در این روزها عمومآ شبکه ها از کیبل UTP ساخته میشوند و برای شبکه ساختن به کیبل های ترتیب شده UTP ضرورت است همچنان تمام کیبل های شبکه به دو شکل رنگ آمیزی میگردند.

1-    Cross Cable

2-    Straight Cable

Cross Cable: زمان که شما یک کمپیوتر را به کمیپوتر دیگر بدون کدام وسیله خواسته باشید که ارتباط بدهید از رنگ آمیزی ذیل استفاده نمائید یعنی این کیبل صرف برای ارتباط دادن دو کمپیوتر استفاده میشود.

 

Straight Cable: اگر شما خواسته باشید که چندین کمپیوتر را توسط Switch یا Hub ارتباط بدهید از رنگ آمیزی Straight کیبل استفاده نمائید یعنی زمان که دو آله مختلف را با هم ارتباط دادین از رنگ آمیزی ذیل استفاده نمائید.

  

 

در کیبل های مسی کیبل های کویکسل و کیبل UTP انتقال دادهتوسط سیگنال الکتریکی صورت میگیرد .در کیبل های نوری انتقال دادهتوسط نور LIGHT صورت میگیرد .

تداخلات و مزاحمت های بیرونی بالای کیبل نوری تاثیر ندارد . ولی سیگنال بعد از طی نمودن مسافه

درکیبل نوری هم ضعیف میگردد .  روشنی که در کیبل های نوری جهت انتقال دادهاستفاده میشود .

ازنوع انرژی الکترومقناطیسی است این انرژی در حقیقت موج الکترومقناطیس است و میتواند در خلا

،هوا ،و بعضی مواد مانند شیشه حرکت نمایند .  یک صفت مهم این امواج طول  موج آن میباشد

در حقیقت تمام انواع امواج الکترومقناطیسی دارای طول موج فریکانس مختلف ولی سرعت آنها

مساوی است . سرعت این امواج در خلا 300000 کیلو متر در یک ثانیه است . طول موج این

امواج از 1000000000متر تا به 0.000000000000001 متر میباشد فریکانس آنها از یک

هرتز تا 10²⁴ هرتز است اگر این امواج را به اساس طول موج  آنها بشکل تنازلی مرتب نمایم ،

این شکل مرتب آنها را بنام طیف امواج الکترومقناطیسی elector magnetic spectrum  

یاد میکند در طیف الکترومقناطیسی امواج به ترتیب طول موج شان به شکل ذیل قراردارد :

امواج برقی و تیلیفون power &telephone waves  امواج رادیویی radio Wave

مایکروویو Micro waves امواج تحت قرمز infrared امواج قابل رویت visible light

  امواج ماورا بنفش یا ultra Violet    X-Ray  و gamma Ray  امواج قابل رویت توسط

چشم انسان قابل رویت بوده و برای انتقال دادهاستفادهشده نمیتواند متباقی امواج توسط چشم

انسان قابل رویت نبوده و برای انتقال دادهاستفاده شده میتواند کیبل نوری دارای پنج قسمت ذیل

میباشد .

هسته یا Core هسته کیبل نوری ازشیشه بوده وظیفه آن انتقال سیگنال است

 رسانه در شبکه به دو شکل میباشد.

1-   Wireless

2-   Wired

Wireless Media:

برای ارتباط دادن چندین کمپیوتر یعنی (برای شبکه ساختن) چندین راه های وجود دارد اما این طریقه ارتباط دادن چندین کمپیوتر با سهولت تر میباشد بخاطری که بدون لین کمپیوترها با همدیگر ارتباط میگیرند.پس گفته میتوانیم زمان که کمپیوترها با هم دیگر بدون لین ارتباط  داده شده باشند همان شبکه را بنام شبکه بیسیم یاد میکنند.        

Wire Media

این نوع رسانه توسط لین تشکیل میگردد یعنی زمان که شما شبکه را میسازید اگر کمپیوترها توسط یک لین با هم دیگر ارتباط گرفته باشند پس گفته میتوانیم که این شبکه Wired یعنی سیمی است و برای نیتورک ساختن چندین رقم کیبل ها وجود دارد.

1-                 UTP

2-                 Coaxial

3-                 Fiber Optic

UTP: مخفف Unshielded Twisted Pairs یعنی جوره های پیچ خورده گی بی پوش است که این کیبل به پنج دسته تقسیم شده است و از این کیبل در شبکه های امروزی زیادتر استفاده میکنند.

کیبل UTP   

1-    Category 1 = این کیبل UTP 90 % برای تیلیفون ها استفاده میشد که صرف صدا را انتقال میداد.

2-    Category 2 = این کیبل UTP  برای انتقال دادن معلومات استفاده میشود که دارای چهار جوره و سرعتش 4 M bps میباشد.

3-    Category 3 = این کیبل UTP برای انتقال دادن معلومات استفاده میشود که دارای چهار جوره و سرعتش 10 M bps میباشد.

4-    Category 4 = این کیبل UTP برای انتقال دادن معلومات استفاده میشود که دارای چهار جوره و سرعتش 16 M bps میباشد.

5-    Category 5 = این کیبل UTP برای انتقال دادن معلومات استفاده میشود که  دارای چهار جوره

مسی و سرعتش 100 M bps میباشد.

نوت: در این کیبل از ارتباط دهنده های(Connector)  Rj45 استفاده میکنند.

سیستم ها رادیو ، تلویزیون و تلیفون ها از هوا سیم و امواج الکترو مقناطیسی استفاده میکند . شکل این امواج مانند شکل امواج  روشنی و صوت است . ازهمین سبب بنام امواج قیاسی یاد میشود . همچنین این امواج مانند امواج روشنی و صوت شکل و اندازه خود را تغیر میدهد .

ظرفیت ارتباط قیاسی ، توسط مقدار طیف الکترو مقناطیسی Electromagnetic Spectrum   که توسط سگنال اشغال میشود اندازه میگردد . و احد قیاسی آن هرتز Hertz میباشد . هرتز عبارت از تعداد دوران ها در یک ثانیه بوده که بنام فریکانس هم یاد میشود .

واحدات بزرگتر آن قرار ذیل است . کیلو هرتز میگاهرتز و گیگاهرتز .عبور رقمی Digital ، نظربه عبور قیاسی Analog دارای مزایای ذیل میباشد .

سگنال و یدیویی انالوگ که به فریکانسهای بیتشرضرورت دارد ، نمی تواند در باند کو چک آن عبور داده شود . ولی در عبور رقمی تمام معلومات (تصویر و صدا و معلومات ) به شکل بت ها بوده ومی تواند در هر  Bandwidth انتقال داده شود . عبور رقمی نظربه عبور رقمی کمتر دچار غلطی ها میشود.

ارتباط دو طرفه و یک طرفه Half – Duplex& Full – Duplex

وسایل میتواند به دوشکل ارتباط برقرار نماید :یک طرفه همزمان  Half – Duplex

دوطرفه همزمان در روش Half – Duplex یک وسیله نمیتواند همزمان هم معلومات را اخذ (Receive ) و هم ارسال transmit  نماید . یعنی وقتیکه از جانب مقابل معلومات برایش می آید در آن وقت معلومات را فرستاده نمیتواند و وقتیکه معلومات را روان میکند در آن وقت معلومات را گرفته نمیتواند . پروتوکول ایتر نت Ethernet   اولی سابقه که در آن از کیبل کویکسل Coaxial استفاده گردیده بود . به روش یکطرفه همزمان Half – Duplex کار میکرد . در Half – Duplex در یک وقت صرف یک وسیله میتواند از کیبل استفاده نماید . اگر در عین وقت دو وسیله معلومات را روان کند ، سبب تصادم Collision  معلومات میشود . در صورت وقوع Collision وسیله که اول از Collision خبر میشود یک سگنال را جهت خبر ساختن دیگر وسایل در شبکه روان میکند. این سگنال را بنام Jam Signal یاد مینماید . بعد از شنیدن این سگنال تمام وسایل برای مدتی از فرستان معلومات خود داری میکند .

در روش  Full – Duplex یک وسیله میتواند همزمان هم معلومات را اخذ(Receive ) و هم ارسال transmitنماید . در روش تصادم Collision واقع نمیشود .شکل ذیل عبور Full – Duplex را نشان میدهد .حالت Half – Duplexو Full – Duplex مربوط به دو چیز میگردد .مربوط به کییل Mediaمربوط به وسایل شبکه مانند سویچ و NICکیبل های UTP ، STP وفایبر ، هم به شکل Half – Duplex وهم ه شکل Full – Duplex کار میکند . این نوع کیبل ها را ه های جداگانه برای رفت و آمد داده دارد . ولی کیبل های Coaxial تنها به شکل Half – Duplex کارکرده میتواند .

همچنین وسایل شبکه مانند سویچ وکارت شبکه NIC و هم میتواند به شکل و هم به شکل Full – Duplex کارنماید . قابل یاد آوری است که در اثنای ارتباط ، باید هر دوطرف ارتباط یابه شکل

  Half – Duplex و یابه شکل Full – Duplexکار نماید. وسایل که میتواند به هر دو روش کار کند از طریق پروسه که بنام Auto –negotiation  یاد میشود همرای جانب مقابل خود را عیار میسازد . برای عیار ساختن کارت شبکه به روش Half – Duplex ویا Full – Duplex طور ذیل عمل کنید .

1.                    بعد از آن ، از دکمه Advanced بالای speed & Duplex فشار آورده در آنجا سرعت از صفحه کنترولی Control Panel  ویندوز ، بالای اختیار system ، از آنجا بالای Hard ware و بعد از آن بالای device Manager فشار آورید .

2.                بالای علامه + که همرای Network  Adapter است فشار آورده و بعد از آن ،توسط دکمه طرف راست موس بالای کارت شبکه فشار آورده و از مینوی که ظاهر مگردد . بالای Properties فشار آورید .

3.                و حالت Duplex  مورد نظر خود را تعین نمایند .

ساختار منطقی شبکه طرز استفاده کمپیوتر ها را از وسایل انتقال داده مانند کیبل را تعیین و کنترول میکند . ساختار ها منطقی که در شبکه های محلی Local Area Network  یا استفاده میشود قرار ذیل اند .

•      ساختار توزیعی Broadest
•      ساختار Token Passing

در ساختار توزیعی هر host  های دیگر داده خود را بالای وسیله شبکه روان میکند . Hostها میتواند بدون در نظر گرفتن نوبت داده خود را روان کند تکنالوژی Ethernet به همین اساس کار میکند.

در ساختار  Token Ring یک سگنال ا لکترونیکی که بنام Token  یاد میشود ، به شکل دورانی در شبکه از یک Host  به  Host  دیگر میرود.اگر Host  معلومات داده برای فرستادن نداشته باشد . Token را به host دیگر پاس میدهد. تکنالوژی token Ring  و

 (Fiber Distributed داده Interface)  FDDI   از همین ساختار منطقی استفاده میکند.

ظرفیت ارتباط ‌‌‌ Bandwidth

مقدار معلومات یکه در یک لین شبکه در یک وقت معین جریان پیدا کرده میتواند به نام ظرفیت ارتباط یاد میشود . وقتیکه با شبکه سروکار داریم باید روی دلایل ذیل ظرفیت ارتباط را بفهمیم .

1 . ظرفیت ارتباط محدود Finite  است قوانین فزیکی و تکنالوژی ، ظرفیت ارتباط را محدود میسازد نظربه ساختمان فزیکی یک وسیله ظرفیت ارتباط وسایل Media  فرق میکند . وهمچنین تکنالوژی به چه سرعت میتواند . داده را بالای Media قرار دهد مثلاً سرعت مودیم modem در صورت استفاده از کیبل TP Twisted Pair   را 56Kbps محدود است تکنالوژی DSL (Digital Subscriber Line) هم از کیبل TP استفاده میکند ولی دارای سرعت بیشتر است. کیبل نوری فایبر Fiber Optic  نظربه توانایی فزیکی خود در تیوری دارای ظرفیت ارتباط نا محدود بوده ولی ظرفیت ارتبا ط حقیقی توسط تکنالوژی که داده  را بالای فایبر می گذارد مربوط مشود .

2.      ظرفیت ارتباط مفت نیست . برای  LAN میتوانیم از وسایل استفاده کینم . که دارای ظرفیت ارتباط زیاد باشد ولی در WAN باید ظرفیت ارتباط را ازتهیه کننده گان خدمات انترنیت یا ISP  ( Internet Services Provider) خریداری نمایم پس مهم است تا ظرفیت ارتباط را بفهمیم . 

3.      ظرفیت ارتباط یک عامل مهم در اثنای بررسی و تحلیل اجراات شبکه میباشد . هم چنین در اثنای دیزاین شبکه های جدید نیز ظرفیت ارتباط دارای اهمیت میباشد

4.      ضرورت به ظرفیت  ارتباط روز به روز زیاد میشود . هرقدر که تکنالوژی سریع به میان می آید . به همان اندازه پروگرام ها پیشرفت نموده وبه ظرفیت ارتباط زیاد ضرورت پیدا میکند .

برای درک بهتر مفهوم ظرفیت ارتباط شبکه آب را مثال آورده میتوانیم . در شبکه آب نل هایکه دارای  قطر متفاوت است جهت رساندن آب استفاده میشود . قطر نل را میتوانیم . با ظرفیت ارتباط مقایسه نماییم .

واحد قیاسی برای ظرفیت ارتباط در عبور رقمی Digital Transmission  به بت در یک ثانیه bit per second  BPS

  اندازه میشود . واحدات بزرگتر آن عبارت اند از  :

 کیلو بت در ثانیه Kbps

میگا بت در ثانیه Mbps

گیگا بت در ثانیه Gbps

ترابت در ثانیه Tbps

جدول ذیل واحدات رانشان میدهد .

توان عملیاتی عبارت از ظرفیت ارتباط  حقیقی و اندازه شده است . در وقت معین از روز در راه معین شبکه ودر اثنای که نوع معین از داده را به کمپیوتر خود می آوریم یعنی توان عملیاتی عبارت از مقدار معلومات است که به کمپیوتر ما می آید . وظرفیت ارتباط عبارت از مقدار معلومات است که آمده میتواند . قطر نل آب را با ظرفیت ارتباط ، وو مقدار آب که می آید به توان عملیاتی مقایسه کرده میتوانیم . توان عملیاتی همیشه کمتر از ظرفیت ارتباط میباشد . عوامل ذیل توان عملیاتی را تعین میکند .

1.                وسایل شبکه

2.                نوع داده

3.                ساختار شبکه

4.                تعداد استفاده کننده گان شبکه

5.                نوع کمپیوتر استفاده کننده .

6.                نوع کمپیوتر سرور

7.                شرایط برق 

برای محاسبه نمودن وقت عبور دادن داده وفایل ها نیز از ظرفیت ارتباط Bandwidth و توان عملیاتی Throughput استفاده میشود . برای این محاسبه از دو فورمول ذیل استفاده کرده میتوانیم .

در فورمول فوق :

T: وقت مورد ضرورت برای عبوردادن داده

S: مقدار معلومات

BW: ظرفیت ارتباط

P: توان عملیاتی

هدف از ساختار شبکه ساختمان فزیکی و ساختمان منطقی شبکه است یا به عباره دیگر در ساختار شبکه دو بخش ذیل شامل است .

·                    ساختار فزیکی Physical Topology

·                    ساختار منطقی logical topology

ساختار فزیکی ، شکل فزیکی و حقیقی شبکه را تعریف میکند . این ساختار طرزوصل شدن کمپیوتر ها را تعین مینماید .

ساختار های فزیکی مروجه قرار قرار ذیل میباشند

ساختار بس BUS

این ساختار یک کیبل عمومی را استفاده نموده و تمام کمپیوتر ها توسط کیبل های فرعی به این کیبل عمومی وصل میگردد کیبل عمومی را بنام segment, Backbone, Trunk  هم یاد میکند شکل ذیل ساختار بس را نشان میدهد در این ساختار برای وصل کردن کمپیوتر ها ازهب یا سویچ استفاده نمیگردد . بلکه صرف از کیبل استفاده میشود . به چندین شکل تطبیق شده میتواند شکل مشهور آن استفاده از متصل کننده که به  شکل T  است میباشد . در این ساختار معمولاً ز کیبل کویکسل coaxial استفاده میشود . از متصل کننده BNC در NIC و همچنین در قسمت متصل کننده شکل T استفاده میشود . در یک وقت صرف یک کمپیوتر میتواند داده را روان کند هر دو طرف کیبل عمومی باید توسط پایان دهنده TERMINATER پایان داده شود . در صورتیکه در هردو طرف کیبل پاییان دهنده نباشد . سگنال از یک طرف کیبل دوباره به طرف داخل می آید . در صورت موجودیت پایان دهنده در هر دو طرف کیبل سگنال توسط پایان دهنده جذب گردیده و کیبل از آن خالی میشود . مصرف کم نصب Installation آن آسان و عدم ضرورت به سویچ از فواید این ساختار میباشد . نقص این ساختار این است که در صورت قطع شدن کیبل از یک قسمت آن سبب قطع شدن ارتباط عمومی در شبکه میشود . هم چنین یافتن وحل مشکلات میباشد . اگر ترافیک زیاد باشد سرعت آن کم وقابلیت توسعه آن نیز کم است

ساختار حلقه Ring

 در این ساختار هرکمپیوتر به دو کمپیوتر دیگر وصل گردیده که در نتجیه ساختار حلقوی ایجاد میگردد

شکل ذیل ساختار Ring را نشان میدهد .

ساختار ستاره Star

این ساختار مشابه به ساختار ستاره توسعه یافته Extended Star بوده و تنها به عوض وصل کردن هب ها یا سویچ ها سیستمی که شبکه را کنترول میکند ( مانند سرور ها )  باهم وصل میگردد .  در این ساختار وسایل به اساس یک تسلسل Hierarchy  با هم وصل میشود . شکل ذیل ساختار سلسله ای را نشان میدهد

ساختار Mesh

در این ساختار هر کمپیوتر به تمام کمپیوتر های داخل شبکه به شکل مستقیم وصل میگردد . در این ساختار از هر کمپیوتر به تمام کمپیوتر های دیگر که در شبکه اند راه مستقل موجودیت از این ساختار در صورتیکه ارتباطات کمپیوتر ها در شبکه نهایت مهم باشد و نیابد قطع گردد . استفاده میشود شکل ذیل ساختارStar  ر ا  نشان میدهد . طوریکه در شکل دیده میشود . در این ساختار هر کمپیوتر به هر کمپیوتر دیگر به شکل جداگانه وصل است . اگر یک کیبل قطع هم شود ازکیبل دیگر استفاده شده میتواند انترنیت یک مثال خوب Mesh  است .

 این پروتوکول پیغام های که در انترنت ازیک وسیله به وسیله دیگر فرستاد میشود به بخش های خورد تر و قابل اداره تبدیل میکند به هرکدام ازاین بخش ها یک شماره مسلسل داده تا از روی همان شماره دوباره باهم یکجا شده بتواند . همچنین این پروتوکول رسیدن این بخش ها جداگانه را تضمین میکند . در صورت که یک قسمت از پیغام به مقصد Destination   نرسد آنرا دوباره روان میکند .

تمرین : .برای اینکه به کمپیوتر آدرس IP بدهیم ،طور ذیل عمل مینمایم .

1.دکمه طرف راست موس را بالای My Network Places کلیک نموده و بعد از آن بالای properties  کلیک کنید .

2. بعد از آن دکمه طرف راست موس را بالای local Area Connection  کلیک نموده و بعد از آن بالای properties و از آنجا بالای TCP /IP (Internet Protocol  کلیک کنید تا صفحه ذیل ظاهر گردد.

3. د رصفحه فوق میتوانیم آدرس ثابت و با آدرس آتوماتیک را تعین کنیم .

در حقیقت هردو پروتوکول TCP /IP از طرف یک مرجع مشترک یعنی دفتر دفاعی ایالات متحده امریکا ساخته شده . و بیتشر هر دو پروتوکول باهم یکجا کار میکند این دو پروتوکول در اخیر دهه 1960 و در طول دهه 1970 ، و د رزمان جنگ سرد به منظور سرد به منظور مقاصد نظامی تهیه و دیزاین گردیده است . فلهذا این دو پروتوکول طوری دیزاین گردیده است تا در هرقسمت از دنیا ، در هر لحظه و در هر نوع شرایط حتی در شرایط که اگر نیم ازجهان در اثر جنگ ویرانگر مانند جنگ اتومی خراب هم شود ارتباطات بین جزوتام های باید قایم باشد  ازین رو پروتوکول IP فاقد اتصال CONNECTIONLESS بوده و در آن ضرورت به ارتباط مستقیم بین دو طرف نیست . ارتباطات فاقد اتصال CONNECTIONLESS متکی به عبور پاکت های پیغامها بوده وتوسط آدرس IP که پ[i] .م در مقابل پروتوکول TCP یک پروتوکول اتصال گرا              CONNECTION ORIENTED بوده و یک ارتباط منطقی را بین هر دو طرف ارتباط برقرار نموده و رسیدن پاکت ها را ضمانت میکند .

نوت : در شبکه ها ی کمپیوتری و انترنیت ، ده ها پروتوکول دیگر وظایف مختلف را انجام میدهد این پروتوکول ها را در درسهای آینده مورد بحث قرار میدهیم .

مجموعه از قوانین که به شکل رسمی درج ، و ارتباط وسایل را درشبکه و انترنت کنترول و اداره میکند . بنام پروتوکول protocol  یاد میشود . پروتوکول ها ارتباط منطقی بین وسائل را تامین میکند . پروتوکول موارد از قبیل شکل داده  وقت رسیدن ، سرعت ، شماره گذاری ، کنترول غلطی ها و غیره موارد ارتباطات را کنترول میکند . این پروتوکول ها توسط انجمن ها وارگان ها تهیه و منظور میگردد . بعضی از این ارگان ها قرار ذیل اند .

Institute of Electrical & Electronics Engineer) IEEE)

American National Standards Institute) ANSI)

Telecommunication Industry Association) TIA)

Electronics Industry Alliance) EIA)

در شبکه و انترنت از پروتوکول ها مختلف استفاده میشود . این پروتوکول ها وظایف مختلف ر اجرا میکند در اینجا به عنوان نمونه بعضی از این پروتوکولها ر ا ذکر کرده مینمائم

پروتوکول   Internet protocol IP   

یک از مشهور ترین پروتوکول های شبکه و انترنت بوده که توسط دفتر دفاعی ایالات متحده امریکا یاDOD  (Department of Defiance) ساخته شده است این پروتوکول معلومات از قبیل آدرس IP  و غیره معلومات ضروری را به پیغامهای که در انترنت از یک کمپیوتر به کمپیوتردیگر میرود اضافه میکند . همچنین وظیفه این پروتوکول یافتن را ه برای پاکت های این پیغامها میباشد .