
فصل اول... 10
LAN... 10
WAN... 10
شبکههای نوع Circuit-Switched.. 10
شبکههای نوع Cell-Switched.. 11
Packet-Switched.. 11
MAN... 12
Intranet, Extranet, Internet. 12
VPN... 13
فصل دوم.. 13
OSI Reference Model13
مزایای مدل OSI. 14
خصوصیات مدل OSI. 14
Application Layer. 15
Peresentation Layer. 16
Session Layer. 16
Transport Layer. 17
Network Layer. 17
Data Link Layer. 18
Physical Layer. 19
فیبرهای نوری.. 20
Unicast. 21
Multicast. 22
Broadcast. 23
Ethernet. 23
انواع مختلف Ethernet. 25
IEEE 802.3.. 25
IEEE 802.2.. 27
بریجها27
انجام عمل Learning. 28
انجام عمل Forwarding. 28
مشکلاتی که بریجها حل میکنند.29
سوئیچها29
آدرسدهی لایه سوم یا Layer-3.. 29
جدول Routing. 31
منافع استفاده از روترها32
Transport Layer. 34
فصل سوم.. 34
TCP/IP.. 34
لایه Application.. 35
لایه Transport. 35
لایه Internet. 35
IP Datagram... 36
ICMP.. 36
ARP و RARP.. 37
مقدمهای بر آدرسدهی IP.. 41
انواع کلاسهای ادرس IP.. 42
Private IP address. 42
Subnetting. 43
Subnet Masks. 45
فصل چهارم.. 46
آشنایی با محصولات سیسکو. 46
Hubs. 47
سوئیچها48
روترها48
LEDها و مراحل بوت شدن سوئیچ.. 49
روترها49
پورتها و کنسولها50
پورت کنسول. 51
Interfaceهای فیزیکی موجود در روی دستگاه. 52
ترکیب دستورات به کار رفته برای دسترسی به Interfaceهای سوئیچ.. 52
ترکیب دستورهای به کار رفته برای دسترسی به Interfaceهای روتر. 53
چگونگی کابلکشی Ethernet. 54
وسایل کابلکشی Ethernet. 55
کابلکشی در WAN... 56
فصل 5. 57
مقدمهای بر سیستم عامل IOS.. 58
تنظیمات مقدماتی سوئیچها59
دسترسی به CLI. 59
EXEC mode. 60
دسترسی به Configuration mode. 61
پسورددهی به EXEC در 2950.. 61
آدرسدهی در 2950.. 65
Configuration files. 65
مشاهده محتویات Configuration file. 66
ذخیره کردن تنظیمات اعمال شده. 67
مشاهده تنظیمات اعمال شده دستگاه. 68
دستور show interfaces. 68
دستور show ip.. 71
دستور show version.. 72
تنظیمات مقدماتی روترها73
Configuration mode. 73
نامگذاری روترها73
تنظیمات مربوط به Interfaceهای روتر. 74
مشخص کردن توضیحات مربوط به هر Interface. 75
فعال کردن هر Interface. 75
پیکربندی مربوط به LAN Interfaces. 76
پیکربندی مربوط به Serial Interfaces. 77
آدرسدهی در روترها78
تخصیص آدرس IP.. 79
تست عملکرد روتر. 81
دستور show interface. 81
دستور show ip interface. 82
دستور show hosts. 83
دستور show version.. 84
فصل ششم.. 85
قسمت های سخت افزاری روتر سیسکو. 85
ROM... 85
RAM... 86
Flash.. 86
NVRAM... 86
Configuration register. 86
مراحل بوت شدن. 87
(CDP) Cisco Discovery Protocol89
CDP حاوی چه اطلاعاتی است؟. 89
تنظیمات CDP.. 90
آزمایش عملکرد CDP.. 90
Ping. 93
کاربرد Ping در Privilege EXEC.. 94
کاربرد دستور traceroute. 96
استفاده از Simple traceroute. 97
کاربرد telnet. 98
دستور debug. 99
فصل 7. 100
انواع روش های Switching. 100
ـ Store-and-forward.. 101
ـ Cut-through.. 101
ـ Fragment-Free. 101
عملکرد بریج ها و سوئیچها101
مرحله Learning. 102
مرحله Forwarding. 104
Loops. 104
پروتکل STP.. 106
فصل هشتم.. 106
آشنایی با مفهوم VLANs. 106
Subnetها و VLANها108
قابلیت انعطاف یا Scalability.. 110
انواع اتصالات VLAN... 110
اتصالات Access link.. 111
اتصالات Trunk.. 111
ISL.. 114
802.1Q... 116
پیکربندی Trunk در روی سوئیچ 2950.. 118
ایجاد VLAN... 120
تنظیمات مربوط به VLANها در 2950.. 121
عیبیابی VLANها و اتصالات Trunk.. 122
فصل نهم.. 123
انواع Routeها123
Routing Protocols و Routed protocols. 124
پروتکلهای Distance Vector و Default Route. 124
مزیتهایی که پروتکل های Link State ارائه میدهند. 126
معایباستفاد از پروتکلهای Link state. 127
فصل دهم.. 128
مقدماتی در مورد پروتکلهای Routing. 128
استفاده از دستور Router. 128
دستور Network.. 129
IP RIP.. 131
پیکربندی IP RIP.. 131
عیب یابی IP RIP.. 134
دستور Show IP protocols. 134
دستور Show IP Route. 135
دستور Debug IP RIP.. 137
IP IGRP.. 138
پیکربندیIP IGRP.. 139
پخش ترافیک یا Load Balancing. 140
فصل یازدهم.. 143
OSPF.. 143
ویژگیهای OSPF.. 143
پیکربندی OSPF.. 144
EIGRP.. 146
عملکرد EIGRP.. 149
فصل دوازدهم.. 152
IP Access List. 152
آشنایی با ACL.. 153
انواع ACL.. 154
مرا حل پردازش ACLها155
فعال کردن ACL.. 158
فصل سیزدهم.. 159
مقدمهای بر ترجمه آدرسها یا Address Translation.. 159
انواع سیستم ترجمه آدرسها یا Address translation.. 162
NAT.. 162
NAT استاتیک.... 162
NAT دینامیک.... 164
PAT.. 165
PAR.. 167
مزایای استفاده از سیستم ترجمه آدرسها یا Address translation.. 168
معایب استفاده از سیستم ترجمه آدرسها یا Address translation.. 169
فصل چهاردهم.. 169
انواع ارتباطات... 169
اتصالات Leased line. 169
اتصالات Circuit-Switched.. 170
اتصالات Packet-Switched.. 172
HDLC.. 174
نوع فریم HDLC.. 174
پیکربندی HDLC.. 175
PPP.. 176
نوع فریم یا Frame Type. 177
LCP و NCP.. 177
پیکربندی PPP.. 178
PPP Authentication یا عمل تشخیص هویت در PPP.. 179
PAP.. 179
CHAP.. 181
فصل پانزدهم.. 184
Frame Relay.. 184
Virtual Circuits. 184
طراحی Full-meshed.. 185
مزیتهای VCs. 186
انواع VC.. 189
PVCs. 189
SVCs. 190
پیکربندی Frame Relay.. 191
پیکربندی LMI. 193
عیبیابی LMI. 194
دستور show interfaces. 194
دستور show frame-relay lmi195
دستور debug frame-relay lmi195
فصل اول
LAN
اگر کامپیوترهایی را که در فواصل جغرافیایی کوچک مثل یک طبقه یا یک
ساختمان قرار دارند به هم وصل کنیم، به این نوع شبکهها، LAN گفته میشود.
در شبکههای LAN انواع مختلف دستگاهها، مثلRouter , Switch , Hub ,
Firewall , Pc , File Server , Voice Gateways , … را میتوان مشاهده نمود.
انواع Mediaهای مختلف برای وصل کردن دستگاهها به همدیگر مورد استفاده
قرار میگیرند. مثل Ethernet, Fast Ethernet (FE), Gigabit Ethernet (GE),
Token Ring, FDDI که امروزه کاربرد Ethernet و FE در شبکههای موجود زیاد
شده است.
WAN
اگر تعداد زیادی LAN که در فواصل جغرافیایی زیاد نسبت به هم قرار دارند
را به هم وصل کنیم، این نوع از شبکه را به نام WAN می نامیم. چهار نوع
مختلف WAN وجود دارد:
1. Circuit-Switched
2. Packet-Switched
3. Cell-Switched
4. Dedicated Connections
شبکههای نوع Circuit-Switched
این نوع از اتصالات WAN، یک ارتباط موقتی را بین دو قسمت ایجاد میکند
که این ارتباط از طریق خطوط تلفن انجام میپذیرد. مثل اتصالات Dial-up و
همچنین ISDN. از این نوع میتوان هم به عنوان اتصالات اصلی و هم به عنوان
اتصالات پشتیبان استفاده نمود.
شبکههای نوع Cell-Switched
این نوع از شبکهها از یک ارتباط همیشگی استفاده میکنند. یعنی دسترسی
به شبکه و یا اینترنت بیوقفه بوده و همچنین پهنای باند مورد نیاز را برای
ما گارانتی میکند. امتیاز استفاده از این نوع در آن است که یک دستگاه به
صورت همزمان میتواند به چندین دستگاه از روی یک Interface وصل شود. همچنین
بستههای ارسالی توسط این نوع ارتباط دارای اندازههای ثابت بوده و
بنابراین QoS (Quality of Service) یا کیفیت اتصال بهتری را ارائه میدهد.
نقطه منفی استفاده از ارتباطات نوع Cell-Switched این است که از لوازم
گرانقیمتتری استفاده کرده و همچنین ایجاد و عیبیابی آن نیز مشکلتر از
بقیه میباشد. از همین رو است که بهترین راه انتقال صوت و تصویر، استفاده
از همین نوع است. تکنولوژیهای ATM و SMDS مثالهایی برای Cell-Switched
میباشند.
Packet-Switched
برخلاف نوع قبلی که از بستههایی با طول ثابت برای انتقال اطلاعات
استفاده میکرد، ارتباطات نوع Packet-Switched میتواند بستههایی با طول
مختلف را عبور دهد. تکنولوژیهایی مانند Frame Relay, X.25, DSL مثالهایی
بارز از این نوع ارتباطات میباشند.
دو نوع جدید از ارتباطات Packet-Switched که در آمریکا به کار برده می
شود، DSL و Cable می باشد. DSL نسبت به بقیه تکنولوژیهای WAN، از قیمت
کمتری برخوردار بوده و از پهنای باندی تا حداکثر 2 Mbps استفاده میکند.
همچنین DSL به مقدار فاصله ارتباط مستقیمی دارد. به این صورت که هر چقدر
فاصله ما از منبع ارائه دهنده اشتراک DSL بیشتر باشد، سرعت و کیفیت دسترسی
کمتر خواهد بود. Cable از کابلهای Coaxial که در ارتباطات تلویزیونی هم
مورد استفاده قرار میگیرند، استفاده مینماید. اما ارتباطات Cable به صورت
دسترسی اشتراکی است؛ به این صورت که هر چقدر کاربران بیشتری از آن استفاده
کنند، سرعت دسترسی پائین خواهد آمد. هر دوی این تکنولوژیها بعد از ایجاد،
به صورت همیشگی در حالت فعال قرار خواهند داشت و نیازی به شمارهگیری با
ISP وجود ندارد.
MAN
همانطوریکه WAN بین LANهای مختلف ارتباط برقرار میکند، MAN نیز همین
کار را در محیطهای جغرافیایی کوچک انجام میدهد. مثلاً در داخل یک شهر. به
عبارت دیگر MAN یک ارتباط دوگانه بین LAN و WAN است. ولی برخلاف WAN که از
سرعتهای کمتر تا متوسط بهره میبرد، MAN از سرعتهای بالایی برای انتقال
اطلاعات استفاده میکند. مثل خطوط T1 (1.544 Mbps) و Optical Services.
دستگاههایی که در MAN مورد استفاده قرار میگیرند، عبارتند از High-end,
Routers, ATM Switches, Optical Switches.
Intranet, Extranet, Internet
بعد از مباحثی که در مورد انواع شبکه مطرح شد، اطلاحالات دیگری هم وجود دارند که باید در مورد آنها اطلاعاتی داشته باشیم.
Intranet: به شبکههای داخلی یک شرکت گفته میشود که منابع مورد نیاز
برای کاربران در داخل همین شبکه قرار داشته و کاربران نیاز ندارند که برای
یافتن منابع مورد نیاز خود به محیط عمومی اینترنت دسترسی داشته باشند. یک
Intranet میتواند شامل LANs, Private WANs, MAN, VPN, SAN باشد.
Extranet: در واقع شبکههای Intranet گسترده را Extranet میگویند. این
شبکه شامل افراد شناخته شده در خارج از شبکه Intranet میباشد که نیاز به
دسترسی به منابع داخلی دارند. مثلاً کاربران و یا شرکای تجاری شرکت که به
وسیله ارتباطات نوع VPN و یا Dial-up اقدام به استفاده از منابع شبکه داخلی
می نمایند.
Internet: برخلاف Extranet که برخی از منابع شبکه در محلهای شناخته شده
بیرون از Intranet قرار دارد، در اینترنت، منابع در محلهای ناشناخته و
پراکنده متعدد ممکن است وجود داشته باشد. در واقع همه افراد ناشناخته موجود
در اینترنت قادر به دسترسی به همه منابع میباشند.
VPN
یک نوع مخصوص از شبکه است که ارتباطات برقرار شده در آن به صورت کاملاً
امن صورت میگیرد. هنگامی که بخواهیم در محیطهای عمومی اینترنت دسترسی به
منابع را به صورت کاملاً امن انجام دهیم از این نوع شبکه استفاده میکنیم.
مثلاً در Extranet، کاربران شناخته شده به وسیله استفاده از VPN به منابع
داخلی یک شبکه دسترسی پیدا میکنند. در هنگام برقراری ارتباط از طریق VPN
خصوصیات Confidentiality, Integrity Authentication, نیز مطرح میشوند.
Authentication یعنی شناسایی هویت کاربران و صدور اجازه دسترسی به کاربران
مجاز. Confidentiality یعنی اینکه اطلاعات انتقالی به وسیله خصوصیت
Encryption یا پنهانسازی به صورتی حمل میشوند که قابل خواندن توسط افراد
غیرمجاز نیستند. Integrity یعنی هیچکس قادر به تغییر اطلاعات ارسالی در بین
راه نمیباشد.
فصل دوم
OSI Reference Model
سازمان بینالمللی (ISO) استانداری برای چگونگی انتقال اطلاعات بین
کامپیوتها و دستگاههای مختلف ارائه داده است که شامل تمام مراحل از مرحله
ورود اطلاعات توسط کاربر تا مرحله تبدیل اطلاعات به سیگنالهای نوری و قرار
گرفتن آنها در داخل سیم و یا به صورت بیسیم میشود. لازم به ذکر است که
مدل OSI ایدههای مطرح در زمینه انتقال اطلاعات را به صورت کلی بیان میکند
و پروتکلهایی مثل IP و IPX کاملاً با استاندارد مزبور همخوانی ندارند. درک
مدل 7 لایهای OSI شما را در مدیریت آسان و عیبیابی مشکلات یاری خواهد
داد.
مزایای مدل OSI
سازمان ISO مدل OSI خود را در 7 لایه ارائه داده است. منظور از این
استاندارد، قادر ساختن سازندگان تجهیزات سختافزاری تولید کنندگان
نرمافزار و مدیران شبکه برای مدیریت شبکه برای مدیریت بهتر و ایجاد
تکنولوژیهای پیشرفته جدید و منطبق ساختن آنها با قالبهای استاندارد امروزی
است. 7 لایه مورد بحث در این استاندارد هر کدام مرحلهای از ارتباط بین
دستگاههای مختلف را شرح میدهد.
یک کامپیوتر شخصی بهترین مدل برای تفهیم مدل OSI است. همانطور که
میدانیم یک کامپیوتر از اجزای مختلفی تشکیل شده است؛ مثل صفحه نمایش، صفحه
کلید، ماوس، CD ROM، RAM، و ... که مجزا بودن هر یک از قطعات باعث میشود
که در مواقع بروز مشکل، ایرادیابی آن آسانتر باشد. مثلاً اگر CD RAM دارای
مشکلی بود به راحتی میتوان آن را تعویض نمود. مدل OSI نیز همین ایده را
بازگو میکند.
خصوصیات مدل OSI
مدل OSI دارای 7 لایه به شرح زیر است:
لایه 7 : Application Layer
لایه 6 : Presentation Layer
لایه 5 : Session Layer
لایه 4 : Transport Layer
لایه 3 : Network Layer
لایه 2 : Data Layer
لایه 1 : Physical Layer
سه لایه بالایی در ارتباط با نرمافزارهایی هستند که کاربر از آنها
استفاده میکند. 4 لایه پائینی نیز نقش انتقال اطلاعات را بین نرمافزارهای
موجود در کامپیوترهای مختلف که کاربران از آنها استفاده میکنند بر عهده
دارند. هر لایه نقش مجزایی را در این بین انجام میدهد. البته بیان این 7
لایه فقط به منظور درک بهتر مراحل انجام کار است و در حقیقت کل مراحل به
صورت پیوسته انجام میشوند. همانطور که گفته شد پروتکلهای مختلف کاملاً با
استاندارد حاضر سازگاری ندارند. به طور مثال پروتکل IP دارای 4 لایه است
که لایههای Application، Presentation و Session با هم یکی شده و یک لایه
به اسم Application را تشکیل میدهند.
Application Layer
هفتمین یا بالاترین لایه مدل OSI است. این لایه یک محیط کاری را برای
ارتباط بین کاربر و دستگاه ایجاد میکند که از این طریق افراد بتوانند با
دستگاه ارتباط برقرار نمایند. این محیط میتواند گرافیکی و یا به صورت خط
دستور CLI (Command Line Interface) باشد. این محیط برای دستگاههای سیسکو
به صورت خط دستور است در حالیکه مرورگرهای وب مثل اینترنت اکسپلورر
مایکروسافت از یک محیط گرافیکی استفاده میکنند. لازم به ذکر است که منظور
از نرمافزارهای گفته شده آنهایی هستند که توانایی استفاده از شبکه را دارا
هستند. در حالیکه شاید هزاران نرمافزار وجود داشته باشد که نتوانند از
امکانات شبکهها استفاده کرده و اطلاعات را از راه شبکه انتقال دهند. حدود 5
سال قبل مرز مشخصی بین نرمافزارهایی که میتوانستند به وسیله شبکه ارتباط
برقرار کنند با آنهایی که نمیتوانستند وجود داشت. مثلاً نسخههای اولیه
Microsoft Word که فقط دارای یک وظیفه بوده و آن هم پردازش متن و مدیریت
اسناد بود. در حالیکه نسخههای جدید این نرمافزار دارای خصوصیت برقراری
ارتباط با دیگران و حتی انجام کارهای گروهی در شبکه نیز هستند.
نرمافزارهای دیگر نیز همگام با تحول در تکنولوژی قارد به برقراری ارتباط
با شبکه میباشند. از مهمترین نرمافزارهای این دسته میتوان به موارد زیر
اشاره کرد:
Telnet, FTP, Web Browsers, Email, HTTP, SMTP, …
Peresentation Layer
ششمین لایه از مدل OSI است. این دو لایه مسئول این است که اطلاعات به چه
فرمتی به کاربران نشان داده شوند. مثلاً این لایه در مورد اینکه متنها،
تصاویر و فیلم و صدا چگونه به افراد نمایش داده شوند تصمیم میگیرند. به
عنوان نمونه متن به صورت دو استاندارد ASCII و ABCDIC میتواند نمایش داده
شود. که ASCII همان استانداردی است که امروزه در دستگاههای مختلف استفاده
میشود و استاندارد ABCDIC نیز در محیطهای Mainframe مورد استفاده قرار
میگیرد. در مورد تصاویر نیز استانداردهای مختلفی وجود دارد. مثل JPEG,
GIF, BMP, PNG, … البته همین تنوع در مورد فایلهای صوتی و تصویری نیز وجود
دارد. در بین نرمافزارهای موجود، مرورگرهای وب دارای توانایی زیادی در
نمایش دادن فایلهایی مثل متنها و تصاویر هستند. همچنین این لایه میتواند
به وسیله خصوصیت Encryption یا پنهانسازی، امنیت فایلها را نیز تأمین کند
ولی در تکنولوژی امروز، ارائه دادن راهکارهای امنیتی در انتقال اطلاعات
کاری پیچیده بوده و به وسیله مجموعه نرمافزارها و پروتکلهای مختلف انجام
میگیرد که پردازش بیشتری را نیاز دارد.
Session Layer
پنجمین لایه از مدل OSI را تشکیل میدهد. این لایه وظیفه تصمیمگیری در
مورد ایجاد ارتباط با دستگاههای دیگر را بر عهده دارد. به این صورت که اگر
منابع درخواستی روی سیستم محلی قرار داشت که هیچ، ولی اگر اطلاعات روی
سیستمی دیگر در جایی دیگر قرار داشت تصمیم به برقراری ارتباط میگیرد.
همچنین این لایه مسئول این است که اطلاعات در مسیرهای درست خود انتقال پیدا
کنند. همچنانکه وظیفه دارد اطلاعات گرفته شده توسط یک ارتباط را به
نرمافزار مخصوص به خود انتقال دهد. مکانیسم اصلی ایجاد ارتباط را لایه
چهارم یا Transport Layer تشکیل میدهد و Session Layer برای ایجاد ارتباط
با لایه چهارم مشورت میکند.
Transport Layer
چهارمین لایه از مدل OSI را تشکیل میدهد. این لایه نقش اصلی ارتباط را
بر عهده دارد. ارتباط ایجادی میتواند هم به صورت مطمئن یا Reliable و هم
به صورت نامطمئن یا Unreliable باشد. در نوع Relible این لایه مسئولیت کشف
خطا و اصلاح آن را بر عهده دارد. به این صورت که در مواقع بروز مشکل، این
لایه اقدام به فرستادن دوباره اطلاعات خواهد کرد. در ارتباطات نوع
Unreliable این لایه فقط وظیفه کشف خطا را بر عهده دارد و کار اصلاح خطا را
بر عهده لایههای بالاتر، مثلاً لایه Application میگذارد. مثال برای
ارتباطات Reliable. پروتکل TCP است و پروتکل UDP نمونهای برای ارتباطات
Unreliable میباشد. همچنین میتوان به SPX به عنوان Reliable اشاره نمود.
البته پروتکلهای IP و IPX هر دو ارتباطات Unreliable را ایجاد میکنند ولی
چون این پروتکلها در لایه Network عمل میکنند و نه در لایه Transport،
برای همین در این دسته قرار نمیگیرند. در طی همین فصل به صورت خیلی
جزئیتر لایه Transport و عملکرد آن را شرح خواهیم داد.
Network Layer
سومین لایه از مدل OSI است. این لایه وظایف کم ولی مهمی را بر عهده دارد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
این لایه وظیفه آدرسدهی لایه سوم شبکه را بر عهده دارد. برای همین هم
توپولوژی منطقی یا Logical Topology شبکه را مشخص میکند. این آدرسها برای
گروه کردن تعدادی از ماشینها با همدیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
آدرسهای لایه سوم دارای دو قسمت Host و Network میباشند که قسمت Network
دستگاههای موجود را در گروهها و یا شبکههای جداگانه قرار میدهد.
آدرسهای لایه سوم همچنین باعث اتصال انواع Mediaهای مختلف به همدیگر
میشوند. مثلاً FDDI, Token Ring, Ethernet به وسیله این لایه با همدیگر
ارتباط برقرار میکنند. برای انتقال اطلاعات در بین شبکههایی که از
آدرسهای لایه سوم مختلف استفاده میکنند، دستگاهی به اسم روتر مورد نیاز
است. روترها از اطلاعاتی که از آدرسدهی لایه سوم شبکه به دست میآورند در
یافتن بهترین مسیر برای انتقال اطلاعات بهره میبرند. از پروتکلهایی که در
این لایه عمل میکنند، میتوان به IPX , IP و Apple Talk اشاره نمود.
Data Link Layer
دومین لایه از مدل OSI است، برخلاف لایه Network که آدرسدهی منطقی یا
Logical شبکه را بر عهده دارد. وظیفه این لایه آدرسدهی فیزیکی شبکه
میباشد. این نوع آدرس به اسم آدرس MAC یا آدرس سختافزاری نیز نامیده
میشود. همچنین این لایه چگونگی اتصال دستگاهها به Mediaهای مختلف و
همچنین نوع فریم آنان را نیز مشخص میکند که شامل فیلدهای موجود در فریمهای
لایه دوم یا فریمهای Data Link Layer میشود. دستگاههایی در این لایه عمل
میکنند که به یک نوع Media وصل شده باشند و یا به عبارتی دیگر به یک قطعه
سیم اتصال داشته باشند. همانطور که به یاد دارید برای اتصال دستگاههایی
که به انواع مختلف Media اتصال دارند یک روتر لازم است.
این لایه همچنین مسئول تحویل گرفتن بیت های 0 و 1 از لایه اول و تبدیل
آنها به فریمهای لایه دوم است. این لایه میتواند در حین انجام کار خطاهای
ایجادی را شناسایی کرده و از فریمهای بد چشمپوشی کند. البته اصلاح خطاهای
ایجاد شده به عهده این لایه نبوده و مسئولیت این کار را لایه چهارم بر عهده
دارد. اما تعدادی از پروتکلهای این لایه ویژگی اصلاح خطاهای ایجادی را
نیز پشتیبانی میکنند نمونههایی از پروتکلهایی که در این لایه عمل
میکنند در شبکههای LAN عبارتند از:
IEEES 802.2, 802.3, 802.5 Ethernet II ANSIs FDDI
و برای شبکههای WAN استانداردهای زیر را داریم:
ATM, PPP, HDLC, Frame Relay, SLIP, X.25
دستگاههایی که در این لایه عمل میکنند عبارتند از سوئیچها، روترها و کارتهای شبکه یا همان NICها.
Physical Layer
این لایه اولین و در واقع پائینترین لایه موجود در مدل OSI میباشد که وظایف زیر را بر عهده دارد.
ـ تعیین نوع Interface که در برقراری ارتباط شرکت خواهد کرد.
ـ تعیین نوع سیمهایی که باید به کار برده شوند.
ـ تعیین نوع Connectorهایی که سیمها را به Interfaceها اتصال میدهند.
یک نوع از Interface به نام NIC نامیده میشود که ممکن است برای مثال کارت 10BaseT باشد و یا یک Interface ثابت روی یک دستگاه سوئیچ.
این لایه همچنین مسئول این است که اطلاعات 0 و 1 را به سیگنالهای
الکتریکی و یا سیگنالهای نوری تبدیل کند و این کار را با اندازه گرفتن
ولتاژ سیمها و یا اندازه گرفتن فرکانسهای نوری داخل فیبرهای نوری انجام
میدهد. از جمله دستگاههایی که در این لایه عمل میکنند DCEها هستند. یک
DCE نقطه پایانی WAN هست و عملیات Synchronization و Clocking را در ارتباط
با DTE (روترها و یا کامپیوترهای شخصی) انجام میدهد. گروه DCEها شامل
مودمها، CSU/DSU، NT1 میشوند. در برخی از حالات DCEها را از همان اول در
داخل DTE جاسازی میکنند. برای مثال برخی از روترهای سیسکو دارای CSU/DSU و
یا NT1 در داخل خودشان نیز میباشند. کلمههای DTE, DCE بیشتر در شبکههای
WAN کاربرد دارند ولی اگر در LAN به کار برده شوند، منظور از DTE یعنی
همان روترها، کامپیوترهای شخصی و یا File Serverها و منظور از DCE یعنی
بریجها و سوئیچها. برخی از استانداردهایی که در لایه اول فعالیت میکنند
عبارتند از سیمهای Category-3, Category-5, Category-5E, EIA/TIA-232,
EIA/TIA-449, MMF, SMF Fiber Channel
و در مورد استانداردهای Connector نیز موارد زیر را برای مثال مطرح میکنیم:
AUI, BNC, DB-9, DB-25, DB-60, RJ-11, RJ-45
فیبرهای نوری
اصولاً LAN را میتوان به وسیله هر دوی سیمهای مسی و یا فیبرهای نوری
ایجاد کرد. فیبرهای نوری از LEDها و یا نور لیزر برای انتقال اطلاعات
استفاده میکنند. به این صورت که اگر در داخل فیبر، سیگنال نوری وجود داشته
باشد به عنوان یک بیت 1 و اگر سیگنالی وجود نداشته باشد به عنوان یک بیت 0
در نظر گرفته میشود. به علت اینکه فیبرهای نوری باعث انتقال بسیارسریع
اطلاعات میشوند، میتوان در مواقعی که نیاز به سرعت در فواصل دور (در حدود
10 کیلومتر) داریم، از این فیبرها استفاده کرد. در حالیکه سیمهای مسی
نمیتوانند این ظرفیت را داشته باشند. ولی استفاده از فیبرهای نوری نیز
مشکلات مربوط به خود را داراست. برای مثال نصب کردن فیبرهای نوری و
عیبیابی خطاهای به وجود آمده مشکلتر از سیمهای مسی بوده و همچنین استفاده
از فیبرها نیز گرانتر است. فیبرهای نوری به دو نوع وجود دارند: Single-mode
و Multimode . فیبرهای Multimode از LED برای انتقال اطلاعات استفاده
میکنند و ضخامت آنها 850 و یا 1200 نانومتر است. سرعت عبور اطلاعات از
فیبرهای نوری Multimode در حدود صدها مگا بایت در ثانیه بوده و همچنین
چندین سیگنال نوری به صورت همزمان میتوانند از داخل یک قطعه از فیبر عبور
بکنند. در مقایسه، فیبرهای نوری Single-mode از لیزر برای عبور اطلاعات
استفاده میکنند و چون ظرفیت لیزر از LED بیشتر است، از اینرو سرعت عبور
اطلاعات در این نوع فیبرها به 100 گیگابایت بر ثانیه و حداکثر فاصله 10
کیلومتر نیز میرسد. در این نوع فیبرها فقط یک سیگنال در واحد زمان
میتواند از داخل فیبر عبور نماید. در سالهای اخیر به علت پیشرفتهایی که در
زمینه تولید و استفاده از فیبرهای نوری به عمل آمده است خصوصیات پیشرفته
زیادی به آنها اضافه گردیده که مهمترین آنها ویژگی WDM و DWDM میباشد. به
وسیله استفاده از WDM میتوان بیشتر از دو سیگنال نوری را به صورت همزمان
از داخل فیبر عبور داد و با تکنولوژی امروز این مقدار در DWDM به 200 عدد
سیگنال نوری در یک قطعه فیبر نوری نیز میرسد. البته مهمترین فایده استفاده
از DWDM بهره بردن از خصوصیات انعطافپذیری یا Flexibility و Transparency
میباشد. یعنی میتوان در یک قطعه از فیبر سیگنالهای نوری و با پروتکلهای
مختلف قرار داد. برای مثال یک سیگنال نوری ATM به همراه سیگنال نوری
Ethernet و سیگنال نوری IP میتوانند به صورت همزمان از فیبر عبور داده
شوند. بنابراین به وسیله استفاده از تکنولوژی DWDM می توان با استفاده از
یک فیبر نوری اتصالات مختلفی را به صورت همزمان ایجاد نمود و این ویژگی ما
را از خریداری تعداد بیشتری فیبر نوری بینیاز میکند. برخی از اصطلاحاتی
که در استفاده از فیبرهای نوری کاربرد دارند در زیر آورده شدهاند.
آدرس دهی لایه دوم:
Unicast
هدف آدرسهای Unicast فقط و فقط یک دستگاه است. قسمت بالای شکل مثالی
برای این نوع ارتباط را نشان میدهد. در این مثال، کامپیوتر A یک فریم لایه
دوم با آدرس MAC مربوط به کامپیوتر C را در داخل سیم قرار میدهد. کل
دستگاهها این فریم را دریافت کرده و آدرس گیرنده فریم را با آدرس خودشان
مقایسه می کنند که فقط کامپیوتر C این آدرس متناظر را با آدرس خودش تشخیص
داده و فریم را پردازش میکند ولی بقیه دستگاهها از فریم چشمپوشی
میکنند.
Multicast
برخلاف آدرسهای Unicast این نوع آدرسها گروهی مشخص از دستگاهها را هدف
قرار میدهند. با اینکه مبحث Multicasting از حیطه این کتاب خارج است، ولی
نکته جالب توجه در مورد آن این است که عضویت دستگاهها در این گروه به صورت
دینامیک میباشد؛ یعنی هر دستگاهی میتواند هر وقت که بخواهد عضو آن شود و
هر زمانی که بخواهد از آن خارج شود. قسمت وسط شکل مثالی برای آدرسهای
Multicast میباشد. در این مثال دستگاه A فریمی را با آدرس Multicast در
داخل سیم قرار میدهد. فرض میکنیم در حال حاضر فقط دستگاههای A، C و D در
این گروه قرار دارند. دستگاه B این فریم را گرفته و بعد از امتحان کردن
آدرس گیرنده آن، از فریم چشمپوشی میکند. دلیل این کار این است که دستگاه B
در گروهی نیست که بقیه کامپیوترها در آن گروه قرار دارند.