* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Download Data encapsulation
Piggybacking (Internet access) wikipedia , lookup
Distributed firewall wikipedia , lookup
Multiprotocol Label Switching wikipedia , lookup
Asynchronous Transfer Mode wikipedia , lookup
Computer network wikipedia , lookup
Network tap wikipedia , lookup
Airborne Networking wikipedia , lookup
Zero-configuration networking wikipedia , lookup
Deep packet inspection wikipedia , lookup
Wake-on-LAN wikipedia , lookup
Real-Time Messaging Protocol wikipedia , lookup
Cracking of wireless networks wikipedia , lookup
Recursive InterNetwork Architecture (RINA) wikipedia , lookup
اصول پایه شبکه های دیتا • Chapter 1, "Networking Basics تعاریف پایه پروتکل osi مدل ارسال یک سویه ارسال دوسویه Circuit packet Lan wan Segment back bone Baseband broadband • • • • • • • • اصول کار شبکه های ارتباطی • همه شبکه های ارتباطی مستقل از نوع شبکه از اصول و استاندارد های یکسان استفاده می کنند یک شبکه کوچک و ساده دیتا • وقتی دو تا کامپیوتر را بهم اتصال می دهید یک شبکه dataدرست کرده اید حال این دو کامپیوتر ممکن است با کابل و یا با مدم و یا بدون سیم بهم متصل شده باشند • اتصال کامپیوتر ها ازتوسط یک رسانه network mediumصورت می گیرد این رسانه ممکن است کابل و یا یک سیستم رادیویی و یا .....باشد • دوتا کامپوتر از طرق مختلف و به دالیل متفاوت با یک دیگر ارتباط بر قرار می کنند ولی عملیات شبکه network processingمستقل از این دالیل می باشد • مثال وقتی یک کامپیوتر اطالعاتی برای کامپیوتر دیگر تولید می کند وقتی این اطالعات به الیه فیزیکی می رسد این اطالعات باید تبدیل به یک سیگنال الکتریکی و یا موج رادیویی و پالس نوری شوند • در دو انتها اینتر فیس هایی وجود دارد که این سیگنال ها را تبدیل به یک کد (صفر و یک ) تبدیل می کنند تا این کد ها قابل تفسیر و خواندن برای نرم افزار ها softwareباشند و در نهایت این کد ها تبدیل به یک textو یا صوت و یا ویدیو می شوند بیشتر پروتکل ها عملیات زیر را انجام می دهند • • • • • • • Packet acknowledgment. This is the transmission of a return message by the recipient to verify the receipt of a packet or packets. A packet is the fundamental unit of data transmitted over a LAN. Segmentation. This is the division of a lengthy data stream into segments sufficiently small for transmission over the network inside packets. Flow control. This is the generation by a receiving system of messages that instruct the sending system to speed up or slow down its rate of transmission. Error detection. This is the inclusion of special codes in a packet that the receiving system uses to verify that the content of the packet wasn't damaged in transit. Error correction. This is the generation by a receiving system of mess-ages that informs the sender that specific packets were damaged and must be retransmitted. Data compression. This is a mechanism for reducing the amount of data transmitted over a network by eliminating redundant information. Data encryption. This is a mechanism for protecting the data transmitted over a network by encrypting it using a key already known by the receiving system پروتکل ها چگونه تهیه می شوند • بیشتر اوقات این پروتکل ها توسط یک موسسه استاندارد تولید می شوند تا یک کارخانه سازنده تجهیزات پروتکل • • • • یک کامپیوتر در زمان ارتباط از پروتکل های مختلفی بهره می گیرد تا پیام حود را به کامپیوتر دیگر برساند این پروتکل ها در الیه های مختلف شبکه توزیع شده اند (در هفت الیه ) وظایف این پروتکل ها امکان اتصال استاندارد ()OPEN بر اساس مدل OSIمی باشد مثال پروتکل اترنت در الیه دو ( )LINK LAYERاز مدل OSIعمل می کند در الیه های دیگر پروتکل های دیگر عمل می کنند protocol • دریک حالت های خاص ممکن است دوتا کامپیوتر با یک ورژن و یک یک سیستم عامل و یک برنامه کاربردی applicationبا هم تبادل اطالعات کنند ولی در اکثر اوقات چنین نیست و دو تا کامپیوتر از طریق بستر های مختلف ( )different platformکه روی هر کدام نرم افزار های مختلف runشده است با هم ارتیاط بر قرار می کنند .حال دو کامپوتر مستقل از بستر ارتیاطی موجود باید بتوانند با هم ار تباط بر قرار کنند و این نیازمند یک زبان مشترک ( )protocolمی باشد پروتکل • در حقیقت پروتکل ها در الیه های مختلف وظیفه تهیه همه سرویس الزم برای یک برنامه کاربردی مشخص می باشند تا کامپیوتر ها بتوانند از طریق این برنامه های کاربردی با هم صحبت بکنند • هر پروکل یک سرویس برای الیه پایین تریا باالتر خود تهیه می کند پروتکل ها در الیه های مختلف osiچگونه عمل می کنند • وقتی اطالعات از الیه های باالتر توسط الیه پایین تر دریافت می شود پروتکل های موجود در این الیه داده هایی را بعنوان headerبه این اطالعات اضافه می کنند • Headerوظایفی را انجام می دهد که از پروتکل انتظار می رود • اطالعات الیه باالیی بعنوان پایلوت و dataنامیده می شود • H4+data چگونه osiپروتکل ها در الیه های مختلف عمل می کنند • الیه transportبعد از اضافه کردن headerپیام را به دیگر الیه های شبکه ارسال می کند • الیه networkباز headerخودش را به ابتدای headerالیه باالیی اضافه می کند • H4+h3+data • درنهایت به الیه datalinkمی رسد و یک بسته برای انتقال روی شبکه اماده شده است • H4+h3+h2+data عملیات پروتکل در مقصد • وقتی packetبه مقصد می رسد باز عملیات از نو ولی در جهت عکس اغاز می شود • حال پروتکل ها در هر الیه headerخودشان را از بسته اطالعاتی جدا می کنند و بقیه را به الیه بالتر تحویل می نمایند • وقتی این فرایند کامل می شود اطالعات اصلی dataبه برنامه کاربردی مورد درخواست می رسد data encapsulation • وقتی هر پروتکل گفتمان خودش را بعنوان headerبه پیام تولید شده توسط applicationاضافه می کنند به این فرایند data encapsulationمیگویند • حمایت پروتکل اترنت از توپولوژی وانواع رسانه انتقال • پروتکل اترنت انواع توپولوژی و همینطور انتقال انواع رسانه را مورد حمایت قرار می دهد • پروتکل اترنت انواع توپولوژی busو یا starو یا ringرا مورد حمایت قرار می دهد عالوه بر این رسانه های انتقال متعدد مثل کابل coaxو فیبر و سیم مسی udpو بدون سیم را هم مورد حمایت قرار می دهد lan • • • • • شبکه های lanبا ویژگی های زیر از هم متمایز می شوند توپولوژی (همبندی( رسانه ای که کامپیوتر ها را بهم اتصال می دهد یا رسانه انتقال ( )network mediun پروتکل انتخاب توپولوژی و یا نوع رسانه انتقال برای اتصال واقعی کامپیوتر ها بستگی به پروتکل هایی دارد که در الیه دو ( , )data linkوجود دارد مثل اترنت و یا token ring wan • شبکه های lanاز طریق routerبهم متصل شده و شبکه wanدرست می کنند wan connection • برای اتصال شبکه های lanاز wan connection استفاده می کنند وانواع مختلف connectionمثل خطوط تلفنی و یا فیبر و یا امواج رادیویی ویا دیگر تکنولوژی ها استفاده می شود یک اتصال نقطه به نقطه می • WAN connections باشند بعکس اترنت که چندین سیستم را بهم متصل می کند • بطور مثل دو شبکه lanکه در دو شهر مختلف وجود دارد و می تواندد از طریق یک خط leasedبهم متصل شوند در انتهای خط leasdیک روتر قرار دارد و روتر ها به شبکه lanاتصال دارند baseband • Base bandدر هر زمان فقط یک سیگنال روی شیکه ارسال می گردد در نتیجه در هر لحظه فقط یک کامپیوتر می تواند از شبکه سرویس بگیرد ولی در عمل برای انکه چندین کامپیوتربا کمک یک سیگنال base band بتوانند کار کنند هر کامپیوتر سیگنال ارسالی خود را به packetتبدیل می کند حال چندین کامپیوتر همزمان می توانند از شبکه سرویس بگیرند ولی در هر لحظه یک packetروی شبکه ارسال می گردد و تا زمان ارسال packetبعدی کامپیوتر های دیگر می توانند از شبکه سرویس بگیرند broadband network • broadband networkهمزمان از چندین سیگنال را می توانند روی شبکه انتقال دهند و بیشتر در circuit switchاز انها استفاده می شود Segment • گاهی اوقات به یک شبکه lanگفته می شود و گاهی هم به کاربر و تجهیزات کابر backbone • یک مجموعه lanتوسط یک backboneبهم متصل می شوند OSI reference model • The OSI reference model illustrates the networking process as divided into seven layers عملیات شبکه در هفت الیه بیان می شودosi در مدل • This theoretical construct makes it easier to learn and understand the concepts involved osi • در باالترین الیه یک برنامه کاربردی application وجود دارد که می خواهد به منابع شبکه دسترسی پیدا کند (مثل )ie • در پایین ترین الیه که الیه فیزیکال(رسانه انتقال ) قرار دارد مثل کابل یا سیستم رادیویی و یا فیبر • وقتی دیتا از باالترین الیه به سمت پایین ترین الیه حرکت می کند در هر الیه پروتکل هایی وجود دارند که دیتا را به صورت packetدر اورده و برای انتقال بر بستر شبکه اماده می کنند At the top of the model is the application that requires access to a resource on the network, and at the bottom is the network medium itself As data moves down through the layers of the model, the various protocols operating there prepare and package it for transmission over the network Once the data arrives at its destination, it moves up through the layers on the receiving system, where the same protocols perform the same process in reverse. In 1983, the International Organization for Standardization (ISO) and what is now the Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunication Union (ITU-T) published a document called "The Basic Reference Model for Open Systems Interconnection In most cases, single protocols combine the functions of two or more of the layers in the model and the boundaries between protocols often don't exactly conform to the model's layer boundaries the model remains an excellent tool for studying the networking process osi encapsulation • هر پروتکل وقتی دیتا را از الیه باالیی تحویل می گیرداطالعات مربوط خودش را به پیام به صورت headerاضافه می کند و سپس ان را به الیه پایینی انتقال می دهد each protocol adding headers (and in one case, a footer) to the information it receives from the layer above it application generates a request for a network resource, it passes the request down through the protocol stack HEADERچه کاری انجام می دهد • عملیاتی که فیلد headerانجام می دهد همان کاری است که از پروتکل ان الیه انتظار میرود • بعبارتی فیلد های HEADERعملیاتی در رابطه با پروتکل های همان الیه انجام می دهند The header consists of fields containing information that is specific to the functions of that protocol original request becomes the data field, or payload, for the transport layer protocol. The final product, a packet برای اسالPACKET نتیجه این عملیات تولید می باشد ready for transmission over the network Data encapsulation is the process by which the protocols add their headers and footer to the request generated by the application The procedure is functionally similar to the process of preparing a letter for mailing. The application request is the letter itself, and the protocol headers represent the process of putting the letter into an envelope, addressing it, stamping it, and mailing it. a letter for mailing • The procedure is functionally similar to the process of preparing a letter for mailing. The application request is the letter itself, and the protocol headers represent the process of putting the letter into an envelope, addressing it, stamping it, and mailing it. Physiaval layer • • • • • سیم مسی یا کابل و یا فیبر و یا رادیو و ....می باشد توپولوژی شبکه (همبندی) مربوط به الیه فیزیکال می باشد نوع سیگنال برای انتقال صفر و یک ها از مشخصات این الیه می باشد نوع اینتر فیس (کارت شبکه ) نیز بین الیه 2و الیه فیزکال نیز از مشخصات همین الیه می باشد نوع HUBنیز مربوط به مشخصات همین الیه می باشد Physical Layer • nature of the network's hardware elements, such as what medium the network uses, how the network is installed, and the nature of the signals used to transmit binary data over the network. The physical layer also defines what kind of network interface adapter must be installed in each computer and what kind of hubs (if any) to use • ممکن است الیه فیزیکال شما یک شبکه lanباشد در این صورت مشخصات فیزیکی این الیه بستگی به پروتکل های الیه data linkدارد • وقتی شما در الیه datalinkیک پروتکل انتخاب می کنید انگاه باید به فکر مشخصاتی برای الیه فیزکال باشید که این پروتکل را مورد حمایت قرار می دهد. Physical layer • Physical layer options include various types of copper or fiber optic cable, as well as many different wireless solutions. In the case of a LAN, the physical layer specifications are directly related to the data-link layer protocol used by the network. When you select a data-link layer protocol, you must use one of the physical layer specifications supported by that protocol. اترنت • اترنت یک پروتکل درالیه datalinkمی باشد و برای شبکه های lanمی باشد که انتخاب های های مختلفی از الیه فیزکال را مورد حمایت قرار می دهد مثل • coaxial cable • twisted pair cable • fiber optic cable • اترنت از سال 1970تغییرات زیادی را به خود دیده امروز سرعت های 10M,100.1Gرا حمایت میکند انتخاب های ممکن برای اترنت در الیه فیزکال • می توان کابل UTPویا کابل COAXو یا فیبر و یا ....انتخاب کرد • انتخاب هر گزینه باز منجر به انتخاب یک سری مشخصات فیزیکی دیگر می شود مثل طول کابل و یا نوع connectorو یا نوع اینترفیس • واین ها برای این است که پروتکل وظایف خودش را به درستی انجام دهد • و موسسه EIA/TIA 568Aاین مشخصات را استاندارد نمود و انهارا به صورت یک سند documetدراورده است Ethernet is a data-link layer protocol that supports several different physical layer options coaxial cable twisted pair cable fiber optic cable Ethernet Standards DIX سال انتشار 1980 ETHERNET سرعت 10 Mbps )thick Ethernet( RG-8 coaxial cable or 10Base5 مشهور بهbus topology. DIX Ethernet II سال انشار 1982 (thin Ethernet) RG-58 coaxial cable با استفاده از کابل کواکسیال نازک یک الیه فیزیکال جدید معرفی کرد 10Base2 مشهوربه IEEE 802.3 سال انتشار 1980 CSMA/CD (UTP) cable 10BASE-T مشهوربهFast Ethernet Fast Ethernet specifications, • IEEE 802.3z • IEEE 802.3ab, which are the 1000-Mbps Gigabit Ethernet standards تغییر کرده و در فیلد802.3 فرمت فریم اترنت پروتکل الیه باالتر را میETHERNET TYPE شناسد IEEE802.3 مشخصات اترنت • Physical layer specifications • Frame format • CSMA/CD MAC mechanism Physical Layer Specifications • • • • types of cables topology maximum cable lengths number of repeaters وattenuation • با توجه به میزان تاثیر پذیری پارامتر های از هر کدام از گزینه های باال اینCOLLISSION وcrosstalk مشخصات می شوند نام نوع کابل توپولوژی سرعت حداکثر طول 10Base5 RG-8 coaxial Bus 10 Mbps 500 meters 10Base-T RG-58 coaxial Bus 10 Mbps 185 meters 10Base-T Category 3 UTP Star 10 Mbps 100 meters FOIRL 62.5/125 Star REPEATER فیبربینmultimode fiber ها 10 Mbps 1000 meters 10Base-FL 62.5/125 Star multimode fiber 10 Mbps 2000 meters 100Base-TX Category 5 UTP STAR 100 Mbps 100 meters 1000Base-LH 9/125 singlemode fiber optic STAR 1000 Mbps 10 km UTP Ethernet (10Base-T) • from 10 Mbps to 100 or even 1000 Mbps • link segments up to 100 meters long to connect computers to a repeating hub • Fast Ethernet standard (IEEE 802.3u ) • 100Base-TX uses only two pairs • 100Base-T4 uses all four wire pairs Fiber Optic Ethernet • 10Base-FL, 10Base-FB, and 10Base-FP ) (تلف کردن فیبر10M • با سرعت مگا ولی اترنت نیست بدرد100 با سرعتFIDI • می خوردBACKBONE • 100 Mbps fiber optic option, 100Base-FX. 100Base-FX uses the same hardware as 10Base-FL, but it limits the length of a cable segment to 412 meters • Gigabit Ethernet is the newest form of • Ethernet, raising network transmission speed to 1000 Mbps specifications for each of these options • include a great deal of detailed information about the physical layer requirements, such as the exact type of cable and connectors to use, how long the cables can be, how many hubs you can have, and many other factors. These specific conditions are required for the protocol to function properly EIA/TIA 568A • . This document includes detailed specifications for installing cables for data networks in a commercial environment, including the required distances from sources of electromagnetic interference and other general cabling policies.. انواع سیگنالینگ مورد استفاده برای انتقال دیتا بر )روی رسانه انتقال(الیه فیزیکال • For copper-based cables, these signals are electrical charges. • For fiber optic cables, the signals are pulses of light. • Other types of network media can use radio frequencies, infrared pulses, and other types of signals انواع سیگنالینگ مورد استفاده برای انتقال دیتا بر روی رسانه انتقال(الیه فیزیکال • برای کابل های مسی ولتاژ الکتریکی • برای فیبر پالس نوری • برای دیگر رسانه ها فرکانس های رادیو یی و infraredپالس physical layer dictates the signaling scheme that the computers use The signaling scheme is the pattern of electrical charges or light pulses used to encode the binary data generated by the upper layers Ethernet systems use a signaling scheme called Manchester encoding,. and Token Ring systems use a scheme called Differential Manchester Data-Link Layer • The protocol at the data-link layer is the conduit between the computer's networking hardware and its networking software • Network layer protocols pass their outgoing data down to the data-link layer protocol, which packages it for transmission over the network الیه DATA LINK • پروتکل های الیه دیتا لینک واسط بین شبکه سخت افزاری وشبکه نرم افزار کامپیوتر می باشند • پروتکل های الیه NETWORKدیتای خروجی خود را به پروتکل های الیه DATA LINKتحویل داده و پروتکل الیه دیتا لینک ان را packetکرده و برای انتقال بر روی رسانه انتقال اماده می کند When the other systems on the network receive the transmitted data, their data-link layer protocols process it and pass it up to the network layer فاکتور های اساسی در طراحی شبکه lan • وقتی می خواهید برای یک ساختمان یک شبکه lanطراحی کنید مهمترین فاکتور ها انهایی هستند که پروتکل انتخابی شما در الیه دیتا لینک به شما دیکته می کند • برای اجابت خواسته های پروتکل انتخابی شما در الیه دیتا لینک شما به سخت افزار ها و نرم افزار های زیر نیاز دارید Network interface adapters Network adapter drivers Network cables Network hubs • • • • ارتباط کارت شبکه و کابل با پروتکل • کارت شبکه و hubهر دو برای یک پروتکل مشخص طراحی می شوند و قابل استفاده برای پروتکل های دیگر نمی باشند • بعضی از کابل ها نیز برای پروتکل مشخص طراحی می شوند اما همه کابل ها اینطور نیستند اترنت • تا کنون پروتکل اترنت مهمترین پروتکل برای شبکه شناخته شده است .بیشتر شیکه های lanبر اساس پروتکل اترنت درست شده اند • Token ringبه همراه fidiاز دیگر پروتکل های شبکه lanمی باشند مهمترین وظایفی که پروتکل های الیه دیتا لینک بعهده دارند • A format for the frame (that is, the header and footer applied to the network layer data before transmission) • A mechanism for controlling access to the network medium • One or more physical layer specifications for use with the protocol مهمترین وظایفی که پروتکل های الیه دیتا لینک بعهده دارند .1تشکیل فریم .2مکانیزمی برای دسترسی به رسانه انتقال .3رسانه انتقال که قرار است فریم را انتقال دهد رسانه انتقال مثل کابل utpو یا فیبر و یا wirelessو...می باشد • The data-link layer protocol encapsulates the data it receives from the network layer protocol by adding a header and footer to it, forming what is called a frame • فریم ادرس مبدا و مقصد را با خود دارد ) ادرسmac ( بایت می باشد و مشهور به6 • این ادرس می باشد Media Access Control • • • • کامپیوترها در یک شبکه lanیک محیط مشترک برای تبادل اطالعات دارند که ان را shareمی کنند در این صورت احتمال زیاد وجود دارد که دو کامپیوتر همزمان بخواهند packetخودشان را ارسال نمایند خوب تصادم اتفاق می افتد برای جلوگیری از تصادم collissionپروتکل انتخای شما باید یک مکانیزمی را تعریف کند تبادل اطالعات در شبکه lanبه صورت half duplexمی باشد پروتکل اترنت از مکانیزم CSMA/CD استفاده می کند پروتکل TOKEN RINGاز مکانیزم دیگر تحت نام TOKEN PASSاستفاده می کند WAN links protocol • There are other data-link layer protocols used for WAN links, however, such as the Serial Line Internet Protocol (SLIP) and the Point-to-Point Protocol (PPP), which do not include physical layer information router • A router connects two networks together, forming an internetwork. • Unlike bridges and switches, routers function at the network layer of the OSI reference mode Routers • روتر ها در الیه networkعمل می کنند • Packetهایی که وارد روتر می شوند پس از عبور از الیه های physicalو datlinkخود را به الیه networkمی رسانند .این الیه فریم data linkرا لخت کرده ،ادرس شبکه مقصد را از روی packetمی خواند ویک فریم جدید می سازد و از طریق الیه data linkبه یک اینترفیس دیگر که به شبکه مقصد منتهی می شود تحویل می دهد router • • • • روتر اتنخاب های بیشتری نسبت به hubو bridgeو switchدارد روتر ها پیام های broadcastرا از خود عبور نمی دهند (جز در حاالت خاص ) روتر پیام را با توجه به ادرس مقصد موجود در packet از خود عبور می دهد این ادرسی ربطی به ادرس فیزیکی ندارد روتر یک routing tableدر خود دارد WAN links • In addition to connecting networks at a single location, such as a corporate internetwork, routers can also connect distant networks using WAN links • روتر ها عالوه بر اتصال چندین شبکه در یک مکان (مثال یک ساختمان چند طبقه ) می تواند به دیگر شبکه ها که در wan link فاصله دوری از روتر قرار دارند ازطریق متصل شود • می توانید در مرکز علیزاده و انقالب و وحدت و ساختمان ادرای هر کدام یک روتر داشته باشید که به هرکدام از انها شبکه lanهمان مرکز اتصال داشته باشد حال می توانید این روتر ها را از طریق خطوط تلفنی ( )leased lineو یا دیگر فناوری های موجود مثل شبکه tellabs ,و یا alcatelموجود به هم اتصال دهید()wan tecnology به پیام رسیده از الیهip توسط پروتکلnetwork که در الیهheader طول می باشد20 bayte اضافه می شودtransport ip data gram format ver ihl identification Time to live Type of servise Total length flag Fragmen t offset protocol Header checksum Source ip Destination ip option data Version (4 bits). This field specifies the version of the IP protocol used to create the datagram. The version in current use is 4, but IP version 6 is currently in development. Internet Header Length (IHL, 4 bits). This field specifies the length of the datagram's header, in 32-bit (4-byte) words. The typical length of a datagram header is five words (20 bytes), but if the datagram includes additional options, it can be longer, which is the reason for having this field. Type Of Service (1 byte). This field contains a code that specifies the service priority for the datagram. This is a rarely used feature that enables a system to assign a priority to a datagram that routers observe while forwarding it through an internetwork. The values provide a trade-off among delay, throughput, and reliability. Total Length (2 bytes). This field specifies the length of the datagram, including that of the Data field and all of the header fields, in bytes. Identification (2 bytes). This field contains a value that uniquely identifies the datagram. The destination system uses this value to reassemble datagrams that have been fragmented during transmission. Flags (3 bits). This field contains bits used to regulate the datagram fragmentation process. Fragment Offset (13 bits). When a datagram is fragmented, the system inserts a value in this field that identifies this fragment's place in the datagram. Time To Live (TTL, 1 byte). This field specifies the number of networks that the datagram should be permitted to travel through on the way to its destination. Each router that forwards the datagram reduces the value of this field by one. If the value reaches zero, the datagram is discarded. Protocol (1 byte). This field contains a code that identifies the protocol that generated the information found in the Data field. Header Checksum (2 bytes). This field contains a checksum value computed on the IP header fields only (and not the contents of the Data field) for the purpose of error detection. Source IP Address (4 bytes). This field specifies the IP address of the system that generated the datagram. Destination IP Address (4 bytes). This field specifies the IP address of the system for which the datagram is destined. Options (variable). This field is present only when the datagram contains one or more of the 16 available IP options. The size and content of the field depends on the number and the nature of the options. Data (variable). This field contains the information generated by the protocol specified in the Protocol field. The size of the field depends on the data-link layer protocol used by the network over which the system will transmit the datagram IP Addressing • پروتکل ipیک سیستم ادرس دهی دارد که امکان ادرس دهی یک hostرا در هر شبکه به هر مقیاس دارد • پروتکل ipxیک سیستم ادرس دهی دیگر دارد و از mac ادرس برای ادرس دهی کامپیوتر در یک شبکه lan استفاده می کند • پروتکل netbbeuiبز سیستم ادرس دهی مخصوص به خودش را دارد و از نام برای ادرس دهی استفاده می کند IP addressing همان کارت شبکه می باشد • Host The Network Layer • • • • این الیه وظیفه انتقال dataرا به صورت انتها به انتها end to ) ( endدارد بدین معنی که این الیه وظیفه انتقال dataاز مبدا تا مقصد نهایی را دارد (ممکن است بین مبدا و مقصد نهایی چندین لینک میانی وجود داشته باشد) پروتکل IPدر الیه NETWORKاین وظیفه را بعهده دارد در این الیه NOWELپروتکل IPXرا ارائه نموده است و مایکروسافت پروتکل NETBIOSرا ارائه نموده است که در شبکه کوچک مناسب می باشد • پروتکل های این الیه همانند دیگر الیه HEADER خودشان را به پیام ( )DATAاضافه می کنند • بسته ای که توسط این الیه تولید می شود datagramنام دارد Addressing ادرس دهی در الیه network • پروتکل ipهم ادرس مبدا و هم ادرس مقصد را در headerاین الیه قرار می دهد ولی ادرس مقصد ادرس نهایی می باشد • مثال وقتی ادرس یک web serverدر در browser تایپ می کنید مثل 192.168.16.20 • ادرس ipترکیبی ارزادرس شبکه و ادرس hostمی باشد روش های مختلف ادرس دهی توسط پروتکل های مخلف روش ادرس دهی نام پروتکل ip Network addres+host address ipx Network address _hardware address netbios name Fragmenting • دیتا گرام تولید شده در الیه networkتا رسیدن به مقصد نهایی احتماال از شبکه های مختلف عبور خواهند کرد و درنتیجه این الیه طول بسته پیام را برای تحویل به الیه دیتا لینک محدود می کند 1500بایت • اترنت فریم • 4500 Token ringبایت Routing • Routing is the process of directing a datagram from its source, through an internetwork, and to its ultimate destination using the most efficient path possible ) از مبدا و ازdatagram( • فرایندی است که بسته پیام میان شبکه های مختلف تا مقصد هدایت می نماید و برای رسیدن به مقصد مناسبترین مسیر ها را انتخاب می کند وظیفه روتر • • • • وظیفه روتر دریافت ترافیک ورودی از یک شبکه و ارسال این ترافیک روی یک شبکه دیگر در خروجی می باشد به هر اینترفیس روتر شبکه های مختلف اتصال دارند بنابراین (routingمسیر یابی ) توسط روتر انجام می شود روتر ها اطالعات مربوط به دیگر شبکه ها را در جداولی در حافظه نگهداری می کنند routing table Identifying the Transport Layer Protocol • این الیه همانند دیگر الیه ها در headerخود نام پروتکل الیه transportکه این بسته اطالعاتی را تولید کرده نیز برای مقصد ارسال می کند تا وقتی بسته به مقصد رسید مقصد بداند این بسته را به کدام الیه تحویل دهد The Transport Layer • • • • نام پروتکل این الیه tcpاست نام پروتکل دیگر همیت الیه udpاست پروتکل tcpمکمل پروتکل ipدر الیه networkمی باشد مهمترین تفاوت بین پروتکل های الیه transprotاین است که tcpیک پروتکل از نوع connetion orientedمی باشد در حالیکه udpاز نوع connection lessمی باشد • A connection-oriented protocol is one in which the two communicating systems exchange messages to establish a connection before they transmit any application data. This ensures that the systems are both active and ready to exchange messages. TCP, for example, is a connection-oriented protocol. When you use a Web browser to connect to an Internet server, the browser and the server first perform what is known as a three-way handshake to establish the connection. Only then does the browser transmit the address of the desired Web page to the server. When the data transmission is completed, the systems perform a similar handshake to break down the connection. additional services • Connection-oriented protocols also provide additional services such as packet acknowledgment, • data segmentation, • flow control, • and end-to-end error detection and correction port numbers • The headers for both TCP and UDP, for example, include port numbers that identify the applications from which the packet originated and for which it is destined. Session Layer • وقتی دو سیستم می خواهند مبادله اطالعات بکنند اول باید نوع dialogخود را انتخاب کنند نوع dialogمی تواند دو جهته ولی در هر لحظه یک ارسال اطالعات بکند two-way alternate (TWA) modeو یا دوجهته ولی در هر لحظه هر کدام می توانند ارسال اطالعات بکنند two-way simultaneous (TWS) mode Session Layer • با ایجاد check pointدر data streamعمل سنکرونیزاسیون برای یک dialogصورت می گیرد • الیه های transport,و networkو , data-link,و physicalهمه برای انتقال درست اطالعات می باشند ولی عملکرد الیه sessionمتفاوت می باشد پروتکلی هم مثل دیگر الیه ها در اینجا وجود ندارد پروتکل ها ی گفتگو در الیه های باالتر prezentationو applicationوجود دارند • بستگی به روش dialogدر اینجا 22سرویس برای این الیه وجود دارد The Presentation Layer • در این الیه فقط یک عملیلت انجام می شود و ان ترجمه گفتمان بین سیستم ها ی مختلف • Computers running on different platforms can have different abstract syntaxes • the systems can select a transfer syntax that provides additional services, such as data compression or encryption Application Layer • نقطه ورود برنامه ها برای استفاده از منابع شبکه در مدل osiهمین applicationها می باشند • پروتکل های این الیه بیشتر سرویس هایی را تهیه می کنند که applicationها برای دسترسی به منابع شبکه نیاز دارند مثل پروتکل snmpکه سرویس هایی را برای برای mail programها تهیه میکند hub پروتکل الیه دیتا لینک مشخص کننده نوع HUBمی باشد نوع HUB نام پروتکل hub ethernet mau Token ring hub fddi hub • hubs used on most Ethernet networks are purely physical-layer devices • An Ethernet hub is also called a multiport repeater • A repeater is a device that amplifies a signal as it passes through it to counteract the effects of attenuation. If, for example • RJ45 ports • hubs connect networks at the physical layer and are unaware of the data structures operating at the higher layers hub • When data enters the hub through any of its ports, the hub amplifies the signal and transmits it out through all of the other ports • وقتی دیتا وارد یک پورت hubمی شود ابتدا تقویت شده سپس برای همه پورت ها ارسال می گردد همین قابلییت باعث استفاده مشترک همه کامپیوتر ها از مجیط انتقال می باشد Smart Hubs • • • • greater data processing provide a service called store and forward hub contains buffers retransmit them out through specific ports Connecting Hubs • Almost every Ethernet hub on the market has an extra port called an uplink port • UTP cables contain eight wires in four pairs, and each pair consists of a signal wire and a ground • Computers transmit data over one wire pair and receive data over another • straight • crossover circuit that connects the transmit pins to the receive pins • The uplink port is the one port in the hub that does not have the crossover circuit Bridging • Bridging is a technique used to connect networks at the data-link layer بهم اتصالdata link دو تا شبکه را در الیهBridg • می دهد • provides packet filtering at the data-link layer, • they read and process all of the packets transmitted over the network segments. Bridging • bridge functions at the data-link layer, it is capable of interpreting the information in the data-link layer protocol header • Data packets enter the bridge through either one of the ports, and the bridge then reads the destination address in each packet header and decides how to process that packet. This is called packet filtering. Broadcast unicast multicast • broadcast message is a packet with a special destination address that causes it to be read and processed by every computer that receives it. By contrast, a unicast message is a packet addressed to a single computer on the network, and a multicast message is addressed to a group of computers on the network (but not necessarily all of them). A broadcast domain is a group of computers that all receive a broadcast message transmitted by any one of the computers in the group. Broadcasts • The most common method computers use to locate a particular system on the local network is to transmit a broadcast that essentially asks, • "Does any computer here have this Internet Protocol (IP) address • or this NetBIOS name MAU • The primary difference in the operation of an MAU is that it does not retransmit all incoming traffic out through the other ports simultaneously. Instead, the MAU transmits a packet arriving through port 5, for example, out through port 6, and then waits for the packet to return to the MAU through port 6, after which it transmits it through port 7, waits for it to return, and so on. Switching • There is another type of data-link layer connection device, called a switch • Because they forward data to a single port only, switches essentially convert the LAN from a shared network medium to a dedicated one • separate collision domain • full bandwidth full bandwidth • LAN using a hub might have 20 or more computers sharing the same 10 Mbps of bandwidth. Replace the hub with a switch, and every pair of computers has its own dedicated 10-Mbps channel throughput • some switches provide ports that operate in full-duplex mode, which means that two computers can send traffic in both directions at the same time using separate wire pairs within the network cable. Fullduplex operation effectively doubles the throughput of a 10-Mbps network to 20 Mbps switch وhub تفاوت • The difference between a hub and a switch is that a hub forwards every incoming packet out through all of its ports, and a switch forwards each incoming packet only to the port that provides access to the destination system switch اترنت HUB HUB HUB collision domain switch • each packet takes a dedicated path from the source computer to the destination, forming a separate collision domain for those two computers. • Switches still forward broadcast messages to all of their ports, but not unicasts and multicasts switch • switch more often found on larger networks • On the routed network, the backbone must carry the internetwork traffic generated by all the segments. • This can lead to heavy traffic on the backbone, • On a switched network, you connect the computers to individual workgroup switches, • which are in turn connected to a high-performance backbone switch, As a result, any computer on the network can open a dedicated channel to any other computer, even when the data path runs through several switches Routing • A router connects two networks together, forming an internetwork. Unlike bridges and switches, routers function at the network layer of the OSI reference model. This means that a router can connect LANs that run completely different datalink layer protocols (such as Ethernet and Token Ring), Routing • When a computer on a LAN wants to transmit data to a computer on another LAN, the system sends its packets to a router on the local network and the router forwards them to the destination network • A router forwards a packet based on the destination address in the network layer protocol header Networking Software • عناصر نرم افزاری که با غث ارتباطات شبکه ای می شوند مثل سیستم های عامل و clientو directory serviceو سیستم های عامل • بطور معمول سیستم های عامل قابلییت کار شبکه ای ندارند بلکه باید نرم افزار های مخصوص این قابلییت را نصب کرد • هر سیستم عامل قابلییت های شبکه ای را دارد یعنی نرم افزار هایی را با خود دارند که می تواند ان را به یک شبکه اتصال دهد • سیستم های عاملی که قابلییت کار شبکه ای را داردند به نام سیستم های سرور و clientو یا عضوی از شبکه peer to peerمی باشند اهداف این بخش • • • • • باید بتوانید نام سیستم های عاملی که کارکرد شبکه ای دارند را لیست نمایید مثل Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows NT Server, Novell NetWare, UNIX, Apple Macintosh • Windows NT 3.1, first released in 1993 Was MS-DOS kernel Windows 2000, which was a major upgrade Windows 2000 also offer multitasking Windows 2000 is available in three Server versions (Server, Advanced Server, and Datacenter Server) قابلییت های شبکه ای سیستم های عامل • File Systems Sharingیکی از مهمترین قابلییت های سیستم های عامل شبکه ای می باشد با این کار دسترسی به منایع شبکه را می توان برای کاربران محدود کرد Windows 2000یک file systemبه نام NTFS برای این منظور دارد قبال تحت DOSنام این فایل سیستم FATبود البته WIN NTو WIN2000هم ان را جمایت می کنند • When you create NTFS drives during a Windows NT or Windows 2000 installation, you can grant access permissions for specific files and folders to the users and groups on your network • NTFS drives can be read only by the Windows NT and Windows 2000 operating systems Services • در WIN2000سرویس به برنامه ای گفته می شود که همراه دیگر برنامه ها در سیستم RUNمی شود • بسیاری از قابلییت های شبکه ای توسط همین سرویس ها فراهم می شود • کاربر بسیاری از این سرویس های می تواند CONFIG نماید وموقعیکه سیستم BOOTمی شود این قابلییت هم همراه با ان LOADشده و در سیستم باقی می ماند UNIX • UNIX is a network operating system originally developed in the 1970s • این سیستم عامل متعلق به شرکتی نمی باشد و بسیاری از تیم های به صورت گروهی روی این سیستم کار کردند و هر کدام یک ورژن خاص از این سیستم عامل را به نام خودشان ارائه نمودند • UNIX UNIX is primarily an application server platform, typically associated with Internet services, such as Web, FTP, and e-mail servers. As with Windows NT and Windows 2000 systems, UNIX systems can function as both servers and clients simultaneou client • A client is a software component that enables a computer to access the resources provided by a server • کالینت ها به فرم های مختلف وجود دارند با بخشی از سیستم عامل می باشند مثل browserها • در ساده ترین تعریف کالینت ها برنامه هایی هستند که می توانند داده هایی را برای وب سرور روی lanو یا روی وب ارسال کنند و یا داده هایی را از این از سرورها دریافت نمایند client • برنامه هایی مثل ftpو mailبرنامه هایی از نوع client می باشند که فقط با سرور های خودشان می توانند ارتباط بر قرار نمایند Windows Clients • Almost all versions of Windows (including Microsoft Windows for Workgroups, Microsoft Windows 95, Microsoft Windows 98, Microsoft Windows Me, and Windows NT and Windows 2000, in both Server and Workstation versions) include both client and server capabilities with the operating system directory service • directory service is a database of user accounts and other information that network administrators use to control access to shared network resources. Directory services • on a peer-to-peer network, each computer maintains its own user accounts and security settings, whereas • client/server networks rely on a centralized security database or directory service. Directory services range from simple flat file databases containing a list of accounts to complex hierarchical databases that store information about a network's many different resources: hardware, software, and human. ip • IPاصلی ترین پروتکل در مجموعه پروتکل های TCP/IPمی باشد • عملکر این پروتکل همانند عملکرد ی است که پاکت نامه در اسال پیام بعهده دارد و تمامی داده هایی که توسط دیگر پروتکل ها تهیه شده توسط این پروتکل به مقصد می رسد • IPیک پروتکل از نوع CONNCTIONLESSمی باشد ip • TCPو یا UDPداده ها را به الیه NETWORK تحویل می دهند و پروتکل IPدر این الیه یک HEADERبه این داده اضافه می کند تا بتوانند این داده ها مقصد خود را بیابند به این ترکیب جدید DATAGROMگفته می شود • Datagramهمان داده هایی است که سرانجام باید به مقصد برسند • Datagramبه الیه datalinkبرای انتقال تحویل داده می شود ip • datagramدر فرایند انتقال و عبور از الیه مختلف datalinkبار ها توسط سیستم های مختلف encapsulateمی شود اما اصل پیام بدون تغییر باقی می ماند IP Standard • شرح جزئیات عملکرد یک پروتکل در اسنادی به نام RFCتوسط IETFمنتشر می شود • www.ietf.org • Rfc791 ip IP Functions • Encapsulation. The packaging of the transport layer data into a datagram • Addressing. The identification of systems in the network using IP addresses • Routing. The identification of the most efficient path to the destination system through the internetwork • Fragmentation. The division of data into fragments of an appropriate size for transmission over the network • Protocol identification. The specification of the transport layer protocol that generated the data in the datagram IP • IP is the protocol responsible for transmitting data from its source to its final destination. • IP is a connectionless protocol IP ICMP • IP also carries other types of information in its datagrams, including ICMP messages, which notify systems of errors and other network conditions, and messages generated by routing protocols like GGP and EGP, which TCP/IP systems use to automatically update their routing tables TCP • TCP is a connection-oriented protocol that provides reliable service with guaranteed delivery, packet acknowledgment, flow control, and error correction and detection. • TCP is designed for the transmission of large amounts of data that require perfect bit accuracy, such as program and data files TCP • Transport layer protocols encapsulate data that they receive from the application layer protocols operating above them by applying a header, just as the protocols at the lower layers do UDP • UDP is a connectionless protocol that provides unreliable service. It is used primarily for short transactions that consist of a single request and reply. Not surprisingly, TCP generates much more control traffic as it provides all of these services, whereas UDP's overhead is quite low. transpot port numbers All of the common Internet applications • have particular port numbers associated with them port تحت وب یک شماره پورتapplication • هر داردnumber • Web servers use port 80, می80 وب سرور درخواست کاربر از طریق پورت پذیرد • DNS servers use port 53 • FTP uses TCP ports 20 and 21 transpot port numbers • IP address + port number ادرس دهی سوکت =socket 192.168.2.10:21 • را ادرس می دهدftp یک • http://www.myserver.com:81 • IANA port numbers are recommendations, • الزامی نمی باشد • The IANA only controls port numbers from 1 to 1023 ROUTER ROUTER 7200 router Service Name Port Numbe r Protoco Function l ftp-data 20 TCP FTP data channel; used for transmitting files between systems ftp 21 TCP FTP control channel; used for exchanging commands and responses by FTP connected systems telnet 23 TCP Telnet; used to execute commands onnetworkconnected systems smtp 25 TCP Simple Mail Transport Protocol; used tosend e-mail messages 53 TCP and UDP DNS; used to receive host name resolu-tion requests from clients 67 TCP and UDP Bootstrap Protocol (BOOTP) andDynamic Host Configuration Protocol (DHCP) servers; used to receive TCP/IPconfiguration requests from clients 68 TCP and UDP BOOTP and DHCP clients; used to sendTCP/IP configuration requests to servers domain bootps bootpc