مبانی شبكه ، سخت افزار شبكه ( بخش دوم )

در بخش اول با عناصر سخت افزاری پايه نظير هاب و سوئيچ كه از آنها به منظور ايجاد يك شبكه كامپيوتری استفاده می گردد ، آشنا شديم . در اين بخش ، با يكی ديگر از عناصر سخت افزاری مهم با نام روتر (Router ) آشنا خواهيم شد. اگر اخيرا" با شبكه های كامپيوتری آشنا شده ايد ، احتمالا" تاكنون نام روتر را شنيده باشيد . ارتباطات Broadband اينترنت ، نظير آنهائی كه از مودم های كابلی و يا مودم های DSL استفاده می نمايند، تقريبا" همواره نيازمند استفاده از يك روتر می باشند . وظيفه روتر ، ارائه ارتباط با اينترنت نيست . روتر مسئوليت انتقال بسته های اطلاعاتی از يك شبكه به شبكه ديگر را برعهده دارد . تاكنون روترهای مختلفی توليد و عرضه شده است . از روترهای ساده و ارزان قيمت كه از آنها به منظور ارتباط اينترنت در منازل و يا سازمان های كوچك استفاده می شود تا روترهای گرانقيمت كه از آنها در سازمان های بزرگ استفاده می گردد . صرفنظر از قيمت و پيچيدگی ، عملكرد تمامی روترها مبتنی بر يك مجموعه اصول اساسی است . در ادامه بر روی يك روتر ساده كه معمولا" از آن به منظور اتصال يك دستگاه كامپيوتر به يك اتصال Broadband اينترنت استفاده می شود ، متمركز خواهيم شد . همانگونه كه در بخش اول اين مقاله اشاره گرديد ، فرض ما بر اين است كه مخاطبان اين سری از مقالات ، علاقه مندانی هستند كه اخيرا" قدم در دنيای شبكه های كامپيوتری گذاشته اند . بنابراين، يك روتر ساده انتخاب شده است تا ضمن بررسی جايگاه آن در شبكه های كامپيوتری، بتوانيم عملكرد آن را نيز تشريح نمائيم . همانگونه كه اشاره گرديد ، وظيفه روتر انتقال بسته های اطلاعاتی (packet ) از يك شبكه به شبكه ای ديگر است . در مواردی كه يك دستگاه كامپيوتر را به يك اتصال broadband اينترنت متصل می نمائيم ، در يك طرف اينترنت و در سمت ديگر يك دستگاه كامپيوتر را خواهيم داشت . با توجه به اين كه وظيفه روتر انتقال ترافيك بين شبكه ها است و اينترنت يكی از آن شبكه ها است ، شبكه ديگر كجا است ؟ كامپيوتر متصل شده به روتر ، به عنوان يك شبكه ساده پيكربندی شده است .

در شكل های 1 و 2 يك روتر نمونه را از دو زاويه متفاوت ( نمای جلو و نمای پشت ) مشاهده می نمائيم .

در نمای جلو روتر ، چيز خاص و قابل ملاحظه ای مشاهده نمی گردد و شايد اين تصوير برای آندسته از علاقه مندانی كه تاكنون يك روتر را مشاهده نكرده اند ، جالب و مفيد باشد . در شكل 2 ، سه مجموعه پورت را مشاهده می نمائيد . پورت سمت چپ ، محلی است كه از طريق آن برق به روتر متصل می گردد . پورت ميانی ، يك پورت Rj-45 است كه از آن به منظور اتصال روتر به شبكه راه دور استفاده می گردد . در اين مورد خاص ، از پورت فوق به منظور اتصال روتر به يك مودم كابلی و يا مودم DSL استفاده می گردد . توجه داشته باشيد كه ارتباط اصلی با اينترنت را مودم فراهم می نمايد . در سمت راست شكل 2 ، چهار پورت Rj-45 مشاهده می گردد كه نظير اين نوع پورت ها را می توان در ساير دستگاه های شبكه ای نظير هاب و يا سوئيچ نيز مشاهده نمود . از پورت های RJ-45 در هاب و يا سوئيچ به منظور اتصال كامپيوترها به شبكه استفاده می گردد . پورت های فوق بر روی روتر نيز دارای عملكردی مشابه می باشند . با استفاده از روتر فوق می توان چهار دستگاه كامپيوتر را به شبكه متصل نمود . همانگونه كه اشاره گرديد ، وظيفه روتر انتقال بسته های اطلاعاتی از يك شبكه به شبكه ديگر است و در اين روتر خاص ، اينترنت بيانگر يك شبكه و كامپيوتر نشاندهنده شبكه دوم است .

نحوه عملكرد روتر

به منظور آشنائی با نحوه عملكرد روتر ، لازم است كه در ابتدا با پروتكل TCP/IP بيشتر آشنا شويم . هر دستگاه متصل شده به يك شبكه TCP/IP ،‌ دارای يك آدرس منحصربفرد IP است كه به اينترفيس شبكه آن نسبت داده می شود . آدرس IP يك عدد سی و دو بيتی است كه به صورت چهار عدد ( octet ) كه توسط نقطه از يكديگر جدا می شوند ،‌ نمايش داده می شود . IP: 192.168.0.1 يك نمونه آدرس IP است . آدرس IP را می توان با آدرس يك خيابان مقايسه نمود . فرض كنيم آدرس هر خيابان شامل يك عدد و نام خيابان باشد .عدد ، مشخص كننده يك ساختمان خاص در خيابان است . يك آدرس IP نيز به روشی مشابه كار می كند . آدرس IP به دو بخش شماره شبكه و شماره يك دستگاه تقسيم می گردند . در صورت مقايسه يك آدرس IP با آدرس يك خيابان ، می توان اينگونه تصور نمود كه شماره شبكه همانند نام خيابان و شماره دستگاه همانند شماره منزل است . شماره شبكه نشاندهنده شبكه ای است كه دستگاه در آن قرار دارد و شماره دستگاه يك شماره شناسائی در شبكه را برای دستگاه مورد نظر مشخص می نمايد . شايد اين سوال برای شما مطرح شده باشد كه چگونه مشخص می گردد كه شماره شبكه تمام و شماره دستگاه شروع شده است ؟ اين وظيفه subnet mask است . subnet mask به كامپيوتر می گويد كه كجا بخش شماره شبكه يك آدرس IP پايان و از كجا شماره دستگاه شروع می شود . بررسی جامع subnetting خارج از حوصله اين مقاله است و در مقاله ای جداگانه به تشريح آن خواهيم پرداخت .

يك subnet mask ، شباهت زيادی به يك آدرس IP دارد و به صورت چهار عدد ( octet ) كه توسط نقطه از يكديگر جدا شده اند ، نمايش داده می شود . subnet :255.255.255.0 يك نمونه در اين زمينه می باشد . در اين مثال خاص ، سه عدد اول ( كه به آنان octet گفته می شود ) هر يك معادل 255 و آخرين عدد معادل صفر می باشد . عدد 255 ، نشاندهنده اين موضوع است كه تمامی بيت ها در مكان مربوطه در آدرس IP بخشی از شماره شبكه می باشند . عدد صفر نشناندهنده اين موضوع است كه هيچكدام از بيت ها در مكان های مورد نظر در آدرس IP بخشی از شماره شبكه نبوده و تمامی آنها متعلق به شماره دستگاه می باشند . برای روشن شدن مطلب ، اجازه دهيد ادامه كار را با يك مثال دنبال نمائيم . فرض كنيد دارای يك دستگاه كامپيوتر با آدرس IP:192.168.1.1 و subnet:255.255.255.0 باشيم . در مثال فوق ، سه عدد اول ( octet ) مربوط به subnet معادل 255 می باشند . اين بدان معنی است كه سه octet اول آدرس IP ، جملگی مربوط به شماره شبكه می باشند . بنابراين بخش شماره شبكه آدرس IP فوق ، معادل network number : 192.168.1.x خواهد بود . تمامی دستگاه های موجود در يك شبكه ، يك شماره شبكه را به اشتراك می گذارند . مثلا" اگر شماره شبكه كامپيوترهای متصل شده به روتر نشان داده شده در شكل 2 ، معادل network number : 192.168.1.x باشد ، آدرس IP چهار كامپيوتر موجود در شبكه عبارتند از :

• 192.168.1.1
• 192.168.1.2
• 192.168.1.3
• 192.168.1.4

همانگونه كه مشاهده می گردد ، هر كامپيوتر موجود بر روی شبكه محلی ، از يك شماره شبكه يكسان و يك شماره دستگاه متفاوت استفاده می نمايد . هر كامپيوتر به منظور مبادله اطلاعات با ساير كامپيوترها از آدرس IP آن كامپيوتر ( به عنوان يك مرجع ) استفاده می نمايد . مثلا" در اين مثال خاص ، كامپيوتری با آدرس IP:192.168.1.1 به سادگی قادر به ارسال داده به كامپيوتری با آدرس IP:192.168.1.3 می باشد ،‌ چراكه هر دو كامپيوتر به عنوان بخشی از يك شبكه فيزيكی مشابه محسوب می گردند . در صورتی كه يك كامپيوتر بخواهد به كامپيوتر موجود بر روی‌ يك شبكه ديگر دستيابی داشته باشد ، روش كار با آنچه بدان اشاره گرديد ، تفاوت هائی خواهد داشت . فرض كنيد ، يكی از كاربران شبكه قصد دستيابی و استفاده از وب سايت http://www.google.com را داشته باشد . همانگونه كه می دانيد ، يك وب سايت توسط يك سرويس دهنده host می گردد و همانند ساير كامپيوترها ، يك سرويس دهنده وب دارای يك آدرس IP منحصربفرد است . آدرس وب سايت فوق IP:66.249.85.99 است .

با نگاه به آدرس فوق به سادگی متوجه خواهيد شد كه اين آدرس متعلق به شبكه network number : 192.168.1.x نمی باشد . كامپيوتری كه قصد دستيابی به وب سايت فوق را داشته باشد ، صرفا" نمی تواند اقدام به ارسال بسته های اطلاعاتی بر روی شبكه محلی نمايد ، چراكه سرويس دهنده وب بر روی شبكه محلی موجود نمی باشد . بنابراين ، كامپيوتر ارسال كننده داده می بايست بسته های اطلاعاتی را به مقصد آدرس gateway پيش فرض ارسال نمايد . gateway پيش فرض ، بخشی از پيكربندی پروتكل TCP/IP است و روشی است كه به كمك آن به كامپيوتر گفته می شود در صورتی كه نمی داند بسته های اطلاعاتی را كجا ارسال نمايد ، می تواند آنها را به آدرس gateway پيش فرض ارسال نمايد . آدرس gateway پيش فرض ، می تواند آدرس IP روتر باشد . در اين مورد خاص ، آدرس IP روتر معادل IP:192.168.1.0 می باشد . توجه داشته باشيد كه آدرس IP روتر از شماره شبكه مشابه ساير كامپيوترهای موجود بر روی شبكه محلی استفاده می نمايد و بدين ترتيب امكان دستيابی به آن توسط ساير كامپيوترها وجود خواهد داشت . يك روتر حداقل دارای دو آدرس IP است . يكی از آدرس ها از شماره شبكه مشابه شبكه محلی استفاده می نمايد. آدرس IP ديگر روتر ، توسط مركز ارائه دهنده سرويس اينترنت نسبت داده می شود . آدرس فوق از شماره شبكه مشابه شماره شبكه مركز ارائه دهنده سرويس اينترنت استفاده می نمايد . بنابراين وظيفه روتر ،‌ انتقال بسته های اطلاعاتی ‌از شبكه محلی به شبكه مركز ارائه دهنده سرويس اينترنت می باشد .مركز ارائه دهنده سرويس اينترنت نيز دارای روتری كه دارای عملكردی مشابه با روتر استفاده شده در شبكه محلی است و بسته های اطلاعاتی را در صورت ضرورت به ساير بخش های اينترنت ارسال می نمايد .

1397/03/20 بازگشت