فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:85
فهرست مطالب:
Executive Summary. 3
خلاصه وضعیت (سابقه) ۳
مقدمه ۵
اتحادیه شبکه اترنت ۱۰ گیگابیتی. ۶
The 10 Gigabit Ethernet Project 7
پروژه اترنت ۱۰ گیگابیتی.. ۷
جدول زمان استانداردها: ۹
شکل۱: نکات کلیدی جهت طراحی و توسعه شبکه ۱۰ گیگابیتی.. ۹
استاندارد شبکه اترنت ۱۰ گیگابیتی.. ۹
وضعیت اترنت ۱۰ گیگابیتی در بازار فروشی: ۱۱
شبکه اترنت ۱۰ گیگابیتی در شبکه های محلی.. ۱۶
شبکه اترنت ۱۰ گیگابیتی درمراکز ذخیره اطلاعات شبکه ۱۹
اینترفیس (مدارهای واسط) ۱۰ گیگابیتی. ۲۱
فیبر نوری و شبکه اترنت ۱۰ گیگا بایتی. ۲۳
مقدمه ۲۴
استاندارد نمودن فیبرهای نوری. ۲۹
سازمان بین المللی استاندارد ISO. 31
اتحادیه مخابرات بین المللی ITU. 32
فیبرهای مالتی مد. ۳۲
فیبرهای مالتی مد و انترنت ۱۰ گیگا بایتی. ۳۵
تضعیف شدت موج. ۴۳
پراکنش (دیپرسیون کروماتیک) ۴۴
پراکنش موج ناشی از پدیده پلاویزاسیون. ۴۵
محاسبه و کنترل. ۴۹
خاتمه و نتیجه گیری. ۵۰
واژه نامه ۵۲
افت انرژی.. ۵۲
پراکنش کروماتیک.. ۵۲
طول موج شکست.. ۵۴
تداخل چهار موج. ۵۵
پراکنش میان مد. ۵۶
پهنای باند مدال. ۵۶
وسعت میدان مد. ۵۷
غیر خطی بودن نور ۵۷
پراکنش مد بر اثر پلاریزاسیون. ۵۷
لایه فیزیکی، PHY. 59
خاتمه و نتیجه گیری. ۶۱
واژه نامه ۶۳
اصطلاحات.. ۶۶
حالتی پکلسینک تقسیمات موج متراکم. ۶۶
زیرلایه رمز گذاری فیزیکی. ۶۷
خلاصه ای از تاریخچه اترنت.. ۶۸
فعالیت های انجام شده در زمینه استاندارد ۷۲
نمودار جریان پروسه های استاندارد ۷۳
IEEE. 74
Speede 10DG Deployment 78
مقدمه ۷۹
Perleetion testing Approach. 80
روش آزمون کمال گرا ۸۰
Worst – Care testing Appreach. 82
روش آزمون «در بدترین حالت ممکن». ۸۲
۱۰GE USE OF Dagradid Signals 83
استفاده از سیگنالهای تخریب شده ۸۳
Concluoipono. 84
نتیجه گیری. ۸۴
چکیده:
Executive Summary
خلاصه وضعیت (سابقه)
شبکه اینترنت در طول عمر بیست و پنج ساه خود همواره به نحوی پیشرفت نموده است. که بتواند نیازهای روزافزون شبکههای Jpocket switched شبکه هایی که در آنها ابتدا پیام اولیه به قسمتهای کوچکتری تقسیم شده آنگاه این قطعات کوچک در به مقصد به یکدیگر پیوسته و پیام نهایی را تشکیل می دهند.م.[ این شبکه به دلیل دارا بودن هزینه های اندک و معدود و قابلیت اطمینان بالا و سهولت تعمیر و نگهداری و همچنین نصب به نحوی چشمگیر گسترده شده و بخش بزرگی از شبکه جهانی اترنت و ترافیک وابسته به شبکههای اترنت ختم می گردد. از سوی دیگر به دلیل رشد روز افزون میزان سرعت شبکههای کامپیوتری، شبکه اترنت نیز همگام با افزایش سرعت رشد یافته و درجهت همسویی با این رشد سرعت پیشرفت نموده است.
شبکه های استاندارد یک گیگابیتی اترنت هم اکنون به بوته فراموشی سپرده شده اند و اصولاً شبکه های کوچک فعلی اترنت در سطح وسیعتر و در محدوده میان ابر شهرها گسترش یافته و مورد استفاده قرار می گیرند و در نهایت اینکه شبکههای سریع 10 گیگابیتی در حال تکامل میباشند. این رشد روز افزون نه تنها به دلیل افزایش ترافیک ارتباطات بلکه به دلیل افزایش وسایل و تشکیلاتی با پهنه باند وسیع دربازار مصرف بوجود آمده است.
اصولاً سیستم اترنت 10 گیگابایتی با سیستم های استاندارد قدیم تفاوت دارد چرا که این شبکه تنها به استفاده از فیبرهای نوری و تنها در مد Full-duplex فعالیت نموده و این بدان مفهوم است که نیاز به اجرای پروتوکولهای برخورد اطلاعات دیگر ضرورتی ندارد. می توان شبکه اترنت را تا سطح 10 گیگابیت در ثانیه گسترش داد اما باید بدانید که در نهایت این شبکه باز هم شبکه اترنت باقی خواهد ماند و همچنان از فرمت Packet پیروی خواهد نمود و کلیه امکانات فعلی به سیستم های جدید منتقل خواهند گردید.
علاوه بر این شبکه ارتباطی 10 گیگابیتی هرگز مانع از سرمایه گذاری در سیستم های اساسی و زیر بنایی فعلی نخواهد گردید. کلیه سیاستگداری ها با این اطمینان انجام شده که سیستم جدید ما با سیستم های فعلی همانند SONET سازگاری داشته باشد این استاندارد امکان ارتباط Ethanet Packets را با شبکههای SONET با عدم کارآیی بسیار محدود درفراهم می سازد.
گسترش شبکه اترنت در حال حاضر مجدداً در گسترش شبکههای وسیعتر ادغام میگردد. یعنی شبکه SONET و یا شبکه اترنت از نوع End-to-End . با توجه به تعادل ترافیک فعلی درشبکه اترنت و با توجه به تمایل شدید مشترکین جهت دسترس به اطلاعات شنیداری از طریق Paket data چنین به نظر می رسد که استاندارد اترنت 10 گیگابیتی به هماهنگی و همسویی شبکه هایی که اصولاً جهت انتقال صدا طراحی شده اند با شبکههای جهت گیری شده در جهت انتقال اطلاعات data کمک نماید.
Introduction
مقدمه
این مقاله با همکاری گروهی از فروشندگان و عرضه کنندگان فعال در زمینه توزیع و اشاعه سیستم های جدید 10 مگابیتی تهیه گردیده است. در ابتدا این مقاله به شرح اطلاعاتی در ارتباط با این اتحادیه پرداخته آنگاه نگاهی به پروژه IEEE 802.3ac پرداخته و نگاهی اجمالی نیز به تکنولوژی10gbe خواهیم داشت. در ادامه نیز به شرح سیستم و امکان اجرای عملیات در سطح داخلی پرداخته و سپس وضعیت 10gbe رادر بازار مصرف مورد بررسی قرار خواهیم داد. در انتها اطلاعات جزئی تری را در ارتباط با تکنولوژی 10gbe مانند اجزاء و تجهیزات الکتریکی ونوری ارائه خواهیم نمود.
The 10 GiGabit Ethernet Alliance
اتحادیه شبکه اترنت 10 گیگابیتی
این اتحادیه جهت توسعه و اشاعه تکنولوژی شبکه اترنت 10 گیگابیتی تشکیل گردید تا از این طریق امکان نصب تجهیزات و استفاده از این شبکه فراهم آمده و به عنوان یک عنصر کلیدی در ارتباط سیستم های اطلاعاتی، ارتباطاتی و محاسباتی بکارگرفته شود.
منشور اتحادیه شبکه اترنت 10 گیگابیتی شامل موارد زیر است.
-پشتیبانی از استانداردهای شبکه اترنت 10 گیگابیتی که در استاندارد گروه عملیاتی IEE802.3 گنجانیده شده است.
-توزیع و توسعه منابع مربوطه جهت همگرایی و هم سویی درزمینه مسایل فنی
-تحریک و توسعه شبکه اترنت استاندارد 10 گیگابیتی در نزد صنایع و توسعه کاربرد آن
-تسریع پروسه های پذیرش و استفاده از محصولات و خدمات مربوط به شبکه اترنت 10 گیگابیتی
ایجاد ارتباط مابین تامین کنندگان و مصرف کنندگان صنایع مخابراتی و ارتباطاتی مربوط به شبکه اترنت 10 گیگابیتی
The 10 Gigabit Ethernet Project
پروژه اترنت 10 گیگابیتی
هدف از ایجاد شبکه اترنت 10 گیگابیتی ارائه استانداردی در زمینه توسعه پروتوکولهای 802.3 تا سطح سرعت 10 گیگا بیت در ثانیه و افزایش استفاده از شبکه اترنت و ضمیمه آن به شبکه WAN می باشد. جهت اجرای این پروژه لازم است تا پهنای باند ضمن در نظر گرفتن مسئله سازگاری با اترنتی های ساخته شده از نوع 3/802 به نحو چشمگیری گسترش یابد همچنین لازم است تا این سیستم های جدید با کلیه موارد اصولی و عملیاتی و مدیریتی قدیمی تر و همچنین سرمایه گذاری های انجام شده مطابقت داشته باشد.
جهت ارائه یک استاندارد، استاندارد IEEE’S 802.3ac در پنج قسمت در ارتباط با شبکه اترنت 10 گیگابیتی از نوع P ارائه گردید که این پنج مقوله عبارتند از:
-این سیستم باید دارای پتانسیل بالایی در بازار مصرف بوده و طیف وسیعی از کاربردها را شامل باشد و گروه بزرگی از تولید کنندگان و فروشندگان از آن پشتیبانی نموده و گروه بزرگی از خریداران نیز از آن استفاده نمایند.
-این سیستم باید با سایر سیستم های موجود سری 3/802 و استانداردهای مربوط به آن پروتوکول همخوانی داشته و همچنین با سیستم های باز ارتباطات داخلی
(Open sys. Inter Vonnect:on)OSI و همچنین پروتوکول مدیریت ساره شبکه Simple Netwerk Management Protocol نیز سازگار باشد.
Standard time table
جدول زمان استانداردها:
شکل1: نکات کلیدی جهت طراحی و توسعه شبکه 10 گیگابیتی
The 10 Gigbit Ethernet Standard
استاندارد شبکه اترنت 10 گیگابیتی
مدل ارائه شده از سوی اداره استاندارد جهانی تحت عنوان سیستم های ارتباطاتی باز (O8I)Open Sys. Interconnection، اترنت در واقع از نوع پروتوکول لایه 2 محسوب می گردد. شبکه ارتباطی اترنت 10 گیگابیتی از کنترل جستجو اترنت IEEE802/3 استفاده کرده و از فرمت IEEE802/3 و حداکثر و حداقل فریم IEEE802/3 پیروی می نماید.
از آنجائیکه مدل اترنت 1000 ABSE-X و 1000 ABSE-t در شبکه جدید دست نخورده باقی می ماند، شبکه 10 گیگابیتی از مدل توسعه ای طبیعی اترنت جه از لحاظ سرعت و چه مسافت پیروی خواهد نمود. از آنجائیکه این پروتوکول تنها از فیبر نوری و Full – duplex استفاده میکند دیگر نیازی به پیروی از پروتوکول تشخیص برخورد و سیستم شناسایی چند گانه کاربر CSMA/CD که سبب کند شدن سیستم در سیستم های اتر نت half –duplex می گردند، مشاهده نمی گردد. در سایر موارد اترنت 10 گیگا بیتی همانند مدل اتر نت اصلی باقی خواهد ماند.
PHY (وسیله فیزیکی اترنت) که به مدل OSI و لایه یکم تعلق دارد سیستم های ارتباطی را خواه از نوع سیم های مسی، خواه فیبر نوری به لایه MAC که متعلق به لایه 2، OSF می باشد مرتبط می سازد. بعدها معماری اترنت به نحوی تغیر می یابد که PHY لایه یکم را به دو قسمت وابسته به لایه فیزیکی PMD و زیر لایه فیزیکی رمز گذار PCS تقسیم نماید، به عنوان مثال می توان گفت که فرستنده ها و گیرنده های نوری از نوع PMD میباشند.
PCS ها خود به بخشهایی مانند رمز گذارها (مثلاً 64/66b) و مالتی پلکسرها تقسیم می شوند.
سری 802.3ac دو نوع PHY را معرفی می نماید.
LANPHY و WANPHY (در ادامه شرح داده میشود.)
WANPHY در واقع نوع پیشرفته LANPHY محسوب می گردد. این PHYها فقط توسط PCS ها شناسایی شده و شامل انواعی از PMD خواهند بود.
10 Gigabit Ethernet in the Market Place
وضعیت اترنت 10 گیگابیتی در بازار فروشی:
افزایش میزان ترافیک در شبکه های جهانی سبب گردیده تا مدیران و طراحان شبکه و همچنین تولید کنندگان تجهیزات وابسته به دنبال تکنولوژیهای با سرعت بالاتر جهت حل مشکل پهنای باند باشند. امروزه این مدیران از شبکه اترنت به عنوان اسکلت و استخوان بندی شبکه خود استلفاده می کنند. اگر چه این شبکه ها با مسایل و مشکلات بسیاری روبرو میباشند اما در مجموع شبکه اترنت 10 گیگابیتی دارای مزیت های کلیدی بسیاری در شبکه های پر سرعت میباشند.
-پیشرفت آهسته اما مستقیم به سوی کارآیی بالاتر بدون ایجاد هر گونه وقفه
-پایین بودن هزینه ها در مقابل تکنولوژی فعلی شامل هزینه های اجرایی و پشتیبانی
-ابزار مدیریتی ساده و مرسوم و همچنین ساختار زیر بنایی و مهارتی رایج
-توانایی پشتیبانی از تجهیزات جدید و انواع مختلف دیتا
-انعطاف در طراحی شبکه
-تامین تجهیزات و منابع از سوی تولید کنندکان مختلف و تضمین اجرایی پروژه مدیران طرح و همچین تولید کنندکان تجهیزات شبکه به هنگام طراحی به مشکلات بسیاری در زمینه انتخاب مواجه میباشند. این متخصصین جهت طراحی شبکههای ارتباطی داخلی و میان شهری با انواع مختلفی از روشها، سیستم ها و تکنولوژیها روبرو میباشند.
اترنت (000/100 و 000/10 مگا بیت در ثانیه) ، oc12(622 مگابیت درثانیه)
oc-48(488/2 گیگا بیت در ثانیه). Sonet یا شبک معادل
SPH ، SPH(POSS , Packet over Sonet) و سیستم جدید IEEE802 (17/802) طراحی توپولوژی شبکه و سیستم های اجرایی وابسته با توجه به شبکه اترنت چند لایهای از نوع گیگابیت صورت میگیرد. در شبکه های LAN، می توان هسته مرکزی شبکه و به سهولت به انواع 10 گیگابیت جهت ایجاد ارتباطات میان شهری و فواصل طولانی ارتقاء داد.
دومین گام در این پروژه ترکیب پهنه باند مالتی گیگا بیت با سرویسهای هوشمند و ایجاد و شبکه های مالتی گیگا بیت جهت طراحی استخوان بندی طرح و ایجاد پیرو های 10 گیگابیتی در انتها می باشد.
در پاسخ به گرایشی بازار شبکه اترنت گیگابیت به شبکه های خصوصی در دهها کیلومتر دورتر کشیده شده است با استفاده از شبکه اترنت 10 گیگابیتی ضمن دسترسی به سرعتهای بسیار بالا امکان افزایش مسافت میان شبکه ها نیز فراهم گردیده است. در آینده مدیران شبکه خواهند توانست با استفاده از شبکه اترنت 10 گیگا بیتی، معماری شبکه های WAN, MAN, LAN را درلایه دوم ارسال اطلاعات به عهده بگیرند.
پهنا یا نه شبکه اترنت را می توان در فاصله10Mbps تا 10Gbps – نسبت 1 به 1000 بدون در نظر گرفتن مسایل مربوط به سرویسهای هوشمند شبکه مانند لایه 3 نوع و 7 و کیفیت سرویس دهی شبکه CSOS کلاس سرویس دهی COS Caching به تعادل بار اعمال شده به سرور، امنیت و سیاستگذاری بر اساس قابلیت های شبکه، تنظیم نمود. به سبب پیوستگی و یکنواختی شبکه اترنت در کلیه محیط ها، با گسترش IEEE802.3ac می توان خدمات دهی در کلیه سطوح شبکه، شامل ساختارهای زیر بنایی WAN, MAN, LAN را نیز به انجام رسانید. در چنین وضعیتی همسویی شبکه های طراحی شده بر اساس صدا و اطلاعات از طریق اترنت به امری بدیهی مبدل خواهد گردید.
از سوی دیگر با بهینه شدن سرویس دهی Tcpiip امکان انتقال اطلاعات بسته بندی شده صدا و تصویر ویدئویی بدون انجام اصلاحات و تغییرات در شبکه اترنت فراهم خواهدگردید
با بررسی وضعیت نسخه های قدیمیتر اترنت به این نتیجه خواهیم رسید که هزینه انتقال 10 گیگا بیت اطلاعات در ثانیه با ایجاد تکنولوژی جدید به شدت تنزل پیدا خواهد نمود. بر خلاف سیستم های ارتباطی لیزری 10 گیگابیت در ثانیه، شبکه اترنت 10 گیگابیتی در فواصل کمتر از 40 کیلومتر و با استفاده از فیبرهای نوری تک مد (SM) امکان کاهش هزینه ها را با استفاده از تشکیلات اپتیکی Uncooled (گرم) و لیزرهایی از نوع Vesel, Vertical Cavity emitking lasesr که جهت کهاش PMD سبب کاهش هزینه ها می گردند، فراهم خواهد آورد. علاوه بر این تکنولوژی تولید تراشه های سیلیکونی امکان تولید تراشه های سیلیکونی امکان تولید تراشه های بسیار فشرده و ارزانقیمت را فراهم خواهد آورد. دست آخر اینکه بازار مصرف با هر گونه حرکت در زمینه تکنولوژی های جدید شتاب بیشتری را در میان سازندگان ایجاد می نماید.
فرمت:word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:145
فصل ۱٫ ۱
مطالعات و تحقیقات… ۱
مقدمه: ۲
چکیده: ۴
شبکه. ۵
تقسیم بندی شبکه ها: ۵
تقسیم بندی بر اساس نوع وظایف: ۵
تقسیم بندی بر اساس توپولوژی: ۸
سه نوع توپولوژی رایج در شبکه های LAN… 9
توپولوژی BUS.. 9
مزایای توپولوژی BUS.. 9
معایب توپولوژی BUS.. 10
توپولوژی STAR… 10
مزایای توپولوژی STAR… 11
معایب توپولوژی STAR… 12
توپولوژی RING… 12
مزایای توپولوژی RING… 13
معایب توپولوژی RING… 14
تقسیم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش…. ۱۴
شبکه های LAN… 14
شبکه های MAN… 15
شبکه های WAN… 15
کابل در شبکه. ۱۵
کابل به هم تابیده ( Unshielded Twisted pair )UTP.. 16
مزایای کابل های بهم تابیده : ۱۷
معایب کابل های بهم تابیده : ۱۸
کابل کواکسیال.. ۱۹
مزایای کابل های کواکسیال : ۱۹
معایب کابل های کواکسیال : ۲۰
فیبر نوری.. ۲۱
مزایای فیبر نوری : ۲۱
معایب فیبر نوری : ۲۲
اجزائ تشکیل دهنده یک مسیر یاب(Router) : 23
پورت ها: ۲۳
پورت کنسول(CONSOLE): 23
پورت آکس(AUX): 23
پورت تل نت(TELNET): 23
پورت اترنت(ETHERNET) : 24
پورت سریال(SERIAL) : 24
پورت ای-سینک (A-SYNCH): 25
کلمه عبور(PASSWORD): 25
گذاشتن PASSWORD رویCONSOLE PORT: 25
گذاشتن PASSWORD روی AUX PORT: 27
گذاشتن PASSWORD روی TELNET PORT: 27
لایه های شبکه. ۲۸
لایه Physical 28
لایهData link.. 28
لایه Network.. 29
لایه Transport 29
لایه Session.. 32
لایهpresentation.. 32
لایهapplication.. 32
مسیریابی به صورت ایستا(Static route): 35
مزایا: ۳۵
معایب: ۳۵
مسیریابی به صورت پویا (Dynamic route): 36
Routing protocol basics: 36
پروتکل های مسیریابی (Routing protocol): 37
ROUTING INFORMATION PROTOCOL(RIP) 37
پیکربندی مسیریابی ( CONFIGORING RIP ROUTING) RIP.. 38
INTERIOR GATEWAY ROUTING PROTOCOL(IGRP) 38
پیکربندی مسیریابی(CONFIGURING IGRP ROUTING) IGRP.. 39
DIFFUSING UPDATE ALGORITHMS (DUAL) 41
OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF) 42
شبکه های محلی مجازی(VLAN) 44
V LAN basic. 45
کنترل Broadcast 47
امنیت… ۴۷
انعطاف پذیری و گسترش پذیری.. ۴۷
VLAN membership.. 48
شناسایی شبکه های مجازی محلی.. ۴۸
Link های مختلف بر روی Valn: 48
Access link: 48
Trunk link: 49
اتصالات trunk: 49
پروتکل های trunking: 50
روش های شناسایی شبکه های مجازی.. ۵۱
Inter-switch link(ISL) 51
IEEE 802.1Q… 51
پروتکل (Vlan trunking protocol) VTP.. 52
حالت های مختلف VTP domain.. 53
سرویس دهنده ۵۴
سرویس گیرنده ۵۴
Transparent : 54
هرس VTP.. 55
مسیریابی داخل شبکه های مجازی محلی: ۵۵
پیکربندی شبکه های مجازی محلی.. ۵۷
اختصاص پورت های سوئیچ به شبکه های مجازی: ۵۸
پیکربندی پورت هایTrunk : 59
Trunking با سوئیچ های مدل ۳۵۵۰ کاتالیست سیسکو. ۶۱
پیکربندی inter-vlan routing. 61
انواع پیام های vtp : ۶۴
بررسی صحت تنظیمات و فعال بودن VLAN : 65
پیکر بندی اقدامات امنیتی: ۶۶
شماره های تخصیص یافته به vlan : 66
پارامتر configuration revision : 68
تعریف سوئیچ: ۶۸
سوئیچینگ: ۶۸
سرویس های سوئیچینگ: ۶۹
مفهوم پروتکل STP: 69
مکانیسم عملکرد STP : 69
Transparent Bridge. 70
تشخیص چرخه ها یا loopهای ایجادی: ۷۱
تشریح یک شبکه بدون loop: 71
استاندارد ۸۰۲٫ID STP : 72
پیکر بندی Root Switch: 73
مکانیسم انتخاب یک switch به عنوان root : 74
انواع حالت های یک پورت در STP : 75
Blocking: 76
Listening: 76
Learning: 76
Forwarding: 77
Disabled: 77
بر قراری ارتباط با switch: 78
مفهوم عملیات Routing بین Vlanها: ۷۸
سوئیچ های Multilayer: 78
فعالیت switchهای Multilayer در لایه ۲: ۸۰
فعالیت Multilayer Switch ها در لایه ۳: ۸۲
استفاده از switchهای لایه ۳ درمسیریابی شبکه های مجازی: ۸۳
پیکربندی SVI: 84
پروسه سوئیچینگ لایه ۳: ۸۶
CEF-based Multilayer Switching. 87
CEF-based Multilayer Switch: 88
مکانیسم CEF در یکی از دو نوع زیر اجرا می شود: ۸۹
Central CEF mode. 89
Distributed CEF mode. 89
مکانیسم انتقال اطلاعات توسط سوئیچ لایه ۳: ۹۰
جداول مربوط به دستورات سوئیچ وVlan.. 91
استفاده از مد پایگاه داده شبکه های مجازی: ۹۲
اختصاص پورت ها به شبکه مجازی : ۹۳
استفاده از دستور رنج: ۹۴
نمایش ودیدن نتایج: ۹۴
حذف کردن پیکر بندی شبکه مجازی: ۹۵
پروتکل پویای trunking: 96
ست کردن نوع بسته: ۹۶
پروتکل Trunking بر روی شبکه های مجازی: ۹۷
استفاده از پایگاه داده شبکه مجازی : ۹۷
مشاهده vtp : 97
لیست دسترسی (Access List) : ۹۹
لیست دسترسی استاندارد: ۹۹
لیست دسترسی گسترش یافته: ۹۹
لیست دسترسی به صورت in bound : 100
لیست دسترسی out bound : 100
لیست دسترسی استاندارد: ۱۰۰
Wildcard masking: 101
لیست دسترسی گسترش یافته: ۱۰۲
کنترل لیست دسترسی : ۱۰۶
فصل ۲٫ ۱۰۷
شرح پروژه: ۱۰۸
اختصارات… ۱۱۵
کلید واژه ها ۱۱۸
منابع.. ۱۳۶
مقدمه:
مقالۀ حاضر برای شرح مسئله و مستند سازی پروژه دانشجویی طراحی شبکه های محلی مجازی (اختصارا در این مقاله، شبکه های مجازی یا VLAN) تهیه شده است. شبکۀ مورد مطالعه case study ارائه شده توسط شرکت تجاری “ایپک یول”، طرف کارفرما در مناقصه درخواست پیشنهاد همکاری طراحی، اجرا، نظارت و پشتیبانی شبکه ارتباطی آن شرکت می باشد.
از آنجایی که مطالب تئوریک و عملی در این زمینه ارتباط تقریبا اندکی دارند، فعالیت بر اساس این مورد مطالعه (Case Study) ملزم مطالعه و تحقیق عملی در بازار کار و کتب موجود بود. لذا در این مقاله ابتدا به زبانی ساده به بررسی و معرفی تقسیم بندی شبکه ها بر اساس نوع وظایف , توپولوژی ها,حوزه جغرافیایی تحت پوشش، کابل های شبکه، مزایا و معایب استفاده از آنها، اجزای تشکیل دهندۀ یک مسیریاب، معرفی پورت های مختلف، طریقۀ Password گذاشن بر روی پورت ها، معرفی لایه های شبکه بر اساس استاندارد OSI، انواع مسیریابی میان مسیریاب ها، انواع پروتکل های مسیریابی به همراه دستورات مورد نیاز میپردازیم.
همچنین مجموعه گردآوری شده شبکه های مجازی (VLAN) ، روش های شناسایی آن ها و پروتکل های مورد نیاز مسیریابی داخل شبکه های مجازی پیکربندی آنها بررسی صحت تنظیمات و فعال بودن آن ها و در نهایت سوئیچ های لایه 2 و 3 مکانیسم عملکرد آن ها نحوه برقراری ارتباط با مسیریاب ها و شبکه های مجازی لیست های دسترسی (Access List) و کاربرد آن در شبکه های مجازی به همراه دستورات آنها را مورد بررسی قرار داده و اطلاعات کامل و نحوۀ استفاده از آن ها را در اختیار شما قرار می دهد.
مقاله ای که در پیش رو دارید حاوی دو بخش کلی شامل توضیح و پیاده سازی شبکه می باشد. مطالب جمع آوری شده از کتاب ها و سایت های مختلف وهمچنین ترجمۀ کتاب هایCisco Certified Network associate (CCNA) و Building Cisco Multilayer Switched Networks (BCMSN-CCNP) به منظور معرفی شبکه های مجازی و کاربرد آن در شرکت ها سازمان ها و نهادها می باشد.
رشد و توسعۀ شبکه های کامپیوتری بر کسی پوشیده نیست و امروزه تمامی سازمان ها و نهادها برای برقراری ارتباط با هم و تبادل اطلاعات در میان خود و دیگر سازمان ها از شبکه های کامپیوتری استفاده می کنند و اینترنت پدیده ایست که به این امر کمک می کند. استفاده از شبکه های مجازی در نهاد ها وسازمانها به منظور کاهش ترافیک شبکه و کنترل دسترسی کاربران به بخش های مختلف شبکه داخلی می باشد.
شایان ذکر است که جداول استفاده شده صرفا برای نمایش دستورات و پیکربندی دستگاه های به کار رفته در پروژه می باشد.
قسمت مربوط به پیاده سازی این مقاله، بیانگر نحوه ارتباط بین دپارتمان های مختلف وابسته به سازمان در نقاط مختلف شهر تهران میباشد که در آن از برنامه نرم افزاری GNS 3، VISIO و BOSON NETSIM استفاده شده است.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:94
فهرست مطالب:
انواع شبکه های کامپیوتری از لحاظ ساختار منطقی و مدیریتی. ۳
تشخیص work group یا Domain بدون شبکه. ۳
خصوصیات شبکه work group. 3
نتیجه. ۴
خصوصیات شبکه domain. 5
نصب Active directory. 6
انتخاب گزینه فوق : ۶
Replication. 7
توصیه. ۷
هدف.. ۷
Tree and forest 9
Back up and Restore. 10
نحوه back up گیری.. ۱۲
لایه OSI. 15
عمده وظایف لایه ها ۱۶
لایه Application. 16
لایه Presentation. 16
لایه session. 17
لایه network. 18
لایه Data Link. 18
تفاوت data packet با data frame. 18
لایه physical 19
تفاوت پروتکل های Net bios Application و Windows socket 20
مسیر دریافت port number 21
لایه trasport 21
لایه Internet 21
مشخصات TCP / IP Protocol 22
قوانین IP. 24
الگوریتم ۲۷
نکته. ۲۸
نصب سرویس DNS. 30
نحوه ایجاد Zone. 30
انواع zone در DNS. 31
انواع zone transfer 33
نحوه راه اندازی: ۳۴
بررسی DNS tabs. 36
Practice. 43
Dynamic update. 45
تبدیل کردن سیستم به حالت Dynamic. 46
نصب DHCP. 51
ساخت Scope. 52
DHCP Option. 53
نحوه ایجاد DHCP Option. 55
Reservation. 57
دلایل ایجاد چند Scope در یک شبکه. ۵۹
روش IP دادن به Multi net از طریق DHCP. 60
پیاده سازی سناریو و راه اندازی DHCP Relay Agent 64
قانون ۲۰/۸۰٫ ۶۸
نحوه انجام DHCP Off Line compaction. 70
انواع Router : 71
Interface: 78
آدرس NAT Public. 94
چکیده:
انواع شبکه های کامپیوتری از لحاظ ساختار منطقی و مدیریتی
دو شبکه فوق بخش شرکت Microsoft نیست ، Microsoft به شبکه work group , peer- to – peer و به شبکه Domain , server based می گوید .
تذکر
Domain و work group بدون شبکه ربطی به فیزیک و topology شبکه ندارد .
تشخیص work group یا Domain بدون شبکه
My computer ® R-C ® Properties ® computer name tab
خصوصیات شبکه work group
I ) no more than lo computer
مدل پیشنهادی work group برای تعداد بیش از 10 کامپیوتر مناسب نمی باشد.
III) امنیت پایین (Low security)
IV ) مدیریت غیر متمرکز (decentralized administration)
در مدل work group می تونه اصلا server وجود نداشته باشد ولی به خاطر برخی برنامه ها که xp پذیرا نیست انرا نصب می کنند.
سیستم سروری که در work group نصب می شود stand – alone server گویند
(Local security database ) – LSD
در هر کامپیوتری مجموعه User account و security information در محلی تحت عنوان LSD نگهداری می شود .
نتیجه
در شبکه work group هر user برای وارد شدن به هر سیستم باید روی همان سیستم user name و password داشته باشد .
خصوصیات شبکه domain
شبکه domain یک soulution مناسب برای رفع مشکل شبکه work group می باشد .
(I تعداد کامپیوتر ها در Domain محدودیت ندارد .
(II در Domain مدیریت به شکل متمرکز تعریف می شود . ( روی یک سیستم سیستم عاملی Server نصب می کنیم ).
به سیستمی که سرویس Ative directory روی ان نصب می شود Dc یا Domain controller گفته می شود.
به خاطرنصب این سرویس ، LSD روی DC از کار می افتد .
در Domain هر User برای اینکه از تمام سیستم های شبکه استفاده کند فقط کافی است یک account روی Active directory داشته باشد و بدین ترتیب یک مدیریت متمرکز به وجود خواهد امد .
در شبکه User , Domain می تواند به صورت Local وارد سیستم شود که در این صورت شبکه حالت work group پیدا می کند و می تواند از منابع همان سیستم استفاده کند .
نصب Active directory
برای نصب Active directory حداقل باید یک NTFS Partition و یک کارت شبکه plug شده ( مانند loop back ) داشته باشیم .
مراحل نصب
Run ® Dcpromo
یا
Program ® Administrative tool ® configure your server wizard ® Next ® Domain ® controller type:
* Domain controller for a new domain
انتخاب این گزینه بدین معنی است که ما DC نداریم و می خواهیم یک first DC ایجاد کنیم .
انتخاب گزینه فوق :
محتویات A.D.S این دو DC با هم یکسان خواهد بود و هر تغییری روی هر کدام از A.D.S ها روی دیگری تاثیر خواهد گذاشت.
Replication
یک نسخه کپی از یک فایل یا یک database را از محلی در شبکه به محل دیگری Copy کنیم و این دو نسخه را با یکدیگر update نگه داریم .
توصیه
توصیه می شود که حتما یک back up از این DC وجود داشته باشد .
هدف
(I فروانی (Redundancy)
(II بالا بردن سرعت در شناسایی User و … و کم شدن بار از روی یک DC
® create a new:
Domain in new forest
® Next ® full DNS name = domain name
® Nest ® Net Bloc name Domain
تذکر – Net Bios name نامی خواهد بود که client های قدیمی تر مانند Nt و 98 با این اسم به Domain و connect خواهند شد .
Database folder
Active directory Database ، فایلی است تحت عنوان Ntds . Dit که روی Hard ذخیره می شود . محل ذخیره این فایل مسیر زیر می باشد :
System Root ® NTDS Folder ® Ntds . Dit
Active directory log file نیز در مسیر فوق قرار گرفته است که برای بالا بردن performance توصیه می شود log file و A.D.S , database را روی کاردهای جداگانه قرار دهید .
® Shared system volume:
Folder sysvol
Sysvol folder نیز به صورت default در system Root قرار گرفته است و این folder حتما باید روی partition NTFS . 05 باشد . فایل های مربوط به policy های تعرف شده روی A.D.S روی این folder قرار خواهد گرفت .
® Next
برای راه اندازی Domain احتیاج به سرویسی به نام DNS است ( تبدیل کننده اسم به آدرس شبکه )
® permissions:
هنگامی گزینه فوق انتخاب خواهد شد که در شبکه server های NT داشته باشیم و این سرورها نیاز به A.D.S داشته باشند .
Permissions compatible only with windows 2000 or win 2003
Tree and forest
به مجموعه یک Parent domain و child domain های ان یک tree گفته می شود .
بزرگترین وجه اشتراک این دو شبکه domain از لحاظ اسمی می باشد . مجموعه چند tree را می توان داخل یک forest قرار داد .
Back up and Restore
Backup به معنای داشتن یک نسخه copy از اطلاعات کامپیوتر می باشد و restore به معنای برگرداندن اطلاعات می باشد .
در NTFS Partition افرادی اجازه Back up گیری دادند که حداقل Read permission داشته باشند و افرادی اجازهrestore کردن دادند که حداقل read permission داشته باشند ، افرادیکه عضو گروه Administrator و Back up operator هستند به علت داشتن right های :
I ) Back up files and directory
II ) Restore files and directory
تحت هر شرایطی اجازه Back up و Restore کردن را دادند .
Type of Back up
III) Differential
IVI) Daily
در حالت Normal از تمام File ها وFolder های انتخابی Back up می گیرد چه آنهای که مارک Archive داشته باشند و چه آنهایی که نداشته باشند اما پس از Back up گیری مارک Archive را بر می دارند . در حالت Incremental تنها از فایل های و folder هایی Back up می گیرد که مارک Archive دارند و بعد از Back up مارک Archive را بر می دارد و حالت Deferential مانند حالت 2 عمل می کند با این تفاوت که پس از Back up مارک Archive را پاک نمی کند .
در حالت copy از تمام file ها و folder های انتخاب شده بدون در نظر گرفتن مارک back up archive می گیرد و در انتهای کار نیز به archive کار ندارد و در حالت Daily تغییرات روزانه back up گرفته می شود .
Back up strategies
در این حالت Strategy برای Restore کردن فقط tape روز اخر را می خواهیم . ولی همانطور که ملاحظه می کنید هر روز از کلیه فایل های انتخابی back up می گیرد که در این صورت حجم و زمان بسیار زیادی صرف خواهد شد .
II) Normal and incremental
در این حالت Incremental از تغییرات بین دو روز back up می گیرد پس ما برای Restore کردن tape همه روزها را احتیاج داریم ولی در این حالت tape کمتر مصرف خواهد شد .
III) Normal and Differential
در این حالت برای Restore کردن به tape اولین روز و اخرین احتیاج دارمی .
نحوه back up گیری
RUN ® netback up
یا
Program ® Accessories ® system tool ® Back up ® Advance Mode ®
از هر آنچه که در سیستم وجود دارد back up بگیرد .
System state data شامل موارد زیر می باشد :
III) Com + Registry components
با انتخاب گزینه فوق از کلیه موارد 1 و 2 و 3 Back up گرفته می شود .
Back up ® تعیین محل برای گذاشتن Next ® ®
® type of back up ®
چک می کند که آیا back up گیری از اطلاعات درست انجام شده یا خیر؟
برخی از back up tape ها compression را support می کنند برای اینکه tape کمتر مصرف شود .
انتخاب این گزینه این امکان را میدهد که از فایلی که باز هست و در حال استفاده می باشد back up گرفته شود .
®
# Append this backup to the existing back ups.
Back up را به back up قبلی اضافه کن بدون پاک کردن back up قبلی
# Replace this back up
back up را over write خواهد کرد .
® Finish
تذکر 1- پسوند فایل های * . bkf back up می باشد .
تذکر 2 – win xp دو نوع back up destination را support می کند :
فایل back up می تواند روی Hard یا tape ذخیره شود .
حال که سیستم DC را با نصب A.D.S به وجود اوردیم و ارتباط فیزیکی ان را Client ها برقرار کردیم و شبکه Domain را ایجاد کردیم باید با دادن IP address به کلیه سیستم ها ارتباط بین انها به وجود اوردیم قبل از شناسایی IP به بررسی لایه های OSI و معماری TCP IP می پردازیم .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:89
مقدمه:
استفاده از شبکه های کامپیوتری در چندین سال اخیر رشد فراوانی کرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپایی شبکه نموده اند . هر شبکه کامپیوتری باید با توجه به شرایط وسیاست های هر سازمان ، طراحی وپیاده سازی گردد. در واقع شبکه های کامپیوتری زیر ساخت های لازم را برای به اشتراک گذاشتن منابع در سازمان فراهم می آورند؛در صورتیکه این زیر ساختها به درستی طراحی نشوند، در زمان استفاده از شبکه مشکلات متفاوتی پیش آمده و باید هزینه های زیادی به منظور نگهداری شبکه وتطبیق آن با خواسته های مورد نظر صرف شود.
در زمان طراحی یک شبکه سوالات متعددی مطرح می شود:
-برای طراحی یک شبکه باید از کجا شروع کرد؟
-چه پارامترهایی را باید در نظر گرفت ؟
-هدف از برپاسازی شبکه چیست ؟
– انتظار کاربران از شبکه چیست ؟
– آیا شبکه موجود ارتقاء می باید ویا یک شبکه از ابتدا طراحی می شود؟
-چه سرویس ها و خدماتی برروی شبکه ارائه خواهد شد؟
بطور کلی قبل از طراحی فیزیکی یک شبکه کامپیوتری ، ابتدا باید خواسته ها شناسایی وتحلیل شوند، مثلا در یک کتابخانه چرا قصد ایجاد یک شبکه را داریم واین شبکه باید چه سرویس ها وخدماتی را ارائه نماید؛ برای تامین سرویس ها وخدمات مورد نظر اکثریت کاربران ، چه اقداماتی باید انجام داد ؛ مسائلی چون پروتکل مورد نظر برای استفاده از شبکه ، سرعت شبکه واز همه مهمتر مسائل امنیتی شبکه ، هریک از اینها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سعی شده است پس از ارائه تعاریف اولیه ، مطالبی پیرامون کاربردهای عملی آن نیز ارائه شود تا در تصمیم گیری بهتر یاری کند.
فصل اول
شبکه کامپیوتری چیست ؟
اساسا یک شبکه کامپیوتری شامل دو یا بیش از دو کامپیوتر وابزارهای جانبی مثل چاپگرها، اسکنرها ومانند اینها هستند که بطور مستقیم بمنظور استفاده مشترک از سخت افزار ونرم افزار، منابع اطلاعاتی ابزارهای متصل ایجاده شده است توجه داشته باشید که به تمامی تجهیزات سخت افزاری ونرم افزاری موجود در شبکه منبع1(Source) گویند.
در این تشریک مساعی با توجه به نوع پیکربندی کامپیوتر ، هر کامپیوتر کاربر می تواند در آن واحد منابع خود را اعم از ابزارها وداده ها باکامپیوترهای دیگر همزمان بهره ببرد.
” دلایل استفاده از شبکه را می توان موارد ذیل عنوان کرد” :
1-استفاده مشترک از منابع :
استفاده مشترک از یک منبع اطلاعاتی یا امکانات جانبی رایانه ، بدون توجه به محل جغرافیایی هریک از منابع را استفاده از منابع مشترک گویند.
2 -کاهش هزینه :
متمرکز نمودن منابع واستفاده مشترک از آنها وپرهیز از پخش آنها در واحدهای مختلف واستفاده اختصاصی هر کاربر در یک سازمان کاهش هزینه را در پی خواهد داشت .
3 – قابلیت اطمینان :
این ویژگی در شبکه ها بوجود سرویس دهنده های پشتیبان در شبکه اشاره می کند ، یعنی به این معنا که می توان از منابع گوناگون اطلاعاتی وسیستم ها در شبکه نسخه های دوم وپشتیبان تهیه کرد ودر صورت عدم دسترسی به یک از منابع اطلاعاتی در شبکه “بعلت از کارافتادن سیستم” از نسخه های پشتیبان استفاده کرد. پشتیبان از سرویس دهنده ها در شبکه کارآیی، فعالیت وآمادگی دایمی سیستم را افزایش می دهد.
4 – کاهش زمان :
یکی دیگر از اهداف ایجاد شبکه های رایانه ای ، ایجاد ارتباط قوی بین کاربران از راه دور است ؛ یعنی بدون محدودیت جغرافیایی تبادل اطلاعات وجود داشته باشد. به این ترتیب زمان تبادل اطلاعات و استفاده از منابع خود بخود کاهش می یابد.
5 – قابلیت توسعه :
یک شبکه محلی می تواند بدون تغییر در ساختار سیستم توسعه یابد وتبدیل به یک شبکه بزرگتر شود. در اینجا هزینه توسعه سیستم هزینه امکانات وتجهیزات مورد نیاز برای گسترش شبکه مد نظر است.
6 – ارتباطات:
کاربران می توانند از طریق نوآوریهای موجود مانند: پست الکترونیکی ویا دیگر سیستم های اطلاع رسانی پیغام هایشان را مبادله کنند ؛” حتی امکان انتقال فایل نیز وجود دارد”.
در طراحی شبکه مواردی که قبل از راه اندازی شبکه باید مد نظر قرار دهید شامل موارد ذیل هستند:
1 – اندازه سازمان.
2 – سطح امنیت .
3 – نوع فعالیت.
4 – سطح مدیریت.
5 – مقدار ترافیک.
6 – بودجه.
مفهوم گره ” Node” وایستگاههای کاری ” Work Station” :
هرگاه شما کامپیوتری را به شبکه اضافه می کنید ، این کامپیوتر به یک ایستگاه کاری یا گره تبدیل می شود.
یک ایستگاه کاری ؛ کامپیوتری است که به شبکه الصاق شده است و در واقع اصطلاح ایستگاه کاری روش دیگری است برای اینکه می گوییم یک کامپیوتر متصل به شبکه است.
یک گره چگونگی وارتباط شبکه یا ایستگاه کاری ویا هر نوع ابزار دیگری است که به شبکه متصل است وبطور ساده تر هر چه را که به شبکه متصل والحاق شده است یک گره گویند.
برای شبکه جایگاه وآدرس یک ایستگاه کاری مترادف با هویت گره اش است.
مدل های شبکه:
در یک شبکه ، یک کامپیوتر می تواند هم سرویس دهنده وهم سرویس گیرنده باشد. یک سرویس دهنده (Server) کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه که مدیریت عملیات شبکه را بعهده داردرا نگهداری می کند.
برای آنکه سرویس گیرنده ” Client” بتواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کند ، ابتدا سرویس گیرنده باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس دهنده تقاضا کند. سپس سرویس دهنده اطلاعات در خواست شده را به سرویس گیرنده ارسال خواهد کرد.
سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از :
1 – شبکه نظیر به نظیر ” Peer- to- Peer “.
2 – شبکه مبتنی بر سرویس دهنده ” Server- Based “.
3 – شبکه سرویس دهنده / سرویس گیرنده ” Client Server”.
مدل شبکه نظیر به نظیر:
در این شبکه ایستگاه ویژه ای جهت نگهداری فایل های اشتراکی وسیستم عامل شبکه وجود ندارد. هر ایستگاه می تواند به منابع سایر ایستگاه ها در شبکه دسترسی پیدا کند. هر ایستگاه خاص می تواند هم بعنوان Server وهم بعنوان Client عمل کند. در این مدل هر کاربر خود مسئولیت مدیریت وارتقاء دادن نرم افزارهای ایستگاه خود را بعهده دارد.
از آنجایی که یک ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجود ندارد ، این مدل برای شبکه ای با کمتر از 10 ایستگاه بکار می رود .
مدل شبکه مبتنی بر سرویس دهنده :
در این مدل شبکه ، یک کامپیوتر بعنوان سرویس دهنده کلیه فایل ها ونرم افزارهای اشتراکی نظیر واژه پرداز ها، کامپایلرها ، بانک های اطلاعاتی وسیستم عامل شبکه را در خود نگهداری می کند. یک کاربر می تواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کرده وفایل های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود منتقل کند.
مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده :
در این مدل یک ایستگاه در خواست انجام کارش را به سرویس دهنده ارائه می دهد وسرویس دهنده پس از اجرای وظیفه محوله ، نتایج حاصل را به ایستگاه در خواست کننده عودت می دهد.
در این مدل حجم اطلاعات مبادله شده شبکه ، در مقایسه با مدل مبتنی بر سرویس دهنده کمتر است واین مدل دارای کارایی بالاتری می باشد.
اجزاءشبکه :
اجزا اصلی یک شبکه کامپیوتری عبارتند از :
1 – کارت شبکه : NIC- Network Interface Card]]
برای استفاده از شبکه وبرقراری ارتباط بین کامپیوتر ها از کارت شبکه ای استفاده می شود که در داخل یکی از شیارهای برد اصلی کامپیوتر های شبکه ” اعم از سرویس دهنده وگیرنده ” بصورت سخت افزاری وبرای کنترل ارسال ودریافت داده نصب می گردد.
2 – رسانه انتقال: Transmission Medium ]]
رسانه انتقال کامپیوتر ها را به یکدیگر متصل کرده وموجب برقراری ارتباط بین کامپیوتر های یک شبکه می شود.
برخی از متداولترین رسانه های انتقال عبارتنداز :
کابل زوج سیم بهم تابیده ” Twisted- Pair”.
کابل کواکسیال ” Coaxial”.
کابل فیبر نوری “Fiber- Optic”.
3-سیستم عامل شبکه:[Oprating system Nos-network]
سیستم عامل شبکه برروی سرویس دهنده اجرا می شود و سرویس های مختلفی مانند: اجازه ورود به سیستم “Login” ، رمز عبور “Password” ، چاپ فایل ها ” Printfiles”،
مدیریت شبکه ” Net work management ” را در اختیار کاربران می گذارد.
انواع شبکه از لحاظ جغرافیایی:
نوع شبکه توسط فاصله بین کامپیوتر های تشکیل دهنده آن شبکه مشخص می شود:
شبکه محلی LAN= Local Area Network]] :
ارتباط واتصال بیش از دو یا چند رایانه در فضای محدود یک سازمان از طریق کابل شبکه وپروتکل بین رایانه ها وبا مدیریت نرم افزاری موسوم به سیستم عامل شبکه را شبکه محلی گویند.
کامپیوتر سرویس گیرنده باید از طریق کامپیوتر سرویس دهنده به اطلاعات وامکانات به اشتراک گذاشته دسترسی یابند.
همچنین ارسال ودریافت پیام به یکدیگر از طریق رایانه سرویس دهنده انجام می گیرد.
از خصوصیات شبکه های محلی می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
1 – اساسا در محیط های کوچک کاری قابل اجرا وپیاده سازی می باشند.
2 – از سرعت نسبتا بالایی برخوردارند.
3 – دارای یک ارتباط دایمی بین رایانه ها از طریق کابل شبکه می باشند.
اجزای یک شبکه محلی عبارتند از :
الف – سرویس دهنده.
ب – سرویس گیرنده.
ج – پروتکل.
د- کارت واسطه شبکه.
ط – سیستم ارتباط دهنده.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:96
مقدمه:
الگوریتم ها در کامپیوتر ها اعمال مشخص و واضحی هستند که بصورت پی در پی و در جهت رسیدن به هدف خاصی انجام می شوند.حتی در تعریف الگوریتم این گونه آمده است که الگوریتم عبارت است از مجموعه ای ازاعمال واضح که دنبال ای از عملیات را برای رسیدن به هدف خاصی دنبال می کنند.آنچه در این تعریف خود نمایی می کند کلمه دنباله می باشد که به معنای انجام کار ها بصورت گام به گام می باشد. این امر مشخص می کند که همه چیز در الگوریتم های سنتی باید قدم به قدم برای کامپیوتر مشخص و قابل فهم و درک باشد.حتی در اولین الگوریتمهای هوش مصنوعی نیز بر همین پایه و کار قدم به قدم بنا نهاده شده اند.
در اواخرقرن بیستم رویکرد به الگوریتم های جدید صورت گرفت که علتهای مختلفی داشت مثل حجیم بودن میزان محاسبات برخی مسایل و بالا بودن مرتبه زمانی الگوریتم های سنتی در مورد این مسایل باعث شد نیاز به الگوریتمهای جدید احساس شود.همچنین برخی کارهای انسان که هنوز قابل انجام توسط کامپیوتر نبودندو یا به بخوبی توسط کامپیوتر انجام نمی شدند باعث این رویکرد شد.
مهمترین الگوریتمهای جدید عبارتند از :1- شبکه های عصبی 2- منطق فازی 3- محاسبات تکاملی
شبکه عصبی چیست ؟
این سوال که آیا انسان توانا تر است یا کامپیوتر موضوعی است که ذهن بشر را به خود مشغول کرده است.
اگر جواب این سوال انسان است چرا کامپیوتر اعمالی مانند جمع و ضرب و محاسبات پیچیده را در کسری از ثانیه انجام می دهد، حال آنکه انسان برای انجام آن به زمان زیادی نیازمند است. واگر جواب آن کامپیوتر است چرا کامپیوتر از اعمالی مانند دیدن و شنیدن که انسان به راحتی آنها را انجام می دهدعاجزاست.جواب این مسئله را باید در ذات اعمال جستجو کرد . اعمال محاسباتی اعمالی هستند سریالی و پی در پی به همین دلیل توسط کامپیوتر به خوبی انجام می شوند.حال آنکه اعمالی مانند دیدن وشنیدن کارهای هستند موازی که مجمو عه ای از داده های متفاوت و متضاد در آنها تفکیک و پردازش می شوندو به همین دلیل توسط انسان به خوبی انجام می شوند. در واقع مغز انسان اعمال موازی را به خوبی درک و آنها را انجام می دهدو کامپیوتر اعمال سریالی را بهتر انجام می د هد.حال باید دیدآیا می توان این اعمال موازی و در واقع ساختار مغز انسان را به نوعی در کامپیوتر شبیه سازی کرد و آیا می توان امکان یادگیری که از جمله توانایی های انسان است به نوعی در کامپیوتر مدل سازی نمود.این کار به نوعی در انسان هم انجام می شود و زمان انجام آن عمدتا در کودکی است.به عنوان مثال یک کودک ممکن است یک شی مانند چکش را نشناسد اما هنگامی که آن را می بیند واسم آن را یاد می گیرد و سپس چند چکش متفاوت را می بینداین شی را بخوبی می شناسدو اگر بعد از مدتی چکشی را که تا کنون آن را ندیده است ببیند به راحتی تشخیص می دهد که شی مورد نظر یک چکش است و تنها از نظر جزئیات با چکش های مشابه که قبلا دیده است تفاوت دارد.
لازم به ذکر است که شبکه های عصبی تنها در یادگیری کاربرد ندارند، بلکه تمام مسائل جدید وکلاسیک توسط آنها قابل حل می باشد.اما آنچه شبکه های عصبی بدان نیازمند است مثالها و نمونه های مفید وکافی است که بتواند به خوبی فضای مسئله را پوشش دهند.حال باید دیدچگونه می توان شبکه عصبی انسان را به نوعی شبیه سازی نمود، برای این کار نخست به ساختار مغز و سیستم عصبی انسان نگاهی گذرا می اندازیم.
مغز انسان یکی از پیچیده ترین اعضای بدن است که تا کنون نیز به درستی شناخته نشده است و شاید اگر روزی به درستی شناخته شودبتوان شبیه سازی بهتری از آن انجام داد و به نتایج بهتری درباره هوش مصنوعی رسید.تحقیقات در مورد شبکه های عصبی نیز از زمانی آغاز شد که رامون سگال درباره ساختار مغز و اجزای تشکیل دهنده آن اطلاعات و نظراتی ارائه کرد. او در اوایل قرن بیستم مغز را به عنوان اجتماعی از اجزای کوچک محاسباتی دانست و آنها را نرون نامید.امروزه ما می دانیم که بیشتر فعالیتهای انسان را نرونها انجام می دهندو در کوچکترین فعالیتهای حیاتی انسان مانند پلک زدن نیز نقش حیاتی و اساسی دارند.این نکته هم بسیار جالب است بدانید که در بدن ما حدودنرون وجود دارد که هر کدام از این نرونها با نرون دیگر در ارتباط هستند.نرونها شکلها و انواع مختلفی دارند، اما به طور عمده در سه دسته تقسیم بندی می شوند. اما نرون ها از نظری دیگر به دو دسته تقسیم می شوند:1- نرونهای داخلی مغز که در فاصله های حدود 100میکرون به یکدیگر متصلند ونرونهای خارجی که قسمتهای مختلف مغز را به یکدیگر و مغز را به ماهیچه ها و اعضای حسی را به مغز متصل می کنند.اما همانطور که گفتیم نرونها از نظری دیگر به سه دسته تقسیم می شوند که عبارتند از:
1- نرونهای حسی : کاری که این نرونها انجام می دهند این است که اطلاعات را از اندام های حسی بدن به مغز و نخاع می رسانند.
2- نرونهای محرک :این نرونهافرمانهای مغز و نخاع را به ماهیچه ها و غدد و سایر اندام های حسی و تحت فرمان مغز می رسانند.
3- نرونهای ارتباطی : این نرونها مانندیک ایستگاه ارتباطی بین نرونهای حسی ونرونهای محرک عمل می کنند .
گفتنی است که نرون ها در همه جای بدن هستند وبه عنوان عنصر اصلی مغز محسوب می شوندوبه تنهایی مانند یک واحد پردازش منطقی عمل می کنند نحوه عملیات نرون بسیار پیچیده است و هنوز در سطح میکروسکوپی چندان شناخته شده نیست ، هر چند قوانین پایه آن نسبتا روشن است. هر نرون ورودی های متعددی را پذیرا است که با یکدیگر به طریقی جمع می شوند. اگر در یک لحظه تعداد ورودی های فعال
نرون به حد کفایت برسدنرون نیز فعال شده و آتش می کند. در غیر این صورت نرون به صورت غیر فعال و آرام باقی می ماند.حال به بررسی اجزاءخود نرون می پردازیم:
نرون از یک بدنه اصلی تشکبل شده است که به آن سوما گفته می شود. به سوما رشته های نا منظم طولانی متصل است که به آنها دندریت می گویند. قطر این رشته ها اغلب از یک میکرون نازکتر است و اشکال شاخه ای پیچیده ای دارند.شکل ظریف آنها شبیه شاخه های درخت بدون برگ است که هر شاخه بارها وبارها به شاخه های نازکتری منشعب می شود.دندریت ها نقش اتصالاتی را دارندکه ورودی هارا به نرون ها می رساند.این سلولها می توانندعملیاتی پیچیده تر از ععملیات جمع ساده را بر ورودی های خود انجام دهند، از این رو عمل جمع ساده را می توان به عنوان تقریب قابل قبولی از عملیات واقعی نرون به حساب آورد.
یکی از عناصر عصبی متصل به هسته نرون آکسون نامیده می شود.این عنصر بر خلاف دندریت از نظر الکتریکی فعال است و به عنوان خروجی نرون عمل می کند. آکسون همیشه در روی خروجی سلولها مشاهده می شوند لیکن اغلب در ار تباط های بین نرونی غایب اند.در این مواقع خروجی ها و ورودی ها هر دو بر روی دندریت هاواقع می شوند. آکسون وسیله ای غیر خطی است که در هنگام تجاوز پتانسیل ساکن داخل هسته از حد معینی پالس ولتاژی را به میزان یک هزارم ثانیه ، به نام پتانسیل فعالیت ، تولید می کند. این پتانسیل فعالیت در واقع یک سری از پرش های سریع ولتاژ است.رشته آکسون در نقطه تماس معینی به نام سیناپس قطع می شود ودر این مکان به دندریت سلول دیگر وصل می گردد. در واقع این تماس به صورت اتصال مستقیم نیست بلکه از طریق ماده شیمیایی موقتی صورت می گیرد.سیناپس پس از آنکه پتانسیل آن از طریق پتانسیل های فعالیت در یافتی از طریق آکسون به اندازه کافی افزایش یافته از خود ماده شیمیایی منتقل کننده عصبی ترشح می کند.برای این ترشح ممکن است به دریافت بیش از یک پتانسیل فعالیت نیاز باشد. منتقل کننده عصبی ترشح شده در شکاف بین آکسون ودندریت پخش می شودو باعث می گرددمی گردد که دروازه های موجود در دندریت ها فعال شده و باز شود و بدین صورت یون های شارژ شده وارد دندریت می شوند. این جریان یون است که باعث می شود پتانسیل دندریت افزایش یافته و باعث یک پالس ولتاژ در دندریت شودکه پس از آن منتقل شده و وارد بدن نرون دیگر می گردد. هر دندریت ممکن است تحت تأثیرتعداد زیادی سیناپس باشد وبدین صورت اتصالات داخلی زیادی را ممکن می سازد. در اتصالات سیناپسی تعداد دروازه های باز شده بستگی به مقدار منتقل کننده عصبی آزاد شده داردو همچنین به نظر می رسدکه پاره ای سیناپس ها باعث تحریک دندریت ها می شوند در صورتی که پاره ای سیناپس ها دندریت ها را از تحریک باز می دارند. این به معنای تغییر پتانسیل محلی دندریت ها در جهت مثبت یا منفی می باشد.یک نرون خود به تنهایی می تواند دارای ورودی های سیناپسی متعددی در روی دندریت های خود باشد و ممکن است با خروجی های سیناپسی متعددی به دندریت های نرون دیگر وصل شود.
یادگیری در سیستم های بیولوژیک
تصور می شود یادگیری هنگامی صورت می گیرد که شدت اتصال یک سلول و سلول دیگر در محل سیناپس ها اصلاح می گردد.به نظر می رسد که این مقصود از طریق ایجاد سهولت بیشتر در میزان آزاد شدن
ناقل شیمیایی حاصل می گردد. این حالت باعث می شود که دروازه های بیشتری روی دندریت های سمت مقابل باز شود و به این صورت باعث افزایش میزان اتصال دو سلول شود. تغییر میزان اتصال نرون ها به صورتی که باعث تقویت تماس های مطلوب شود از مشخصه های مهم در مدل های شبکه های عصبی است.
سازمان مغز
مغز از قسمتهای مختلفی تشکیل شده و هر کدام از این قسمت ها مسئولیت انجام وظایف متفاوتی را به عهده دارد. در اانسان این سازماندهی کاملا مشهود است. بزرگترین قسمت مغز نیمکره های مخ است که قسمت عمده فضای داخلی جمجمه را اشغال می کند. مخ ساختار لایه ای دارد.آخرین لایه خارجی آن قشر مغز نامیده می شود ، جایی که سلولهای نرون برای تسهیل اتصالات داخلی کاملا به هم فشرده شده اند.نقش این قشر در انسان و حیوان کاملا شناخته نشده است ولی می توانیم شواهدی از آن نقش رااز طریق تحقیقاتی به دست آوریم که بر روی حیواناتی صورت گرفته که این بخش از مغز آنها خارج شده است. برای مثال یک سگ در این حالت می تواند به خوبی راه برود، غذا بخورد و بخوابد و حتی پارس کند . ولی در همان حال سگ کور می شودو احساس بویایی خود را از دست می دهد . به ویژه اینکه تمامی علاقه خود را به محیط اطراف از دست می دهد ، نسبت به افراد و شنیدن نام خود عکس العملی نشان نمی دهد و نسبت به سگ های دیگر حتی حتی از جنس مخالف بی تفاوت می ماند. در ضمن قدرت یادگیری را از دست می دهد. در واقع ویژگیهایی را که ما اصطلاحا هوش می نامیم از دست می دهد ،ویژگی هایی چون آگاهی ، علاقه ، تعامل با محیط و قدرت سازگاری و یادگیری. بنابراین به نظر می رسد که مخ بستر وظایف عالی تر مغز و هسته هوش مرکزی است.
پژوهشگران سالها در مورد لایه قشر خارجی مغز تحقیق کرده اند و به تدریج به اسرار آن پی بردهاند . به نظر می رسدکه تقسیم وظایف در این قسمت از مغز حالت منطقه ای دارد،به طوری که هر قسمت ازقشر مغز نقش جداگانه ای مانند کنترل دست ،شنیدن ودیدن را ایفا می کند.به ویژه قسمت بینایی مغز جالب است. در قسمت بینایی ،تحریکات الکتریکی سلولها می تواند حالت احساس نور را موجب شود. تحلیل دقیق نشان داده است که لایه های مخصوص از نرون ها به جهت های معینی از تحریکات نوری حساس اند ، به طوری که مثلا یک لایه اکثرا به خطوط افقی و لایه دیگر اکثرا به خطوط عمودی حساسیت نشان می دهد. گر چه قسمت عمده ای از این ساختار به طور ژنتیکی از پیش تعیین شده است ، به نظر می رسد که آرایش سلولها و گرایش آن ها به جهات مختلف در سالهای اولیه زندگی فرا گرفته می شود. حیواناتی که در محیط صرفا دارای خطوط افقی پرورش می یابند در نهایت دارای ساختار نرونی نخواهند بود که نسبت به خطوط عمودی حساس باشد. این امر نشان می دهد که ساختار های مغزی از داده های محیطی تاثیر می پذیرند وصرفا از طرف عوامل ژنتیکی تعیین نمی شوند. این حالت در کورتکس بینایی اصطلاحا خود سازمان دهی نامیده می شود، زیرا هیچ آموزگار خارجی برای آموزش مغز مداخله ندارد.
نرون پایه
در مطالب گذشته دیدیم که مغز از مکانیزم بسیار پیشرفته ای برخوردار است که هنوز چندان شناخته شده نیست و توانایی انجام اعمال بسیار شگرف را دارد. همچنین دیدیم بسیاری از کارهایی که آرزو داریم کامپیوتر توانایی انجامشان را داشته باشند ، توسط مغز انجام می شود.در واقع فلسفه اصلی محاسبات شبکه های عصبی این است که با مدل کردن ویژگی عمده مغز و نحوه عملکرد آن بتوان کامپیو ترهایی را ساخت که اکثر ویژگی های مفید مغز را از خود نشان دهد.به پیچیدگی ساختار مغز اشاره کردیم و گفتیم که مغز را می توان به صورت مجموعه بسیار متصل وشبکه ای از عناصر پردازشی نسبتا ساده در نظر گرفت. به مدلی نیاز داریم که بتواند ویژگی های مهم سیستم های عصبی را کسب کند ، به این منظور که بتواند رفتار مشابهی را از خود بروز دهد. لیکن اگر بخواهیم این مدل به اندازه کافی برای فهمیدن و به کارگیری ساده باشد باید بسیاری از جزئیات را عمدا نادیده بگیریم . استخراج تعداد محدودی ویژگی های مهم و نادیده گرفتن بقیه ویژگی ها از ضروریت های معمول مدل سازی است . هدف مدل سازی اصولا ایجاد نمونه ساده تری از سیستم است که رفتار عمومی سیستم را حفظ کرده و کمک کند که سیستم با سهولت بیشتر قابل درک باشد.
عملیات شبکههای عصبی
تا اینجا تمام توجه ما معطوف ساختار درونی یک نرون مصنوعی یا المان پردازشی بود. اما بخش مهم دیگری در مراحل طراحی یک شبکه عصبی نیز وجود دارد. در واقع هنر یک طراح شبکههای عصبی میتواند در چگونگی ترکیب نرونها در یک شبکه (neuran Clustering)، متجلی شود. علوم بیولوژی نشان دادهاند که کلاسترینگ نرونها در شبکه عصبی مغز ما بهگونهای است که ما را قادر میسازد تا اطلاعات را به صورتی پویا، تعاملی و خودسامان (selforganizing) پردازش کنیم. در شبکههای عصبی بیولوژیک، نرونها در ساختاری سه بعدی به یکدیگر اتصال یافتهاند. اتصالات بین نرونها در شبکههای عصبی بیولوژیک آنقدر زیاد و پیچیدهاست که به هیچ وجه نمیتوان شبکه مصنوعی مشابهی طراحی کرد. تکنولوژی مدارات مجتمع امروزی به ما امکان میدهد که شبکههای عصبی را در ساختارهای دو بعدی طراحی کنیم. علاوه بر این، چنین شبکههای مصنوعی دارای تعداد محدودی لایه و اتصالات بین نرونها خواهند بود. بدین ترتیب، این واقعیات و محدودیتهای فیزیکی تکنولوژی فعلی، دامنه کاربردهای شبکههای عصبی مبتنیبر تکنولوژی سیلیکونی را مشخص میسازند.
ساختار شبکههای عصبی امروزی، از لایههای نرونی تشکیل شده است. در چنین ساختاری، نرونها علاوه بر آنکه در لایه خود به شکل محدودی به یکدیگر اتصال داده شدهاند، از طریق اتصال بین لایهها نیز به نرونهای طبقات مجاور ارتباط داده میشوند. در شکل 1 نمونهای از ساختار لایهای یک شبکه عصبی مصنوعی نمایش داده شده است (تعداد اتصالات ممکن بین نرونها را در چنین ساختاری با تعداد اتصالات بین نرونهای مغز انسان، مقایسه کنید). در این توپولوژی، گروهی از نرونها از طریق ورودیهای خود با جهان واقعی ارتباط دارند. گروه دیگری از نرونها نیز از طریق خروجیهای خود، جهان خارج را میسازند. در واقع این <جهان خارج> تصویری است که شبکه عصبی از ورودی خود میسازد یا میتوان چنین گفت که جهان خارج <تصوری> است که شبکه عصبی از ورودی خود دارد. خلاصه آنکه در توپولوژی فوق، مابقی نرونها از دید پنهان هستند.تلاش محققان در زمینه شبکههای عصبی نشان داده است که شبکههای عصبی، چیزی بیشتر از یک مشت نرون که به یکدیگر اتصال داده شدهاند، هستند. حتی گروهی از محققان سعی داشتهاند که از اتصالات تصادفی برای ارتباط دادن نرون به یکدیگر استفاده کنند که در این زمینه به نتایج جالب توجهی دست نیافتند. امروزه مشخص شده است که در سادهترین مغزهای بیولوژیک مانند مغز مارها هم ارتباطات بین نرونها بسیار ساختیافته است. در حال حاضر یکی از سادهترین روشهای ارتباط دهی نرونها در شبکههای عصبی، آن است که ابتدا نرونها در گروههای مشخصی به صورت لایههای نرونی سازماندهی میشوند و پس از تامین ارتباطات بیننرونی در هر لایه، ارتباطات بین لایهها نیز برقرار میشوند. اگرچه در کاربردهای مشخصی میتوان با موفقیت از شبکههای عصبی تک لایه استفاده کرد، اما رسم بر آن است که شبکههای عصبی حداقل دارای سه لایه باشند (همانطور که قبلاً اشاره شد، لایه ورودی، لایه خروجی و نهایتاً لایه پنهان یا لایه میانی). در بسیاری از شبکههای عصبی، اتصالات بیننرونی به گونهای است که نرونهای لایههای میانی، ورودی خود را از تمام نرونهای لایه پایینی خود (به طور معمول لایه نرونهای ورودی) دریافت میکنند. بدین ترتیب در یک شبکه عصبی، سیگنالها به تدریج از یک لایه نرونی به لایههای بالاتر حرکت میکنند و در نهایت به لایه آخر و خروجی شبکه میرسند. چنین مسیر در اصطلاح فنی feed forward نامیده میشود. ارتباطات بیننرونی در شبکههای عصبی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند و به نوعی قدرت یک شبکه عصبی را تعیین میکنند. قاعده آن است که ارتباطات بین نرونی را به دو گروه تقسیمبندی میکنند. یک نوع از ارتباطات بین نرونی، بهگونهای هستند که باعث جمع شدن سیگنال در نرون بعدی میشوند. گونه دوم ارتباطات بین نرونی باعث تفریق سیگنال در نرون بعدی میشوند. در اصطلاح محاورهای گروهی از ارتباطات انگیزش ایجاد میکنند و گروه دیگر ممانعت به عمل میآورند.