دانلود مقاله آشنایی با شبکه

تا چند سال گذشته علم کامپیوتر یکی از علوم مدرن به حساب می‌آمد بطوریکه عده زیادی از اقشار مختلف جامعه ، خصوصا قشر تحصیلکرده را به خود معطوف کرد.

اما امروزه و با گذشت چندین سال از عرضه کامپیوتر نوبت به علم ارتباط بین کامپیوترها با یکدیگر یعنی علم شبکه رسیده است .
در این گزارش سعی شده است به صورت ساده و کاملاٌ عملی مراحل راه اندازی یک شبکه توضیح داده شود و می توانید فقط با مطالعه این مقاله ، اطلاعات نسبتا خوبی در زمینه راه اندازی یک شبکه در مقیاس کوچک را بدست آورید.
تعریف شبکه :
به مجموعه ای از اتصالات بین دو یا چند کامپیوتر و زبانی(Protocol) که این کامپیوترها به کمک آن با یکدیگر صحبت می کنند شبکه می گویند.

وقتی که ما دو یا چند کامپیوتر را به یکدیگر متصل کنیم به گونه ای که این دو بتوانند با هم تبادل اطلاعات کنند در واقع یک شبکه ساخته ایم.

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 منبع(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 کرد :
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 ]] :
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
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
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: 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 : 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.

اجزاء شبکه اجزا اصلی یک شبکه کامپیوتری عبارتند از : 1 - کارت شبکه NIC- Network Interface Card : 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: 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" .

3- سیستم عامل شبکه NOS- Network Operating System : 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 : 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 : 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.

توپولوژی های شبکه " Net work Topology": 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 : 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 ": 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.

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.

در این توپولوژی از کابل فیبر نوری میتوان استفاده کرد.

توپولوژی اتوبوسی Bus : 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 : 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 : 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.

سیستمی که از ترکیب حالت باس و ستاره ای پدید می آید در این حالت برخی از مسیر های شبکه به صورت باس و برخی دیگر بصورت ستاره ای میباشند.

معمول ترین طرح آن ، اتصال هاب ها بصورت باس و اتصال کامپیوتر ها بصورت ستاره ای به هاب مربوط به خودشان میباشد.

پروتکل : 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 .

فصل دوم : راهنمای انتخاب کابل ( رسانه انتقال ) کابل شبکه پیش از اینکه در مورد انواع کابل‌ها و پهنای باند مربوط به آنها، به بحث بپردازیم، ذکر این نکته ضروری است که نوع کابل انتخابی شما بطور مستقیم به توپولوژی شبکه تان وابسته است.

در این قسمت سعی گردیده توپولوژی مناسب با هر نوع کابل ذکر شود.

کابل شبکه، رسانه ای است که از طریق آن، اطلاعات از یک دستگاه موجود در شبکه به دستگاه دیگر انتقال می یابد.انواع مختلفی از کابلها بطور معمول در شبکه های LAN استفاده می شوند.

در برخی موارد شبکه تنها از یک نوع کابل استفاده می کند، اما گاه انواعی از کابلها در شبکه به کار گرفته می شود.

غیر از عامل توپولوژی، پروتکل و اندازه شبکه نیز در انتخاب کابل شبکه مؤثرند.

آگاهی از ویژگیهای انواع مختلف کابلها و ارتباط آنها با دیگر جنبه های شبکه برای توسعه یک شبکه موفق ضروری است.

امروزه سه گروه از کابل‌ها، در ایجاد شبکه مطرح هستند: کابلهای Coaxial: کابلهای Coaxial زمانی بیشترین مصرف را در میان کابلهای موجود در شبکه داشت.

چند دلیل اصلی برای استفاده زیاد از این نوع کابل وجود دارد : 1-قیمت ارزان آن.

2- سبکی و انعطاف‌پذیری.

3- این نوع کابل به نسبت زیادی در برابر سیگنالهای مداخله‌گر مقاومت می نماید.

4- مسافت بیشتری را بین دستگاههای موجود در شبکه، نسبت به کابل UTP پشتیبانی می‌نماید.

در شکل زیر ساختار کابل Coaxial مشاهده می‌شود .

(1) Conducting Core یا هسته مرکزی که معمولاً از یک رشته سیم جامد مسی تشکیل می‌گردد.

(2) Insulation یا عایق که معمولاً از جنس PVC یا تفلون است.

(3) Copper Wire Mesh که از سیم‌های بافته شده تشکیل می‌شود و کار آن جمع‌آوری امواج الکترومغناطیسی است.

(4) Jacket که جنس آن اغلب از پلاستیک بوده و نگهدارنده خارجی سیم در برابر خطرات فیزیکی است.

کابل Coaxial به دو دسته تقسیم می‌شود 1- Thin net: کابلی است بسیار سبک، انعطاف‌پذیر و ارزان قیمت، قطر سیم در آن 6 میلیمتر معادل 25/0 اینچ است.

مقدار مسیری که توسط آن پشتیبانی می‌شود 185 متر است.

2- Thick net: این کابل قطری تقریباً 2 برابر Thin net دارد.

کابل مذکور، پوشش محافظی را(علاوه بر محافظ خود) داراست که از جنس پلاستیک بوده و بخار را از هسته مرکزی دور می‌سازد.

رایج‌ترین نوع اتصال دهنده (connector) مورد استفاده در کابل coaxial، Bayonet-Neill-Concelman (BNC) می‌باشد.

انواع مختلفی از سازگار کننده‌ها برایBNCها وجود دارند شامل:Tconnector , Barrel connector وTerminator.

تصویر زیر یک BNC connector را نشان می دهد: BNC connector در شبکه هایی با توپولوژی اتوبوسی از کابلcoaxial استفاده می‌شود.

شکل زیر نمونه استفاده از این نوع کابل در شبکه اتوبوسی است: استفاده از کابل coaxial در شبکه اتوبوسی باید دانست که از عبارتهایی مانند "10Base5 " برای توضیح اینکه چه کابلی در ساخت شبکه بکار رفته استفاده می‌گردد.

عبارت مذکور بدان معناست که از کابل coaxial و از نوع Thicknet استفاده شده، علاوه بر آن روش انتقال در این شبکه، روش Baseband است و نیز سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه ((mbps می‌باشد.

همچنین "10Base2" یعنی اینکه از کابل Thinnet استفاده شده، روش انتقال Baseband و سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه است.

کابلهای Twisted Pair : در طراحی جدید شبکه معمولاً از کابلهای Twisted Pair استفاده می‌گردد.

قیمت آن ارزان بوده و از نمونه‌های آن می‌توان به کابل تلفن اشاره کرد.

این نوع کابل که از چهار جفت سیم بهم تابیده تشکیل می‌گردد، خود به دو دسته تقسیم می‌شود: 1-(Unshielded Twisted Pair)UTP: کابل ارزان قیمتی است که نصب آسانی دارد و برای شبکه‌های LAN سیم بسیار مناسبی است، همچنین نسبت به نوع دوم کم‌وزن‌تر و انعطاف‌پذیرتر است.

مقدار سرعت دیتای عبوری از آن 4 مگابیت در ثانیه تا 100 مگابیت در ثانیه می‌باشد.

این کابل می‌تواند تا مسافت حدوداً 100 متر یا 328 فوت را بدون افت سیگنال انتقال دهد.

کابل مذکور نسبت به تداخل امواج الکترومغناطیس (Electrical Magnatic Interference) حساسیت بسیار بالایی دارد و در نتیجه در مکانهای دارای امواج الکترومغناطیس، امکان استفاده از آن وجود ندارد.

در سیم تلفن که خود نوعی از این کابل است از اتصال دهنده RJ11 استفاده می‌شود، اما در کابل شبکه اتصال دهنده‌ای با شماره RJ45 بکار می‌رود که دارای هشت مکان برای هشت رشته سیم است.

در شکل زیر یک connector RJ45 دیده می‌شود.

connector RJ45 کابل UTP دارای پنج طبقه مختلف است (که البته امروزه CAT6 و CAT7 هم اضافه شده است): - CAT1 یا نوع اول کابل UTP برای انتقال صدا بکار می‌رود، اما CAT2‌تا CAT5 برای انتقال دیتا در شبکه‌های کامپیوتری 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 شبکه‌های کوچک و خانگی استفاده از کابل CAT3‌توصیه می‌شود.

کابل UTP 2- (Shielded Twisted Pair)STP : در این کابل سیم‌های انتقال دیتا مانند UTP‌ هشت سیم و یا چهار جفت دوتایی هستند.

باید دانست که تفاوت آن با UTP‌ در این است که پوسته‌ای به دور آن پیچیده شده که از اثرگذاری امواج بر روی دیتا جلوگیری می‌کند.

از لحاظ قیمت،‌ این کابل از UTP گرانتر و از فیبر نوری ارزان‌تر است.

مقدار مسافتی که کابل مذکور بدون افت سیگنال طی می کند برابر با 500 متر معادل 1640 فوت است.

در شبکه‌هایی با توپولوژی اتوبوسی و حلقه‌ای از دو نوع اخیر استفاده می‌شود.

گفته شد که در این نوع کابل، 4 جفت سیم بهم تابیده بکار می‌رود که از دو جفت آن یکی برای فرستادن اطلاعات و دیگری برای دریافت اطلاعات عمل می‌کنند.

در شبکه‌هایی با نام اترنت سریع١ (Fast Ethernet) دو نوع کابل به چشم می‌خورد: - 100Base TX: یعنی شبکه‌ای که در آن از کابل UTP نوع Cat5 استفاده شده و عملاً دو جفت سیم در انتقال دیتا دخالت دارند (دو جفت دیگر بیکار می‌مانند)، سرعت در آن 100 مگابیت در ثانیه و روش انتقال Baseband است.

- 100Base T4: تنها تفاوت آن با نوع بالا این است که هر چهار جفت سیم در آن بکار گرفته می‌شوند.

کابل فیبر نوری : کابل فیبر نوری کاملاً متفاوت از نوع Coaxial و Twisted Pair عمل می‌کند.

به جای اینکه سیگنال الکتریکی در داخل سیم انتقال یابد، پالسهایی از نور در میان پلاستیک یا شیشه انتقال می‌یابد.

این کابل در برابر امواج الکترومغناطیس کاملاً مقاومت می‌کند و نیز تأثیر افت سیگنال بر اثر انتقال در مسافت زیاد را بسیار کم در آن می‌توان دید.

برخی از انواع کابل فیبر نوری می‌توانند تا 120 کیلومتر انتقال داده انجام دهند.

همچنین امکان به تله انداختن اطلاعات در کابل فیبر نوری بسیار کم است.

کابل مذکور دو نوع را در بر می‌گیرد: 1- Single Mode: که دراین کابل دیتا با کمک لیزر انتقال می‌یابد و بصورت 8.3/125 نشان داده می‌شود که در آن 8.3 میکرون قطر فیبر نوری و 125 میکرون مجموع قطر فیبر نوری و محافظ آن می‌باشد.

این نوع که خاصیت انعطاف‌پذیری کم و قیمت بالایی دارد برای شبکه‌های تلویزیونی و تلفنی استفاده می‌گردد.

2- Multi Mode: که در آن دیتا بصورت پالس نوری انتقال می‌یابد و بصورت 62.5/125 نشان داده می‌شود که در آن 62.5 میکرون قطر فیبر نوری و 125 میکرون مجموع قطر فیبر نوری و محافظ آن می‌باشد.

این نوع مسافت کوتاهتری را نسبت به Single Mode طی می‌کند و قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری دارد.

قیمت آن نیز ارزان‌تر است و در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود.

بطورکلی کابل فیبر نوری نسبت به دو نوع Coaxial و Twisted pair قیمت بالایی دارد و نیز نصب آن نیاز به افراد ماهری دارد.

شبکه‌های 100Base FX، شبکه‌هایی هستند که در آنها از فیبر نوری استفاده می‌شود، سرعت انتقال در آنها 100 مگابیت در ثانیه بوده و روش انتقال Baseband می‌باشد.

امروز، با پیشرفت تکنولوژی در شبکه‌های فیبر نوری می‌توان به سرعت 1000 مگابیت در ثانیه دست یافت.

در شکل صفحه بعد یک کابل فیبر نوری مشاهده می‌شود.

فیبر نوری بطور کلی توصیه‌هایی در مورد نصب کابل شبکه وجود دارد: - همیشه بیشتر از مقدار مورد نیاز کابل تهیه کنید.

- هر بخشی از شبکه را که نصب می‌کنید، آزمایش نمایید.

ممکن است بخشهایی در شبکه وجود داشته باشند که خارج ساختن آنها پس از مدتی دشوار باشد.

- اگر لازم است بر روی زمین کابل‌کشی نمایید، کابلها را بوسیله حفاظت‌کننده‌هایی بپوشانید.

- دو سر کابل را نشانه‌گذاری کنید.

فصل سوم : شبکه های بی سیم مفاهیم و تعاریف وقتی از شبکه اطلاع‌رسانی سخن به میان می‌آید، اغلب کابل شبکه به عنوان وسیله انتقال داده در نظر گرفته می‌شود.

در حالیکه چندین سال است که استفاده از شبکه سازی بی‌سیم در دنیا آغازگردیده است.

تا همین اواخر یک LAN بی‌سیم با سرعت انتقال پایین و خدمات غیرقابل اعتماد و مترادف بود، اما هم اکنون تکنولوژی‌های LAN بی‌سیم خدمات قابل قبولی را با سرعتی که حداقل برای کاربران معمولی شبکه کابلی پذیرفته شده می‌باشد، فراهم می‌کنند.

WLANها (یا LANهای بی‌سیم) از امواج الکترومغناطیسی (رادیویی یا مادون قرمز) برای انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌کنند.

امواج رادیویی اغلب به عنوان یک حامل رادیویی تلقی می‌گردند، چرا که این امواج وظیفه انتقال انرژی الکترومغناطیسی از فرستنده را به گیرنده دورتر از خود بعهده دارند.

داده هنگام ارسال برروی موج حامل رادیویی سوار می‌شود و در گیرنده نیز به راحتی از موج حامل تفکیک می‌گردد.

به این عمل مدولاسیون اطلاعات به موج حامل گفته می‌شود.

هنگامیکه داده با موج رادیویی حامل مدوله می‌شود، سیگنال رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی علاوه بر فرکانس اصلی موج حامل می‌گردد.

به عبارت دیگر فرکانس اطلاعات داده به فرکانس موج حامل اضافه می‌شود.

در گیرنده رادیویی برای استخراج اطلاعات، گیرنده روی فرکانس خاصی تنظیم می‌گردد و سایر فرکانس‌های اضافی فیلتر می‌شوند.

تصویر یک WLAN در یک ساختار WLAN، یک دستگاه فرستنده و گیرنده مرکزی، Access Point(AP) خوانده می‌شود.

AP با استفاده از کابل شبکه استاندارد به شبکه محلی سیمی متصل می‌گردد.

در حالت ساده،‌ گیرنده AP وظیفه دریافت، ذخیره و ارسال داده را بین شبکه محلی سیمی و WLAN بعهده دارد.

AP با آنتنی که به آن متصل است، می‌تواند در محل مرتفع و یا هر مکانی که امکان ارتباط بهتر را فراهم می‌کند، نصب شود.

هر کاربر می‌تواند از طریق یک کارت شبکه بی‌سیم (Wireless Adapter) به سیستم WLAN متصل شود.

این کارت‌ها به صورت استاندارد برای رایانه‌های شخصی و کیفی ساخته می‌شوند.

کارت WLAN به عنوان واسطی بین سیستم عامل شبکه کاربر و امواج دریافتی از آنتن عمل می‌کند.

سیستم عامل شبکه عملاً درگیر چگونگی ارتباط ایجاد شده نخواهد بود.

امروزه استاندارد غالب در شبکه‌های WLAN، IEEE802.11 می‌باشد.

گروهی که بر روی این استاندارد کار می‌کند در سال 1990 با هدف توسعه استاندارد جهانی شبکه‌ سازی بی‌سیم با سرعت انتقال 1 تا 2 مگابیت در ثانیه شکل گرفت.

استاندارد مذکور با نام IEEE802.11a شناخته می‌شود.

استاندارد IEEE802.11b که جدیدتر است، سرعت انتقال را تا 5/5 و 11مگابیت در ثانیه می‌افزاید.

WLANها از دو توپولوژی حمایت می‌کنند: ad hoc topology infrastructure topology در توپولوژی ad hoc کامپیوترها به شبکه بی‌سیم مجهز هستند و مستقیماً با یکدیگر به شکلPeer- to- peer ارتباط برقرار می‌نمایند.

کامپیوترها برای ارتباط باید در محدوده یکدیگر قرار داشته باشند.

این نوع شبکه برای پشتیبانی از تعداد محدودی از کامپیوترها، مثلاً در محیط خانه یا دفاتر کوچک طراحی می‌شود.

"امروزه نوعی از توپولوژی ad hoc به نام "ad hoc peer-to-peer networking" مطرح است.

این نوع شبکه که به شبکه "‌Mesh" نیز معروف است، شبکه‌ای پویا از دستگاههای بی‌سیم است که به هیچ نوع زیرساخت موجود یا کنترل مرکزی وابسته نیست.

در این شرایط، دستگاههای شبکه همچنین به مانند گرههایی عمل می‌کنند که کاربران از طریق آنها می‌توانند داده‌ها را انتقال دهند، به این معنی که دستگاه هر کاربر بعنوان مسیریاب و تکرارکننده(Repeater) عمل می‌کند.

این شبکه نوع تکامل‌یافته شبکه Point-to-multipoint است که در آن همه کاربران می‌بایست برای استفاده از شبکه دسترسی مستقیم به نقطه دستیابی مرکزی داشته باشند.

در معماری Mesh کاربران می‌توانند بوسیله Multi-Hopping، از طریق گرههای دیگر به نقطه مرکزی وصل شوند، بدون اینکه به ایجاد هیچگونه پیوند مستقیم RF نیاز باشد.بعلاوه در شبکه Mesh در صورتیکه کاربران بتوانند یک پیوند فرکانس رادیویی برقرار کنند، نیازی به نقطه دسترسی(Access Point) نیست و کاربران می‌توانند بدون وجود یک نقطه کنترل مرکزی با یکدیگر، فایلها، نامه‌های الکترونیکی و صوت و تصویر را به اشتراک بگذارند.

این ارتباط دو نفره، به آسانی برای دربرگرفتن کاربران بیشتر قابل گسترش است.

توپولوژی infrastructure اصولاً برای گسترش و افزایش انعطاف‌پذیری شبکه‌های کابلی معمولی بکار می‌رود.

بدین شکل که اتصال کامپیوترهای مجهز به تکنولوژی بی‌سیم را با استفاده از Access Point به آن امکان می‌سازد.

در برخی موارد، یک AP کامپیوتری است که کارت شبکه بی‌سیم را کنار کارت شبکه معمولی - که آن را به یک LAN کابلی متصل می‌کند - دارا می‌باشد.

کامپیوترهای بی‌سیم با استفاده از AP به عنوان واسطه با شبکه کابلی ارتباط برقرار می‌کنند.

AP اساساً بعنوان یک عمل می‌کند، زیرا سیگنال‌های شبکه بی‌سیم را به سیگنال‌های شبکه کابلی تبدیل می‌کند.

مانند تمام تکنولوژی‌های ارتباطی بی‌سیم،‌ شرایط مسافتی و محیطی می‌توانند بر روی عملکرد ایستگاههای سیار بسیار تأثیر گذار باشند.

یک AP می‌تواند 10 تا 20 کامپیوتر را پشتیبانی کند، بسته به اینکه میزان استفاده آنها از LAN چقدر است.

این پشتیبانی تا زمانی ادامه دارد که آن کامپیوترها در شعاع تقریبی 100 تا 200 فوت نسبت به AP قرار داشته باشند.

موانع فیزیکی مداخله کننده این عملکرد را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهند.

شبکهWLANبا یکAP Cell : در شکل فوق یک Access Point از طریق یک کابل به شبکه LAN متصل شده است.

در اینجا وظیفه یک AP دریافت اطلاعات از سرویس گیرنده‌ها (Clients) از طریق هوا و ارسال آن اطلاعات از طریق یک پورت به hub می باشد.

AP به عنوان یک پل ارتباطی بین شبکه WLAN و شبکه LAN عمل می‌کند.

ناحیه‌ای که توسط یک AP تحت پوشش قرار می‌گیرد سلول (Cell) نامیده می‌شود.

هر ایستگاه در داخل Cell می‌تواند به AP دسترسی پیدا کند.

وظیفه یک AP ایجاد هماهنگی بین سرویس گیرندگان (Clients) شبکه WLAN و یک شبکه LAN می‌باشد.

به منظور گسترش بخش بی‌سیم و تحت پوشش قرار دادن سرویس گیرندگان بیشتر، می‌توان از APهای متعدد در مناطق مختلف استفاده کرد،‌ و یا اینکه یک ٍExtension point را بکار گرفت.

Extension point، یک تقویت کننده سیگنال‌های بی‌سیم است که به عنوان ایستگاهی بین سرویس گیرندگان بی‌سیم و AP عمل می‌کند.

استاندارد IEEE 802.11 دو سلول را به عنوان یک BSS)Basic Service Set) در نظر می‌گیرد.

اگر شبکه از چند Access Point استفاده کند، APها با یک ستون فقرات بنام DS (Distribution System) به هم اتصال می‌یابند.

DS معمولاً یک شبکه کابلی است، اما می‌توان آن را بی‌سیم هم در نظر گرفت.

استاندارد IEEE 802.11 از سه نوع سیگنال در لایه فیزیکی پشتیبانی می‌کند: (DSSS) Direct Sequence Spread Spectrum: یک روش انتقال رادیویی است که در آن سیگنال‌های خروجی با استفاده از یک کد دیجیتال مدوله می‌شوند.

در نتیجه هر بیت از دیتا به چند بیت تبدیل می‌شود و سیگنال می‌تواند در فرکانس وسیع‌تر پراکنده شود.

استفاده از DSSS به همراه روش CCK (Complimentary Code Keying) باعث می‌شود سیستم‌هایIEEE 802.11b به سرعت11 مگابیت در ثانیه انتقال دست یابند.

در جائیکه شرایط به نحوی است که امکان تداخل،‌ نویزنپذیری یا وجود دستگاههای کاری هم‌فرکانس در منطقه موجود نباشد یا بسیار کم 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 شبکه‌ای با سرعت 10 مگابیت در ثانیه یا بالاتر دست یافت.

اما در محیط‌های شلوغ به لحاظ ترافیک امواج مثلاً محیط‌های شهری بزرگ، بکار بردن این تکنولوژی علیرغم وجود کدینگ‌های پیشرفته و تقسیم‌بندی‌های فرکانسی، خالی از بروز تداخل‌ها و یا اشکالات احتمالی نخواهد بود.

FHSS) Frequency Hopping Spread Spectrum): یک روش انتقال رادیویی که در آن انتقال دهنده به طور مداوم تغییرات سریعی را در فرکانس - بر طبق یک الگوریتم موجود - انجام می‌دهد.

دریافت کننده برای خواندن سیگنال‌های دریافتی، دقیقاً همان تغییرات را انجام می‌دهد.

در IEEE 802.11a می‌توان از FHSS استفاده کرد اما سیستم IEEE 802.11b از این روش حمایت نمی‌کند.