کارآموزی کامپیوتر طراحی و نصب شبكه Lan دانشکده ادبیات و زبان خارجه تبریز

کارآموزی کامپیوتر طراحی و نصب شبكه Lan دانشکده ادبیات و زبان خارجه تبریز

مقدمه :

شبكه چیست ؟

شبكه یا Netword یك اصطلاح عمومی است و به مجموعه ای از ابزارهای پردازش اطلاعات اطلاق می شود كه با یكدیگر در ارتباط هستند . البته این ارتباط از نوع فیزیكی و منطقی است كه از طریق سخت افزار و كابل بر قرار شده است و با یك روش استاندارد مدیریت می شود .

Wan and Lan

شبكه محلی یا (Local Area Networkinq) Lan شبكه ای است با تعداد محدودی از كامپیوترهای شخصی بطوری كه در سطح یك مكان محدود با هم كار می كنند و از منابع یكدیگر مشتركاً استفاده می كنند . شبكه های محلی به اشكال گوناگون قابل استفاده اند اما با وجود این گوناگونی در اصل با هم یكسانند بطوریكه اشتراك در برنامه های كاربردی فایلها و وسایل جانبی از اهداف اصلی آنهاست .

همان طور كه می دانیم از Lan برای فضاهای محدود استفاده می شود اما اگر بخواهیم در فواصل طولانی نقل و انتقال اطلاعات با سرعت بالائی انجام شود به سراغ شبكه های گسترده یا Wan ( Wide Aria Nedwork ) می رویم .یك Wan از مرتبط شدن دو یا چند Lan بوجود می آید .

تغییر و تحول در تكنولوژی شبكه ها :

با پیشرفت روزافزون فن آوری شبكه ها نحوه و نوع ارتباط مابین كامپیوترهای یك شبكه مداماً در حال تغییر است ، پیش از این شبكه به معنای محیط متمركزتری برای پردازش اطلاعات بحساب می آمد و از ترمینالها به عنوان ابزاری برای دریافت و یا نمایش اطلاعات استفاده می شد . بطوریكه آنها فقط از منابع اطلاعاتی موجود در كامپیوترهای بزرگ استفاده می كردند و سیستم ها به تنهایی قابلیت اجرای فرامین نرم افزاری را نداشتند .

اجزای اصلی شبكه :

ارتباطات داده ها در ابتدا در انحصار كمپانیهای خاصی از قبیل IBM قرار داشت اما در حال حاضر شركتهای زیادی دست اندركار این قضیه هستند بطوریكه تمام اجزای مورد نیاز یك شبكه از نرم افزارهای سطح بالا تا رابط های سطح پایین را ارائه می دهند . تعداد این شركتها باعث شده است كه اجزای متفاوتی در ارتباط با شبكه های محلی بوجود آید . اما بطور كلی آنچه كه باعث اختلاف مابین شبكه های محلی می شود تفاوت اجزای اصلی آنهاست .

ایستگاه كاری

مشهورترین جزء یك شبكه ، ایستگاه كاری یا Workstation می باشد كه از طریق آن كاربرد با شبكه ارتباط برقرار می كند . ایستگاه كاری در شبكه به معنای یك پایانه هوشمند است زیرا از توانایی پردازش و اجرای برنامه ها بهره مند می باشد در حالیكه پایانه های ساده (Dumb ) فقط بعنوان یك ابزار ورودی – خروجی به كامپیوتر مركزی متصل بوده و اطلاعات را جهت پردازش ، به واحد پردازشگر مركزی ارسال می كنند .

ایستگاههای كاری در یك شبكه محلی به تنهایی قابل استفاده هستند و می توانند در سرعت پردازش ، مقدار حافظه ، برنامه های نصب شده و ابزارهای ذخیره سازی اطلاعات متفاوت باشند .

اغلب ایستگاههای كاری از یك سیستم عامل محلی (host) نظیر DOS و Windows یا OS/2 بهره می برند این سیستم عامل شرایطی را فراهم می كند تا ایستگاه كاری توانائی اجرای نرم افزارهای محلی را مستقلاً دارا باشد .

كارت های رابط شبكه

رابطی كه جسم جدا از شبكه را به LAN متصل می سازد و آن را راه اندازی می كند ، كارت رابط شبكه یا آداپتور شبكه (Network Interface Adapter-NIC) نامیده می شود . یك NIC از شكاف های (SLOT) موجود بر روی برد اصلی كامپیوترها استفاده می كند . و باعث برقراری یك اتصال فیزیكی به رسانه انتقال یا كابل می شود . كارت شبكه ، باعث برقراری ارتباط مابین اجزاء شبكه از طریق سیگنال های خاص می شود . هر عنصری از شبكه محلی كه دارای یك كارت شبكه باشد بعنوان یك گروه یا node شناخته می شود بطوریكه هر گروه از یك آدرس واحد برای مسیریابی اطلاعات استفاده می كند .

كابل بندی (Cablinq)

اتصال فیزیكی گره های شبكه را كابل بندی شبكه می نامند . كابلی كه در Lan استفاده می شود از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا این عنصر در شبكه ، بیشترین تاثیر را بر میزان نرخ انتقال داده و بازدهی ورودی – خروجی دارد . دو اصطلاحی كه در این زمینه برای رسانه انتقال اطلاعات (Media) استفاده می شود عبارتند از : باند پایه (Base Band) و باند پهن (Broad band) . باند پایه روشی از انتقال اطلاعات است كه در آن سیگنال دیجیتال تنها با یك فركانس ، كل پهنای باند رسانه را اشغال می سازد . از طرفی باند پهن به مفهوم آن است كه پهنای باند به چندین كانال تقسیم
می شود كه این تقسیم بندی بر اساس فركانس های متفاوت و یا دامنه فركانسی مختلـف برای سیگنـال آنــالوگ می باشد . در یك چنین حالتی اگر پهنای باند كافی وجود داشته باشد ، می توان چندین سیستم انتقال را تنها با استفاده از یك كابل پیاده سازی كرد . اصطلاحی كه چگونگی مشترك بودن رسانه را بوسیله كانال های متعدد ، بیان می كند تسهیم سازی یا Multiplexing
می باشد البته نوع تسهیم سازی ، بستگی به رسانه انتقال دارد .

رسانه های نوع باند پهن، چندین كانال متفاوت دارند كه این نوع تقسیم بندی بر اساس فركانس های مختلف سیگنال های آنالوگ می باشد . به این نوع تسهیم سازی ، مالتی پلكس بر اساس تقسیم فركانس یا FDM (Frequency Division Multiplexing) گفته می شود . تلویزیون كابلی نمونه ای از EDM است . باند پایه روشی از انتقال داده است كه تنها یك فركانس از سیگنال دیجیتال ، سراسر پهنای باند را اشغال می كند . رسانه از نوع باند پایه در هر لحظه می تواند با یك فركانس كار كند كه البته می تواند مالتی پلكس شده باشد . این عمل به وسیله تقسیم كانال به فواصل زمانی یكسانی انجام می گردد كه داده های مربوط به كانال های مختلف ، در این فواصل زمانی جاسازی می شوند . به این روش ، TDM یا مالتی پكس بر اساس تقسیم زمانی (Time Division Multiplexing) گفته
می شود .

انواع كابلهایی كه عموماً استفاده می شود عبارتند از زوج سیم بهم تابیده (Twisted pair) كابل هم محور (Coaxial) و فیبر نوری (Fiber-Optic). امروزه همچنین از ارتباطات بی سیم كه دارای تكنولوژی مادون قرمز یا مایكروویو هستند ، استفاده مس شود .

توپولوژی (topology) یك شبكه محلی ، معرف نوع ارتباط فیزیكی گره ها و اتصالات كابلی آنهاست . نوع كابل ، توپولوژی و قوانین كنترل دسترسی به رسانه ، در مجموع ، پیكره بندی شبكه را مشخص می كند .

سرویس دهنده (server)

سرویس دهنده ، یك كامپیوتر است كه عملیات دسترسی به فایل ها وانواع سرویس های دیگر را برای شبكه فراهم می سازد . سرویس دهندگان از پردازشگری قدرتمند بهمراه حافظه موقت و دائم با حجم بالا استفاده می كنند . یك سرویس دهنده ، دارای یك سیستم عامل شبكه (Network Operating System-NOS) می باشد كه بعنوان مغز فعال شبكه كار می كند و چگونگی دسترسی ایستگاه های كاری را به منابع مشترك كنترل می نماید . امروزه از سیستم عامل هایی نظیر IBM s OS/2 Novells Netware و Microsoft W indows NT برای شبكه های محلی استفاده می شود .

ممكن است برای شبكه های محلی ، سرویس دهنده گان متفاوتی استفاده شود كه هر كدام وظایف خاصی را انجام میدهند . از عمومی ترین آنها سرویس دهنده فایل یا file server می باشد كه چگونگی امكان دسترسی كاربران شبكه به فایلهای موجود بر روی حافظه اصلی (Master) را تعیین می كند . همچنین یك سرویس دهنده می تواند بعنوان یك بانك اطلاعاتی برای برنامه های كاربردی بكار رود همچنین یك سرویس دهنده چاپ یا print server ، امكان دسترسی به یك یا چند چاپگر موجود در شبكه را مهیا می سازد . از وظایف بعضی از آنها ایجاد امكاناتی برای خصوصی سازی اطلاعات و بالا بردن، امنیت داده ها می باشد كه باعث می شود كاربران مختلف در استفاده از منابع شبكه ، محدود شوند .

ابزارهای اتصال در شبكه

ابزارهای اتصال به دستگاه هایی اطلاق می شود كه قطعات یا گره های یك شبكه را بهم متصل
می كند . در ساده ترین حالت ، ممكن است وسیله ای باشد كه كابل ها و اتصال گره ها را مدیریت كند و یا ممكن است شامل كامپیوترهایی باشد كه عملیات مسیر یابی اطلاعات را برای شبكه های وسیع تدارك ببیند .

هاب (Hub)

هاب در یك شبكه ، بعنوان نقطه متمركز كننده و محل اتصالی برای گره های آن شبكه محلی می باشد . به آندسته از هاب هایی كه برای اتصال فیزیكی چندین قطعه كابل كوتاه بكار می رود ، هاب های انفعالی (Passive) و به هاب هایی كه برای اتصال كابل های طویل بكار می شود ، هاب های فعال (Active) ، گفته می شود . هاب های فعال سیگنال ها را همانند تقویت كننده ها مجدداً تولید و ارسال می كنند در صورتیكه هاب های انفعالی فقط انتقال سیگنال را انجام می دهند .

بعضی از هاب ها دارای اصطلاح خاصی هستند كه نوع دسترسی به رسانه را مشخص می كنند . بعنوان مثال هاب هایی كه برای شبكه حلقه نشانه (Token Ring) استفاده می شود با نام واحد دسترسی چند ایستگاهی یا MAU معرفی می گردد .

MAU = Multi Station Users

ابزارهای اتصال قطعات شبكه

برای برقراری ارتباط مابین شبكه های مختلف یك شبكه از پل ها (bridges) ، دروازه ها (gateway) و مسیر گردان ها (routers) استفاده می شود .

ابزارهای جانبی

یكی از قابلیت اصلی شبكه های محلی . به اشتراك گذاشتن وسایل جانبی است یعنی این ابزار
می توانند توسط بیش از یك برنامه یا ایستگاه كاری مورد استفاده قرار بگیرد . این وسایل می تواند حافظه جانبی ، چاپگر و یا مودم باشد .

خصوصیات شبكه

نرم افزار شبكه

در یك ارتباط شبكه ای ، چندان مناسب نیست كه هر ایستگاه محلی از طریق نرم افزار شبكه و بطور جداگانه ، به منابع مشترك دسترسی داشته باشد . برنامه های شبكه را می توان به نحوی طراحی كرد تا برای كاهش فعالیتهای اضافی ، كارهای یك گروه را جمع آوری و اجرا كند نرم افزارهای شبكه عموماً از یك بانك اطلااعاتی مشترك استفاده می كنند .

دسترسی از راه دور

امروزه دسترسی به منابع اطلاعاتی موجود در یك مركز ، بوسیله ایستگاه های كاری كه خارج از این محیط قرار دارند ، كاری بسیار معمولی و عادی است به این عمل اصطلاحاً دسترسی از راه دور یا Remote Access گفته می شود در این حالت یك دستگاه كاری با استفاده از مودم و یك نرم افزار خاص با كامپیوتر دیگر ارتباط برقرار می كند . همانند شبكه های گسترده (WAN)، ارتباط از راه دور سرشار از مسائل حفاظتی است .

امنیت شبكه كل یك صنعت است كه ممكن است به سخت افزار و نرم افزار خاص و پیچیده ای نیاز پیدا كند .

وسایل جانبی مشترك

یكی از راههایی كه باعث افزایش كارایی شبكه می شود ، استفاده مشترك از وسایل جانبی است . یعنی چندین كاربر می توانند به وسایلی از قبیل چاپگرها ، دستگاه های ذخیره سازی ، ماشین های FAX و ابزارهای دیگر شبكه ، بطور مشترك دسترسی داشته باشند .

پست الكترونیكی (Email)

در ساده ترین حالت ، پست الكترو.نیكی به مفهوم نقل و انتقال رشته های متنی (ASC II) ، مابین شبكه های محلی و یا گسترده است . نرم افزارهای جدیدتر حتی اجازه می دهند كه تصاویر گرافیكی و فایل ها اطلاعاتی را هم بتوان به متن منتقل شده ، متصل كرد . امروزه در اكثر اداره ها ، پست الكترونیكی جای مكاتبات اداری پر دردسر را گرفته است .

اینترنت

اینترنت به مجموعه ای از شبكه های متصل به هم و گاهاً متفاوت ، گفته می شود كه باعث برقراری ارتباط مابین نقاط مختلف دنیا می شود . از آنجائیكه این ارتباط در سطح وسیعی انجام
می گیرد . باید شبكه های مختلف بتوانند با استفاده از یك زبان مشترك با یكدیگر ارتباط برقرار كنند .

TCP/IP مجموعه ای از پروتكل های ارتباطی است كه بعنوان یك استاندارد ، در برقراری ارتباطات جهانی از طریق اینترنت ، بكار می رود .

خلاصه مقدمه :

– شبكه یك اصطلاح عمومی است كه برای توصیف مجموعه ای از ابزارهای پردازش اطلاعات كه با هم در ارتباط هستند استفاده می شوند .

– یك شبكه محلی Lan معرف شبكه ایاست كه از نظر مساحت جغرافیایی محدود می باشد .

– یك شبكه Wan شبكه ای است كه مابین چند شبكه محلی ارتباط برقرار می كند .

– مفهوم شبكه از یك پردازشگر مركزی با چند ترمینال ارتباط نظیر به نظیر ( Peer to Peer ) تغییر كرده است .

– شبكه به كاربران این امكان را میدهد كه از منابع ، امكانات و سرویسهای موجود بصورت بهینه استفاده كنند . كه این قابلیت در كاهش زمان و هزینه مؤثر است .