توپولوژی شبکه چیست ؟

سبک هندسی استفاده شده در اتصال کامپیوتر ها را توپولوژی گویند. توپولوژی پیاده سازی شده برای شبکه ها دلایل مختلفی دارند. دلایلی از قبیل هزینه، امکانات و سرعت شبکه.

انتخاب یک توپولوژی خاص نمی تواند بدون ارتباط با محیط انتقال و روش های استفاده از خط مطرح گردد. نوع توپولوژی انتخابی جهت اتصال کامپیوترها به یکدیگر ، مستقیما" بر نوع محیط انتقال و روش های استفاده از خط تاثیر می گذارد.

 

با توجه به تاثیر مستقیم توپولوژی انتخابی در نوع کابل کشی و هزینه های مربوط به آن ، می بایست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژی یک شبکه همت گماشت . عوامل مختلفی جهت انتخاب یک توپولوژی بهینه مطرح می شود. مهمترین این عوامل بشرح ذیل است:
 

هزینه: هر نوع محیط انتقال که برای شبکه LAN انتخاب گردد، در نهایت می بایست عملیات نصب شبکه در یک ساختمان پیاده سازی گردد. عملیات فوق فرآیندی طولانی جهت نصب کانال های مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است . در حالت ایده آل کابل کشی و ایجاد کانال های مربوطه می بایست قبل از تصرف و بکارگیری ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال می بایست هزینه نصب شبکه بهینه گردد.

انعطاف پذیری: یکی از مزایای شبکه های LAN ، توانائی پردازش داده ها و گستردگی و توزیع گره ها در یک محیط است . بدین ترتیب توان محاسباتی سیستم و منابع موجود در اختیار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت . در ادارات همه چیز تغییر خواهد کرد.(لوازم اداری، اتاقها و ...) . توپولوژی انتخابی می بایست بسادگی امکان تغییر پیکربندی در شبکه را فراهم نماید. مثلا" ایستگاهی را از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال و یا قادر به ایجاد یک ایستگاه جدید در شبکه باشیم .

 

سه نوع توپولوژی رایج در شبکه های LAN استفاده می گردد :
1- BUS
2- STAR
3- RING

 

توپولوژی BUS
یکی از رایجترین توپولوژی ها برای پیاده سازی شبکه های LAN است. در مدل فوق از یک کابل بعنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده شده و تمام کامپیوترهای موجود در شبکه (سرویس دهنده ، سرویس گیرنده) به آن متصل می گردند.
 

مزایای توپولوژی BUS

- کم بودن طول کابل

بدلیل استفاده از یک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپیوترها ، در توپولوژی فوق از کابل کمی استفاده می شود.موضوع فوق باعث پایین آمدن هزینه نصب و ایجاد تسهیلات لازم در جهت پشتیبانی شبکه خواهد بود.
 

- ساختار ساده

توپولوژی BUS دارای یک ساختار ساده است . در مدل فوق صرفا" از یک کابل برای انتقال اطلاعات استفاده می شود.
 

- توسعه آسان

یک کامپیوتر جدید را می توان براحتی در نقطه ای از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ایستگاههای بیشتر در یک سگمنت ، می توان از تقویت کننده هائی به نام Repeater استفاده کرد.

 

معایب توپولوژی BUS

ـ مشکل بودن عیب یابی

با اینکه سادگی موجود در تویولوژی BUS امکان بروز اشتباه را کاهش می دهند، ولی در صورت بروز خطاء کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه هائی که از توپولوژی فوق استفاده می نمایند ، کنترل شبکه در هر گره دارای مرکزیت نبوده و در صورت بروز خطاء می بایست نقاط زیادی بمنظور تشخیص خطاء بازدید و بررسی گردند.

 

- ایزوله کردن خطاء مشکل است

در صورتیکه یک کامپیوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد ، می بایست کامپیوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عیب نمود. در موارد خاص می توان یک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتیکه اشکال در محیط انتقال باشد ، تمام یک سگمنت می بایست از شبکه خارج گردد.

ـ ماهیت تکرارکننده ها

در مواردیکه برای توسعه شبکه از تکرارکننده ها استفاده می گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغییراتی نیز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگیری کابل بیشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است .

 

 

توپولوژی STAR

در این نوع توپولوژی همانگونه که از نام آن مشخص است ، از مدلی شبیه "ستاره" استفاده می گردد. در این مدل تمام کامپیوترهای موجود در شبکه معمولا" به یک دستگاه خاص با نام " هاب " متصل خواهند شد.

 

مزایای توپولوژی STAR

ـ سادگی سرویس شبکه

توپولوژی STAR شامل تعدادی از نقاط اتصالی در یک نقطه مرکزی است . ویژگی فوق تغییر در ساختار و سرویس شبکه را آسان می نماید.

- در هر اتصال یکدستگاه

نقاط اتصالی در شبکه ذاتا" مستعد اشکال هستند. در توپولوژی STAR اشکال در یک اتصال ، باعث خروج آن خط از شبکه و سرویس و اشکال زدائی خط مزبور است . عملیات فوق تاثیری در عملکرد سایر کامپیوترهای موجود در شبکه نخواهد گذاشت .

- کنترل مرکزی و عیب یابی

با توجه به این مسئله که نقطه مرکزی مستقیما" به هر ایستگاه موجود در شبکه متصل است ، اشکالات و ایرادات در شبکه بسادگی تشخیص و مهار خواهند گردید.

- روش های ساده دستیابی

هر اتصال در شبکه شامل یک نقطه مرکزی و یک گره جانبی است . در چنین حالتی دستیابی به محیط انتقال حهت ارسال و دریافت اطلاعات دارای الگوریتمی ساده خواهد بود.

 

معایب توپولوژی STAR

ـ زیاد بودن طول کابل

بدلیل اتصال مستقیم هر گره به نقطه مرکزی ، مقدار زیادی کابل مصرف می شود. با توجه به اینکه هزینه کابل نسبت به تمام شبکه ، کم است ، تراکم در کانال کشی جهت کابل ها و مسائل مربوط به نصب و پشتیبنی آنها بطور قابل توجهی هزینه ها را افزایش خواهد داد.

ـ مشکل بودن توسعه

اضافه نمودن یک گره جدید به شبکه مستلزم یک اتصال از نقطه مرکزی به گره جدید است . با اینکه در زمان کابل کشی پیش بینی های لازم جهت توسعه در نظر گرفته می شود ، ولی در برخی حالات نظیر زمانیکه طول زیادی از کابل مورد نیاز بوده و یا اتصال مجموعه ای از گره های غیر قابل پیش بینی اولیه ، توسعه شبکه را با مشکل مواجه خواهد کرد.
 

- وابستگی به نقطه مرکزی

در صورتیکه نقطه مرکزی (هاب) در شبکه با مشکل مواجه شود ، تمام شبکه غیرقابل استفاده خواهد بود.

 

 

توپولوژی RING
در این نوع توپولوژی تمام کامپیوترها بصورت یک حلقه به یکدیگر مرتبط می گردند. تمام کامپیوترهای موجود در شبکه ( سرویس دهنده ، سرویس گیرنده ) به یک کابل که بصورت یک دایره بسته است ، متصل می گردند. در مدل فوق هر گره به دو و فقط دو همسایه مجاور خود متصل است . اطلاعات از گره مجاور دریافت و به گره بعدی ارسال می شوند. بنابراین داده ها فقط در یک جهت حرکت کرده و از ایستگاهی به ایستگاه دیگر انتقال پیدا می کنند.
 

مزایای توپولوژی RING

ـ کم بودن طول کابل

طول کابلی که در این مدل بکار گرفته می شود ، قابل مقایسه به توپولوژی BUS نبوده و طول کمی را در بردارد. ویژگی فوق باعث کاهش تعداد اتصالات ( کانکتور) در شبکه شده و ضریب اعتماد به شبکه را افزایش خواهد داد.

- نیاز به فضائی خاص جهت انشعابات در کابل کشی نخواهد بود.

بدلیل استفاده از یک کابل جهت اتصال هر گره به گره همسایه اش ، اختصاص محل هائی خاص بمنظور کابل کشی ضرورتی نخواهد داشت .

- مناسب جهت فیبر نوری

استفاده از فیبر نوری باعث بالا رفتن نرخ سرعت انتقال اطلاعات در شبکه است. چون در توپولوژی فوق ترافیک داده ها در یک جهت است ، می توان از فیبر نوری بمنظور محیط انتقال استفاده کرد.در صورت تمایل می توان در هر بخش ازشبکه از یک نوع کابل بعنوان محیط انتقال استفاده کرد . مثلا" در محیط های ادرای از مدل های مسی و در محیط کارخانه از فیبر نوری استفاده کرد.

 

معایب توپولوژی RING

- اشکال در یک گره باعث اشکال در تمام شبکه می گردد

در صورت بروز اشکال در یک گره ، تمام شبکه با اشکال مواجه خواهد شد. و تا زمانیکه گره معیوب از شبکه خارج نگردد ، هیچگونه ترافیک اطلاعاتی را روی شبکه نمی توان داشت .

- اشکال زدائی مشکل است

بروز اشکال در یک گره می تواند روی تمام گرههای دیگر تاثیر گذار باشد. بمنظور عیب یابی می بایست چندین گره بررسی تا گره مورد نظر پیدا گردد.

- تغییر در ساختار شبکه مشکل است

در زمان گسترش و یا اصلاح حوزه جغرافیائی تحت پوشش شبکه ، بدلیل ماهیت حلقوی شبکه مسائلی بوجود خواهد آمد .

- توپولوژی بر روی نوع دستیابی تاثیر می گذارد

هر گره در شبکه دارای مسئولیت عبور دادن داده ای است که از گره مجاور دریافت داشته است . قبل از اینکه یک گره بتواند داده خود را ارسال نماید ، می بایست به این اطمینان برسد که محیط انتقال برای استفاده قابل دستیابی است.

 

تقسیم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش:

شبکه های کامپیوتری با توجه به حوزه جغرافیائی تحت پوشش به سه گروه تقسیم می گردند :
1- شبکه های محلی (کوچک) LAN
2- شبکه های متوسط MAN
3- شبکه های گسترده WAN

 

1- شبکه های LAN

حوزه جغرافیائی که توسط این نوع از شبکه ها پوشش داده می شود ، یک محیط کوچک نظیر یک ساختمان اداری است . این نوع از شبکه ها دارای ویژگی های زیر می باشند:
- توانائی ارسال اطلاعات با سرعت بالا
- محدودیت فاصله
- قابلیت استفاده از محیط مخابراتی ارزان نظیر خطوط تلفن به منظور ارسال اطلاعات
- نرخ پایین خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله

 

2- شبکه های MAN

حوزه جغرافیائی که توسط این نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه یک شهر و یا شهرستان است . ویژگی های این نوع از شبکه ها بشرح زیر است :
- پیچیدگی بیشتر نسبت به شبکه های محلی
- قابلیت ارسال تصاویر و صدا
- قابلیت ایجاد ارتباط بین چندین شبکه

 

3- شبکه های WAN

حوزه جغرافیائی که توسط این نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه کشور و قاره است .
ویژگی این نوع شبکه ها بشرح زیر است :
- قابلیت ارسال اطلاعات بین کشورها و قاره ها
- قابلیت ایجاد ارتباط بین شبکه های LAN
- سرعت پایین ارسال اطلاعات نسبت به شبکه های LAN
- نرخ خطای بالا با توجه به گستردگی محدوده تحت پوشش

 

 

کابل در شبکه
در شبکه های محلی از کابل بعنوان محیط انتقال و بمنظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد.ازچندین نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد. در برخی موارد ممکن است در یک شبکه صرفا" از یک نوع کابل استفاده و یا با توجه به شرایط موجود از چندین نوع کابل استفاده گردد.

 

نوع کابل انتخاب شده برای یک شبکه به عوامل متفاوتی نظیر : توپولوژی شبکه، پروتکل و اندازه شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصایص و ویژگی های متفاوت هر یک از کابل ها و تاثیر هر یک از آنها بر سایر ویژگی های شبکه، بمنظور طراحی و پیاده سازی یک شبکه موفق بسیار لازم است.

کابل Unshielded Twisted pair) UTP)
متداولترین نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد ، کابل های بهم تابیده می باشند. این نوع کابل ها دارای دو رشته سیم به هم پیچیده بوده که هر دو نسبت زمین دارای یک امپدانش یکسان می باشند. بدین ترتیب امکان تاثیر پذیری این نوع کابل ها از کابل های مجاور و یا سایر منابع خارجی کاهش خواهد یافت . کابل های بهم تابیده دارای دو مدل متفاوت : Shielded (روکش دار) و Unshielded (بدون روکش) می باشند.

 

کابل UTP نسبت به کابل STP بمراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد.کیفیت کابل های UTP متغیر بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد. کابل دارای چهار زوج سیم بوده و درون یک روکش قرار می گیرند. هر زوج با تعداد مشخصی پیچ تابانده شده ( در واحد اینچ ) تا تاثیر پذیری آن از سایر زوج ها و یاسایر دستگاههای الکتریکی کاهش یابد.

 

کاربردهای شبکه
هسته اصلی سیستم های توزیع اطلاعات را شبکه های کامپیوتری تشکیل می دهند. مفهوم شبکه های کامپیوتری بر پایه اتصال کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات سخت افزاری به یکدیگر برای ایجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهی از کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات متصل به هم را یک شبکه می نامند.

 

کامپیوتر هایی که در یک شبکه واقع هستند، میتوانند اطلاعات، پیام، نرم افزار و سخت افزارها را بین یکدیگر به اشتراک بگذارند. به اشتراک گذاشتن اطلاعات، پیام ها و نرم افزارها، تقریباً برای همه قابل تصور است در این فرایند نسخه ها یا کپی اطلاعات نرم افزاری از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می شود. هنگامی که از به اشتراک گذاشتن سخت افزار سخن می گوییم به معنی آن است که تجهیزاتی نظیر چاپگر یا دستگاه مودم را می توان به یک کامپیوتر متصل کرد و از کامپیوتر دیگر واقع در همان شبکه، از آن ها استفاده نمود.

به عنوان مثال در یک سازمان معمولاً اطلاعات مربوط به حقوق و دستمزدپرسنل در بخش حسابداری نگهداری می شود. در صورتی که در این سازمان از شبکه کامپیوتری استفاده شده باشد، مدیر سازمان می تواند از دفتر خود به این اطلاعات دسترسی یابد و آن ها را مورد بررسی قرار دهد. به اشتراک گذاشتن اطلاعات و منابع نرم افزاری و سخت افزاری دارای مزیت های فراوانی است. شبکه های کامپیوتری می توانند تقریباً هر نوع اطلاعاتی را به هر شخصی که به شبکه دسترسی داشته باشد عرضه کنند.

 

این ویژگی امکان پردازش غیر متمرکزاطلاعات را فراهم می کند. در گذشته به علت محدود بودن روش های انتقال اطلاعات کلیه فرایند های پردازش آن نیز در یک محل انجام می گرفته است. سهولت و سرعت روش های امروزی انتقال اطلاعات در مقایسه با روش هایی نظیر انتقال دیسکت یا نوار باعث شده است که ارتباطات انسانی نیز علاوه بر مکالمات صوتی، رسانه ای جدید بیابند.

به کمک شبکه های کامپیوتری می توان در هزینه های مربوط به تجهیزات گران قیمت سخت افزاری نظیر هارد دیسک، دستگاه های ورود اطلاعات و... صرفه جویی کرد. شبکه های کامپیوتری، نیازهای کاربران در نصب منابع سخت افزاری را رفع کرده یا به حداقل می رسانند. از شبکه های کامپیوتری می توان برای استاندارد سازی برنامه های کاربردی نظیر واژه پردازها و صفحه گسترده ها، استفاده کرد. یک برنامه کاربردی می تواند در یک کامپیوتر مرکزی واقع در شبکه اجرا شود و کاربران بدون نیاز به نگهداری نسخه اصلی برنامه، از آن در کامپیوتر خود استفاده کنند.

استاندارد سازی برنامه های کاربردی دارای این مزیت است که تمام کاربران و یک نسخه مشخص استفاده می کنند. این موضوع باعث می شود تا پشتیبانی شرکت عرضه کننده نرم افزار از محصول خود تسهیل شده و نگهداری از آن به شکل موثرتری انجام شود. مزیت دیگر استفاده از شبکه های کامپیوتری، امکان استفاده از شبکه برای برقراری ارتباطات روی خط (Online) از طریق ارسال پیام است. به عنوان مثال مدیران می توانند برای ارتباط با تعداد زیادی از کارمندان از پست الکترونیکی استفاده کنند.

 

تاریخچه پیدایش شبکه
در سال 1957 نخستین ماهواره، یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابرقدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. وزارت دفاع امریکا در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا (ARPA) را تاسیس کرد.

 

یکی از پروژه های مهم این آژانس تامین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال ها در مراکز تحقیقاتی غیر نظامی که بر امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود. در آن زمان کامپیوتر های Mainframe از طریق ترمینال ها به کاربران سرویس می دادند. در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت.

 

در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در MIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد. این شبکه آرپانت نامگذاری شد. در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه MIT و یک مرکز دیگر نیز برقرار گردید.

در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تاسیس کرد. این مرکز در طول سال ها مهمترین فناوری های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظریه به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مرکز تحقیقاتی که پارک (PARC) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه های کامپیوتری پیوست. تا این سال ها شبکه آرپانت به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1972 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل گردید.

در این سال ها حرکتی غیر انتفاعی به نام MERIT که چندین دانشگاه بنیان گذار آن بوده اند، مشغول توسعه روش های اتصال کاربران ترمینال ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوتر ها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی کامپیوتر DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا Backbone شبکه کامپیوتری را ساختند. تا سال ها نمونه های اصلاح شده این کامپیوتر با نام PCP یا Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبکه ها ایفا می کرد. نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد Michnet نام داشت.

روش اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می شد. و ارتباط کاربران را برقرار می کرد. اما در سال 1976 نرم افزار جدیدی به نام Hermes عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه می داد تا از طریق یک ترمینال به صورت تعاملی مستقیما به سیستم MERIT متصل شوند.این، نخستین باری بود که کاربران می توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند: کدام میزبان؟

از وقایع مهم تاریخچه شبکه های کامپیوتری، ابداع روش سوئیچینگ بسته ای یا Packet Switching است. قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ مداری یا Circuit Switching برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد. اما در سال 1974 با پیدایش پروتکل ارتباطی TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده تری شد. این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل NCP شد و به پروتکل استاندارد برای آرپانت تبدیل گشت. در همین زمان یک شاخه فرعی بنام MILnet در آرپانت همچنان از پروتکل قبلی پشتیبانی می کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت. با این تغییر و تحول، شبکه های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت تبدیل گشت. در این سال ها حجم ارتباطات شبکه ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه مطرح شد.

 

مسیر یابی در این شبکه به کمک آدرس های IP به صورت 32 بیتی انجام می گرفته است. هشت بیت اول آدرس IP به شبکه های محلی تخصیص داده شده بود که به سرعت مشخص گشت تناسبی با نرخ رشد شبکه ها ندارد و باید در آن تجدید نظر شود. مفهوم شبکه های LAN و شبکه های WAN در سال دهه 70 میلادی از یکدیگر تفکیک شدند.
در آدرس دهی 32 بیتی اولیه، بقیه 24 بیت آدرس به میزبان در شبکه اشاره می کرد.

در سال 1983 سیستم نامگذاری دامنه ها (Domain Name System) به وجود آمد و اولین سرویس دهنده نامگذاری (Name Server) راه اندازی شد و استفاده از نام به جای آدرس های عددی معرفی شد. در این سال تعداد میزبان های اینترنت از مرز ده هزار عدد فراتر رفته بود.

 

 

 

ISP چيست؟

 

با توجه به رشد چشمگير اينترنت در جامعه امروز ، ISP ها خود را مسئول مي دانند كه در مقابل تقاضاي بي شمار كاربران ، بتوانند بهترين خدمات را داشته باشند.

 

مسلم است كه يك ISP اگر بخواهد بهترين باشد بايد اين ارتباط قوي بين دنياي اينترنت و يك كاربر را با ارائه بهترين خدمات ، قويتر سازد.

 

ما در اين مقاله شما را با اصطلاح ISP و ديگر نكات درباره آن آشنا مي كنيم.

 

ISPبرگرفته از كلمه Internet Servise Provider يعني شركت خدمات سرويس هاي اينترنت است.

 

يك ISP توسط يك خط تلفن از شركت مخابرات و يا امكانات ماهواره اي مي تواند اينترنت را به User خود سرويس دهد.

 

 

 

چگونه يك ISP تشكيل مي شود ؟

 

شركت Data وابسته به شركت مخابرات ايران يكي از ICP هاي سطح كشور است.

اين شركت پهناي باند مصرفي اينترنت را از طريق تجهيزات ماهواره خود دريافت كرده و بوسيله شركت DSL مخابرات آنرا بين مشتركين خود تقسيم مي كند.

از ملزومات نوع خدمات با كيفيت خوب استفاده از خطوط ديجيتالي E1 شركت مخابرات مي باشد، كه در هر زوج خط E1 تعداد 30 كانال ارتباطي وجود دارد كه به مشتركين امكان اتصال با سرعت bps 56000 را با درصد قطع شدن خيلي پايين و كيفيت سرويس مطلوب تر فراهم مي نمايد.

 

اين خطوط از يك طرف به مركز مخابراتي و از طرف ديگر به تجهيزات شبكه شركت ارائه دهنده سرويس متصل مي شوند تا از طريق شماره تلفني كه شركت مخابرات براي دسترسي به خطوط E1 در اختيار ارائه كننده قرار مي دهد بتواند دستگاه كامپيوتر خود را به تجهيزات شبكه شما و نهايت به شبكه اينترنت متصل كند.

 

شركتهايي كه قصد استفاده از خطوط E1 را براي دسترسي به اينترنت از شركت Data مي باشند .

 

شركت مخابرات نيز متناسب با مورد استفاده و بر حسب مقدار پهناي باند اجاره شده ، خطوط E1 را تحويل مي دهد.

 

 

 

LEASE LINE يا خطوط اجاره اي چيست؟

 

اين نوع خطوط توسط شركت مخابرات به صورت 4 سيمه و 2 سيمه اجاره داده مي شود.

 

اين خطوط فاقد بوق آزاد و امكانات شماره گيري مي باشد و ارتباط را به صورت دائم برقرار مي كند به همين جهت بسته به پهناي باند مورد درخواست تنها مبلغ اجاره به عنوان آبونمان تعيين و ماهيانه دريافت مي شود.

 

چگونه User در شبكه اينترنت شناخته مي شود ؟

 

 مسيرياب (Rotine) كه از تجهيزات موجود در Rack سرور است به دنبال IP مي گردد در واقع به دنبال مسير براي وصل شدن به اينترنت است لذا بعد از جستجو نتيجه را اعلام مي كند (سخت افزاري) سرويس RRACE (Rotine & Remove Access) در ويندوز 2000 سرور User را بعد از صحت تأييد رمز ورود به شبكه اينترنت مي شناساند.

 

در اين دو حالت User جزئي از شبكه اينترنت مي شود.

 

 

 

خدمات يك ISP چيست ؟

 

سرعت بالاي دسترسي به اينترنت - تلفن هاي اينترنتي – سرويس دهنده Voice و سرويس دهنده ايميل و ...

 

 

چگونه Username و Password ايجاد مي شود و چگونه بين مشتريان متفاوت است ؟

 

در يك پايگاه داده فيلد User name و Password با يك مقداري تعيين مي شود.

اين مقدار را ISP به دلخواه مي تواند انتخاب كند .

براي چك كردن Username و Password بايد عمل Auttoentication انجام شود كه در واقع اين عمل مي تواند توسط سيستم عامل سرور انجام شود ولي مي توانيم آنرا در برنامه Accunting كه در پايگاه داده است تنظيم كرد تا انجام دهد.

زمان مصرف يك Accunt چگونه تعيين مي شود ؟

اين قسمت نيز در پايگاه داده سرور به عنوان يك فيلد و با يك بازه زماني ايجاد مي شود.

 

خصوصيات يك سرور ISP چيست ؟

 

مسلم است كه در اين صورت بايد سخت افزار سرور خوب باشد – از سرعت پردازنده بالا و سري كردن هارد براي فضاي زياد و ختي الامكان از هاردهاي اسكازي استفاده شود.

 

منظور از اصطلاحات « NO Proxy » و «Full Protocol» چيست ؟

 

Proxy يك ن.ع فيلتري در مقابل سايت هاي اينترنتي است حال واژه «No Proxy» يعني هيچ محدوديتي در مقابل ورود به سايت هاي اينترنتي نيست و ما مي توان به هر جاي اينترنت برويم .

 

واژه «Full Protocol» يعني همه پروتكل هاي موجود را ساپورت مي كند . اين پروتكل ها مي تواند TCP/IP و UDP باشد.

 

 

 

اینترنت چگونه کار می کند

 

اینترنت یک مجموعه غول پیکر از میلیونها کامپیوتر است که در یک شبکه کامپیوتری به هم متصل هستند. کامپیوترهای خانگی ممکن است از طریق خط تلفن ( با مودم ) ، DSL یا مودم کابلی به فراهم کننده خدمات اینترنت (ISP) متصل شود. در یک شرکت یا دانشگاه کامپیوتر ها به یک شبکه محلی (LAN) در داخل سازمان وصل هستند. این شبکه را می توان از طریق یک خط تلفن سریع مثل T1 به یک فراهم کننده خدمات اینترنت (ISP) وصل کرد. ISP ها به ISP های بزرگتر وصل می شوند و ISP های بزرگتر یک ستون فقرات (backbones) فیبر نوری را برای یک کشور یا ناحیه برقرار می کنند. ستونهای فقرات در سراسر دنیا از طریق کابل نوری ، کابل زیر دریا یا ماهواره به هم متصل هستند.

 

در اینترنت به طور کلی می توان همه کامپیوترها را به دو دسته تقسیم کرد.  سرویس گیرنده / سرویس دهنده (Client / server) سرویس دهندگان خدماتی را (مانند وب و FTP) برای سایر سیستمها فراهم می کنند و سرویس گیرندگان سیستمهای که برای دستیابی به این خدمات به سرویس دهندگان وصل می شوند. یک کامپیوتر سرویس دهنده می تواند چند سرویس را فراهم کند برای مثال روی یک سرویس دهنده یک نرم افزار وب سرور و میل سرور نصب کنیم.

 

 

 

آدرس IP

به هر کامپیوتر در اینترنت یک آدرس منحصر به فرد به نام IP (Internet protocol) اختصاص داده می شود. IP از چهار بخش تشکیل شده که با نقطه از هم جدا می شوند. (مانند 125.235.5.82) هر بخش می تواند از 0 تا 255 باشد پس 2 بتوان 8 آدرس مختلف داریم. هر کامپیوتر در اینترنت IP یگانه ای دارد. سرویس دهندگان IP ثابت دارند که معمولا تغییر نمی کند. کامپیوترهایی که از طریق خط تلفن به اینترنت وصل می شوند IP پویا دارند ، هر بار که به اینترنت وصل می شوند توسط ISP اختصاص داده می شود . احتمالا هر بار که به اینترنت وصل می شوند یک IP متفاوت می گیرند. برای نمایش IP خود از برنامه winipcfg.exe یا ipconfig.exe در xp/2000 استفاده کنید.

 

 

نام حوزه

 

معمولا به خاطر سپردن یک رشته از اعداد که آدرس IP را تشکیل می دهند مشکل است . همچنین آدرسهای IP ممکن است تغییر کنند. به همین خاطر سرویس دهندگان از اسمهای قابل درک توسط انسان که اسم حوزه (domain name) نامیده می شود استفاده می کنند. حوزه نام مجموعه ای از سرویس دهندگان است ، برای مثال در سایت www.company.com . بخش  company.com حوزه است که از دو بخش تشکیل شده com. حوزه رده بالا  و company  حوزه است. دو نوع حوزه رده بالا داریم حوزه های سازمانی که شامل .net .com .edu .org .mil .gov .info .biz  و حوزه های جغرافیایی که از اسم اینترنتی کشورها (مثل ir. برای ایران) استفاده می شود. www نام سرویس دهنده وب است به همین شکل ftp.comany.com آدرس کامپیوتر سرویس دهنده ftp و mail.company.com آدرس سرویس دهنده پست الکترونیکی در حوزه company.com است.

 

 

 

DNS

DNS (سیستم نام حوزه) وظیفه ترجمه نام سرویس دهندگان را به آدرس IP دارد. فرض کنید آدرس سایت www.janane.com را در کاوشگر تایپ می کنید. کاوشگر این نام را به سرویس دهنده DNS در ISP شما می فرستد. سرویس دهنده DNS با برقراری تماس با سرویس دهنده نام ریشه (root name server)،  سرویس دهنده نام com را پیدا کرده و آدرس IP ی janane.com را از سرویس دهنده com بدست می آورد. در مرحله بعد با DNS در janane.com تماس می گیرد تا آدرس IP سرویس دهنده وب www.janane.com را بدست بیاورد.

 

 

 

پورت

 

هر کامپیوتر سرویس دهنده سرویس خود را از طریق یک پورت فراهم می کند. برای هر سرویس یک پورت. برای مثال اگر یک سرویس دهنده  سرویس وب و FTP را فراهم می کند سرویس دهنده وب روی پورت 80 قابل استفاده است و FTP روی پورت 21 قابل دسترسی است. بنابراین سرویس گیرنده از طریق آدرس IP و پورت به یک سرویس دهنده متصل می شود.

 

 

 

دسترسی به اینترنت

 

معمول‌ترین روش خانگی برای اتصال به اینترنت Dial-up و Broadbandو ADSL است. کامپیوترهای خانگی ممکن است از طریق خط تلفن با مودم، DSL یا مودم کابلی به فراهم‌کننده خدمات اینترنت (ISP) متصل شود. در یک شرکت یا دانشگاه کامپیوترها به یک شبکه محلی (LAN) در داخل سازمان وصل هستند. این شبکه را می‌توان از طریق یک خط تلفن سریع مثل T۱ یا E۱ به یک فراهم‌کننده خدمات اینترنت (ISP) وصل کرد. ISPها به ISPهای بزرگ‌تر وصل می‌شوند و ISPهای بزرگ‌تر یک ستون فقرات (Backbones) فیبر نوری را برای یک کشور یا ناحیه برقرار می‌کنند. ستون‌های فقرات در سراسر دنیا از طریق کابل نوری، کابل زیر دریا یا ماهواره به هم متصل هستند.

 

کلمه Internet به چه معناست؟

کلمه internet (با حروف کوچک) قبلاً به معنای "حرکات پیوسته" به عنوان یک فعل یا یک صفت به کار برده می‌شد اما بعدها که شبکه اینترنت بوجود آمد، کلمه Internetwork بر روی آن نام گذاری شد. این کلمه از دو بخش Inter و Network تشکیل شده است همانطور که می‌دانید پیشوند Inter معمولاً به معنای "بین" مورد استفاده قرار می‌گیرد مثل International (بین المللی). از ترکیب این دو کلمه Internetwork به معنای "بین شبکه‌ای" بوجود می‌آید. این کلمه بعدها بصورت کوتاه شده به Internet تغییر داده شد. از نام‌های دیگر اینترنت می‌توان به The Net و The Internet اشاره کرد.

 

 

 

مختصری درباره شبکه:

اینترنت یک شبکه جهانی است بنابراین بدون دانستن معنای "شبکه" درک آن سخت خواهد بود. شبکه (Network) به تعدادی کامپیوتر متصل به هم گفته می‌شود که باهم در ارتباط بوده و قادر به انتقال داده‌ها و اطلاعات هستند. به شخصه با تعریف‌های کتابی راحت نیستم، پس بهتر است با یک دید دیگر به آن نگاه کنیم. فرض کنید چندین دوست در یک اتاق نشسته اند که هر یک از این افراد درواقع نشان دهنده "یک کامپیوتر" هستند. در این جمع تمامی افراد با یکدیگر در ارتباط بوده و قادر به حرف زدن و انتقال گفته‌های خود به دیگران هستند.  به این جمع یک شبکه گفته می‌شود 🙂 یک شبکه می‌تواند دارای 2 کامپیوتر یا بینهایت کامپیوتر باشد!

 

یک شبکه

یک شبکه ساده!

 

 

 

اینترنت چیست؟

حال که با مفهوم شبکه آشنا شدیم، دید خود را از یک مکان فیزیکی کوچک خارج کرده و شبکه‌ای را تصور کنید که به وسعت کل زمین بوده و شامل چندین میلیارد کامپیوتر متصل به هم می‌شود. این همان اینترنت (Internet) است؛ به اصطلاح اینترنت "شبکه‌ای از شبکه‌ها" است!

 

می‌دانیم که اگر چندین کامپیوتر به هم متصل باشند و قادر به ارسال و دریافت داده و اطلاعات (از جمله فایل‌ها و ...) باشند به آن شبکه می‌گوییم حال این شبکه اگر با یک شبکه دیگر در ارتباط باشد به این ارتباط "بین شبکه‌ای" گفته می‌شود. به عنوان مثال به تصویر زیر توجه کنید:

 

اینترنت ساده

یک میان شبکه‌ای ساده

 

 

 

در شکل بالا سه شبکه به علاوه یک کامپیوتر تنها نشان داده شده است که در ارتباط با یکدیگر هستند. این یک نمونه از "شبکه پیوسته" (Interconnected Network) است. اگر همین شکل بالا را برای میلیاردها کامپیوتر که در شبکه‌های گوناگون وجود دارند تصور کنید، می‌توانید شبکه جهانی اینترنت را درک کنید. حال شاید این سوال را بپرسید که ما چگونه به اینترنت متصل می‌شویم؟ جواب آن ساده است، ما با استفاده از ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) وارد شبکه آن‌ها می‌شویم. ISP ها خود با استفاده از روش‌های گوناگون از جمله ارتباط ماهواره‌ای و ... به شبکه اینترنت متصل می‌شوند و به این ترتیب ما نیز می‌توانیم از اینترنت استفاده کنیم. قابل ذکر است که برای شناسایی و اتصال به یک کامپیوتر یا سرور مشخص در اینترنت، از آدرس آی پی آن استفاده می‌کنیم (آدرس IP چیست؟).

 

طبق آمار موجود در سایت Internet Live Stats بیش از 3,050,780,000 کاربر استفاده کننده از اینترنت وجود دارد! در شبکه اینترنت همه کامپیوترها با استفاده از واسطه‌های مختلف (مثلاً شبکه ISP و Gateway ها) به یکدیگر متصل هستند و اگر مجوزها و دسترسی‌های لازم را داشته باشند، می‌توانند به تبادل داده و اطلاعات بپردازند. به این ترتیب اینترنت سرویس‌های مختلفی را برای کاربران فراهم می‌کند که از جمله مهمترین آن‌ها عبارت اند از:

 

وب (Web):

می‌توان گفت مهمترین استفاده از شبکه اینترنت، دسترسی به سایت‌ها و صفحات اینترنتی است. در مجموع به سایت‌ها و اینگونه صفحات اینترنتی مثل سایت ByteGate.ir و همین صفحه که درحال خواندن این پست هستید، وب (Web) گفته می‌شود که از عبارت WWW مخفف World Wide Web برداشته شده است. نحوه کار سرویس جهانی وب به این صورت است که در سرتاسر جهان سرورهایی (کامپیوترهای متصل به شبکه که با کامپیوترهای شخصی تفاوت دارند) دائماً به اینترنت وصل هستند که به عنوان میزبان سایت‌ها عمل می‌کنند. کاربر که با استفاده از مرورگر خود (مثل اینترنت اکسپلورر، گوگل کروم، موزیلا فایرفاکس و ...) به صورت خودکار درخواست مشاهده صفحه‌ای از یک سایت را می‌کند، درواقع به آن سرور وصل شده و سرور داده‌های مربوط به صفحه مورد نظر را به مرورگر ارسال می‌کنند در نهایت مرورگر نیز این صفحات را به کاربران نمایش می‌دهد. این نقل و انتقال با استفاده از پروتکل‌هایی مثل HTTP انجام می‌پذیرد.

 

حال شاید سوالی بپرسید که چگونه به این سرورها وصل می‌شویم؟ هر کامپیوتر و دستگاه موجود در شبکه (که شامل سرورها و کامپیوترهای شخصی می‌شود) دارای یک آدرس IP است که با استفاده از آن کامپیوترها می‌توانند به مقصد وصل شده و داده‌ها را به صورت صحیح دریافت کنند. خود آدرس IP نیز به دلیل پیچیدگی نسبی که دارد به سختی قابل حفظ شدن است یعنی برای انسان‌ها حفظ کردن چیزی مثل 78.46.19.108 سخت تر از حفظ کردن آدرس دامنه سایت مثل bytegate.ir است بنابراین سرویس‌هایی با نام DNS ساخته شده اند که وظیفه تبدیل نام دامین به آدرس IP آن را دارند بنابراین درواقع با وارد کردن آدرس دامین سایت مثل bytegate.ir به سرور آن با آدرس آی پی 78.46.19.108 وصل می‌شویم.

 

طبق آمار موجود در سایت Internet Live Stats بیش از 1,181,310,000 وبسایت در اینترنت وجود دارد!

 

ایمیل (Email):

امروزه کمتر کسی را می‌توان یافت که با کامپیوتر سروکار داشته باشد اما صاحب یک آدرس ایمیل نباشد. ایمیل یا پست الکترونیکی یکی از مهمترین قابلیت‌هایی است که سایت‌ها و شرکت‌های مختلف به کاربران می‌دهند. با استفاده از ایمیل کاربران می‌توانند به یکدیگر نامه‌های مجازی بفرستند. این بخش از اینترنت معمولاً به صورت مستقیم با استفاده از سایت‌های سرویس دهندگان ایمیل مثل Gmail یا Yahoo ویا با استفاده از رابط‌های برنامه‌های آن قابل استفاده است.

 

طبق آمار موجود در سایت Internet Live Stats بیش از 209,750,000,000 ایمیل هر روز ارسال می‌شود که حدود 67% آن‌ها اسپم (هرزنامه) هستند!

 

از سرویس‌های دیگر می‌توان به چت صوتی و تصویری (Voice chat and Video chat) و VoIP ها، سرورهای بازی‌های آنلاین (Game servers)، اشتراک و انتقال فایل‌ها و ... اشاره کرد. در کشور ما، ایران، اینترنت معمولاً از طریق خط تلفن برای کاربران خانگی و استفاده از یک مودم - روتر وایرلس با سیمی یا از طریق شبکه موبایل‌ها به صورت بیسیم قابل استفاده است.

 

 

 

تاریخچه اینترنت:

اینترنت تاریخچه مفصلی دارد. بگذاری از اول شروع کنیم.

ژوئن سال 1857 (:D) :کابل تلگراف آتلانتیس ساخته شد و قبل از پایان ماه جولای از طریق اقیانوس، قسمتی از آمریکا و بریتیش را به یکدیگر وصل کرد و در سال 1858 اولین انتقال اطلاعات از طریق آن کابل انجام شد که 17 ساعت طول کشید! کل طرح این کابل یک شکست کامل بود و فقط به مدت چند روز از آن استفاده شد.

سال 1866: در این سال کابل دیگری جایگزین قبلی شد که سرعت آن 80 برابر کابل سال 1858 بود و می‌توانست در هر دقیقه 8 کلمه را منتقل کند! البته بعدها با استفاده از روش‌های مختلف این کابل توانست تا 120 کلمه در دقیقه را منتقل کند. این کابل تا 100 سال مورد استفاده قرار گرفت. تا سال 1997 حدود 90 کابل با طول مجموع 186000 مایل در مناطق مختلف دنیا مورد استفاده قرار گرفت.

4 اکتبر 1957: یکی از مهمترین رویدادهای قرن بیستم ارسال اولین ماهواره فضایی جهان توسط اتحاد جماهیر شوروی بود. این ماهواره با نام اسپوتنیک-۱ (Sputnik 1) و وزن 83.6 کیلوگرم در طول جنگ سرد (1940 تا 1990) که بین شوروی و ایالات متحده آمریکا انجام گرفته بود به فضا ارسال شد. این تهدیدی از طرف شوروی به آمریکا بود که شوروی ادعا کرده بود قابلیت این را دارد که شبکه‌های ارتباطی آمریکا را منهدم کند. در این سال رئیس جمهور وقت ایالات متحده، آیزنهاور (Dwight D. Eisenhower) دستور تاسیس موسسه تحقیقاتی پیشرفته ARPA را داد.

 

Sputnik 1

اسپوتنیک، اولین ماهواره فضایی

 

7 فوریه 1958: موسسه تحقیقاتی آرپا (ARPA) متولد شد. نام این موسسه در سال 1972 به دارپا (DARPA) تغییر یافت. موسسه‌ای که پس از حدود 18 سال تاسیس اولین ماهواره موفق آمریکا را طراحی کرد، پس از چندین سال بر روی شبکه‌های کامپیوتری و تکنولوژی‌های ارتباطی تمرکز کرد. گفته می‌شود که این کار با توجه به تهدید شوروی برای منهدم کردن شبکه ارتباطی آمریکا انجام شد.

سال 1962: محققی به نام J.C.R. Licklider رهبری موسسه ARPA را برعهده گرفت. کسی که دولت آمریکا را وادار به استفاده تعاملی از کامپیوترها کرد. وی برای گسترش دامنه تحقیقات و هرچه سریع تر کردن روند آن، تصمیم گرفت که این پروژه (ایجاد شبکه یاد شده) را از حالت سری در آورده و آن را وارد دانشگاه‌ها کند. به این ترتیب این شاخه ARPANET نام گرفت.

سال 1969: اولین IMP ها (وسیله سوئیچینگ پکت داده‌ها) پس از ساخته شدن به چهار نقطه ارسال شدند: دانشگاه کالیفرنیا لوس آنجلس (UCLA)، موسسه تحقیقات استنفورد (SRI)، دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا (UCSB) و دانشگاه یوتا در سالت لیک سیتی (UTAH). این چهار نقطه جغرافیایی به عنوان چهار گره (Node) از شبکه مورد استفاده قرار می‌گرفتند که توپولوژی آن به صورت زیر بود:

 

اولین اینترنت

توپولوژی اولین شبکه بر مبنای پکت-سوئیچینگ

 

 

 

محقق کامپیوتر، Kleinrock در UCLA و گروهی کوچکی از دانشجویان سعی داشتند که با استفاده از شبکه طراحی شده، عبارت "login" را به کامپیوتر موجود در سمت SRI ارسال کنند. وی در مصاحبه‌ای چنین می‌گوید:

 

"We set up a telephone connection between us and the guys at SRI..."

 

Kleinrock: "We typed the L and we asked on the phone, Do you see the L?"

 

"Yes, we see the L," came the response.

"We typed the O, and we asked, "Do you see the O."

"Yes, we see the O."

"Then we typed the G, and the system crashed"...

 

"Yet a revolution had begun"...

 

با اینکه هنگام تایپ کردن حرف G سیستم کرش شده بود ولی واقعاً یک انقلاب در ارتباطات نیز شروع شده بود!

سال 1972: لری رابرت (Larry Roberts) عضوی از موسسه DARPA تصمیم گرفت که این شبکه (ARPANET) را به صورت عمومی به اشتراک بگذارد. این ایده را با Bob Kahn (باب خان!)، عضوی از BBN (که پکت سوئیچنگ‌های MIT را ساخته بودند) در میان گذاشت و تصمیم بر این شد که یک پکت سوئیچینگ و یک رابط پردازشگر ترمینال (TIP) را در هتل هیلتون (Hilton) در شهر واشنگتن گذاشته و به کاربران این امکان را بدهد که با استفاده از آن به شبکه ARPANET متصل شده و از آن در سراسر آمریکا استفاده کنند. پس از آن شبکه اینترنت متولد شد که در سراسر آمریکا مورد استفاده قرار می‌گرفت که بعداً به کل دنیا نیز ارائه شد.

 

منابع قسمت "تاریخچه اینترنت":

 

Roads and Crossroads of the Internet History

 

Wikipedia (English, فارسی)

 

How the Internet Came to Be

آدرس IP چیست؟

  مرداد ۲۴, ۱۳۹۳امیررضا نصیری 65,582 بازدیدinternet protocol, ip, ip 4, ip version 4, ip چیست, ip من, ip نسخه 4, ip ورژن 4, ipv4چیست, ipv6, آدرس آی پی من, آی پی, آی پی 4, ای پی, اینترنت,اینترنت پروتکل, پروتکل, شبکه, مشاهده ip, نسخه, نمایش ip, ورژن

بد→       ←عالی (1 رای، میانگین: 5 از 5) برای رای دادن باید عضو سایت شوید: عضو شوید یا وارد شوید

IP یا آدرس اینترنتی یک برچسب عددی برای شناسایی دستگاه‌هایی که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کنند، است. به این ترتیب در فضای اینترنت هر کامپیوتری دارای یک شناسه منحصر به فرد خواهد داشت.

آدرس IP چیست؟

آدرس IP یا Internet Protocol Address که به صورت مختصر، IP نیز نامیده می‌شود، یک برچسب شناسایی عددی است که برای هر چیزی که به شبکه از طریق پروتکل اینترنت (Internet Protocol یا IP) یا به خود بستر اینترنت متصل شود، اغلب توسط سرویس دهنده اینترنتی اختصاص داده می‌شود. این نشانی برای شناسایی مجزای هر دستگاه (کامپیوتر، موبایل یا به طور کل، هر چیزی که از پروتکل اینترنت استفاده کند) نسبت به دیگری به کار می‌رود. به عبارت ساده تر، IP آدرس شماره شناسایی هر یک از این کامپیوترها یا دستگاه‌ها است.

کامپیوترها و کاربران بسیار زیادی به اینترنت (یا به طور کل شبکه‌ای که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کند) متصل می‌شوند. هر یک از این کامپیوترها درصورتی که دارای یک آدرس مشخص نباشند عملاً غیرقابل استفاده خواهند بود. برای درک بهتر، فرض کنید که هر کامپیوتر یک شخصی عادی بوده و آدرس IP همان کامپیوتر نیز آدرس ایمیل فرد باشد. حال شما با داشتن آدرس ایمیل فرد می‌توانید به راحتی به وی نامه ارسال یا دریافت کنید. اما درصورتی که آدرس ایمیل فرد را نداشته باشید به هیچ وجه امکان ارسال ایمیل برای وی وجود نخواهد داشت.

بنابراین با استفاده از آدرس IP، پروتکل اینترنت می‌تواند کاربران را تشخیص داده و امکان ارسال و دریافت داده‌ها را فراهم کند. به این ترتیب برای این که کامپیوترها بتوانند بر روی یک شبکه یا بستر اینترنت از یکدیگر به صورت مجزا شناخته شوند، حداقل باید دارای یک آدرس IP باشند. در این صورت بدون این که هیچ اختلالی در مسیر انتقال داده بین مبداء و مقصد بوجود بیاید، هر کامپیوتر داده‌هایی را دریافت یا ارسال می‌کند که فقط مختص به همان کامپیوتر باشد.

 

چه چیزی از IP آدرس قابل ردگیری است؟

آدرس IP همیشه یکی از مواردی است که در ردگیری افراد مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهمترین چیزی که از یک آدرس IP می‌توان بدست آورد، سرویس دهنده اینترنتی (ISP) آن است. به دلیل مشخص بودن سرویس دهنده، مکان فیزیکی IP نیز قابل حدس زدن خواهد بود؛ چه IP داینامیک و چه استاتیک (به اصطلاح، معتبر و غیر معتبر).  از طریق این اطلاعات، سازمان‌های دارای مجوز می‌توانند به سادگی با بررسی اطلاعات و زمان فعالیت آن IP، فرد را ردگیری کرده و به محل دقیق فرد برسند. بنابراین جلوگیری از دسترسی افراد غیر معتبر به اشتراک اینترنتی شما یکی از مهمترین کارهایی است که باید بکنید.

 

آدرس IP من چیست؟

برای مشاهده آدرس IPتان، سرویسی رار تهیه کرده ایم که آی پی، نسخه آن و سرویس دهنده اینترنتیتان را نشان می‌دهد. در کادر زیر می‌توانید اطلاعات مربوط به آی پی خود را مشاهده کنید:

آدرس آی پی:      

نسخه آی پی:        نسخه 4

نام سرویس دهنده اینترنتی:

 

کشور:   

منطقه:   

شهر:    

نکته: IP آدرس‌های این پست به هیچ وجه در دیتابیس ما ذخیره نخواهند شد. برای اطلاعات بیشتر لطفا شرایط و ضوابط استفاده از وبسایت را بخوانید. {خرابی سرویس بالا را از طریق قسمت تماس با ما اطلاع دهید}

 

نسخه‌های IP آدرس:

هر چیزی که رو به افزایش و با این حال دارای محدودیت باشد، زمانی خواهد رسید که از این حد مشخص شده بگذرد. آدرس IPها هم از این قاعده مستثنی نیستند. به همین دلیل نسخه‌های مختلفی از IP منتشر شده تا علاوه بر کم کردن محدودیت، امکانات بیشتری را نیز در اختیار شبکه‌ها قرار دهند. دو مورد از مهمترین نسخه‌های IP نسخه ۴و ۶است.

 

IP نسخه ۴:

آی پی نسخه ۴یا IPv4همان چیزی است که معمولاً زمانی که از آدرس IP حرف می‌زنیم، به کار می‌بریم. در واقع تاکنون رایج ترین نسخه آی پی بوده و حدود ۹۶درصد ترافیک کل اینترنت جهان از این نسخه از آی پی استفاده می‌کنند (طبق آمار ویکی‌پدیا). هر دستگاهی که از پروتکل اینترنت استفاده کند به طور حتم باید دارای یک آدرس IP باشد. البته IPv4اشاره به پروتکل نسخه چهارم اینترنت دارد ولی از آن جایی که ما در این پست آدرس IP را مورد بررسی قرار می‌دهیم از پرداختن به خود پروتکل خودداری می‌کنیم.

در این نسخه، IP آدرس‌ها یک عبارت عددی ۳۲بیتی (شامل ۴بخش ۸بیتی) هستند که با استفاده از سه نقطه (.) از هم جدا شده اند. ساختار عددی این ورژن مانند عبارت زیر است:

YYY.YYY.YYY.YYY

در این عبارت Yها متغیرهای عددی هستند که آی پی نهایی را مشخص می‌کنند. این آدرس می‌تواند چیزی شبیه به ۱۴۴٫۷۶٫۱۶۸٫۱۸۷باشد. هر بخش جدا شده به وسیله نقطه می‌تواند یک عدد ۰تا ۳رقمی، از عدد ۰تا ۲۵۵را در خود نگه دارد. به عبارت بهتر، دامنه آدرس IPهایی که در اختیار داریم از ۰٫۰٫۰٫۰تا ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵است.

از آن جایی که این نوع اعداد برای کامپیوتر هیچ مفهموی ندارند، معمولاً در این گونه موارد از بیت‌ها برای بیان مطلب استفاده می‌شود. برای کامپیوتر تبدیل شده این آدرس به بیت کاربرد دارد. تبدیل شده آی پی آدرس ۱۴۴٫۷۶٫۱۶۸٫۱۸۷به باینری عبارت زیر است:

۱۰۰۱۰۰۰۰٫۰۱۰۰۱۱۰۰٫۱۰۱۰۱۰۰۰٫۱۰۱۱۱۰۱۱

نکته: چون IPv4دارای ۳۲بیت است و خود آی پی نیز از چهار قسمت تشکیل شده است، یعنی هر قسمت یک بایت یا ۸بیت یا یک Octet  است، بنابراین آخرین حدی که می‌توان در آن بایت ذخیره کرد ۲۵۶است. با توجه به این که ما از رقم صفر نیز می‌توانیم استفاده کنیم پس ۲۵۵آخرین عددی است که می‌توانیم در هر بخش از آن استفاده کنیم.

همان طور که می‌بینید عبارت ۱۰۰۱۰۰۰۰تبدیل شده قسمت اول آی پی یعنی عدد ۱۴۴، ۰۱۰۰۱۱۰۰تبدیل شده قسمت دوم آی پی یعنی عدد ۷۶و ... است.

 

محدوده و بزرگی IP آدرس نسخه ۴:

با توجه به ۳۲بیتی بودن آی پی نسخه ۴، با یک محاسبه ساده (۲۳۲) می‌توان کل آی پی هایی که قابل استفاده هستند را حساب کرد. یعنی آی پی نسخه ۴فقط می‌تواند دارای ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶حالت مختلف باشد. یعنی حدود ۴٫۳میلیارد آی پی مختلف. با توجه به گسترش روز افزون اینترنت این مقدار برای آینده اینترنت بسیار کوچک خواهد بود. یعنی در یک لحظه فقط ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶نفر می‌توانند با استفاده از آی پی نسخه ۴به یک شبکه وصل شوند. البته این عدد به صورت غیر عملی است چون دامنه‌های خاصی از این آی پی ها برای اهداف خاصی رزرو شده اند و امکان استفاده از آن‌ها به صورت عمومی وجود ندارد. برای درک بهتر این عدد با توجه به وسعت ۵۱۰۰۷۲۰۰۰کیلومتر مربعی کره زمین، حدوداً برای هر ۱۱۸۷۶۰مترمربع، تنها یک آی پی نسخه ۴وجود خواهد داشت.

 

رنج IPهای از پیش رزرو شده:

برخی از آی پی ها و دامنه‌ها برای اهداف و کاربردهای ویژه‌ای رزرو شده اند که عبارت اند از:

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۰٫۰٫۰٫۰تا ۱۰٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۷۲٫۱۶٫۰٫۰تا ۱۷۲٫۳۱٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۰۴۸۵۷۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۲٫۱۶۸٫۰٫۰تا ۱۹۲٫۱۶۸٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۶۵۵۳۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۰۰٫۶۴٫۰٫۰تا ۱۰۰٫۱۲۷٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۴۱۹۴۳۰۴آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۲٫۰٫۰٫۰تا ۱۹۲٫۰٫۰٫۷ (به تعداد ۸آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۸٫۱۸٫۰٫۰تا ۱۹۸٫۱۹٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۳۱۰۷۲آی پی)

مستند: از ۱۹۲٫۰٫۲٫۰تا ۱۹۲٫۰٫۲٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

مستند: از ۱۹۸٫۵۱٫۱۰۰٫۰تا ۱۹۸٫۵۱٫۱۰۰٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

مستند: از ۲۰۳٫۰٫۱۱۳٫۰تا ۲۰۳٫۰٫۱۱۳٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

نرم افزاری: از ۰٫۰٫۰٫۰تا ۰٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

برگردان میزبان: از ۱۲۷٫۰٫۰٫۰تا ۱۲۷٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

ساب نت: از ۱۶۹٫۲۵۴٫۰٫۰تا ۱۶۹٫۲۵۴٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۶۵۵۳۶آی پی)

اینترنت: از ۲۲۴٫۰٫۰٫۰تا ۲۳۹٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۲۶۸۴۳۵۴۵۶آی پی)

رزرو شده برای آینده: از ۲۴۰٫۰٫۰٫۰تا ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۴ (به تعداد ۲۶۸۴۳۵۴۵۵آی پی)

محدوده پخش کننده: فقط ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵

بیشتر آی پی های رزرو شده در خارج از شبکه هیچ کاربردی ندارند. بنابراین می‌توان گفت که حداکثر ۵۹۲۷۰۸۳۶۰آدرس مختلف (بدون در نظر گفتن دامنه "اینترنت" و "رزرو شده برای آینده") به صورت عمومی قابل استفاده نیست. به عبارت دیگر حدود ۳۷۰۲۲۵۸۹۳۶آی پی قابل استفاده به صورت عمومی در یک شبکه یا بستر اینترنت وجود دارد.

 

IP نسخه ۶

نکته: برای اطلاعات بیشتر درباره آی پی نسخه ۶به پست "آدرس IP نسخه ۶ (IPv6) چیست؟" مراجعه کنید.

با توجه به افزایش دستگاه‌هایی که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کنند، در آینده نزدیک هیچ آی پی آدرس نسخه ۴ای آزاد باقی نخواهد ماند. بنابراین برای افزایش تعداد آی پی های آزاد، نسخه ۶آن  با نام IPv6طراحی شد. به دلیل تازه بودن این نسخه، استفاده از آن گسترده نیست و نسخه ۴تقریباً به صورت کامل نیازهای آی پی آدرس را تامین می‌کند. به عبارت دیگر تقریباً ۹۶درصد کل ترافیک اینترنت از آی پی آدرس های نسخه ۴استفاده می‌کنند. اما در آینده نزدیک حتماً به این نسخه از آی پی ها نیاز خواهیم داشت.

در نسخه ۶، آی پی آدرس ها یک عبارت ۱۲۸بیتی (شامل ۸بخش ۱۶بیتی) بوده و هر بخش به وسیله کاراکتر دو نقطه (:) از هم جدا می‌شوند. ساختار این آی پی نسبت به نسخه ۴پیچیده تر بوده و یک IP آدرس نسخه ۶  مانند عبارت زیر است:

۲۶۰۱:F0A0:9002:E051:0000:0000:0000:C91D

همان طور که می‌بینید این نسخه دارای ۷کاراکتر دو نقطه است که بخش‌های ۱۶بیتی که شامل اعداد و حروف استاندارد هگزادسیمال (حروف A, B, C, D, E, F) هستد را از یکدیگر جدا کرده است. برای راحتی در خواندن این عبارت، قسمت‌هایی که دارای چهار رقم صفر هستند می‌توانند حذف شوند. بنابراین ساده شده آی پی آدرس بالا، عبارت زیر است:

۲۶۰۱:F0A0:9002:E051::C91D

همان طور که گفته شد این عبارت‌ها برای کامپیوتر هیچ مفهومی نداشته و باید تبدیل به عبارت باینری شوند. در این تبدیل مقادیر هر بخش به یک عبارت ۱۶بیتی تبدیل می‌شود. یعنی تبدیل شده باینری عبارت بالا کد زیر است:

۰۰۱۰۰۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۱:۱۱۱۱۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۰۰:۱۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱۰:۱۱۱۰۰۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۱:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۱۱۰۰۱۰۰۱۰۰۰۱۱۱۰۱

 

محدوده و بزرگی IP آدرس نسخه ۶:

با توجه به ۱۲۸بیتی بودن آی پی نسخه ۶، با انجام یک محاسبه (۲۱۲۸) می‌توان کل آی پی هایی که قابل استفاده هستند را حساب کرد. بنابراین آی پی نسخه ۶می‌تواند دارای ۳٫۴×۱۰۳۸حالت مختلف باشد. یعنی حدود ۳۴۰آندسیلیون (!) یا به صورت دقیق ۳۴۰۲۸۲۳۶۶۹۲۰۹۳۸۴۶۳۴۶۳۳۷۴۶۰۷۴۳۱۷۶۸۲۱۱۴۵۶آی پی مختلف. این یعنی ۷۹۲۲۸۱۶۲۵۱۴۲۶۴۳۳۷۵۹۳۵۴برابر بیشتر از آی پی آدرس نسخه ۴می‌تواند آدرس داشته باشد! برای درک بهتر این عدد با توجه به وسعت ۵۱۰۰۷۲۰۰۰کیلومتر مربعی کره زمین، حدوداً برای هر متر مربع ۶۶۷۱۲۶۱۴۴۷۸آی پی مختلف وجود خواهد داشت

 

آدرس IP چیست؟

  مرداد ۲۴, ۱۳۹۳امیررضا نصیری 65,582 بازدیدinternet protocol, ip, ip 4, ip version 4, ip چیست, ip من, ip نسخه 4, ip ورژن 4, ipv4چیست, ipv6, آدرس آی پی من, آی پی, آی پی 4, ای پی, اینترنت,اینترنت پروتکل, پروتکل, شبکه, مشاهده ip, نسخه, نمایش ip, ورژن

بد→       ←عالی (1 رای، میانگین: 5 از 5) برای رای دادن باید عضو سایت شوید: عضو شوید یا وارد شوید

IP یا آدرس اینترنتی یک برچسب عددی برای شناسایی دستگاه‌هایی که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کنند، است. به این ترتیب در فضای اینترنت هر کامپیوتری دارای یک شناسه منحصر به فرد خواهد داشت.

آدرس IP چیست؟

آدرس IP یا Internet Protocol Address که به صورت مختصر، IP نیز نامیده می‌شود، یک برچسب شناسایی عددی است که برای هر چیزی که به شبکه از طریق پروتکل اینترنت (Internet Protocol یا IP) یا به خود بستر اینترنت متصل شود، اغلب توسط سرویس دهنده اینترنتی اختصاص داده می‌شود. این نشانی برای شناسایی مجزای هر دستگاه (کامپیوتر، موبایل یا به طور کل، هر چیزی که از پروتکل اینترنت استفاده کند) نسبت به دیگری به کار می‌رود. به عبارت ساده تر، IP آدرس شماره شناسایی هر یک از این کامپیوترها یا دستگاه‌ها است.

کامپیوترها و کاربران بسیار زیادی به اینترنت (یا به طور کل شبکه‌ای که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کند) متصل می‌شوند. هر یک از این کامپیوترها درصورتی که دارای یک آدرس مشخص نباشند عملاً غیرقابل استفاده خواهند بود. برای درک بهتر، فرض کنید که هر کامپیوتر یک شخصی عادی بوده و آدرس IP همان کامپیوتر نیز آدرس ایمیل فرد باشد. حال شما با داشتن آدرس ایمیل فرد می‌توانید به راحتی به وی نامه ارسال یا دریافت کنید. اما درصورتی که آدرس ایمیل فرد را نداشته باشید به هیچ وجه امکان ارسال ایمیل برای وی وجود نخواهد داشت.

بنابراین با استفاده از آدرس IP، پروتکل اینترنت می‌تواند کاربران را تشخیص داده و امکان ارسال و دریافت داده‌ها را فراهم کند. به این ترتیب برای این که کامپیوترها بتوانند بر روی یک شبکه یا بستر اینترنت از یکدیگر به صورت مجزا شناخته شوند، حداقل باید دارای یک آدرس IP باشند. در این صورت بدون این که هیچ اختلالی در مسیر انتقال داده بین مبداء و مقصد بوجود بیاید، هر کامپیوتر داده‌هایی را دریافت یا ارسال می‌کند که فقط مختص به همان کامپیوتر باشد.

 

چه چیزی از IP آدرس قابل ردگیری است؟

آدرس IP همیشه یکی از مواردی است که در ردگیری افراد مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهمترین چیزی که از یک آدرس IP می‌توان بدست آورد، سرویس دهنده اینترنتی (ISP) آن است. به دلیل مشخص بودن سرویس دهنده، مکان فیزیکی IP نیز قابل حدس زدن خواهد بود؛ چه IP داینامیک و چه استاتیک (به اصطلاح، معتبر و غیر معتبر).  از طریق این اطلاعات، سازمان‌های دارای مجوز می‌توانند به سادگی با بررسی اطلاعات و زمان فعالیت آن IP، فرد را ردگیری کرده و به محل دقیق فرد برسند. بنابراین جلوگیری از دسترسی افراد غیر معتبر به اشتراک اینترنتی شما یکی از مهمترین کارهایی است که باید بکنید.

 

آدرس IP من چیست؟

برای مشاهده آدرس IPتان، سرویسی رار تهیه کرده ایم که آی پی، نسخه آن و سرویس دهنده اینترنتیتان را نشان می‌دهد. در کادر زیر می‌توانید اطلاعات مربوط به آی پی خود را مشاهده کنید:

آدرس آی پی:      

نسخه آی پی:        نسخه 4

نام سرویس دهنده اینترنتی:

 

کشور:   

منطقه:   

شهر:    

نکته: IP آدرس‌های این پست به هیچ وجه در دیتابیس ما ذخیره نخواهند شد. برای اطلاعات بیشتر لطفا شرایط و ضوابط استفاده از وبسایت را بخوانید. {خرابی سرویس بالا را از طریق قسمت تماس با ما اطلاع دهید}

 

نسخه‌های IP آدرس:

هر چیزی که رو به افزایش و با این حال دارای محدودیت باشد، زمانی خواهد رسید که از این حد مشخص شده بگذرد. آدرس IPها هم از این قاعده مستثنی نیستند. به همین دلیل نسخه‌های مختلفی از IP منتشر شده تا علاوه بر کم کردن محدودیت، امکانات بیشتری را نیز در اختیار شبکه‌ها قرار دهند. دو مورد از مهمترین نسخه‌های IP نسخه ۴و ۶است.

 

IP نسخه ۴:

آی پی نسخه ۴یا IPv4همان چیزی است که معمولاً زمانی که از آدرس IP حرف می‌زنیم، به کار می‌بریم. در واقع تاکنون رایج ترین نسخه آی پی بوده و حدود ۹۶درصد ترافیک کل اینترنت جهان از این نسخه از آی پی استفاده می‌کنند (طبق آمار ویکی‌پدیا). هر دستگاهی که از پروتکل اینترنت استفاده کند به طور حتم باید دارای یک آدرس IP باشد. البته IPv4اشاره به پروتکل نسخه چهارم اینترنت دارد ولی از آن جایی که ما در این پست آدرس IP را مورد بررسی قرار می‌دهیم از پرداختن به خود پروتکل خودداری می‌کنیم.

در این نسخه، IP آدرس‌ها یک عبارت عددی ۳۲بیتی (شامل ۴بخش ۸بیتی) هستند که با استفاده از سه نقطه (.) از هم جدا شده اند. ساختار عددی این ورژن مانند عبارت زیر است:

YYY.YYY.YYY.YYY

در این عبارت Yها متغیرهای عددی هستند که آی پی نهایی را مشخص می‌کنند. این آدرس می‌تواند چیزی شبیه به ۱۴۴٫۷۶٫۱۶۸٫۱۸۷باشد. هر بخش جدا شده به وسیله نقطه می‌تواند یک عدد ۰تا ۳رقمی، از عدد ۰تا ۲۵۵را در خود نگه دارد. به عبارت بهتر، دامنه آدرس IPهایی که در اختیار داریم از ۰٫۰٫۰٫۰تا ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵است.

از آن جایی که این نوع اعداد برای کامپیوتر هیچ مفهموی ندارند، معمولاً در این گونه موارد از بیت‌ها برای بیان مطلب استفاده می‌شود. برای کامپیوتر تبدیل شده این آدرس به بیت کاربرد دارد. تبدیل شده آی پی آدرس ۱۴۴٫۷۶٫۱۶۸٫۱۸۷به باینری عبارت زیر است:

۱۰۰۱۰۰۰۰٫۰۱۰۰۱۱۰۰٫۱۰۱۰۱۰۰۰٫۱۰۱۱۱۰۱۱

نکته: چون IPv4دارای ۳۲بیت است و خود آی پی نیز از چهار قسمت تشکیل شده است، یعنی هر قسمت یک بایت یا ۸بیت یا یک Octet  است، بنابراین آخرین حدی که می‌توان در آن بایت ذخیره کرد ۲۵۶است. با توجه به این که ما از رقم صفر نیز می‌توانیم استفاده کنیم پس ۲۵۵آخرین عددی است که می‌توانیم در هر بخش از آن استفاده کنیم.

همان طور که می‌بینید عبارت ۱۰۰۱۰۰۰۰تبدیل شده قسمت اول آی پی یعنی عدد ۱۴۴، ۰۱۰۰۱۱۰۰تبدیل شده قسمت دوم آی پی یعنی عدد ۷۶و ... است.

 

محدوده و بزرگی IP آدرس نسخه ۴:

با توجه به ۳۲بیتی بودن آی پی نسخه ۴، با یک محاسبه ساده (۲۳۲) می‌توان کل آی پی هایی که قابل استفاده هستند را حساب کرد. یعنی آی پی نسخه ۴فقط می‌تواند دارای ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶حالت مختلف باشد. یعنی حدود ۴٫۳میلیارد آی پی مختلف. با توجه به گسترش روز افزون اینترنت این مقدار برای آینده اینترنت بسیار کوچک خواهد بود. یعنی در یک لحظه فقط ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶نفر می‌توانند با استفاده از آی پی نسخه ۴به یک شبکه وصل شوند. البته این عدد به صورت غیر عملی است چون دامنه‌های خاصی از این آی پی ها برای اهداف خاصی رزرو شده اند و امکان استفاده از آن‌ها به صورت عمومی وجود ندارد. برای درک بهتر این عدد با توجه به وسعت ۵۱۰۰۷۲۰۰۰کیلومتر مربعی کره زمین، حدوداً برای هر ۱۱۸۷۶۰مترمربع، تنها یک آی پی نسخه ۴وجود خواهد داشت.

 

رنج IPهای از پیش رزرو شده:

برخی از آی پی ها و دامنه‌ها برای اهداف و کاربردهای ویژه‌ای رزرو شده اند که عبارت اند از:

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۰٫۰٫۰٫۰تا ۱۰٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۷۲٫۱۶٫۰٫۰تا ۱۷۲٫۳۱٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۰۴۸۵۷۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۲٫۱۶۸٫۰٫۰تا ۱۹۲٫۱۶۸٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۶۵۵۳۶آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۰۰٫۶۴٫۰٫۰تا ۱۰۰٫۱۲۷٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۴۱۹۴۳۰۴آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۲٫۰٫۰٫۰تا ۱۹۲٫۰٫۰٫۷ (به تعداد ۸آی پی)

دامنه خصوصی شبکه: از ۱۹۸٫۱۸٫۰٫۰تا ۱۹۸٫۱۹٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۳۱۰۷۲آی پی)

مستند: از ۱۹۲٫۰٫۲٫۰تا ۱۹۲٫۰٫۲٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

مستند: از ۱۹۸٫۵۱٫۱۰۰٫۰تا ۱۹۸٫۵۱٫۱۰۰٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

مستند: از ۲۰۳٫۰٫۱۱۳٫۰تا ۲۰۳٫۰٫۱۱۳٫۲۵۵ (به تعداد ۲۵۶آی پی)

نرم افزاری: از ۰٫۰٫۰٫۰تا ۰٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

برگردان میزبان: از ۱۲۷٫۰٫۰٫۰تا ۱۲۷٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۱۶۷۷۷۲۱۶آی پی)

ساب نت: از ۱۶۹٫۲۵۴٫۰٫۰تا ۱۶۹٫۲۵۴٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۶۵۵۳۶آی پی)

اینترنت: از ۲۲۴٫۰٫۰٫۰تا ۲۳۹٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ (به تعداد ۲۶۸۴۳۵۴۵۶آی پی)

رزرو شده برای آینده: از ۲۴۰٫۰٫۰٫۰تا ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۴ (به تعداد ۲۶۸۴۳۵۴۵۵آی پی)

محدوده پخش کننده: فقط ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵

بیشتر آی پی های رزرو شده در خارج از شبکه هیچ کاربردی ندارند. بنابراین می‌توان گفت که حداکثر ۵۹۲۷۰۸۳۶۰آدرس مختلف (بدون در نظر گفتن دامنه "اینترنت" و "رزرو شده برای آینده") به صورت عمومی قابل استفاده نیست. به عبارت دیگر حدود ۳۷۰۲۲۵۸۹۳۶آی پی قابل استفاده به صورت عمومی در یک شبکه یا بستر اینترنت وجود دارد.

 

IP نسخه ۶

نکته: برای اطلاعات بیشتر درباره آی پی نسخه ۶به پست "آدرس IP نسخه ۶ (IPv6) چیست؟" مراجعه کنید.

با توجه به افزایش دستگاه‌هایی که از پروتکل اینترنت استفاده می‌کنند، در آینده نزدیک هیچ آی پی آدرس نسخه ۴ای آزاد باقی نخواهد ماند. بنابراین برای افزایش تعداد آی پی های آزاد، نسخه ۶آن  با نام IPv6طراحی شد. به دلیل تازه بودن این نسخه، استفاده از آن گسترده نیست و نسخه ۴تقریباً به صورت کامل نیازهای آی پی آدرس را تامین می‌کند. به عبارت دیگر تقریباً ۹۶درصد کل ترافیک اینترنت از آی پی آدرس های نسخه ۴استفاده می‌کنند. اما در آینده نزدیک حتماً به این نسخه از آی پی ها نیاز خواهیم داشت.

در نسخه ۶، آی پی آدرس ها یک عبارت ۱۲۸بیتی (شامل ۸بخش ۱۶بیتی) بوده و هر بخش به وسیله کاراکتر دو نقطه (:) از هم جدا می‌شوند. ساختار این آی پی نسبت به نسخه ۴پیچیده تر بوده و یک IP آدرس نسخه ۶  مانند عبارت زیر است:

۲۶۰۱:F0A0:9002:E051:0000:0000:0000:C91D

همان طور که می‌بینید این نسخه دارای ۷کاراکتر دو نقطه است که بخش‌های ۱۶بیتی که شامل اعداد و حروف استاندارد هگزادسیمال (حروف A, B, C, D, E, F) هستد را از یکدیگر جدا کرده است. برای راحتی در خواندن این عبارت، قسمت‌هایی که دارای چهار رقم صفر هستند می‌توانند حذف شوند. بنابراین ساده شده آی پی آدرس بالا، عبارت زیر است:

۲۶۰۱:F0A0:9002:E051::C91D

همان طور که گفته شد این عبارت‌ها برای کامپیوتر هیچ مفهومی نداشته و باید تبدیل به عبارت باینری شوند. در این تبدیل مقادیر هر بخش به یک عبارت ۱۶بیتی تبدیل می‌شود. یعنی تبدیل شده باینری عبارت بالا کد زیر است:

۰۰۱۰۰۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۱:۱۱۱۱۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۰۰:۱۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱۰:۱۱۱۰۰۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۱:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۱۱۰۰۱۰۰۱۰۰۰۱۱۱۰۱

 

محدوده و بزرگی IP آدرس نسخه ۶:

با توجه به ۱۲۸بیتی بودن آی پی نسخه ۶، با انجام یک محاسبه (۲۱۲۸) می‌توان کل آی پی هایی که قابل استفاده هستند را حساب کرد. بنابراین آی پی نسخه ۶می‌تواند دارای ۳٫۴×۱۰۳۸حالت مختلف باشد. یعنی حدود ۳۴۰آندسیلیون (!) یا به صورت دقیق ۳۴۰۲۸۲۳۶۶۹۲۰۹۳۸۴۶۳۴۶۳۳۷۴۶۰۷۴۳۱۷۶۸۲۱۱۴۵۶آی پی مختلف. این یعنی ۷۹۲۲۸۱۶۲۵۱۴۲۶۴۳۳۷۵۹۳۵۴برابر بیشتر از آی پی آدرس نسخه ۴می‌تواند آدرس داشته باشد! برای درک بهتر این عدد با توجه به وسعت ۵۱۰۰۷۲۰۰۰کیلومتر مربعی کره زمین، حدوداً برای هر متر مربع ۶۶۷۱۲۶۱۴۴۷۸آی پی مختلف وجود خواهد داشت

 

وب سرور

کسانی که با صنعت IT آشنایی دارند حتما ً نام وب سرویس را شنیده اند. برای مثال، بیش از ۶۶ درصد کسانی که در نظر سنجی مجله InfoWorld شرکت کرده بودند بر این توافق داشتند که وب سرویس ها مدل تجاری بعدی اینترنت خواهند بود. به علاوه گروه گارتنر پیش بینی کرده است که وب سرویس ها کارآیی پروژه های IT را تا ۳۰ در صد بالا می برد. اما وب سرویس چیست و چگونه شکل تجارت را در اینترنت تغییر خواهد داد؟

 

 

برای ساده کردن پردازش های تجاری، برنامه های غیرمتمرکز (Enterprise) باید با یکدیگر ارتباط داشته باشند و از داده های اشتراکی یکدیگر استفاده کنند. قبلا ً این کار بوسیله ابداع استانداردهای خصوصی و فرمت داده ها به شکل مورد نیاز هر برنامه انجام می شد. اما دنیای وب و XML تکنولوژی آزاد برای انتقال دیتا انتقال اطلاعات بین سیستم ها را افزایش داد. وب سرویس ها نرم افزارهایی هستند که از XML برای انتقال اطلاعات بین نرم افزارهای دیگر از طریق پروتکل های معمول اینترنتی استفاده می کنند. به شکل ساده یک وب سرویس از طریق وب اعمالی را انجام می دهد (توابع یا سابروتین ها) و نتایج را به برنامه دیگری می فرستد. این یعنی برنامه ای که در یک کامپیوتر در حال اجراست اطلاعاتی را به کامپیوتردیگری می فرستد و از آن درخواست جواب می کند. برنامه ای که در آن کامپیوتر دوم است کارهای خواسته شده را انجام می دهد و نتیجه را بر روی ساختارهای اینترنتی به برنامه اول برمی گرداند.

 

وب سرویس ها می توانند از پروتکل های زیادی در اینترنت استفاده کنند اما بیشتر از HTTP که مهم ترین آنهاست استفاده می شود. وب سرویس هر نوع کاری می تواند انجام دهد. برای مثال در یک برنامه می تواند آخرین عنوان های اخبار را از وب سرویس Associated Press بگیرد یا یک برنامه مالی می تواند آخرین اخبار و اطلاعات بورس را از طریق وب سرویس بگیرد. کاری که وب سرویس انجام می دهد می تواند به سادگی ضرب دو عدد یا به پیچیدگی انجام کلیه امور مشترکین یک شرکت باشد.

 

وب سرویس دارای خواصی است که آن را از دیگر تکنولوژی ها و مدل های کامپیوتری جدا می کند. Paul Flessner، نایب رییس مایکروسافت در dot NET Enterprise Server چندین مشخصه برای وب سرویس در یکی از نوشته هایش ذکر کرده است. اول اینکه وب سرویس ها قابل برنامه ریزی هستند. یک وب سرویس کاری که می کند را در خود مخفی نگه می دارد. وقتی برنامه ای به آن اطلاعات داد وب سرویس آن را پردازش می کند و در جواب آن اطلاعاتی را به برنامه اصلی بر می گرداند. دوم، وب سرویس ها بر پایه XML بنا نهاده شده اند. XML و XML های مبتنی بر SOAP یا Simple Object Access Protocol تکنولوژی هایی هستند که به وب سرویس ها این امکان را می دهد که با دیگر برنامه ها ارتباط داشته باشد حتی اگر آن برنامه ها در زبانهای مختلف نوشته شده و بر روی سیستم عامل های مختلفی در حال اجرا باشند.

 

همچین وب سرویس ها خود-توصیف هستند. به این معنی که کاری را که انجام می دهند و نحوه استفاده از خودشان را توضیح می دهند. این توضیحات به طور کلی در WSDL یا Web Services Description Language نوشته می شود. WSDL یک استاندارد بر مبنای XML است. به علاوه وب سرویس ها قابل شناسایی هستند به این معنی که برنامه نویس می تواند به دنبال وب سرویس مورد علاقه در دایرکتوری هایی مثل UDDI یا Universal Description , Discovery and Integration جستجو کند. UDDI یکی دیگر از استاندارد های وب سرویس است.

 

نکات تکنولوژی وب سرویس

همانطور که در ابتدا توضیح داده شد یکی از دلایل اینکه وب سرویس از دیگر تکنولوژی های موجود مجزا شده است استفاده از XML و بعضی استاندارد های تکنیکی دیگر مانند SOAP، WSDL و UDDI است. این تکنولوژی ها زمینه ارتباط بین برنامه ها را ایجاد می کنند به شکلی که مستقل از زبان برنامه نویسی، سیستم عامل و سخت افزار است. SOAP یک مکانیزم ارتباطی را بین نرم افزار و وب سرویس ایجاد می کند. WSDL یک روش یکتا برای توصیف وب سرویس ایجاد می کند و UDDI یک دایرکتوری قابل جستجو برای وب سرویس می سازد. وقتی اینها با هم در یک جا جمع می شوند این تکنولوژی ها به برنامه نویس اجازه می دهد که برنامه های خود را به عنوان سرویس آماده کرده و بر روی اینترنت قرار دهد.

 

XML یا eXtensible Markup Language

XML یک تکنولوژی است که به شکل گسترده از آن پشتیبانی می شود، همچنین این تکنولوژی Open است به این معنی که متعلق به شرکت خاصی نیست. اولین بار در کنسرسیوم WWW یا W3C در سال ۱۹۹۶ برای ساده کردن انتقال دیتا ایجاد شده است. با گسترده شدن استفاده از وب در دهه ۹۰ کم کم محدودیت های HTML مشخص شد. ضعف HTML در توسعه پذیری (قابلیت اضافه و کم کردن خواص) و ضعف آن در توصیف دیتاهایی که درون خود نگهداری می کند برنامه نویسان را از آن ناامید کرد. همچنین مبهم بودن تعاریف آن باعث شد از توسعه یافتن باز بماند. در پاسخ به این اشکالات W3C یک سری امکانات را در جهت توسعه HTML به آن افزود که امکان تغییر ساختار متنهای HTML مهم ترین آن است. این امکان را CSS یا Cascade Style Sheet می نامند.

 

این توسعه تنها یک راه موقتی بود. باید یک روش استاندارد شده، توسعه پذیر و دارای ساختار قوی ایجاد می شد. در نتیجه W3C استاندارد XML را ساخت. XML دارای قدرت و توسعه پذیری SGML یا Standard Generalized Markup Language و سادگی که در ارتباط در وب به آن نیاز دارد است.

 

استقلال اطلاعات یا جدا بودن محتوا از ظاهر یک مشخصه برای XML به حساب می آید. متنهای XML فقط یک دیتا را توصیف می کنند و برنامه ای که XML برای آن قابل درک است بدون توجه به زبان و سیستم عامل قادر است به اطلاعات درون فایل XML هر گونه شکلی که مایل است بدهد. متنهای XML حاوی دیتا هستند بدون شکل خاص، بنابراین برنامه ای که از آن می خواهد استفاده کند باید بداند که چگونه می خواهد آن اطلاعات را نمایش دهد. بنابراین نحوه نمایش یک فایل XML در یک PC با PDA و تلفن همراه می تواند متفاوت باشد.

 

وقتی یک برنامه با متن XML مواجه می شود باید مطمئن باشد که آن متن حاوی دیتای مورد نظر خود است. این اطمینان توسط برنامه هایی با نام XML Parser حاصل می شود. تجزیه کننده ها دستورات متن XML را بررسی می کنند. همچنین آنها به برنامه کمک می کنند تا متن های XML را تفسیر کند. به صورت اختیاری هر متن XML می تواند به متن دیگری اشاره کند که حاوی ساختار فایل XML اصلی باشد. به آن متن XML دوم DTD یا Document Type Definition گفته می شود.

 

وقتی فایل XML به DTD اشاره می کند برنامه تجزیه کننده فایل اصلی را با DTD بررسی می کند که آیا به همان ساختاری که در DTD توصیف شده شکل گرفته است یا خیر. اگر یک تجزیه کننده XML بتواند یک متن را به درستی پردازش کند متن XML نیز به شکل صحیحی فرمت شده است.

 

وقتی که اکثر نرم افزارها امکانات وبی خود را افزایش دادند این طور به نظر می رسد که XML به عنوان یک تکنولوژی جهانی برای فرستادن اطلاعات بین برنامه ها انتخاب شود. تمامی برنامه هایی که از XML استفاده می کنند قادر خواهند بود که XML ِ همدیگر را بفهمند. این سطح بالای تطابق بین برنامه ها باعث می شود که XML یک تکنولوژی مناسب برای وب سرویس باشد. چون بدون اینکه احتیاج به سیستم عامل و سخت افزار یکسان باشد می تواند اطلاعات را جابجا کند.

 

SOAP یا Simple Object Access Protocol

SOAP یکی از عمومی ترین استاندارد هایی است که در وب سرویس ها استفاده می شود. طبق شواهد اولین بار توسط DeveloperMentor، شرکت UserLand و مایکروسافت در سال ۱۹۹۸ ساخته شده و نسخه اول آن در سال ۱۹۹۹ ارایه شده است. آخرین نسخه SOAP، نسخه 1.2 بود که در دسامبر سال ۲۰۰۱ در W3C ارایه شد. نسخه 1.2 نشان دهنده کار زیاد بر روی آن و نمایانگر اشتیاق زیاد صنعت IT برای استفاده از SOAP و وب سرویس است.

 

هدف اصلی SOAP ایجاد روشی جهت فرستادن دیتا بین سیستم هایی است که بر روی شبکه پخش شده اند. وقتی یک برنامه شروع به ارتباط با وب سرویس می کند، پیغام های SOAP وسیله ای برای ارتباط و انتقال دیتا بین آن دو هستند. یک پیغام SOAP به وب سرویس فرستاده می شود و یک تابع یا سابروتین را در آن به اجرا در می آورد به این معنی که این پیغام از وب سرویس تقاضای انجام کاری را دارد. وب سرویس نیز از محتوای پیغام SOAP استفاده کرده و عملیات خود را آغاز می کند. در انتها نیز نتایج را با یک پیغام SOAP دیگر به برنامه اصلی می فرستد.

 

به عنوان یک پروتکل مبتنی بر XML، پروتکل SOAP تشکیل شده از یک سری الگوهای XMLی است. این الگوها شکل پیغام های XML را که بر روی شبکه منتقل می شود را مشخص می کند. مانند نوع دیتاها و اطلاعاتی که برای طرف مقابل تفسیر کردن متن را آسان کند. در اصل SOAP برای انتقال دیتا بر روی اینترنت و از طریق پروتکل HTTP طراحی شده است ولی از آن در دیگر مدلها مانند LAN نیز می توان استفاده کرد. وقتی که وب سرویس ها از HTTP استفاده می کنند به راحتی می توانند از Firewall عبور کنند.

 

یک پیغام SOAP از سه بخش مهم تشکیل شده است: پوشش یا Envelope ،Header، بدنه یا Body. قسمت پوشش برای بسته بندی کردن کل پیغام به کار می رود. این بخش محتوای پیغام را توصیف و گیرنده آن را مشخص می کند. بخش بعدی پیغام های SOAP، Header آن است که یک بخش اختیاری می باشد و مطالبی مانند امنیت و مسیریابی را توضیح می دهد. بدنه پیغام SOAP بخشی است که دیتاهای مورد نظر در آن جای می گیرند. دیتاها بر مبنای XML هستند و از یک مدل خاص که الگوها (Schemas) آن را توضیح می دهند تبعیت می کنند. این الگو ها به گیرنده کمک می کنند تا متن را به درستی تفسیر کند. پیغام های SOAP توسط سرورهای SOAP گرفته و تفسیر می شود تا در نتیجه آن، وب سرویس ها فعال شوند و کار خود را انجام دهند.

 

برای اینکه از SOAP در وب سرویس استفاده نکنیم از تعداد زیادی پروتکل باید استفاده شود. برای مثال XML-RPC تکنولوژی قدیمی تری بود که همین امکانات را ایجاد می کرد. به هر حال، خیلی از سازندگان بزرگ نرم افزار SOAP را بر تکنولوژی های دیگر ترجیح دادند. دلایل زیادی برای انتخاب SOAP وجود دارد که خیلی از آنها درباره پروتکل آن است که فراتر از این متن می باشد. سه برتری مهم SOAP نسبت به تکنولوژی های دیگر عبارتند از قابلیت توسعه، سادگی و قابلیت عملکرد داخلی.

 

پیغام های SOAP معمولا ً کدهای زیادی ندارند و برای فرستادن و گرفتن آن به نرم افزارهای پیچیده نیاز نیست. SOAP این امکان را به برنامه نویس می دهد تا بنا به نیاز خود آن را تغییر دهد. در آخر بدلیل اینکه SOAP از XML استفاده می کند می تواند بوسیله HTTP اطلاعات را انتقال بدهد بدون اینکه زبان برنامه نویسی، سیستم عامل و سخت افزار برای آن مهم باشد.

 

WSDL یا Web Services Description Language

استاندارد دیگری که نقش اساسی در وب سرویس بازی می کند WSDL است. همانطور که قبلا ً اشاره کردیم یکی از خواص وب سرویس ها توصیف خود آنهاست به این معنی که وب سرویس دارای اطلاعاتی است که نحوه استفاده از آن را توضیح می دهد. این توضیحات در WSDL نوشته می شود، متنی به XML که به برنامه ها می گوید این وب سرویس چه اطلاعاتی لازم دارد و چه اطلاعاتی را بر می گرداند.

 

وقتی که سازندگان نرم افزار برای اولین بار SOAP و دیگر تکنولوژی های وب سرویس را ساختند دریافتند که برنامه ها قبل از اینکه شروع به استفاده از یک وب سرویس بکنند باید اطلاعاتی درباره آن را داشته باشند. اما هر کدام از آن سازندگان برای خودشان روشی برای ایجاد این توضیحات ابداع کردند و باعث شد که وب سرویس ها با هم هماهنگ نباشد. وقتی IBM و مایکروسافت تصمیم گرفتند تا استاندارد های خود را یکسان کنند WSDL بوجود آمد. در ماه مارس سال ۲۰۰۱ مایکروسافت، IBM و Ariba نسخه 1.1 را به W3C ارائه کردند. گروهی از W3C بر روی این استاندارد کار کردند و آن را پذیرفتند. هم اکنون این تکنولوژی در دست ساخت است و هنوز کامل نشده. ولی هم اکنون اکثر سازندگان وب سرویس از آن استفاده می کنند.

 

هر وب سرویسی که بر روی اینترنت قرار می گیرد دارای یک فایل WSDL است که مشخصات، مکان و نحوه استفاده از وب سرویس را توضیح می دهد. یک فایل WSDL نوع پیغام هایی که وب سرویس می فرستد و می گیرد را توضیح می دهد مانند پارامترهایی که برنامه صدا زننده برای کار با وب سرویس باید به آن بفرستد. در تئوری یک برنامه در وب برای یافتن وب سرویس مورد نظر خود از روی توضیحات WSDL ها جستجو می کند. در WSDL اطلاعات مربوط به چگونگی ارتباط با وب سرویس بر روی HTTP یا هر پروتکل دیگر نیز وجود دارد.

 

این مهم است که بدانیم WSDL برای برنامه ها طراحی شده است نه برای خواندن آن توسط انسان. شکل فایلهای WSDL پیچیده به نظر می آید ولی کامپیوترها می توانند آن را بخوانند و تجزیه و تحلیل بکند. خیلی از نرم افزارهایی که وب سرویس می سازند فایل WSDL مورد نیاز وب سرویس را نیز تولید می کنند بنابراین وقتی برنامه نویس وب سرویس خود را ساخت به شکل خودکار WSDL مورد نیاز با آن نیز ساخته می شود و احتیاجی به آموزش دستورات WSDL برای ساختن و استفاده از وب سرویس نیست.

 

UDDI یا Universal Description , Discovery and Integration

سومین استاندارد اصلی وب سرویس ها، یعنی UDDI، به شرکتها و برنامه نویسان اجازه می دهد تا وب سرویس های خود را بر روی اینترنت معرفی کنند. این استاندارد در اصل بوسیله مایکروسافت، IBM و Ariba و پنجاه شرکت بزرگ دیگر ساخته شده است. با استفاده از UDDI شرکتها می توانند اطلاعات خود را در اختیار شرکت های دیگر قرار بدهند و مدل B2B ایجاد کنند. همان طور که از نام آن مشخص است شرکت ها می توانند وب سرویس خود را معرفی کنند، با وب سرویس دیگران آشنا شوند و از آن در سیستم های خود استفاده کنند. این استاندارد جدیدی است و در سال ۲۰۰۰ ساخته شده است و کنسرسیومی از شرکتهای صنعتی در حال کار بر روی آن هستند. نسخه دوم UDDI در ماه ژوئن سال ۲۰۰۱ ارائه شد و نسخه سوم آن در دست ساخت است.

 

UDDI یک متن مبتنی بر XML را تعریف می کند که در آن شرکت ها توضیحاتی درباره چگونگی کار وب سرویس شرکتشان و امکانات خود می دهند. برای تعریف این اطلاعات از شکل خاصی که در UDDI توضیح داده شده استفاده می شود. شرکت ها می توانند این اطلاعات را در UDDI شرکت خود نگهداری کنند و تنها به شرکت های مورد نظرشان اجازه دستیابی به آنها را بدهند یا آنها را در مکان عمومی و در اینترنت قرار دهند.

 

بزرگترین و مهمترین پایگاه UDDI پایگاه UDDI Business Registry یا UBR نام دارد و توسط کمیته UDDI طراحی و اجرا شده است. اطلاعات این پایگاه در چهار نقطه نگهداری می شود: مایکروسافت، IBM، SAP و HP. اطلاعاتی که در یکی از چهار پایگاه تغییر کند در سه تای دیگر نیز اعمال می شود.

 

اطلاعات درون این پایگاه ها شبیه دفترچه تلفن است. White Pages که در آنها اطلاعات تماس شرکت ها و توضیحات متنی آنهاست، Yellow Pages حاوی اطلاعات طبقه بندی شده شرکتها و اطلاعات درباره توانایی های الکترونیکی آنها می باشد، Green Pages، حاوی اطلاعات تکنیکی درباره سرویس های آنها و نحوه پردازش اطلاعات شرکت آنها می باشد.

 

اطلاعات تجاری و سرویس های شرکت ها کاملا ً طبقه بندی شده است و اجازه می دهد که به راحتی در آنها جستجو کرد. سپس متخصصان IT می توانند از این اطلاعات استفاده کرده و شرکت ها را برای خدمات بهتر به هم متصل کنند. با این شرح UDDI امکان پیاده سازی مدل B2B را ایجاد می کند و شرکتها می توانند از سرویس های یکدیگر استفاده کنند.

 

شرکت هایی که به UDDI علاقه نشان داده اند قدرتمند هستند و خیلی از آنها از وب سرویس و استانداردهای آن در محصولات خود استفاده می کنند. NTT Communications of Tokyo یکی از شرکت هایی است که در حال اضافه کردن توضیحاتی به ساختار UDDI است. در هر حال حاضر شرکت ها هنوز کمی درباره وارد کردن خود در پایگاه های عمومی محتاط هستند. این چیز عجیبی نیست. شرکتها ابتدا این امکانات را فقط برای شرکای خود ایجاد می کنند. شرکتهای بزرگ نیز برای مدیریت بر سرویس های خود و اشتراک آنها بین قسمت های مختلف از این استاندارد استفاده می کنند. وقتی این استاندارد به حد بلوغ خود برسد و کاربران با آن احساس راحتی بکنند استفاده از آن نیز در مکان های عمومی فراگیر خواهد بود.

 

این تغییر رویه برای شرکت های بزرگی که B2B را به روش های قدیمی اجرا کرده بودند مشکل است. بعضی نیز اشکال امنیتی بر این روش می گیرند و مایل نیستند اطلاعاتشان را بدهند. اما با گذشت زمان و کامل شدن این تکنولوژی و درک لزوم استفاده از آن شرکت ها چاره ای جز استفاده از آن ندارند

 

 

ویروس (virus) چیست؟

 

ویروس کامپیوتری، برنامه‌ای کوچک است، که برای تغییر کار کامپیوتر، بدون آگاهی و اجازه کاربر، نوشته شده است. هر ویروسی باید دو ویژگی داشته باشد:

 

* باید خودش را اجرا کند. اغلب، کد خود را در مسیر اجرای برنامه‌ای دیگر قرار می‌دهد.

 

* باید همانندسازی کند. مثلا، ممکن است، کپی فایلهای آلوده به ویروس را، جانشین فایلهای قابل‌اجرای دیگر کند. ویروسها، می‌توانند کامپیوترهای رومیزی و سرویس‌دهنده‌های شبکه را هم، به همین نحو، آلوده کنند.

 

بعضی ویروسها، برنامه‌ریزی شده‌اند، که از طریق تخریب برنامه‌ها، حذف فایلها، یا قالب‌بندی مجدد (reformatting) هارد، به کامپیوتر، صدمه بزنند. بقیه، نه برای صدمه زدن، که تنها برای همانندسازی، و اعلام حضور خود، با نشان دادن پیامهای متنی، صوتی و تصویری، طراحی شده‌اند. حتی این ویروسهای خوشخیم هم، می‌توانند برای کاربران کامپیوتر، مشکل‌آفرین باشند. آنها معمولا، حافظه موردنیاز برنامه‌های مجاز را می‌گیرند. در نتیجه، اغلب، موجب کارکرد غیرعادی سیستم می‌گردند، که ممکن است منجر به از کار افتادن آن، گردد. بعلاوه، بسیاری از ویروسها، پراشکال (bug-ridden) هستند، و این اشکالات موجب از کار افتادن سیستم و اتلاف اطلاعات می‌شود.

 

ویروسها به پنج دسته تقسیم می‌شوند:

 

▲ویروسهای آلوده‌کننده فایل (File infector viruses):

 

ویروسهای آلوده‌کننده فایل، برنامه‌ها را آلوده می‌کنند. این ویروسها، معمولا، کدهای قابل‌اجرایی مثل فایلهای com. و exe. را، آلوده می‌کنند. آنها می‌توانند به هنگام اجرای برنامه آلوده از فلاپی، یا هارد، یا شبکه، فایلهای دیگر را آلوده کنند. بسیاری از این ویروسها، مقیم حافظه (memory resident) هستند. بعد از آلوده شدن حافظه، هر فایل اجرایی غیرآلوده که اجرا بشود، آلوده می‌شود. Jerusalem و Cascade ، نمونهای شناخته‌شده ویروسهای آلوده‌کننده فایل، هستند.

 

▲ویروسهای قطاع راه‌انداز (Boot sector viruses):

 

ویروسهای قطاع راه‌انداز، ناحیه سیستم دیسک-- یعنی، رکورد راه‌انداز (boot record) فلاپی دیسک یا هارد دیسک-- را آلوده می‌کنند. هر فلاپی دیسک یا هارد دیسکی (دیسکهای صرفا حاوی اطلاعات)، در رکورد راه‌اندازش، برنامه‌ای دارد، که زمانی که کامپیوتر راه می‌افتد، اجرا می‌شود. ویروسهای قطاع راه‌انداز، خود را به این قسمت دیسک، می‌چسبانند، و زمانی که کاربر می‌خواهد، راه‌اندازی را، از دیسک آلوده انجام دهد، فعال می‌شوند. این ویروسها همواره، ذاتا مقیم حافظه هستند. بیشتر آنها برای DOS، نوشته شده‌اند، ولی، همه کامپیوترهای شخصی، با هر سیستم عاملی، هدف بالقوه این نوع ویروس محسوب می‌شوند. تنها چیزی که برای آلوده شدن، لازم است، راه‌اندازی کامپیوتر، با یک فلاپی دیسک آلوده است. سپس، ویروس مقیم حافظه می‌شود، و همه فلاپی دیسکهایی که در برابر نوشتن محافظت نشده‌اند، تا زمانی که فلاپی دیسک، قابل دستیابی است، آلوده می‌شوند. Form، Disk Killer، Michelangelo و Stoned ، چند نمونه از ویروسهای قطاع راه‌انداز هستند.

 

▲ویروسهای قطاع راه‌انداز اصلی (Master boot record viruses):

 

ویروسهای قطاع راه‌انداز اصلی، ویروسهای مقیم حافظه‌ای هستند، که به همان شیوه ویروسهای قطاع راه‌انداز، دیسکها را آلوده می‌کنند. تفاوت این دو نوع ویروس، در محل قرار گرفتن کد ویروسی است. ویروسهای آلوده‌کننده قطاع راه‌انداز اصلی، معمولا، یک کپی سالم از قطاع راه‌انداز اصلی، در جایی دیگر ذخیره می‌کنند. کامپیوترهای دارای Windows NT، اگر بوسیله ویروسهای قطاع راه‌انداز یا ویروسهای قطاع راه‌انداز اصلی، آلوده بشوند، راه‌اندازی نمی‌شوند. دلیل آن، تفاوت، در نحوه دسترسی سیستم عامل، به اطلاعات راه‌اندازی است، این موضوع در مورد98 \Windows 95 هم صدق می‌کند. اگر Windows NT شما، با پارتیشن‌های FAT ، قالب‌بندی شده، معمولا می‌توانید با راه‌اندازی در DOS و استفاده از نرم‌افزار ویروس‌یاب، ویروس را از بین ببرید. اگر پارتیشن راه‌انداز NTFS باشد، سیستم، باید، با سه دیسک Windows NT Setup ، بازیافت شود. NYB، AntiExe و Unashamed نمونه‌های ویروس آلوده‌کننده قطاع راه‌انداز اصلی هستند.

 

▲ویروسهای چندسویه (Multi-partite viruses):

 

ویروسهای چندسویه (که پرسویه {polypartite } هم نامیده می‌شوند)، هم رکوردها را آلوده می‌کنند، هم فایلها را. این بویژه بازسازی را مشکل می‌کند. اگر ناحیه راه‌انداز، پاکسازی شود، چون فایلها آلوده‌اند، ناحیه راه‌انداز دوباره آلوده می‌شود. این موضوع، در مورد پاکسازی فایلها هم صدق می‌کند. اگر ویروس، از ناحیه راه‌انداز زدوده نشود، هر فایلی که پاکسازی شود، باز آلوده می‌شود. Half _One، Emperor، Anthrax و Tequilla ، نمونه‌های ویروس چندسویه هستند.

 

▲ویروسهای ماکرو (Macro viruses):

 

این نوع ویروسها، فایلهای داده (data files) را، آلوده می‌کنند. آنها، بسیار شایع هستند، و زمان و هزینه زیادی، صرف رفع خسارات آنها می‌شود. با ورود Visual Basic به Microsoft's Office 97، دیگر می‌شد ویروس ماکرویی نوشت، که نه تنها، فایلهای داده، که فایلهای دیگر را هم، آلوده کند. ویروسهای ماکرو، فایلهای Microsoft Office Word، Excel، PowerPoint و Access را آلوده می‌کنند. اکنون دیگر، در برنامه‌های دیگر هم، سویه‌های جدیدتری، پدیدار می‌شوند. همه این ویروسها، از زبان برنامه‌نویسی داخلی برنامه‌ای دیگر، که بوجود آمده تا به کاربران، امکان خودکار کردن وظایف خاصی را، در درون آن برنامه بدهد، استفاده می‌کنند. به دلیل آسان بودن ایجاد این ویروسها، اکنون، هزاران نمونه از آنها، پراکنده شده‌اند. W97M.Melissa، WM.NiceDay و W97M.Groov، نمونه‌های ویروس ماکرو هستند.

 

▲اسب تروا (Trojan horse) چیست؟

 

اسبهای تروا، شیادند-- فایلهایی هستند که ادعای خوب بودن دارند، ولی در واقع، بدنهادند. فرق خیلی مهمی که برنامه‌های اسب تروا با ویروسهای واقعی دارند، این است که همانندسازی نمی‌کنند. اسبهای تروا، حاوی کد بدخواهانه‌ای هستند، که وقتی عمل کند، خسارت وارد کرده، یا حتی داده‌ها را به سرقت می‌برد. برای این که یک اسب تروا منتشر شود، باید آن را دعوت کرد-- مثلا، با باز کردن پیوست یک نامه الکترونیک، یا فروآوری (downloading) فایلی از اینترنت و اجرای آن. PWSteal.Trojan یک اسب تروا است.

 

▲کرم (worm) چیست؟

 

کرمها برنامه‌هایی هستند، که بدون استفاده از فایل میزبان، همانندسازی کرده، از سیستمی به سیستم دیگر می‌روند. برخلاف ویروسها، که برای منتشر شدن، نیازمند فایل میزبان آلوده هستند. با اینکه عموما، کرمها هم درون فایلهای دیگری، اغلب اسناد Word و Excel ، هستند، از نظر نحوه استفاده از فایل میزبان، تفاوتی میان کرمها و ویروسها هست. معمولا، کرم، سندی را که از قبل، ماکروی "کرم" داشته، رها می‌کند. سند کامل، از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر می‌رود، برای همین، باید تمام سند را، برای کرم، گشت. PrettyPark.Worm ، یک نمونه بسیار شایع است.

 

▲کلک ویروسی (virus hoax) چیست؟

 

کلکهای ویروسی، پیامهایی هستند، که اغلب با پست الکترونیک، فرستاده می‌شوند، و تعدادشان کمی بیشتر از نامه‌های زنجیره‌ای است. بعضی از عباراتی که زیاد در این کلکها استفاده می‌شوند:

 

* اگر نامه‌ای با عنوان [نام کلک ویروسی نامه الکترونیک، اینجا می‌آید]، آن را باز نکنید!

 

* فورا حذفش کنید!

 

* این، حاوی ویروس [نام کلک] است.

 

* این، هرچه روی هارد شماست، حذف می‌کند و [در اینجا بر خطر بزرگ و غیرمحتمل تاکید می‌شود].

 

* این ویروس، امروز توسط [در اینجا نام یک سازمان معتبر می‌آید] معرفی شد.

 

* این اخطار را، برای هر کس که می‌شناسید، بفرستید.

 

بیشتر اخطارهای کلک ویروسی، از این محدوده، پا فراتر نمی‌گذارند.

 

▲چه چیزی ویروس نیست؟

 

به دلیل شهرتی که ویروسها، کسب کرده‌اند، تقصیر هر مشکل کامپیوتری، به گردن ویروسها می‌افتد. مشکلات زیر را، ویروسها یا کدهای بدخواهانه دیگر، ایجاد نمی‌کنند.

 

* مشکلات سخت‌افزاری. ویروسی وجود ندارد، که بتواند، به سخت‌افزارهای کامپیوتری، مثلا تراشه‌ها، بوردها، و مونیتورها، آسیب فیزیکی وارد کند.

 

* صداهای (beeps) کامپیوتر، بدون نمایش صفحه، در آغاز. دلیل این امر، معمولا، مشکل سخت‌افزاری، در طی روند راه‌اندازی، است. برای فهمیدن معنای کدهای صداهای کامپیوتر، باید اسناد کامپیوتری خود را بررسی کنید.

 

* کامپیوتر ، K 640 حافظه متعارف را ثبت (register) نمی‌کند. این می‌تواند نشانه ویروس باشد، ولی قطعی نیست. بعضی راهبرهای (drivers) سخت‌افزاری، مانند راهبرهای مونیتور و کارت SCSI ، می‌توانند بیشتر این حافظه را استفاده کنند. برای حل این مسئله، با سازنده کامپیوتر یا فروشنده سخت‌افزارتان مشورت کنید.

 

* شما دو برنامه ویروس‌یاب نصب کرده‌اید، و یکی از آنها، از یک ویروس خبر می‌دهد. هم ممکن است ویروس باشد، هم ممکن است به این دلیل باشد که یکی از ویروس‌یابها، امضاهای (signatures) ویروس‌یاب دیگر را، در حافظه، شناسایی کرده است.

 

* شما Microsoft Word دارید، و Word ، به شما، در مورد سندی حاوی ماکرو، هشدار می‌دهد. این، به این معنی نیست، که این ماکرو، یک ویروس است.

 

* شما نمی‌توانید یک سند خاص را باز کنید. این، ضرورتا، به معنای وجود ویروس نیست. سعی کنید، سند دیگر، یا پشتیبان (backup) سند مذکور را باز کنید. اگر اسناد دیگر، درست باز شدند، احتمالا این سند، صدمه دیده است.

 

* برچسب هارد، تغییر کرده است. هر دیسکی می‌تواند برچسب داشته باشد. شما، می‌توانید، با استفاده از فرمان DOS Label از داخل Windows، برچسبی برای دیسک، تعیین کنید.

 

▲رایانه‌گری مطمئن (safe computing) چیست؟

 

با این همه قیل و قال، انسان فکر می‌کند، در هر فایلی، هر نامه الکترونیکی‌ای، هر وب‌سایتی، ویروسی پنهان شده است. درهرحال، چند اقدام احتیاطی ابتدایی، می‌تواند احتمال آلودگی را، به حداقل، برساند. رایانه‌گری مطمئن را، به کار ببندید، و همه را ترغیب کنید، مانند شما عمل کنند.

 

▲اقدامات احتیاطی عمومی

 

* پیش از خاموش کردن (shut down) یا راه‌اندازی مجدد (restart)، فلاپی دیسک را از درایو آن، خارج کنید.

 

* پس از پایان نوشتن، روی فلاپی دیسکها، آنها را، غیرقابل نوشتن (write- protect) بکنید.

 

* به پیوست نامه‌های الکترونیکی‌ای که فرستنده آنها را نمی‌شناسید، اعتماد نکنید.

 

* مطمئن شوید که پیوست نامه الکترونیکی را، نویسنده‌اش فرستاده است. ویروسهای جدید، می‌توانند نامه‌های الکترونیکی‌ای بفرستند، که ظاهرا، از طرف کسانی است که شما می‌شناسید.

 

* برنامه پست الکترونیک خود را، برای ارسال پیوستهای خوداجرا (auto-run)، تنظیم نکنید.

 

* تمام به‌هنگام‌سازی‌های امنیتی Microsoft را، به دست آورید.

 

* مرتبا، از داده‌های خود، پشتیبان‌گیری کنید. رسانه‌های (media) (در مقابل نوشتن محافظت شده) را در جای مطمئن-- ترجیحا، در جایی غیر از جای کامپیوتر-- بگذارید

 

کارت گرافیک

 

 

      

     کارت گرافیک در کامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است . کارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط کامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل می نمایند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپیوترها ، کارت های گرافیک اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می کنند. در کامپیوترهای Laptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این  کامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند.

 

اگر از فاصله بسیار نزدیک به صفحه نمایشگر یک کامپیوتر شخصی نگاه کنید ، مشاهده خواهید کرد که تمام چیزهائی که بر روی نمایشگر نشان داده می شود از نقاط تشکیل شده اند . نقاط فوق  پیکسل  نامیده می شوند. هر پیکسل دارای یک رنگ است . در برخی نمایشگرها ( مثلا صفحه نمایشگر استفاده شده در کامپیوترهای اولیه مکینتاش ) هر پکسل صرفا دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه . امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ، هر پیکسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر ، پیکسل ها بصورت  تمام رنگ  (True Color) بوده و دارای 16/8 میلیون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اینکه چشم انسان قادر به تشخیص  ده میلیون رنگ متفاوت است ، 16/8 میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است که چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ کفایت می کند!

 

هدف یک کارت گرافیک ، ایجاد مجموعه ای از سیگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر ، نمایش دهند.

 

مبانی کارت گرافیک

 

بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه کارت های گرافیک ، یک کارت گرافیک با ساده ترین امکانات را در نظر می گیریم . کارت مورد نظر قادر به نمایش پیکسل های سیاه وسفید بوده و از یک صفحه نمایشگر با وضوح تصویر 480 * 640 پیکسل استفاده می نماید.  کارت گرافیک از سه بخش اساسی زیر تشکیل می شود :

 

- حافظه . اولین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پیکسل را در خود نگاهداری می نماید. در ساده ترین حالت ( هر پیکسل سیاه و سفید باشد ) به یک بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیکسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینکه  هر بایت شامل هشت بیت است ، نیاز به هشتاد بایت (حاصل تقسیم 640 بر 8 ) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیکسل های موجود در یک سطر بر روی صفحه نمایشگر  و 38400 بایت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

 

- اینترفیس کامپیوتر . دومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، روشی  بمنظور تغییر محتویات حافظه کارت گرافیک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافیک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد کرد. کامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.

 

- اینترفیس ویدئو . سومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است . کارت گرافیک می بایست سیگنال های رنگی را تولید تا باعث حرکت اشعه  در CRT گردد. فرض کنید که صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می نماید ، این بدان معنی است که کارت گرافیک تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسکن  و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام  دهد. سیگنال های مورد نظر برای هر پیکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یک پالس افقی sync ، نیز ارسال می گردد.عملیات فوق برای 480 خط تکرار  شده  و در نهایت یک پالس عمودی  sync ارسال خواهد شد.

 

کارت گرافیک چیست ؟

 

یک کارت گرافیک پیشرفته، یک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز  گرافیکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که به کمک آنها می توان عملیات گرافیک را انجام داد. کارت گرافیک دارای اسامی متفاوتی نظیر : کارت ویدئو ، برد ویدئو ، برد نمایش ویدئوئی ، برد گرافیک ، آداپتور گرافیک و آداپتور ویدئو است .

 

 

 

 

نحوه انتخاب یک کارت گرافیک

کارت گرافیک یکی ازعناصر مهم در کامپیوتر است که با توجه به نوع استفاده و نیاز کاربران، دارای مدل های متفاوت با پتانسیل های مختلف می باشد. کاربران با توجه به امکانات کارت گرافیک قادر به استفاده از بازی های کامپیوتری پیشرفته ، مشاهده فیلم و انجام عملیات حرفه ای نظیر ضبط و ویرایش فیلم ، می باشند. در زمان استفاده از تصاویر گرافیکی حجیم و یا برخی بازی های کامپیوتری، ممکن است تصاویر بصورت منقطع نمایش داده شوند، در چنین مواردی استفاده از یک کارت گرافیک مطلوب و با سرعت مناسب ، علاوه بر افزایش کارآئی سیستم ، امکان پردازش تصاویر دو بعدی و یا تصاویر سه بعدی استفاده شده در بازی های کامپیوتری را با سرعت بیشتر فراهم می نماید .برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات متنوعی نظیر پورت های ورودی و خروجی برای اتصال به دوربین های دیجیتال و تلویزیون بوده و در برخی از مدل های دیگر امکان اتصال بیش از یک نمایشگر به کامپیوتر ، وجود دارد. کارت های گرافیک در مقایسه با گذشته دارای امکانات بیشتر، کیفیت بهتر و توانائی مطلوب بمنظور بازخوانی تصاویر می باشند.

جایگاه کارت گرافیک

تولید کنندگان کارت ها و تراشه های ( Chip set ) گرافیک ، سخت افزار خود را هر شش ماه تغییر و بهنگام می نمایند . طراحان و پیاده کنندگان محصولات نرم افزاری با اتکاء به پتانسیل های ارائه شده توسط کارت های گرافیک ، قادر به تولید محصولات متنوعی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و با گرافیک بالا می باشند .بازی های کامپیوتری تنها دلیل ارائه کارت های گرافیک جدید نبوده و در این راستا دلایل دیگری همچون استفاده از امکانات جانبی ارائه شده توسط آنان نیز موردنظر می باشد.امکان دسترسی به دو و یا سه تصویر بطور همزمان ، استفاده از پورت DVI ( اینترفیس دیجیتالی ویدئو) ، اینترفیس های S-Video و پورت های( Firewire (IEEE 1394 ، نمونه هائی از امکانات ارائه شده در کارت های گرافیک جدید می باشند .

ویژگی ها ی مهم

از مهمترین ویژگی های مرتبط با کارت گرافیک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

پردازنده : امروزه به برکت وجود پردازنده های استفاده شده در کارت های گرافیک ، امکان مشاهده تصاویر سه بعدی متحرک بطور کامل فراهم شده است . کارت های گرافیک قادر به پشتیبانی از تصاویر ویدئوئی سه بعدی و بازی های کامپیوتری بنحو مطلوب و با بهترین وضعیت نمایش می باشند . زمانیکه بازی های کامپیوتری با سرعت شصت فریم در ثانیه و یا بیشتر نمایش داده شوند ، وضعیت مطلوبی فراهم و تصاویر فاقد هر گونه لرزشی خواهند بود(چشم انسان در این سرعت قادر به تشخیص لرزش تصاویر نمی باشد). کارت های گرافیک ارزان قیمت بخوبی جوابگوی بازیهای قدیمی می باشند . کارت هائی که قادر به تولید فریم ها با سرعت بیشتری باشند ، امکان مشاهده تصاویر و بازی های کامپیوتری در Resolution بالاتررا بخوبی فراهم می نمایند. بمنظور اجرای بازی های کامپیوتری که از تکنولوژی DirectX 8 استفاده می نمایند ، می بایست از کارت هائی که تکنولوژی فوق را حمایت می نمایند ، استفاده گردد.

حافظه: در مواردیکه از کامپیوتر بمنظور انجام عملیات حجیم گرافیکی نظیر بازی های کامپیوتری و یا ویرایش تصاویر ویدئوئی استفاده می گردد ، اطلاعات مورد نیاز بمنظور نمایش تصاویر در حافظه RAM کارت گرافیک ذخیره می گردد . کارت های گرافیک بمنظور انجام مطلوب و سریع اینگونه فعالیت ها به حجم بالائی از حافظه نیاز خواهند داشت . بموازات افزایش پیجیدگی بازی های کامپیوتری یا حجم عملیات گرافیکی به حافظه بیشتری نیاز خواهد بود. استفاده مناسب و بهینه از حافظه کارت گرافیک می تواند تضمین لازم در خصوص نمایش بدون نقص تصاویر را ارائه نماید.اکثر کارت های گرافیکی دارای 32Mb تا 64Mb حافظه از نوع DDR SDRAM می باشند. مدل های پیشرفته تر و در عین حال گرانتر، دارای حافظه ای بین 64MB تا 128MB می باشند.برای بازی های قدیمی ، حافظه ای به میزان 32MB کافی بوده ولی کیفیت و سرعت انتقال تصاویر در آنان نسبت به کارت های جدید خصوصا" در Resolution 1600 * 1200 ، مطلوب نخواهد بود. بمنظور استفاده از بازی های گرافیکی پیشرفته و Resolution بالاتر ، پیشنهاد می گردد از کارت های گرافیکی که دارای حداقل 128Mb حافظه می باشند ، استفاده گردد .اکثر بازی های جدید به حافظه ای بیش از 128MB نیاز نخواهند داشت . در صورت تمایل و ضرورت می توان از کارت ها ئی که دارای حافظه بیشتری هستند، استفاده نمود( عدم ضرورت ارتقاء کارت گرافیک در مواردیکه یک بازی کامپیوتری با حجم بالای گرافیک عرضه می شود ) .

تراشه های گرافیکی که بر روی مادر برد کامپیوتر قرار دارند ( OnBorad) از حافظه اصلی سیستم استفاده می نمایند( با توجه به اشغال بخشی از حافظه توسط کارت گرافیک موجود بر روی مادربرد ، فضای کمتری در حافظه اصلی برای سایر عملیات باقی خواهد ماند ) . در اغلب کامپیوترهای ارزان قیمت که از پردازنده هائی با توان عملیاتی کمتر استفاده می شود ( نظیر پردازنده های Celeron محصول شرکت Intel و یا Duron محصول شرکت AMD ) ، کارت گرافیکی بر روی مادربرد تعبیه شده است. کامپیوترها ی فوق ، دارای توانایی قابل قبولی بوده و برای کاربران معمولی که از کامپیوتر به عنوان یک ابزار کار معمولی استفاده می نمایند، بسیار کارآمد بوده ولی در صورتیکه کاربرانی نیازمند انجام عملیات گرافیک سنگین بوده و یا قصد استفاده از بازی هائی را داشته باشند که دارای گرافیک بالا می باشد ، سیستم های فوق کارآئی مناسبی نخواهند داشت .

امکانات جانبی: برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات جانبی اضافه ای بوده که امکان استفاده از آنان توسط سخت افزار و یا نرم افزارهای مربوطه در اختیار کاربران قرار می گیرد. در ادامه به برخی از این امکانات ، اشاره می گردد :

 

- خروجی DVI: از کارت های گرافیک که دارای اینترفیس ویژوال دیجیتال می باشند ، بمنظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اینترفیس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافیک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ ، فراهم می گردد .

- ورودی / خروجی  S-Video: پورت خروجی S-Video ، امکان ارسال سیگنالهای ویدئویی را به تلویزیون، VCR و سایر دستگاههای مشابه فراهم می نماید. با استفاده از پورت ورودی S-Video ، می توان تصاویر ویدئویی را از وسایلی نظیر VCR، دوربین های فیلمبرداری به کامپیوترتان تغذیه نمود.

- ورودی/ خروجی مرکب: پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با این تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی که دارای پتانسیل لازم بمنظور ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نماید .اکثر کارت های گرافیک که دارای پورت های S-Video می باشند ، دارای یک کابل لازم بمنظور تبدیل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند .

- نمایش دو تصویر: بمنظور اتصال کامپیوتر به یک مانیتور دیگر و یا تلویزیون ( مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه ) ، می بایست از یک کارت گرافیک که دارای پورت های اضافه و RAMDAC (تراشه هائی که تصاویر دیجیتال را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل می کنند) اضافی ، استفاده گردد .

- Overclocking: اجرای پردازنده موجود بر روی یک کارت گرافیک سریعتر از سرعت مشخص شده توسط تولید کننده ، به امری متداول توسط برخی بازی های کامپیوتری تبدیل شده است . وضعیت فوق ، باعث فشار بیش از حد مجاز به کارت گرافیکی در ارتباط با تولید خروجی شده و در نهایت می تواند سوختن کارت گرافیکی را بدنبال داشته باشد .برخی از تولید کنندگان نظیر Gainward ، کارت هایی را ارائه نموده اند که دارای ویژگی Overclocking می باشند . برخی دیگر از تولید کنندگان نرم افزارهای Overlocking را بهمراه کارت گرافیکی خود عرضه نموده و تعدادی دیگر از تولید کنندگان نظیر ATI از ویژگی فوق حمایت نمی نمایند . قبل از فعال نمودن ویژگی Overlocking می بایست دستورالعمل های ارائه شده توسط تولیدکنندگان مربوطه به دقت مطالعه گردد .

-Anti-aliasin : در گرافیک کامپیوتری به هموار نمودن ( صاف و یکدست ) ظاهر ناهموار و پلکانی اشکالی چون خطوط مورب،‌منحنی ها و دوایر اطلاق می گردد . استفاده از ویژگی فوق در مواردیکه دارای یک Resolution پائین می باشیم ، مفید خواهد بود. علت بروز این ناصافی ها ، به دلیل پایین بودن کیفیت تفکیک پذیری بوده و می توان بمنظور برخورد با مشکل فوق ، از امکانات سخت افزاری و یا نرم افزاری خاصی استفاده نمود . برخی از کارت های گرافیک جدید از ویژگی فوق حمایت می نمایند.در صورت فعال نمودن ویژگی فوق ، سرعت نمایش فریم ها در یک ثانیه کاهش خواهد یافت .بنابراین استفاده کنندگان بازی های کامپیوتری ، می بایست بین نمایش سریعتر و استفاده از تصاویر هموار، یکی را انتخاب نمایند .

 

      تشریح مشخصات

       در زمان تهیه یک کارت گرافیک می بایست موارد متعددی همچون میزان حافظه ، نوع اینترفیس ها ،        تعداد پورت های ورودی و خروجی به دقت بررسی و مشخص گردد . قیمت یک کارت گرافیک با              میزان کارآئی آن ارتباط مستقیم دارد . کارت های گرافیک موجود که از تراشه های ATI و NVida         استفاده می نمایند ، دارای کارآئی مناسب در ارتباط با نمایش تصاویر سه بعدی می باشند . استفاده         از کارت های گرافیک قدرتمند ، صرفا مختص کاربرانی است که نوع فعالیت آنان بگونه ای است                 که به پتانیسل های  بالای این نوع از کارت ها نیاز دارند. جایگاه و نقش حافطه در کارت های                  گرافیک ، بسیار حائز اهمیت بوده و اولویت آن  نسبت به سایرپارامترهای موجود بمنظور گزینش یک        کارت گرافیک، بیشتر است ( بازی های گرافیکی پیچیده و با گرافیک بالا ، نیازمند استفاده از حافظه         بالائی می باشند ) . در صورتیکه قصد اتصال کامپیوتر به یک نمایشگر ، تلویزیون و یا دوربین                  فیلمبرداری وجو داشته باشد ، می بایست کارت گرافیکی انتخابی دارای پورت های مورد نظر باشد .

      پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :

     حافظه:

       حداقل : 32MB پیشنهادی : 64MB حداکثر : 128MB و یا بیشتر

       میزان حافظه موجود بر روی کارت گرافیک ارتباط مستقیم با کیفیت و سرعت نمایش اطلاعات               داشته وحجم بیشتری از اطلاعات در حافظه ذخیره خواهد شد. سرعت تفسیر و نمایش تصاویر                خصوصا تصاویرسه بعدی با افزایش میزان حافظه، بهبود و افزایش خواهد یافت . اکثر کارت های               گرافیکی موجود از حافظه های DDR استفاده می نمایند.

 

       سرعت Clock پردازنده گرافیک :

       حداقل : 166 مگاهرتز پیشنهادی : 200 تا 250 مگاهرتز حداکثر : 250 تا 325 مگاهرتز

         سرعت Clock پردازنده کارت گرافیک ، یکی از مهترین عوامل افزایش کارآئی یک کارت گرافیک         بوده که یشترین تاثیر را در رابطه با انجام عملیات مرتبط با تصاویر سه بعدی ،بدنبال خواهد داشت .

 

      نوع اینترفیس :

      حداقل : PCI یا AGP پیشنهادی : AGP حداکثر : AGP

      تقریبا تمامی سیستم های جدید دارای یک اسلات AGP بمنظور اتصال کارت گرافیکی می باشند .          سیستم هایی که طول عمر آنان بیش از چهار سال بوده و یا سیستم هائی که دارای کارت های                گرافیکیOnboard  می باشند ، ممکن است صرفا" دارای اسلات های PCI بوده که سرعت آنان             بمراتب کمتر از اسلات ها ی AGP است .کارت های گرافیکی که از اسلات های AGP استفاده می          نمایند ، قادر به حمایت از سرعتی بالغ بر 4X می باشند. در کارت های گرافیک جدید، سرعت فوق به       مرز 8X رسیده است. در صورتیکه سیستمی دارای اسلات AGP با سرعت 2X یا 1X باشد ، امکان        استفاده از کارت های گرافیکی با سرعت 4X یا 8X وجود نخواهد داشت (متفاوت بودن ولتاژ آنان ) .

 

      کانکتورهای نمایشگر :

       حداقل : یک کانکتور VGA برای نمایشگر CRT

      پیشنهادی : یک یا دو کانکتور VGA برای نمایشگرهای CRT

      حداکثر : یک یا دو کانکتور VGA یا یک خروجی دیجیتال اضافه برای نمایشگرهای تخت

      بمنظور استفاده از کارت گرافیکی ، می بایست کارت گرافیکی دارای کانکتورهای لازم بمنظور ارتباط         با مانیتور باشد . کارت های گرافیک ، حداقل دارای یک پورت VGA بمنظور اتصال مانیتورآنالوگ به       کامپیوتر می باشند (مانیتورهای فوق در زمره مانیتورهای CRT یا LCD آنالوگ تخت محسوب می         گردند ) . کارت هایی که دارای یک کانکتور می باشند ، امکان استفاده از چندین تصویر و بالطبع              چندین  عملیات را فراهم می نمایند مثلا می توان بر روی یک صفحه برنامه حسابداری را فعال و بر             روی صفحه دیگر برنامه Word را فعال نمود.

 

         پورت های ورودی و خروجی:

       حداقل : موجود نیست پیشنهادی : S-Video یا مرکب حداکثر : تنوع اینترفیس ها

        در صورتیکه قصد ویرایش تصاویر ویدئویی وجود داشته باشد و یا بخواهیم از کامپیوتر بمنظور                 ذخیره تصاویر ویدئویی استفاده نمائیم و یا تمایل به استفاده از تلویزیون برای انجام بازی های              کامپیوتری وجود را داشته باشیم ، می توان از یک کارت گرافیک پیشرفته که دارای مجموعه ای از           پورت های ورودی ، خروجی و یا یک TV Tuner است ، استفاده نمود.

 

      نکاتی دررابطه با تهیه کارت گرافیک:

     پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :

       انتخاب کارت های گرافیک با توان متوسط .استفاده از یک کارت گرافیک پیشرفته صرفا در موارد           خاصی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و یا کاربردهای خاص تجاری، توصیه می گردد. در سایر              موارد ، می توان با مشخص نمودن دقیق خواسته خود نسبت به تهیه یک کارت گرافیک با توان                مناسب (الزاما جدیدترین نوع نخواهد بود ) ، اقدام نمود.

     افرادیکه به بازی های کامپیوتری علاقمندند نیازمند کارت های قویتری می باشند .یکی از مهمترین            دلایلی که اغلب کاربران اقدام به تعویض کارت های گرافیکی می نمایند،استفاده از امکانات DirectX 8      مایکروسافت می باشد. تکنولوژی فوق پس از گذشت مدت زمانی اندک به یک تکنولوژی       فراگیر در اکثر بازی های کامپیوتری جدید تبدیل شده است . هم اینک ،کارت ها ئی ارائه شده است          که DirectX 9 را نیز پشتیبانی می نمایند. در صورتیکه تصمیم به استفاده از جدیدترین بازی های           کامپیوتری وجود داشته باشد ، می بایست یک کارت گرافیک قویتر انتخاب گردد که قادر به حمایت         ازirectX 9 API   بوده و دارای حداقل 64MB حافظه از نوع SDDDR باشد .

      اطمینان از وجود حافظه DDR در کارت گرافیک اکثر کارت های گرافیک پیشرفته دارای حافظه ای          از نوعDDR  می باشند .( تعداد اندکی از کارت های گرافیک از حافظه فوق ، استفاده نمی نمایند).           حافظه ها ی فوق سرعت کارت گرافیکی را افزایش خواهد داد.

       بررسی کارت های گرافیک متفاوت. بهترین روش برای انتخاب یک کارت گرافیکی، تست و بررسی           مدل های متفاوتی از آنان و در نهایت انتخاب بهترین نمونه موجود است . در این راستا می توان از            سایت های متعددی بر روی اینترنت که بصورت مستمر کارت های گرافیک را بررسی ونتایج را                  منتشر می نمایند ،   استفاده گردد .

        بررسی نحوه ارتباط کارت گرافیکی با کامپیوتر. اکثر کامپیوترهایی که در طی سالیان اخیر ارائه              شده اند ، دارای یک اسلات AGP می باشند. برخی از مادربردها دارای اسلات AGP نمی باشند      ( )       خصوصا در مادربردهای ارزان قیمت که کارت گرافیکی بصورت OnBoard می باشد ، اسلات         AGP          وجود ندارد ). قبل از تهیه هر نوع کارت گرافیک لازم است از وجود اسلات AGP بر روی             مادربرد اطمینان حاصل نمود .

        تهیه کارت گرافیک متناسب و منطبق بر خواست ها . هرگز پول خود را برای ویژگی ها و پتانسیل             هائی که به وجود آنان نیاز نداریم ، نباید هزینه نمود . در صورت عدم ضرورت ذخیره سازی و                ویرایش تصاویر دیجیتال ، می توان کارت های گرافیکی را انتخاب نمود که صرفا دارای پورت های           اساسی و اولیه می باشند . قطعا قیمت این نوع از کارت ها بمراتب کمتر از کارت هائی است که دارای         پورت های متنوع  ورودی و یا خروجی بمنظور انجام عملیات حرفه ای می باشند . بنابراین می توان در        مقابل پرداخت هزینه بیشتر برای امکاناتی اضافه که ممکن است هرگز از آنان استفاده نگردد ، کارتی        با میزان حافظه بیشتر را  انتخاب تا سرعت و کیفیت تصاویر بر روی سیستم وضعیت مطلوبتری پیدا نماید .

پردازنده های کمکی گرافیک

 

یک کارت گرافیک ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید ، Frame Buffer نامیده می شود. کارت،  یک فریم از اطلاعاتی را نگهداری می نماید که برای نمایشگر ارسال شده است . ریزپردازنده کامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه کارت گرافیک است .  در صورتیکه عملیات گرافیک  پیچیده ای را داشته باشیم ، ریزپردازنده کامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی  حافظه کارت گرافیک کرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا اگر یک تصویر سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ریزپردازنده می بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه کارت گرافیک را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می کند.

 

کارت های گرافیک جدید ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی کامپیوتر را کاهش می دهند. این نوع کارت ها دارای یک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عملیات گرافیکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافیک ، پردازنده فوق می تواند یک  کمک پردازنده گرافیکی  یا یک  شتاب دهنده گرافیکی  باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردیکه از شتاب دهنده گرافیکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .

 

 در سیستم های   کمک پردازنده  ، درایور کارت گرافیک عملیات مربوط به کارهای گرافیکی را مستقیما برای پردازنده کمکی گرافیکی ارسال می کند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد.  در سیستم های شتاب دهنده گرافیکی  ، درایور کارت گرافیک هر چیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپیوتر ارسال می کند. در ادامه پردازنده اصلی کامپیوتر ، شتاب دهنده گرافیک را به منظور انجام  عملیات خاصی هدایت می کند. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نماید که : یک چند ضلعی رسم کن  در ادامه شتاب دهنده  فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد.

 

عناصر دیگر بر روی کارت گرافیک

 

یک کارت گرافیک دارای عناصر متفاوتی است :

 

- پردازنده گرافیک . پردازنده گرافیک بمنزله مغز یک کارت گرافیک است . پردازنده فوق می تواند یکی از سه حالت پیکربندی زیر را داشته باشد :

 

-- Graphic Co-Processor . کارت هائی از این نوع قادر به انجام هر نوع عملیات گرافیکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپیوتر می باشند.

 

-- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی این نوع کارت ها ، عملیات گرافیکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپیوتر انجام خواهند داد.

 

-- Frame Buffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای  مبدل دیجیتال به آنالوگ  (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.

 

 

حافظه . نوع حافظه استفاده شده  بر روی کارت های گرافیک متغیر است . متداولترین نوع ، از پیکربندی dual-ported استفاده می نماید. در کارت های  فوق امکان نوشتن در یک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش دیگر حافظه بصورت همزمان امکان پذیر خواهد بود. بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنویسی یک تصویر کاهش خواهد یافت .

 

- Graphic BIOS . کارت های گرافیک دارای یک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به سایر عناصر کارت نحوه انجام عملیات (مرتبط به یکدیگر) را تبین خواهد کرد. BIOS همچنین مسئولیت تست کارت گرافیک ( حافظه مربوطه و عملیات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .

 

Digital-to-Analog Converter)-) DAC . تبدیل کننده فوق را RAMDAC نیز می گویند. داده های تبدیل شده به دیجیتال مستقیما از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبدیل کننده فوق تاثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یک تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت

 

Display Connector . کارت های گرافیک از کانکتورهای استاندارد استفاده می نمایند.اغلب کارت ها از یک کانکتور پانزده پین استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array  مطرح گردیدند.

 

- Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوع AGP است ..پورت فوق امکان دستیابی مستقیم کارت گرافیک به حافظه را فراهم می آورد.ویژگی فوق  باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سریعتر باشد. بدین ترتیب پردازنده اصلی سیستم قادر به انجام فعالیت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافیک امکان دستیابی مستقیم به حافظه را خواهد داشت .

 

استاندارد های کارت گرافیک

 

اولین کارت گرافیک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گردید. کارت فوق بصورت تک رنگ  و با نام) Monochrome Display Adapters)MDAs ارائه گردید. صفحات نمایشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گردیدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA)  و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گردیدند.  تولیدکنندگانی دیگر، نظیر کمودور کامپیوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافیک از قبل تعبیه شده و ساخته شده در سیستم بودند. کارت های فوق قادر به نمایش تعداد زیادی رنگ بودند.

 

زمانیکه شرکت IBM در سال 1987  کارت) Video Graphic Array)VGA را معرفی کرد، استاندارد جدیدی در این راستا مطرح گردید. نمایشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصویر 400 * 720 بودند. یک سال بعد استاندارد SVGA Super Video Graphic) Array) مطرح گردید.  استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 میلیون رنگ با وضوح تصویر 1024 * 1280 است .

 

کارت های گرافیک از استانداردهای متفاوتی پیروی می نمایند. تولیدکنندگان کارت گرافیک همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافیک می بایست قادر به اتصال به سیستم باشند. کارت های گرافیک قدیمی اغلب از طریق  اسلات های ISA و یا PCI  به سیستم  متصل می شوند . اغلب کارت های گرافیک جدید از پورت AGP برای اتصال به کامپیوتر استفاده می نمایند.

کارت شبکه

      

آشنايي با كارت شبكه

كارت شبكه ، يكي از مهم ترين عناصر سخت افزاري در زمان پياده سازي يك شبكه است.

هر كامپيوتر موجود در شبكه ((سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان)) ، نيازمند استفاده از يك كارت شبكه است. كارت شبكه، ارتباط بين كامپيوتر و محيط انتقال ((نظير كابل هاي مسي و يا فيبرنوري)) را فراهم مي نمايد.

اكثر ما در برد هاي جديدي كه از آنان در كامپيوتر هاي شخصي استفاده مي گردد، داردي يك inter face شبكه اي مي باشند.كامپيوتر هاي قديمي يا جديدي كه داراي inter face* شبكه اي نمي باشند، در زمان اتصال به شبكه، مي بايست بر روي آنان يك كارت شبكه نصب گردد شكل زير كه داراي يك پورت

 RJ-45 است نشان مي دهد. 

 

 

كارت شبكه

كارت شبكه يا NIC از كلمات ((Network Interface Card)) اقتباس شده است.

براي كارت شبكه تعاريف زيادي ارارئه شده است كه محور اصلي همه ي تعاريف ارتباط بين كامپيوتر و محيط انتقال مي باشد.

 

از جمله تعاريفي كه براي NIC ارائه شده است عبارتند از :

 

·        ورود و خروج داده ها به رايانه از طريق كارت شبكه انجام مي گيرد به عبارت ديگر شبكه كامپيوتررا به كابل يا محيط بي سيم متصل مي كند.

·        كارت شبكه در واقع واسط يا ميانجي ((Interface)) بين كامپيوتر و كابل شبكه مي باشد.

 

 

 

 

 Interface:  ميانجي

 

 

 

 

وظايف كارت شبكه را به طور كلي ميتوان در چهار مورد اصلي بيان كرد:

 

1.     آماده سازي داده ها براي انتقال در كابل

2.     ارسال داده ها به كامپيوتر ديگر

3.     دريافت داده از كابل

4.     كنترل جريان داده ها بين كامپيوتر و سيستم كابل كشي

 

نصب كارت شبكه

كارت شبكه در قسمت Slot  كامپيوتر نصب مي شود.

 براي نصب كارت شبكه مي توان مراحل زير را دنبال نمود:

 

·        باز كردن كيس كامپيوتر و نصب كارت شبكه در يكي از اسلات هاي آزاد.

·        بستن كيس كامپيوتر و متصل نمودن كابل به پورت كارت شبكه

·        راه اندازي كامپيتر؛ در صورتي كه سيستم عاملي استفاده مي گردد كه قادر به تشخيص سخت افزارهاي جديد نمي باشد مي بايست عمليات نصب به صورت دستي انجام شود و در صورتي كه يك كارت plug and play تهيه شده است و از سيستم عاملي استفاده مي شود كه تكنولوژي plug and play را حمايت مي نمايد تنها كاري كه حتماً مي بايست انجام داد ، قرار دادن ديسكت يا سي دي درايو كارت شبكه در Drive مربوطه است.

 

انتقال داده ها از طريق كارت شبكه

داده ها داخل كامپيوتر از مسيرهايي به نام Bus ((گذرگاه)) حركت مي كنند . Bus مسيري است كه از چند خط موازي و كنار هم تشكيل شده است. گذر گاههاي قديمي 8 بيتي بودند يعني در هر لحظه به صورت همزمان 8 بيت داده را به طور موازي منتقل مي كردند . گذرگاه IBMPC/AT از نوع 16 بيتي بود. كامپيوترهاي امروزي از گذر گاه هاي 16و32 بيتي استفاده مي كنند ولي داده ها در كابل شبكه به صورت سريال ((serial)) يعني جريان تك بيتي منتقل مي شوند.

در واقع يكي از وظايف كارت شبكه اين است كه داده هاي موازي موجود در Bus را گرفته و با تبديل اين داده هاي ديجيتالي به سيگنال هاي الكترونيكي يا نوري ، آنها را به صورت سريالي به كارت شبكه را بدهد. قطعه اي كه اين كار را انجام مي دهد به فرستنده گيرنده معروف ((Transciever)) است . Transciever از تركيب دوكلمه Transmitter/receiver تشكيل شده است.

 

 قبل از اينكه دو كارت شبكه، اطلاعاتي را رد و بدل كنند ابتدا محاوره اي الكترونيكي با هم كرده و در موارد زير به توافق مي رسند:

 

1.     حداكثر اندازه داده هايي كه در هر بار ((گروه)) ارسال مي شود.

2.     ميزان داده هاي ارسالي قبل از تأييد.

3.     ميزان نگه داري داده ها در هر كارت قبل از سر ريز شدن.

4.     سرعت انتقال داده ها.

 

هر كارت شبكه و در نتيجه هر كامپيوتر ، در جهان يك آدرس ديتا دارد كه از طريق كميته IEEE ((انستيتوي مهندسان برق و الكترونيك)) مشخص مي گردد. IEEE ((كه خوانده مي شود آي تريپل آي)) مخفف عبارت زير است :

Institute of Electrical and Electronice Engineers

كارخانه هاي سازنده اين آدرس را به صورت سخت افزاري در تراشه ي روي كارت شبكه قرار مي دهند. كارت شبكه آدرس خود را به تمام شبكه اعلام مي كند تا بقيه كارتها تشخيص داده شود.به اين آدرس، آدرس گروه يا آدرس شبكه كارت يا Mac Address نيز مي گويند.

 

انتخاب كارت شبكه

كارت هاي شبكه داراي مدل هاي متفاوتي مي باشند كه انتخاب كارت شبكه مناسب نياز به بررسي  پارامترهايي چون:

 

1.     سازگاري با معماري استفاده شده در شبكه

2.     سازگاري با حاصل كار توان عمليات through put شبكه

3.     سازگاري با نوع اسلات هاي ((slot)) خالي مادر برد

 

·        سازگاري با معماري استفاده شده در شبكه: كارت هاي شبكه داراي مدل هاي متفاوتي با توجه به معماري استفاده شده در شبكه ((اترنت،Tokenring)) مي باشند. اترنت، متداول ترين معماري شبكه در حال حاضر است كه در شبكه هايي با ابعاد بزرگ و كوچك، استفاده مي گردد.

·        سازگاري با Through put شبكه: در صورتي كه يك شبكه اترنت سريع ((سرعت  100mbps)) پياده سازي شده است ، انتخاب يك كارت اترنت با سرعت 100mpbs تصميم مناسبي در اين رابطه نخواهد بود. اكثر كارتهاي شبكه جديد قادر به سوئيچينگ اتوماتيك بين سرعت هاي 100mpbs و 100mpbs ميباشند. ((اترنت معمولي و اترنت سريع))

·        سازگاري با نو اسلات هاي مادر بورد: كارت هاي شبكه كه داراي مدل هاي متفاوتي با توجه به نوع اسلات مادر بورد مي باشند . كارت هاي شبكه PCI درون يك اسلات خالي PCI و كارتهاي نوع ISA در اسلاتهاي ISA نصب مي گردند. كارت شبكه مي بايست متناسب با يكي از اسلات هاي خالي موجود روي مادر برد انتخاب گردد . اسلات آزاد به نوع مادربرد بستگي داشته و در اين رابطه گزينه هاي متعددي نظير EISA,ISA,PCI مي تواند وجود داشته باشد. شكل زير نمونه مادربرد را كه داراي اسلات هاي PCI , ISA است نشان مي دهد:

 

 

 

 

 

 

 

 

گذر گاه ISA كه از كلمات Indusbry Standard Architecture اقتباس شده است ، استاندارد استفاده شده در كامپيوتر هاي IBM XT است. استاندادر فوق در ابتدا به صورت 8 بيتي مطرح و در سال 1984 نوع 16بيتي آن نيز عرضه گرديد. تعداد زيادي از تجهيزات سخت افزاري نظير مودم ، كارت صوت و كارت هاي شبكه بر اساس استاندارد فوق توليد و عرضه شده اند. برخي از مادربردهاي جديد داراي اسلات هاي PCI بوده و از كارت هاي PCI حمايت نمي نمايد.((كارت هاي PCI داراي سرعت بيشتري نسبت به ISA مي باشند.)) PCI در سال 1993 معرفي و يك گذرگاه 32 بيتي بود. PC12/1 شصت و چهار بيت را حمايت مي نمايد. كارت هاي شبكه PCI با توجه به پتانسيل هاي موجود داراي استعداد لازم به منظور ارائه سرعت و كارايي بيشتري نسبت به كارت هاي ISA مي باشند.

 

بافرينگ

حافظه تراشه ها ((RAM)) بر روي كارت شبكه قرار داشته و از آن به عنوان بافر استفاده مي گردد. از حافظه فوق به منظورنگه داري اطلاعاتي كه در انتظار پردازش مي باشند و يا اطلاعاتي كه مي بايست بر روي شبكه منتشر شوند استفاده مي گردد.

 

DMA

DMA از كلمه Direct Memory Access گرفته شده است كامپيتر هايي كه از DMA حمايت مي كنند ارسال و يا دريافت داده از حافظه را مستقيماً و بدون درگير كردن پردازنده فراهم مي كند.

 

Bus Masterine

كارت هاي شبكه مي توانند به گونه اي طراحي شوند كه مستقيماً بدون در نظرداشتن استفاده از پردازنده كامپيوتر و يا واسطه اي ديگربه حافظه RAM كامپيوتر دستيابي داشته باشند . ويژگي فوق به كارت هاي شبكه اجازه مي دهد كه Bus را كنترل نموده و داده اي را به حافظه RAM كامپيوتر ارسال و يا دريافت نمايد.

تعاريف فوق كه در مورد DMA , ISA و... انجام گرفت مقدمه اي بود تا بحث پيكر بندي كارت شبكه بپردازيم.

 

پيكربندي كارت شبكه

قبل از استفاده از كارت شبكه و نصب سيستم عامل شبكه مي بايست كارت را پيكربندي كرد يعني گزينه هاي زير را براي آن تعريف كرد:

1.     شماره خط وقفه  (IRQ:Interrupt ReQuest) : دستگاه هاي جانبي مثل كيبرد، ديسك ، كارت شبكه ، كارت صدا و ... به كمك  سخت افزاري وقفه ((Interrupt)) از CPU تقاضاي سرويس دهي مي كنند . هر وسيله جانبي بايد از خط تقاضاي وقفه ياIRQ ويژه استفاده كند و دو دستگاه نمي توانند ازيك خط وقفه همزمان استفاده كنند ، در غير اين صورت تداخل رخ داده و سيستم مختل مي شود.                             درحال حاضر سيستم عامل هاي اندكي وجود دارد كه از تكنولوژي plug and play حمايت نمي نمايند، در زمان نصب كارت شبكه بر روي اين نوع سيستم ها بايست داراي اطلاعات لازم در رابطه با IRQ نيز باشيم. به هر دستگاه موجود در كامپيوتر نظير موس ، صفحه كليد و كارت شبكه يك IRQ نسبت داده مي شود . دستگاه هاي فوق با استفاده از IRQ نسبت داده شده در خواست خود را با پردازنده مطرح مي نمايند. هر دستگاه مي بايست داراي يك IRQ منحصر به فرد باشد در غير اين صورت با يك IRQ Conflict مواجه خواهيم شد جدول زير تنظيمات IRQ در كامپيوتر هاي شخصي را نشان مي دهد.                                

2.     آدرس پايه پورت ورودي خروجي (( Base I/O Port )) : پورت حافظه اي است كه جهت ردوبدل اطلاعات بين كامپيوتر و وسايل جانبي استفاده مي شود ولي RAM حافظه اي است كه عموماً جهت اجراي برنامه به كار مي رود ، سرعت پورتها كمتر از RAM مي باشد. پورت ها مانند خانه هاي RAM معمولاً در مبناي 16 مشخص مي گردند . هيچ دو وسيله اي همزمان نبايد از آدرس پورتهاي يكساني استفاده كنند.

3.     آدرس پايه حافظه (( Base Memory )) : اين آدرس مكاني را درRAM  مشخص مي سازد . اين مكان به عنوان بافر براي ذخيره سازي داده هاي ورودي و خروجي كارت شبكه است . برخي از كارت هاي شبكه براي اين منظور از RAM استفاده نمي كنند و به اين دليل آدرس پايه حافظه ندارد.

توجه : بعضي از كارت ها از تكنيك دسترسي مستقيم به حافظه DMA استفاده مي كنند كه دراين حال كامپيوتر قسمتي از حافظه خود را به كارت شبكه اختصاص مي دهد.

 

نكته1: معمولاً سرعت ردوبدل داده ها بيشتر از سرعت پردازش آنها توسط كارت شبكه است لذا در كارت شبكه مقداري بافر يا RAM وجود دارد كه داده هاي ورودي و خروجي كارت موقتاً در آنجا ذخيره مي گردند.

نكته2: تنظيمات IRQ آدرس پايه پورت و آدرس پايه حافظه به سه صورت مختلف انجام مي پذيرد:

1.     به كمك جامپر ((Jumper))

2.     به كمك كليد هاي رنرا ((NTP swich))

نكته3: در كامپيوترها براي گذرگاه داده ها (Bus) معماري هاي متفاوتي موجود است از جمله:

1.     استاندارد ISA (ايزا)

2.     استاندارد PCI (پي سي آي)

نوع كارت هاي جانبي مثل كارت شبكه ، كارت صدا و... بايد با نوع گذرگاه يكسان باشد. به طور كلي كارت هاي PCI سريعتر از كارتهاي ISA مي باشند.

 

كارت شبكه و كابل

هر كارت شبكه ويژه يك نوع كابل ساخته مي شود.البته بعضي از كارت ها بيش از يك اتصال دارند . مثلاً در برخي ار كارت ها هم مي توان كابل كواكسيل به كاربرد و هم با كابل TP .

 

كابل TP يا كابل زوج به هم تابيده

كابل TP يا Twisted Pair از دو سيم مسي رو پوش دار كه به دور هم پيچيده شده اند تشكيل شده است تعدادي از اين جفت سيم ها در يك غلاف پلاستيكي تشكيل يك كابل مي دهند كه به آن UTP يا كابل بدون حفاظ مي گويند.

 

BOOT  ROM

در بعضي شبكه ها ايستگاه هاي كاري را بدون فلاپي يا حتي هارد پيكربندي مي كنند . بدين ترتيب امنيت بالا رفته و كاربران نمي توانند داده هاي شبكه را با خود بيرون ببرند و همچنين نمي توانن با ورود برنامه هاي ويروسي شبكه را مختل كنند. از طرف ديگر هزينه هاي شبكه نيز كاهش مي يابد در اين حالت براي آنكه كامپيوتر بتواند بدون هارد و فلاپي بوت شوند لازم است بر روي كارت شبكه يك آي سي خاص به نام ROM راه اندازه يا PROM يا EPROM قرار داده شود. بدين ترتيب هنگام روشن شدن كامپيوتر به صورت خودكار برنامه موجود در ROM اجرا شده و ايستگاه كاري را به Server متصل مي كند. سپس فايل هاي راه انداز سيستم از سرور حافظه ايستگاه كاري منتقل شده و كامپيوتر بوت مي شود. به چنين مراحلي ، بوت شدن از راه دور ((Remot Boot)) و به اين كامپيوترها ايستگاه هاي كاري بدون ديسك ((Disk less)) مي گويند

 

TCP/IP چیست؟

TCP/IP چیست؟ و آشنایی با چهار لایه آن

 

کلید اجرای یک سرویس کوچک برنامه نویسی TCP/IP می باشد.

Internet Protocol / Transmission Control Protocol عنوانی است برای گروهی از پروتکل ها که در جهت برفراری ارتباط کامپیوتر ها استفاده می شود. سرویس دهنده ماشینی است که اطلاعات را بر روی سرویس گیرنده ارسال می کند. سرویس گیرنده یک کاربر عمومی اینترنت و یا اینترانت می باشد.(در مورد اینترانت و اکسترانت در پست بعدی به طور کامل توضیح خواهم داد) و کد ورود به شبکه با استفاده از یک نرم افزار صورت می گیرد.

چهار لایه TCP/IP :

1- لایه واسطه شبکه

2- لایه شبکه

3- لایه انتقال

4- لایه کاربرد

لایه اول : لایه واسطه شبکه در این لایه استانداردهای سخت افزاری و نرم افزاری و پرتکل های شبکه تعریف شده. این لایه درگیر با مسائل سخت افزاری مرتبط با شبکه بوده و می تواند عناصر همگن و ناهمگن را به هم پیوند بزند. در این لایه تمام پروتکل های LAN ,MAN قابل استفاده هستند.

لایه دوم : لایه شبکه وظیفه اصلی این لایه هدایت از مبدا تا مقصد بسته های اطلاعاتی خاص به نام IP است.

(بعدا توضیح کامل داده خواهد شد) به قیر از پروتکل IP پروتکل هایی دیگ نیز هستند که وطایف مهمی را بر عهده دارند. مهمترین آنها : ARP , RARP , RIP , ICMP , BOOTP ,& more دراین لایه مسیر یاب ها از شرایط توپولوژیکی و ترافیکی شبکه اطلاعات را کسب می کند تا مسیر یاب ها به روش آسان و پویا انجام دهند.

لایه سوم : لایه انتقال در این لایه ماشین ها ی میزبان در شبکه با هم ارتباط برقرار می کنند و به عبارت دیگر یک سرویس اتصال گرا مطمئن است برای عملیاتی مانند ارسال صوت و تصویر که سرعت مهمتر از دقت است سرویس های سریع و نا مطمئن طراحی شده است. در این سرویس لایه از رسیدن داده ها به مقصد اطلاع می یابد.

لایه چهارم : لایه کاربرد این لایه دارای سطع بالایی برای خلق برنامه های کاربردی ویژه و پیچیده ارائه می شود. انتقال فایل یا FTP و شیبه سازی ترمینال و مدیریت پست و انتقال صفحات ابر متنی و ده ها پروتکل کاربردی دیگر از سطح این لایه است.

مفاهیم پروتکل TCP/IP در شبکه

پروتکل TCP/IP

TCP/IP ، یکی از مهمترین پروتکل های استفاده شده در شبکه های کامپیوتری است . اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود ، از پروتکل فوق بمنظور ارتباط دستگاه های متفاوت استفاده می نماید. پروتکل ، مجموعه قوانین لازم بمنظور قانونمند نمودن نحوه ارتباطات در شبکه های کامپیوتری است .در مجموعه مقالاتی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این بخش مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات ، معرفی و تشریح لایه های پروتکل TCP/IP و نحوه استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات ، تشریح می گردد.

 

مقدمه

 

امروزه اکثر شبکه های کامپیوتری بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP ، استفاده و حمایت می نمایند. TCP/IP ، امکانات لازم بمنظور ارتباط سیستم های غیرمشابه را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم پروتکل فوق ، می توان به مواردی همچون : قابلیت اجراء بر روی محیط های متفاوت ، ضریب اطمینان بالا ،قابلیت گسترش و توسعه آن ، اشاره کرد . از پروتکل فوق، بمنظور دستیابی به اینترنت و استفاده از سرویس های متنوع آن نظیر وب و یا پست الکترونیکی استفاده می گردد. تنوع پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سیستماتیک آنها با یکدیگر، امکان تحقق ارتباط در شبکه های کامپیوتری را با اهداف متفاوت ، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط ، شامل فعالیت های متعددی نظیر : تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل ، مشخص نمودن موقعیت کامپیوتر مقصد ، بسته بندی اطلاعات ، آدرس دهی و روتینگ داده ها بمنظور ارسال موفقیت آمیز به مقصد مورد نظر ، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد.

معرفی پروتکل TCP/IP

TCP/IP ، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز 2000 است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند ، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP ، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه ( برقراری ارتباط) می باشند . در زمان ایجاد یک ارتباط ، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها ، با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند. TCP/IP ، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه ، آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر ، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است .

برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP ، با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبدا آغاز می گردد . برنامه فوق ،داده های مورد نظر جهت ارسال را بگونه ای آماده و فرمت می نماید که برای کامپیوتر مقصد قابل خواندن و استفاده باشند. ( مشابه نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده ، قادر به مطالعه آن باشد) . در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد ، به داده های مربوطه اضافه می گردد ( مشابه آدرس گیرنده که بر روی یک نامه مشخص می گردد) . پس از انجام عملیات فوق ، داده بهمراه اطلاعات اضافی ( درخواستی برای تائید دریافت در مقصد ) ، در طول شبکه بحرکت درآمده تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق ، ارتباطی به محیط انتقال شبکه بمنظور انتقال اطلاعات نداشته ، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال ، انجام خواهد شد .

لایه های پروتکل TCP/IP

TCP/IP ، فرآیندهای لازم بمنظور برقراری ارتباط را سازماندهی و در این راستا از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می گردد. بمنظور افزایش کارآئی در تحقق فرآیند های مورد نظر، پروتکل ها در لایه های متفاوتی، سازماندهی شده اند . اطلاعات مربوط به آدرس دهی در انتها قرار گرفته و بدین ترتیب کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مطلوب خواهند بود. در این راستا، صرفا" کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است ، امکان باز نمودن بسته اطلاعاتی و انجام پردازش های لازم بر روی آن را دارا خواهد بود. TCP/IP ، از یک مدل ارتباطی چهار لایه بمنظور ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می نماید: Application ,Transport ,Internet و Network Interface ، لایه های موجود در پروتکل TCP/IP می باشند.هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP ، با توجه به رسالت خود ، در یکی از لایه های فوق، قرار می گیرند.

لایه Application

لایه Application ، بالاترین لایه در پشته TCP/IP است .تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه ، با استفاده از لایه فوق، قادر به دستتیابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در این لایه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند . HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه می باشند .

پروتکل HTTP)Hypertext Transfer Protocol) . از پروتکل فوق ، بمنظور ارسال فایل های صفحات وب مربوط به وب ، استفاده می گردد .

پروتکل FTP)File Transfer Protocol) . از پروتکل فوق برای ارسال و دریافت فایل، استفاده می گردد .

لایه Transport

لایه " حمل " ، قابلیت ایجاد نظم و ترتیب و تضمین ارتباط بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application ( لایه بالای خود) و یا لایه اینترنت ( لایه پایین خود) را بر عهده دارد. لایه فوق ، همچنین مشخصه منحصربفردی از برنامه ای که داده را عرضه نموده است ، مشخص می نماید. این لایه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزیع داده را کنترل می نمایند.

TCP)Transmission Control Protocol) . پروتکل فوق ، مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است .

UDP)User Datagram Protocol) . پروتکل فوق ، امکان عرضه سریع اطلاعات بدون پذیرفتن مسئولیتی در رابطه با تضمین صحت توزیع اطلاعات را برعهده دارد .

لایه اینترنت

لایه "اینترنت"، مسئول آدرس دهی ، بسته بندی و روتینگ داده ها ، است. لایه فوق ، شامل چهار پروتکل

اساسی است :

IP)Internet Protocol) . پروتکل فوق ، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است .

ARP)Address Resoulation Protocol) . پروتکل فوق ، مسئول مشخص نمودن آدرس MAC)Media Access Control) آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است.

ICMP)Internet Control Message Protocol) . پروتکل فوق ، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است .

IGMP)Internet Group Managemant Protocol) . پروتکل فوق ، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد.

لایه Network Interface

لایه " اینترفیس شبکه " ، مسئول استقرار داده بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است . لایه فوق ، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است . کارت شبکه ( آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده ( نظیر : B5-50-04-22-D4-66 ) بوده که آدرس MAC ، نامیده می شود. لایه " اینترفیس شبکه " ، شامل پروتکل های مبتنی بر نرم افزار مشابه لایه های قبل ، نمی باشد. پروتکل های Ethernet و ATM)Asynchronous Transfer Mode) ، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند . پروتکل های فوق ، نحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می نمایند.

مشخص نمودن برنامه ها

در شبکه های کامپیوتری ، برنامه ها ی متعددی در یک زمان با یکدیگر مرتبط می گردند. زمانیکه چندین برنامه بر روی یک کامپیوتر فعال می گردند ، TCP/IP ، می بایست از روشی بمنظور تمایز یک برنامه از برنامه دیگر، استفاده نماید. بدین منظور ، از یک سوکت ( Socket) بمنظور مشخص نمودن یک برنامه خاص ، استفاده می گردد.

آدرس IP

برقراری ارتباط در یک شبکه ، مستلزم مشخص شدن آدرس کامپیوترهای مبداء و مقصد است ( شرط اولیه بمنظور برقراری ارتباط بین دو نقطه ، مشخص بودن آدرس نقاط درگیر در ارتباط است ) . آدرس هر یک از دستگاه های درگیر در فرآیند ارتباط ، توسط یک عدد منحصربفرد که IP نامیده می شود ، مشخص می گردند. آدرس فوق به هریک از کامپیوترهای موجود در شبکه نسبت داده می شود . IP : 10. 10.1.1 ، نمونه ای در این زمینه است .

پورت TCP/UDP

پورت مشخصه ای برای یک برنامه و در یک کامپیوتر خاص است .پورت با یکی از پروتکل های لایه "حمل" ( TCP و یا UDP ) مرتبط و پورت TCP و یا پورت UDP ، نامیده می شود. پورت می تواند عددی بین صفر تا 65535 را شامل شود. پورت ها برای برنامه های TCP/IP سمت سرویس دهنده ، بعنوان پورت های "شناخته شده " نامیده شده و به اعداد کمتر از 1024 ختم و رزو می شوند تا هیچگونه تعارض و برخوردی با سایر برنامه ها بوجود نیاید. مثلا" برنامه سرویس دهنده FTP از پورت TCP بیست و یا بیست ویک استفاده می نماید.

سوکت (Socket)

سوکت ، ترکیبی از یک آدرس IP و پورت TCP ویا پورت UDP است . یک برنامه ، سوکتی را با مشخص نمودن آدرس IP مربوط به کامپیوتر و نوع سرویس ( TCP برای تضمین توزیع اطلاعات و یا UDP) و پورتی که نشاندهنده برنامه است، مشخص می نماید. آدرس IP موجود در سوکت ، امکان آدرس دهی کامپیوتر مقصد را فراهم و پورت مربوطه ، برنامه ای را که داده ها برای آن ارسال می گردد را مشخص می نماید.

در بخش دوم این مقاله به تشریح هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP، خواهیم پرداخت .

TCP/IP ،شامل شش پروتکل اساسی( TCP,UDP,IP,ICMP,IGMP ،ARP ) و مجموعه ای از برنامه های کاربردی است. پروتکل های فوق، مجموعه ای از استادنداردها ی لازم بمنظور ارتباط بین کامپیوترها و دستگاهها را در شبکه ، فراهم می نماید. تمامی برنامه ها و سایر پروتکل ها ی موجود در پروتکل TCP/IP ، به پروتکل های شش گانه فوق مرتبط و از خدمات ارائه شده توسط آنان استفاده می نمایند . در ادامه به تشریح عملکرد و جایگاه هر یک از پروتکل های اشاره شده ، خواهیم پرداخت .

پروتکل TCP : لایه Transport

TCP) Transmission Control Protocol) ، یکی از پروتکل های استاندارد TCP/IP است که امکان توزیع و عرضه اطلاعات ( سرویس ها) بین صرفا" دو کامپیوتر ، با ضریب اعتماد بالا را فراهم می نماید. چنین ارتباطی ( صرفا" بین دو نقطه ) ، Unicast نامیده می شود . در ارتباطات با رویکرد اتصال گرا ، می بایست قبل از ارسال داده ، ارتباط بین دو کامپیوتر برقرار گردد . پس از برقراری ارتباط ، امکان ارسال اطلاعات برای صرفا" اتصال ایجاد شده ، فراهم می گردد . ارتباطات از این نوع ، بسیار مطمئن می باشند ، علت این امر به تضمین توزیع اطلاعات برای مقصد مورد نظر برمی گردد . بر روی کامپیوتر مبداء ، TCP داده هائی که می بایست ارسال گردند را در بسته های اطلاعاتی (Packet) سازماندهی می نماید. در کامپیوتر مقصد ، TCP ، بسته های اطلاعاتی را تشخیص و داده های اولیه را مجددا" ایجاد خواهد کرد .

ارسال اطلاعات با استفاده از TCP

TCP ، بمنظور افزایش کارائی ، بسته های اطلاعاتی را بصورت گروهی ارسال می نماید . TCP ، یک عدد سریال ( موقعیت یک بسته اطلاعاتی نسبت به تمام بسته اطلاعاتی ارسالی ) را به هریک از بسته ها نسبت داده و از Acknowledgment بمنظور اطمینان از دریافت گروهی از بسته های اطلاعاتی ارسال شده ، استفاده می نماید. در صورتیکه کامپیوتر مقصد ، در مدت زمان مشخصی نسبت به اعلام وصول بسته های اطلاعاتی ، اقدام ننماید ، کامپیوتر مبداء ، مجددا" اقدام به ارسال اطلاعات می نماید. علاوه برافزودن یک دنباله عددی و Acknowledgment به یک بسته اطلاعاتی ، TCP اطلاعات مربوط به پورت مرتبط با برنامه ها ی مبداء و مقصد را نیز به بسته اطلاعاتی اضافه می نماید. کامپیوتر مبداء ، از پورت کامپیوتر مقصد بمنظور هدایت صحیح بسته های اطلاعاتی به برنامه مناسب بر روی کامپیوتر مقصد ، استفاده می نماید. کامپیوتر مقصد از پورت کامپیوتر مبداء بمنظور برگرداندن اطلاعات به برنامه ارسال کننده در کامپیوتر مبداء ، استفاده خواهد کرد .

هر یک از کامپیوترهائی که تمایل به استفاده از پروتکل TCP بمنظور ارسال اطلاعات دارند ، می بایست قبل از مبادله اطلاعات ، یک اتصال بین خود ایجاد نمایند . اتصال فوق ، از نوع مجازی بوده و Session نامیده می شود .دو کامپیوتر درگیر در ارتباط ، با استفاده از TCP و بکمک فرآیندی با نام : Three-Way handshake ، با یکدیگر مرتبط و هر یک پایبند به رعایت اصول مشخص شده در الگوریتم مربوطه خواهند بود . فرآیند فوق ، در سه مرحله صورت می پذیرد :

مرحله اول : کامپیوتر مبداء ، اتصال مربوطه را از طریق ارسال اطلاعات مربوط به Session ، مقداردهی اولیه می نماید ( عدد مربوط به موقعیت یک بسته اطلاعاتی بین تمام بسته های اطلاعاتی و اندازه مربوط به بسته اطلاعاتی )

مرحله دوم : کامپیوتر مقصد ، به اطلاعات Session ارسال شده ، پاسخ مناسب را خواهد داد .

کامپیوتر مبداء ، از شرح واقعه بکمک Acknowledgment ارسال شده توسط کامپیوتر مقصد ، آگاهی پیدا خواهد کرد .

 

پروتکل UDP : لایه Transport

UDP) User Datagram Protocol ) ، پروتکلی در سطح لایه "حمل" بوده که برنامه مقصد در شبکه را مشخص نموده و از نوع بدون اتصال است . پروتکل فوق، امکان توزیع اطلاعات با سرعت مناسب را ارائه ولی در رابطه با تضمین صحت ارسال اطلاعات ، سطح مطلوبی از اطمینان را بوجود نمی آورد . UDP در رابطه با داده های دریافتی توسط مقصد ، به Acknowledgment نیازی نداشته و در صورت بروز اشکال و یا خرابی در داده های ارسال شده ، تلاش مضاعفی بمنظور ارسال مجدد داده ها ، انجام نخواهد شد . این بدان معنی است که داده هائی کمتر ارسال می گردد ولی هیچیک از داده های دریافتی و صحت تسلسل بسته های اطلاعاتی ، تضمین نمی گردد .از پروتکل فوق ، بمنظور انتقال اطلاعات به چندین کامپیوتر با استفاده از Broadcast و یا Multicast ، استفاده بعمل می آید . پروتکل UDP ، در مواردیکه حجم اندکی از اطلاعات ارسال و یا اطلاعات دارای اهمیت بالائی نمی بانشد ، نیز استفاده می گردد. استفاده از پروتکل UDP در مواردی همچون Multicasting Streaming media ، (نظیر یک ویدئو کنفرانس زنده) و یا انتشار لیستی از اسامی کامپیوترها که بمنظور ارتباطات محلی استفاده می گردند ، متداول است . بمنظور استفاده از UDP ، برنامه مبداء می بایست پورت UDP خود را مشخص نماید دقیقا" مشابه عملیاتی که می بایست کامپیوتر مقصد انجام دهد . لازم به یادآوری است که پورت های UDP از پورت های TCP مجزا و متمایز می باشند (حتی اگر دارای شماره پورت یکسان باشند ).

پروتکل IP : لایه Internet

IP) Internet Protocol ) ، امکان مشخص نمودن محل کامپیوتر مقصد در یک شبکه ارتباطی را فراهم می نماید. IP ، یک پروتکل بدون اتصال و غیرمطمئن بوده که اولین مسئولیت آن آدرس دهی بسته های اطلاعاتی و روتینگ بین کامپیوترهای موجود در شبکه است . با اینکه IP همواره سعی در توزیع یک بسته اطلاعاتی می نماید ، ممکن است یک بسته اطلاعاتی در زمان ارسال گرفتار مسائل متعددی نظیر : گم شدن ، خرابی ، عدم توزیع با اولویت مناسب ، تکرار در ارسال و یا تاخیر، گردند.در چنین مواردی ، پروتکل IP تلاشی بمنظور حل مشکلات فوق را انجام نخواهد داد ( ارسال مجدد اطلاعات درخواستی ) .آگاهی از وصول بسته اطلاعاتی در مقصد و بازیافت بسته های اطلاعاتی گم شده ، مسئولیتی است که بر عهده یک لایه بالاتر نظیر TCP و یا برنامه ارسال کننده اطلاعات ، واگذار می گردد .

عملیات انجام شده توسط IP

می توان IP را بعنوان مکانی در نظر گرفت که عملیات مرتب سازی و توزیع بسته های اطلاعاتی در آن محل ، صورت می پذیرد .بسته ها ی اطلاعاتی توسط یکی از پروتکل های لایه حمل ( TCP و یا UDP) و یا از طریق لایه " ایترفیس شبکه " ، برای IP ارسال می گردند . اولین وظیفه IP ، روتینگ بسته های اطلاعاتی بمنظور ارسال به مقصد نهائی است . هر بسته اطلاعاتی ، شامل آدرس IP مبداء ( فرستنده ) و آدرس IP مقصد ( گیرنده ) می باشد. در صورتیکه IP ، آدرس مقصدی را مشخص نماید که در همان سگمنت موجود باشد ، بسته اطلاعاتی مستقیما" برای کامپیوتر مورد نظر ارسال می گردد . در صورتیکه آدرس مقصد در همان سگمنت نباشد ، IP ، می بایست از یک روتر استفاده و اطلاعات را برای آن ارسال نماید.یکی دیگر از وظایف IP ، ایجاد اطمینان از عدم وجود یک بسته اطلاعاتی ( بلاتکلیف ! ) در شبکه است . بدین منظور محدودیت زمانی خاصی در رابطه با مدت زمان حرکت بسته اطلاعاتی در طول شبکه ، در نظر گرفته می شود .عملیات فوق، توسط نسبت دادن یک مقدار TTL)Time To Live) به هر یک از بسته های اطلاعاتی صورت می پذیرد. TTL ، حداکثر مدت زمانی را که بسته اطلاعاتی قادر به حرکت در طول شبکه است را مشخص می نماید( قبل از اینکه بسته اطلاعاتی کنار گذاشته شود) .

پروتکل ICMP : لایه Internet

ICMP) Internet Control Message Protocol) ، امکانات لازم در خصوص اشکال زدائی و گزارش خطاء در رابطه با بسته های اطلاعاتی غیرقابل توزیع را فراهم می نماید. با استفاده از ICMP ، کامپیوترها و روترها که از IP بمنظور ارتباطات استفاده می نمایند ، قادر به گزارش خطاء و مبادله اطلاعاتی محدود در رابطه وضعیت بوجود آمده می باشند. مثلا" در صورتیکه IP ، قادر به توزیع یک بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر نباشد ، ICMP یک پیام مبتنی بر غیرقابل دسترس بودن را برای کامپیوتر مبداء ارسال می دارد . با اینکه پروتکل IP بمنظور انتقال داده بین روترهای متعدد استفاده می گردد ، ولی ICMP به نمایندگی از TCP/IP ، مسئول ارائه گزارش خطاء و یا پیام های کنترلی است . تلاش ICMP ، در این جهت نیست که پروتکل IP را بعنوان یک پروتکل مطمئن مطرح نماید ، چون پیام های ICMP دارای هیچگونه محتویاتی مبنی بر اعلام وصول پیام (Acknowledgment ) بسته اطلاعاتی نمی باشند . ICMP ، صرفا" سعی در گزارش خطاء و ارائه فیدبک های لازم در رابطه با تحقق یک وضعیت خاص را می نماید .

پروتکل IGMP : لایه Internet

IGMP) Internet Group Managment Protocol) ، پروتکلی است که مدیریت لیست اعضاء برای IP Multicasting ، در یک شبکه TCP/IP را بر عهده دارد . IP Multicasting، فرآیندی است که بر اساس آن یک پیام برای گروهی انتخاب شده از گیرندگان که گروه multicat نامیده می شوند ؛ ارسال می گردد . IGMP لیست اعضاء را نگهداری می نماید .

پروتکل ARP : لایه Internet

ARP) Address Resolution Protocol) ، پروتکلی است که مسئولیت مسئله " نام به آدرس" را در رابطه با بسته های اطلاعاتی خروجی (Outgoing) ، برعهده دارد . ماحصل فرآیند فوق ، Mapping آدرس IP به آدرسMAC )Media Access Control) ، مربوطه است . کارت شبکه از آدرس MAC ، بمنظور تشخیص تعلق یک بسته اطلاعاتی به کامپیوتر مربوطه ، استفاده می نمایند . بدون آدرس های MAC ، کارت های شبکه ، دانش لازم در خصوص ارسال بسته های اطلاعاتی به لایه بالاتر بمنظور پردازش های مربوطه را دارا نخواهند بود . همزمان با رسیدن بسته های اطلاعاتی به لایه IP بمنظور ارسال در شبکه ، آدرس های MAC مبداء و مقصد به آن اضافه می گردد .

ARP ، از جدولی خاص بمنظور ذخیره سازی آدرس های IP و MAC مربوطه ، استفاده می نماید. محلی از حافظه که جدول فوق در آنجا ذخیره می گردد ، ARP Cache نامیده می شود. ARP Cache هر کامپیوتر شامل mapping لازم برای کامپیوترها و روترهائی است که صرفا" بر روی یک سگمنت مشابه قرار دارند.

کشف نقطه ضعف جدیدی در پروتکل TCP

نقطه ضعف جدیدی در پروتکل (TCP (Transmission Control Protocol کشف شده که بسیار جالب است

به گزارش بخش خبر سایت اخبار فن آوری اطلاعات ایران، از گروه امنیتی آشیانه، قبل از توضیح این آسیب پذیری که منجر به یک حمله ( Denial of Service) DOS یا عدم سرویس می گردد اندکی درباره پروتکل Tcp توضیح می دهیم:

جهت برقراری یک ارتباط TCPاحتیاج به انجام یک فرآیند به نام Handshaking می باشد که طی آن دستگاهی که قصد برقراری ارتباط با یک کامپیوتر هدف را دارد بسته Tcp با تنظیم بیت SYN=1 به سمت کامپیوتر مقصد می فرستد و در جواب ؛ کامپیوتر مقصد یک بسته با بیتهای SYN=1 و ACK=1 خواهد فرستاد و در نهایت ارتباط برقرار می گردد. همچنین گزینه ای بنام Sequence Number نیز در این ارتباط تعریف می گردد تا توالی بسته ها در مقصد مشخص باشد. رنج Sequence Number به گزینه دیگری بنام Window که در حقیقب مقدار فضای بافر اختصاص داده شده به ارتباط Tcp را مشخص می نماید ؛ بستگی دارد و در واقع تفاضل دو Sequence Number پی در پی در یک کامپیوتر از مقدار فضای Windowای که در طرف دیگر تعیین شده نمی تواند بیشتر باشد. در پایان نیز جهت خاتمه ارتباط ؛ یک بسته با تنظیم بیت RST=1 به کامپیوتر مقابل فرستاده می شود و ارتباط قطع می گردد.

در این نقطه ضعف ؛ هکر با استفاده از یک بسته TCP/IP که آدرس IP و شماره پورت آن جعلی و برابر با شماره IP و پورت کامپیوتر هدف می باشد و نیز بیت RST آن برابر 1 تنظیم شده است ؛ این بسته را به سمت کامپیوتر یا روتری که کامپیوتر قربانی با آن در ارتباط است می فرستد که باعث گمراه شدن آن و قطع ارتباط کامپیوتر قربانی با آن می شود. نکته ماجرا در تعیین Sequence Number صحیح جهت گمراه کردن کامپیوتر یا دستگاه مقصد می باشد. در گذشته چنین کاری تقریباً غیر ممکن می نمود اما شواهد حاکی از چیز دیگریست . مسئله اینجاست که هنگام فرستادن یک بسته Tcp با بیت RST=1 ؛ مقدار Sequence Number می تواند هر عددی در محدوده رنج گزینه Window باشد و به همین دلیل حدس زدن آن برای هکر بسیار راحتتر می باشد که در نهایت هکر را قادر به بستن ارتباط کامپیوتر هدف( که می تواند یک سرور باشد) با دستگاهی که سرور با آن یک ارتباط برقرار کرده است (مثل روتر ) ؛ می نماید.