شبکه های کامپیوتری چیست ؟

چگونه شبکه های کامپیوتری را بشناسیم و آنها را درک کنیم ؟این که آیا شما تازه وارد دنیای توسعه هستید ، یا مدت ها است که مشغول ساختن چیزهایی هستید - یا حتی اگر شخصی هستید که فقط کامپیوتر را دوست دارد و روزانه از اینترنت استفاده می کند - باید اصول شبکه و به طور خاص را بشناسید شبکه های کامپیوتری چگونه با هم در ارتباط هستند.اگر دوست دارید بیشتر در سرورها ، امنیت آنها و نحوه اتصال به سرورهای خود از طریق یک سرویس گیرنده از راه دور جستجو کنید ، همه اینها نیاز به دانش شبکه های رایانه و اجزای آنها دارد. من سعی کردم در این مقاله بیشتر مباحث مربوط به شبکه های رایانه ای را پوشش دهم.همچنین ، از اینجا ، من "شبکه های رایانه ای" را به سادگی "شبکه ها" معرفی می کنم.اجازه دهید ابتدا به تعریف کارکردی من از شبکه های رایانه ای نگاهی بیندازیم:شبکه های رایانه ای را می توان مبادله بسته های شبکه ای بین ماشین های محاسباتی در سراسر جهان با کمک خطوط داده مانند کابل های سیم ، فیبرهای نوری و غیره تعریف کرد.اینترنت نوعی شبکه رایانه ای است. مرتب سازی.ما به برخی اصطلاحات و اجزای متداول و نحوه عملکرد آنها در شبکه رایانه ای نگاهی خواهیم انداخت که برخی از آنها در نمودار فوق وجود دارد.اصطلاحاتی که معمولاً در شبکه های رایانه ای استفاده می شود :گره ها :گره در شبکه های رایانه ای به معنای هر وسیله محاسباتی مانند رایانه ها ، تلفن های همراه ، رایانه های لوحی و غیره است که سعی در ارسال و دریافت بسته های شبکه از طریق شبکه به دستگاه مشابه دیگری دارند.بسته های شبکه :بسته های شبکه چیزی نیستند جز اطلاعات یا واحدهای داده ای که یک گره منبع می خواهد از گره مقصد ارسال و دریافت کند. در این مقاله ، بسته های شبکه و بسته های داده همه معنی یکسانی را منتقل می کنند.پروتکل اینترنت (IP) :در نظر بگیرید که می خواهید هدیه تولد خود را در روز تولد برای دوست خود بفرستید ، کجا آن را ارسال می کنید؟ به آدرس خیابان آنها درست است؟در اینجا نیز همین مورد وجود دارد. دانشمندان اولیه کامپیوتر می خواستند رایانه های موجود در اینترنت را با یک شماره منحصر به فرد شناسایی کنند ، چیزی شبیه به شماره های تلفن امروز. بنابراین ، آنها به مفهوم TCP / IP رسیدند.در نظر داشته باشید که در حال بارگذاری پرونده در هر سایتی هستید یا به Google Drive می گویید.در پایین ترین سطح ارتباطات شبکه ، پرونده شما به بسته تبدیل می شود و هر بسته آدرس گره مقصد را با خود دارد که چیزی غیر از آدرس IP نیست.در سطح بالاتر ، آدرس های IP به دو نوع طبقه بندی می شوند:آی پی ورژن 4 : آدرس IPv4 همانطور که در تعریف توضیح داده شده 32 بیت (چهار بایت) است. یک مثال از آدرس IPv4 104.244.42.129 است که آدرس IPv4 twitter.com است. استفاده از آنها پایدار است و از این رو امروزه برای شناسایی ماشین آلات در جهان استفاده می شودآی پی ورژن 6 : آدرس های IPv6 در دنیا کاملاً جدید است و اساساً هشت عدد هگزادسیمال است که با ":" از هم جدا شده اند. نمونه ای از آدرس IPv6 2001: 0cb8: 85a3: 0000: 0000: 8a2e: 0370: 7334 است. آنها ناپایدار هستند و بنابراین هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته اند. وب به دلیل پایداری خود همچنان از IPv4 استفاده می کند و هیچ تخمینی وجود ندارد که ما از چه زمانی IPv6 را شروع کنیم زیرا در حال حاضر پایدار نیست.آی پی ورژن 4 , IPv4 در پنج کلاس به نام های کلاس A ، B ، C ، D ، E طبقه بندی می شود.آدرس های IPv4 عمدتا بر دو نوع هستند :ثابت : این آدرس های IP آدرس هایی هستند که با گذشت زمان برای یک دستگاه ثابت می مانند. نمونه این سرورهای از راه دور است که ما برای میزبانی برنامه ها ، وب سایت ها و غیره از آنها استفاده می کنیم که در آن از سرویس گیرنده ssh برای سرور خود ssh استفاده می کنیم.پویا : به طور کلی ، این آدرس های IP هستند که یک رایانه رایج در یک شبکه اینترنت اختصاص می یابد. روتر خود را خاموش کنید و تغییر در آدرس IP رایانه خود را مشاهده خواهید کرد! (اما فقط بعد از خواندن این مقاله). اکنون ، ممکن است فکر کنید چه کسی این آدرس های IP را اختصاص می دهد؟ این سرور DHCP (پروتکل پیکربندی میزبان پویا) است که به طور خلاصه در این مقاله توضیح داده شده است.توجه داشته باشید !!!یک دستگاه می تواند همزمان چندین آدرس IP داشته باشد. دستگاهی را که به دو شبکه Wi-Fi و همچنین شبکه LAN متصل است در نظر بگیرید - این دستگاه دارای دو آدرس IP خواهد بود. این بدان معنی است که آدرس های IP به رابط ها اختصاص داده می شوند و نه مستقیماً به رایانه.خوب ، تا اینجا خیلی خوب است. بیا ادامه بدهیم.مسیریاب ها :همانطور که از نام آن مشخص است ، روتر یک جز a سخت افزاری است که از مسیریابی بسته ها مراقبت می کند. این تعیین می کند که بسته از کدام گره آمده و گره فرستنده می خواهد آن را به کدام گره مقصد ارسال کند. هیچ رایانه ای نمی داند که رایانه های دیگر در کجا قرار دارند و بسته ها به هر رایانه ای ارسال نمی شوند. روتر آدرس گره مقصد را که باید یک بسته شبکه به آن ارسال شود مشخص می کند و آن را به آدرس مورد نظر هدایت می کند.روترها یک "پروتکل مسیریابی" مشخصی دارند که قالبی را برای تبادل داده با روتر یا گره های شبکه دیگر تعریف می کند. به عبارت دیگر ، پروتکل مسیریابی نحوه ارتباط روترها با یکدیگر را تعریف می کند.روترها یک "جدول مسیریابی" ایجاد می کنند که بهترین مسیرهای بهینه شده در شبکه را هنگام ارسال بسته ها مشخص می کند.از نظر فنی ، یک جدول مسیریابی فقط یک جدول با لیست "مسیرها" از یک روتر به دیگری است. هر مسیر از آدرس سایر روترها / گره های موجود در شبکه و نحوه دستیابی به آنها تشکیل شده است.Routing table:Destination Gateway Genmask Flags Metric Refs Iface default 192.168.0.1 0.0.0.0 UG 1024 233 eth0 192.168.0.0 * 255.255.255.0 UC 0 0 wlan0 192.168.0.0 * 255.255.255.0 UH 0 2 eth0مقصد (Destination) : این آدرس IP گره مقصد است. این نشان می دهد که بسته داده شبکه باید به کجا ختم شود.گذرگاه (Gateway) : Gateway , component مولفه ای است که دو شبکه را به هم متصل می کند. در نظر بگیرید که یک روتر به روتر دیگری متصل شده اید. هر یک از روترها دستگاه های متصل به خود را دارند. بنابراین ، آدرس آخرین روتر (بگویید R1 در اینجا) پس از آن بسته شبکه به شبکه دیگر (مثلا شبکه R2’s) وارد می شود ، دروازه نامیده می شود. معمولاً دروازه ها چیزی جز روترها نیستند. بگذارید یک مثال دیگر بزنم: بگویید که اتاق شما یک شبکه است و اتاق خواهر و برادر شما در کنار شما شبکه دیگری است ، بنابراین "در" بین دو اتاق می تواند دروازه در نظر گرفته شود. مردم گاهی اوقات از "روترها" به عنوان دروازه یاد می کنند ، زیرا این همان چیزی است که آنها هستند ، "دروازه ای برای یک شبکه دیگر".سابنت مسک (Subnet Mask) : ماسک زیر شبکه عددی است که در صورت ترکیب با آدرس IP به شما امکان تقسیم فضای IP را به قطعات کوچکتر و کوچکتر برای استفاده در شبکه های فیزیکی و منطقی می دهد. فلگ (Felags) : پرچم های مختلف معنای متفاوتی دارند. به عنوان مثال ، در مسیر اول ، "U" در "UG" به معنی مسیر UP است ، در حالی که "G" در "UG" به معنی GATEWAY است. از آنجا که مسیر به معنای GATEWAY است ، درگاهی به شبکه دیگر است. هر زمان که داده ای را از طریق این مسیر ارسال کنیم ، به شبکه دیگری ارسال می شود.رابط شبکه (iFace) : رابط شبکه به شبکه ای گفته می شود که مسیر مشخص شده در جدول مسیریابی دارای کامپیوتر مقصد است. یعنی اگر به Wifi متصل باشید ، "wlan" خواهد بود و وقتی به LAN متصل شوید . ترجمه آدرس شبکه (NAT) : ترجمه آدرس شبکه روشی است که توسط روترها برای ارائه خدمات اینترنتی به دستگاه های بیشتر با استفاده کمتر از IP های عمومی استفاده می شود. بنابراین ، یک روتر توسط ISP یک آدرس IP اختصاص می یابد و IP خصوصی را به تمام دستگاه های متصل به آن اختصاص می دهد. NAT به ISP ها کمک می کند تا دسترسی به اینترنت را برای بیشتر مصرف کنندگان فراهم کنند.اگر به روتر خانه خود متصل باشید ، IP عمومی شما در معرض دید جهانیان قرار می گیرد ، اما شماره خصوصی آن چنین نخواهد بود. هر بسته شبکه ای که با آن ارتباط برقرار شود ، توسط IP عمومی شما (یعنی همان IP عمومی اختصاص داده شده به روتر) آدرس دهی می شود.پیکربندی پروتکل پویا (DHCP) :پروتکل پیکربندی میزبان پویا یا DHCP وظیفه اختصاص آدرس های IP پویا به میزبان ها را دارد. اگر زنجیره ای از روترها برای دسترسی به میزبان وجود داشته باشد ، سرور DHCP توسط ISP یا روتر قبلی نگهداری می شود.بنابراین ، تخصیص آدرس های IP توسط سرور DHCP انجام می شود. به طور کلی ، ISP یک سرور DHCP را نگهداری می کند و روترهای خانه های ما IP عمومی را از سرور DHCP اختصاص می دهند.توجه داشته باشید !!!هرگاه روتر یا گفته می شود یک سرور DHCP که توسط ISP یا روتر نگهداری می شود مجدداً راه اندازی شود ، تخصیص آدرس IP مجدداً شروع می شود و دستگاه های IP متفاوتی با موارد قبلی اختصاص می دهند.نام دامنه سیستم / سرور (Domain Name System/Server) :ما قبلاً بحث کردیم که هر دستگاهی با آدرس IP شناسایی می شود.خوب ، بنابراین شما در حال اجرا یک وب سرور در localhost خود بر روی دستگاه خود هستید. اگر در میزبانهای هر دستگاه لینوکس گشت و گذار کرده باشید ، با چنین مواردی روبرو خواهید شد:127.0.0.1 localhost 255.255.255.255 broadcasthost ::1 localhostبه این معنی که حتی اگر در نوار URL مرورگر خود 127.0.0.1 را تایپ کنید ، معنای آن همان localhost است.مشابه موارد بالا ، وب سایت هایی که روزانه از آنها استفاده می کنید ، وب سرورهایی هستند که روی برخی از نمونه ها / گره های از راه دور با آدرس IP ثابت قرار دارند. بنابراین ، تایپ کردن آن آدرس IP در نوار URL مرورگر شما را به وب سایت هدایت می کند؟بله ، مطمئناً خواهد شد. اما ، آیا شما فوق العاده انسان هستید که آدرس IP هزاران سایت را به خاطر بسپارید؟ نه.این Domain Name Server سروری است که سوابق زیادی از آدرس های IP نگاشت نام دامنه دارد که ورودی دامنه را جستجو می کند و آدرس IP مربوطه دستگاهی را که وب سایتی که می خواهید به آن میزبانی کنید برمی گرداند.این DNS در واقع چگونه کار می کند؟این DNS توسط ISP (ارائه دهنده خدمات اینترنت) شما مدیریت می شود.وقتی یک URL را در نوار آدرس تایپ می کنیم ، بسته های داده از طریق روتر شما حرکت می کنند ، شاید چندین روتر به ISP شما که سرور DNS شما در آن وجود دارد ، سفر کنند.سرور DNS موجود در ISP به دنبال دامنه در پایگاه داده خود است. اگر ورودی پیدا شود ، آن را برمی گرداند.اگر هیچ ورودی در پایگاه داده اصلی خود که نگهداری می کند پیدا نشود ، سرور DNS از طریق اینترنت به سرور DNS دیگری که توسط ISP دیگری نگهداری می شود سفر می کند و بررسی می کند که آیا ورودی در پایگاه داده سرور DNS دیگر موجود است یا خیر. همراه با بازگرداندن آدرس IP گرفته شده از DNS دیگر ، پایگاه داده اصلی را با این ورودی جدید نیز به روز می کند.بنابراین ، گاهی اوقات (به ندرت) یک سرور DNS مجبور به عبور از چندین سرور DNS می شود تا ورودی مطابق با آن را بدست آورد.اگر پس از پیمایش تعداد زیادی از سرورهای DNS در اینترنت ، ورودی مطابقی پیدا نکند ، سرور DNS خطایی نشان می دهد که "نام دامنه نامعتبر است یا وجود ندارد" .توجه داشته باشید !!!شرکت اینترنتی برای نامها و شماره های اختصاص یافته (ICANN) یک کنسرسیوم (یک شرکت غیرانتفاعی) است که انتصاب نام دامنه و دامنه آدرس IP را از طرف جامعه مدیریت می کند.همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است ، یک دامنه به سه قسمت تقسیم می شود.ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP) :ارائه دهندگان خدمات اینترنت شرکت هایی هستند که به همه اینترنت می دهند. مقاله ای که اکنون می خوانید به دلیل اینترنت است که ISP شما در اختیار شما قرار می دهد.این ISP ها اینترنت را ارائه می دهند ، درخواست های شما را به سمت مقصد هدایت می کنند ، نام دامنه ها را با کمک حافظه پنهان DNS که نگهداری می کنند حل می کنند و تمام این زیرساخت های شبکه را که ما را قادر به استفاده از اینترنت می کند ، مدیریت می کنند.این ISP یک امر سلسله مراتبی است که در اینترنت کار می کند. انواع خاصی از ISP ها وجود دارد ، یعنی ISP های Tier 1 ، Tier 2 ، Tier 3.نوع ISP های ردیف 1 آنهایی هستند که شبکه های اصلی را در اینترنت متصل می کنند. آنها را به عنوان شاهراه های اصلی اینترنت در نظر بگیرید. آنها تقریباً به هر شبکه در اینترنت متصل هستند. همچنین ، آنها دسترسی اینترنتی به ISP های Tier 2 را فراهم می کنند. سابق. CERFNet ، UUNet ، PSINet. به آنها سرویس دهنده خدمات شبکه نیز گفته می شود. این ISP ها با استفاده از کابل های بزرگی که در زیر دریا قرار دارند به یکدیگر متصل می شوند.نوع ISP های منطقه ای (Tier 2) کسانی هستند که در درجه اول خدمات اینترنتی را به سازمان ها ، مصرف کنندگان (یعنی "ما") یا ISP های رده 3 ارائه می دهند. اتصال اینترنتی مورد استفاده شما از طریق ISP Tier 2 انجام می شود. با این حال ، سازمان ها همچنین می توانند از ISP های ردیف 1 به اینترنت دسترسی پیدا کنند.نوع ISP های سطح 3 (محلی) دقیقاً مانند طبقه 2 هستند. فقط یک سطح دیگر از سلسله مراتب وجود دارد که پهنای باند را از ISP Tier 2 خریداری می کند و به مصرف کنندگان می فروشد.ترافیکی که از طریق روتر شما عبور می کند از طریق Tier 3 (در صورت وجود) ، Tier 2 ، و در نهایت از طریق ISP های Tier 1 تا شبکه دیگر عبور می کند.مرسی !! خوشحالم که هنوز با من هستی. اکنون همه موارد را کنار هم قرار خواهیم داد.همه موارد فوق را کنار هم قرار دهید ..............تا کنون ، ما در مورد تمام اجزای مورد نیاز برای کار کردن همه چیز یاد گرفته ایم. حالا ، آنها را بهم می چسبانیم.بیایید همه چیزهایی را که یاد گرفتیم خلاصه کنیم:1. وقتی رایانه / دستگاه آنلاین می شود ، یک IP خصوصی اختصاص داده شده توسط روتر دریافت می کند. روتر IP عمومی را از ISP دریافت می کند.2. به سایر دستگاه های موجود در شبکه IP خصوصی اختصاصی اختصاص داده شده است.3. این ISP ها کسانی هستند که در سراسر دنیا حضور دارند و به یکدیگر متصل هستند. آنها خدمات اینترنتی را به ISP منطقه ای و محلی می فروشند كه ما مصرف كنندگان از آنها اینترنت خریداری می كنیم.4. بنابراین ، وقتی دستگاهی می خواهد با برخی از دستگاه های دیگر در شبکه دیگری اتصال شبکه برقرار کند ، این کار را با هویت دروازه خود (روتر) انجام می دهد. روتر سپس IP خصوصی و شماره پورت خصوصی را با IP عمومی و عدد پورت عمومی صحیح بالا صحیح ترسیم می کند.5. روتر سپس بسته ها را به مقصد مورد نظر می فرستد جایی که روتر یا دروازه دیگری همان کار روتر قبلی را انجام می دهد و تجزیه و تحلیل می کند که آن بسته از کدام کامپیوتر / دستگاه است.6. رایانه / دستگاه از راه دور با ارسال مقصد به عنوان IP عمومی و پورت عمومی روتر پاسخ می دهد.7. سپس روتر IP خصوصی و پورت خصوصی را بررسی می کند و بسته های شبکه را به جلو هدایت می کند.بنابراین ، اینترنت با نام نوعی شبکه رایانه ای با استفاده از پروتکل TCP / IP به این ترتیب است.با تشکر برای خواندن مقاله اگر سوالی دارید ، لطفاً آزادانه آنها را در نظرات زیر بپرسید.دوستدار شما محمد حسین خانزادی - کاردانی - گرایش نرم افزار منبع : تمامی این نوشته ها مربوط به این سایت است ...