تبیان، دستیار زندگی

چکیده
فصل اول
شبکه کامپیوتری چیست ؟
مدل های شبکه
اجزا ءشبکه
انواع شبکه از لحاظ جغرافیایی
ریخت شناسی شبکه
پروتکل های شبکه
مدل Open System Interconnection OSI
ابزارهای اتصال دهنده
فصل دوم
مفاهیم مربوط به ارسال سیگنال و پهنای باند
كابل شبكه
كارت شبكه
عملكردهای اساسی كارت شبكه
نصب كارت شبكه
تنظیمات مربوط به ویندوز برای ایجاد شبكه
شبكه های بی سیم
مفاهیم و تعاریف
پارامترهای مؤثر در انتخاب و پیاده‌سازی یك سیستم WLAN
جمع‌بندی
 

چکیده

استفاده از شبکه های کامپیوتری در چندین سال اخیر رشد فراوانی کرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپایی شبکه نموده اند . هر شبکه کامپیوتری باید با توجه به شرایط وسیاست های هر سازمان ، طراحی وپیاده سازی گردد. در واقع شبکه های کامپیوتری زیر ساخت های لازم را برای به اشتراک گذاشتن منابع در سازمان فراهم می آورند؛در صورتیکه این زیر ساختها به درستی طراحی نشوند، در زمان استفاده از شبکه مشکلات متفاوتی پیش آمده و باید هزینه های زیادی به منظور نگهداری شبکه وتطبیق آن با خواسته های مورد نظر صرف شود.
در زمان طراحی یک شبکه سوالات متعددی مطرح می شود:
-برای طراحی یک شبکه باید از کجا شروع کرد؟
-چه پارامترهایی را باید در نظر گرفت ؟
-هدف از برپاسازی شبکه چیست ؟
- انتظار کاربران از شبکه چیست ؟
- آیا شبکه موجود ارتقاء می باید ویا یک شبکه از ابتدا طراحی می شود؟
-چه سرویس ها و خدماتی برروی شبکه ارائه خواهد شد؟

بطور کلی قبل از طراحی فیزیکی یک شبکه کامپیوتری ، ابتدا باید خواسته ها شناسایی وتحلیل شوند، مثلا در یک کتابخانه چرا قصد ایجاد یک شبکه را داریم واین شبکه باید چه سرویس ها وخدماتی را ارائه نماید؛ برای تامین سرویس ها وخدمات مورد نظر اکثریت کاربران ، چه اقداماتی باید انجام داد ؛ مسائلی چون پروتکل مورد نظر برای استفاده از شبکه ، سرعت شبکه واز همه مهمتر مسائل امنیتی شبکه ، هریک از اینها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سعی شده است پس از ارائه تعاریف اولیه ، مطالبی پیرامون کاربردهای عملی آن نیز ارائه شود تا  در تصمیم گیری بهتر یاری کند.
این مطلب در اصل بعنوان یک پروژه کارشناسی ارشد در زمینه آسان سازی مفهومهای شبکه برای دانشجویان در دانشگاه تهران در سال 1382 اجرا شد.

شبکه کامپیوتری چیست ؟
اساسا یک شبکه کامپیوتری شامل دو یا بیش از دو کامپیوتر وابزارهای جانبی مثل چاپگرها، اسکنرها ومانند اینها هستند که بطور مستقیم بمنظور استفاده مشترک از سخت افزار ونرم افزار، منابع اطلاعاتی ابزارهای متصل ایجاده شده است توجه داشته باشید که به تمامی تجهیزات سخت افزاری ونرم افزاری موجود در شبکه منبع1(Source) گویند.
در این تشریک مساعی با توجه به نوع پیکربندی کامپیوتر ، هر کامپیوتر کاربر می تواند در آن واحد منابع خود را اعم از ابزارها وداده ها با کامپیوترهای دیگر همزمان بهره ببرد.
" دلایل استفاده از شبکه را می توان موارد ذیل عنوان کرد2" :
1 - استفاده مشترک از منابع :
استفاده مشترک از یک منبع اطلاعاتی یا امکانات جانبی رایانه ، بدون توجه به محل جغرافیایی هریک از منابع را استفاده از منابع مشترک گویند.
2 - کاهش هزینه :
متمرکز نمودن منابع واستفاده مشترک از آنها وپرهیز از پخش آنها در واحدهای مختلف واستفاده اختصاصی هر کاربر در یک سازمان کاهش هزینه را در پی خواهد داشت .
3 - قابلیت اطمینان :
این ویژگی در شبکه ها بوجود سرویس دهنده های پشتیبان در شبکه اشاره می کند ، یعنی به این معنا که می توان از منابع گوناگون اطلاعاتی وسیستم ها در شبکه نسخه های دوم وپشتیبان تهیه کرد ودر صورت عدم دسترسی به یک از منابع اطلاعاتی در شبکه " بعلت از کارافتادن سیستم " از نسخه های پشتیبان استفاده کرد. پشتیبان از سرویس دهنده ها در شبکه کارآیی،، فعالیت وآمادگی دایمی سیستم را افزایش می دهد.
4 - کاهش زمان :
یکی دیگر از اهداف ایجاد شبکه های رایانه ای ، ایجاد ارتباط قوی بین کاربران از راه دور است ؛ یعنی بدون محدودیت جغرافیایی تبادل اطلاعات وجود داشته باشد. به این ترتیب زمان تبادل اطلاعات و استفاده از منابع خود بخود کاهش می یابد.
5 - قابلیت توسعه :
یک شبکه محلی می تواند بدون تغییر در ساختار سیستم توسعه یابد وتبدیل به یک شبکه بزرگتر شود. در اینجا هزینه توسعه سیستم هزینه امکانات وتجهیزات مورد نیاز برای گسترش شبکه مد نظر است.
6 - ارتباطات:
کاربران می توانند از طریق نوآوریهای موجود مانند پست الکترونیکی ویا دیگر سیستم های اطلاع رسانی پیغام هایشان را مبادله کنند ؛ حتی امکان انتقال فایل نیز وجود دارد".
در طراحی شبکه مواردی که قبل از راه اندازی شبکه باید مد نظر قرار دهید شامل موارد ذیل هستند:
1 - اندازه سازمان
2 - سطح امنیت
3 - نوع فعالیت
4 - سطح مدیریت
5 - مقدار ترافیک
6 - بودجه
مفهوم گره " Node" وایستگاههای کاری " Work Stations "]1] :
" هرگاه شما کامپیوتری را به شبکه اضافه می کنید ، این کامپیوتر به یک ایستگاه کاری یا گره تبدیل می شود.
یک ایستگاه کاری ؛ کامپیوتری است که به شبکه الصاق شده است و در واقع اصطلاح ایستگاه کاری روش دیگری است برای اینکه بگوییم یک کامپیوتر متصل به شبکه است. یک گره چگونگی وارتباط شبکه یا ایستگاه کاری ویا هر نوع ابزار دیگری است که به شبکه متصل است وبطور ساده تر هر چه را که به شبکه متصل والحاق شده است یک گره گویند".
برای شبکه جایگاه وآدرس یک ایستگاه کاری مترادف با هویت گره اش است.

مدل های شبکه[2]:

در یک شبکه ، یک کامپیوتر می تواند هم سرویس دهنده وهم سرویس گیرنده باشد. یک سرویس دهنده (Server) کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه که مدیریت عملیات شبکه را بعهده دارد - را نگهداری می کند.
برای آنکه سرویس گیرنده " Client" بتواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کند ، ابتدا سرویس گیرنده باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس دهنده تقاضا کند. سپس سرویس دهنده اطلاعات در خواست شده را به سرویس گیرنده ارسال خواهد کرد.
سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از :
1 - شبکه نظیر به نظیر " Peer- to- Peer "
2 - شبکه مبتنی بر سرویس دهنده " Server- Based "
3 - شبکه سرویس دهنده / سرویس گیرنده " Client Server"


مدل شبکه نظیر به نظیر:
در این شبکه ایستگاه ویژه ای جهت نگهداری فایل های اشتراکی وسیستم عامل شبکه وجود ندارد. هر ایستگاه می تواند به منابع سایر ایستگاه ها در شبکه دسترسی پیدا کند. هر ایستگاه خاص می تواند هم بعنوان Server وهم بعنوان Client عمل کند. در این مدل هر کاربر خود مسئولیت مدیریت وارتقاء دادن نرم افزارهای ایستگاه خود را بعهده دارد. از آنجایی که یک ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجود ندارد ، این مدل برای شبکه ای با کمتر از 10 ایستگاه بکار می رود .

مدل شبکه مبتنی بر سرویس دهنده :
در این مدل شبکه ، یک کامپیوتر بعنوان سرویس دهنده کلیه فایل ها ونرم افزارهای اشتراکی نظیر واژه پرداز ها، کامپایلرها ، بانک های اطلاعاتی وسیستم عامل شبکه را در خود نگهداری می کند. یک کاربر می تواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کرده وفایل های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود منتقل کند
مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده :
در این مدل یک ایستگاه در خواست انجام کارش را به سرویس دهنده ارائه می دهد وسرویس دهنده پس از اجرای وظیفه محوله ، نتایج حاصل را به ایستگاه در خواست کننده عودت می دهد. در این مدل حجم اطلاعات مبادله شده شبکه ، در مقایسه با مدل مبتنی بر سرویس دهنده کمتر است واین مدل دارای کارایی بالاتری می باشد.

هر شبکه اساسا از سه بخش ذیل تشکیل می شود[3]:
ابزارهایی که به پیکربندی اصلی شبکه متصل می شوند بعنوان مثال : کامپیوتر ها ، چاپگرها، هاب ها " Hubs "
سیم ها ، کابل ها وسایر رسانه هایی که برای اتصال ابزارهای شبکه استفاده می شوند.
سازگار کننده ها" Adaptor"]4] :
که بعنوان اتصال کابل ها به کامپیوتر هستند . اهمیت آنها در این است که بدون وجود آنها شبکه تنها شامل چند کامپیوتر بدون ارتباط موازی است که قادر به سهیم شدن منابع یکدیگر نیستند . عملکرد سازگارکننده در این است که به دریافت وترجمه سیگنال ها ی درون داد از شبکه از جانب یک ایستگاه کاری وترجمه وارسال برون داد به کل شبکه می پردازد.

اجزا ءشبکه :
اجزا اصلی یک شبکه کامپیوتری عبارتند از :
1 - کارت شبکه : " NIC- Network Interface Card]5]" :
برای استفاده از شبکه وبرقراری ارتباط بین کامپیوتر ها از کارت شبکه ای استفاده می شود که در داخل یکی از شیارهای برد اصلی کامپیوتر های شبکه " اعم از سرویس دهنده وگیرنده " بصورت سخت افزاری وبرای کنترل ارسال ودریافت داده نصب می گردد.
2 - رسانه انتقال " Transmission Medium "]6]:
رسانه انتقال کامپیوتر ها را به یکدیگر متصل کرده وموجب برقراری ارتباط بین کامپیوتر های یک شبکه می شود . برخی از متداولترین رسانه های انتقال عبارتند از : کابل زوج سیم بهم تابیده " Twisted- Pair" ، کابل کواکسیال " Coaxial" وکابل فیبر نوری "Fiber- Optic" .
سیستم عامل شبکه " NOS- Network Operating System"]7] :
سیستم عامل شبکه برروی سرویس دهنده اجرا می شود و سرویس های مختلفی مانند: اجازه ورود به سیستم "Login" ، رمز عبور "Password" ، چاپ فایل ها " Printfiles" ، مدیریت شبکه " Net work management " را در اختیار کاربران می گذارد.

انواع شبکه از لحاظ جغرافیایی:
نوع شبکه توسط فاصله بین کامپیوتر های تشکیل دهنده آن شبکه مشخص می شود:


شبکه محلی " LAN= Local Area Network"]8] :
ارتباط واتصال بیش از دو یا چند رایانه در فضای محدود یک سازمان از طریق کابل شبکه وپروتکل بین رایانه ها وبا مدیریت نرم افزاری موسوم به سیستم عامل شبکه را شبکه محلی گویند. کامپیوتر سرویس گیرنده باید از طریق کامپیوتر سرویس دهنده به اطلاعات وامکانات به اشتراک گذاشته دسترسی یابند. همچنین ارسال ودریافت پیام به یکدیگر از طریق رایانه سرویس دهنده انجام می گیرد. از خصوصیات شبکه های محلی می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
1 - اساسا در محیط های کوچک کاری قابل اجرا وپیاده سازی می باشند.
2 - از سرعت نسبتا بالایی برخوردارند.
3 - دارای یک ارتباط دایمی بین رایانه ها از طریق کابل شبکه می باشند.
اجزای یک شبکه محلی عبارتند از :
الف - سرویس دهنده
ب - سرویس گیرنده
ج - پروتکل
د- کارت واسطه شبکه
ط - سیستم ارتباط دهنده
شبکه گسترده " WAN = Wide Area Network" ]9]:
اتصال شبکه های محلی از طریق خطوط تلفنی ، کابل های ارتباطی ماهواره ویا دیگر سیستم هایی مخابراتی چون خطوط استیجاری در یک منطقه بزرگتر را شبکه گسترده گویند. در این شبکه کاربران یا رایانه ها از مسافت های دور واز طریق خطوط مخابراتی به یکدیگر متصل می شوند. کاربران هر یک از این شبکه ها می توانند به اطلاعات ومنابع به اشتراک گذاشته شده توسط شبکه های دیگر دسترسی یابند. از این فناوری با نام شبکه های راه دور " Long Haul Network" نیز نام برده می شود. در شبکه گسترده سرعت انتقال داده نسبت به شبکه های محلی خیلی کمتر است. بزرگترین ومهم ترین شبکه گسترده ، شبکه جهانی اینترنت می باشد.

ریخت شناسی شبکه " Net work Topology" ]10]:
توپولوژی شبکه تشریح کننده نحوه اتصال کامپیوتر ها در یک شبکه به یکدیگر است. پارامترهای اصلی در طراحی یک شبکه ، قابل اعتماد بودن ومقرون به صرفه بودن است. انواع متداول توپولوژی ها در شبکه کامپیوتری عبارتند از :
1 - توپولوژی ستاره ای " Star" ]11]:
در این توپولوژی ، کلیه کامپیوتر ها به یک کنترل کننده مرکزی با هاب متصل هستند. هرگاه کامپیوتری بخواهد با کامپیوتر ی دیگری تبادل اطلاعات نماید، کامپیوتر منبع ابتدا باید اطلاعات را به هاب ارسال نماید. سپس از طریق هاب آن اطلاعات به کامپیوتر مقصد منتقل شود. اگر کامپیوتر شماره یک بخواهد اطلاعاتی را به کامپیوتر شماره 3 بفرستد ، باید اطلاعات را ابتدا به هاب ارسال کند، آنگاه هاب آن اطلاعات را به کامپیوتر شماره سه خواهد فرستاد.
نقاط ضعف این توپولوژی آن است که عملیات کل شبکه به هاب وابسته است. این بدان معناست که اگر هاب از کار بیفتد، کل شبکه از کار خواهد افتاد . نقاط قوت توپولوژی ستاره عبارتند از:
* نصب شبکه با این توپولوژی ساده است.
* توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود.
* اگر یکی از خطوط متصل به هاب قطع شود ، فقط یک کامپیوتر از شبکه خارج می شود.

توپولوژی حلقوی " Ring " ]12]:
این توپولوژی توسط شرکت IBM اختراع شد وبهمین دلیل است که این توپولوژی بنام IBM Tokenring " مشهور است.
در این توپولوژی کلیه کامپیوتر ها به گونه ای به یکدیگر متصل هستند که مجموعه آنها یک حلقه را می سازد. کامپیوتر مبدا اطلاعات را به کامپیوتری بعدی در حلقه ارسال نموده وآن کامپیوتر آدرس اطلاعات رابرای خود کپی می کند، آنگاه اطلاعات را به کامپیوتر بعدی در حلقه منتقل خواهد کرد وبهمین ترتیب این روند ادامه پیدا می کند تا اطلاعات به کامپیوتر مبدا برسد. سپس کامپیوتر مبدا این اطلاعات را از روی حلقه حذف می کند.
نقاط ضعف توپولوژی فوق عبارتند از:
*اگر یک کامپیوتر از کار بیفتد ، کل شبکه متوقف می شود.
* به سخت افزار پیچیده نیاز دارد " کارت شبکه آن گران قیمت است ".
* برای اضافه کردن یک ایستگاه به شبکه باید کل شبکه را متوقف کرد.
نقاط قوت توپولوژی فوق عبارتند از :
* نصب شبکه با این توپولوژی ساده است.
* توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود.
* در این توپولوژی از کابل فیبر نوری میتوان استفاده کرد.

توپولوژی اتوبوسی " BUS"]13]:
در یک شبکه خطی چندین کامپیوتر به یک کابل بنام اتوبوسی متصل می شوند. در این توپولوژی ، رسانه انتقال بین کلیه کامپیوتر ها مشترک است. یکی از مشهورترین قوانین نظارت بر خطوط ارتباطی در شبکه های محلی اترنت است. توپولوژی اتوبوس از متداوالترین توپولوژی هایی است که در شبکه محلی مورد استفاده قرار می گیرد. سادگی ، کم هزینه بودن وتوسعه آسان این شبکه ، از نقاط قوت توپولوژی اتوبوسی می باشد. نقطه ضعف عمده این شبکه آن است که اگر کابل اصلی که بعنوان پل ارتباطی بین کامپیوتر های شبکه می باشد قطع شود، کل شبکه از کار خواهد افتاد.

توپولوژی توری " Mesh"]14] :
در این توپولوژی هر کامپیوتری مستقیما به کلیه کامپیوترهای شبکه متصل می شود. مزیت این توپولوژی آن است که هر کامپیوتر با سایر کامپیوتر ها ارتباطی مجزا دارد. بنابراین ، این توپولوژی دارای بالاترین درجه امنیت واطمینان می باشد. اگر یک کابل ارتباطی در این توپولوژی قطع شود ، شبکه همچنان فعال باقی می ماند.
از نقاط ضعف اساسی این توپولوژی آن است که از تعداد زیادی خطوط ارتباطی استفاده می کند، مخصوصا زمانیکه تعداد ایستگاه ها افزایش یابند. به همین جهت این توپولوژی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. برای مثال ، در یک شبکه با صد ایستگاه کاری ، ایستگاه شماره یک نیازمند به نود ونه می باشد. تعداد کابل های مورد نیاز در این توپولوژی با رابطه N(N-1)/2
محاسبه می شود که در آن N تعداد ایستگاه های شبکه می باشد.

توپولوژی درختی " Tree" ]15] :
این توپولوژی از یک یا چند هاب فعال یا تکرار کننده برای اتصال ایستگاه ها به یکدیگر استفاده می کند. هاب مهمترین عنصر شبکه مبتنی بر توپولوژی در ختی است : زیرا کلیه ایستگاه ها را به یکدیگر متصل می کند. وظیفه هاب دریافت اطلاعات از یک ایستگاه و تکرار وتقویت آن اطلاعات وسپس ارسال آنها به ایستگاه دیگر می باشد.

توپولوژی ترکیبی " Hybrid"
این توپولوژی ترکیبی است از چند شبکه با توپولوژی متفاوت که توسط یک کابل اصلی بنام استخوان بندی " Back bone" به یکدیگر مرتبط شده اند . هر شبکه توسط یک پل ارتباطی " Bridg" به کابل استخوان بندی متصل می شود.
پروتکل[16] :
برای برقراری ارتباط بین رایانه ها ی سرویس گیرنده و سرویس دهنده قوانین کامپیوتری برای انتقال ودریافت داده مشخص شده اند که به قرارداد یا پروتکل موسومند. این قرارداد ها وقوانین بصورت نرم افزاری در سیستم برای ایجاد ارتباط ایفای نقش می کنند. پروتکل با قرارداد ، در واقع زبان مشترک کامپیوتری است که برای درک وفهم رایانه بهنگام در خواست وجواب متقابل استفاده می شود. پروتکل تعیین کننده مشخصه های شبکه ، روش دسترسی وانواع فیزیکی توپولوژی ها ، سرعت انتقال داده ها وانواع کابل کشی است .

پروتکل های شبکه :
ما در این دستنامه تنها دو تا از مهمترین پروتکل های شبکه را معرفی می کنیم:
" پروتکل کنترل انتقال / پروتکل اینترنت
"l/ Inernet Protocol Tcp / ip= Transmission Control Protoc"
پروتکل فوق شامل چهار سطح است که عبارتند از :
الف - سطح لایه کاربرد " Application "
ب - سطح انتقال " Transporter"
ج - سطح اینترنت " Internet"
د - سطح شبکه " Net work"]17]:
" از مهمترین ومشهورترین پروتکل های مورد استفاده در شبکه اینترنت است این بسته نرم افزاری به اشکال مختلف برای کامپیوتر ها وبرنامه ها ی مختلف ارائه می گردد. Tcp/ip از مهمترین پروتکل های ارتباطی شبکه در جهان تلقی می شود ونه تنها برروی اینترنت وشبکه های گسترده گوناگون کاربرد دارد، بلکه در شبکه های محلی مختلف نیز مورد استفاده قرار می گیردو در واقع این پروتکل زبان مشترک بین کامپیوتر ها به هنگام ارسال و دریافت اطلاعات یا داده می باشد. این پروتکل به دلیل سادگی مفاهیمی که در خود دارد اصطلاحا به سیستم باز مشهور است ، برروی هر کامپیوتر وابر رایانه قابل طراحی وپیاده سازی است. از فاکتورهای مهم که این پروتکل بعنوان یک پروتکل ارتباطی جهانی مطرح می گردد، به موارد زیر می توان اشاره کرد:
1 - این پروتکل در چار چوب UNIX Operating System ساخته شده وتوسط اینترنت بکار گرفته می شود.
2 - برروی هر کامپیوتر قابل پیاده سازی می باشد.
3 - بصورت حرفه ای در شبکه های محلی وگسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
4 - پشتیبانی از مجموعه برنامه ها وپروتکل های استاندارد دیگر چون پروتکل انتقال فایل " FTP " وپروتکل دو سویه " Point to point Protcol = PPP " .
بنیاد واساس پروتکل Tcp/ip آن است که برای دریافت و ارسال داده ها یا پیام پروتکل مذکور ؛ پیام ها وداده ها را به بسته های کوچکتر وقابل حمل تر تبدیل می کند ، سپس این بسته ها به مقصد انتقال داده می شود ودر نهایت پیوند این بسته ها به یکدیگر که شکل اولیه پیام ها وداده ها را بخود می گیرد ، صورت می گیرد.
یکی دیگر از ویژگی های مهم این پروتکل قابلیت اطمینان آن در انتقال پیام هاست یعنی این قابلیت که به بررسی وبازبینی بسته ها ومحاسبه بسته های دریافت شده دارد. در ضمن این پروتکل فقط برای استفاده در شبکه اینترنت نمی باشد. بسیاری از سازمان وشرکت ها برای ساخت وزیر بنای شبکه خصوصی خود که از اینترنت جدا می باشد نیز در این پروتکل استفاده می کنند. [18]
- پروتکل سیستم ورودی وخروجی پایه شبکه " [19]Net work basic input/ output System= Net Bios" واسطه یا رابطی است که توسط IBM بعنوان استانداردی برای دسترسی به شبکه توسعه یافت . این پروتکل داده ها را از لایه بالاترین دریافت کرده وآنها را به شبکه منتقل می کند. سیستم عاملی که با این پروتکل ارتباط برقرار می کند سیستم عامل شبکه "NOS" نامیده می شود کامپیوتر ها از طریق کارت شبکه خود به شبکه متصل می شوند. کارت شبکه به سیستم عامل ویژه ای برای ارسال اطلاعات نیاز دارد. این سیستم عامل ویژه را Net BIOS می نامند که در حافظه ROM کارت شبکه ذخیره شده است.
Net BIOS همچنین روشی را برای دسترسی به شبکه ها با پروتکل های مختلف مهیا می کند . این پروتکل از سخت افزار شبکه مستقل است . این پروتکل مجموعه ای از فرامین لازم برای در خواست خدمات شبکه ای سطح پایین را برای برنامه های کاربردی فراهم می کند تا جلسات لازم برای انتقال اطلاعات در بین گره ها ی یک شبکه را هدایت کنند.
در حال حاضر وجود " Net BIOS Net BEUI= Net BIOS Enhansed User Interface" امتیازی جدید می دهد که این امتیاز درواقع ایجاد گزینه انتقال استاندارد است و Net BEUI در شبکه های محلی بسیار رایج است. همچنین قابلیت انتقال سریع داده ها را نیز دارد . اما چون یک پروتکل غیر قابل هدایت است به شبکه های محلی محدود شده است.

مدل Open System Interconnection OSI"]20]:
این مدل مبتنی بر قراردادی است که سازمان استانداردهای جهانی ایزو بعنوان مرحله ای از استاندارد سازی قراردادهای لایه های مختلف توسعه دارد . نام این مدل مرجع به این دلیل ا اس آی است چونکه با اتصال سیستم های باز سروکار دارد وسیستم های باز سیستم هایی هستند که برای ارتباط باسیستم های دیگر باز هستند . این مدل هفت لایه دارد که اصولی که منجر به ایجاد این لایه ها
شده اند عبارتند از :
1 - وقتی نیاز به سطوح مختلف از انتزاع است ، لایه ای باید ایجاد شود.
2 - هر لایه باید وظیفه مشخصی داشته باشد.
3 - وظیفه هر لایه باید با در نظر گرفتن قراردادهای استاندارد جهانی انتخاب گردد.
4 - مرزهای لایه باید برای کمینه کردن جریان اطلاعات از طریق رابط ها انتخاب شوند.
اکنون هفت لایه را به نوبت از لایه پایین مورد بحث قرار می دهیم:

1 - لایه فیزیکی :
به انتقال بیتهای خام برروی کانال ارتباطی مربوط می شود. در اینجا مدل طراحی با رابط های مکانیکی ، الکتریکی ، ورسانه انتقال فیزیکی که زیر لایه فیزیکی قراردارند سروکار دارد.
2 - لایه پیوند ها:
مبین نوع فرمت هاست مثلا شروع فریم ، پایان فریم، اندازه فریم وروش انتقال فریم . وظایف این لایه شامل موارد زیر است :
مدیریت فریم ها ، خطایابی وارسال مجدد فریم ها، ایجاد تمایز بین فریم ها داده وکنترل وایجاد هماهنگی بین کامپیوتر ارسال کننده ودریافت کننده داده ها. پروتکل های معروف برای این لایه عبارتند از :
الف - پروتکل SDLC که برای مبادله اطلاعات بین کامپیوتر ها بکار می رود و اطلاعات را به شکل فریم سازماندهی می کند.
ب - پروتکل HDLC که کنترل ارتباط داده ای سطح بالا زیر نظر آن است وهدف از طراحی آن این است که با هر نو ع ایستگاهی کارکند از جمله ایستگاههای اولیه ، ثانویه وترکیبی.
3 - لایه شبکه :
وظیفه این لایه ، مسیر یابی می باشد ، این مسیر یابی عبارتست از : تعیین مسیر متناسب برای انتقال اطلاعات . لایه شبکه آدرس منطقی هر فریم را بررسی می کند . و آن فریم را بر اساس جدول مسیر یابی به مسیر یاب بعدی می فرستد . لایه شبکه مسئولیت ترجمه هر آدرس منطقی به یک آدرس فیزیکی را بر عهده دارد. پس می توان گفت برقراری ارتباط یا قطع آن ، مولتی پلکس کردن از مهمترین وظایف این لایه است. از نمونه بارز خدمات این لایه ، پست الکترونیکی است.
4 - لایه انتقال :
وظیفه ارسال مطمئن یک فریم به مقصد را برعهده دارد. لایه انتقال پس از ارسال یک فریم به مقصد ، منتظر می ماند تا سیگنالی از مقصد مبنی بر دریافت آن فریم دریافت کند. در صورتیکه لایه محل در منبع سیگنال مذکور را از مقصد دریافت نکند. مجددا اقدام به ارسال همان فریم به مقصد خواهد کرد.

5 - لایه اجلاس :
وظیفه برقراری یک ارتباط منطقی بین نرم افزار های دو کامپیوتر ی که به یکدیگر متصل هستند به عهده این لایه است. وقتی که یک ایستگاه بخواهد به یک سرویس دهنده متصل شود ، سرویس دهنده فرایند برقراری ارتباط را بررسی می کند، سپس از ایستگاه ، درخواست نام کاربر، ورمز عبور را خواهد کرد. این فرایند نمونه ای از یک اجلاس می باشد.
6 - لایه نمایش :
این لایه اطلاعات را از لایه کاربرد دریافت نموده ، آنها را به شکل قابل فهم برای کامپیوتر مقصد تبدیل می کند . این لایه برای انجام این فرایند اطلاعات را به کدهای ASCII ویا Unicode تبدیل می کند.
7 - لایه کاربرد :
این لایه امکان دسترسی کاربران به شبکه را با استفاده از نرم افزارهایی چون E-mail- FTP و.... فراهم می سازد.

ابزارهای اتصال دهنده : " Connectivity Devices" :
ابزارهای اتصال به یک شبکه اضافه می گردند تا عملکرد وگستره شبکه وتوانایی های سخت افزاری شبکه را ارتقاء دهند . گستره وسیعی از ابزارهای اتصال در شبکه وجود دارند اما شما احتمالا برای کار خود به ابزارهای ذیل نیازمند خواهید بود:
1 - کنترل کننده ها" Reapeaters " ]21]:
تکرار کننده وسیله ای است که برای اتصال چندین سگمنت یک شبکه محلی بمنظور افزایش وسعت مجاز آن شبکه مورد استفاده قرار می گیرد . هر تکرار کننده از درگاه ورودی " Port " خود داده ها را پذیرفته وبا تقویت آنها ، داده ها را به درگاهی خروجی خود ارسال می کند. یک تکرار کننده در لایه فیزیکی مدل OSI عمل می کند.
هر کابل یا سیم بکار رفته در شبکه که بعنوان محلی برای عبور ومرور سیگنال هاست آستانه ای دارد که در آن آستانه سرعت انتقال سیگنال کاهش می یابد ودر اینجا تکرار کننده بعنوان ابزاری است که این سرعت عبور را در طول رسانه انتقال تقویت می کند.

2 - هاب ها " Hubs"]22] :
ابزاری هستند در شبکه که برای اتصال یک یا بیش از دو ایستگاه کاری به شبکه مورد استفاده قرار می گیرد ویک ابزار معمول برای اتصال ابزارهای شبکه است . هابها معمولا برای اتصال سگمنت های شبکه محلی استفاده می شوند. یک هاب دارای در گاهی های چند گانه است. وقتی یک بسته در یک درگاهی وارد می شود به سایر در گاهی ها کپی می شود تا اینکه تمامی سگمنت های شبکه محلی بسته ها را ببینند. سه نوع هاب رایج وجود دارد:

الف - هاب فعال :
که مانند آمپلی فایر عمل می کند و باعث تقویت مسیر عبور سینگال ها می شود واز تصادم وبرخورد سیگنال ها در مسیر جلوگیری بعمل می آورد . این هاب نسبتا قیمت بالایی دارد.
ب - غیر فعال :
که بر خلاف نوع اول که در مورد تقویت انتقال سیگنال ها فعال است این هاب منفعل است.
ج - آمیخته :
که قادر به ترکیب انواع رسانه ها " کابل کواکسیال نازک ،ضخیم و....." وباعث تعامل درون خطی میان سایر ها بها می شود.

3 - مسیر یاب ها " Routers " ]23]:
در شبکه سازی فرایند انتقال بسته های اطلاعاتی از یک منبع به مقصد عمل مسیر یابی است که تحت عنوان ابزاری تحت عنوان مسیر یاب انجام می شود. مسیر یابی یک شاخصه کلیدی در اینترنت
است زیرا که باعث می شود پیام ها از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل شوند. این عملکرد شامل تجزیه وتحلیل مسیر برای یافتن بهترین مسیر است. مسیر یاب ابزاری است که شبکه های محلی را بهم متصل می کند یا به بیان بهتر بیش از دو شبکه را بهم متصل می کند. مسیر یاب بر حسب عملکردش به دونوع زیر تقسیم می شود:
الف - مسیریاب ایستا : که در این نوع ، جدول مسیر یابی توسط مدیر شبکه که تعیین کننده مسیر می باشد بطور دستی مقدار دهی می شود.
ب - مسیر یاب پویا : که در این نوع ، جدول مسیر یابی خودش را، خود تنظیم می کند وبطور اتوماتیک جدول مسیریابی را روز آمد می کند.
4 - دروازه ها "Gateways " ]24]:
دروازه ها در لایه کاربرد مدل ا اس ای عمل می کنند. کاربرد آن تبدیل یک پروتکل به پروتکل دیگر است. هر هنگام که در ساخت شبکه هدف استفاده از خدمات اینترنت است دروازه ها مقوله های مطرح در شبکه سازی خواهند بود.
پل ها " Bridge " ]25]":
یک پل برای اتصال سگمنت های یک شبکه " همگن " به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. یک پل در لایه پیوند داده ها " Data link" عمل می کند.
پل ها فریم ها را بر اساس آدرس مقصدشان ارسال می کنند. آنها همچنین می توانند جریان داده ها را کنترل نموده وخطاهایی را که در حین ارسال داده ها رخ می دهد.
عملکرد این پل عبارتست از تجزیه وتحلیل آدرس مقصد یک فریم ورودی واتخاذ تصمیم مناسب برای ارسال آن به ایستگاه مربوطه . پل ها قادر به فیلتر کردن فریم ها می باشند. فیلتر کردن فریم برای حذف فریم های عمومی یا همگانی که غیر ضروری هستند مفید می باشد، پل ها قابل برنامه ریزی هستند ومی توان آنها را به گونه ای برنامه ریزی کرد که فریم های ارسال شده از طرف منابع خاصی را حذف کنند.
با تقسیم یک شبکه بزرگ به چندین سگمنت واستفاده از یک پل برای اتصال آنها به یکدیگر ، توان عملیاتی شبکه افزایش خواهد یافت . اگر یک سگمنت شبکه از کار بیفتد ، سایر سگمنت ها ی متصل به پل می توانند شبکه را فعال نگه دارند ، پل ها موجب افزایش وسعت شبکه محلی می شوند.
سوئیچ ها" Switches " ]26].:
سوئیچ نوع دیگری از ابزارهایی است که برای اتصال چند شبکه محلی به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد که باعث افزایش توان عملیاتی شبکه می شود. سوئیچ وسیله ای است که دارای درگاه های متعدد است که بسته ها را از یک درگاه می پذیرد، آدرس مقصد را بررسی می کند وسپس بسته ها را به درگاه مورد نظر " که متعلق به ایستگاه میزبان با همان آدرس مقصد می باشد" ارسال می کند. اغلب سوئیچ های شبکه محلی در لایه پیوند داده های مدل ا اس آی عمل می کند.
سوئیچ ها بر اساس کاربردشان به متقارن "Symmetric" ونامتقارن " Asymmetric" تقسیم می شوند.
در نوع متقارن ، عمل سوئیچینگ بین سگمنت هایی که دارای پهنای باند یکسان هستند انجام می دهد یعنی 10mbps به 10mbps و.... سوئیچ خواهد شد. اما در نوع نامتقارن این عملکرد بین سگمنت هایی با پهنای باند متفاوت انجام می شود.

دو نوع سوئیچ وجود دارد که عبارتند از :
1 - سوئیچ Cut - through : این نوع سه یا چهار بایت اول یک بسته را می خواند تا آدرس مقصد آنرا بدست آورد ، آنگاه آن بسته را به سگمنت دارای آدرس مقصد مذکور ارسال می کند این در حالی است که قسمت باقی مانده بسته را از نظر خطایابی مورد بررسی قرار نمی دهد.
2 - سوئیچ Store- and - forward : این نوع ابتدا کل بسته را ذخیره کرده سپس آن را خطایابی می کند ، اگر بسته ای دارای خطا بود آن بسته را حذف می کند ، در غیر اینصورت آن بسته را به مقصد مربوطه ارسال خواهد کرد. این نوع برای شبکه محلی بسیار مناسبتر از نوع اول است زیرا بسته های اطلاعاتی خراب شده را پاکسازی می کند و بهمین دلیل این سوئیچ باعث کاهش بروز عمل تصادف خواهد شد.

مفاهیم مربوط به ارسال سیگنال و پهنای باند
پهنای باند (Bandwidth) به تفاوت بین بالاترین و پایین‌ترین فركانسهایی كه یك سیستم ارتباطی می‌تواند ارسال كند گفته می‌شود. به عبارت دیگر منظور از پهنای باند مقدار اطلاعاتی است كه می‌تواند در یك مدت زمان معین ارسال شود. برای وسایل دیجیتال، پهنای باند برحسب بیت در ثانیه و یا بایت در ثانیه بیان می‌شود. برای وسایل آنالوگ، پهنای باند، برحسب سیكل در ثانیه بیان می‌شود.
دو روش برای ارسال اطلاعات از طریق رسانه‌های انتقالی وجود دارد كه عبارتند از: روش ارسال باند پایه (Baseband) و روش ارسال باند پهن (Broadband).]27]
در یك شبكه LAN، كابلی كه كامپیوترها را به هم وصل می‌كند، فقط می‌تواند در یك زمان یك سیگنال را از خود عبور دهد، به این شبكه یك شبكه Baseband می‌گوئیم. به منظور عملی ساختن این روش و امكان استفاده از آن برای همه كامپیوترها، داده‌ای كه توسط هر سیستم انتقال می‌یابد، به واحدهای جداگانه‌ای به نام Packet شكسته می‌شود. در واقع در كابل یك شبكه LAN، توالی Packetهای تولید شده توسط سیستم‌های مختلف را شاهد هستیم كه به سوی مقاصد گوناگونی در حركت‌اند.شكلی كه در ادامه خواهد آمد، این مفهوم را بهتر نشان می‌دهد.

2-1عملكرد یك شبكه packet-switching
برای مثال وقتی كامپیوتر شما یك پیام پست الكترونیكی را انتقال می‌دهد، این پیام به Packetهای متعددی شكسته می‌شود و كامپیوتر هر Packet را جداگانه انتقال می‌دهد. كامپیوتر دیگری در شبكه كه بخواهد به انتقال داده بپردازد نیز در یك زمان یك Packet را ارسال می‌كند. وقتی تمام Packetهایی كه بر روی هم یك انتقال خاص را تشكیل می‌دهند، به مقصد خود می‌رسند، كامپیوتر دریافت كننده آنها را به شكل پیام الكترونیكی اولیه بر روی هم می‌چیند. این روش پایه و اساس شبكه‌های Packet-Switching می‌باشد.
در مقابل روش Baseband، روش Broadband قرار دارد. در روش اخیر، در یك زمان و در یك كابل، چندین سیگنال حمل می‌شوند. از مثالهای شبكه Broadband كه ما هر روز از آن استفاده می‌كنیم، شبكه تلویزیون است. در این حالت فقط یك كابل به منزل كاربران كشیده می‌شود، اما همان یك كابل، سیگنالهای مربوط به كانالهای متعدد تلویزیون را بطور همزمان حمل می‌نماید. از روش Broadband به طور روز افزونی در شبكه‌های WAN استفاده می‌شود.
از آنجائیكه در شبكه‌های LAN در یك زمان از یك سیگنال پشتیبانی می‌شود، در یك لحظه داده‌ها تنها در یك جهت حركت می‌كنند. به این ارتباط half-duplex گفته می‌شود. در مقابل به سیستم‌هایی كه می‌توانند بطور همزمان در دو جهت با هم ارتباط برقرار كننده full-duplex گفته می‌شود. مثالی از این نوع ارتباط شبكه تلفن می‌باشد. شبكه‌های LAN با داشتن تجهیزاتی خاص بصورت full-duplex عمل كنند.

كابل شبكه
پیش از اینكه در مورد انواع كابل‌ها و پهنای باند مربوط به آنها، به بحث بپردازیم، ذكر این نكته ضروری است كه نوع كابل انتخابی شما بطور مستقیم به توپولوژی شبكه تان وابسته است. در این قسمت سعی گردیده توپولوژی مناسب با هر نوع كابل ذكر شود.
كابل شبكه، رسانه ای است كه از طریق آن، اطلاعات از یك دستگاه موجود در شبكه به دستگاه دیگر انتقال می یابد.انواع مختلفی از كابلها بطور معمول در شبكه های LAN استفاده می شوند. در برخی موارد شبكه تنها از یك نوع كابل استفاده می كند، اما گاه انواعی از كابلها در شبكه به كار گرفته می شود. غیر از عامل توپولوژی، پروتكل و اندازه شبكه نیز در انتخاب كابل شبكه مؤثرند. آگاهی از ویژگیهای انواع مختلف كابلها و ارتباط آنها با دیگر جنبه های شبكه برای توسعه یك شبكه موفق ضروری است.[28]
امروزه سه گروه از كابل‌ها، در ایجاد شبكه مطرح هستند:

كابلهای Coaxial زمانی بیشترین مصرف را در میان كابلهای موجود در شبكه داشت. چند دلیل اصلی برای استفاده زیاد از این نوع كابل وجود دارد:[29]
1- قیمت ارزان آن.
2- سبكی و انعطاف‌پذیری.
3- این نوع كابل به نسبت زیادی در برابر سیگنالهای مداخله‌گر مقاومت می نماید.
4- مسافت بیشتری را بین دستگاههای موجود در شبكه، نسبت به كابل UTP پشتیبانی می‌نماید.
در شكل زیر ساختار كابل Coaxial مشاهده می‌شود:[30]

(1) Conducting Core یا هسته مركزی كه معمولاً از یك رشته سیم جامد مسی تشكیل می‌گردد.
(2) Insulation یا عایق كه معمولاً از جنس PVC یا تفلون است.
(3) Copper Wire Mesh كه از سیم‌های بافته شده تشكیل می‌شود و كار آن جمع‌آوری امواج الكترومغناطیسی است.
(4) Jacket كه جنس آن اغلب از پلاستیك بوده و نگهدارنده خارجی سیم در برابر خطرات فیزیكی است.
كابل Coaxial به دو دسته تقسیم می‌شود:[31]
1- Thin net: كابلی است بسیار سبك، انعطاف‌پذیر و ارزان قیمت، قطر سیم در آن 6 میلیمتر معادل 25/0 اینچ است. مقدار مسیری كه توسط آن پشتیبانی می‌شود 185 متر است.
2- Thick net: این كابل قطری تقریباً 2 برابر Thin net دارد. كابل مذكور، پوشش محافظی را(علاوه بر محافظ خود) داراست كه از جنس پلاستیك بوده و بخار را از هسته مركزی دور می‌سازد.
رایج‌ترین نوع اتصال دهنده (connector) مورد استفاده در كابل coaxial، Bayonet-Neill-Concelman (BNC) می‌باشد. انواع مختلفی از سازگار كننده‌ها برایBNCها وجود دارند شامل:Tconnector , Barrel connector وTerminator.
تصویر زیر یك BNC connector را نشان می دهد:[32]

2-3 یك BNC connector

در شبكه هایی با توپولوژی اتوبوسی از كابلcoaxial استفاده می‌شود. شكل زیر نمونه استفاده از این نوع كابل در شبكه اتوبوسی است:[33]

2-4 استفاده از كابل coaxial در شبكه اتوبوسی
باید دانست كه از عبارتهایی مانند "10Base5 " برای توضیح اینكه چه كابلی در ساخت شبكه بكار رفته استفاده می‌گردد. عبارت مذكور بدان معناست كه از كابل coaxial و از نوع Thicknet استفاده شده، علاوه بر آن روش انتقال در این شبكه، روش Baseband است و نیز سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه ((mbps می‌باشد. همچنین "10Base2" یعنی اینكه از كابل Thinnet استفاده شده، روش انتقال Baseband و سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه است.
در طراحی جدید شبكه معمولاً از كابلهای Twisted Pair استفاده می‌گردد. قیمت آن ارزان بوده و از نمونه‌های آن می‌توان به كابل تلفن اشاره كرد. این نوع كابل كه از چهار جفت سیم بهم تابیده تشكیل می‌گردد، خود به دو دسته تقسیم می‌شود:[34]
1-(Unshielded Twisted Pair)UTP: كابل ارزان قیمتی است كه نصب آسانی دارد و برای شبكه‌های LAN سیم بسیار مناسبی است، همچنین نسبت به نوع دوم كم‌وزن‌تر و انعطاف‌پذیرتر است. مقدار سرعت دیتای عبوری از آن 4 مگابیت در ثانیه تا 100 مگابیت در ثانیه می‌باشد. این كابل می‌تواند تا مسافت حدوداً 100 متر یا 328 فوت را بدون افت سیگنال انتقال دهد. كابل مذكور نسبت به تداخل امواج الكترومغناطیس (Electrical Magnatic Interference) حساسیت بسیار بالایی دارد و در نتیجه در مكانهای دارای امواج الكترومغناطیس، امكان استفاده از آن وجود ندارد.
در سیم تلفن كه خود نوعی از این كابل است از اتصال دهنده RJ11 استفاده می‌شود، اما در كابل شبكه اتصال دهنده‌ای با شماره RJ45 بكار می‌رود كه دارای هشت مكان برای هشت رشته سیم است. در شكل زیر یك connector RJ45 دیده می‌شود.(برگرفته از پانویس قبلی)

2-5. connector RJ45

كابل UTP دارای پنج طبقه مختلف است (كه البته امروزه CAT6 و CAT7 هم اضافه شده است):
- CAT1 یا نوع اول كابل UTP برای انتقال صدا بكار می‌رود، اما CAT2‌تا CAT5 برای انتقال دیتا در شبكه‌های كامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرند و سرعت انتقال دیتا در آنها به ترتیب عبارتست از: 4 مگابیت در ثانیه، 10مگابیت در ثانیه،‌ 16مگابیت در ثانیه و 100مگابیت در ثانیه.
برای شبكه‌های كوچك و خانگی استفاده از كابل CAT3‌توصیه می‌شود.[35]

2-6 كابل UTP

2- (Shielded Twisted Pair)STP : در این كابل سیم‌های انتقال دیتا مانند UTP‌ هشت سیم و یا چهار جفت دوتایی هستند. باید دانست كه تفاوت آن با UTP‌ در این است كه پوسته‌ای به دور آن پیچیده شده كه از اثرگذاری امواج بر روی دیتا جلوگیری می‌كند. از لحاظ قیمت،‌ این كابل از UTP گرانتر و از فیبر نوری ارزان‌تر است. مقدار مسافتی كه كابل مذكور بدون افت سیگنال طی می كند برابر با 500 متر معادل 1640 فوت است.
در شبكه‌هایی با توپولوژی اتوبوسی و حلقه‌ای از دو نوع اخیر استفاده می‌شود. گفته شد كه در این نوع كابل، 4 جفت سیم بهم تابیده بكار می‌رود كه از دو جفت آن یكی برای فرستادن اطلاعات و دیگری برای دریافت اطلاعات عمل می‌كنند.
در شبكه‌هایی با نام اترنت سریع١ (Fast Ethernet) دو نوع كابل به چشم می‌خورد:
- 100Base TX: یعنی شبكه‌ای كه در آن از كابل UTP نوع Cat5 استفاده شده و عملاً دو جفت سیم در انتقال دیتا دخالت دارند (دو جفت دیگر بیكار می‌مانند)، سرعت در آن 100 مگابیت در ثانیه و روش انتقال Baseband است.
- 100Base T4: تنها تفاوت آن با نوع بالا این است كه هر چهار جفت سیم در آن بكار گرفته می‌شوند.
كابل فیبر نوری كاملاً متفاوت از نوع Coaxial و Twisted Pair عمل می‌كند. به جای اینكه سیگنال الكتریكی در داخل سیم انتقال یابد، پالسهایی از نور در میان پلاستیك یا شیشه انتقال می‌یابد. این كابل در برابر امواج الكترومغناطیس كاملاً مقاومت می‌كند و نیز تأثیر افت سیگنال بر اثر انتقال در مسافت زیاد را بسیار كم در آن می‌توان دید. برخی از انواع كابل فیبر نوری می‌توانند تا 120 كیلومتر انتقال داده انجام دهند. همچنین امكان به تله انداختن اطلاعات در كابل فیبر نوری بسیار كم است. كابل مذكور دو نوع را در بر می‌گیرد:[36]
1- Single Mode: كه دراین كابل دیتا با كمك لیزر انتقال می‌یابد و بصورت 8.3/125 نشان داده می‌شود كه در آن 8.3 میكرون قطر فیبر نوری و 125 میكرون مجموع قطر فیبر نوری و محافظ آن می‌باشد. این نوع كه خاصیت انعطاف‌پذیری كم و قیمت بالایی دارد برای شبكه‌های تلویزیونی و تلفنی استفاده می‌گردد.
2- Multi Mode: كه در آن دیتا بصورت پالس نوری انتقال می‌یابد و بصورت 62.5/125 نشان داده می‌شود كه در آن 62.5 میكرون قطر فیبر نوری و 125 میكرون مجموع قطر فیبر نوری و محافظ آن می‌باشد. این نوع مسافت كوتاهتری را نسبت به Single Mode طی می‌كند و قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری دارد. قیمت آن نیز ارزان‌تر است و در شبكه‌های كامپیوتری استفاده می‌شود. بطوركلی كابل فیبر نوری نسبت به دو نوع Coaxial و Twisted pair قیمت بالایی دارد و نیز نصب آن نیاز به افراد ماهری دارد. شبكه‌های 100Base FX، شبكه‌هایی هستند كه در آنها از فیبر نوری استفاده می‌شود، سرعت انتقال در آنها 100 مگابیت در ثانیه بوده و روش انتقال Baseband می‌باشد. امروز، با پیشرفت تكنولوژی در شبكه‌های فیبر نوری می‌توان به سرعت 1000 مگابیت در ثانیه دست یافت. در شكل صفحه بعد یك كابل فیبر نوری مشاهده می‌شود.[37]

2-7. فیبر نوری

بطور كلی توصیه‌هایی در مورد نصب كابل شبكه وجود دارد:[38]
- همیشه بیشتر از مقدار مورد نیاز كابل تهیه كنید.
- هر بخشی از شبكه را كه نصب می‌كنید، آزمایش نمایید. ممكن است بخشهایی در شبكه وجود داشته باشند كه خارج ساختن آنها پس از مدتی دشوار باشد.
- اگر لازم است بر روی زمین كابل‌كشی نمایید، كابلها را بوسیله حفاظت‌كننده‌هایی بپوشانید.
- دو سر كابل را نشانه‌گذاری كنید.

كارت شبكه (Network Interface Adapter)
كارت شبكه یا NIC ، وقتی كه در شیار گسترش كامپیوتر( expansion slot: سوكتی در یك كامپیوتر كه برای نگهداری بوردهای گسترش و اتصال آنها به باس سیستم (مسیر انتقال داده‌ها) طراحی می‌شود. شیارهای گسترش روشی برای افزایش یا بهبود ویژگیها و قابلیت‌های كامپیوتر هستند)
قرار می‌گیرد، وسیله‌ای است كه بین كامپیوتر و شبكه‌ای كه كامپیوتر جزئی از آن است، اتصال برقرار می‌نماید. هر كامپیوتر در شبكه می‌بایست یك كارت شبكه داشته باشد كه به باس گسترش سیستم(System"s Expansion Bus) اتصال می‌یابد و برای رسانه شبكه (كابل شبكه) به عنوان یك واسطه عمل می‌كند. در برخی كامپیوترها، كارت شبكه با مادربورد یكی شده است، اما در بیشتر مواقع شكل یك كارت گسترش (Expansion Card) را به خود می‌گیرد كه یا به ISA سیستم (Industry Standard Architecture: مجموعه مشخصاتی برای طراحی باس‌ها كه امكان می‌دهد قطعات بصورت كارت به شیارهای گسترش استاندارد كامپیوترهای شخصی آی‌بی‌ام و سازگار با آنها افزوده شوند)، و یا به PCI (Peripheral Component Interconnect: مجموعه مشخصاتی كه توسط شركت اینتل ارائه شده و سیستم باس محلی را تعریف می‌كند كه امكان نصب حداكثر 10 كارت گسترش سازگار با PCI را فراهم می‌كند) متصل می‌گردد.[39]
كارت شبكه به همراه نرم‌افزار راه اندازی (device driver) آن، مسئول اكثر كاركردهای لایه data-link و لایه فیزیكی می‌باشد. كارت‌های شبكه، بسته به نوع كابلی كه پشتیبانی می‌كنند، اتصال دهنده‌های (Connectors) خاصی را می‌طلبند. (كابل شبكه از طریق یك اتصال دهنده به كارت شبكه وصل می‌شود) برخی كارت‌های شبكه بیش از یك نوع اتصال دهنده دارند كه این شما را قادر می‌سازد كه آنها را به انواع مختلفی از كابلهای شبكه اتصال دهید.

عملكردهای اساسی كارت شبكه
كارت شبكه عملكردهای گوناگونی را كه برای دریافت و ارسال داده‌ها در شبكه حیاتی هستند، انجام می‌دهد كه برخی از آنها عبارتند از:[40]
1- Data encapsulation: كارت شبكه و درایور (راه‌انداز) آن، مسئول ایجاد فریم در اطراف داده تولید شده توسط لایة شبكه و آماده‌سازی آن برای انتقال هستند.
2- Signal encoding and decoding: در واقع كارت شبكه طرح كدگذاری لایه فیزیكی را پیاده می‌كند و داده‌های دودویی (binary) تولید شده توسط لایه شبكه را به سیگنال‌های الكتریكی قابل انتقال بر روی كابل شبكه تبدیل می‌نماید. همچنین سیگنال‌های دریافتی از روی كابل را برای استفاده لایه‌های بالاتر به داده‌های دودویی تبدیل می‌سازد.
3- Data transmission and reception: كاركرد اساسی كارت شبكه، تولید و انتقال سیگنال‌های متناسب در شبكه و دریافت سیگنال‌های ورودی است. طبیعت سیگنال‌ها به كابل شبكه و پروتكل لایه datalink بستگی دارد. در یك LAN فرضی، هر كامپیوتر هم بسته‌های عبوری در شبكه را دریافت می‌كند و كارت شبكه آدرس مقصد لایه datalink را بررسی می‌كند تا ببیند آیا بسته برای كامپیوتر مذكور فرستاده شده یا خیر. در صورت مثبت بودن پاسخ، كارت شبكه بسته را برای انجام پردازش توسط لایه بعدی از كامپیوتر عبور می‌دهد، در غیر اینصورت بسته را به دور می‌افكند.
كارت شبكه قابل نقل و انتقال (Portable Computer Network Adapters)
بسیار احتمال دارد كه در شبكه شما یك كامپیوتر كیفی و قابل حمل وجود داشته باشد. گستره وسیعی از كارت شبكه‌های مناسب این كامپیوترها قابل دستیابی است. نوعی از كارت شبكه كه در كامپیوترهای كیفی استفاده می‌شود عبارتست از: كارت [41]PCMCIA یا همان PC Card.
كارت PC در یك شیار[42] و یا در یك جفت شیار موجود در كناره كامپیوتر كیفی جای می‌گیرد. كابل شبكه با استفاده از ابزاری به نام "dongle" به كارت PC متصل می‌شود. كارتهای PC جز ابزارهای "Plug-and-Play" هستند، و نیز می‌توان در حالیكه كامپیوتر روشن و در حال فعالیت است، آنها را نصب یا خارج نمود و پس از نصب آنها نیازی به restart كردن كامپیوتر نیست.

نصب كارت شبكه
برای نصب كارت شبكه، توصیه می‌شود كه از دستورالعمل‌های همراه كارت شبكه خود پیروی كنید. سعی كنید كارت شبكه‌ای را خریداری نمائید كه این دستورالعمل‌ها را با خود داشته باشد. اگر قصد دارید از كارتی استفاده كنید كه آن را از كامپیوتر دیگری بیرون كشیده‌اید و یا دوستتان آن را به شما داده است، ابتدا در دو روی آن كارت شبكه نام سازنده و شماره محصول را بررسی كنید. حداقل یافتن نام سازنده - درصورت وجود - آسان است. در درجه دوم،‌ به سایت سازنده در وب مراجعه نموده و اطلاعات فنی دربارة‌ آن كارت شبكه جستجو كنید. سعی كنید شماره محصول، مدل و شماره سریال‌ها را تطبیق دهید. راهی دیگر نیز برای شناختن سازندة‌ كارت شبكه وجود دارد. بر روی كارت شبكه یك كد شش رقمی است كه از حروف و عدد تشكیل یافته است (مثل OOAOC9).]43]
شماره مذكور به OUI (Organizationally Unique Identifier) معروف است. در صورت وجود OUI شما قادر هستید سازنده كارت و نیز درایور مناسب را بیابید. شماره OUI توسط IEEE (Institute for Electrical and Electronical Engineers) تخصیص داده می‌شود و از طریق پایگاه داده‌های آن می‌توان به جستجوی نام سازندگان پرداخت. (www.ieee.org) شما می‌بایست به منظور كاركرد صحیح كارت شبكه در كامپیوترتان، یك درایور[44] برای آن داشته باشید. اگر كارت شبكه‌ای را از یك تولید كننده معروف در دست دارید، این شانس وجود دارد كه ویندوز درایور آن را در فایلهای خود داشته باشد. اما در غیر اینصورت یا باید به دریافت درایور از اینترنت اقدام كنید و یا دیسكت و یا CD-ROM مربوط به كارت شبكه را در اختیار داشته باشید.
برخی كارت‌های شبكه در دیسكت یا CD-ROM خود،‌ یك نصب نرم‌افزاری را پیش‌بینی می‌كنند. سعی كنید این نصب را پیش از رفتن به مراحل بعدی كامل كنید. بهترین راه برای پاسخگویی به سؤالاتی كه در حین مراحل نصب ممكن است برایتان پیش بیاید، مراجعه به وب سایت سازنده است.[45]
فرایند نصب كارت شبكه شامل مراحل زیر است:[46]
- جایدهی فیزیكی كارت در كامپیوتر.
- پیكربندی (Configuring) كارت برای استفاده از منابع سخت‌افزاری مناسب.
- نصب نرم‌افزاری راه‌اندازی (device driver) كارت.
در مراحل نصب و راه‌اندازی شبكه ابتدا می‌بایست مسیر كابل‌كشی كه بطور فیزیكی كامپیوترهای شما را به یكدیگر متصل می‌كند مشخص شود. یك روش آسان ولی مؤثر در طراحی مسیر جایگیری كابل‌ها، این است كه با در دست داشتن یك دفترچه یادداشت و یك مداد، از یك مكان دلخواه برای كامپیوتر به سمت مكان دیگر حركت كنید و بدین شكل یك طرح كلی را از كف خانه خود بدست آورید؛ همینطور كه پیش می‌روید هرگونه مانعی را كه می‌بایست فكری برایش كرد یادداشت كنید مثل دیوارها، لوله‌ها، لوازم خانه،‌درخت‌ها و غیره.
اگر قصد دارید كابل‌كشی را بر روی زمین و به موازات لبه‌های دیوار انجام دهید، خوب است كابل‌ها را با استفاده از یك سری نگهدارنده‌های پلاستیكی به دیوار محكم كنید. در هنگام نصب كابل در اطراف مجراهای گرمایی یا تهویه، سیستم‌های خلاء مركزی و یا سیستم‌های برق، دقت لازم را به عمل آورید.
پس از طراحی مسیر كابل‌ها، به اندازه‌گیری مسیر واقعی آنها بر روی زمین بپردازید. فراموش نكنید كه اگر قرار است یك كامپیوتر بر روی میز قرار گیرد لازم است كه فاصله پشت كیس كامپیوتر را تا زمین اندازه‌ بگیرید. همچنین اندازه‌ گوشه‌ها و زوایای دیوارها را بیفزایید. پس از پایان این مرحله مجدداً‌ به اندازه‌گیری مسیر كابل‌ها بپردازید و اندازه‌های قبلی خود را بررسی و اصلاح نمائید. آنگاه همة‌ اندازه‌های بدست آمده را برای بدست آوردن كل طول كابل مورد نیاز، با هم جمع كنید. اندازه‌ای حدود ده فوت را به كل اندازه‌ كابل مورد نیاز بیفزایید، این طول اضافی بابت موانعی است كه به آسانی قابل اندازه‌گیری نیستند مثل زوایا و گوشه‌ها و یا پله‌ها.[47]
برای ادامه كار شما به كابل Cat5 به همراه اتصال دهنده‌های RJ-45 نیاز دارید.
به منظور جایدهی فیزیكی كارت شبكه در كامپیوتر، ابتدا كامپیوتر را خاموش كنید. سپس كیس كامپیوتر را باز نمائید و به دنبال یك شیار (slot) آزاد بگردید. در بازار هر دو نوع كارت شبكه ISA و PCI وجود دارند و شما قبل از انتخاب كارت باید بررسی كنید كه كامپیوترتان چه نوع شیاری را دارا می‌باشد. كارت‌های ISA برای استفاده‌های معمولی شبكه كافی هستند اما امروزه این نوع باس‌ها با PCI جایگزین شده‌اند. در صورتیكه بخواهید كامپیوتر خود را به شبكه‌های پر سرعت (100-Mbps) وصل كنید، باس PCI را ترجیح دهید. پس از خارج ساختن پوشش شیار، كارت را درون شیار جای دهید و آن را محكم كنید.
در مرحله دوم،‌ پیكربندی كارت شبكه به منظور استفاده آن از منابع سخت‌افزاری خاص صورت می‌گیرد. مثالهایی از این منابع سخت‌افزاری عبارتند از:[48]
- Interrupt requests (IRQS): یعنی خطوط سخت‌افزاری كه وسایل جانبی از آنها برای فرستادن سیگنال‌ها به پردازشگر و درخواست توجه آن، استفاده می‌كنند.
- Input/Output (I/O) port addresses: این مكان‌ها در حافظه برای استفاده وسایل خاص و به منظور تبادل اطلاعات با دیگر بخشهای كامپیوتر، تخصیص داده می‌شوند.
- Memory addresses: این مكانها از حافظه توسط وسایل خاص و به منظور نصب BIOS با هدف خاصی استفاده می‌شوند.
- Direct memory access (DMA) channels: یعنی مسیرهای سیستمی كه وسایل از آنها برای تبادل اطلاعات با حافظه سیستم استفاده می‌كنند.
كارت‌های شبكه معمولاً از آدرسهای حافظه یا DMA استفاده نمی‌كنند، اما هر كارت شبكه به یك IRQ و نیز آدرس I/O پورت برای برقراری ارتباط با كامپیوتر نیاز دارد. وقتی شما كامپیوتر و كارت شبكه‌ای را داشته باشید كه هر دو از استاندارد "Plug and Play" (یعنی توانایی یك سیستم كامپیوتری برای پیكربندی خودكار وسیله‌ای كه به آن افزوده می‌شود) پشتیبانی كنند، فرایند پیكربندی (مرحله دوم) به طور خودكار انجام می‌گیرد. كامپیوتر كارت شبكه را تشخیص داده،‌آن را شناسایی می‌كند، همچنین منابع آزاد را مكان‌یابی كرده و به پیكربندی كارت شبكه برای استفاده از آنها اقدام می‌كند. عدم وجود مكان "Plug and Play" به معنی آنست كه شما باید كارت شبكه را برای استفاده از IRQ خاص و پورت I/O پیكربندی نمائید و سپس این تنظیمات را با تنظیمات درایور كارت شبكه تطبیق دهید. البته این حالت بیشتر در كارت‌ شبكه‌های قدیمی اتفاق می‌افتد. تقریباً از ویندوز 95 به بعد، ابزارهایی به منظور تشخیص برخوردهای سخت‌افزاری در اختیار كاربران قرار گرفته است. "Device Manager" تنظیمات سخت‌افزاری همه اجزاء را در كامپیوتر فهرست می‌كند، و هنگامیكه در مورد كارت شبكه‌ای كه به تازگی نصب شده، یك برخورد سخت‌افزاری پیش می‌آید، این ابزار شما را آگاه می‌سازد. شما می‌توانید از "Device Manager" برای تشخیص اینكه كارت شبكه با چه وسیله‌ای برخورد دارد و چه منبعی احتیاج به تنظیم دارد، استفاده نمائید.
مرحله سوم شامل نصب درایو‌های كارت شبكه است. نرم‌افزار راه‌اندازی (device driver) بخشی از كارت شبكه است كه كامپیوتر را قادر می‌سازد با كارت شبكه ارتباط برقرار كرده و كاركردهای مورد نیاز را اجرا كند. در حقیقت تمامی كارت‌های شبكه برای پشتیبانی از سیستم‌های عامل مطرح،‌ با یك نرم‌افزار راه‌اندازی عرضه می‌شوند، اما در بسیاری از موارد، شما حتی به این نرم‌افزار احتیاج پیدا نخواهید كرد زیرا سیستم‌های عاملی مثل ویندوز، مجموعه‌ای از درایوها را برای مدلهای كارت شبكه پراستفاده و رایج شامل می‌گردند. با وجود امكان "Plug and Play"، علاوه بر تنظیم پیكربندی منابع سخت‌افزاری كارت شبكه، درایور مناسب نیز نصب می‌شود. شما می‌توانید جدیدترین درایورهای مربوط به كارت شبكه را از سایت سازندة آن بدست آورید. البته نصب درایور جدید تنها در صورت بروز مشكل ضرورت پیدا می‌كند.


تنظیمات مربوط به ویندوز برای ایجاد شبكه[49]
حال وقت آن است كه در سیستم عامل خود تنظیماتی را انجام دهید تا كامپیوتر شما بتواند جستجو برای كامپیوترهای دیگر و گفتگو با آنها را آغاز كند.
نحوه پیكربندی تنظیمات مربوط به ویندوز در كامپیوتر شما، توسط این مسأله تعیین می‌شود كه آیا در شبكه شما Internet sharing وجود دارد یا خیر. در ادامه بر حسب این مسأله دستورالعمل‌های لازم آورده می‌شود:
Non-Internet Sharing Windows Settings
در مورد هر كامپیوتر مراحل زیر را طی كنید:
1. بر روی آیكن Network Neighborhood بر روی desktop راست كلیك كنید.
2. Properties را انتخاب كنید.
3. بر روی Access Control tab كلیك كرده و Share level access را انتخاب كنید.
4. Identification tab را انتخاب كنید.
در اینجا می‌توانید نامی را برای كامپیوتر خود انتخاب كنید.
5. Configuration tab را انتخاب كنید. از Primary Network Logon، Client for Microsoft Networks را انتخاب كنید.
6. سپس یك آدرس IP را به كامپیوتر اختصاص دهید، مثلاً 192.168.O.X. X در هر كامپیوتر منحصر به فرد است و عددی بین 1 تا 254 می‌باشد. در این قسمت عدد Subnet mask را، 255.255.255.0 بنویسید.
Internet Sharing Windows Setting
در مورد هر كامپیوتر مراحل زیر را اجرا كنید:
- در Control Panel، بر روی آیكن Add/Remove Program دو بار كلیك كنید. بر روی Windows setup tab كلیك كنید.
- پس از گذشت چند لحظه از لیست اجزاء، Internet tools را انتخاب كنید.
- سپس Internet Connection Sharing را انتخاب كنید.
- در اینجا CD مربوط به ویندوز مورد نیاز است. آنگاه Internet Connection Sharing Wizard اجرا می‌گردد كه پس از پایان آن، كامپیوتر را Restart نمایید.
- می‌توانید از فلاپی دیسكی كه در طی مراحل Wizard ایجاد می‌كنید، در مورد كامپیوترهای دیگر شبكه استفاده كنید (در منوی Run در هر یك از آنها و پس از گذاشتن فلاپی در كامپیوتر اینگونه تایپ كنید: a:\icsclset.exe و سپس Enter را فشار دهید)
لازم به ذكر است در صورتیكه بخواهید شبكه خود را از طریق یك Proxy Server به اینترنت متصل كنید می‌بایست آن را خریداری كرده و تنظیمات مربوطه را انجام دهید. فراهم كننده خدمات اینترنت (ISP) شما باید در مورد استفاده از dynamic IP و یا static IP شما را آگاه سازد. در صورت استفاده از static IP، ISP باید در اختصاص IP به شما كمك كند.

شبكه های بی سیم WirelessNetworking

مفاهیم و تعاریف

وقتی از شبكه اطلاع‌رسانی سخن به میان می‌آید، اغلب كابل شبكه به عنوان وسیله انتقال داده در نظر گرفته می‌شود. در حالیكه چندین سال است كه استفاده از شبكه سازی بی‌سیم در دنیا آغازگردیده است. تا همین اواخر یك LAN بی‌سیم با سرعت انتقال پایین و خدمات غیرقابل اعتماد و مترادف بود، اما هم اكنون تكنولوژی‌های LAN بی‌سیم خدمات قابل قبولی را با سرعتی كه حداقل برای كاربران معمولی شبكه كابلی پذیرفته شده می‌باشد، فراهم می‌كنند.
WLANها (یا LANهای بی‌سیم) از امواج الكترومغناطیسی (رادیویی یا مادون قرمز) برای انتقال اطلاعات از یك نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌كنند. امواج رادیویی اغلب به عنوان یك حامل رادیویی تلقی می‌گردند، چرا كه این امواج وظیفه انتقال انرژی الكترومغناطیسی از فرستنده را به گیرنده دورتر از خود بعهده دارند[50]. داده هنگام ارسال برروی موج حامل رادیویی سوار می‌شود و در گیرنده نیز به راحتی از موج حامل تفكیك می‌گردد. به این عمل مدولاسیون اطلاعات به موج حامل گفته می‌شود. هنگامیكه داده با موج رادیویی حامل مدوله می‌شود، سیگنال رادیویی دارای فركانس‌های مختلفی علاوه بر فركانس اصلی موج حامل می‌گردد. به عبارت دیگر فركانس اطلاعات داده به فركانس موج حامل اضافه می‌شود. در گیرنده رادیویی برای استخراج اطلاعات، گیرنده روی فركانس خاصی تنظیم می‌گردد و سایر فركانس‌های اضافی فیلتر می‌شوند.

2-8 تصویر یك WLAN]51]

در یك ساختار WLAN، یك دستگاه فرستنده و گیرنده مركزی، Access Point(AP) خوانده می‌شود. AP با استفاده از كابل شبكه استاندارد به شبكه محلی سیمی متصل می‌گردد. در حالت ساده،‌ گیرنده AP وظیفه دریافت، ذخیره و ارسال داده را بین شبكه محلی سیمی و WLAN بعهده دارد. AP با آنتنی كه به آن متصل است، می‌تواند در محل مرتفع و یا هر مكانی كه امكان ارتباط بهتر را فراهم می‌كند، نصب شود.
هر كاربر می‌تواند از طریق یك كارت شبكه بی‌سیم (Wireless Adapter) به سیستم WLAN متصل شود. این كارت‌ها به صورت استاندارد برای رایانه‌های شخصی و كیفی ساخته می‌شوند. كارت WLAN به عنوان واسطی بین سیستم عامل شبكه كاربر و امواج دریافتی از آنتن عمل می‌كند. سیستم عامل شبكه عملاً درگیر چگونگی ارتباط ایجاد شده نخواهد بود.[52]
امروزه استاندارد غالب در شبكه‌های WLAN، IEEE802.11 می‌باشد. گروهی كه بر روی این استاندارد كار می‌كند در سال 1990 با هدف توسعه استاندارد جهانی شبكه‌ سازی بی‌سیم با سرعت انتقال 1 تا 2 مگابیت در ثانیه شكل گرفت. استاندارد مذكور با نام IEEE802.11a شناخته می‌شود. استاندارد IEEE802.11b كه جدیدتر است، سرعت انتقال را تا 5/5 و 11مگابیت در ثانیه می‌افزاید.[53]
WLANها از دو توپولوژی حمایت می‌كنند:
- ad hoc topology
- infrastructure topology
در توپولوژی ad hoc كامپیوترها به شبكه بی‌سیم مجهز هستند و مستقیماً با یكدیگر به شكل
Peer- to- peer ارتباط برقرار می‌نمایند.
كامپیوترها برای ارتباط باید در محدوده یكدیگر قرار داشته باشند. این نوع شبكه برای پشتیبانی از تعداد محدودی از كامپیوترها، مثلاً در محیط خانه یا دفاتر كوچك طراحی می‌شود.
"امروزه نوعی از توپولوژی ad hoc به نام "ad hoc peer-to-peer networking" مطرح است. این نوع شبكه كه به شبكه "‌Mesh" نیز معروف است، شبكه‌ای پویا از دستگاههای بی‌سیم است كه به هیچ نوع زیرساخت موجود یا كنترل مركزی وابسته نیست. در این شرایط، دستگاههای شبكه همچنین به مانند گرههایی عمل می‌كنند كه كاربران از طریق آنها می‌توانند داده‌ها را انتقال دهند، به این معنی كه دستگاه هر كاربر بعنوان مسیریاب و تكراركننده(Repeater) عمل می‌كند. این شبكه نوع تكامل‌یافته شبكه Point-to-multipoint است كه در آن همه كاربران می‌بایست برای استفاده از شبكه دسترسی مستقیم به نقطه دستیابی مركزی داشته باشند. در معماری Mesh كاربران می‌توانند بوسیله
Multi-Hopping، از طریق گرههای دیگر به نقطه مركزی وصل شوند، بدون اینكه به ایجاد هیچگونه
پیوند مستقیم RF نیاز باشد.بعلاوه در شبكه Mesh در صورتیكه كاربران بتوانند یك پیوند فركانس رادیویی برقرار كنند، نیازی به نقطه دسترسی(Access Point) نیست و كاربران می‌توانند بدون وجود یك نقطه كنترل مركزی با یكدیگر، فایلها، نامه‌های الكترونیكی و صوت و تصویر را به اشتراك بگذارند. این ارتباط دو نفره، به آسانی برای دربرگرفتن كاربران بیشتر قابل گسترش است."[54]
توپولوژی infrastructure اصولاً برای گسترش و افزایش انعطاف‌پذیری شبكه‌های كابلی معمولی بكار می‌رود. بدین شكل كه اتصال كامپیوترهای مجهز به تكنولوژی بی‌سیم را با استفاده از Access Point به آن امكان می‌سازد. در برخی موارد، یك AP كامپیوتری است كه كارت شبكه بی‌سیم را كنار كارت شبكه معمولی - كه آن را به یك LAN كابلی متصل می‌كند - دارا می‌باشد. كامپیوترهای بی‌سیم با استفاده از AP به عنوان واسطه با شبكه كابلی ارتباط برقرار می‌كنند. AP اساساً بعنوان یك Translation Bridge عمل می‌كند، زیرا سیگنال‌های شبكه بی‌سیم را به سیگنال‌های شبكه كابلی تبدیل می‌كند. مانند تمام تكنولوژی‌های ارتباطی بی‌سیم،‌ شرایط مسافتی و محیطی می‌توانند بر روی عملكرد ایستگاههای سیار بسیار تأثیر گذار باشند. یك AP می‌تواند 10 تا 20 كامپیوتر را پشتیبانی كند، بسته به اینكه میزان استفاده آنها از LAN چقدر است. این پشتیبانی تا زمانی ادامه دارد كه آن كامپیوترها در شعاع تقریبی 100 تا 200 فوت نسبت به AP قرار داشته باشند. موانع فیزیكی مداخله كننده این عملكرد را به طرز چشمگیری كاهش می‌دهند.

Cell
2-9.شبكهWLANبا یكAP((AccessPoint

در شكل فوق یك Access Point از طریق یك كابل به شبكه LAN متصل شده است. در اینجا وظیفه یك AP دریافت اطلاعات از سرویس گیرنده‌ها (Clients) از طریق هوا و ارسال آن اطلاعات از طریق یك پورت به hub می باشد. AP به عنوان یك پل ارتباطی بین شبكه WLAN و شبكه LAN عمل می‌كند.
ناحیه‌ای كه توسط یك AP تحت پوشش قرار می‌گیرد سلول (Cell) نامیده می‌شود. هر ایستگاه در داخل Cell می‌تواند به AP دسترسی پیدا كند. وظیفه یك AP ایجاد هماهنگی بین سرویس گیرندگان (Clients) شبكه WLAN و یك شبكه LAN می‌باشد.[55]
به منظور گسترش بخش بی‌سیم و تحت پوشش قرار دادن سرویس گیرندگان بیشتر، می‌توان از APهای متعدد در مناطق مختلف استفاده كرد،‌ و یا اینكه یك ٍExtension point را بكار گرفت. Extension point، یك تقویت كننده سیگنال‌های بی‌سیم است كه به عنوان ایستگاهی بین سرویس گیرندگان بی‌سیم و AP عمل می‌كند. استاندارد IEEE 802.11 دو سلول را به عنوان یك BSS (Basic Service Set) در نظر می‌گیرد. اگر شبكه از چند Access Point استفاده كند، APها با یك ستون فقرات بنام DS (Distribution System) به هم اتصال می‌یابند. DS معمولاً یك شبكه كابلی است، اما می‌توان آن را بی‌سیم هم در نظر گرفت.[56]
استاندارد IEEE 802.11 از سه نوع سیگنال در لایه فیزیكی پشتیبانی می‌كند:[57]
- (DSSS) Direct Sequence Spread Spectrum: یك روش انتقال رادیویی است كه در آن سیگنال‌های خروجی با استفاده از یك كد دیجیتال مدوله می‌شوند. در نتیجه هر بیت از دیتا به چند بیت تبدیل می‌شود و سیگنال می‌تواند در فركانس وسیع‌تر پراكنده شود. استفاده از DSSS به همراه روش CCK (Complimentary Code Keying) باعث می‌شود سیستم‌های IEEE 802.11b به سرعت11 مگابیت در ثانیه انتقال دست یابند. در جائیكه شرایط به نحوی است كه امكان تداخل،‌ نویزنپذیری یا وجود دستگاههای كاری هم‌فركانس در منطقه موجود نباشد یا بسیار كم باشد از شیوه DSSS استفاده می‌شود. در این شیوه می‌توان از تمامی عرض باند موجود در طیف گسترده شده (مثلاً 10MHZ یا بیشتر) بهره جست و لذا به شبكه‌ای با سرعت 10 مگابیت در ثانیه یا بالاتر دست یافت. اما در محیط‌های شلوغ به لحاظ ترافیك امواج مثلاً محیط‌های شهری بزرگ، بكار بردن این تكنولوژی علیرغم وجود كدینگ‌های پیشرفته و تقسیم‌بندی‌های فركانسی، خالی از بروز تداخل‌ها و یا اشكالات احتمالی نخواهد بود.
- (FHSS) Frequency Hopping Spread Spectrum: یك روش انتقال رادیویی كه در آن انتقال دهنده به طور مداوم تغییرات سریعی را در فركانس - بر طبق یك الگوریتم موجود - انجام می‌دهد. دریافت كننده برای خواندن سیگنال‌های دریافتی، دقیقاً همان تغییرات را انجام می‌دهد. در IEEE 802.11a می‌توان از FHSS استفاده كرد اما سیستم IEEE 802.11b از این روش حمایت نمی‌كند.
- Infrared: در ارتباطاتinfrared (مادون قرمز) از فركانسهای بالا - دقیقا زیر طیف نور مرئی- استفاده می‌شود. در این روش سیگنالها نمی‌توانند از اشیاء و دیوارها عبور كنند. این امر بكارگیری
تكنولوژی مادون قرمز را محدود می‌سازد. در فناوری مادون قرمز ارسال كننده و دریافت كننده باید یكدیگر را ببینند(در خط دید یكدیگر باشند) همانند یك كنترل كننده راه دور دستگاه تلویزیون. بطور كلی در ارتباطات داخل ساختمان كه فاصله ایستگاهها كم باشد از این روش استفاده می‌شود. در اینجا بجای سیم یا فیبر نوری كه رسانه‌های انتقال هستند، از امواج رادیویی یا نور مادون قرمز بعنوان رسانه انتقال استفاده می‌شود. امواج رادیویی بخاطر برد، پهنای باند و پوشش مكانی بیشتر، از نور مادون قرمز كاربرد بیشتری دارند.
در این قسمت به برخی مزایای یك WLAN نسبت به یك شبكه كابلی می‌پردازیم. از WLANها می‌توان در مكانهایی كه امكان كابل‌كشی وجود ندارد استفاده كرد و بدون نیاز به كابل‌كشی آنها را گسترش داد. استفاده كننده WLAN می‌تواند كامپیوتر خود را بدون قطع كابل، به هر نقطه از سازمان منتقل كند. با وجود اینكه سخت‌افزار مورد نیاز برای WLAN گرانتر از تجهیزات شبكه سیمی است، ولی بهره‌وری و انعطاف‌پذیری آن باعث می‌شود كه در طول زمان قیمت تمام شده كمتر شود، بخصوص در محیطهایی كه شبكه مورد نظر پیوسته در حال انتقال و تغییر مداوم است.
سیستمهای WLAN می‌توانند با فناوریهای مختلف شبكه تركیب شوند و شبكه‌هایی با كاربردها و امكانات خاص را به نحو مطلوبی ایجاد كنند. پیكر‌بندی این شبكه‌ها براحتی قابل تغییر است و این شبكه‌ها می‌توانند از حالت نقطه به نقطه تا شبكه‌هایی با زیرساختار پیچیده با صدها كاربر متحرك گسترش یابند.
در شبكه‌های بی‌سیم مدیران شبكه می‌توانند جابجایی، گسترش و اصلاح شبكه را آسانتر انجام دهند و با استفاده از این سیستم به نصب كامپیوترهای شبكه در ساختمانهای قدیمی و یا مكانهایی كه امكان كابل‌كشی در آنها وجود ندارد و نیز مكانهایی كه فاصله آنها از یكدیگر زیاد است بپردازند و بدین شكل امكان دسترسی سریع به اطلاعات را فراهم كنند.

پارامترهای مؤثر در انتخاب و پیاده‌سازی یك سیستم WLAN
1- برد محدوده پوشش: اثر متقابل اشیاء موجود در ساختمان(نظیر دیوارها، فلزات و افراد) می‌تواند بر روی انرژی انتشار اثر بگذارد و در نتیجه برد و محدوده پوشش سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. برای سیگنالهای مادون قرمز، اشیای موجود در ساختمان مانعی دیگر بشمار می‌رود و در نتیجه محدودیتهای خاصی را در شبكه بوجود می‌آورد. بیشتر سیستمهای WLAN از امواج رادیویی RF استفاده می‌كنند، زیرا می‌تواند از دیوارها و موانع عبور كند. برد(شعاع پوشش) برای سیستمهای WLAN بین 10 تا 30 متر متغیر است.
2- سرعت انتقال داده: همانند شبكه‌های كابلی، سرعت انتقال داده واقعی در شبكه‌های بی‌سیم، به نوع محصولات و توپولوژی شبكه بستگی دارد. تعداد كاربران، فاكتورهای انتشار مانند برد، مسیرهای ارتباطی، نوع سیستم WLAN استفاده شده، نقاط كور و گلوگاههای شبكه، از پارامترهای مهم و تأثیرگذار در سرعت انتقال داده بحساب می‌آیند. بعنوان یك مقایسه با مودمهای امروزی(با سرعت 56 كیلو بیت در ثانیه) سرعت عملكرد WLANها در حدود 30 برابر سریعتر از این مودمهاست.
3- سازگاری با شبكه‌های موجود: بیشتر سیستمهای WLAN با استانداردهای صنعتی متداول شبكه‌های كابلی نظیر Ethernet و Token Ring سازگار است. با نصب درایورهای مناسب در ایستگاههای WLAN، سیستمهای عامل آن ایستگاهها دقیقا مانند سایر ایستگاههای موجود در شبكه LAN كابلی بكار گرفته می‌شود.
سازگاری با دیگر محصولات WLAN: به سه دلیل مشتریان هنگام خرید محصولات WLAN باید مراقب باشند كه سیستم موردنظر بتواند با سایر محصولات WLAN تولیدكنندگان دیگر سازگاری داشته باشد:
- ممكن است هر محصول از تكنولوژی خاصی استفاده كرده باشد، برای مثال سیستمی كه از فناوری FHSS استفاده كند نمی‌تواند با سیستمی با فناوری DSSS كار كند.
- اگر فركانس كار دو سیستم با یكدیگر یكسان نباشد،‌حتی در صورت استفاده از فناوری مشابه، امكان كاركردن با یكدیگر فراهم نخواهد شد.
- حتی تولیدكنندگان مختلف اگر از یك فناوری و یك فركانس استفاده كنند، بدلیل روشهای مختلف طراحی ممكن است با سایر محصولات دیگر سازگاری نداشته باشد.
5- تداخل و اثرات متقابل: طبیعت امواج رادیویی در سیستمهای WLAN ایجاب می‌كند تا سیستمهای مختلف كه دارای طیفهای فركانسی یكسانی هستند، بر روی یكدیگر اثر تداخل داشته باشند. با این وجود اغلب تولیدكنندگان در تولید محصولات خود تمهیداتی را برای مقابله با آن بكار می‌گیرند، به نحوی كه وجود چند سیستم WLAN نزدیك به یكدیگر، تداخلی در دیگر سیستمها بوجود نمی‌آورد.
6- ملاحظات مجوز فركانسی: در اغلب كشورها ارگانهای ناظر بر تخصیص فركانس رادیویی، محدوده فركانس شبكه‌های WLAN را مشخص كرده‌اند. این محدوده ممكن است در همه كشورها یكسان نباشد. معمولا سازندگان تجهیزات WLAN فركانس سیستم را در محدوده مجاز قرار می‌دهند. در نتیجه كاربر نیاز به اخذ مجوز فركانسی ندارد. این محدوده فركانس به ISM معروف است. محدوده بین‌المللی این فركانسها 928-902 مگاهرتز،483/2-4/2 گیگاهرتز، 535-15/5 گیگاهرتز و 875/5-725/5 گیگاهرتز است. بنابراین تولیدكنندگان تجهیزات WLAN باید این محدوده مجوز فركانسی را در سیستمهای خود رعایت كنند.
7- سادگی و سهولت استفاده: اغلب كاربران در مورد مزیتهای WLANها اطلاعات كمی دارند. می‌دانیم كه سیستم عامل اصولاً به نحوه اتصال سیمی و یا بی‌سیم شبكه وابستگی ندارند. بنابراین برنامه‌های كاربردی بر روی شبكه بطور یكسان عمل می‌نمایند. تولیدكنندگان WLAN ابزار مفیدی را برای سنجش وضعیت سیستم و تنظیمات مورد در اختیار كاربران قرار می‌دهند. مدیران شبكه به سادگی می‌توانند نصب و راه‌اندازی سیستم را با توجه به توپولوژی شبكه موردنظر انجام دهند. در WLAN كلیه كاربران بدون نیاز به كابل‌كشی می‌توانند با یكدیگر ارتباط برقرار كنند. عدم نیاز به كابل‌كشی موجب می‌شود كه تغییرات، جابجایی و اضافه كردن در شبكه به آسانی انجام شود. در نهایت به موجب قابلیت جابجایی آسان تجهیزات WLANمدیر شبكه می‌تواند قبل از اینكه تجهیزات شبكه را در مكان اصلی خود نصب كند، ابتدا آنها را راه‌اندازی كند و تمامی مشكلات احتمالی شبكه را برطرف سازد و پس از تایید نهایی در محل اصلی جایگذاری نماید و پس از پیكر‌بندی، هرگونه جابجایی از یك نقطه به نقطه دیگر را بدون كمترین تغییرات اصلاح نماید.
8- امنیت: از آنجایی كه سرمنشأ فناوری بی‌سیم در كاربردهای نظامی بوده است، امنیت از جمله مقولات مهم در طراحی سیستمهای بی‌سیم بشمار می‌رود. بحث امنیت هم در ساختار تجهیزات WLAN به نحو مطلوبی پیش‌بینی شده است و این امر شبكه‌های بی‌سیم را بسیار امن‌تر از شبكه‌های سیمی كرده است. برای گیرنده‌هایی كه دستیابی مجاز به سیگنالهای دریافتی ندارند، دسترسی به اطلاعات موجود در WLAN بسیار مشكل است. به دلیل تكنیكهای پیشرفته رمزنگاری برای اغلب گیرنده‌های غیرمجاز دسترسی به ترافیك شبكه غیرممكن است. عموما گیرنده‌های مجاز باید قبل از ورود به شبكه و دسترسی به اطلاعات آن، از نظر امنیتی مجوز لازم را دارا باشند.
9- هزینه: برای پیاده‌سازی یك WLAN هزینه اصلی شامل دو بخش است: هزینه‌های زیرساختار شبكه مانند APهای شبكه و نیز هزینه كارتهای شبكه جهت دسترسی كاربران به WLAN.
هزینه‌های زیرساختار شبكه به تعداد APهای موردنیاز شبكه بستگی دارد. قیمت یك AP بین 1000 تا2000 دلار می‌باشد. تعداد APهای شبكه به شعاع عملكرد شبكه، تعداد كاربران و نوع سرویسهای موجود در شبكه بستگی دارد و هزینه كارتهای شبكه با توجه به یك شبكه رایانه‌ای استاندارد حدود 300 تا 500 دلار برای هر كاربر می‌باشد. هزینه نصب و راه‌اندازی یك شبكه بی‌سیم به دو دلیل كمتر از نصب و راه‌اندازی یك شبكه سیمی می‌باشد:
- هزینه كابل‌كشی و پیدا كردن مسیر مناسب بین كاربران و سایر هزینه‌های مربوط به نصب تجهیزات در ساختمان، بخصوص در فواصل طولانی كه استفاده از فیبر نوری یا سایر خطوط گرانقیمت ضروری است، بسیار زیاد است.
- به دلیل قابلیت جابجایی، اضافه كردن و تغییرات ساده در WLAN، هزینه‌های سربار، برای این تغییرات و تعمیر و نگهداری آن بسیار كمتر از شبكه سیمی است.
10- قابلیت گسترش سیستم: با یك شبكه بی‌سیم می‌توان شبكه‌ای با توپولوژی بسیار ساده تا بسیار پیچیده را طراحی كرد. در شبكه‌های بی‌سیم با افزایش تعداد APها یا WBها می‌توان محدوده فیزیكی تحت پوشش و تعداد كاربران موجود در شبكه را تا حد بسیار زیادی گسترش داد. شعاع عملكرد این شبكه تا حدود 20 كیلومتر می‌باشد.
11- اثرات جانبی: توان خروجی یك سیستم بی‌سیم بسیار پایین است. از آنجایی كه امواج رادیویی با افزایش فاصله به سرعت مستهلك می‌گردند و در عین حال، افرادی را كه در محدوده تشعشع انرژی RF هستند، تحت تاثیر قرار می‌دهند، باید ملاحظات حفظ سلامت با توجه به مقررات دولتی رعایت گردد. با این وجود اثرات مخرب این سیستمها زیاد نمی‌باشد.

جمع‌بندی
امروزه اكثر فعالیتهای كتابداران در كتابخانه‌ها، به نوعی با كامپیوتر ارتباط پیدا می‌كند. از آنجا كه شبكه‌ای كردن كامپیوترها امكان استفاده بهینه از منابع محدود را در اختیار كاربران قرار می‌دهد، استفاده از شبكه در كتابخانه‌ها بویژه درفرایند ذخیره و بازیابی اطلاعات، بسیار رایج است. طبیعتاً كتابداران در حین انجام فعالیتهای روزمره خود، با مشكلاتی در زمینه شبكه برخورد خواهند كرد، علاوه بر آن كتابداران با داشتن شناختی از نیازهای كتابخانه خود در ارتباط با شبكه و آگاهی از مفاهیم پایه‌ای پیرامون ساختار شبكه و ملزومات آن، می‌توانند در كنار متخصصان كامپیوتر، نیازهای اطلاع‌رسانی محیط كار خود را مرتفع سازند.
در تهیه این راهنما سعی بر این بود تا زمینه كسب آگاهیهای اساسی پیرامون شبكه‌های كامپیوتری برای كتابداران فراهم گردد. بدون شك، آگاهی از یك سری اصول اساسی نیاز به روزآمدسازی اطلاعات و ارتقاء دانسته‌ها را منتفی نمی‌سازد. بنابراین شایسته است كتابداران خود را به منظور سازگاری با محیط جدید كتابخانه‌ها آماده ساخته و پیوسته بر دانسته‌های خود در این حوزه بیفزایند.

فهرست منابع فصل اول و دوم
كتب

1- Giese, Xenia. Cisco Networking Academy Program. Indianapolis, Ind: Cisco press, 2002.
2- Gilster, Ron, McMichael, Diane. Building Your Own Home Network. Osborne: 2000.
3- Network+ certification training kit. Redmond, Washington:Microsoft press, 2001.
4- Pohlmann,Thomas and Szall,Karen.NETWORK CERTIFICATION.Washington:Microsoft press,2001

سایت‌ها

- http://www.Freesof.org/CIE/Topics/57.htm
- http://www.Dei.isep.ipp.pt/docs/arpa.html
- http://www.webopedia.com/
-.http://www.compucom.com/
- http://www.3com.com/0files/products/guides
- http://www.3com.com/0files/guides/100116.html
- http://www.alaska.net/research/net/wiring.htm
- http://www.pcwebopedia.com/term/0/operating-system.htm
- http://www.en.wikipedia.org/wiki/local_area_network
- http://www.Fcit.usf.edu/network/chap1/chap1.html
- http://www.nightcat.Org/networkTopologies.html
- http://compnenteorking.about.com/
- http://Fcit.usf.edu/network/chap5/chap5.htm
- http://Fcit.usf.edu/network/chap2/chap2.htm
- http://www.Webopedia.com/Term/T/Tcp_Ip.htm
- http://wwwinterworks.org/conference/Tcptutorial
- http://www.pcwebopedia.com/quick_ref/osi_layers.asp

- http://www.user_emea.com/education
- http://www.pcweopedia.com/concentrators.htm
- http://www.alaska.net/~research/netrout.htm
- http://www.cisco.com/univered/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc
- http://www.lantronix.com/htmfiles/catalog/et.htm
- http://www.usc.edu/org/techalliance/anthology/2003/final_Raha.pdf
- http://teched.vt.edu/gcc/curriculummaterials/NetworkingbyGeorgesmith.pdf
- http://fcit.usf.edu/Network/default.htm
- http://www.pcwebopedia.com/network_interface_card_NIC.htm
- http://fcit.usf.edu/network/chap4/chap4.htm
- http://www.webopedia.com/term/fiber_optics.html
- http://www.Cisco.com/application/pdf/en

از توضیحاتتون ممنون. کامل و جامع هست.نیاز هم داشتم به این مطالب.