شبکه و امنیت

آشنایی با مفاهیم شبکه

آخرین بروزرسانی

در این مقاله می خواهیم مفاهیم اولیه شبکه را معرفی کنیم. برای آشنایی بیشتر با این مفاهیم با ما همراه باشید.

در دهه اخیر شبکه‌ هاى رایانه‌ای به عنوان یکی از بسترهای سریع و کم‌هزینه ارتباطی مطرح شده‌اند. این سیر تدریجی منجر به ایجاد روشی شده است که با سازماندهی مناسب آن می‌توان سریع‌تر از هر روش دیگری به اطلاعات مختلف دسترسی پیدا کرد.

شبکه‌های رایانه‌ای

اطلاعاتی که راهگشای پیوندهای گوناگون فرهنگی، هنری، خانوادگی و اجتماعی، سیاسی، نظامی و همچنین مبادلان اقتصادی و تجاری اعم از خرد و کلان است و می‌دانیم که امروزه در عصر اطلاعات به سر می‌بریم. هر که با هزینه کمتر و سرعت پیشتر بتواند به آن دسترسی پیدا کند موفق‌تر است.
تجارت جهانی روی اینترنت و شبکه‌هاى رایانه‌ای به سرعت به عنوان مفاهیم کارآمد مطرح می‌شود. فرقی نمی‌کند شما در کدام نقطه از کره زمین قرار دارید.
در هر لحظه که اراده کنید می‌توانید اطلاعات مورد نیاز خود را، حتی به صورت صوت و تصویر زنده از شبکه به دست آورید.

اگر باز به تبادل مالی داشته باشید باز هم فرقی نمی‌کند، پول الکترونیکی در دسترس شماست و به سرعت می‌توانید با کارت اعتباری خود اقدام به تبادل حفاظت شده ارزی نمایید.

قبل از این که شبکه‌هاى رایانه‌ای به وجود بیاید کاربران برای انتقال داده‌ها از دیسکت استفاده می‌کردند و اگر تعداد رایانه‌ها افزایش می‌یافت این موضوع به کاری طاقت‌فرسا و زمان بر تبدیل می‌شد و همچنین امکان کار کردن همزمان بر روی یک سند وجود نداشت یا اگر در یک اتاق کار بیش از یک رایانه وجود داشت، لازم بود به ازای هر رایانه یک چابگر تهیه شود و یا این که با یک حافظه قابل حمل، سند مورد نظر برای چاپ به رایانه‌ای که متصل به چاپگر می‌باشد منتقل شود.

شبکه

برخی اوقات لازم است به منظور تبادل اطلاعات و استفاده مشترک از منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، دو یا چند رایانه را به هم متصل کنیم؛ به این ترتیب یک شبکه رایانه‌ای ایجاد می‌شود.

مزایای استفاده از شبکه‌هاى رایانه‌ای

  • اشتراک منابع: نرم‌افزاری و سخت‌افزاری.
  • ارتباط بر خط: امکان تبادل پیغام و ارسال پرونده به صورت برخط یا آنلاین.
  • مدیریت و پشتیبانی متمرکز.
  • صرفه جویی در زمان و هزینه.

اجزای یک شبکه رایانه‌ای

شبکه‌هاى رایانه‌ای از اجزای زیر تشکیل می‌شوند:

  • رایانه سرویس‌دهنده.
  • رایانه سرویس‌گیرنده.
  • محیط انتقال (کانال ارتباطی که می‌تواند سیمی و یا بی‌سیم باشد).
  • سیستم‌عامل شبکه.
  • پروتکل (Protocol).

در یک شبکه رایانه‌ای معمولا یک رایانه سرویس‌دهنده و یک یا چند رایانه سرویس‌گیرنده بر اساس پروتکل خاصی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می‌پردازند و یا از منابع مشترک استفاده می‌کنند.

شبکه

رایانه سرویس‌گیرنده

رایانه‌ای است که درخواست استفاده از منابع موجود در شبکه را دارد که به رایانه‌های Workstation یا ایستگاه کاری نیز معروف هستند.

رایانه سرویس‌دهنده

رایانه‌ای است که به درخواست رایانه‌های سرویس‌گیرنده پاسخ می‌دهد و منابع را با آن‌ها به اشتراک می گذارد؛ مثلاً اجازه استفاده از چاپگر شبکه را به رایانه سرویس‌گیرنده می‌دهد. همچنین مدیریت سرویس‌گیرنده‌ها را نیز بر عهده دارد.

پروتکل

وقتی که شما بخواهید یک بسته پستی را برای شخص خاصی ارسال کنید، ابتدا باید بسته‌بندی آن را انجام داده و آدرس گیرنده و فرستنده را در محل خاصی بر روی بسته درج نموده و سپس به یک باجه پستی مراجعه نمایید همانطور که ملاحظه می‌کنید ارسال بسته پستی طبق مقررات و قوانین خاصی انجام می‌گیرد، به قوانین حاکم بر ارسال بسته های پستی پروتکل پستی می‌گویند.

با توجه به مطالب فوق می‌توان گفت «مجموعه قوانینی که که با رعایت آن‌ها سرویس‌دهی در شبکه برقرار می‌شود پروتکل در شبکه می‌گویند». در واقع می‌توان گفت که پروتکل؛ شیوه تقسیم‌بندی، ارسال و جمع‌بندی مجدد بسته‌های اطلاعاتی و زمان تبادل اطلاعات را کنترل می‌کند.

سیستم عامل شبکه

برای مدیریت شبکه باید نرم‌افزار سیستم‌عامل قابلیت پشتیبانی از شبکه را داشته باشد و سیستم‌عامل شبکه، سیستم عاملی است که کنترل و مدیریت فعالیت‌های رایانه‌های موجود در شبکه را به منظور دستیابی به منابع مشترک و تبادل اطلاعات بر عهده دارد.

تقسیم‌بندی شبکه‌هاى رایانه‌ای از نظر ابعاد و گستردگی فیزیکی

برای تقسیم‌بندی شبکه‌ها به لحاظ فاصله رایانه‌ای می‌توان آن‌ها را به دو گروه عمده LAN و WAN تقسیم‌بندی نمود، ولی دو نوع دیگر تقسیم‌بندی به نام های CAN و MAN نیز وجود دارد که در این بخش به تشریح هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم.

شبکه

شبکه‌هاى محلی یا LAN

شبکه محلی پایه شبکه‌هاى دیگر است و کوچکترین فرم شبکه می‌باشد. در شبکه محلی فاصله رایانه‌ها نسبت به هم کم می‌باشد. شبکه محلی می‌تواند از دو تا چندصد رایانه با فاصله کم تشکیل شود.

چند نمونه از شبکه محلی

  • شبکه‌ای متشکل از دو رایانه با فاصله ای کمتر از ۱۰۰ متر.
  • شبکه رایانه‌های یک اداره واقع در یک ساختمان متشکل از ۱۰۰ رایانه.
  • شبکه رایانه‌ای یک برج ۵۰ طبقه با بیش از ۵۰۰ گره فعال.
  • شبکه رایانه‌های موجود در کارگاه رایانه‌ای با ۲۰ رایانه.

شبکه دانشگاهی یا CAN

شبکه‌ای که از چند شبکه محلی مجاور هم تشکیل شده است و معمولاً در محیط دانشگاهی یا محیط پادگان نظامی یا کارخانه های بزرگ مورد استفاده قرار
می گیرد. در بعضی از برگردان ها به آن شبکه پردیس نیز می گویند.

شبکه رایانه‌های دانشگاه تهران از نوع CAN می‌باشد.
شبکه کارخانه ایران خود رو نیز از نوع CAN می‌باشد (ایران‌خودرو دارای فضای وسیعی است که دارای چندین سوله و واحدهای مختلف می‌باشد).

شبکه شهری یا MAN

شبکه‌ای که از چند شبکه محلی غیر مجاور در سطح یک شهر تشکیل شده باشد، یک شبکه شهری یا MAN می‌باشد. بر فرض شهری دارای سه منطقه آموزش و پرورش می‌باشد و بخواهیم سه منطقه آموزش و پرورش به هم متصل شوند نوع شبکه‌ ایجاد شده، از نوع شبکه شهری می‌باشد به عنوان مثال دیگر، اگر هنرستان های یک شهر به یکدیگر متصل شوند، باز هم شبکه‌ ایجاد شده از نوع MAN می‌باشد.

شبکه گسترده (وسیع) یا WAN

بزرگترین نوع شبکه به لحاظ وسعت بوده و معمولا فضایی بزرگتر از یک شهر را در برمی‌گیرد و می‌تواند از نظر وسعت و فاصله در یک استان، کشور، قاره و یا کل جهان قرار بگیرد. یک شبکه گسترده یا WAN می‌تواند از ترکیب دو رایانه با فاصله دور تشکیل شود که از طریق خطوط تلفن با هم ارتباط دارند و یا این که از ترکیب دو یا چند شبکه LAN با فاصله دور و یا ترکیبی از چند شبکه MAN به وجود آمده باشد.

به عبارت دیگر می‌توان گفت شبکه WAN به لحاظ وسعت جغرافیایی محدودیتی ندارد. کانال ارتباطی در این شبکه‌ها اغلب امواج مایکروویو یا ماهواره و خطوط مخابرات می‌باشد.

به عنوان نمونه شبکه‌هاى گسترده یا WAN می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • شبکه‌اینترنت بزرگترین شبکه گسترده WAN می‌باشد.
  • شبکه بین شعب بانک های کشور، یک شبکه گسترده یا WAN می‌باشد.
  • شبکه بین هنرستان های یک استان نیز یک شبکه گسترده یا WAN می‌باشد.

تقسیم‌بندی شبکه‌هاى رایانه‌ای از نظر مدل سرویس‌دهی

از نظر مدل سرویس دهی، شبکه‌ها را می‌توان به دو دسته زیر تقسیم نمود:

شبکه مبتنی بر سرویس‌دهنده یا Server Base

شبکه

در یک شبکه Server Base ساده یک رایانه فقط نقش سرویس‌دهنده را داشته و بقیه سیستم‌های شبکه در نقش سرویس‌گیرنده ظاهر می‌شوند و در شبکه‌هاى بزرگتر تعدادی از سیستم‌ها فقط نقش سرویس‌دهنده را دارند و سایر سیستم‌ها نقش سرویس‌گیرنده را دارند.

شبکه SB برای استفاده در شبکه‌هاى متوسط و بزرگ مناسب می‌باشد.

در شبکه SB رایانه سرویس‌دهنده نمی‌تواند به عنوان سرویس‌گیرنده نیز مورد استفاده قرار گیرد. در شبکه‌هاى بزرگ به بیش از یک سرویس‌دهنده نیاز می‌باشد به طوری که به هر سرویس‌دهنده یک سرویس خاص محول می‌شود.

سیستم‌عامل‌های SB، از انواع خاصی می‌باشند مانند Novell و ویندوزهای سرور مایکروسافت، نصب، پیکربندی و مدیریت سیستم‌عامل‌های شبکه SB پیچیده بوده و نیاز به متخصص دارد ولی مزایای زیادی نسبت به PtP دارد.

یکی دیگر از مزایای SB بالا بودن امنیت در شبکه می‌باشد چون یک مدیر، سیاست‌های کلی را تعیین می‌کند و برای کلیه کاربران شبکه اعمال می کند.

در شبکه SB می‌توان هزاران کاربر یا سرویس‌گیرنده داشت. به طوری که سرویس‌گیرنده‌ها نیازی به داشتن سخت افزار قوی به لحاظ RAM و CPU ندارند.

یکی از معایب بزرگ شبکه SB این است که چنانچه سرویس‌دهنده دچار مشکل شود، سرویس‌دهی در کل شبکه دچار اختلال می‌شود . البته این عیب با پیش بینی‌های مناسب قابل حل می‌باشد.

شبکه نظیر به نظیر یا Peer-to-Peer

شبکه

تمام رایانه‌ها به لحاظ سرویس‌دهنده بودن و سرویس‌گیرنده بودن با هم برابرند یعنی هر رایانه به طور همزمان هم سرویس‌دهنده و هم سرویس‌گیرنده می‌باشد و کاربران هر رایانه می‌توانند داده‌های خود را در شبکه به اشتراک بگذارند.

به لحاظ اندازه به شبکه‌های PtP غالباً Workgroup یا گروه کاری می گویند. گروه کاری، گروه کوچکی از افراد می‌باشند، حدود ۱۰ رایانه یا کمتر که تشکیل شبکه PtP را می دهند.

شبکه PtP به نسبت شبکه ساده ای است زیرا هر رایانه هم می‌تواند نقش سرویس‌دهنده و هم نقش سرویس‌گیرنده را داشته باشد و سرور مرکزی برای مدیریت شبکه وجود ندارد. و به لحاظ راه‌اندازی، هزینه کمتری نسبت به شبکه SB خواهد داشت.

از بیشتر سیستم‌عامل‌های موجود می‌توان در شبکه PtP استفاده نمود و به نرم‌افزار خاصی برای کار با شبکه نیاز ندارند ولی امکان رشد در آن خیلی محدود می‌باشد.

در شبکه PtP هر کاربر مدیر خودش می‌باشد و چون مدیریت متمرکز وجود ندارد چنانچه مشکلی برای یکی از رایانه‌ها به وجود آید کل شبکه را دچار اختلال نمی‌کند.

برای جایی که تعداد رایانه‌ها کمتر از ۱۰ دستگاه می‌باشند، شبکه ptp انتخاب خوبی می‌باشد کاربران می‌توانند منابع خود را به اشتراک بگذارند. در تمام سیستم‌عامل‌های موجود می‌توان از شبکه PtP استفاده نمود.

انواع شبکه‌هاى بی ىسیم

شبکه‌هاى بى‌سیم با توجه به مسافتى که مى‌توانند اطلاعات را تبادل کنند به چند گروه تقسیم مى‌شوند:

شبکه

WWANs

شبکه WAN به صورت بى‌سیم است که به وسىله سىستم ماهواره‌اى یا آنتن‌هایی که در جاهاى مختلف نصب شده ارتباط را برقرار مى‌کند. به عنوان مثال سىستم ارتباطى تلفن‌هاى همراه بر مبناى WWANs است.

WMANs

این شبکه ساختارى شبىه WWANs دارد با این تفاوت که وسعت سرویس‌دهى آن فقط در سطح شهرها است. در حال حاضر شبکه‌هاى WMANs مى‌توانند به عنوان ىک پشتوانه (Backup) براى شبکه‌هاى سیم مسى یا فیبر نورى مورد استفاده قرار گىرند. معمولاً WMANs از امواج رادیویى و نور مادون قرمز براى انتقال اطلاعات استفاده مى‌کنند.

WLANs

این فناورى براى استفاده در محیط‌هاى کوچک مانند شرکت ها یا فضاى باز دانشکده ها یا اماکن عمومى با وسعت کم (مانند فرودگاه) مى‌باشد. از این نوع فناورى بیشتر به صورت موقتى در ادارات و شرکت‌ها یا محل‌هایی که نصب سیم مسى سخت مى‌باشد استفاده مى‌شود.

در جاهایی که کاربران محل مشخص و ثابتى را ندارند و مى‌خواهند به همه اطلاعات دسترسى داشته باشند و یا این که کاربران از رایانه کیفی یا جیبی استفاده مى‌کنند بسیار مناسب است.

WLANs به دو صورت مختلف مورد استفاده قرار مى‌گیرد. در حالت اول رایانه‌هاى مجهز به کارت شبکه بى‌سیم (Internal ،External) به دستگاه اکسس پوینت ۲ متصل مى‌شوند و دستگاه اکسس پوینت پل ارتباطى بین رایانه‌هاى بى سیم و شبکه داخلى موجود خواهد بود در این حالت کلیه رایانه‌هاى بى‌سیم علاوه بر ارتباط با یکدیگر به شبکه داخلى هم متصل مى‌باشند. ولى در حالت دوم رایانه‌هاى مجهز به کارت شبکه بى‌سیم به صورت نظىر به نظىر به یکدیگر متصل مى‌شوند و در این حالت ارتباط با شبکه داخلى وجود ندارد (به دلىل عدم استفاده از اکسس پوینت)

WGAN

این شبکه مانند شبکه تلفن جهانى کنونى عمل مى‌کند و کاربران مى‌توانند در حالى که بین کشورها مسافرت مى‌کنند متصل به شبکه باقى بمانند. از مزایاى این شبکه دارا بودن پهناى باند کافى براى دسترسى به اینترنت است.

WPANs

این فناورى قادر مى‌سازد تا کاربران به صورت AD HOC با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. AD HOC استانداردى است که ارتباط بى‌سیم بین رایانه و تجهیزات جانبى، مانند رایانه جیبی PDAs یا تلفن همراه و رایانه کیفی را برقرار مى‌کند.

منظور از Personal Area در این فناورى فضایی حدود ۱۰ متر در اطراف رایانه شخصى یا رایانه کیفی است. این نوع فناورى بیشتر براى اهداف خاص و از پىش تعیین شده استفاده مى‌شود.

به عنوان مثال یک رایانه مجهز به کارت شبکه بى‌سیم مى‌تواند به صورت AD HOC اینترنت را به رایانه کیفی یا PDA منتقل کند یا تبادل اطلاعات داشته باشد. در حال حاضر دو نوع فناورى WPANs به نام‌هاى بلوتوث (Bluetooth) و مادون قرمز (Infrared) وجود دارد.

مادون قرمز

شبکه

در این فناورى از امواج مادون قرمز براى انتقال اطلاعات استفاده مى‌شود. هر دو دستگاه فرستنده و گیرنده مجهز به این فناورى باىد در دید مستقیم یکدیگر باشند و حداکثر فاصله آن‌ها نباىد بیشتر از یک متر باشد.

امروزه از این فناورى کمتر استفاده مى‌شود. مادون قرمز فقط براى فضاى کمتر از پنج متر طراحى شده و در صورت وجود مانع بین فرستنده و گیرنده سرعت انتقال اطلاعات کم شده یا حتى ارتباط قطع مى‌شود. از فناورى مادون قرمز بیشتر در ساخت صفحه کلید و ماوس استفاده مى‌کنند که فرستنده و گیرنده در فاصله کمى نسبت به هم قرار دارند.

بلوتوث

این فناورى جایگزین انتقال کابلى داده‌ها در فاصله کوتاه شده است و براى این کار از امواج رادىویی استفاده مى‌کند و مى‌تواند اطلاعات را تا مسافت ۱۰۰ متر انتقال دهد.

امواج رادىویی مى‌تواند از موانعى متعدد مانند دیوار و کیف دستى به راحتى عبور کند، لذا داده‌ها در موقعیت‌هایی که بین آن‌ها موانعى قرار دارد به راحتى با این فناورى قابل انتقال است. از فناورى بلوتوث براى ارتباط بین تلفن همراه، رایانه جیبی، چاپگر و … در فاصله‌هاى کم مورد استفاده مى‌شود.

به طور کلى هدف اصلى طراحى فناورى بلوتوث حذف کابل ارتباطى مابین رایانه با تجهیزات جانبى مانند چاپگر، صفحه کلید، ماوس، دوربین و … مى باشد. در طراحى این فناورى همواره سعى بر این بوده که این دستگاه از لحاظ قیمت و اندازه و توان مصرفى در حداقل باشد و به راحتى در دسترس همگان باشد.

اگرچه طراحى و تولىد تجهیزات بى‌سیم قبل از ساخت فناورى بلوتوث بوده است اما امروزه مبناى طراحى همه تجهیزات بى‌سیم مطابق با استاندارد بلوتوث مى‌باشد. مانند هدفون‌هاى بى‌سیم که براى تلفن همراه و رایانه استفاده مى‌شود یا ارتباط اینترنتى مانند Internet bridges.

اگر چه امروزه فناورى بلوتوث با شبکه‌هاى بى‌سیم همواره در حال رقابت است اما بلوتوث فقط براى مسافت‌هاى کوتاه طراحى شده و به هىچ وجه براى مسافت‌هاى طولانى مورد استفاده قرار نمى‌گیرد.

کاربردهاى بلوتوث
هدست بلوتوث Headset
شبکه

این دستگاه به راحتى قادر است با رایانه یا تلفن همراهى که روى آن تنظىم شده است ارتباط صوتى برقرار کند. با توجه به این که تلفن همراه معمولاً در هنگام روشن بودن و صحبت کردن در نزدىکى سر انسان قرار دارد، ممکن است تشعشعات تلفن همراه براى ما مضر باشد. البته صحت این موضوع در حال بررسى و تحقىق است.

پل ارتباطى اینترنت Internet Bridge

اگر تلفن همراه مجهز به بلوتوث باشد از طرىق سرویس (Dial Up Networking (DUN مى توان با اینترنت ارتباط برقرار کرد و سپس رایانه‌اى که از طرىق بلوتوث به تلفن همراه متصل است مى‌تواند از اینترنت استفاده کند بدون این که به دستگاه مودم متصل باشد.

تبادل اطلاعات File exchange

در این روش تبادل اطلاعات به صورت نظىر به نظىر انجام مى‌شود. زمانى که بلوتوث رایانه فعال شود به طور خودکار شروع به شناسایی سایر دستگاه‌هاى نزدیک به خود مى‌کند و بعد از صدور مجوز از طرف ارسال کننده اقدام به ارسال اطلاعات مى‌کند.

چاپ (Printing)

بعضى از چاپگرها مجهز به این فناورى هستند. رایانه‌ها و تلفن‌هاى همراه مى‌توانند با شناسایی این چاپگرها اقدام به چاپ اسناد و پرونده‌ها به چاپگر مزبور نمایند.

منبع: کتاب «شبکه‌های رایانه‌ای» شاخه آموزش فنی و حرفه‌ای

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا
بستن