|
مختصري درباره شبكههاي كامپيوتري |
|
|
شبكههاي كامپيوتري همانند بسياري از ابداعات ديگر، حاصل رقابتهاي دوران جنگ سرد بين بلوك غرب و شرق است. از زماني كه شوروي سابق توانست در حركتي غيرمنتظره موشكي را به ماوراي جو بفرستد و پس از آن در حركتي غيرمنتظرهتر، نخستين انسان را به فضا اعزام كند، ايالات متحده لحظهاي آرام و قرار نداشت تا بتواند عقبماندگيهاي خود را جبران كند و در ميدان مسابقه، گوي سبقت را از حريف بربايد.
همين موضوع سر چشمه فعاليتهاي بسيار ديگري شد كه يكي از آنها پروژه آرپا (ARPA) بود. پروژهاي كه وزارت دفاع آمريكا براي بررسي وضعيت جهان در پس از جنگ جهاني سوم تعريف كرد. اگر زماني جنگ سوم جهاني كه به احتمال زياد جنگي اتمي ميتوانست باشد روي ميداد، وضعيت زيرساختها و ارتباطات چگونه ميشد و چگونه بايد سيستمها را به نوعي طراحي كرد كه ارتباطات بين آن ها برقرار و محفوظ بماند.
براي همين آژانس آرپا تصميم گرفت ابتدا روي موضوع اتصال MainFrameها برنامهريزي كند و به همين منظور قراردادي را براي تحقق اين امر با دانشگاه MIT منعقد نمود. در اواخر سال 1960 ميلادي، اولين شبكه كامپيوتري متولد شد. شبكههاي متشكل از چهار كامپيوتر كه در دانشگاههاي MIT (دو كامپيوتر)، كاليفرنيا و استنفورد مستقر بودند. پسوند net به نام آرپا اضافه شد و آرپانت متولد گرديد.
شبكههاي كامپيوتري از سال 1972 به عموم معرفي شدند و آرپانت كه شبكهاي از كامپيوترهاي دانشگاهها را فراهم آورده بود از طبقهبنديهاي ارتش خارج گرديد. متعاقب همين امر، شركت زيراكس كه آزمايشگاه افسانهاي PARC را در اختيار داشت، كار روي شبكههاي كامپيوتري را شدت بخشيد و در سال 1973 رساله دكتراي باب متكالف را آزمايش كرد. نتيجه اين آزمايش موفقيتآميز چيزي شد كه نام قرارداد يا پروتكل اترنت را برآن نهادند.
پروتكلي كه هنوز هم محبوبترين پروتكل شبكهبندي در سراسر جهان است و ميليونها كامپيوتر از طريق آن با يكديگر ارتباط برقرار ميكنند. ابداع مهم ديگري كه راه توسعه شبكهها را هموارتر نمود، ابداع روش Packet Switching بود. اين روش جايگزين روش Circuit Switching شد كه قبل از آن متداول بود. در نتيجه با روش جديد، ديگر نيازي نبود كه يك ارتباط نقطه به نقطه و يك به يك، بين كامپيوتر سرويسدهنده و سرويسگيرنده وجود داشته باشد.
همين مفهوم هنگامي كه در سال 1974با پروتكل TCP/IP عجين گرديد، ويژگيهاي منحصربهفرد خود را بيشتر نشان داد. توسعه همين روندها منجر به پيدايش يك شبكه سراسري شد كه ميتوانست به خوبي در مقابل يك حمله اتمي تاب بياورد و بدون داشتن مركزيت واحد، قابل كنترل باشد. اينگونه اينترنت به عنوان گستردهترين و بزرگترين شبكه جهاني پديد آمد و همانگونه كه از نام آن برميآيد شبكهاي است بين شبكهها.
تركيب جديد inter به همراه net به همين مفهوم اشاره داد. و اين شبكه سراسري اكنون چنان در همه جا خود را گسترانده است و گاهي اوقات كاركرد آن چنان بديهي مينمايد كه براي برخي، مفهوم شبكه همسان مفهوم اينترنت است و بسياري، اين دو واژه را به جاي يكديگر به كار ميبرند.
كاربردها
اما توزيع اطلاعات، همان اساس كاركرد و كاربرد شبكه است. اساساً مفهوم شبكه، همان اتصال كامپيوترها به يكديگر و سپس اتصال ساير تجهيزات به آنها براي ايجاد امكان ارتباط و تبادل اطلاعات است. البته امروزه مفهوم شبكههاي كامپيوتري تقريباً براي همگان موضوعي آشنا و قابل درك است. آنقدر كاربرد شبكهها در زندگي روزمره بالا رفته است كه حتي افراد عادي نيز وقتي در جايي مانند بانك با عدم سرويسدهي مواجه ميشوند، متوجه ميشوند كه شبكه كامپيوتري بانك دچار مشكل شده است.
در شبكهها تقريباً ميتوان همه چيز را به اشتراك گذاشت و از همين راه صرفهجويي بسياري را در هزينه سختافزار، نرمافزار، سرويسدهي و منابع عمومي به عمل آورد. اما از آنجايي كه راهاندازي يك شبكه كامپيوتري در آغاز هزينههايي را دربردارد، تصور برخي بر آن است كه شبكهها هزينهها را افزايش ميدهند. زيرا پس از صرف هزينه براي نصب شبكه، بايستي براي نگهداري آن نيز هزينه كرد و از افراد متخصص هم استفاده نمود. اما اگر هزينههاي سالانه و واقعي استفاده و نگهداري از سيستمها را محاسبه كنيم، به اين نتيجه ميرسيم كه شبكهسازي قطعاً در كاهش هزينهها و افزايش كارايي و بهرهوري مؤثر بوده است.
اجزا
تقريباً ميتوان تمام شبكهها را به چهار بخش كلي و اساسي تقسيمبندي نمود. يكي از چهار جزء اصلي شبكهها، سرور است كه بهطور عاميانه به آن كامپيوتر مادر ميگويند.
سرور كه همان سرويسدهنده است (Server) همانند نامش، وظيفه سرويسدهي به كامپيوترهاي مستقر در شبكه را برعهده دارد. اين سرويسدهي حالتها و انواع گوناگوني دارد.
ممكن است File Server باشد يا Mail Server يا FTP Server و يا انواع ديگر. يعني سرور نامي عمومي است براي كامپيوترهاي بزرگ يا كوچكي كه وظيفه انجام خدمات خاصي را در شبكه عهدهدار هستند. وقتي سرويسدهندهاي وجود دارد، پس سرويسگيرندهاي نيز هست كه Client يا مشتري ناميده ميشود.
اين مشتريان، همانگونه كه در دنياي واقعي نيز چنين است، گوناگون و متنوع هستند و خواستههاي متفاوتي دارند. كلاينتهاي لينوكسي، ويندوزي يا اپلي با تقاضاهاي مختلف از قبيل دريافت فايل، گرفتن email، مرور وب، ذخيره فايل و .... اما آن چيزي كه سرويسدهنده را به سرويسگيرنده ميرساند، بستر ارتباطي است. يعني جزء سوم شبكههاي كامپيوتري بستر ارتباطي يا محيط انتقال اطلاعات است. اين بستر در روزهاي نخستين از جنس كابل مسي بوده است و همچنان هم كابل مسي (در انواع UTP يا STP و غيره ...) مهمترين بستر انتقال اطلاعات محسوب ميشود. اما فناوري در حوزه محيط انتقال نيز به خوبي رشد كرده است.
فيبرهاي نوري كه به جاي الكترونها، فوتونها و پرتوهاي نوري را انتقال ميدهند از جمله ديگر رسانههاي انتقال فراگير هستند. به غير از اينها، اكنون هوا نيز بستر انتقال محسوب ميشود. در شبكههاي بيسيم (در انواع مختلف)، اين امواج هستند كه از طريق هوا منتشر ميشوند و ارتباط شبكهاي را فراهم ميكنند.
هر وسيله جانبي ديگر در شبكهها از قبيل چاپگرها، اسكنرها، ادوات ذخيرهسازي خارجي يا ... در زمره چهارمين قسمت اصلي شبكهها هستند. تجهيزات جانبي عموماً به صورت اشتراكي در شبكه مورد استفاده همه كلاينتها قرار ميگيرند. يكي از تقاضاهاي سرويسگيرندهها از سرويسدهندهها، فراهم كردن امكان استفاده از همين تجهيزات جانبي است.
انواع
شبكهها را ميتوان از ديدگاههاي مختلف تقسيمبندي نمود. ديدگاههايي كه مبتني بر گستره جغرافيايي، همبندي يا نوع اتصال باشد. اولين تقسيمبندي متعارف، تقسيم كردن شبكهها از لحاظ گستردگي جغرافيايي است. شبكههاي محلي (LAN) از نامشان پيداست كه در فواصل كوتاه برپا ميشوند و كار ميكنند. شبكههايي در يك دفتر كاري يا يك ساختمان از همين نوع هستند. اما اگر همين شبكهها در محيطي گستردهتر مثلاً محوطه اصلي يك سازمان كه در آن تعدادي ساختمان قرار گرفته است، پيادهسازي شوند، به گروه فرعي Campus LAN تعلق پيدا ميكنند.
همين شبكهها اگر در سطح كشور گسترش بيابند، نامي ديگر ميگيرند و به آنها شبكههاي گسترده (WAN) اطلاق ميگردد. بينابين اين شبكهها نيز، شبكههاي شهري (MAN) قرار ميگيرند كه نام آنها گوياي پراكندگي و وسعت آن ميباشد.
همبندي يا توپولوژي كه به آن آرايش شبكه ميگويند هم راه ديگري براي تقسيمبندي شبكهها است. آنهايي كه بهطور خطي و با استفاده از يك رسانه مشترك تشكيل شدهاند را شبكه خطي (Bus) مينامند. اگر الگوي چيدمان و اتصال آنها به نحوي باشد كه مركزيتي به نام كانون يا هاب داشته باشند و كلاينتها به صورت بازوهاي يك ستاره به آن متصل شوند، به نام ستارهاي (Star) ناميده ميشوند.
اگر ابتدا و انتهاي شبكه خطي را به يكديگر متصل كنيم تا تشكيل يك حلقه بدهد، آنگاه شبكهاي حلقوي (Ring) تشكيل ميشود. البته اين همبنديها را فقط از لحاظ فيزيكي بيان كرديم والا با اتصال ابتدا و انتهاي يك شبكه خطي، شبكه حلقوي كه كار هم بكند، تشكيل نخواهد شد. اين سه نوع همبندي را ميتوان توپولوژيهاي پايهاي ناميد. از تركيب اين توپولوژيها ميتوان به آرايشهاي ديگري رسيد. مثلاً آرايش مشبك (Mesh)، آرايش ماتريسي (Matrix)، آرايش تركيبي (Hybrid) و ... .
ماهيت كلاينتهاي شبكه كه به آنها گره (node) نيز گفته ميشود ميتواند موضوع ديگري براي تقسيمبندي انواع شبكه باشد. شبكههايي كه در آنها كامپيوتري به عنوان سرور وجود ندارد (يعني كامپيوترها هم سرور هستند و هم كلاينت) و به آنها شبكههاي نظير به نظير ميگويند. در اين شبكهها، هر كامپيوتري مسؤول نگهداري اطلاعات مربوط به خود است و ميتواند همانند يك سرور آنها را در اختيار كامپيوتر ديگري قرار دهد و در همان زمان از كامپيوتر ديگري، تقاضاي سرويس بنمايد. در مقابلِ آن هم شبكه مبتني بر سرور را داريم كه در آنها، يك يا چند سرور اختصاصي وظيفه سرويسدهي به كلاينتها را برعهده دارند.
معماري و ...
آنچه را كه تاكنون گفتيم درحد مقدمهاي بسيار مختصر و البته ناقص در نظر بگيريد كه فقط ميخواهد فضاي ذهني خواننده را به مفهوم شبكه نزديك كند. شبكهها براساس معماري خاصي كار ميكنند كه به آن مدل OSI ميگويند و هفت لايه دارد. اين مدل توسط سازمانهايي مانند IEEE بهينه و استاندارد شده تا كاربردها يكسان شوند. سپس پروتكل يا قرارداد براي تعريف دستورالعملهاي ارتباطي تعريف شد تا كامپيوترها بتوانند با زبان يكساني با يكديگر صحبت كنند. همراه آنها، كابلها بهعنوان رسانههاي ارتباطي توسعه يافتهاند و در انواع مختلف و متناسب با استانداردهاي مختلف ساخته شدهاند.
در پي آنها تجهيزات شبكه از سادهترين هابها تا امروزه، پيچيدهترين سوييچها و روترها ساخته شدهاند. بحث در مورد همه اينها موضوع اين مقاله نيست. كليه اين جزييات را قبلاً در شماره 26 ماهنامه شبكه (آبان 1381) با عنوان ويژهنامه شبكههاي كامپيوتري گفتهايم. در اينجا براي آنكه مقدمه را براي ورود به بحث بيان كنيم، اين تاريخچه را آوردهايم. پس اگر به مباني نظري شبكهها علاقمنديد، به همان ويژهنامه مراجعه كنيد. اگر كاربردها موردنظرتان است بخش اول ويژهنامه حاضر را بخوانيد و اگر از اين مراحل گذر كردهايد و ميخواهيد از كاربردهاي پيشرفتهتر يا از آينده مطلع شويد، قسمت دوم ويژهنامه را ببينيد.
هر زمان هم كه به چيزي شبيه مرجع براي يافتن معاني واژهها يا ديدن شكل و شمايل بعضي قطعات نياز داشتيد، بخش سوم يا ضمايم شماره پنجاه شبكه در اختيار شماست.
منبع: http://www.shabakeh-mag.com/Articles/Show.aspx?n=1001951
|
مقالات آموزشي 
