تحقیق مقاله مروری بر شبکه های کامپیوتری

معماری شبکه به صورت لایه بندی می باشد

{ -هفت لایه ( OSI ){

{پنج لایه ( TCP/IP   )

( TCP/IP ) :

 مانند E- MAIL,FTP

TCP

IP

ETHERNET

TWISTED PAIR      

شبکه ها از نظر پوشش فاصله جغرافیایی به چهار دسته تقسیم می شوند:

CAN ,MAN ,WAN ,LAN  

WAN ( شبکه های گسترده ): از اتصال یک سری سوئیچ یا ROUTER به هم تشکیل شده است و در                           محدوده جغرافیایی بزرگ کار می کنند.

LAN : از یک سری محیط مشترک یا HUB یا سوییچ تشکیل شده است و منطقه محدود به یک یا جند کیلومتر کار میکند.

MAN : محدوده اتصال بزرگتر از LAN و کوچکتر از WAN است.(شبکه های شهری)

CAN : ( CAR AREA NET ) محدوده بسیار کوچک.

محدودیت نرخ انتقال فقط به محیط اتصال بر نمی گردد بلکه به سوئیچ ها روتر ها ، پروتکل ها و... نیز مربوط می شود.

بر اساس پروتکل های مختلف شبکه های گوناگونی طراحی شده اند.

نمونه هایی  از شبکه ها:

1) شبکه هایTOKNRING,ETHERNET ( در مورد LAN )

2) FDDI   (MAN )                  

3) -X.25  (WAN )       

4)-(WAN) FRAME RELAY

6) – (LAN,WAN) ATM

 در مورد شبکه  های ATM   به سایت ATMFORUM در مورد اینترنتIETF.ORG   رجوع شود.

 (INTERNET   ENGINERING   TASK  FORCE  )

مثالی از لایه های شبکه: لایه شبکه چه وظیفه ای  بر عهده دارد ؟

  بسته های مربوط به آن پروتکل  را بسازد  مسیر یابی انجام  دهد ، بسته  را هدایت کند  از مبدأ  به مقصد برساند . ( بنا بر این شبکه های X.25,ATM  باید دارای لایه شبکه باشند)  اما اترنت  نیازی  به این لایه  ندارد  چون در یک شبکه LAN  مسیر یابی و.. مطرح نیست .

 شبکه(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE) ATM شبکه ای موفق و مطلوب است .

 به طور سنتی ( کلی )  با افزایش فاصله نرخ انتقال کم می شود یعنی در WAN  نرخ  انتقال پایین تر از LAN  است .

 نرخ  انتقال در محیط انتقال هر سال %100 افزایش  می یابد .

در شبکهATM   نرخ انتقال  در حالت استفاده ازWAN  هم بالاست یعنی ATM وقتی به صورت WAN استفاده میشودسرعت بالایی را پشتیبانی میکند.زیرا اصولا ATM  یک شبکه MULTIMEDIA  می باشد .  در انتقال اطلاعات بین داده های  صوتی و ویدئویی با DATA  تفاوت  مهمی وجود  دارد مثلا در مورد ویدئو نباید DELAY  وجود داشته باشد  یعنی ارسال بسته به صورت بلادرنگ می باشد .

 سه پارامتر DELAY وJITTER ( تاخیر بین بسته ) و THROUGHPUT  ( پهنای باند ) هر سه در شبکه ATM  در حد مطلوب می باشد.

ATM   دارای QOS (QUALITY OF  SERVICE  )  است . یعنی می توان کیفیت  سرویس را  کنترل کرد ( به طور مثال می توان گفت که چه نرخ انتقال و با چه مقدار  پهنای باند  داشته باشیم )

  اما علیرغم مطلوب بودن شبکه ATM  این  شبکه خیلی مطرح  نشده است .

 چند دلیل مختلف وجود دارد :

TCP/IP ( شبکه اینترنت ) باATM سازگار نیست ( مثلاً در IP فعلی دیگرQOS وجود ندارد)

TCP/IP به صورتCONNECTION-LESS است با ATM  به صورت  CONNECTION ORIENTED  می باشد. یعنی اینکه در اینترنت هیچ مسیری برای انتقال داده ها رزرو نمی شود بلکه مسیر یابی برای هر بسته انجام می شود.

در ATM سوئیچ وجود دارد و نیازی به مسیریابی در حین ارسال اطلاعات نیست .

روشهایی برای تطبیق شبکهATM با Tcp/Ip ارائه شده است:

-MPOA (Multi protocal over ATM )

-MPLS (Multi protocol label switch )   ( به روزترین راه حل )

- TOy switching ازCISCO )    )

- IP   Switching :شبکهIP ، ماهیتاً سوئیچی نیست بلکه مسیر یابی باید انجام شوداما در این روش می خواهیم IP  را به صورت سوئیچی مطرح کنیم.    ( اولین راه حل بوده است )

پارامترهایی که باید به تدریج در router هاافزوده شود:

Packet  Classification

Packet  Filtering

Admission  Control

Scheduling

Qos  routing

Traffic   shapping

Accounting  )Metering (

ادامه بحث عدم سازگاریIP,ATM

IP از نظر کاربرد شبکه غالب است.

IP به صورتConnection-LESS است . ( هر بسته مستقلاً مسیر یابی می شود که باعث افزایش سرباری شود)

IP دارای Qos نیست ولی در ATM وجود دارد .

درInternet برای پیاده سازی Qos از دو مکانیزم استفاده می شود.

1-Integrated Service .  ( مفهومFlow )

2- Differentiated SERVICE .

در شبکه هایIP سایز بسته ها متغیر است ( حداکثر64K ) اما در شبکه ATM ، طول بسته ها ثابت است ( هر بسته 53 بایت )

شبکه IP به صورتBroad    Cast  است ولیATM به صورت نقطه به نقطه است .

همانطور که در بالا گفته شد دو مکانیزم برای پیاده سازی QOS در اینترنت وجود دارد. روش اول با (Integrated  Service ) ،تا قبل از Web کار آمد بود. ولی در Web چون پنجره زیادی می توان بازکرد و هر کدام یک Flow دارند... ، handle کردن Flow مشکل است.

- در روش دوم ( Differentiated   Service ) بسته ها را کلاس بندی می کنند. (Packet Classification )

این روش هنوز عمومی نشده است و فقط بعضی از ISP ها سرویس می دهند. اگر کسی در اینترنت بخواهد پهنای باندی را برای خود رزرو کند باید پول بیشتری بپردازد اما ما مکانیزمی برای Metering یاAccounting در اینترنت نداریم. و این یک مشکل برای توسعه روش دوم است.

در ATM سوئیچ به جای روتر استفاده می شود. سرعت سوئیچ از Router بیشتر است .

(تصاویر در فایل اصلی موجود است ) 

شبکه ها :

   اکتیو (Active Network )  و پسیو (passive network)

در شبکه های پسیو بسته ها فقط داده هستند.

در شبکه های اکتیو ، بسته ها می تواند برنامه باشد که در مقصد اجرا می شود و....

سیستم های اینترنت فعلی که با موبایل کار می کند از پروتکلهای WAP (Wireless  Application protocol ) استفاده می کند . بنابراین فایلها باید ازWML تبدیل شوند.WAP ازIP مفهومی استفاده می کند نه ازMobile  IP .

Data روی باسیم :CDPD ,  GPRS

 SWITCHING

Circuit  Switching : مسیر باید رزرو شود.

Packet switching : برای  انتقال data  این روش  بهتر است . چرا که در انتقال داده نیازی به online  بودن  وجود ندارد و از طرف دیگر رزرو مسیر هزینه  را بالا می برد .

 معایب سوئچینگ بسته ای :

در circuit   switching  پس از بر قرارری ارتباط دیگر بسته  بدون تاخیر و با حفظ در سال می شوند و یا در بسته ای اینگونه نیست .

packet   switching  به دو صورت است :

                                      -Virtual circuit    (  مدار مجازی )

                                     -Datagram    ( داده گرام )

در VC  مسیرهای بین مبدأ  و مقصد رزرو می شود ( فرضی ) اما چون بسته های مربوط  به مسیرهای دیگر هم می توانند از این مسیر استفاده کنند ( یا از قسمتی از این مسیر ) به آن مجازی گفته می شود .

در DATAGRAM     برای هر بسته  به طور جداگانه مسیر یابی انجام می شود .

 در ادامه توضیحات بیشتری راجع به         SWITCHING    وRouting آورده  شده است .

 سه مدل می توان در نظر گرفت.

 1) INTERNAL DATAGRAM AND EXTERNAL  V.S

2) INTERNAL DATAGRAM AND EXTERNAL DATAGRAM

3)  INTERNAL VIRTUAL   CIRCUIT AND EXTERNAL VIRTUAL CIRCUIT     

(تصاویر در فایل اصلی موجود است )