فصل دوم: معماری شبکه های کامپیوتری

Here are the study notes in Persian:

معماری شبکه های کامپیوتری

• طراحی و ساخت یک زیر سیستم ارتباطی یک بخش پیچیده سخت افزاری و نرم افزاری است. تالش های اولیه برای پیاده سازی نرم افزاری برای چنین زیر سیستمی هایی مبتنی بر یک برنامه واحد، پیچیده و بدون ساختار با اجزای زیاد بود.

• مدل های شبکه های کامپیوتری: + رویکرد الیه ای (OSI) + رویکرد TCP/IP

معماری الیه ای (OSI)

• هدف اصلی معماری الیه ای، تقسیم کردن طرح به قطعات کوچک است. • هر الیه پایینی سرویس خود را به الیه باالتر اضافه میکند تا مجموعه کاملی از سرویسها را برای مدیریت ارتباطات و اجرای برنامهها ارائه دهد. • استقلال بین الیهها با ارائه خدمات از الیه پایینتر به باالتر بدون تعریف نحوه پیادهسازی خدمات تضمین میکند.

• عناصر تشکیل دهنده معماری الیه ای: + سرویس ها: مجموعه ای از اعمال که یک الیه به الیه باالتر ارائه می دهد. + پروتکل: مجموعه ای از قوانین که یک الیه به منظور تبادل داده با موجودیت همتا استفاده می کند. + رابط ها: روشی را که از طریق آن پیام از یک الیه به الیه دیگر منتقل می شود را تعریف می کند.

مزایای معماری الیه ای

• طراحی را ساده تر می کند. • یادگیری را ساده تر می کند. • انعطاف پذیری مدل را افزایش می دهد. • عیب یابی را ساده تر می کند.

معایب معماری الیه ای

• احتمال تکرار برخی از عملکردها در الیه های مختلف. • امکان دارد اطالعات مورد نیاز عملکردهای یک الیه فقط در الیه دیگر موجود باشد. • تعداد الیه ها باید در حداقل ممکن که پاسخگوی تمام نیاز های شبکه است باشد.

مدل OSI

• شامل هفت الیه مختلف در شبکه است: 1. الیه فیزیکی (Physical Layer) 2. الیه پیوند داده (Data Link Layer) 3. الیه شبکه (Network Layer) 4. الیه انتقال (Transport Layer) 5. الیه نشست (Session Layer) 6. الیه نمایش (Presentation Layer) 7. الیه کاربردی (Application Layer)

مدل TCP/IP

• شامل پنج الیه است: 1. الیه اپلیکیشن (Application Layer) 2. الیه انتقال (Transport Layer) 3. الیه شبکه (Network Layer) 4. الیه دیتالینک (Data Link Layer) 5. الیه فیزیکی (Physical Layer)

الیه دسترسی شبکه در مدل TCP/IP

• پائین ترین الیه در مدل TCP/IP است. • یک الیه شبکه ترکیبی از الیههای فیزیکی و الیه دیتالینک است. • وظیفه اصلی این الیه آن است که دادهها را میان دو دیوایس در یک شبکه انتقال دهد.

الیه اینترنت در مدل TCP/IP

• دومین الیه در مدل TCP/IP است. • وظیفه اصلی الیه اینترنت آن است که پاکتهای داده را از هر شبکهای ارسال کند و در عین حال پاکتهائی که به مقصد او ارسال میشوند را از شبکه دریافت نمایند.

Let me know if you need any further assistance!Here are the study notes in Persian:

آدرس دهی در اینترنت

• آدرس دهی در اینترنت با استفاده از پروتکل IP انجام می‌شود.
• پروتکل IP آدرس‌های فیزیکی دیوایس‌ها را به آدرس‌های منطقی ترجمه می‌کند.
• آدرس‌های IP به دو قسمت تقسیم می‌شوند: آدرس شبکه و آدرس:host.

پروتکل ARP

• پروتکل ARP به اختصار از "Address Resolution Protocol" است.
• وظیفه پروتکل ARP یافتن آدرس فیزیکی دیوایس‌ها از آدرس‌های IP است.
• پروتکل ARP در زمانی استفاده می‌شود که فرستنده می‌خواهد آدرس فیزیکی یک دیوایس را در شبکه پیدا کند.

پروتکل ICMP

• پروتکل ICMP به اختصار از "Internet Control Message Protocol" است.
• وظیفه پروتکل ICMP ارسال اعلان‌ها به فرستنده است در مورد مشکلاتی که در دیتاگرام‌ها رخ می‌دهد.
• پروتکل ICMP دو نوع دارد::test (آزمون) و reply (پاسخ).

الیه انتقال در مدل TCP/IP

• الیه انتقال در مدل TCP/IP مسؤول ایجاد ایمن‌سازی، کنترل جریان و درست کردن پیام‌ها است.
• دو پروتکل در الیه انتقال استفاده می‌شود: پروتکل User Datagram (سرویس بدون اتصال) و پروتکل Transmission Control (سرویس با اتصال).

پروتکل UDP

• پروتکل UDP به اختصار از "User Datagram Protocol" است.
• پروتکل UDP سرویس بدون اتصال را ارائه می‌دهد و قابل اطمینان نیست.
• پروتکل UDP خطاها را کشف می‌کند اما نمی‌تواند آنها را درست کند.

پروتکل TCP

• پروتکل TCP به اختصار از "Transmission Control Protocol" است.
• پروتکل TCP سرویس با اتصال را ارائه می‌دهد و قابل اطمینان است.
• پروتکل TCP می‌تواند خطاها را کشف و درست کند.

الیه اپلیکیشن در مدل TCP/IP

• الیه اپلیکیشن در مدل TCP/IP مسؤول اجرای پروتکل‌های سطح بالا و ارائه پیام به کاربر است.
• پروتکل‌های الیه اپلیکیشن شامل Http، Ftp، Smtp، ... است.

پروتکل Http

• پروتکل Http به اختصار از "Hypertext Transfer Protocol" است.
• پروتکل Http برای باز کردن صفحات وب و نمایش محتواهای هاست تو هاست استفاده می‌شود.
• پروتکل Http از پروتکل‌های دیگر برای انتقال اطلاعات بین شبکه استفاده می‌کند.

پروتکل Ftp

• پروتکل Ftp به اختصار از "File Transfer Protocol" است.
• پروتکل Ftp برای انتقال اطلاعات بین سرور و کامپیوتر استفاده می‌شود.
• پروتکل Ftp سرعت انتقال باالی دارد و دردسرهای اچ تی تی پی در آن وجود ندارد.

پروتکل Smtp

• پروتکل Smtp به اختصار از "Simple Mail Transfer Protocol" است.
• پروتکل Smtp برای ارسال ایمیل در شبکه استفاده می‌شود.
• پروتکل Smtp برای ارسال ایمیل از طریق یک میل سرور استفاده می‌شود.

پروتکل DNS

• پروتکل DNS به اختصار از "Domain Name System" است.
• پروتکل DNS برای ترجمه اسم هاست‌ها به آدرس‌های IP استفاده می‌شود.
• پروتکل DNS اهمیت زیادی در اینترنت دارد زیرا ممکن است بدون آن اینترنت کار نکند.

پروتکل SNMP

• پروتکل SNMP به اختصار از "Simple Network Management Protocol" است.
• پروتکل SNMP برای نظارت و مدیریت روی تجهیزات سخت افزاری شبکه استفاده می‌شود.
• پروتکل SNMP برای دریافت اطلاعات آماری از شبکه استفاده می‌شود.

پروتکل TelNet

• پروتکل TelNet برای وصل شدن به یک کامپیوتر یا سرور از راه دور استفاده می‌شود.
• پروتکل TelNet یک کامند پرامپت را در اختیار کاربر قرار می‌دهد تا بتواند از طریق ریموت به کامپیوتر وصل شود.

پروتکل SSH

• پروتکل SSH به اختصار از "Secure Shell Name System" است.
• پروتکل SSH برای وصل شدن به یک کامپیوتر یا سرور از راه دور به شکل امن استفاده می‌شود.
• پروتکل SSH اطلاعات را اینکریپشن می‌کند سپس روی خط می فرستد و در نهایت در مقصد هم این کد را باز می‌کند.

پروتکل DHCP

• پروتکل DHCP به اختصار از "Dynamic Host Configuration Protocol" است.

• پروتکل DHCP برای دادن آدرس‌های IP به صورت داینامیک و اتوماتیک به دیوایس‌ها و دستگاه‌هایی است که داخل شبکه کار می‌کنند.

• پروتکل DHCP برای آدرس دهی بین کامپیوترها استفاده می‌شود.### پروتکل TCP چیست؟

• پروتکل TCP برای تضمین تحویل داده در شبکه استفاده می‌شود.

• این پروتکل داده‌ها را به قطعات کوچکتر تقسیم می‌کند تا حمل آنها در شبکه راحت‌تر انجام شود.

• مشخصات مورد نظر TCP像是 شماره پورت برنامه مبدا و مقصد، شماره ترتیب داده و مقادیر در هدر TCP قرار می‌گیرد.

• پروتکل IP داده‌ها را تحویل می‌دهد و به سمت مقصد آدرس دهی و ارسال می‌کند.

• TCP تضمین می‌کند داده‌ها به صورت سالم و کامل به مقصد برسند.

وظایف پروتکل TCP

• تضمین تحویل داده به مقصد
• اتصال سه مرحله‌ای بینکامپیوتر مبدا و مقصد
• تقسیم‌بندی داده به قطعات کوچکتر
• کنترل خطا و تصحیح

پروسه اتصال سه مرحله‌ای TCP

• کالینت با ارسال سیگنال TCP SYN سرور را صدا می‌زند
• سرور در پاسخ به TCP SYN دریافتی از کالینت، اقدام به ارسال TCP Message با مقدار SYN و ACK می‌کند
• کالینت با ارسال پیام تایید به سرور از اتصال نهایی استفاده می‌کند

هدر TCP

• شامل فیلدهای زیر است:
  • TCP Source Port
  • TCP Destination Port
  • TCP Sequence Number
  • TCP Acknowledgement
  • TCP Flags
  • TCP Checksum

پروتکل UDP چیست؟

• پروتکل UDP در الیه Transport مدل OSI کار می‌کند
• وظیفه آن دریافت داده از برنامه کاربردی در کامپیوتر مبدا و مدیریت انتقال آن به سمت کامپیوتر مقصد و تحویل آن به برنامه کاربردی گیرنده داده است
• شناسه پروتکل UDP شماره 17 است
• پروتکل IP از طریق این شماره با این پروتکل ارتباط برقرار می‌کند و بسته دریافتی از شبکه را به آن تحویل می‌دهد

وظایف پروتکل UDP

• دریافت داده از برنامه‌های کاربردی و تحویل آن به پروتکل آی پی برای انتقال در شبکه
• بسته‌بندی کردن داده
• اضافه کردن شماره درگاه مبدا و مقصد در هدر UDP
• کشف اینکه آیا داده دریافت شده سالم است یا در مسیر شبکه آسیب دیده است

هدر UDP

• به اندازه 8 بایت است و دارای 4 فیلد است
• فیلدهای UDP Header شامل موارد زیر است:
  • UDP Source Port
  • UDP Destination Port
  • UDP Message Length
  • UDP Checksum