفاوت عمده بین این دو وجود دارد. همان طور که از نامش پیدا است، در توپولوژی رینگ، شمای کلی اتصال سیستم‌ها بهم شبیه به یک حلقه بوده و سیستم ابتدا، به سیستم انتهایی متصل است. بدین صورت شما از  Terminator در دو سر شبکه استفاده نمی‌کنید.

از طرفی توپولوژی حلقه‌ای شباهت زیادی به توپولوژی ستاره‌ای هم دارد. کابل‌های هر پایانه در توپولوژی رینگ، به یک هاب مرکزی متصل شده، تقریبا شکلی یکسان با ساختار ستاره‌ای بوجود می‌آورند. در حقیقت توپولوژی حلقه‌ای بصورت نرم‌افزاری و منطقی پیاده سازی می‌شود. در این نوع از توپولوژی، از یک هاب مخصوص استفاده می‌شود که اطلاعات را از یک پورت دریافت، به نوبت برای تک تک پایانه‌های ارسال می‌کند.

  

 

نحوه ارسال و دریافت بسته در این توپولوژی بدین گونه است که یک پایانه بسته‌ای برای هاب مرکزی ارسال می‌کند، هاب به محض دریافت بسته به پایانه کناری خود می‌فرستد، سپس این پایانه بسته را دریافت و به هاب باز می‌گرداند تا به پایانه بعدی ارسال نمایید. این چرخه تا زمانی که بسته‌ی داده دوباره به اولین پایانه فرستنده برسد، ادامه خواهد داشت. به محض رسیدن بسته به پایانه فرستنده، این سیستم آن را از حلقه حذف می‌نماید.

در حقیقت توپولوژی رینگ ترکیبی از خطی و ستاره‌ای است. بدین گونه اگر کابل یا متصل کننده‌ای دچار ایراد شود، شبکه به راحتی به کار خود ادامه می‌دهد. 

 

 ستاره‌ای چند سطحی

این توپولوژی، همان توپولوژی ستاره‌ای است، که با استفاده از دو یا سه هاب پیاده سازی می‌شود. هنگام پیاده‌سازی شبکه بصورت ستاره‌، اگر متوجه شوید که پورت‌های هاب شما اشغال شده است، اما هم‌چنان سیستم برای اتصال وجود دارد، یکی از پورت‌ها را برای اتصال به یک هاب دیگر استفاده می‌کنید. بدین ترتیب به راحتی ظرفیت شبکه خود را افزایش داده‌اید. البته باید به این نکته توجه کرد، که برای اتصال هاب‌ها بهم، باید از یک پورت مخصوص با نام Uplink استفاده کرد.

 

توپولوژی مش

در این مدل از شبکه، تمام سیستم‌ها با استفاده از یک کابل یه صورت مستقیم به سایر سیستم‌ها متصل می‌شود. همان‌طور که مشخص است، این مدل توپولوژی بیشتر یک بحث تئوریک است. در این‌گونه اتصال، امکان ارتباط چند سیستم به صورت مستقیم، کنترل جریان داده و خطایابی، به نظر نشدنی است. از طرفی، وقتی می‌خواهید چند کامپیوتر را مستقیما بهم متصل کنید، آن کامپیوترها باید چند کارت شبکه داشته باشند.

 

 

یعنی اگر بخواهید با استفاده از مش، شش سیستم را به هم متصل کنید، هر سیستم پنچ کارت شبکه می‌خواهد که چنین چیزی امکان پذیر نیست.  البته از توپولوژی مش، برای کابل کشی بین دو یا چند شبکه استفاده می‌شود. بدین صورت که با استفاده از چند مسیریاب اضافه، چندین مسیر مجزا بین دو نقطه از شبکه ایجاد می‌شود. از مش، در شبکه‌های بزرگ استفاده می‌شود تا خطاپذیری در شبکه افزایش یابد.

 

توپولوژی‌ بی‌سیم

شبکه‌های محلی برای اتصال بی‌سیم از دو توپولوژی عمده بهره می‌برند:

1.  مستقل
2.  وابسته

در انواع توپولوژی مستقل، پایانه مجهز به آداپتور شبکه بی‌سیم است که می‌تواند آزادانه با هر پایانه دیگر در ارتباط باشد، تنها باید به محدودیت فاصله برای دریافت و ارسال سیگنال توسط آداپتور توجه نمود.توپولوژی وابسته کمی پیچیده‌تر است.

در شبکه وابسته، پایانه‌های بی‌سیم از طریق فرستنده-گیرنده‌هایی با شبکه محلی در ارتباط هستند. این فرستنده-گیرنده‌ها با کابل‌های استاندارد به شبکه متصل بوده و به آنها نقاط دست‌یابی (Access point) می‌گویند. در این توپولوژی، پایانه‌های بی‌سیم با همدیگر ارتباط برقرار نمی‌کنند بلکه از طریق نقاط دست‌یابی با شبکه در ارتباط هستند. تا بدین‌جای کار با ساختمان یک شبکه آشنا شدید. حال وقت آن است تا نگاهی به انواع مختلف شبکه بیاندازیم. 

 

انواع مختلف شبکه‌های کامپیوتری

در دوره های آموزشی شبکه، پس از معرفی و تعریف کلی، به سراغ انواع آن می‌روند. اما در این مطلب برای حفظ یک‌پارچگی متن، بعد از معرفی کامل مولفه‌های شبکه به سراغ انواع آن آمدیم.

بررسی انواع مختلف شبکه از چند منظر متفاوت صورت می‌پذیرد.

 

شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه‌های گسترده (WAN)

 

یک شبکه‌ی محلی از نظر جغرافیایی وسعت کمی دارد، از نظر تخصصی رسانه‌ی انتقال بین پایانه‌ها مشترک بوده و در آن از پروتکل و توپولوژی یکسان استفاده ‌می‌شود. به هر پایانه و سیستم در شبکه محلی node (گره) گفته می‌شود. همان طور که گفته‌ شد، در شبکه‌های محلی از منظر تخصصی سه مولفه‌ی اصلی وجود دارد: رسانه، توپولوژی، پروتکل. پروتکل‌های در یک شبکه‌ی LAN  باید باهم یکسان باشند. در یک شبکه محلی، یک کامپیوتر با پروتکل اترنت نمی‌تواند با یک توکن‌رینگ ارتباط برقرار کند.

همان‌طور که گفته شد، شبکه‌های محلی از نظر جغرافیای محدود است، به اندازه یک اتاق یا نهایتا یک ساختمان! اگر بخواهید شبکه خود را از نظر جغرافیای گسترش دهید، می‌توانید از یک مسیریاب (router) استفاده کنید. با استفاده از روتر، می‌‌توان چند شبکه LAN را به هم متصل کرد. بدین ‌صورت ما یک internetwork ساخته‌ایم، شبکه‌ای متشکل از چند شبکه. 

هنگامی که از منظر جغرافیای بحث می‌کنیم، شبکه‌های محلی در internetwork احتمالا در نقاط و شهرهای مختلف قرار دارند و این‌گونه ما یک شبکه WAN داریم. شبکه‌ای گسترده که برای اتصال چند شبکه محلی از خطوط تلفن، امواج رادیویی و سایر تکنولوژی‌های مخابراتی استفاده می‌کند. معمولا شبکه‌های WAN نقطه به نقطه هستند. بدین معنا که شما دو شبکه محلی در دو نقطه‌ی مختلف را بهم متصل می‌کنید.

 

پهن باند (Broadband) و تک باند (Baseband)

 

اگر کابلی که کامپیوتر‌های شبکه بوسیله‌ی آن بهم متصل هستند، در هر لحظه توانایی انتقال تنها یک سیگنال را داشته باشد، این نوع شبکه تک باند است. در شبکه‌های تک باند هر پایانه باید به نوبت از رسانه انتقال استفاده کند. اگر در خاطرتان باشد، چند بار در طول این مطلب از واژه "بسته" استفاده نموده‌ایم. بسته در حقیقت همان واحد داده‌ بوده که در شبکه‌های تک باند در انتقال است. در رسانه انتقال یک شبکه تک باند، دنباله‌ای از بسته‌ها در هر لحظه در جریان است. 

 

 

در شبکه، هنگامی که دیتا ارسالی از ظرفیت بسته بزرگتر است، سیستم مبدا آن را به چند بسته‌ی کوچکتر شکسته، در نوبت خود اقدام به ارسال آنها می‌کند. سیستم مقصد هم پس از دریافت تمام بسته‌ها اقدام به کنار هم قرار دادن آنها می ‌کند. این نحوه انتقال داده، مبنای کار شبکه‌های سوئیچینگ بسته است. 

البته روش دیگری هم برای انتقال اطلاعات وجود دارد: سوئیچینگ مدار. در این روش هنگامی که دو پایانه می‌خواهند برای یکدیگر داده ارسال کنند، ابتدا از طریق شبکه مسیری برای انتقال ایجاد می‌کنند. این مسیر ایجاد شده مدار نام دارد. مدار بین دو پایانه، تا زمانی که داده در حال انتقال است، باقی خواهد ماند و پس از اتمام انتقال، از بین خواهد رفت.

ساخت این مسیر برای شبکه‌های تک باند غیرقابل انجام است. چون هنگامی که دو سیستم بخواهند باهم ارتباط برقرار کنند، بقیه سیستم‌ها عملا از مدار خارج شد و کل شبکه تنها در اختیار این دو سیستم قرار می‌گیرد.

اگر شما برای شبکه خود بخواهید از سوئیچینگ مدار استفاده کنید، چاره‌ی کار چیست؟ اینجاست که شبکه‌های پهن باند معرفی می‌شود. یک شبکه‌ی پهن باند توانایی انتقال چند جریان داده را دارد. تکنولوژی پهن باند عملا هیچ‌گاه در شبکه‌های محلی استفاده نمی‌شود اما در شبکه‌های گسترده کاربرد دارد. 

 

ارتباطات یک طرف (Half-Duplex) و دو طرفه (Full-Duplex)

 

همان‌طور که در بالا خواندید، اغلب شبکه‌های محلی تک بانده هستند. در نتیجه در هر لحظه تنها یک سیگنال قابلیت انتشار دارد، پس اطلاعات تنها می‌تواند در یک جهت انتقال داده شود. این مدل ارتباط، ارتباط یک طرفه نامیده می‌شود. یعنی به طور همزمان تنها یک سیستم می‌تواند برای سیستم دیگر اطلاعات ارسال نماید.

در مقابل، اگر دو پایانه ‌بتوانند به طور همزمان هم برای هم داده ارسال و هم دریافت کنند، از نوع ارتباط دوطرفه بهره می‌برند. این نوع از ارتباط در برخی از شبکه‌های محلی هم کاربرد دارد، اما نیاز به یک سری تجهیزات مناسب دارد. شما برای برقراری ارتباط دو طرفه باید یک کانال جداگانه برای انتقال دو سویه ترافیک ایجاد کنید، که امکان انجام این کار، وابسته به رسانه‌ی انتقال است.  

 

سگمنت (Segment) و بک بون (backbone)

 

سگمنت یک واحد متشکل از پایانه‌های کاری و سایر دستگاه‌های یک شبکه محلی است. حال اگر یک شبکه بزرگ متشکل از چند شبکه محلی داشته باشیم، باید آنها را توسط یک شبکه‌ی محلی دیگر با نام بک بون به هم متصل کنیم. در حقیقت سگمنت یک LAN است که کاربر از آن استفاده می‌کند در حالی که بک بون یک LAN بوده که این سگمنت‌ها را برای تشکیل یک شبکه‌ی بزرگتر بهم متصل می‌کند.

در پیکربندی سگمنت و بک بون بدیلیل  اینکه ترافیک شبکه توسط بک بون به شبکه‌های کوچکتر انتقال داده می‌شود، کارایی کلی شبکه بالا می رود. در این مدل، برای پیاده سازی بک بون از سخت‌افزار با پهنای باند و سرعت بیشتر استفاده می‌شود. بک بون هنگامی که می‌‌خواهد تمام ترافیک تولید‌شده توسط سگمنت‌ها را انتقال دهد تا جلوی بالا رفتن ترافیک شبکه را بگیرد، نیاز به پروتکل و سخت‌افزار سریعتری دارد. این اصلی‌ترین دلیلی است که بک‌بون و سگمنت متفاوت از هم طراحی ‌می‌شوند.

 

شبکه بندی سرویس دهنده/سرویس گیرنده و شبکه بندی هم مرتبه  

 

اگر در هنگام اتصال کامپیوتر‌ها بهم، چند سیستم به عنوان سرویس دهنده و چند سیستم به عنوان سرویس گیرنده در نظر گرفته شوند، شما از شبکه بندی سرویس دهنده/سرویس گیرنده (client/server) استفاده کرده‌اید. یک سیستم سرویس دهنده یا سرور به سایر پایانه سرویس‌های مختلف نرم‌افزاری و سخت‌افزاری ارائه می‌دهد.

کلاینت نیز از خدمات سرویس دهنده بهره می‌برد. برای ساخت چنین شبکه‌ای کافی است در طراحی خود، چند سیستم را سرور و مابقی را کلاینت در نظر بگیرید. در این نوع ساختار، اصولا سرور‌ها کامپیوتر‌های بهتری هستند، که مستقیما به بک بون شبکه متصل می‌شوند.

در یک شبکه هم‌مرتبه یا peer to peer همه سیستم‌ها در یک مرتبه قرار دارند. هر سیستم هم کلاینت و هم سرور است. در این حالت هر کامپیوتر هم منابع خود را به اشتراک می‌گذارد و هم از منابع دیگران استفاده‌می‌کند. ظرفیت شبکه‌های محلی برای شبکه بندی هم مرتبه بین 10 تا 15 گره است، چون هر سیستم باید اطلاعات حساب‌های کاربری و تنظیمات خود را نگه دارد.

با بررسی انواع شبکه، شما با مفاهیم و اصطلاحات کلی شبکه آشنایی پیدا کردید. بهتر است کمی بحث را پیشرفته‌تر کرده و به یکی دیگر از ابعاد مهم شبکه‌های کامپیوتر بپردازیم.

در یک شبکه هم‌مرتبه یا peer to peer همه سیستم‌ها در یک مرتبه قرار دارند. هر سیستم هم کلاینت و هم سرور است. در این حالت هر کامپیوتر هم منابع خود را به اشتراک می‌گذارد و هم از منابع دیگران استفاده‌ می‌کند. ظرفیت شبکه‌های محلی برای شبکه بندی هم مرتبه بین 10 تا 15 گره است، چون هر سیستم باید اطلاعات حساب‌های کاربری و تنظیمات خود را نگه دارد.

  با بررسی انواع شبکه، شما با مفاهیم و اصطلاحات کلی شبکه آشنایی پیدا کردید. بهتر است کمی بحث را پیشرفته‌تر کرده و به یکی دیگر از ابعاد مهم شبکه‌های کامپیوتر بپردازیم.

 

 

امنیت در شبکه های کامپیوتری؛ گامی مهم در آموزش تخصصی شبکه

پیش از هر چیز، بیاید امنیت شبکه (network security) را تعریف کنیم. امنیت شبکه ترفند‌هایی است که یک مدیر شبکه به کار می‌بنند تا از سوء استفاده، دخالت و دسترسی غیر مجاز در شبکه، منابع و داد‌های آن جلوگیری کند. چون اغلب کاربران عادی آشنایی چندانی با مفاهیم امنیتی ندارند، راه برای نفوذگران باز بوده و این وظیفه‌ی مدیر امنیت شبکه را دو چندان می‌کند. 

مهم‌ترین مسئله در بحث‌های امنیتی، تامین امنیت اجزای خود شبکه است. اگر یک نفوذگر و هکر بتواند کنترل یک روتر یا سوئیچ را دست بگیرد، به راحتی می‌تواند در داده‌های شبکه اخلال، بر آنها نظارت و یا حتی شبکه را بصورت کامل از کار بیاندازد. در حقیقت ایجاد امنیت برای اجزای شبکه یک پیش شرط برای امنیت اطلاعات در شبکه است. 

اغلب امنیت کاران برای جلوگیری از نفوذ، ابراز و ترفند‌های خاصی استفاده می‌کنند که برای آشنایی بیشتر با بحث امنیت در شبکه، نگاهی به برخی از آنها می‌اندازیم:

 

تایید یا رد هویت

 اولین گام در ایجاد امنیت برای شبکه، تایید یا رد هویت یک کاربر است. در این مرحله کاربر باید هویت خود را به سیستم، با استفاده از یک عامل احراز هویت همانند پسوورد، اعلام نماید. برای امنیت بیشتر شما می‌توانید به احراز هویت تک عامله بسنده نکرده و از دو یا سه فاکتور برای تایید هویت استفاده نمایید.

 

فایروال

 بعد از مرحله تایید کاربر، نوبت به فایروال است. حال که شما ورود یک کاربر را تایید کردید، دیوار آتشین سطح دسترسی کاربر به منابع و اطلاعات را تعیین می‌کند.

 

آنتی ویروس و IPS

گاهی هکر می‌تواند از مرحله‌ی احراز هویت عبور کند و با استفاده از کرم‌ و ویروس اقدام به خراب‌کاری یا دسترسی به منابع و اطلاعات مهم مدیریتی نماید. این جاست که آنتی ویروس یا IPS به کار می‌آید. وظیفه‌ی ابزار این چنینی، شناخت و حذف عوامل خطرناک برای شبکه است.

 

سیستم‌های تشخیص نفوذ

 این مدل ابزار بسیار کاربرد دارند. به عنوان مثال شما می‌توانید با بررسی ترافیک ورودی به یک پایانه شبکه تشخیص دهید که یک کاربر باری بیش از اندازه‌ بر روی شبکه نهاده و احتمالا نیت خراب‌کارانه دارد. با این ابزار می‌توانید حملات را حین وقوع تشخیص دهید.

 

کندوی عسل

این ابزارِ معروفی برای تشخیص نفوذ است. شما مقداری از منابع یا اطلاعات را به عنوان طعمه درنظر می‌گیرید. بدین صورت، اگر شبکه‌ی شما مورد تهاجم قرار گرفت، هکر ابتدا کندوی عسل را تکان داده و این باعث آزاد شدن زنبور‌ها و خبر دار شدن شما از نیت خرابکارانه او می‌شود. 

 

رمزنگاری ارتباطات حساس

به عنوان مثال، شما به عنوان مسئول امنیت یک شبکه، ارتباط بین دو هاست را برای امنیت بیشتر رمزنگاری می‌کنید.

همان طور که در مثال‌های بالا خواندید، وظایفی امنیتی یک شبکه بر عهده مدیر شبکه است. مدیر شبکه برای تعیین تاکتیک‌های امنیتی خود توجه ویژه‌ای به منابع مالی کارفرما و بزرگی شبکه دارد. حال که در خلل بررسی مفهوم امنیت، نگاهی به مدیر امنیت شبکه، وظایف و ابزار‌هایش انداختیم، بهتر است نگاه خود را وسیع‌تر کرده، سری به بازار کار شبکه و مشاغل مربوط به آن بزنیم. با ما همراه باشید.

 

بازار کار شبکه‌های کامپیوتری؛ با یادگیری چه کارهایی می‌توان انجام داد؟

قبل از هر چیز ببینیم متخصص شبکه کیست؟ متخصص، مهندس یا کارشناس شبکه کسی است که توانایی راه‌اندازی، پشتیبانی و حمایت از شبکه را دارد. در ظاهر کار آسانی بنظر می‌آید اما اگر می‌خواهید یک متخصص شبکه شوید، نیاز به تجربه‌ی عملی انکار ناپذیر است. با بررسی شرح وظایف این شغل، قطعیت این گزاره اثبات خواهد شد.

 

وظایف یک متخصص شبکه چیست؟

1. طراحی و راه اندازی شبکه
2.     ایجاد حساب‌های کاربری
3.     تعیین سطح دسترسی
4.     برقراری امنیت با استفاده از ابزار‌ها و ترفندهای امنیتی
5.     ارتقا کیفیت و امنیت یک شبکه از پیش طراحی شده
6.     پشتیبانی و حمایت فنی از شبکه
7.     نظارت روزانه بر کارکرد شبکه
    

 

یک مهندس شبکه برای انجام وظایف خود نیاز به دانش تخصصی در مورد شبکه‌های مایکروسافت و سیسکو دارد. برای کسب چنین دانشی نیازمند گذراندن دوره‌هایی همچون Network+، MCSE، MCSA، CCNA،  CCNP و آشنایی با ابزار میکروتک هستید، در بخش‌های بعد توضیح مختصری درباره‌ی این دوره‌ها خواهیم داد.

حال که وظایف یک متخصص شبکه را می‌دانیم، بهتر است نگاهی به بازار کار شبکه بیاندازیم. یک شبکه کار حرفه‌ای می تواند در بخش خصوصی و دولتی استخدام شود. اگر بخواهیم راجب به درآمد بحث کنیم، پایه حقوق یک شبکه‌کار در بخش دولتی بر اساس قانون کار و حداکثر حقوق آن نیز با توجه به جایگاهش در چارت سازمانی تعریف می‌شود. در بخش خصوصی اما، بحث متفاوت است. با توجه به سابقه، تجربه و دانش یک متخصص، حقوق آن بین 2 تا 30 میلیون تومان متغیر خواهد بود. 

اگر حقوق یک مهندس شبکه برای شما جذاب بنظر می‌آید، بهتر است از ویژگی‌های شخصیتی یک شبکه‌کار هم آگاه باشید. مهم‌ترین مورد در زمینه علاقه است. از آن جهت که طراحی و پشتیبانی یک شبکه می‌تواند امری دشوار و طاقت فرسا باشد، اگر به این کار علاقه‌مند نباشید، به سرعت خسته خواهید شد. علاوه بر این شما باید در حل مسئله و مواجهه بحران، توانایی کنترل خود و شرایط را داشته باشید.

اما دوره‌های آموزشی شبکه؛ همان طور که در بالا گفته شد، برای متخصص شدن نیاز به گذراندن چند دوره دارید. با هم نگاهی به این دوره‌های آموزش شبکه می‌اندازیم.

 

 

نگاهی به دوره‌های تخصصی شبکه

 

 Network+

 این دوره، به آموزش محصولات و بستر شبکه‌ای مایکروسافت می‌پردازد. جامعیت network+ باعث شده تا این دوره، انتخابی مناسب برای شروع یادگیری شبکه باشد.

 

 MCSA

Microsoft Certified Solutions Associate مدرک و دوره‌ی سطح دستیاری شرکت مایکروسافت است. این مدرک نشان دهنده‌ی آشنایی شما با بستر و محصولات IT شرکت مایکروسافت است. موفقیت در این دوره، نیاز به قبولی در سه آزمون دارد.

 

 

MCSE

Microsoft Certified Solutions Expert سطح حرفه‌ای و تخصصی دستیاری است. برای کسب این مدرک، تنها باید در یک آمون پذیرفته شوید.

CCNA

این مدرک توسط شرکت مطرح سیسکو اعطا می‌شود. در این دوره، شما آموزش‌هایی همچون آشنایی با شبکه LAN، آشنایی با شبکه WAN، سوئیچینگ، روتینگ، و مواردی از این دست را می‌بینید.

CCNP

اگر علاقه‌مند به گرفتن مدارک شرکت سیسکو باشید، که از اعتبار بالایی برخوردار هستند، بعد از گرفتن مدرک CCNA، می‌توانید در دوره‌ی آموزشی CCNP شرکت کنید. می‌توان گفت شما با گرفتن این مدرک، یک شبکه کار حرفه‌ای به حساب می‌آیید. شما با گذاراندن این دوره، می‌آموزید تا تمام آموز‌های دوره CCNA را در سطح کلان به کار بگیرید.

CSCU

این دوره‌ی آموزشی بر مسائل امنیتی تمرکز دارد. گذراندن این دوره بیشتر به افراد و کاربران با دانش فنی کم توصیه می‌شود، تا با آشنایی مقدماتی با مباحث امنیت و شبکه، باعث امن‌تر شدن آن شوند.

علاوه بر این دوره‌ها، توصیه می‌شود که شما با سیستم‌های عامل ویندوز، لینوکس و میکروتک، که براساس  هسته‌ی لینوکس نوشته شده، آشنایی داشته باشید. آشنایی با خط فرمان این سیستم عامل‌ها، که به عنوان پایانه در شبکه کاربرد دارند، به شما در پیاده‌سازی شبکه و تست آن کمک خواهد کرد. به عنوان مثال، یکی از ابزار ویندوز که بین متخصصین شبکه محبوب است windows power shell بوده، با هم نگاهی به windows power shell بیاندازیم.

 

 

windows power shell چیست؟

 windows power shell یک کنسول است، ابزاری برای کار با دستورات گوناگون که برای تست و راه اندازی شبکه به کار یک مهندس شبکه می‌‌آید. در این کنسول ابزار مخصوصی برای کار با شبکه تعبیه شده که می‌تواند بسیار کمک کننده باشد.

حال که نگاهی به ویندوز انداخیم، بهتر است بقیه سیستم عامل‌ها را نیز بررسی کنیم. در توصیف سیستم عامل لینوکس، اصولا به خط فرمان کاربردی و قدرتمند و امنیت بالای آن اشاره می‌شود. دقیقا همان چیزی که یک شبکه‌کار از پلتفرم پایانه می‌خواهد. برای آشنایی بهتر، نگاهی به برخی از دستورات کاربردی خط‌فرمان لینوکس می‌اندازیم:

دستور ping

با این دستور به راحتی می‌توان چک کرد که یک پایانه، با پایانه دیگر در ارتباط هست یا نه. برای استفاده از این دستور تنها نیاز به آی‌پی یا DNS کامپیوتر مقصد دارید.

 

 

دستور Ipconfig

این دستور، اطلاعات آی‌پی یک پایانه را نشان می‌دهد. البته در نسخه‌های جدید لینوکس، دستورات کاربردی و جدید برای نمایش آی‌پی معرفی شده است.

 

IP Address Show

با این دستور، آی‌پی دستگاه‌های متصل به پایانه‌ نمایش داده می‌شود. این دستور جایگزین Ipconfig است.

 

 

IP Link Set DEVICE Down و IP Link Set DEVICE up

این دو دستور جایگزین Ipconfig DEVICE Down /Up  Ipconfig DEVICE هستند.
 

1. دستور arp: این دستور برای بررسی وضعیت شبکه و ارتباطات اترنت به کار می‌رود.
2.   دستور netstat: جزییاتی درباره‌ی اتصالات و سوکت‌ها در اختیار کاربر قرار می‌دهد.
3.   دستور route: جداول مسیریابی سرور را نمایش می‌دهد.
4. دستور  traceroute: اگر می‌خواهید صحت یک مسیر برای ارسال داده در شبکه را چک کنید این دستور به کار شما می‌آید.

همین دستورات به علاوه امنیت بالا باعث محوبیبت لینوکس بین متخصصین شبکه شده و برای یک شبکه کار بهتر است آشنایی کلی با این سیستم عامل داشته باشد.
همان‌طور که گفته شد، یک سیتم عامل دیگر هم بین مهندسان شبکه شناخته شده است: میکروتیک.

این سیستم عامل براساس لینوکس نوشته شده اما دلیل محبوبیت آن، امنیت، دستورات کاربردی یا محیط گرافیکی قوی نیست. دلیل اصلی شهرت سیستم عامل شرکت میکروتک، سخت افزار تولیدی توسط این شرکت است که سرآمد آنها روتربوردهای میکروتک است.

 

روتربورد های میکروتک چیست و چه کابردی در شبکه دارد؟

شرکت میکروتک در رقابت با سخت افزار شرکت سیسکو اقدام به تولید روتر‌های ارزان قیمت کرده است. این روتر‌ها در نسخه‌های مختلف تولیده شده که هر کدام از آنها برای رفع یک سری از نیازمندی‌های شبکه کاربرد دارد. مایکروتک برای کار با روتر‌های خود اقدام به تالیف شش سطح مختلف لایسنس نموده. هر سطح شامل لوازم و دسترسی‌های متفاوتی برای کار با روتر‌های میکروتک است.

با مطالعه‌ی "نگاهی به دوره‌های تخصصی شبکه"، شما با ابزار تبدیل شدن به یک شبکه کار حرفه‌ای آشنا شدید. بنظر می‌رسد این مطلب به تمامی اهداف خود رسیده و تنها، موخره و بیان یک مطلب باقی می‌ماند: از کجا آغاز کنیم؟

 

دنیای شبکه؛ دنیایی با پتانسیل بی نهایت

شبکه‌های کامپیوتری عنصری جدانشدنی در بستر IT تمام ادرات و شرکت‌ها است. همین اهیمت ویژه و حضور بستر‌های شبکه‌ای در تمامی سازمان‌ها، باعث خواهد شد که در صورت یادگیری شبکه، شانس بالایی برای اشتغال در این زمینه داشته باشید.

در این مطلب، تلاش شد تا با زبان ساده، مفاهیم ابتدایی اما مهم شبکه بیان شود تا بتوانید آموزش و یادگیری شبکه را با خواندن همین مقاله کلید بزنید. اما اگر به شبکه علاقه‌مند شده اید، قدم بعدی شما چیست؟ اکثر متخصصین شبکه آموزش خود را با گذراندن دوره‌هایی که در بالا به آنها اشاره شد، آغاز نموده‌اند.

در بین دوره‌های و آموزش‌های معرفی شده بهتر است با Network+ شروع کنید. همان طور که گفته شد این دوره بدلیل جامعیتی که در آموزش دارد، مقدمه‌ای خوبی برای قدم گذاشتن در مسیر آموزش شبکه کامپیوتری است.

 علاقه در راه یادگیری شبکه، حرف اول را می‌زند. یک بار به این موضوع اشاره شد اما بدلیل اهیمت بالا، باید باری دیگر به این نکته اشاره شود که حتی حرفه‌ای‌ترین متخصصین شبکه با چالش‌های روزانه‌ای سر و کار دارند که در حل آنها دچار مشکل می‌شوند. اما بدانید دنیای شبکه، دنیایی گسترده است با چالش‌های تمام نشدنی.  پشت تمام این چالش‌ها، پتانسیل مالی فراوانی قرار دارد.