امید رستمی
کارشناس شبکه و زیرساخت

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده | رایگان | دوره CCNA + فیلم

آموزش CCNA | دوره آموزشی CCNA | آموزش سیسکو | فیلم آموزشی CCNA | فیلم آموزش سیسکو | آموزش گام به گام سیسکو و ... همگی جزو کلیدواژه های رسیدن به این مقاله است. در این مقاله من شما را با اساس کار روتر و سویچ های سیسکو و مقدمات یادگیری دوره آموزشی CCNA سیسکو آشنا می کنم ، شما کاملترین جزوه آموزش مقدماتی سیسکو را می توانید با خواندن یا دانلود کردن این مقاله داشته باشید اما اگر قصد دارید دوره آموزشی CCNA را حرفه ای و درست یاد بگیرید پیشنهاد می کنم حتما سری به لینک های زیر بزنید و اصولی CCNA را یاد بگیرید:

دوره های شبکه، برنامه نویسی، مجازی سازی، امنیت، نفوذ و ... با برترین های ایران
سرفصل های این مطلب
  1. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 1 : مفاهیم اولیه شبکه
    1. معماری یا مدل شبکه چیست؟
    2. TCP/IP چیست؟
    3. لایه Application در مدل TCP چیست و چه کاری انجام می دهد؟
    4. لایه Transport در مدل TCPIP چیست و چه کاری انجام می دهد؟
    5. تشخیص خطا توسط TCP
    6. منظور از Same-Layer Interaction چیست؟
    7. منظور از Adjacent-Layer Interaction چیست؟
    8. لایه Network در مدل TCPIP چیست و چه کاری انجام می دهد؟
    9. آدرس دهی و مسیر یابی در شبکه چگونه انجام می شود؟
    10. لایه Link در IP چیست و چه کاری انجام می دهد؟
  2. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 2 : لایه های OSI و TCP/IP
    1. تفاوت مدل مرجع OSI و TCP/IP در چیست؟
    2. معرفی هفت لایه OSI به زبان ساده
    3. اصطلاحات کپسوله کردن در OSI به چه معناست؟
    4. SOHO LAN چیست؟
    5. Enterprise LAN چیست؟
  3. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 3 : Ethernet چیست؟
    1. استاندارد های Ethernet برای لایه Physical شامل چه چیزهایی هستند؟
    2. Ethernet LAN چیست؟
    3. ارسال سیگنال در کابل های UTP چگونه انجام می شود؟
    4. Ethernet Link چیست؟
    5. کابل Pass Through چیست؟
    6. کابل Cross Over چیست؟
    7. کابل UTP با استاندارد 1000BASE-T چه ویژگی هایی دارد؟
    8. آدرس Ethernet چیست؟
    9. تشخیص خطا با FCS چگونه انجام می شود؟
    10. Full Duplex چیست؟
    11. Half Duplex چیست؟
    12. CSMA/CD چیست؟
  4. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 4 : تکنولوژی های WAN
    1. Leased Line WAN چیست؟
    2. بررسی جزئیات Leased Line از دیدگاه لایه Physical
    3. کابل کشی در Leased Line چگونه انجام می شود؟
    4. آموزش ایجاد WAN Link در لابراتوار
    5. جزئیات لایه Data link برای Leased Line
    6. HDLC چیست؟
    7. استفاده از Ethernet به عنوان WAN
    8. معرفی سرویس های لایه 2 در Ethernet WAN
    9. بررسی Internet به عنوان یک WAN بزرگ
    10. لینک WAN از نوع Internet Access چیست؟
    11. (DSL (Digital Subscriber line چیست؟
    12. اینترنت کابلی Cable چیست؟
  5. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 5 : بررسی لایه Network
    1. مروری بر عملکرد های لایه Network
    2. مفهوم مسیریابی در لایه Network
    3. انتقال بسته از Client به نزدیکترین Router
    4. انتقال داده توسط مسیریاب ها در طول مسیر
    5. تحویل بسته به Client توسط Router
    6. نحوه مسیریابی لایه Network در LAN و WAN
    7. آدرس دهی IP و کمک آن به مسیریابی
    8. معرفی پروتکل های مسیریابی
    9. بررسی قوانین آدرس دهی در IP و مسیریابی
    10. بررسی قواعد گروه بندی آدرس های IP
    11. معرفی کلاس های مختلف IP Network
  6. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 6 : بررسی لایه Network
    1. Subnetting آدرس IP به چه معناست؟
    2. مسیریابی IPv4 از دیدگاه Client چگونه انجام می شود؟
    3. مسیریابی از دیدگاه Router و جدول مسیریابی چگونه انجام می شود؟
    4. معرفی پروتکل های مسیریابی IPv4
    5. DNS چیست؟
    6. ARP چیست؟
    7. پیام ICMP echo و دستور Ping چیست؟
  7. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 7 : بررسی لایه Transport
    1. مفاهیم لایه Transport و Application در TCP/IP
    2. (TCP (Transmission Control Protocol چیست؟
    3. Multiplexing چیست؟
    4. بررسی پروتکل معروف TCP/IP
    5. 3way Handshake چیست؟
    6. (UDP (User Datagram Protocol چیست؟
    7. QoS و تاثیر آن بر Application های TCP/IP
    8. انواع Application ها و نیاز Qos آن ها
  8. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 8 : شروع بحث Switching
    1. Ethernet Switch چیست؟
    2. منطق Switching چیست؟
    3. نحوه ی یادگیری یا Learn کردن مک آدرس ها در سویچ چگونه است؟
    4. عمل Flooding در سویچ چگونه انجام می شود؟
    5. جلوگیری از Loop بوسیله پروتکل STP
    6. پردازش های داخلی سویچ های سیسکو
  9. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 9 : مفاهیم اولیه سویچینگ
    1. بررسی ویژگی Switch
    2. معنای Broadcast Domain و Collision Domain
    3. Vlan چیست؟
    4. Campus Design Terminology چیست؟
    5. Access-Distribution-Core چیست؟
    6. Ethernet LAN Media and Cable Lengths چیست؟
    7. Autonegotiation چیست؟
  10. آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 10 : شناخت سویچ سیسکو
    1. معرفی چراغ های موجود بر روی Switch
    2. روش های دسترسی به CLI
    3. کابل کنسول
  1. جدیدتری دوره آموزش CCNA نسخه جدید یا New Version + گواهینامه
  2. دوره آموزشی CCNA Routing and Switching از مهندس شوهانی
  3. دوره آموزشی CCNA Service Provider از مهندس تنگسیری
  4. دوره آموزش CCNA Switching کاملا رایگان از مهندس حسینی
  5. دوره آموزش CCNA به روش Master Class از مهندس سیفی و برازنده

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 1 : مفاهیم اولیه شبکه

دوره آموزشی CCNA اولین دوره از دوره هایی است که با آن شما وارد دنیای شبکه های سیسکو می شوید. خیلی وقت بود نبود اموزش کامل 120-220 CCNA در سایت حس می کردم برای همین تصمیم گرفتم یک سری مقالات اموزشی کامل در رابطه با این دروه خیلی مفید و کار آمد در سایت قرار بدم ، تمامی مطالبی که در اختیار شما عزیزان قرار میدم از کتاب رسمی cisco می باشد و تمامی اموزش ها به صورت کامل و کاربردی اموزش داده می شود. اولین مطلبی که در این دوره آموزشی یاد می گیریم انواع شبکه از دیدگاه کاربر هستش که به دو انواع زیر تقسیم می شود

  1. Enterprise Network: شبکه بزرگی که توسط یک سازمان یا شرکت ایجاد شده و به کارمندان اجازه اشتراک گذاری و استفاده از منابع شبکه را می دهد.
  2. SOHO )Small Office Home Office): شبکه خانگی کوچک که برای مقاصد تجاری از آن استفاده می شود.

معماری یا مدل شبکه چیست؟

مجموعه اسناد، قوانین (Protocol) و استاندارد هایی که هر یک از فعالیت های مربوط به شبکه توسط آن ها مشخص می شود که در نتیجه دو یا چند کامپیوتر تحت شبکه قادر خواهند بود با یکدیگر به تبادل اطلاعات بپردازند. در این قسمت به بررسی دلایل پیدایش مدل های مرجع می پردازیم پس با ITPRO باشید ، در گذشته، هر شرکت تولید کننده کامپیوتر و یا دستگاه های تحت شبکه، از مجموعه قوانین و استاندارد هایی که خودش طراحی کرده بود پشتیبانی می کرد.

پیشنیاز یادگیری دوره آموزشی CCNA سیسکو ، قطعا یادگیری دوره آموزش نتورک پلاس است

مثلا شرکت IBM در سال 1974 از مجموعه پروتکلی SNA یا System Network Architecture بهره می گرفت. مشکل اینجا بود که در یک شبکه که در آن چندین کامپیوتر از تولید کنندگان مختلف وجود داشت و از آنجا که هر تولید کننده از مجموعه پروتکلی خاص خود بهره می گرفت، ارتباط کامپیوتر ها در چنین شبکه ای مستلزم آن بود که تمام پروتکل ها بر روی تمام دستگاه ها نصب باشند.برای بهینه کردن فرایند ارتباط در شبکه های کامپیوتری اقدامی در جهت ایجاد یک معماری و مدل استاندارد صورت گرفت تا تمام تولید کننده ها برای ارتباطات تحت شبکه ای از آن استفاده کنند .

دو اقدام جداگانه در این زمینه صورت گرفت، یکی توسط موسسه ISO در اوایل دهه 1970 برای ایجاد معماری موسوم به OSI و دیگری طی قرارداد وزارت دفاع آمریکا با برخی از دانشگاه ها و دانشجویان داوطلب برای ایجاد مدل TCPIP. در اواخر سال 1990. TCPIP برنده این رقابت شد و رسما به عنوان مدل و معماری برگزیده و استاندارد شبکه پذیرفته شد.با اینکه OSI هیچگاه در عمل به کار گرفته نشد، اما اصطلاحات آن به عنوان نخستین تلاش جهت استاندارد سازی معماری شبکه هنوز مورد استفاده قرار میگیرد و به نوعی یک مرجع برای مقایسه سایر مدل های شبکه حتی TCP/IP تلقی می شود.در این قسمت مقاله به بررسی کامل دو مدل مرجع که در بالا ذکر شد می پردازیم

TCP/IP چیست؟

این مدل شامل مجموعه عظیمی از پروتکل های شبکه است که هر یک اسناد RFC خود را دارند و بر روی اینترنت قابل رویت و مطالعه هستند ، برای درک بهتر عملکرد یک مدل شبکه، معمولا یک مدل را با توجه به کارها و وظایفی که بر عهده دارد به قسمت های مختلفی تقسیم می کنند که به هر قسمت Layer یا لایه گفته می شود. در هر لایه پروتکل هایی قرار دارند که عملکردشان به هم خیلی مرتبط است.TCP/IP معمولا دو مدل را شامل می شود. یکی نسخه اولیه آن و دیگری نسخه جدید و ارتقاء یافته. که در شکل زیر لایه های هر دو مدل را نشان میدهد.

وب سایت توسینسو

در برخی از منابع به لایه Link عناوینی چون Network Access یا Network Interface نیز گفته می شود ، دو لایه بالا بیشتر بر روی برنامه ای که قصد ارسال یا دریافت اطلاعات را دارد متمرکز هستند و دو لایه پایین مسئول چگونگی ارسال بیت ها را بر عهده دارند. لایه اینترنت مسئول تحویل اطلاعات در کل مسیر از کامپیوتر ارسال کننده تا دستگاه دریافت کننده است.

وب سایت توسینسو

لایه Application در مدل TCP چیست و چه کاری انجام می دهد؟

پروتکل های این لایه برای نرم افزارهایی که نیازمند استفاده از شبکه هستند خدمات ارائه می کند. بطور کلی این لایه واسطی است بین نرم افزار نصب شده بر روی کامپیوتر و شبکه. نمونه معروف پروتکل این لایه HTTP است که نرم افزار های مرورگر از آن برای دریافت فایل صفحات وب از وب سرور و نمایش آن بر روی کامپیوتر استفاده می کنند ، در شکل زیر مکانیزم عملکرد پروتکل HTTP را می بینید

وب سایت توسینسو

Header ها فضایی هستند که هر پروتکل اطلاعات مورد نیاز و استفاده خود را در آن قرار می دهد

  1. در شکل فوق پروتکل HTTP موجود در کامپیوتر Bob درخواست فایل را در هدر قرار داده و آن را ارسال می کند.
  2. در این مرحله سرور پاسخ داده و در هدر پاسخ خود کدی مانند 200 به معنای OK (اگر فایل مورد نظر پیدا شود) و یا 404 (اگر فایل موجود نباشد) قرار می دهد و در ادامه فایل درخواست شده را در صورت وجود ارسال می کند
  3. ادامه فایل مورد نظر ارسال می شود منتها بدون هدر HTTP.

لایه Transport در مدل TCPIP چیست و چه کاری انجام می دهد؟

پروتکل های این لایه برای لایه بالایی خود (Application) خدمات ارائه می دهند. دو پروتکل معروف این لایه TCP و UDP نام دارند. برای درک اینکه چطور این لایه برای لایه بالایی خدمات ارائه می کند به بررسی یکی از خدمات TCP که تشخیص خطا Error Recovery نام دارد می پردازیم.

تشخیص خطا توسط TCP

پروتکل های هر لایه برای پروتکل های لایه بالایی خود خدمات ارائه می کنند. برای مثال، پروتکل های لایه Application نیازمند خدماتی هستند که از صحت ارسال داده هایشان به مقصد مطمئن شوند. این خدمت را پروتکل TCP در لایه پایین تر (Transport) برای آن ها فراهم می کند.

وب سایت توسینسو

پروتکل TCP از مفهومی به نام Acknowledgement برای تشخیص خطا در ارتباط استفاده می کند.همانطور که در شکل می بینید، پاسخ درخواست Bob شامل همان هدر HTTP که در مثال قبل بوده می باشد اما این بار هدر TCP به آن ها اضافه شده که شامل شماره ردیف Sequence می باشد. پروتکل TCP در دستگاه Bob ضمن دریافت بسته ها شماره ردیف های هدر TCP را نیز مورد ارزیابی قرار می دهد. در مثال فوق بسته با شماره ردیف 2 به دلیلی از دست رفته است و Bob آن را دریافت ننموده است. از آنجا که گیرنده بسته شماره 1 و 3 را دریافت کرده، تشخیص می دهد که بسته شماره 2 از دست رفته است و طی یک پیام TCP از فرستنده تقاضا می کند تا آن را دوباره ارسال منماید.

منظور از Same-Layer Interaction چیست؟

هنگامی که پروتکل های یکی از لایه های مدل شبکه موجود در یک کامپیوتر می خواهد با پروتکل های لایه مشابه خود در کامپیوتر دیگر تعامل داشته باشد، اطلاعات مورد نیاز خود را در هدر قرار می دهد. برای مثال، پروتکل TCP در لایه Transport با قرار دادن شماره ردیف یا Sequence Number در هدر بسته اطلاعات را ارسال می کند. پروکل TCP در کامپیوتر دریافت کننده بسته با ارزیابی اطلاعات این هدر ترتیب بسته های دریافت شده را ارزیابی می کند. به این نوع تعامل دو پروتکل مشابه در دو کامپیوتر مختلف تعامل لایه مشابه یا Same Layer interaction می گویند.

منظور از Adjacent-Layer Interaction چیست؟

هنگامی که دو لایه مجاور در یک مدل شبکه با یکدیگر تعامل می کنند (به یکدیگر سرویس می دهند). برای مثال، پروتکل HTTP در لایه Application نیازمند سرویس تشخیص خطا است. این سرویس را پروتکل TCP در لایه مجاور پایینی یعنی Transport ارائه می دهد. به این نوع تعامل دو لایه مجاور یا Adjacent Layer Interaction می گویند.

لایه Network در مدل TCPIP چیست و چه کاری انجام می دهد؟

در دو لایه Application و Transport تنها محتوا و کیفیت پیام آماده می شود. پروتکل های این دو لایه به چگونگی ارسال پیام کاری ندارند مانند شخصی که فقط نامه را می نویسد و آن را بسته بندی و تمبر می کند و به صندوق پست می اندازد. اما از نحوه و چگونگی ارسال نامه که توسط شرکت پست انجام می شود اطلاعی ندارد.معروف ترین پروتکل این لایه IP نام دارد. IP دو وظیفه مهم در ارتباطات شبکه ای را بر عهده دارد، آدرس دهی و مسیر یابی.

آدرس دهی و مسیر یابی در شبکه چگونه انجام می شود؟

هر کامپیوتر یا دستگاه در شبکه باید آدرس منحصر به فردی برای شناسایی داشته باشد. آدرس IP یک آدرس منطقی منحصر به فرد است که به هر دستگاه تحت شبکه باید اختصاص داده شود. دو نسخه آدرس IP در TCP/IP وجود دارد. IPv4 و IPv6 همچنین از آدرس IP برای دسته بندی و گروه بندی کامپیوتر ها و دستگاه های تحت شبکه استفاده می شود. آدرس IP از چهار عدد که با نقطه از هم جدا شده اند تشکیل شده است مانند 2.2.2.2 که به این سبک نوشتن آدرس IP اصطلاحا DDN یا Dotted Decimal Notation می گویند. شکل زیر یک شبکه با سه گروه آدرس IP که توسط سه مسیریاب به هم متصل شده اند را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

مسیریاب یا Router دستگاهی است که بسته ها را از یک شبکه به شبکه دیگر تا رسیدن به مقصد نهایی مسیریابی می کند. مانند اداره های پستی که بین فرستنده و گیرنده یک نامه وجود دارند و نامه برای رسیدن به مقصد از آنها عبور می کند. فرایند مسیریابی با ارزیابی آدرس های IP موجود در هدر بسته ها و اطلاعاتی که مسیریاب ها از شبکه های پیرامون خود دارند انجام می شود. یعنی بسته ها را از یک پورت خود دریافت و از پورت مناسب دیگر انتقال می دهد. شکل زیر پروسه مسیریابی را نمایش میدهد.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق سناریو بدین صورت است که دستگاه Larry می خواهد به دستگاه Bob پیامی را ارسال کند. از آنجاییکه آدرس مقصد در شبکه محلی Larry نیست، بنابراین بسته به مسیریاب R1 تحویل داده میشود. مسیریاب R1 تشخیص می دهد که برای رسیدن پیام به مقصد باید آن را تحویل مسیریاب R2 دهد. مسیریاب R2 بعد از دریافت بسته و ارزیابی آدرس مقصد متوجه می شود که گیرنده پیام در داخل شبکه محلی خودش قرار دارد و بسته را تحویل Bob می دهد.

لایه Link در IP چیست و چه کاری انجام می دهد؟

پروتکل های این لایه وظیفه دارند تا برای لایه بالای خود (IP) خدمات ارسال را ارائه دهند. برای مثال در مثال قبل، هنگامی که Larry می خواهد بسته را تحویل مسیریاب R1 دهد. این کار توسط Ethernet که یکی از استاندارد های لایه Link است به شکل زیر انجام می شود.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق فرایند ارسال بسته از Larry به R1 شامل 4 مرحله است که تماما توسط لایه Link انجام می شود:

  1. Etehrnet بسته دریافت شده از لایه Network را توسط Header و Trailer کپسوله (Encapsulate) می کند و بدین ترتیب یک Frame تشکیل می شود.
  2. بسته به سیگنال های الکتریکی تبدیل شده و بر روی رسانه شبکه ارسال میشود.
  3. R1 در لایه Link خود پیام الکتریکی را تحویل گرفته و آن را به بسته اولیه تبدیل می کند.
  4. بسته دریافت شده از حالت کپسوله خارج می شود (DE encapsulate) یعنی Header و Trailer آن دور ریخته شده و در نتیجه همان بسته لایه Network بدست می آید

مراحل 1 و 4 نمونه ای از Same Layer Interaction و مراحل 2 و 3 نمونه ای از Adjacent Layer Interaction می باشند.

با توجه به آنچه گفته شد، جنس خدمات لایه Link دو نوع است:

  1. آماده سازی، کپسوله کردن و آدرس دهی فیزیکی بسته ها (مواردی که غیر مستقیم به ارسال مربوط است)
  2. ارسال Bit ها بصورت الکتریکی بر روی رسانه شبکه (مواردی که مستقیما به ارسال مربوط است)

به همین دلیل در نسخه جدید TCP/IP این لایه به دو لایه Datalink و Physical تقسیم شده است که به ترتیب دو مرحله فوق به آنها مربوط است. یعنی در مثال فوق مراحل 2 و 3 در حیطه وظایف لایه Physical و مراحل 1 و 4 جزو وظایف لایه Datalink است.

وب سایت توسینسو

به فرایند اضافه کردن Header یا Trailer در هر لایه به بسته ها کپسوله کردن یا encapsulation می گویند. در مدل TCP/IP جدید، فرایند ارسال اطلاعات از یک کامپیوتر 5 مرحله است که در چهار مرحله نخست اطلاعات در لایه های مختلف کپسوله می شوند و در مرحله پنجم پیام به سیگنال مناسب برای ارسال بر روی رسانه شبکه تبدیل و ارسال می شود

وب سایت توسینسو

بسته با عبور از هر لایه و کپسوله شدن توسط پروتکل های آن لایه نام جدیدی به خود می گیرد. در لایه Transport نام بسته Segment، در لایه Network نام بسته Packet و در لایه Link نام بسته Frame می باشد.

وب سایت توسینسو


آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 2 : لایه های OSI و TCP/IP

در این قسمت به بررسی مدل OSI می پردازیم.همانطور که قبلا گفته شد، هنوز از اصطلاحات OSI در مدل سازی شبکه استفاده می شود.

تفاوت مدل مرجع OSI و TCP/IP در چیست؟

این دو مدل شبکه در جزئیات هر لایه تفاوت های زیادی با هم دارند اما بصورت اجمالی می توان آن ها را به صورت شکل زیر با هم مقایسه نمود.

وب سایت توسینسو

اگر بخواهیم پروتکل یا دستگاه خاصی را به لایه خاصی نسبت دهیم، معمولا به لایه های OSI رجوع می کنیم، برای مثال IP پروتکلی است که در OSI در لایه Network یا لایه 3 قرار دارد بنابر این هم IP هم دستگاه هایی که با IP سر و کار دارند مانند Router ها را دستگاه های لایه 3 یا پروتکل لایه 3 می نامیم. مثلا Switch یک دستگاه لایه 2 تلقی می شود اما Hub یک دستگاه لایه 1 می باشد.

معرفی هفت لایه OSI به زبان ساده

  1. Application Layer : واسطی است بین برنامه ای که می خواهد از شبکه استفاده کند و خود شبکه. همچنین وظیفه تعیین اعتبار کاربران User Authentication را نیز بر عهده دارد.
  2. Presentation Layer :  ضمن ارائه خدمات رمز نگاری یا Encryption قالب داده ها نیز در این لایه مشخص می شود مانند ASCII،JPEGT، Binary و ...
  3. Session Layer : وظیفه آغاز، کنترل و پایان دادن به یک مکالمه تحت شبکه یا Session را بر عهده دارد.
  4. Transport Layer : کیفیت تحویل اطلاعات معمولا جزو وظایف پروتکل های این لایه است. پروتکل های این لایه معمولا خدماتی از قبیل تشخیص خطا Error Recovery یا کنترل سرعت ارسال Flow Control را ارائه می دهند.
  5. Network Layer :  پروتکل های این لایه معمولا سه نوع خدمات را ارائه می دهند، آدرس دهی منطقی، مسیر یابی یا انتقال بسته ها و انتخاب مسیر. فرایند انتخاب مسیر بر عهده پروتکل های مسیریابی است که قادرند تمام مسیر های ممکن به مقصد را شناسایی کرده و بهترین مسیر را انتخاب نمایند.
  6. Datalink Layer : این لایه شامل قوانین و استانداردهایی است که می تواند زمان مناسب برای ارسال بر روی رسانه شبکه را شناسایی کرده و بسته را با افزودن Header و Trailer مناسب کپسوله نموده و آماده ارسال نمایند.
  7. Physical Layer : این لایه معمولا شامل استانداردهایی است که توسط سازمان های دیگر تدوین شده اند و مشخصات فیزیکی رسانه شبکه مانند نوع کابل، طول کابل، سیگنال مناسب و شرایط آن، نوع کانکتور ها و نحوه پین های آن ها می پردازد.

جدول زیر برخی از پروتکل های معروف هر لایه و دستگاه هایی که می توانند در هر لایه فعالیت داشته باشند را نمایش می دهد.

وب سایت توسینسو

اصطلاحات کپسوله کردن در OSI به چه معناست؟

در TCP/IP هر بسته در لایه های مختلف نام های مختلفی می گیرد مانند Segment، Packet و Frame که به ترتیب برای لایه های Transport، Network و Datalink اختصاص می یابد. در OSI هر بسته با عبور از هر لایه و کپسوله شدن توسط پروتکل های هر لایه نامی تحت عنوان LX PDU به خود میگیرد که X شماره آن لایه خاص است که بسته را کپسوله نموده است. برای مثال L7PDU یعنی بسته ای که در لایه 7 کپسوله شده است

وب سایت توسینسو

در ادامه این قسمت از مقاله آموزشی به بررسی تکنولوژی در زمینه شبکه های کامپیوتری می پردازیم. دو نوع تکنولوژی در زمینه شبکه های کامپیوتری وجود دارد، LAN و WAN در LAN کامپیوتر ها نزدیک هم هستند مانند یک اتاق یک ساختمان اما در WAN کامپیوتر ها بسیار دورتر از یکدیگر قرار دارند.

دو نوع شبکه LAN وجود دارد، Ethernet LAN و Wireless LAN، در Ethernet کامپیوتر ها با کابل به یکدیگر متصل می شوند اما در Wireless LAN دستگاه ها بدون سیم و توسط امواج رادیویی با یکدیگر در ارتباط هستند.امیدوارم تا اینجا از خوندن مقاله خسته نشده باشید ، در این قسمت به معرفی Ethernet و بررسی آن می پردازیم ، Ethernet مجموعه ای استاندارد های LAN است که وظایف مربوط به لایه های Physical و Datalink را برای شبکه LAN مشخص می کند.

SOHO LAN چیست؟

در این نوع شبکه کامپیوتر ها توسط کابل Ethernet به دستگاهی به نام Switch متصل می شوند. شکل زیر یک شبکه SOHO LAN را نمایش می دهد. در این سناریو 3 کامپیوتر و یک پرینتر با کابل به یک Switch متصل شده است و سوئیچ با یک کابل به یک Router وصل است که از طریق آن دستگاه ها به شبکه اینترنت متصل می شوند.

وب سایت توسینسو

دستگاه هایی وجود دارند که عملکرد مسیریاب و سوئیچ در یک دستگاه با هم ادغام شده است و با نام SOHO Router در بازار به فروش می رسند.در SOHO LAN های امروزی از Wireless LAN نیز پشتیبانی می شود بدین طریق که دستگاهی به نام Wireless Access Point به سوئیچ متصل می شود که برای دستگاه های بی سیم عملکردی مانند سوئیچ را دارد. در شکل زیر یک شبکه SOHO متشکل از Ethernet LAN و Wireless LAN را می بینید. در بازار دستگاه هایی وجود دارد که عملکرد سوئیچ، مسیریاب و Wireless AP را همزمان در یک جا دارند و با نام Wireless Routers به فروش می رسند.

وب سایت توسینسو

Enterprise LAN چیست؟

این نوع شبکه از المان های مشابه شبکه های SOHO استفاده می کند اما در مقیاس بزرگتر. شکل زیر یک Enterprise LAN را نمایش می دهد.

وب سایت توسینسو

در این سناریو دستگاه های هر طبقه به یک سوئیچ متصل هستند و در هر طبقه یک Wireless LAN نیز برای کاربران سیار وجود دارد. سپس تمامی سوئیچ ها به یک سوئیچ مرکزی Distribution Switch متصل هستند. همچنین در انتهای تصویر سمت راست شبکه LAN توسط یک Router به شبکه WAN متصل شده است. در این سناریو مسیریاب واسطی است بین شبکه LAN و WAN.امیدوارم مورد توجه شما قرار گرفته باشید. ITPRO باشید

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 3 : Ethernet چیست؟

 با قسمت سوم دوره اموزشی ccna در خدمتون هستم ، در این قسمت به بررسی کامل پروتکل Ethernet می پردازیم ، Ethernet چیست ؟Ethernet مجموعه ای استاندارد های LAN است که وظایف مربوط به لایه های Physical و Datalink را برای شبکه LAN مشخص می کند.

استاندارد های Ethernet برای لایه Physical شامل چه چیزهایی هستند؟

Ethernet خانواده بزرگی از استاندارد های تدوین شده توسط IEEE است که در آن چگونگی ارسال بسته ها بر روی کابل مخصوص و با سرعت مشخص تعیین شده است. همچنین مجموعه قوانینی را شامل می شود که هر دستگاه برای اتصال به Ethernet LAN باید از آن ها پیروی نماید. در ابتدای نام هر یک از این استاندارد ها عبارت IEEE و عدد 802.3 وجود دارد.

از آنجائیکه قوانین و استاندارد های Ethernet در طول 40 سال گذشته تا به امروز توسعه یافته اند، از انواع مختلف کابل از کابل های مسی گرفته تا فیبر نوری و سرعت های از 10 Mbps تا 100 Gbps با طول های متفاوت را پشتیبانی می کنند.در استاندار هایی که مربوط به کابل های Ethernet وجود دارد نام گذاری خاصی رعایت شده است. برای مثال کلمه T در این نام ها به معنای کابل UTP و کلمه X نشانگر فیبر نوری می باشد. جدول زیر نام و خصوصیات برخی از کابل های Ethernet را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو
  • رفتار ثابت تمام Link های Ethernet LAN از دیدگاه لایه Datalink

صرف نظر از نوع Link هایEthernet از کابل مسی گرفته تا فیبر نوری با هر سرعتی که باشند، Header و Trailer در لایه Datalink همواره قالب و ساختار یکسانی دارد. استاندارد های لایه Physical بر روی چگونگی ارسال Bit ها بر روی رسانه شبکه متمرکز هستند اما از دیدگاه لایه Datalink مساله ارسال frame ها از یک node به node دیگر در Ethernet LAN اهمیت دارد و چگونگی و سرعت ارسال بیت ها مورد بحث قرار نمی گیرد.در شکل زیر PC1 قصد دارد یک Ethernet Frame را به PC3 ارسال نماید. همانطور که در شکل مشاهده می کنید در طول مسیر از استاندارد های Ethernet متفاوتی در لایه Physical استفاده شده است. این بدان معناست که بیت ها با 4 سرعت متفاوت در طول مسیر از مبدا به مقصد می رسنداما محتوا و ساختار Frame در کل مسیر ثابت است

وب سایت توسینسو

Ethernet LAN چیست؟

مجموعه ای از دستگاه ها، سوئیچ ها و کابل ها با پشتیبانی از سرعت های متفاوت که هدف از چنین مجموعه ای انتقال یک Ethernet Frame از یک نقطه به نقطه دیگر است.

ارسال سیگنال در کابل های UTP چگونه انجام می شود؟

در Ethernet برای انتقال سیگنال بر روی کابل های UTP از الگوریتمی بنام Encoding Schema استفاده می شود. در این الگوریتم دستگاه فرستنده تغییراتی را در ولتاژ یک لینک در یک بازه زمانی مشخص ایجاد می کند و دستگاه گیرنده این تغییرات به 0 یا 1 تعبیر می کند. برای مثال در استاندارد 10BASE-T باینری 0 به منزله کاهش ولتاژ لینک در بازه زمانی 10000000/1 ثانیه است.در کابل های UTP علت به هم تابیده بودن رشته سیم ها به یکدیگر (Twisted) آن است که هنگام عبور جریان از یک کابل یک میدان مغناطیسی ناخواسته (EMI) ایجاد می شود که می تواند بر روی سایر رشته سیم های همان کابل اختلال ایجاد کند که به آن Crosstalk می گویند. به هم تابیده شدن رشته سیم ها باعث کاهش و از بین رفتن این اختلال می شود.

Ethernet Link چیست؟

به کابل واسط بین Ethernet Node ها گفته می شود که از خود کابل، کانکتور های آن و port ای که به آن وصل می شود تشکیل شده است.

  • در لینک های 10BASE-T و 100BASE-T تنها از 2 جفت رشته سیم های کابل استفاده می شود.
  • این لینک ها از کانکتور RJ-45 استفاده می کنند.
  • به Port هایی که این کانکتور ها بدان متصل می شوند Ethernet Port گفته می شود که در کارت های NIC و سوئیچ ها یافت می شود.

سوئیچ های CISCO این قابلیت را دارند که بعد از خریداری بتوان برخی از پورت های آن را تغییر داد. یک نوع از این ماژول ها GBIC (Gigabit Interface Convertor) نام دارد که همزمان با معرفی Gigabit به بازار عرضه شد. ماژول دیگر SFP (Small Form Factor Pluggable) نام دارد که از طریق آن می توان نوع Link های متصل شده به سوئیچ را تغییر داد مثلا فیبر نوری به دستگاه وصل نمود.

کابل Pass Through چیست؟

از آنجا که Ethernet Transmitter در کارت های NIC ار پین های 1 و 2 برای ارسال استفاده می کند و Ethernet Receiver از پین های 3 و 6 برای دریافت استفاده می کنند و سوئیچ های LAN نیز از این قانون مطلع هستند، برای اتصال یک NIC به سوئیچ از کابل های Pass through استفاده می شود که درآنها پین 1 در یک سر کابل به پین یک در سر دیگر متصل است و همین رویه برای پین های 2 3 و 6 ادامه دارد.

وب سایت توسینسو
وب سایت توسینسو

در شکل فوق، کارت شبکه از پین 1 و 2 ارسال می کند و سوئیچ از پین 1 و 2 دریافت. همچنین سوئیچ از پیسن 3 و 6 ارسال می کند و کارت شبکه از پین 3 و 6 دریافت. برای همین برای اتصال این دو دستگاه از یک کابل با رشته های مستقیم استفاده می شود.

کابل Cross Over چیست؟

کابل Pass Through برای حالتی مفید است که دو دستگاه که با آن به هم متصل می شوند جفت پین های مخالف خود اقدام به ارسال و دریافت نمایند. هنگامی که دو دستگاه مشابه قرار است به یکدیگر متصل شوند، این کابل است که باید این جابجایی پین ها را انجام دهد. در این حالت از کابل Cross Over استفاده می شود که در آن پین های 1 و 2 در یک سر کابل به پین های 3 و 6 در سر دیگر متصل می شود و بر عکس.

وب سایت توسینسو

ما باید بدانیم که در هر قسمت از Ethernet LAN به چه نوع کابلی نیاز داریم و نکته کلیدی آن این است که بدانیم کدام دستگاه ها از پین 1 و 2 اقدام به ارسال می کنند و کدام دستگاه ها از پین 3 و 6.

وب سایت توسینسو

شکل زیر در درک این موضوع کمک می کند.

وب سایت توسینسو

CISCO قابلیتی دارد بنام Auto-mdix که بر اساس آن حتی در صورتی که شما از کابل اشتباه برای لینک های خود استفاده نمایید آن را تصحیح می کند.

کابل UTP با استاندارد 1000BASE-T چه ویژگی هایی دارد؟

  • در این استاندارد از هر 4 زوج رشته سیم کابل استفاده می شود.
  • دستگاه هایی که این کابل را پشتیبانی می کنند مجهز به تکنولوژی جدیدی هستند که بر اساس آن فرستنده و گیرنده قادرند بطور همزمان اقدام به ارسال و دریافت سیگنال نمایند.
  • این کابل ها هم می توانند Straight Through یا Cross Over باشندکه در حالت Cross Over همان پین های شماره 1 و2 با 3 و 6 جابجا می شود.


پروتکل های Ethernet مربوط به Datalink

این پروتکل ها بیشتر مربوط به Ethernet Frame می شود که در آن Header در ابتدا و Trailer در انتهای Data وجود دارد.

وب سایت توسینسو

در زیر به توضیح مختصر فیلد های Frame می پردازیم:

  • Preamble: همزمان سازی. الگوی مشخصی از بیت ها که دستگاه گیرنده را متوجه می کند که یک Frame جدید در راه است.
  • SFD (Start Frame Delimiter): مشخص می کند که بایت بعدی شروع آدرس MAC مقصد است.
  • Destination MAC Address: مشخص کننده گیرنده پیام.
  • Source MAC Address: مشخص کننده فرستنده پیام.
  • Type: مشخص کننده نوع پروتکل داخل Frame که امروزه بیشتر IPv4 یا IPv6 است.
  • Data & Pad: داده های لایه بالایی (Network) یا L3PDU که معمولا همان Packet کپسوله شده در لایه Network است که توسط IPv4 یا IPv6 کپسوله شده اند. این قسمت اگر حداقل اندازه مورد نیاز را نداشته باشد، فرستنده با اضافه کردن Padding آن را به اندازه حداقل 46 بایت می رساند.
  • FCS (Frame Check Sequence): این امکان را برای گیرنده فراهم می کند که تشخیص دهد آیا Frame در طول ارسال با مشکل روبرو شده است یا خیر.

MTU یا Maximum Transmit Unit حداکثر اندازه ای است که یک Packet در لایه 3 می تواند داشته باشد تا بتوان آن را بر روی رسانه منتقل نمود. (حداکثر 1500 بایت)

آدرس Ethernet چیست؟

آدرس های Ethernet که به آن ها MAC (Media Access Control) هم نیز می گویند آدرس های 6 بایتی (48 بیتی) در مبنای 2 (باینری) هستند که برای سهولت اکثر سیستم ها به این آدرس ها به صورت اعداد هگزا دسیمال 12 رقمی اشاره می کنند. دستگاه های CISCO برای سهولت بیشتر در خواندن این این آدرس ها بین ارقام آن نقطه نیز می گذارد مانند 0000.0C12.3456.اکثر آدرس های MAC به یک NIC یا پورت خاص Ethernet اشاره دارند و از همین رو به آنها آدرهای Unicast می گویند.

عبارت Unicast در این آدرس ها به این معناست که آدرس مورد نظر به یک Interface در Ethernet LAN اشاره دارد.آدرس های MAC در همان کارخانه به گونه ای طراحی می شوند که منحصر به فرد باشند. فرایند به این صورت است که IEEE به هر تولید کننده NIC یک OUI (Organizational Unique Identifier) که یک کد 3 بایتی است اختصاص می دهد و تولید کننده متعهد است که آدرس MAC در NIC ای که تولید می کند با این کد شروع شود و برای 3 بایت باقی مانده یک کد منحصر به فرد در محصولات خود اختصاص دهد. شکل زیر ساختار یک آدرس Unicast MAC را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

آدرس های Ethernet اسامی مختلفی دارند. Burned in Address (BIA)، MAC، Hardware Address، Unicast Address و Physical Address و ...علاوه بر Unicast Address، استاندارد Ethernet از دو نوع آدرس دیگر نیز پشتیبانی می کند. Broadcast Address با کد FFFF.FFFF.FFFF. که Frame را به تمام Ethernet Node ها در LAN ارسال می کند و Multicast Address که برای ارسال Frame به چندین دستگاه است.

  • تشخیص نوع پروتکل لایه Network توسط فیلد Type در یک Frame

این فیلد (EtherType) برای کمک کردن به Router ها و Host ها حاوی یک کد است که نشانگر پروتکل کپسوله کننده لایه 3 (Network) می باشد که امروزه اکثرا IPv4 یا IPv6 است. در گذشته پروتکل های دیگری چون SNA، DECnet و ... نیز کدهای مخصوص خود را در این فیلد می نوشتند. هر پروتکل لایه 3 یک کد مخصوص به خود دارد که توسط IEEE مشخص شده است. در شکل زیر یک Host یک Frame را یک بار با IPv4 Packet و بار دیگر با IPv6 Packet ارسال نموده است. کد مورد استفاده در فیلد EtherType در هدر frame دیده می شود.

وب سایت توسینسو

تشخیص خطا با FCS چگونه انجام می شود؟

مکانیزمی است که گیرنده تشخیص دهد آیا بیت های تشکیل دهنده Frame در طول ارسال دچار تغییر شده اند یا خیر. این تغییر معمولا بر اثر اختلالات الکتریکی و یا خرابی کارت شبکه (NIC) بوجود می آیند.فرستنده Frame با انجام یک سری محاسبات پیچیده ریاضی بر روی فریم نتیجه را در فیلد FCS درج می کند. گیرنده نیز پس از دریافت با انجام محاسبات مشابهی نتیجه خود را با مقدار درج شده در فیل FCS مقایسه می کند.

اگر هر دو مقدار با هم برابر باشند در نتیجه بسته دست نخورده به مقصد رسیده است. در غیر این صورت در بیت های تشکیل دهنده بسته تغییری به وجود آمده و در نتیجه گیرنده Frame را Discard می کند یعنی آن را از بین می برد. توجه داشته باشید که این مکانیزم تنها دارای قابلیت تشخیص خطا (Error Detection) بوده و فاقد تصحیح خطا (Error Recovery) است. این ویژگی معمولا بر عهده پروتکل های دیگری چون TCP می باشد.

Full Duplex چیست؟

حالتی که محدودیت Half Duplex را نداشته باشد یعنی یک دستگاه بتواند همزمان اقدام به ارسال و دریافت نماید. Switch ها از این ویژگی Ethernet برخوردار هستند. Switch ها دستگاه های لایه 2 به شمار می روند و این بدان معناست که آن ها اطلاعات Frame را پردازش می کنند یعنی آدرس MAC مقصد را خوانده و Frame را تنها به گیرنده نهایی تحویل می دهند. همانطور که در شکل زیر می بینید، PC1 قصد دارد یک Frame را برای PC2 ارسال کند.

وب سایت توسینسو

فرایند این ارسال به شرح زیر است:

  1. PC1 بعد از ساختن Frame و قرار دادن آدرس MAC خود به عنوان آدرس مبدا و آدرس MAC کامپیوتر PC2 به عنوان آدرس مقصد آن را ارسال می کند.
  2. SW1 بر روی پورت G0/1 فریم را دریافت می کند و آن را برای SW2 ارسال می کند.
  3. SW2 فریم را دریافت کرده و آن را بر روی پورت F0/2 به سمت PC2 ارسال می کند.
  4. PC2 فریم را دریافت کرده و آدرس MAC مقصد را با آدرس MAC خود مقایسه می نماید و چون یکی هستند متوجه می شود که گیرنده خود اوست و فریم را پردازش می کند.

Half Duplex چیست؟

حالتی است که در آن یک پورت تنها زمانی اقدام به ارسال اطلاعات می کند که در حال دریافت اطلاعات نباشد. به عبارت دیگر نمی تواند همزمان ارسال و دریافت داشته باشد. Hub ها این محدودیت را دارند.Hub ها ترافیک شبکه را طبق استاندارد های لایه Physical انتقال می دهند و از همین رو دستکاه های لایه 1 به شمار می روند. هنگامی که یکپورت Hub سیگنالی را دریافت می کند، آنرا به تمامی پورت ها به غیر از پورت دریافت کننده ارسال م یکند و بدین ترتیب سیگنال مورد نظر نا گزیر به مقصد خواهد رسید. همانطور که مشخص است Hub با سیگنال سر و کار دارد و هیچ درکی از Ethernet Frame ندارد.مشکل Hub این است که اگر همزمان دو یا چند دستگاه سیگنال ارسال کنند سیگنال ها با هم تداخل کرده و از بین می روند و حالتی تحت عنوان Collision یا برخورد رخ می دهد.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق اگر ارسال های 1A و 1B به سمت Larry دقیقا همزمان اتفاق بیافتند، در خروجی Hub که Larry به ان متصل است Collision رخ می دهد.

CSMA/CD چیست؟

در Link های Half Duplex کامپیوتر ها از تکنولوژی موسوم به Carrier Sense Multiple Access Collision Detection استفاده می کنند که هدف آن شناسایی و رفع Collision در این نوع شبکه هاست. CSMACD به صورت زیر عمل می کند.

  1. دستگاه ارسال کننده Frame منتظر می ماند تا Ethernet مشغول نباشد.
  2. دستگاه فرستنده اقدام به ارسال سیگنال می کند.
  3. بعد از ارسال فرستنده همچنان رسانه را رصد می کند تا مطمئن شود Collision رخ نداده است. اگر به هر دلیلی Collision رخ دهد، تمامی دستگاه هایی که سیگنالشان با هم برخورد کرده است اقدامات زیر را انجام می دهند:
  • یک سیگنال خاص موسوم به Jamming Signal را روی رسانه ارسال می کنند تا همه دستگاه متوجه بروز Collision شده و اقدام به ارسال نکنند.
  • دستگاه ها یک زمان تصادفی برای انتظار اختیار می کنند و سپس اقدام به ارسال مجدد می کنند.
  • فرایند از مرحله 1 دوباره تکرار می شود.

بسته به نوع دستگاه های به کار رفته در شبکه، گاهی در یک Ethernet LAN از هر دو نوع تکنولوژی Full Duplex و Half Duplex به طور همزمان استفاده می شود. شکل زیر یک سناریوی نمونه را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 4 : تکنولوژی های WAN

در قسمت های قبل به بررسی کامل تکنولوژی LAN پرداختیم قصد دارم تو این آموزش یک نگاه کلی به تکنولوژی های WAN داشته باشیم

Leased Line WAN چیست؟

برای متصل کردن دو یا چند LAN به یکدیگر که در مسافت های دور از هم قرار دارند روش های متفاوتی وجود دارد که یکی از این روش ها اجاره لینک WAN از شرکت مخابرات یا ISP ها می باشد. به این لینک های اجاره ای Leased Line گفته می شود

وب سایت توسینسو

برای اتصال LAN ها توسط یک WAN Link به هر LAN یک Router متصل می شود به گونه ای که لینک WAN بین این دو Router قرار میگیرد. به عبارت دیگر Router از یک طرف به LAN و از طرف دیگر به WAN متصل است.

بررسی جزئیات Leased Line از دیدگاه لایه Physical

در Leased Line داده ها با سرعت از قبل تعیین شده و بصورت Full Duplex در هر دو جهت بصورت همزمان ارسال می شوند. همچنین در این نوع لینک ها از دو زوج سیم یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت استفاده می شود.

وب سایت توسینسو

کابل کشی در Leased Line چگونه انجام می شود؟

بین دو نقطه که قرار است توسط Lease Line به هم متصل شوند باید یک مسیر فیزیکی وجود داشته باشد. این مسیر فیزیکی مسلما یک کابل بین دو ساختمان نیست. مخابرات شبکه پیچیده ای از سوئیچ ها را در ساختمان هایی به نام( CO (Central Office دارد که از این CO ها کابل هایی به سمت ساختمان های مشترکین کشیده است.

وب سایت توسینسو

ما با تجهیزات سمت مخابرات برای ایجاد یک لینک WAN کاری نداریم اما در سمت LAN، تجهیزات مورد نیاز برای اتصال به Router هائز اهمیت است. در هر ساختمان، یک CPE (Customer Premises equipment) وجود دارد که شامل Router با Serial Interface (واسطی که به آن کابل سریال وصل می شود) که به آن CPE Router می گویند و یک دستگاه CSU/DSU می باشد.

وب سایت توسینسو

مخابرات از سرعت های متفاوتی برا Leased Link پشتیبانی می کند از 64 Kbps تا 1.5 Mbps

آموزش ایجاد WAN Link در لابراتوار

اینجا شاید برای خیلی از دوستان سوال پیش بیاد که اگر قرار باشه ما یک سناریو WAN ایجاد کنیم این کار رو باید به چه نحوی انجام بدیم ، در لابراتوار می توان با استفاده از دو Router بدون نیاز به CSUDSU یک WAN Link ساخت. کابل سریال بین Router و CSUDSU را DTE می نامند. کابل DTE با فیش نری به کابل DCE با فیش مادگی وصل می شود.. ( الان زیاد در گیر این اصطلاحات نشید در مقالات بعدی کامل براتون شرح میدم) در نهایت برای اینکه لینک ما کار کند، Router ای که به کابل DCE متصل است باید یکی از عملکردهای CSU/DSU را انجام دهد. این عملکرد Clocking نام دارد که به Router می گوید چه زمانی سیگنال ها را بر روی کابل سریال ارسال کند.کارت سریال CPE Router می تواند Clock ایجاد کند اما برای این کار Router باید با دستور Clock Rate تنظیم شود.

جزئیات لایه Data link برای Leased Line

Leased Line یک سرویس لایه 1 است و خدماتی که ارائه می دهد مربوط به انتقال Bit ها بین دو نقطه است. بنابراین خودش هیچ پروتکلی برای لایه Data link ندارد. به همین شرکت های دیگری برای کنترل و استفاده از leased line در لایه Data Link پروتکل ایجاد کرده اند. دو پروتکل معروف در این لایه برای Leased Line عبارتند از PPP و (HDLC (High Level Data Link Control

HDLC چیست؟

تمامی پروتکل های لایه Data link خدمات یکسانی را ارائه می کنند یعنی کنترل و تحویل داده ها بر روی Physical Link. برای مثال، پروتکل های Data link در Ethernet با بهره گیری از فیلدهای Destination MAC تحویل گیرنده Frame را مشخص می کند و با استفاده از فیلد FCS خدمات تشخیص خطا در ارسال را ارائه می دهد. HDLC نیز خدمات مشابهی را ارائه می دهد.

یک Frame در HDLC از Header و Trailer تشکیل شده است (مانند Frame در Ethernet) منتها کمی ساده تر می باشد به دلیل اینکه HDLC تنها دو دستگاه قرار است با هم ارتباط برقرار کنند که در دو سمت Link قرار دارند و لینک ما از نوع Point to point است. در این حالت دیگر آدرس مبدا و مقصد معنی ندارد هرچند که Header در HDLC شامل فیلد آدرس مقصد است بخاطر سازگاری با نسخه های قدیمی تر خود.سازنده HDLC شرکت ISO است که مدل OSI را نیز طراحی کرده است. HDLC این شرکت فاقد فیلد Type است و از طرفی Router ها به این فیلد برای مسیر یابی نیاز دارند. بنابراین CISCO از HDLC مخصوص خود استفاده می کند که در آن فیلد Type وجود دارد.

وب سایت توسینسو
  • Router ها چگونه از لایه Data Link در WAN استفاده می کنند

همانطور که می دانید Leased Line ها به Router متصل هستند و Router ها مسئول رساندن Packet ها به مقصد هستند. لایه network در TCP/IP مسئول انتقال Packet ها از دستگاه فرستنده به دستگاه گیرنده می باشد. در لایه Data Link چه در LAN و چه در WAN هدف رساندن Packet ها به Router بعدی یا دستگاه مقصد است.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق مراحل زیر اتفاق می افتد:

  1. پروتکل IP در لایه Network در PC1 می خواهد یک Packet را به مقصد تحویل دهد اما قبل از آن مجبور است بسته را به نزدیکترین Router یعنی R1(ورودی Leased Line) انتقال دهد.
  2. R1 در لایه Network خود Packet را به سمت دیگر Leased Line یعنی R2 مسیریابی می کند.
  3. R2 در لایه Network خود Packet را به سمت PC2 مسیریابی می نماید.

شکل زیر همان سناریوی فوق است اما این بار از دیدگاه لایه Data link . همانطور که در شکل می بینید در سطح Data Link بسته مورد نظر در سه مرحله کپسوله شده است.

وب سایت توسینسو

زیر در شکل فوق مراحل اتفاق افتاده است:

  1. PC1 در لایه Data link داده ها را با استاندارد Ethernet کپسوله می کند و در فیلد آدرس مقصد، MAC مسیریاب R1 را درج می کند.
  2. R1 بعد از دریافت Frame آن را از حالت کپسوله خارج کرده و این بار با استاندارد HDLC آن را کپسوله می نماید تا بتواندبسته را در طول Leased Line به سمت مسیریاب R2 انتقال دهد.
  3. R2 بعد از دریافت Frame آن را از حالت کپسوله خارج نموده و قبل از انتقال آن به سمت PC2 بسته را با استاندارد Ethernet کپسوله نموده و در فیلد آدرس مقصد آدرس فیزیکی (MAC) PC2 را درج می نماید.

استفاده از Ethernet به عنوان WAN

در روزهای نخستین Ethernet تنها برای LAN کاربرد داشت چون به واسطه کابل های مسی همواره در بعد مسافت از محدودیت زیادی برخوردار بود. با توسعه تکنولوژی Ethernet، سازمان IEEE استانداردهای جدیدی در زمینه کابل معرفی نمود که این محدودیت Ethernet را به نحو چشمگیری کاهش داد. برای مثال، در 1000BASE-LX کابل فیبر نوردی از نوع Single-mode با پتانسیل 5 کیلومتر مسافت و استاندارد 1000BASE-ZX تا 70 کیلومتر مسافت معرفی شدند.امروزه بسیاری از ISP ها برای WAN از تکنولوژی Ethernet استفاده می کنند.

وب سایت توسینسو

در این حالت CPE Router با اینترفیس Ethernet توسط فیبر نوری به نزدیکترین مرکز سرویس دهنده یا SP که POP یا Point of Presence متصل می شود. در سمت SP از Ethernet Switch استفاده می شود بر خلاف Leased Line که از سوئیچ های شبکه تلفن استفاده می شد.

معرفی سرویس های لایه 2 در Ethernet WAN

Ethernet WAN مجموعه ای پیچیده ای از سرویس هاست که بررسی آن ها در این مقاله نمی گنجد. با این حال نام یکی از این سرویس ها EoMPLS یا Ethernet Over Multiprotocol Label Switching می باشد که از آن در داخل ابر SP در شکل فوق استفاده می شود. آنچه که ما در این قسمت از آن به عنوان EoMPLS یاد می کنیم، سرویسی است که از دیدگاه کاربر خدمات زیر را ارائه می کند:

وب سایت توسینسو

1- ایجاد یک اتصال نقطه به نقطه بین دو دستگاه

2- عملکردی شبیه به اینکه یک Ethernet Link از نوع فیبر نوری بین دو دستگاه برقرار است.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق در مسیریاب R1 و R2 بجای Serial Link توسط EoMPLS به متصل شده اند. در این نوع لینک نیز ارسال و دریافت در دو جهت بصورت همزمان انجام می شود.در این حالت اگرچه هر Router بصورت فیزیکی به یک SP POP متصل شده است اما بصورت منطقی تنها یک لینک است که دستگاه ها روی آن Ethernet frame ارسال و یا دریافت می کنند.

  • Router ها چکونه Packet ها را در EoMPLS مسیریابی می کنند

EoMPLS در لایه 1 و 2 از استاندارد های Ethernet استفاده می کند. یعنی همان مراحل ایجاد Frame توسط Header و trailer و ارسال بیت ها بر روی رسانه شبکه.

وب سایت توسینسو

شکل فوق مراحل زیر صورت گرفته است:

  1. برای ارسال IP Packet به R1، PC1 آن را بصورت Ethernet Frame کپسوله کرده و آن را به آدرس MAC مسیریاب R1 ارسال می کند.
  2. R1 بعد از دریافتFrame و خارج کردن آن از حالت کپسوله IP Packet را مجددا بصورت یک Ethernet Frame کپسوله می کند. این بار آدرس مقصد آدرس MAC پورت G00 مسیریاب R2 و آدرس مبدا آدرس MAC پورت G01 مسیریاب R1 است. R1 این Frame را با استاندارد های EoMPLS به سمت R2 مسیریابی می کند.
  3. R2 فریم را دریافت کرده و آن را از حالت کپسوله خارج می کند و مجددا با استاندارد 802.3 (Ethernet) کپسوله نموده و در فیلد آدرس مقصد، آدرس MAC کامپیوتر PC2 را درج می کند و سپس Frame را به سمت PC2 انتقال می دهد.

بررسی Internet به عنوان یک WAN بزرگ

اینترنت یک شبکه بزرگ TCP/IP است و از آنجاکه در سرتاسر جهان گسترده است حتما از لینک های WAN زیادی برخوردار است.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق هسته مرکزی اینترنت متشکل از LAN ها و WAN هایی است که متعلق به ISP ها می باشد. ISP ها بین خود شبکه از نوع mesh دارند بنابراین صرف نظر از اینکه به کدام ISP متصل هستید، همواره راهی برای رسیدن به یک دستگاه روی اینترنت وجود دارد.

وب سایت توسینسو

لینک WAN از نوع Internet Access چیست؟

اینترنت متشکل از WAN های بیشماری است. برای مثال، خطوطی که منازل و شرکت ها را به ISP ها متصل می کند نوعی WAN Link هستند. به این لینک ها معمولا Internet Access می گویند.شرکت های تجاری و منازل هر کدام توسط نوع خاصی از Internet Access استفاده می کننند. در شرکت ها معمولا از Leased Line استفاده می شود که یک Router در شرکت به یک Router در ISP متصل می شود. شکل زیر سه نمونه مختلف Internet Access را نشان می دهد

وب سایت توسینسو

هر کدام از این تکنولوژی ها از کابل هایی که قبلا برای منازل و شرکت ها کشیده شده است استفاده می کنند و به همین دلیل هزینه آن ها برای کاربران کمتر از سایر روش های اتصال به اینترنت است. در DSL از خطوط تلفن و در CATV از کابل های Coaxial تلویزیون کابلی استفاده می شود. در هر سه تکنولوژی فوق، از یک جفت Router استفاده می شود که یکی در محل کاربر و دیگری در سمت ISP است. Router ها مسئول رساندن Packet های لایه Network به Router دیگر هستند.

(DSL (Digital Subscriber line چیست؟

DSL یک WAN Link نسبتا کوتاه و پر سرعت است بین ISP و مشترکین شبکه تلفن مخابرات و با تکنولوژی Leased Line متفاوت است.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق شبکه تلفن عادی را نشان می دهد. خط تلفن در شرکت مخابرات به یک سوئیچ مخصوص تماس های تلفنی متصل است که از طریق آن به شبکه جهانی تلفن PSTN (Public Switched Telephone Network) وصل می شود.برای افزودن سرویس DSL به شبکه تلفن همراه هر دو سمت مشترک و مخابرات نیازمند تجهیزات مخصوص DSL می باشد تا بتواند Data و Voice در کنار هم ارسال کند. در سمت کاربر به DSL MODEM نیاز است که از استاندارد های DSL در لایه Physical و Data link خود بهره می برد. در سمت مخابرات DSL Access Multiplexer یا DSLAM نصب می شود که وظیفه آن جداسازی Data و Voice در سمت مخابرات است. DSLAM داده ها را به سمت Router و نتیجتا اینترنت و سیگنال های Voice را به سمت سوئیچ مخابرات و شبکه PSTN هدایت می کند.

وب سایت توسینسو

DSL از سرعت بالا برخوردار است که دارای ویژگی Asymmetric یا عدم متقارن است که در آن سرعت ارسال داده ها با سرعت دریافت آن ها متفاوت است. سرعت دریافت از (ISP (Downstream بالاتر از سرعت ارسال به (ISP (Upstream است.

اینترنت کابلی Cable چیست؟

در این نوع اینترنت از کابل های CATV استفاده می شود. سرعت آن از DSL بالاتر است که در نتیجه قیمت آن نیز هم بالا تر می باشد. ارسال و دریافت در این Internet Access نیز بصورت نامتقارن یا Asymmetric صورت میگیرد.

وب سایت توسینسو

شکل فوق یک ساختار اینترنت Cable را نشان می دهد . تفاوت ان با DSL در نوع MODEM ای است که در منزل استفاده می شود و کابل Coaxial را پشتیبانی می کند. در سمت شرکت ارائه دهنده خدمات CATV نیز نیاز است که Video از Data جدا شود. Data به سمت Router و اینترنت و Video به سمت ماهواره هدایت می شود.

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 5 : بررسی لایه Network

در این قسمت از این مجموعه آموزشی به بررسی لایه Network و نحوه ی عملکرد این لایه می پردازیم

مروری بر عملکرد های لایه Network

دو پروتکل پر کاربرد در این لایه به نام IPv4 و IPv6می باشد . IP بر روی مسیر یابی داده ها که در قالب IP Packet کپسوله شده اند تمرکز دارد و وظیفه آن تحویل بسته ها از مبدا به مقصد است. این پروتکل به ارسال فیزیکی بیت ها کاری ندارد و این وظیفه بر عهده پروتکل ای لایه های پایین تر است.

مفهوم مسیریابی در لایه Network

Router ها و Client ها برای مسیریابی با یکدیگر در ارتباط هستند. در سیستم عامل موجود بر روی Client ها نرم افزار TCP/IP نصب است که پروتکل های لایه Network را بکار می برد. Client ها بوسیله این نرم افزار تصمیم گیری می کنند که بسته را به کجا ارسال کنند که اغلب به نزدیکترین Router ارسال می کنند. سپس این Router است که مسئول تصمیم گیری در مورد مقصد بعدی بسته است.

وب سایت توسینسو

انتقال بسته از Client به نزدیکترین Router

در شکل فوق PC1 با ارزیابی آدرس PC2 که در اینجا 168.1.1.1 است و تشخیص این که این آدرس در شبکه داخلی او وجود ندارد و متعلق به شبکه دیگری است، تصمیم گیری در مورد انتقال بسته به مقصد را به عهده دستگاهی می گذارد که قادر است بسته ها را مسیریابی کند. یعنی نزدیکترین Router موجود در شبکه داخلی اش. به این Router معمولا Default Router یا Default gateway می گویند.

انتقال داده توسط مسیریاب ها در طول مسیر

تمامی Router ها جدولی دارند بنام Routing table که در آن لیستی از گروه های آدرس های IP موسوم به IP Grouping یا IP Subnet وجود دارد. هنگامی که یک بسته توسط Router دریافت می شود، آدرس IP مقصد با اطلاعات موجود در این جدول داخلی خود مقایسه می کند تا آدرس شبکه مشابهی را پیدا کند. بعد از پیدا شدن فیلد مورد نظر در این جدول، لیست تمامی مسیر های منتهی به مقصد مورد نظر در اختیار مسیریاب قرار میگیرد. در شکل فوق، R1 بعد از دریافت بسته از PC1 و مقایسه آدرس مقصد 168.1.1.1 با محتویات جدول خود متوجه می شود که باید بسته را به R2 تحویل دهد و R2 با مکانیزم مشابهی ضمن مقایسه آدرس مقصد بسته با جدول خود متوجه می شود که باید بسته را از طریق لینک EoMPLS به R3 مسیریابی کند.

تحویل بسته به Client توسط Router

آخرین Router در مسیر سناریوی ما R3 است که آن هم از همان منطق ذکر شده در مورد R1 و R2 برای انتقال بسته استفاده می کند منتها با کمی تفاوت. این بار R3 قرار است بسته را تحویل PC2 دهد نه یک Router دیگر. اگرچه این فرایند در ظاهر فرقی با تحویل به Router ندارد اما از دیدگاه مدل شبکه این تفاوت مهم است. در قسمت بعد بیشتر راجع به این قسمت توضیح میدم

نحوه مسیریابی لایه Network در LAN و WAN

در فرایند مسیریابی، بسته های لایه Network از مبدا تا مقصد مسیریابی می شوند. این در حالی است که Frame های لایه Data Link بصورت مقطعی و نهایتا تا دستگاه بعدی که میدان دید آن در حوضه لایه Data Link است مسیریابی می شوند.

وب سایت توسینسو

از آنجا که مسیریاب ها Header و trailer جدیدی در لایه Data Link برای frame ها ایجاد می کنند، بنابراین برای گنجاندن آدرس های Data Link مقصد در Header نیازمند مکانیزمی هستند تا آدرس های MAC دستگاه مقصد (مسیریاب یا هاست بعدی) را شناسایی کنند. (ARP (Address Resolution Protocol یکی از پروتکل هایی است که قادر است بصورت خودکار، آدرس Data Link تمامی هاست های متصل به یک LAN را پیدا کنند. برای مثال در آخرین مرحله از شکل فوق، R3 با استفاده از ARP به ادرس MAC متعلق به PC2 دست پیدا می کند. بنابر آنچه گفته شد، مسیریابی دو مفهوم دارد:

  • فرایند مسیریابی و انتقال بسته های لایه 3 (L3PDU) بر پایه آدرس های منطقی لایه 3 یا همان IP Address موجود در Packet های کپسوله شده.
  • فرایند مسیریابی لایه Data Link طی کپسوله کردن بسته های لایه 3 به فریم های لایه 2 و ارسال آن ها در طول هر لینک.

آدرس دهی IP و کمک آن به مسیریابی

هر دستگاه و یا اینترفیس Router در یک شبکه TCPIP برای ارسال و یا دریافت اطلاعات نیاز به یک آدرس لایه Network یا همان آدرس IP دارد. TCPIP آدرس های IP را گروه بندی می کند و تمامی آدرس هایی که در یک شبکه فیزیکی قرار دارند در داخل یک گروه مشابه هستند. IP به این گروه از آدرس های دسته بندی شده را IP Network یا IP Subnet می نامد.از دیدگاه اعداد، آدرس های IP موجود در یک گروه با یک عدد مشابه در اولین قسمت خود شروع می شوند. برای مثال، در دو شکل قبل:

  • دستگاه هایی که در قسمت Ethernet بالای شکل قرار دارند، آدرس IP آنها با عدد 10 شروع می شوند.
  • آدرس دستگاه هایی که روی لینک سریال بین R1 و R2 قرار دارند با 168.10 شروع می شوند.
  • آدرس دستگاه هایی که روی لینک EoMPLS بین R2 و R3 قرار دارند با 168.11 شروع می شوند.
  • آدرس دستگاه هایی که روی Ethernet پایینی قرار دارند با 168.1 شروع می شوند.

فرایند مسیریابی از IP Header که در شکل زیر نشان داده شده است استفاده می کند. در این Header آدرس IP مبدا و مقصد در قالب آدرس های مبدا و مقصد در قالب آدرس های 32 بیتی نگارش شده است. اندازه این Header 20 بایت است و مقادیر دیگری را هم شامل می شود که در ادامه به ان ها اشاره خواهد شد.

وب سایت توسینسو

معرفی پروتکل های مسیریابی

در فرایند مسیریابی، Client ها و Router ها هر یک نیازمند اطلاعاتی از شبکه پیرامون خود هستند. Host ها باید آدرس IP مربوط به Default Router را بدانند تا بتوانند از طریق آن با خارج از شبکه داخلی خود ارتباط برقرار کنند. Router ها نیز باید مسیرهای موجود برای انتقال بسته ها به سمت مقصد را بدانند.اگرچه طراحان شبکه می توانند بصورت دستی تمامی مسیرهای مورد نظر خود را برای هر Router مشخص کنند

با این حال اکثر مهندسان شبکه ترجیح می دهند تا با فعال سازی پروتکل های مسیریابی بر روی Router ها این کار را بصورت اتوماتیک انجام دهند. با فعال سازی این پروتکل ها و اعمال تنظیمات درست بر روی تمامی Router های شبکه، مسیریاب ها با ارسال پیام هایی به یکدیگر از مسیر های موجود بین تمامی IP Subnet ها و IP Network ها آگاهی پیدا می کنند.

در شکل زیر IP Network با آدرس 168.1.0.0 که شامل تمام دستگاه هایی است که آدرس آن ها با 168.1 شروع می شود در یک شبکه Ethernet در پایین شکل قرار دارند. R3 با دانستن این مطلب طی یک پیام پروتکل مسیریابی به R2 (مرحله 1) این مطلب را اعلام می دارد. در نتیجه R2 مسیر منتهی به 168.1.0.0 را اصطلاحا یاد (learn) میگیرد و در جدول مسیریابی خود آن را می نویسد. در مرحله 2، R2 طی پیام پروتکل مسیریابی به R1، مسیر منتهی به 168.1.0.0 را به او یاد داده و در نتیجه مسیر مورد نظر در جدول مسیر یابی R1 نیز نوشته می شود.

وب سایت توسینسو

بررسی قوانین آدرس دهی در IP و مسیریابی

هر دستگاهی که بخواهد توسط TCP/IP در شبکه اقدام به ارسال و یا دریافت اطلاعات نماید نیاز دارد که یک ادرس IP داشته باشد. هر دستگاهی با یک آدرس IP و سخت افزار مخصوص می تواند در شبکه اقدام به ارسال Packet نماید. هر دستگاهی که حد اقل یک اینترفیس با یک آدرس IP داشته باشد یک IP Host نامیده می شود.

آدرس IP یک ادرس 32 بیتی است که اغلب بصورت (DDN (Dotted decimal notation یعنی در مبنای ده نوشته می شود. این 32 بیت در قالب 4 قسمت 8 بیتی (1 بایتی) که هر قسمت یک Octet نامیده می شود و با یک نقطه از هم جدا می شوند نوشته می شود. هر Octet می تواند هددی از 0 تا 255 را داشته باشد. کامپیوتر آدرس های IP را در مبنای 2 و بصورت باینری مورد پردازش قرار می دهد. برای مال آدرس 168.1.1.1 در سیستم باینری بصورت 10101000 00000001 00000001 00000001 نوشته می شود.

هر اینترفیس شبکه یا NIC یک آدرس منحصر به فردنیاز دارد. اگر دستگاهی دو عدد NIC دارد و قرار باشد هر دو NIC در شبکه فعال باشند باید هر یک آدرس منحصر به فرد خود را داشته باشد. از همین رو Router ها که معمولا Interface های زیادی دارد و قرار است Packet ها را اینترفیس های مختلف مسیریابی کنند الزاما هر اینترفیس یک آدرس IP منحصر به فرد خواهد داشت.

بررسی قواعد گروه بندی آدرس های IP

در قوانین TCP/IP آدرس های IP در گروه هایی تحت عنوان IP Network یا IP Subnet قرار میگیرند. تمام آدرس های یک IP Network در قسمت اولشان یک عدد مشابه دارند. شکل زیر یک Internetwork متشکل از سه IP Network مختلف است را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق، تمامی هاست هایی که در IP Network سمت چپ قرار دارند متعلق به یک Ethernet LAN هستند که آدرس IP آن ها با عدد 8 آغاز می شود. لینک سریال که در وسط شکل بین R1 و R2 یک IP Network است که تنها شامل دو اینترفیس (یکی روی هر یک از Router ها) است و با عدد 199.1.1 اغاز می شوند. این شکل دو قانون کلی در مورد گروه بندی آدرس های IPv4 را خاطر نشان می کند:

  1. تمامی آدرس های IP که در یک گروه قرار دارند نباید توسط یک Router از هم جدا شوند.
  2. آدرس های IP که توسط Router از هم جدا شده اند باید الزاما در گروه های متفاوتی قرار بگیرند.

نمود این دو قانون در شکل فوق آن است که اولا هاست های A و B در یک شبکه قرار دارند و متعلق به یک IP Network هستند بنابراین نمیتوان این دو دستگاه را توسط یک Router از هم جدا نمود. ثانیا دستگاه C و A حداقل توسط یک Router از هم جدا شده اند بنابراین نمیتوان این دو را در یک IP Network قرار داد و به همین دلیل C نمیتواند آدرس IP ای داشته باشد که با عدد 8 آغاز شود.

معرفی کلاس های مختلف IP Network

اگر بخواهیم تمامی حالت های مختلف یک آدرس IP را در نظر بگیریم، بیش از چهار میلیارد آدرس مختلف را می توان داشت . استاندارد های IP فضای آدرس دهی IP را به کلاس های مختلفی تقسیم می کند که از مقدار Octet اول یک آدرس می توان دریافت که آن آدرس متعلق به کدام کلاس است. کلاس A که نیمی از فضای آدرس دهی را به خود اختصاص داده است به تمامی آدرس های DDN ای گفته می شود که Octet اول آنها عددی بین 1 الی 126 را دارد. کلاس B که یک چهارم فضای آدرس دهی را شامل می شود در Octet اول آدرس های آن عددی بین 128 الی 191 به چشم می خورد. آدرس های کلاس C با سهمیه ای حدود یک هشتم فضای آدرس دهی در Octet اول خود عددی بین 192 تا 223 را دارند.

وب سایت توسینسو

آدرس های کلاس های A، B و C تحت عنوان Unicast Address قلم داد می شوند و این بدان معناست که از این آدرس ها برای مشخص کردن یک اینترفیس خاص در شبکه استفاده می شوند. آدرس های کلاس D آدرس های Multicast هستند که از آن ها برای ارسال یک پیام به چندین Host استفاده می شود. از کلاس E برای امور آزمایشی استفاده می شوند.

IP Network های کلاس A عظیم ترین مجموعه آدرس IP را در اختیار دارد (بیش از 16 میلیون آدرس منحصر به فرد در هر IP Network) از طرفی از آنجائیکه کلاس A بسیار بزرگ است، تنها می تواند 126 عدد IP Network داشته باشد. کلاس B در هر IP Network خود 65534 آدرس را جای می دهد و بیش از 16000 IP Network را شامل می شود. کلاس C کمترین تعداد آدرس های IP را در هر IP Network خود دارد یعنی تنها 254 آدرس منحصر به فرد.

وب سایت توسینسو

جدول زیر علاوه بر ذکر بازه اعدا اولین Octet آدرس های IP، به آدرس IP Network های مجاز در هر کلاس نیز اشاره می کند.

وب سایت توسینسو

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 6 : بررسی لایه Network

در مقاله ی قبلی به بررسی لایه Network پرداختیم به دلیل اینکه مطالب Network Layer کمی طولانی بود تصمیم گرفتم که اون در دو مقاله جدا برای شما عزیزان شرح بدم ، فقط یک نکته رو قبل شروع خدمت دوستان عرض کنم چون این سری آموزشی دقیقا طبق سر فصل های کتاب رسمی cisco می باشد در این قسمت فقط به بررسی مقدماتی subnetting می پردازیم و در فصل های جلوتر به بررسی کامل این مبحث می پردازیم

Subnetting آدرس IP به چه معناست؟

Subnetting به عمل تقسیم کردن یک IP Network به قطعات کوچکتر به نام Subnet گفته می شود. Subnet از عبارت Subdivided Network گرفته شده است. با این روش در مواردی که تعداد IP کمتری نسبت به IP Network نیاز است می توانیم از این تکنیک استفاده کنیم تا آدرس های IP کمتری هدر برود. در شکل زیر پنج IP Network از کلاس B دیده می شود.

وب سایت توسینسو

در این سناریو تعداد زیادی آدرس IP هدر می رود. مثلا لینک سریال ما تنها به دو آدرس IP نیاز دارد و این در حالی است که یک IP Network کلاس B شامل 65534 آدرس منحصر به فرد برای این لینک رزرو شده است. در شکل زیر همین سناریو این بار با مکانیزم Subnetting ترسیم شده است

وب سایت توسینسو

همانطور که در شکل می بینید بجای استفاده از پنج IP Network کلاس B تنها از یک IP Network کلاس (B (150.9.0.0 استفاده کرده ایم که آن را به 5 Subnet مختلف تقسیم نموده ایم.بدین ترتیب از هدر رفتن آدرس های زیادی جلوگیری شده است یعنی بجای استفاده از 5 IP Network کامل تنها بخشی از یک IP Network استفاده شده است و هر Subnet ظرفیت تنها 254 آدرس را دارد که برای سناریوی ما بسیار هم زیاد می باشد

مسیریابی IPv4 از دیدگاه Client چگونه انجام می شود؟

کلاینت ها منطق مسیریابی بسیار ساده ای دارند:

  • مرحله 1 – اگر آدرس IP مقصد در همان Subnet خودشان باشد Packet را مستقیما به کلاینت مقصد ارسال می کند.
  • مرحله 2 – در غیر اینصورت بسته را به Default Router (یا همان Default Gateway) ارسال می کند. این Router باید یک اینترفیس در Subnet مشترک با کلاینت داشته باشد
وب سایت توسینسو

در شکل فوق هنگامی که PC1 یک IP Packet را به (PC11 (150.9.1.11 ارسال می کند، PC1 ابتدا با محاسبه Subnetting تشخیص می دهد که آدرس IP کلاینت PC11 در همان Subnet است. بنابراین ضمن صرف نظر از (Default Router (150.9.1.1 بسته را مستقیما به PC11 ارسال می کند. از طرف دیگر وقتی PC1 می خواهد بسته ای را به (PC2 (150.9.4.10 ارسال کند، بعد از انجام محاسبات Subnetting به این نتیجه می رسد که این دستگاه در Subnet مشترک با او نیست و لذا Packet را به سمت (Default Gateway (150.9.1.1 ارسال می کند تا بسته را به سمت PC2 مسیریابی کند.

مسیریابی از دیدگاه Router و جدول مسیریابی چگونه انجام می شود؟

هنگامی که یک Router یک Frame لایه Data Link را دریافت می کند، مراحل زیر پیش می رود

  1. مرحله 1 – با استفاده از فیلد FCS در Trailer فریم دریافت شده از صحت محتویات آن اطمینان حاصل کرده و در صورت بروز خطا فریم را نابود می کند.
  2. مرحله 2 – با فرض اینکه فریم در مرحله 1 نابود نشود، آن را از حالت کپسوله خارج نموده Trailer و Header فریم را نابود می کند تا به IP Packet دسترسی پیدا کند.
  3. مرحله 3 – با مقایسه آدرس IP مقصد بسته دریافت شده با جدول مسیریابی خود و یافتن مسیر مناسب برای مسیریابی، اینترفیس خروجی Router برای انتقال بسته و همچنین Hop بعدی (Router بعدی) در مسیر نیز مشخص می شود.
  4. مرحله 4 – IP Packet با یک Header و Trailer جدید کپسوله شده و به سمت اینترفیس تعیین شده Router هدایت می شود.

این چهار مرحله در تمامی Router های مسیر تکرار می شود تا نهایتا بسته به مقصد برسد. با اینکه تمام کارهای فوق در داخل Router اتفاق می افتد اما تنها مرحله 3 است که عمل مسیریابی در آن صورت میگیرد.

یک مثال کامل از مسیر یابی

در شکل زیر تمامی Router ها از پروتکل OSPF (Open Shortest Path) به عنوان یک پروتکل مسیریابی استفاده می کنند و در نتیجه تمام مسیر های بین تمام Subnet ها را می دانند:

وب سایت توسینسو

در زیر مراحل مسیریابی در شکل فوق را توضیح می دهیم:

  • 1- کامپیوتر PC1 بسته را به Default Router ارسال می کند.

PC1 بعد از ساختن IP Packet با آدرس مقصد(PC2 (150.150.4.10 بسته را تحویل R1 (یعنی Router پیش فرض PC1) می دهد چون آدرس مقصد Packet در Subnet متفاوتی قرار دارد. PC1 بسته را در داخل یک Ethernet Frame قرار داده که در فیلد آدرس مقصد، آدرس MAC مسیریاب R1 وجود دارد. بسته به سمت R1 ارسال می شود.

  • 2- R1 فریم دریافت شده را پردازش کرده و به سمت R2 مسیریابی می کند.

از آنجاکه فریم دریافت شده در آدرس مقصد خود، به آدرس MAC مسیریاب R1 اشاره کرده است، R1 فریم را بر می دارد . فیلد FCS را به منظور بررسی بروز خطا در ارسال چک می کند (مرحله 1). سپس R1 فریم را از حالت کپسوله خارج کرده و Header و Trailer را نابود می کند (مرحله 2). سپس R1 آدرس مقصد Packet با جدول مسیریابی خود مقایسه می کند و فیلد 150.150.4.0 را پیدا می کند. این فیلد مربوط به کلیه آدرس های بین 150.150.4.1 الی 150.150.1.255 است (مرحله 3). چون آدرس مقصد در این گروه است، R1 بسته را از اینترفیس Serial 0 به سمت Hop بعدی یعنی R2 (150.150.2.7) مسیریابی می کند. البته قبل از ارسال بسته با استاندارد HDLC کپسوله می شود.

  • 3- R2 فریم دریافت شده را پردازش کرده و به سمت R3 مسیریابی می کند.

R2 نیز مانند R1 عمل می کند. ابتدا فریم HDLC را دریافت کرده و بعد از چک کردن فیلد FCS در Trailer فریم دریافت شده (مرحله 1) و در صورت عدم بروز خطا، فریم را از حالت کپسوله خارج می کند (مرحله 2). سپس R2 مسیر خود را به سمت Subnet مقصد (150.150.4.0) پیدا می کند (مرحله 3) و نهایتا R2 بسته را با استانداردهای Ethernet کپسوله کرده و فریم را از پورت Fast Ethernet 0/0 به سمت hop بعدی به آدرس اینترفیس 150.150.3.1 مسیریابی می کند.

  • 4- R3 فریم دریافت شده پردازش کرده و آن را به سمت PC2 منتقل می کند.

مانند R1 و R2، مسیریاب R3 نیز بعد از چک کردن فیلد FCS، Trailer و Header فریم دریافت شده را از بین می برد و آدرس مقصد Packet را با جدول مسیریابی خود مقایسه می کند.در جدول مسیریابی برای Subnet با آدرس 150.150.4.0 پورت Ethernet 0 معرفی شده اما این بار دیگر Hop بعدی ای وجود ندارد چراکه R3 مستقیما به Subnet مورد نظر متصل است. تمام کاری که R3 باید انجام دهد آن است که بسته را با یک Header و Trailer جدید با استاندارد های Ethernet کپسوله کرده و آدرس MAC دستگاه PC2 را در فیلد آدرس مقصد Header فریم قرار داده و آن را ارسال نماید.

معرفی پروتکل های مسیریابی IPv4

هدف از استفاده از پروتکل های مسیریابی:

  • یادگیری و پر کردن جدول مسیریابی در یک شبکه بصورت اتوماتیک و پویا.
  • اگر بیش از یک مسیر به یک Subnet موجود باشد، بهترین آن ها را در جدول مسیریابی قرار دهد.
  • اگر مسیری که در جدول مسیریابی نوشته شده باشد به هر دلیلی دیگر در دسترس نباشد آن را حذف نماید.
  • جلوگیری از ایجاد چرخه (Loop) در مسیر ها.

نکته:اگر مسیری از جدول مسیریابی حذف شود، مسیر جدیدی جایگزین شود. مدت زمان بین از دست دادن یک مسیر در جدول مسیریابی و یافتن یک مسیر جایگزین را زمان تقارب یا Convergence time می نامند.

اکثر پروتکل های مسیر یابی از متد و روش یکسانی برا یادگیری مسیر ها از یکدیگر استفاده می کنند. در یک شبکه نیازی نیست که از بیش از یک پروتکل مسیریابی استفاده شود. این پروتکل ها با مراحل زیر مسیر ها را یاد می گیرند:

  1. مرحله 1 – هر Router فارغ از نوع پروتکل مسیر یابی فعال شده روی آن یک مسیر به جدول مسیریابی خود برای هر Subnet ای که مستقیما به آن متصل است اضافه می کند.
  2. مرحله 2- پروتکل مسیریابی هر Router به مسیریاب های همسایه خود مسیر های موجود در جدول خود را یاد می دهد. این شامل مسیر هایی که مستقیما Router به ان وصل است و مسیر هایی که از Router های همسایه یاد گرفته است می باشد.
  3. مرحله 3 – بعد از یاد گیری یک مسیر جدید از Router همسایه، پروتکل مسیریابی Router یک مسیر به جدول خود اضافه می کند و در کنار آن تحت عنوان Next Hop، آدرس مسیریابی که مسیر را از آن آموخته است را می نویسد. در شکل زیر همان سناریوی شکل قبل کشیده شده است اما این بار چگونگی یادگیری Router ها از مسیر منتهی به Subnet با آدرس 150.150.4.0 مورد نظر است.

سرویس های دیگر لایه ی Network

  • • DNS یا Domain Name System
  • • ARP یا Address Resolution Protocol
  • • Ping

DNS چیست؟

TCP/IP مجهز به مکانیزمی است که طی آن یک کامپیوتر می تواند بجای دانستن آدرس IP یک کامپیوتر دیگر، بتواند با نام با او ارتباط برقرار کند مانند google.com که بجای آدرس IP سرور های گوگل می توان نام آن را وارد کرد ، در شبکه های TCP/IP از DNS برای ترجمه نام به IP استفاده می شود. در شکل زیر PC11 می خواهد با یک سرور به نام Server 1 در ارتباط باشد. حال این نام یا مستقیما توسط کاربر PC11 وارد می شود یا یک برنامه در این کامپیوتر به این نام اشاره می کند. در هر صورت در مرحله 1، PC11 یک پیام DNS (پرسش DNS یا DNS Query) به DNS Server ارسال می کند. در مرحله 2 DNS Server یک پاسخ DNS که شامل آدرس Server 1 است را به PC11 بر می گرداند. در مرحله 3، PC11 اقدام به ارسال Packet به آدرس IP برگردانده شده (10.1.2.3) می نماید.

وب سایت توسینسو

در دنیا یک DNS سرور خاصی وجود ندارد که همه آدرس ها را بداند. در شبکه های مانند اینترنت اطلاعات با رعایت استاندارد های مخصوص پروتکل DNS بین DNS Server های مختلف پخش شده است و آن ها با ارسال Query (پرسش) از یکدیگر به سروری می رسند که آدرس IP متناظر با نام مورد نظر را در جدول خود دارد.

ARP چیست؟

در منطق مسیریابی لازم است که Host ها و Router ها IP Packet ها را در لایه Data Link کپسوله کنند. در فرایند کپسوله کردن Host ها و Router ها تمامی جزئیات لام برای اینکار را در اختیار دارند بجز آدرس فیزیکی یا MAC مقصد. Host ها و Router ها آدرس IP دستگاه بعدی که باید بسته به آن برسد را می دانند اما آدرس MAC آن دستگاه ها را برای کپسوله کردن بسته ها در اختیار ندارند.

TCP/IP از پروتکل ARP برای بدست آوردن آدرس MAC مقصد استفاده می کند. ARP از متدی استفاده می کند که در آن بصورت اتوماتیک آدرس MAC سایر دستگاه های متصل به LAN کشف می شوند. در این متد ARP طی یک درخواست موسوم به ARP Request که در شبکه Broadcast می کند از سایر دستگاه های LAN می خواهد که آدرس MAC خود را برگردانند. Host ها در پاسخی تحت عنوان ARP Reply آدرس IP و آدرس MAC خود را بر می گردانند. شکل زیر این فرایند را نشان می دهد:

وب سایت توسینسو

توجه داشته باشید که Host ها پاسخ های ARP خود را ذخیره می کنند در حافظه ای موسوم به ARP Cache یا ARP Table. کلاینت ها و Router ها قبل از کپسوله کردن بسته ها در لایه Data Link نخست محتویات این حافظه را برای بدست آوردن آدرس MAC مقصد هایشان استفاده می کنند. محتویات این حافظه با دستور arp –a قابل مشاهده می باشد

پیام ICMP echo و دستور Ping چیست؟

از دستور ping برای تست اتصال شبکه استفاده می شود. Ping مخفف Packet Internet Groper می باشد که طریق پروتکل (ICMP (Internet Control Message Protocol یک پیام موسوم به ICMP echo به یک آدرس IP دیگر ارسال می کند. آن کامپیوتر باید پاسخ این پیام را با یک پیام دیگر موسوم به ICMP echo Reply بدهد. اگر این فرایند بصورت کامل انجام شود، تست اتصال بدرستی انجام شده است. ICMP به هیچ برنامه و Application ای وابسطه نیست و به صورت مستقل قادر است تست اتصال مربوط به لایه های 1 و 2 و3 مدل OSI را انجام دهد. شکل زیر فرایند Ping را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 7 : بررسی لایه Transport

پس از این مقاله پارت 1 کتاب سیسکو تمام میشه و از قسمت بعدی وارد پارت 2 کتاب که مربوط به مباحث Switching می باشد وارد می شیم وبیشتر مقاله ها و به امید خدا فیلم های آمورشی سناریو محور که به درک کامل این دوره کمک می کنه می پردازیم.در این آموزش به بررسی کامل لایه Transport و پروتکل های TCP و UDP می پردازیم

مفاهیم لایه Transport و Application در TCP/IP

لایه 4 مدل شبکه OSI به نام Transport خدمات متنوعی را ارائه می دهد که مهمترین آن ها تصحیح خطا (Error Recovery) و کنترل جریان (Flow Control) است. لایه Transport در TCP/IP نیز همین خدمات را ارائه می دهد. از همین رو به خدمات این لایه خدمات لایه 4 نیز گفته می شود.یکی از پروتکل های این لایه TCP نام دارد که بر خلاف UDP خدمات زیادی را ارائه می دهد. TCP خدماتی چون تصحیح خطا و ارسال مجدد Packet ها و کنترل جریان را بر عهده دارد.

همانطور که دیدید بسیاری از Router ها در حین چک کردن فیلد FCS لایه Data Link و در صورت بروز خطا در ارسال، فریم را نابود می کنند و این TCP است که وظیفه دارد فریم نابود شده را مجددا ارسال نماید. بخاطر خدمات خاصی که ارائه می دهد، بسیاری از برنامه ها TCP را به عنوان پروتکل لایه Transport انتخاب می کنند. UDP بخاطر خدمات کمتری که ارائه می کند Header کوچکتری دارد و به همین دلیل ترافیک کمتری در شبکه ایجاد می کند. UDP سرعت ارسال را کند نمی کند، کاری که TCP مجبور به انجام آن است. بسیاری از برنامه ها و بویژه برنامه های VoIP که نیازی به خدمات تصحیح خطا و ... ندارند و در عوض به سرعت بالا احتیاج دارند UDP را به عنوان پروتکل لایه Transport انتخاب می نمایند.

(TCP (Transmission Control Protocol چیست؟

هر برنامه مبتنی بر TCP/IP باید یکی از پروتکل های TCP یا UDP را در لایه Transport انتخاب نماید. TCP برای مثال خدمات تصحیح خطا را ارائه می دهد و پهنای باند و پردازش بیشتری را استفاده می کند. UDP که چنین خدماتی را ارائه نمی دهد به پهنای باند و پردازش کمتری نیاز دارد.TCP برای انجام وظایف خود به پروتکل IP وابسته است.شکل زیر یک Header پروتکل TCP را نشان می دهد.

وب سایت توسینسو

پیامی که توسط پروتکل TCP ایجاد می شود با یک TCP Header کپسوله می شود و به این پیام TCP Segment گفته می شود. از طرفی بنابر استاندارد های OSI به این پیام L4PDU نیز گفته می شود.

Multiplexing چیست؟

Multiplexing به فرایند تجزیه و تحلیل کامپیوتر ها از داده های دریافتی گفته می شود. برنامه های متفاوت روی یک کامپیوتر می تواند در حال اجرا باشند مانند مرورگرها، کلاینت های ایمیل و یا نرم افزارهای VoIP مانند Skype. Multiplexing به کامپیوتر می گوید که کدامیک از اطلاعات دریافت شده مربوط به کدامیک از این برنامه ها می باشد. برای درک Multiplexing به مثال زیر دقت می کنید

وب سایت توسینسو

در شکل فوق دو PC به نام های Hannah و Jessie وجود دارند. Hannah از طریق 3 برنامه مختلف با Jessie در ارتباط است. یک برنامه تولید تبلیغات که هر ده ثانیه یک تبلیغ روی Jessie نشان می دهد، یک برنامه انتقال پول و یک مرورگر که به وب سرور نصب شده رو Jessie متصل می شود. برنامه تبلیغاتی از پزوتکل UDP و دو برنامه دیگر از TCP استفاده می کنند.

از آنجائیکه تمام بسته از یک Ethernet یکسان و با یک IP یکسان به Jessie ارسال می شوند، نیازمند یک مکانیزمی هستیم که دستگاه Jessie تشخیص دهد که کدام بسته برای کدام برنامه است.TCP و UDP این مشکل را با استفاده از فیلد Port در Header هایشان حل کرده اند. هر Segment (چه UDP چه TCP) که Hannah تولید می کند یک شماره Port مقصد در Header هایشان دارند و Jessie از این شماره ها برای تشخیص برنامه ای که Segment مربوط به آن است استفاده می کند.

وب سایت توسینسو

Multiplexing از مفهومی به نام Socket استفاده می کند. هر Socket از سه عنصر تشکیل می شود:

  • • آدرس IP
  • • پروتکل لایه Transport
  • • شماره Port

برای مثال، Socket مربوط به برنامه وب سرور روی کامپیوتر Jessie عبارت است از (10.1.1.2,TCP,80) چون بطور پیش فرض وب سرورها از پورت 80 استفاده می کنند. مرورگر نصب شده روی کامپیوتر Hannah در هنگام اتصال به وب سرور Jessie نیز از یک Socket استفاده می کند که در مثال ما (10.1.1.1,TCP,1030)است. علت استفاده از پورت 1030 آن است که این پورت روی دستگاه Hannah آزاد بوده است. کلاینت ها برای تشکیل Socket یک پورت منحصر به فرد آزاد بالای 1024 انتخاب کرده و استفاده می کنند. پورت های زیر 1024 برای برنامه ها (سرویس های) معروف رزرو شده اند.

در شکل زیر Hannah و Jessie بطور همزمان 3 برنامه در حال اجرا دارند بنابراین 3 Socket برای این سناریو وجود خواهد داشت. از آنجا که هر Socket در روی هر کامپیوتر باید منحصر به فرد باشد، بنابراین اتصال بین دو Socket نیز منحصر به فرد خواهد بود. ویژگی منحصر به فردی آن است که می توان بطور همزمان چندین برنامه تحت شبکه را روی یک PC اجرا نمود و یا یک سرور می تواند همزمان به صد ها کلاینت مختلف سرویس دهد.

وب سایت توسینسو

شماره Port یکی از حیاتی ترین بخش های Socket است. Port های معروف توسط Server ها استفاده می شوند و شماره Port های دیگر توسط Client ها. از آنجائیکه در خواست های اتصال از سمت Client ها باید هم حاوی شماره Port مبدا باشند و هم شماره Port مقصد، بنابراین شماره پورت های مورد استفاده در سرور ها باید شناخته شده باشند.

روی کامپیوتر Client هنگامی که یک درخواست تولید میشود، یک شماره Port خالی به Socket اختصاص داده می شود. نتیجه آن است که هر برنامه کلاینت در یک Host از یک شماره Port متمایز استفاده می کند اما سرور در تمامی این اتصالات یک Port ثابت دارد. برای مثال 100 مرورگر وب روی یک کامپیوتر برای اتصال به یک سرور خاص نیازمند 100 سوکت با شماره پورت های مختلف هستند اما در سمت سرور تنها یک Socket با شماره پورت 80 کفایت می کند.

بررسی پروتکل معروف TCP/IP

جدول زیر نام نرم افزار، نوع پروتکل و شماره Port چندین پروتکل معروف نشان داده شده است:

وب سایت توسینسو
  • برقراری اتصال (TCP (Connection Establishmentو پایان دادن به اتصال (TCP (Connection termination

آغاز یک اتصال در TCP قبل سایر خدمات این پروتکل اتفاق می افتد. در این فرایند فیلد های Sequence و Acknowledgement مقدار دهی اولیه می شوند و دو دستگاه بر سر شماره پورت مورد استفاده شان باهم مذاکره می کنند

وب سایت توسینسو

شکل فوق فرایند سه مرحله ای اتصال TCP را نشان می دهد که به آن 3way Handshake نیز می گویند. طی این فرایند دو Socket در دو کامپیوتر به یکدیگر متصل می شوند.

3way Handshake چیست؟

برای برقراری یک اتصال ، هر دستگاه باید یک پیام SYN به دستگاه دیگر ارسال کند و یک پیام ACK از آن دستگاه دریافت نماید. بنابراین قاعدتا باید 4 پیام بین دو دستگاه تبادل شود تا اتصال سوکت های مورد نظر برقرار شود. اما از آنجاکه در این فرایند یگی از کامپیوتر ها باید یک ACK برای درخواست کامپیوتر دیگر و یک SYN برای درخواست خود بصورت متوالی ارسال کند، با ادغام این دو پیام در یک پیام بصورت SYN + ACK این پیام را به دستگاه دیگر ارسال می کند و بدین ترتیب یک فرایند سه پیامی یا سه مرحله ای شکل می گیرد که طی آن Socket های موجود در دو دستگاه به یکدیگر متصل می شوند. جدول و شکل زیر فرایند 3way handshake را مرحله به مرحله از دیدگاه دو دستگاه درگیر توضیح می دهد.

وب سایت توسینسو

TCP این فرایند توسط دو بیت از فیلد Flag در Header خود انجام می دهد. این دو فیلد SYN مخفف Synchronization به معنای همزمان سازی و ACK مخفف Acknowledgement به معنای تصدیق می باشند.در ادامه فرایند پایان دادن به یک اتصال را توسط TCP توضیح می دهیم به این فرایند TCP Connection Termination می گویند. در این فرایند از بیت دیگری در فیلد Flag به نام FIN مخفف Finished به معنای خاتمه استفاده می شود.

در شرایط عادی، هر طرف مسئول قطع اتصال از سمت خود می باشد و این کار را با ارسال پیام خاصی به نام FIN در فیلد Flag هدر TCP به طرف مقابل انجام می دهد. این پیام به منزله در خواست پایان دادن به اتصال به طرف مقابل است. دستگاهی که پیام FIN را دریافت می کند باید یک پیام ACK به فرستنده ارسال کند و این به معنای آن است که درخواست قطع رابطه را دریافت کرده است. با این حال اتصال تنها زمانی قطع می شود که هر دو دستگاه پیام های FIN و ACK را با یکدیگر تبادل نمایند.

بنابراین پایان دادن به یک ارتباط یک فرایند 3 مرحله ای نیست و از دو قسمت 2 مرحله ای (کلا 4 مرحله) تشکیل شده است. روند تغییر وضعیت دو دستگاهی که قرار است اتصال بین آن ها خاتمه یابد با یکدیگر متفاوت است. فرایندی که در خواست کننده باید طی کند با فرایندی که دریافت کننده درخواست باید طی کند متفاوت است. دستگاهی که درخواست خاتمه اتصال را دریافت می کند باید نرم افزار اجرا شده روی خود را از این درخواست مطلع سازد و صبر کند تا نرم افزار نیز آن را تایید نماید. دستگاه در خواست کننده نیازی به این کار ندارد چراکه نرم افزار موجود روی آن خود تقاضای اتمام رابطه را به TCP داده است. شکل و جدول زیر وضعیت دو سیستم کلاینت و سرور را حین قطع ارتباط بین Socket شان نشان می دهد.

  • پروتکل های اتصال گرا (Connection Oriented): پروتکل هایی که قبل از تبادل اطلاعات باید اقدام به برقراری اتصال Socket بین دو نقطه نمایند مانند TCP
  • پروتکل های بدون اتصال (Connectionless): پروتکل هایی که برای تبادل اطلاعات نیازی به برقراری اتصال Socket ندارند مانند UDP

(UDP (User Datagram Protocol چیست؟

یک پروتکل بدون اتصال است که بر خلاف TCP خدمات تصحیح خطا و کنترل جریان و ... را ارائه نمی دهد و به همین دلیل به پهنای باند کمتری از شبکه و همینطور پردازش کمتری نیاز دارند. این پروتکل مانند TCP خدمات انتقال داده و Multiplexing را انجام می دهد و نرم افزار هایی که از UDP استفاده می کنند به سرعت بالای انتقال نیاز دارند مانند NFS، VoIP یا DNS. در شکل زیر یک Header پروتکل UDP نمایش داده شده است. فیلد های شماره Port مبدا و مقصد همان کاریی در TCP را دارند. اندازه این Header 8 بایت است که در مقایسه با Header 20 بایتی در TCP بسیار اندازه کمی دارد و علت آن خدمات کمتری است که این پروتکل ارائه می دهد.

وب سایت توسینسو

QoS و تاثیر آن بر Application های TCP/IP

برنامه های تحت شبکه نیاز به ارسال و دریافت داده ها بر روی شبکه دارند اما این نیاز تنها محدود به جابجایی اطلاعات از یک دستگاه به یک دستگاه دیگر نیست. این تبادل اطلاعات ویژگی ها و کیفیت خاصی را باید دارا باشند که در دنیای شبکه به این کیفیت تبادل QoS می گویند. QoS در حالت کلی کیفیت تبادل اطلاعات بین دو برنامه در شبکه و بطور کلی خود شبکه را مشخص می کند. QoS این کیفیت را با چهار پارامتر زیر مشخص می کند:

  • • Bandwidth یا پهنای باند: به تعداد بیت ها در ثانیه که نرم افزار برای خوب کار کردن به آن نیاز دارد.
  • • Delay یا تاخیر: مدت زمانی که طول می کشد تا یک Packet از مبدا به مقصد برسد.
  • • Jitter یا اعوجاج: نوسانات در Dealy.
  • • Loss یا از دست رفتن: درصد Packet هایی که قبل از رسیدن به مقصد نابود می شوند و TCP موظف به ارسال مجدد آن هاست.

انواع Application ها و نیاز Qos آن ها

Interactive یا نرم افزار های تعاملی: معمولا در یک سر مسیر یک انسان قرار دارد و برنامه باید با او تعامل نماید و با توجه به عملیاتی که شخص انجام می دهد Packet های خاصی باید بین دستگاه کاربر و سرور تبادل شوند. مانند تعامل مرورگر و وب سرور. در این نوع نرم افزار ها Delay و Jitter تاثیر زیادی بر این تعامل دو سویه خواهد داشت.

Batch یا نرم افزار های سری: این نوع نرم افزار ها بیشتر بر پهنای باند شبکه یا Bandwidth تمرکز دارند. در این نرم افزار ها تعاملی صورت نمی گیرد. برای مثال یک برنامه می خواهد در ساعت مشخصی یک Backup تهیه کند و آن را به سرور خود ارسال نماید. پهنای باندی که این تبادل از شبکه اشغال می کند مهعمتر از مدت زمانی است که قرار است این کار را انجام دهد.Realtime VoiceVideo یا برنامه های صوتی و تصویری زنده: در شبکه های TCPIP امکان انتقال صدا و تصویر وجود دارد. در این موارد اغلب از تلفن های IP استفاده می شود. این تلفن ها دستگاه هایی هستند که صدا را در قالب بیت ها در داخل یک IP Packet ارسال می کند.

وب سایت توسینسو

ارسال ترافیک صوتی در قالب IP Packet را VoIP می نامند و بکارگیری از تلفن های IP همانند شکل فوق را IP Telephony می گویند.Qos مورد نیاز برای یک برنامه Realtime بالاتر از QoS مورد نیاز برای برنامه های Interactive مانند Browser است.

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 8 : شروع بحث Switching

از این مقاله ما وارد مبحث شیرین Switching می شیم سعی میکنم برای درک بهتر مفاهیم این دوره بعد از هر مقاله یک فیلم آموزشی هم برای شما عزیزان آماده کنم.

Ethernet Switch چیست؟

Ethernet Switch دستگاهی می باشد که فریم را از یک پورت دریافت می کند و آن را به یک پورت و یا پورت های دیگر ارسال می کند.خب بعد از تعریف مفهوم Switch در ادامه به بررسی کامل مفاهیم Switching می پردازیم.در مرحله ی اول به بررسی Device های قدیمی که که در گذشته در استاندارد اترنت مورد استفاده قرار می گرفتند بررسی می کنیم این مورد به درک بهتر از مفاهیم Switching به ما کمک می کند.اولین استانداردی که در اترنت مورد استفاده قرار گرفت به نام 10Base-T بود که در سال 1990 معرفی شد.در این استاندارد Host ها از طریق کابل به یک دستگاه مرکزی به نام Hub متصل می شدند.شکل زیر نحوه ی عملکرد Hub را توضیح می دهد:

وب سایت توسینسو

Hub نسبت به استاندارد های قبلی ویژگی های بهتری داشت ولی باز هم دارای مشکلاتی بود که با هم به بررسی مشکل های زیر می پردازیم:

  1. زمانی که یک سیگنال دریافت می کند آن را به تمامی پورت های خود ارسال و یا به نوعی تکرار می کند.
  2. زمانی که دو یا چندین دستگاه قصد می کنند هم زمان ارتباط بر قرار می کنند پدیده برخورد یا Collision بوجود می آید و دیتا از بین می رود.
  3. در نتیجه برای جلوگیری از Collision دستگاه ها باید به نوبت درخواست های خود را به Hub ارسال کنند که این کار توسط CSMA/CD انجام پذیر بود که باید پهنای باند 10Mbps بین دستگاه ها به اشتراک گذاشته شود.
  4. زمانی که یک دستگاه یک پیغام Broadcast ارسال می کند تمامی دستگاه های موجود در شبکه آن را دریافت می کنند و آن را بررسی می کنند.
  5. پیغام های Unicast به همه ی دستگاه ها ی داخل شبکه فرستاده می شود.

مواردی که در بالا گفته شد به مرور بر روی Performance دستگاه ها تاثیر گذاشته و باعث کاهش راندمان سیستم ها می شود.Bridge توانست تا حدودی مشکل های Hub را حل کند که با هم به بررسی این موارد می پردازیم:

  1. Bridge دستگاه ها ی موجود در شبکه را به گروه های مستقلی تقسیم می کند که به این گروه ها اصطلاحا Collision Domain گفته می شود.
  2. Bridge تعداد برخورد ها یا Collision ها در یک شبکه کاهش می دهد به این دلیل که فریمی که در یک Collision Domain قرار دارد با فریمی در Collision Domain دیگر قرار دارد برخورد ندارد.
  3. Bridge پهنای باند را افزایش داده به طوری که هر Collision Domain یک پهنای باند اختصاصی دارد.

Bridge فریم ها را از طریق دو اینترفیس خود عبور می دهند به این صورت که فریم ورودی را از یک اینترفیس دریافت کرده و آن را Buffer و یا در صف نگه می دارد و با این عمل از وقوع Collision جلوگیری می کند

وب سایت توسینسو

برای مثال در شکل فوق Fred و Betty می توانند اطلاعات را هم زمان به Barney ارسال کنند بدین صورت که درخواست ها به Bridge فرستاده می شود و در صف قرار می گیرند و به نوبت فرستاده می شوند.Switch رفتاری مثل Bridge دارد با این تفاوت که سرعت بسیار بالایی دارد و دارای ویژگی های بسیاری زیادی می باشد.Switch هم شبکه را به بخش یا Segment های مختلف تقسیم می کند .در Switch هر پورت دارای یک Collision Domain می باشد.در شکل زیر یک شبکه Lan ساده را به نمایش می گذارد که 4 تا PC در آن وجود دارد و به ازاری هر PC یک Collision Domain وجود دارد که هر کدام قابلیت ارسال اطلاعات با سرعت 100Mbps را دارند و به صورت Full Duplex فعالیت میکنند.

وب سایت توسینسو

منطق Switching چیست؟

تا اینجا به صورت کامل متوجه شدیم که وظیفه Switch ارسال فریم می باشد برای انجام این عمل Switch از آدرس فیزیکی (Mac Address) مقصد و مبدا موجود در Header بسته استفاده می کند.زمانی که Switch قصد داشته باشد یک پیغام Broadcast در شبکه ارسال کند به دلیل اینکه مقصد مشخص نمی باشد در قسمت آدرس فیزیکی مقصد FFFF.FFFF.FFFF را جایگزین می کند.زمانی که Switch یک فریم را دریافت می کند یا باید آن را ارسال کند و یا آن را Drop می کند این تصمیم حاصل موارد زیر می باشد :

  1. بر اساس مک آدرس مقصد تصمیم می گیرد که فریم دریافتی را باید ارسال کند و یا آن را Drop یا فیلتر کند.
  2. نحوه ی یادیگیری و یا Learn کردن مک آدرس ها بوسیله فریم های ارسالی بر روی Switch می باشد.
  3. یک محیط بدون چرخه (Loop-Free) با استفاده از پروتکل STP ایجاد می کند.

زمانی که Switch قصد دارد یک فریم را ارسال کند از یک جدولی به نام Mac Table یا جدول مک که به صورت خودکار ایجاد می شود استفاده می کند .زمانی که قصد دارد فریم را ارسال کند آدرس فیزیکی مقصد را با جدول خود مقایسه می کند و بر همین اساس تصمیم میگیرد که آن را رسال کند و یا آن را فیلتر کند .

وب سایت توسینسو

در شکل فوق Fred یک فریم به مقصد 0200.2222.2222 ارسال می کند .Switch این آدرس را با Mac Table خود مقایسه می کند و به دلیل اینکه در جدول وجود دارد آن را ارسال میکند.نکته:به جدول مک آدرس سویچ نام هایی مانند Switching Table ، Bridging table و یا CAM Table یاد می شود

نحوه ی یادگیری یا Learn کردن مک آدرس ها در سویچ چگونه است؟

Switch فریم هایی که بر روی پورت های خود دریافت می کند را بررسی می کند این بررسی شامل مواردی مثل آدرس فیزیکی دستگاه مقصد می باشد اگر این آدرس در جدول Mac وجود نداشته باشد آن را در جدول درج می کند و به این صورت جدول خود را پر می کند.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق بعد از اینکه Fred یک فریم به سمت Barney ارسال می کند سویچ چک می کند که آدرس مک ان در جدول ذخیره شده است یا خیر و چون ثبت نشده آن را وارد جدول می کند و شماره پورت آن را نیز وارد می کند که در اینجا Fast Ethernet 0/1 می باشد زمانی Barney درخواست را جواب می دهد سویچ مجدد آدرس مک آن را با Mac Table خودش مقایسه می کند و چون آن هم در جدول وجود ندارد آن را به همراه شماره پورت مورد نظر ثبت می کند.

سویچ هر آدرس مک را در یک زمان مشخصی در جدول خود نگه می دارد که اصطلاحا به آن Inactivity Timer می گویند.زمان پیش فرض برای هر آدرس صفر می باشد و هر زمانی سویچ فریمی از مک آدرس های داخل جدول خود دریافت کند زمان مربوط به آن مک آدرس صفر میکند.نکته ی مهمی که باید از ان اطلاع داشته باشیم این می باشد که این زمان همیشه رو به افزایش می باشد و اگر یک مک آدرس فریمی به سمت Switch ارسال نکند بعد از مدتی از CAM Table پاک می شود.

عمل Flooding در سویچ چگونه انجام می شود؟

زمانی که Switch آدرس مک مقصد را در جدول خود نداشته باشد آن را بر روی تمامی پورت های خود جز پورتی که فریم را دریافت کرده ارسال می کند به این عمل Flooding می گوید.

جلوگیری از Loop بوسیله پروتکل STP

بدون STP زمانی که Switch فریمی را به صورت Flood ارسال می کند بدون توقف در شبکه ادامه پیدا می کند .برای جلوگیری از این مشکل STP یکی از پورت ها را در حالت Block قرار می دهد و دیگر پورت ها در وضیعتی قرار می دهد که توانایی ارسال و دریافت فریم را داشته باشد.دوستان در کل STP خیلی پروتکل خوبی هستش از Loop جلوگیری می کند و به پایداری شبکه کمک می کند .

وب سایت توسینسو

پردازش های داخلی سویچ های سیسکو

نحوه ی ارسال فریم در Switch ها:

1. Store and Forward :بیشتر Switch ها از این حالت استفاده می کنند در این حالت باید Switch به صورت کامل فریم را دریافت کند سپس اقدام به ارسال آن کند.

نکته:شرکت سیسکو دو روش دیگر به نام Cut-Through و Fragment-free را پیشنهاد می کند به این دلیل که مک ادرس مقصد قبل از دریافت کامل پیام مشخص می شود و می تواند آن را ارسال کند

2. Cut-Through:سرعت ارسال فریم در این متد بالا می باشد اگر چه در این مدل تاخیری برای دریافت فریم وجود نداردولی به دلیل اینکه قسمت FCS چک نمی شود برای همین Switch توانایی اینکه خطا جه هنگامی رخ داده است نداردو این امکان وجود دارد که دیتای ما ناقص به مقصد برسد.

3.Fragment-Free:عملکردی شبیه Cut-Through دارد اما تلاش میکند تا ارور های بوجود امده را قبل از ارسال پیدا کند.فرق اصلی آن با Cut-Through در این می باشد که اول 64 بایت اول فریم را دریافت میکند سپس اقدام به ارسال آن میکند.تاخیر کمتری نسبت به Store and Forward دارد ولی نسبت به Cut-Through سرعت کم تری دارد ولی اگر فریم دچار مشکل باشد قبل از ارسال متوجه می شود.

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 9 : مفاهیم اولیه سویچینگ

در ادامه مباحث آموزشی CCNA در خدمت شما دوستان هستم در جلسه قبل به بررسی مفهوم اولیه Switch پرداختیم در این جلسه هم باقی مطالب مرتبط به مباحث Switch را با هم بررسی می کنیم که امیدورام مورد رضایت شما دوستان قرار بگیرد.

بررسی ویژگی Switch

    1. میشه گفت یکی از مهم ترین ویژگی های Switch این می باشد که هر دستگاهی که به یک Port متصل شده است یک پهنای باند اختصاصی دارد.
    2. برخلاف hub که دستگاه ها قادر نبودند به صورت هم زمان با هم ارتباط بر قرار کنند در Switch عکس این مورد اتفاق افتاده و دستگاه ها این توانایی را دارند که به صورت هم زمان با یک دیگر ارتباط بر قرار کنند.
    3. اگر دستگاه هایی که به switch وصل شده اند از نظر سرعت با هم تفاوت داشته باشند مشکلی در ارتباط با یک دیگر ندارند.
    4. دستگاه هایی که به هر پورت به Switch متصل هستند این توانایی را دارند که به صورت Full Duplex فعالیت می کنند.

معنای Broadcast Domain و Collision Domain

قبل از هر چیز خیلی مهم هست که با دو مفهوم بسیار مهم و کاریردی یعنی Collision Domain و Broadcast Domain آشنا بشیم ، Collision Domain :به محدوده ای گفته می شود که فریم هایی که از همه ی پورت های دستگاه های آن محدوده ارسال می شوند امکان برخورد با یک دیگر را داشته باشند

وب سایت توسینسو

در شکل فوق ما 5 محدوده مختلف برای Collision Domain داریم.در ناحیه Hub به این دلیل که همه ی دستگاه های متصل به hub در داخل یک Collision Domain قرار دارند پس ما در این قسمت 1 Collision Domainداریم.درست در قسمت مرکزی شبکه فوق از یک hub استفاده شده است و پس یک Collision domain هم در این قسمت داریم.در سمت راست عکس به دلیل اینکه در Switch هر پورت یک Collision Domain دارد ما 3 عدد Collision Domain داریم ، Broadcast Domain :به محدوده ای گفته می شود که زمانی که یک Device یک پیام broadcast تولید کند همه ی دستگاه های مرتبط با آن ناحیه این پیغام را دریافت کنند.

وب سایت توسینسو

در شکل فوق ما 2 ناحیه broadcast داریم که این ناحیه ها بوسیله ی روتر ایجاد شده است روتر به دلیل این که پیغام های broadcast رو از خود عبور نمی دهد می تواند broadcast Domain های متعددی ایجاد کند.در طراحی شبکه یکی از نکاتی که باید خیلی بهش دقت کنیم طریقه کنترل Collision domain و Broadcast Domain می باشد برای کنترل Collision Domain نیاز به طراحی خیلی دقیقی نمی باشد فقط باید به جای hub از switch ها استفاده کنیم ولی برای کنترل Broadcast Domain باید از vlan استفاده کنیم .

شاید پیش خودتون فکر کنید که شاید نیازی نباشه ما vlan ایجاد کنیم برای شبکه های کوچیک شاید حق با شما باشه ولی برای شبکه های بزرگ مثلا با 500 تا کلاینت نبود vlan خیلی مشکلات برای نگه داری از شبکه برای ما ایجاد می کند به طوری که اگر یک کلاینت یک پیغام arp ایجاد کنید این پیغام بر روی 499 تا کلاینت دیگر دریافت میشود و این در مدت طولانی یعنی از بین رفتن شبکه پس یادمون باشه همیشه اصولی کار کنیم حتی در شبکه های کوچک.

Vlan چیست؟

vlan مخفف کلمه ی Virtual LAN می باشد از طریق این ویژگی ما می تونیم بوسیله یک Switch اقدام به تولید broadcast domain های مختلف در سظح شبکه کنیم.بدون در نظر گرفتن vlan همه ی interface های switch و همه ی دستگاه هایی که به این Switch وصل هستند در داخل یک broadcast domain قرار دارند به صورت پیش فرض همه ی interface ها در داخل vlan 1 قرار دارند.همون طور که در شکل زیر مشاهده کنید بوسیله یک Switch می توان اقدام به ایجاد Broadcast Domain های مختلف کرد.

وب سایت توسینسو

Campus Design Terminology چیست؟

شرکت سیسکو در طراحی شبکه برای هر Switch یک وظابف ایجاد کرده و هر کدام را در یک نقش قرار داده است .این 3 نقش موجود عبارتند از:

Access-Distribution-Core چیست؟

در هر یک از لایه های Switch های مختلفی قرار می گیرد و نقش ها و وظایف مختلفی را بر عهده می گیرند.

  1. Access :این Switch ها نزدیک ترین لایه به کاربر می باشد و به صورت مستقیم به کاربران متصل شده اند و دسترسی کاربران را به شبکه ایجاد می کند.معمولا در این لایه Switch ها فقط ترافیک ر بین کلاینت ها انتقال می دهند.
  2. Distribution: در شبکه های بزرگ یک لایه ی بالاتر ایجاد می شود و وظایفه ی جابه جایی اطلاعات را بین Switch های Access بر عهده دارند.هر switch access به یک Distribution وصل شده و اطلاعات را به سمت Switch بالا دست خود ارسال می کند.
  3. Core :در شبکه های خیلی بزرگ استفاده می شود و در لبه ی شبکه مورد استفاده قرار میگیرند وبیشتر به منظور انتقال اطلاعات بین Distribution ها و بالاتر بودن Redundancy در شبکه طراحی می شوند.
وب سایت توسینسو

Ethernet LAN Media and Cable Lengths چیست؟

زمانی که قصد داریم شبکه های LAN را طراحی کنیم باید مسافت بین دستگاه ها را در نظر بگیریم و از استانداردی استفاده کنیم که دستگاه های ما آن را پشتیبانی کنند.سه استانداردی که به طور معمول خیلی استفاده می شوند عبارتند از:

  • 1.10Base-T
  • 2.100Base-T
  • 3.1000Base-T

که هر کدام از استاندارد های فوق حداکثر 100 متر را پشتیبانی می کنند.

وب سایت توسینسو

Autonegotiation چیست؟

دستگاه هایی که در Ethernet مورد استفاده قرار می گیرند باید از یک استاندارد یکسان استفاده کنند در غیر این صورت قادر به برقراری ارتاط نمی باشند.برای بر طرف کردن این مشکل IEEE یک راهکار مناسب برای این مشکل ارائه کردبه نام IEEE Autonegotiation یا IEEE Standard 802.3 .معنای کلمه ی Autonegotiation به معنی مذاکره خودکار می باشد.

وب سایت توسینسو

همان طور که در شکل بالا مشاهده می کنید بدلیل اینکه در شبکه فوق ویژگی Autonegotiation فعال می باشد دستگاه های موجود در شبکه با اینکه از یک استادندارد مشابه استفاده نمی کنند قادر به برقراری ارتباط باهم می باشند.

آموزش گام به گام CCNA به زبان ساده قسمت 10 : شناخت سویچ سیسکو

دستگاه ی شرکت سیسکو برای پیکربندی و انجام تنظیمات از یک محیط دستوری یا CLI که مخفف command line interface می باشد استفاده می کنند.البته این دستگاه ها روش های دیگری مثل انجام پیکربندی از طریق وب رو هم برای مهندسان این رشته فراهم کرده است.به سیستم عامل دستگاه های سیسکو IOS می گویند.سیسکو به هر رابط فیزیکی که بر روی Switch قرار دارد اصطلاحا پورت یا interface می نامد.هر Interface یک شماره مخصوص دارد مانند xy که مثال عملی آن می باشد 01 یعنی اینترفیس شماره 1 .اگر اینترفیس از سرعت 100mbps پشتیبانی کند به آن interface fastethernet و اگر از سرعت 1Gbps پشتیبانی کند به آن interface Gigabite اطلاق می شود.

معرفی چراغ های موجود بر روی Switch

زمانی که قصد داشته باشیم رفع اشکال انجام بدیم و یا یک سری مشکلات در switch بوجود بیاد برای حل آن مشکلات از محیط دستوری یا CLI استفاده می کنیم ولی برای راحتی بیشتر می توان از چراغ های موجود بر روی سویچ استفاده کنیم و سریع تر مشکلات مربوطه رو بر طرف کنیم.همان طور که در شکل زیر ملاحظه می کنید هم جلوی بدنه سویچ یک سری چراغ وجود دارد و هم بالای هر پورت یک چراغ قرار داده شده است.

وب سایت توسینسو

حال به بررسی هر یک از حالت های مختلف چراغ های سویچ می پردازیم:

  • SYST یا System :وضعیت کلی دستگاه را نشان می دهد.
  • RPS یا Redundant Power Supply :وضعیت برق مصرفی دستگاه را نشان می دهد.
  • STAT یا Status :این حالت به بررسی وضعیت هر پورت می پردازد.
  • Duplex:اگر در حالت چراغ های بر روی پورت سبز باشد یعنی در حالت Full Duplex فعالیت می کند در غیر این صورت اگر خاموش باشد یعنی در حالت Half Duplex در حال فعالیت می باشد .
  • Speed:سرعت هر پورت را مشخص می کند به طوری اگر خاموش باشد یعنی با سرعت 10mbps فعالیت می کند اگر سبز ثابت باشد یعنی با سرعت 100mbps فعالیت می کند و اگر سبز چشمک زن باشد با سرعت 1Gbps فعالیت می کند.
  • Mode :با این دکمه می توان به ترتیب حالت های Stat،Duplex و Speed را انتخاب کرد.

حال به بررسی حالت SYST می پردازیم:

  • off:در این حالت یعنی سویچ خاموش می باشد.
  • on در حالت رنگ سبز:سویچ روشن می باشد و در حالت عملیاتی یا شروع به کار می باشد.
  • on در حالت رنگ کهربایی:سویچ روشن می باشد ولی هنوز در حالت عملیاتی قرار نگرفته و عملا نمی توان از آن استفاده کرد.که بیشتر به دلیل عدم لود شدن IOS می باشد.

وضعیت مختلف در حالت SYST برای هر پورت:

  • off:این حالت نشان می دهد که پورت به درستی کار نمی کند و به احتمال فراوان shutdown شده است.
  • سبز ثابت یا Solid Green :این حالت بیان می کند که پورت فعال می باشد ولی قابلیت ارسال و دریافت ترافیک را ندارد.
  • سبز چشمک زن یا Flashing Green :این حالت بیان می کند لینک فعال می باشد و قابلیت ارسال و دریافت ترافیک را دارد.
  • کهربایی چشمک زن یا flashing amber :این حالت بیان می کند که پورت بوسیله پروتکل STP بلاک شده است.

روش های دسترسی به CLI

از سه روش می توان به محیط CLI دسترسی پیدا کرد:

  1. بوسیله کابل کنسول
  2. بوسیله پروتکل Telnet
  3. بوسیله پروتکل SSH

اگر قصد داشته باشیم بوسیله پروتکل های Telnet و SSH به دستگاه متصل بشیم باید بر روی Switch یک آدرس منطقی تنظیم کنیم(در مقاله های بعدی راجع به این موضوع صحبت می کنیم)

وب سایت توسینسو

کابل کنسول

زمانی که برای بار اول قصد داشته باشیم سویچ را پیکربندی کنیم باید از طریق کابل کنسول این کار را انجام بدیم.شکل زیر یک کابل کنسول را نشان می دهد:

وب سایت توسینسو

همان طور که مشاهده می کنید یک سر کابل دارای پورت سریال می باشد که به PC متصل می شود و یک سر کابل دارای پورت Rj 45 می باشد که به پورت آبی رنگ بر روی سویچ متصل می شود.

وب سایت توسینسو

فقط یک نکته ی مهم به دلیل اینکه بسیاری از PC ها و لپ تاپ های جدید دیگر پورت سریال را پشتیبانی نمی کنند از یک تبدیل Serial به USB برای اتصال استفاده می کند به طوری که این کابل مبدل یک سر دارای پورت USB می باشد که به PC متصل می شود و یک سر آن یک پورت سریال می باشد که به کابل کنسول متصل می شود.

وب سایت توسینسو

بعد از اینکه از صحت اتصال اطمینان حاصل کردیم حال باید توسط یک نرم افزار به محیط ترمینال متصل بشیم نرم افزار برای انجام این کار زیاد هستش برای مثال Putty،Hyper Terminal،Secure crt و....من به شما دوستان نرم افزار Putty (پاتی) توصیه می کنم هم نرم افزار سبکی هستش و هم رایگان هستش.شکل زیر محیط برنامه putty را نشان می دهد

وب سایت توسینسو

به صورت پیش فرض برنامه putty هیچ تنظیمی ندارد که بتونیم باهاش به دستگاه مورد نظر وصل بشیم به همین منظور مراحل زیر را باید انجام بدیم:

بعد از اینکه از صحت اتصال فیزیکی اطمینان حاصل پیدا کردیم وارد قسمت Device Manager می شویم به دلیل اینکه ارتباط بوسیله کابل سریال برقرار شده باید دنبال گزینه ی Port بگردیم و بعد زیر مجموعه این قسمت را باز کرده و شماره مربوط به ( Communication port (com رو به خاطر میسپاریم .در مرحله ی بعد باید وارد نرم افزار Putty شده و از ستون سمت چپ گزینه ی Connection و بعد گزینه ی Serial را انتخاب می کنیم سپس از ستون سمت راست گزینه ی Serial line to connect to باید شماره پورت com رو که در device manager تنظیم شده بود را انتخاب کنیم.

وب سایت توسینسو

در مرحله ی بعد باید از ستون سمت چپ گزینه ی Session را انتخاب می کنیم و از قسمت connection Type گزینه ی serial را انتخاب می کنیم و بعد دکمه ی Open را زده و بعد از چند دقیقه به کنسول مورد نظر وصل می شویم.

  • دوره آموزش CCNA چیست؟

    دوره آموزشی CCNA اولین دوره از مجموعه دوره های آموزشی شرکت سیسکو برای یادگیری نحوه کار با تجهیزات زیرساختی این شرکت می باشد و به نوعی دریچه ورود شما به دنیای یادگیری و آموزش سیسکو به حساب می آید.
  • آیا یادگیری دوره آموزشی CCNA سخت است؟

    خیر ! دوره سیسکو یک دوره پایه ای و اساسی در زیرساخت سیسکو است و شما با داشتن پیشنیازهای آموزشی آن ، استفاده از آموزشهای دقیق و هدفمند و با کیفیت به راحتی می توانید CCNA را یاد بگیرید
  • آیا دوره آموزشی CCNA چند دوره است؟

    قبلا تنها یک دوره آموزشی CCNA با عنوان روتینگ و سویچینگ وجود داشت اما شرکت سیسکو در سطح CCNA هم گرایش هایی مثل Security ، Wireless ، Data Center ، Service Provider ، VoIP و ... را نیز اضافه کرده است.

نظرات