آشنايي با TCP/IP

[Mahdi1944]

TCP/IP پروتكل استاندارد در اكثر شبكه هاي بزرگ است . با اينكه پروتكل فوق كند و مستلزم استفاده از منابع زيادي است ، ولي بدليل مزاياي بالاي آن نظير : قابليت روتينگ ، حمايت در اغلب پلات فورم ها و سيستم هاي عامل همچنان در زمينه استفاده از پروتكل ها حرف اول را مي زند. با استفاده از پروتكل فوق كاربران با در اختيار داشتن ويندوز و پس از اتصال به شبكه اينترنت، براحتي قادر به ارتباط با كاربران ديگر خواهند بود كه از مكينتاش استفاده مي كند
امروزه كمتر محيطي را مي توان يافت كه نيازبه دانش كافي در رابطه با TCP/IP نباشد. حتي سيستم عامل شبكه اي ناول كه ساليان متمادي از پروتكل IPX/SPX براي ارتباطات استفاده مي كرد، در نسخه شماره پنج خود به ضرورت استفاده از پروتكل فوق واقف و نسخه اختصاصي خود را در اين زمينه ارائه نمود.
پروتكل TCP/IP در ابتدا براي استفاده در شبكه ARPAnet ( نسخه قبلي اينترنت ) طراحي گرديد. وزارت دفاع امريكا با همكاري برخي از دانشگاهها اقدام به طراحي يك سيستم جهاني نمود كه داراي قابليت ها و ظرفيت هاي متعدد حتي در صورت بروز جنگ هسته اي باشد. پروتكل ارتباطي براي شبكه فوق ، TCP/IP در نظر گرفته شد.
اجزاي پروتكل TCP/IP
پروتكل TCP/IP از مجموعه پروتكل هاي ديگر تشكيل شده كه هر يك در لايه مربوطه، وظايف خود را انجام مي دهند. پروتكل هاي موجود در لايه هاي Transport و Network داراي اهميت بسزائي بوده و در ادامه به بررسي آنها خواهيم پرداخت .


پروتكل هاي موجود در لايه Network پروتكل TCP/IP

- پروتكل TCP ) Transmission Control Protocol) ، مهمترين وظيفه پروتكل فوق اطمينان از صحت ارسال اطلاعات است . پروتكل فوق اصطلاحا" Connection-oriented ناميده مي شود. علت اين امر ايجاد يك ارتباط مجازي بين كامپيوترهاي فرستنده و گيرنده بعد از ارسال اطلاعات است . پروتكل هائي از اين نوع ، امكانات بيشتري را بمنظور كنترل خطاهاي احتمالي در ارسال اطلاعات فراهم نموده ولي بدليل افزايش بار عملياتي سيستم كارائي آنان كاهش خواهد يافت . از پروتكل TCP بعنوان يك پروتكل قابل اطمينان نيز ياد مي شود. علت اين امر ارسال اطلاعات و كسب آگاهي لازم از گيرنده اطلاعات بمنظور اطمينان از صحت ارسال توسط فرستنده است . در صورتيكه بسته هاي اطلاعاتي بدرستي دراختيار فرستنده قرار نگيرند، فرستنده مجددا" اقدام به ارسال اطلاعات مي نمايد.

- پروتكل UDP ) User Datagram Protocol) . پروتكل فوق نظير پروتكل TCP در لايه " حمل " فعاليت مي نمايد. UDP بر خلاف پروتكل TCP بصورت " بدون اتصال " است . بديهي است كه سرعت پروتكل فوق نسبت به TCP سريعتر بوده ولي از بعد كنترل خطاء تظمينات لازم را ارائه نخواهد داد. بهترين جايگاه استفاده از پروتكل فوق در مواردي است كه براي ارسال و دريافت اطلاعات به يك سطح بالا از اطمينان ، نياز نداشته باشيم .

- پروتكل IP)Internet Protocol) . پروتكل فوق در لايه شبكه ايفاي وظيفه كرده و مهمترين مسئوليت آن دريافت و ارسال بسته هاي اطلاعاتي به مقاصد درست است . پروتكل فوق با استفاده از آدرس هاي نسبت داده شده منطقي، عمليات روتينگ را انجام خواهد داد.

پروتكل هاي موجود در لايه Application پروتكل TCP/IP


پروتكل TCP/IP صرفا" به سه پروتكل TCP ، UDP و IP محدود نشده و در سطح لايه Application داراي مجموعه گسترده اي از ساير پروتكل ها است . پروتكل هاي فوق بعنوان مجموعه ابزارهائي براي مشاهده ، اشكال زدائي و اخذ اطلاعات و ساير عمليات مورد استفاده قرار مي گيرند.در اين بخش به معرفي برخي از اين پروتكل ها خواهيم پرداخت .


- پروتكل FTP)File Transfer Protocol) . از پروتكل فوق براي تكثير فايل هاي موجود بر روي يك كاميپيوتر و كامپيوتر ديگر استفاده مي گردد. ويندوز داراي يك برنامه خط دستوري بوده كه بعنوان سرويس گيرنده ايفاي وظيفه كرده و امكان ارسال و يا دريافت فايل ها را از يك سرويس دهنده FTP فراهم مي كند.

- پروتكل SNMP)Simple Network Management Protocol) . از پروتكل فوق بمنظور اخذ اطلاعات آماري استفاده مي گردد. يك سيستم مديريتي، درخواست خود را از يك آژانس SNMP مطرح و ماحصل عمليات كار در يك MIB)Management Information Base) ذخيره مي گردد. MIB يك بانك اطلاعاتي بوده كه اطلاعات مربوط به كامپيوترهاي موجود در شبكه را در خود نگهداري مي نمايد .( مثلا" چه ميزان فضا ي هارد ديسك وجود دارد)

- پروتكل TelNet . با استفاده از پروتكل فوق كاربران قادر به log on ، اجراي برنامه ها و مشاهده فايل هاي موجود بر روي يك كامپيوتر از راه دور مي باشند. ويندوز داراي برنامه هاي سرويس دهنده و گيرنده جهت فعال نمودن و استفاده از پتانسيل فوق است .

- پروتكل SMTP)simple Mail Transfer Protocol) . از پروتكل فوق براي ارسال پيام الكترونيكي استفاده مي گردد.

- پروتكل HTTP)HyperText Transfer Protocol) . پروتكل فوق مشهورترين پروتكل در اين گروه بوده و از آن براي رايج ترين سرويس اينترنت يعني وب استفاده مي گردد. با استفاده از پروتكل فوق كامپيوترها قادر به مبادله فايل ها با فرمت هاي متفاوت ( متن، تصاوير ،گرافيكي ، صدا، ويدئو و...) خواهند بود. براي مبادله اطلاعات با استناد به پروتكل فوق مي بايست ، سرويس فوق از طريق نصب سرويس دهنده وب فعال و در ادامه كاربران و استفاده كنندگان با استفاده از يك مرورگر وب قادر به استفاده از سرويس فوق خواهند بود.

پروتكل NNTP)Network News Transfer Protocol) . از پروتكل فوق براي مديريت پيام هاي ارسالي براي گروه هاي خبري خصوصي و عمومي استفاده مي گردد. براي عملياتي نمودن سرويس فوق مي بايست سرويس دهنده NNTP بمنظور مديريت محل ذخيره سازي پيام هاي ارسالي نصب و در ادامه كاربران و سرويس گيرندگان با استفاده از برنامه اي موسوم به NewsReader از اطلاعات ذخيره شده استفاده خواهند كرد

مدل آدرس دهي IP
علاوه بر جايگاه پروتكل ها، يكي ديگر از عناصر مهم در زيرساخت شبكه هاي مبتني بر TCP/IP مدل آدرس دهي IP است . مدل انتخابي مي بايست اين اطمينان را بوجود آورد كه اطلاعات ارسالي بدرستي به مقصد خواهند رسيد. نسخه شماره چهار IP ( نسخه فعلي ) از 32 بيت براي آدرس دهي استفاده كرده كه بمنظور تسهيل در امر نمايش بصورت چهار عدد صحيح ( مبناي ده ) كه بين آنها نقطه استفاده شده است نمايش داده مي شوند.

نحوه اختصاص IP
نحوه اختصاص IP به عناصر مورد نياز در شبكه هاي مبتني بر TCP/IP يكي از موارد بسيار مهم است . اختصاص IP ممكن است بصورت دستي و توسط مديريت شبكه انجام شده و يا انجام رسالت فوق بر عهده عناصر سرويس دهنده نرم افزاري نظير DHCP و يا NAT گذاشته گردد

Subnetting
يكي از مهمترين عمليات در رابطه با اختصاص IP مسئله Subnetting است . مسئله فوق بعنوان هنر و علمي است كه ماحصل آن تقسيم يك شبكه به مجموعه اي از شبكه هاي كوچكتر (Subnet) از طريق بخدمت گرفتن 32 بيت با نام Subnet mask بوده كه بنوعي مشخصه (ID) شبكه را مشخص خواهد كرد.

كالبد شكافي آدرس هاي IP

هر دستگاه در شبكه هاي مبتني بر TCP/IP داراي يك آدرس منحصر بفرد است . آدرس فوق IP ناميده مي شود. يك آدرس IP مطابق زير است :

216.27.61.137


بمنظور بخاطر سپردن آسان آدرس هاي IP ، نحوه نما يش آنها بصورت دسيمال ( مبناي دهدهي ) بوده كه توسط چهار عدد كه توسط نقطه از يكديگر جدا مي گردند ، است . هر يك از اعداد فوق را octet مي گويند. كامپيوترها براي ارتباط با يكديگر از مبناي دو ( باينري ) استفاده مي نمايند. فرمت باينري آدرس IP اشاره شده بصورت زير است :

11011000.00011011.00111101.10001001

همانگونه كه مشاهده مي گردد ، هر IP از 32 بيت تشكيل مي گردد. بدين ترتيب مي توان حداكثر 4.294.967.296 آدرس منحصر بفرد را استفاده كرد( 232 ) . مثلا" آدرس 255.255.255.255 براي Broadcast ( انتشار عام ) استفاده مي گردد . نمايش يك IP بصورت چهار عدد ( Octet ) صرفا" براي راحتي كار نبوده و از آنان براي ايجاد " كلاس هاي IP " نيز استفاده مي گردد. هر Octet به دو بخش مجزا تقسيم مي گردد: شبكه (Net ) و ميزبان (Host ) . اولين octet نشاندهنده شبكه بوده و از آن براي مشخص نمودن شبكه اي كه كامپيوتر به آن تعلق دارد ، استفاده مي گردد. سه بخش ديگر octet ، نشاندهنده آدرس كامپيوتر موجود در شبكه است

پنج كلاس متفاوت IP بهمراه برخي آدرس هاي خاص ، تعريف شده است :

- Default Network . آدرس IP 0.0.0.0 ، براي شبكه پيش فرض در نظر گرفته شده است .آدرس فوق براي موارديكه كامپيوتر ميزبان از آدرس خود آگاهي ندارد استفاده شده تا به پروتكل هائي نظير DHCP اعلام نمايد براي وي آدرسي را تخصيص دهد.

- كلاس A . كلاس فوق براي شبكه هاي بسيار بزرگ نظير يك شركت بين المللي در نظر گرفته مي شود. آدرس هائي كه اولين octet آنها 1 تا 126 باشد ، كلاس A مي باشند. از سه octet ديگر بمنظور مشخص نمودن هر يك از كامپيوترهاي ميزبان استفاده مي گردد. بدين ترتيب مجموع شبكه هاي كلاس A ، معادل 126 و هر يك از شبكه هاي فوق مي توانند 16.777.214 كامپيوتر ميزبان داشته باشند. ( عدد فوق از طريق حاصل 2 - 224 بدست آمده است ) .بنابراين تعداد تمام كامپيوترهاي ميزبان در شبكه هاي كلاس A معادل 2 . 147 . 483 . 648 (231) است . در شبكه هاي كلاس A ، بيت با ارزس بالا در اولين octet همواره مقدار صفر را دارد.

NET
115.

Host (Node)
24.53.107

- LoopBack . آدرس IP 127.0.0.1 براي LoopBack در نظر گرفته شده است . كامپيوتر ميزبان از آدرس فوق براي ارسال يك پيام براي خود استفاده مي كند.( فرستنده و گيرنده پيام يك كامپيوتر مي باشد) آدرس فوق اغلب براي تست و اشكال زدائي استفاده مي گردد.

- كلاس B . كلاس فوق براي شبكه هاي متوسط در نظر گرفته مي شود.( مثلا" يك دانشگاه بزرگ ) آدرس هائي كه اولين octet آنها 128 تا 191 باشد ، كلاس B مي باشند . در كلاس فوق از دومين octet هم براي مشخص كردن شبكه استفاده مي گردد. از دو octet ديگر براي مشخص نمودن هر يك از كامپيوترهاي ميزبان در شبكه استفاده مي گردد بدين ترتيب 16.384 ( 214) شبكه از نوع كلاس B وجود دارد. تعداد كامپيوترهاي ميزبان در اين نوع شبكه ها( هر شبكه ) معادل 65.534 (2 - 16 2 ) است . بنابراين تعداد تمام كامپيوترهاي ميزبان در شبكه هاي كلاس B معادل 1 . 073 . 741 . 824 (230) است در شبكه هاي كلاس B ، اولين و دومين بيت در اولين octet به ترتيب مقدار يك و صفر را دارا مي باشند.

NET
145.24.

Host (Node)
53.107

- كلاس C . كلاس فوق براي شبكه هاي كوچك تا متوسط در نظر گرفته مي شود.آدرس هائي كه اولين octet آنها 192 تا 223 باشد ، كلاس C مي باشند . در كلاس فوق از دومين و سومين octet هم براي مشخص كردن شبكه استفاده مي گردد. از آخرين octet براي مشخص نمودن هر يك از كامپيوترهاي ميزبان در شبكه استفاده مي گردد . بدين ترتيب 2.097.152 ( 21 2 ) شبكه كلاس C وجود دارد.تعداد كامپيوترهاي ميزبان در اين نوع شبكه ها( هر شبكه ) معادل 254 (2 - 8 2 ) است . بنابراين تعداد تمام كامپيوترهاي ميزبان در شبكه هاي كلاس C معادل 536.870.912 ( 229 ) است . در شبكه هاي كلاس C ، اولين ، دومين و سومين بيت در اولين octet به ترتيب مقدار يك ، يك و صفر را دارا مي باشند.

NET
195.24.53.

Host (Node)
107

- كلاس D . از كلاس فوق براي multicasts استفاده مي شود. در چنين حالتي يك گره ( ميزبان) بسته اطلاعاتي خود را براي يك گروه خاص ارسال مي دارد. تمام دستگاه هاي موجود در گروه ، بسته اطلاعاتي ارسال شده را دريافت خواهند كرد. ( مثلا" يك روتر سيسكو آخرين وضعيت بهنگام شده خود را براي ساير روترهاي سيسكو ارسال مي دارد ) كلاس فوق نسبت به سه كلاس قبلي داراي ساختاري كاملا" متفاوت است. اولين ، دومين ، سومين و چهارمين بيت به ترتيب داراي مقادير يك ، يك ، يك و صفر مي باشند.28 بيت باقيمانده بمنظور مشخص نمودن گروههائي از كامپيوتر بوده كه پيام Multicast براي آنان در نظر گرفته مي شود. كلاس فوق قادر به آدرسي دهي 268.435.456 (226 ) كامپيوتر است

NET
224.

Host (Node)
24.53.107

- كلاس E . از كلاس فوق براي موارد تجربي استفاده مي شود. كلاس فوق نسبت به سه كلاس اوليه داراي ساختاري متفاوت است . اولين ، دومين ، سومين و چهارمين بيت به ترتيب داراي مقادير يك ، يك ، يك و يك مي باشند.28 بيت باقيمانده بمنظور مشخص نمودن گروههائي از كامپيوتر بوده كه پيام Multicast براي آنان در نظر گرفته مي شود. كلاس فوق قادر به آدرسي دهي 268.435.456 (226 ) كامپيوتر است

NET
240.

Host (Node)
24.53.107

- BroadCast . پيام هائي با آدرسي از اين نوع ، براي تمامي كامپيوترهاي در شبكه ارسال خواهد شد. اين نوع پيام ها همواره داراي آدرس زير خواهند بود :

255.255.255.255.

- آدرس هاي رزو شده . آدرس هاي IP زير بمنظور استفاده در شبكه هاي خصوصي (اينترانت ) رزو شده اند

10.x.x.x

172.16.x.x - 172.31.x.x

192.168.x.x

- IP نسخه شش . نسخه فوق برخلاف نسخه فعلي كه از 32 بيت بمنظور آدرس دهي استفاده مي نمايد ، از 128 بيت براي آدرس دهي استفاده مي كند. هر شانزده بيت بصورت مبناي شانزده نمايش داده مي شود. :

2b63:1478:1ac5:37ef:4e8c:75df:14cd:93f2

خلاصه :

Class 1st Octet 2nd Octet 3rd Octet 4th Octet
Net IDHost ID
A
Net ID Host ID
B
Net ID Host ID
C

Network Type Address Range Normal Netmask Comments
Class A 001.x.x.x to 126.x.x.x 255.0.0.0 For very large networks

Class B 128.1.x.x to 191.254.x.x 255.255.0.0 For medium size networks

Class C 192.0.1.x to 223.255.254.x 255.255.255.0 For small networks

Class D 224.x.x.x to 239.255.255.255 Used to support multicasting

Class E 240.x.x.x to 247.255.255.255


با تشکر از سایت سخاروش

[moh_rez_99]

شما سوئیچ شبکه از کجا تهیه می کنین؟ من از hpn سایت خریدم  قیمت هاشون مناسب بود و پاسخ گویی خوبی داشتن