شبکه های باسیم - وب سایت دکتر مسعود حجاریان
Download
Report
Transcript شبکه های باسیم - وب سایت دکتر مسعود حجاریان
بسم هللا الرحمن الرحیم
شبکه های با سیم
Wired Network
1
مسعود حجاریان
عنوان
شبکه های محلی )(LAN
پیکربندی شبکه های محلی
شبکه های محلی سوئیجی
عملکرد سوئیچ
روشهای پردازش فریم دیتا در سوئیچها
DHCP Server
شبکه های محلی مجازی
ارتباط شبکه محلی با اینترنت
شبکه WAN
مدیریت شبکه
پابش شبکه
یکپارچگی شبکه های LANو WAN
عملکرد پراکس ی سرور
2
اسالید
4
6
15
18
19
23
24
28
31
38
39
40
41
عنوان
پروتکل های WAN
شبکه های شهری)(MAN
الیه دسترس ی در شبکه PSTN
توسعه الیه دسترس ی شبکه PSTN
شبکه ارتباطات دیتا DCN
SDSLیا SHDSL
VDSL
ساختار شبکه انتقال
تصویریابی در شبکه دیتای شهری
شبکه مجازی خصوص ی
سوئیچ و انواع آن
3
اسالید
43
47
53
56
65
73
74
82
84
89
93
فهرست
شبکه های محلی )Local Area Network (LAN
شبکه هایی هستند که در یک محل محدود (مانند یک ساختمان) ایجاد می شوند.
اترنت Ethernetنام عمومی تکنولوژی بکار رفته در شبکه های محلی است و
مجموعه ای از پروتکل ها و استانداردهایی که از استاندارد IEEE802.3پیروی می
کند .
انواع ابتدایی شبکه های 10 Base 2 ، LANبا حداکثر طول کانال 180متر و 30
ایستگاه .
10 Base T به کمک هاب و کابل Cate 5با طول حداکثر 100متر و بصورت استار
است
و 10 Base 5با حداکثر هر قطعه کابل یا سگمنت 500متر و تعداد 100ایستگاه که
منسوخ شده اند.
4
فهرست
– Fast Ethernet – FE با 100 M mbpsو ( Auto Negotiationکارت
)100/10و Cate 7
)(Gigabit Ethernetبا کابل نوری و یا 2زوج Cate 7تا 10 Gb/sرا ارائه می
کند
با کابل نوری و یا 2زوج Cate 7تا 10 Gb/sرا ارائه می کند
10 Gigabit Ethernetبا کابل نوری و یا 4زوج Cate 7تا 100 Gb/sرا ارائه
می کند
امروزه تکنولوژی جدید اترنت با قابلیت اجرایی سریع و کم دردسر با نگهداری راحت و
قیمت ارزان و سازگاری کامل با اینترنت رشد زیادی کرده و عالوه بر شبکه های LANدر
شبکه های MANنیز استفاده می شود.
5
فهرست
پیکر بندی شبکه های محلی
)(LAN Network Topology
چگونگی اتصال اجزای شبکه را توپولوژی گویند که به قرار زیر است.
-1پیکر بندی خطی )(Bus Network
در این روش اجزای شبکه با یک گذر اصلی که بصورت خطی است به هم وصل می
معدوم کردن سیگنال
شوند و در ابتدا و انتهای BUSاز ترمیناتور جهت
های اکو ( )echoاستفاده می شود.
Tکانکتور
6
ترمیناتور
فهرست
پروتکل شبکه CSMA / CD
Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect
الگوریتم دسترس ی به محیط انتقال فیزیکی برای شبکه های اترنت مبتنی بر BUSاست
که وظیفه آن جلوگیری از تصادف ) (Collisionمی باشد .در این الگوریتم هرگاه
ایستگاهی تقاضای ارسال فریم دیتا را داشته باشد ابتدا به کانال گوش می نماید .اگر
کانال خالی بود آنرا تصرف و شروع به ارسال فریم می کند ولی اگر کانال ،حامل
سیگنال معتبری باشد صبر می کند تا کانال خالی شود .فریمهای رسیده توسط همه
ایستگاه ها دریافت می شود و اگر مربوط به آنها نبود منهدم می شود.
7
فهرست
اگر دو ایستگاه بطور همزمان فریم خود را در کانال ارسال کنند تصادم سیگنال
( )Collisionایجاد می شود .در این شرایط ایستگاههایی که در حال گوش کردن به
خط هستند متوجه تصادم شده یک نویز روی کانال ایجاد می کنند تا سایر ایستگاهها
هم از تصادم با خبر شوند و آنگاه هر ایستگاه یک عدد تصادفی تولید می کند و بر
اساس آن مدت زمانی را سپری می کند و مجددا به خط گوش می کند و پروسه مجددا
تکرار می شود.
8
فهرست
در این روش اگر تعداد ایستگاهها زیاد شود ترافیک باال رفته و کار آمدی شبکه کاهش می
یابد.
در این روش اگر یک نقطه از شبکه قطع شود ایستگاههای بعدی از کار می افتد.
-2شبکه های حلقوی )(Ring Network
در این روش ایستگاههای کاری روی یک حلقه قرار دارند.
9
فهرست
-3شبکه های مش )(Mesh Network
در این پیکر بندی همه کامپیوتر ها به هم وصل می شوند و مزیت آن سرعت ارتباط میان
Nodeها است و ایراد آن حجم باالی محیط ارتباطی است.
10
فهرست
-4شبکه های ستاره ای )(Star Network
در این روش همه ایستگاهها به یک پخش کننده ( )Hubمتصل می شوند.
hub
وقتی هاب ،سیگنالی را از یک پورت دریافت می کند پس از بازسازی آن را به مابقی پورت
ها می فرستد .هابها مدل انتقال نیمه دو طرفه ) (Half Duplexترافیک را منتقل
می کند.
هاب معموال بصورت 4تا 16پورت تولید می شود .
11
فهرست
هابهای اولیه دارای یک BUSبودند که با سرعت 10یا Mbps 100عمل می کرد ،
اما هابهای جدید 100/10و دو سرعته
( )Dual Speedهستند که دارای دو ، BUSیکی Mbps 10اترنت و دیگری100
Mbpsاترنت سریع کار می کند
و ایستگاه های مجهز به کارتهای 10و 100می توانند همزمان به پورتهای آنها متصل
شوند و Hubآن را تشخیص می دهد که این توانایی را Auto Negotiationگویند که
از طریق یک سویچ داخلی ،هاب فعال می شود .هاب های دو سرعته پهنای باند 10Mرا
بین پورتهای 10Mو پهنای باند 100Mرا بین پورتهای 100Mبه اشتراک می گذارد.
معموال 100 Mبرای انتقال هاب به سرور استفاده
می شود.
12
فهرست
اتصال شبکه های ستاره ای
در هابها یک پورت Uplinkوجود دارد که برای اتصال به هاب بعدی مورد استفاده
قرار می گیرد بدین ترتیب می توان چند هاب را در یک شبکه استفاده کرد .ولی پدیده
تصادم در این توپولوژی هم وجود دارد .لذا نمی توان تعداد زیادی ایستگاه را از این
طریق به هم متصل کرد .هاب از یک وسیله سنجش ترافیک به نام Collision LED
استفاده می کند.
h
13
h
h
فهرست
اگر LEDروی هاب خاموش باشد و یا با سرعت کمی چشمک بزند ترافیک مناسب
است و اگر LEDبا سرعت زیادی چشمک بزند و یا همواره روشن باشد ترافیک زیاد
است .
یکی دیگر از محدودیتهای هاب امنیت پایین است زیرا فریمهای اطالعاتی توسط هاب به
همه ایستگاهها ارسال می شود.
در شبکه های بزرگ و مهم از سویچ به جای هاب استفاده می شود که در آینده آن را
تشریح خواهیم کرد.
-4پیکر بندی ترکیبی )(Hybrid Topology
توپولوژی های مختلف را می توان با هم ترکیب نمود که به آن توپولوژی ترکیبی
) (Hybrid Topologyگویند.
14
فهرست
آدرس دهی اترنت
در تکنولوژی اترنت از سه نوع آدرس دهی استفاده می شود.
شبکه های محلی سوئیچی )(LAN Switch
-1تک مقصد )(Unicast
در این آدرس دهی پیامهای یک ایستگاه صرفا برای یک ایستگاه مشخص ی ارسال می شود
ولی به لحاظ آنکه پیامها از مسیر مشترک عبور می کند ،تمام ایستگاهها آن را دریافت
می کنند و به آدرس آن نگاه می کنند اگر آدرس پیام با آدرس ایستگاه برابر باشد آن را
بصورت کامل دریافت می کند وگرنه آن را معدوم می نماید.
15
فهرست
-2پخش سراسری )(Broadcast
وقتی ایستگاه فرستنده از آدرس دهی Broadcastاستفاده می کند همه ایستگاه ها
کل پیام را دریافت و پردازش می کنند.
-3چند مقصد )(Multicast
این مدل در سرویس های ویژه مورد استفاده قرار می گیرد .فریم های چند مقصد به
آدرسهای خاص ی ارسال می شوند.
اگر ایستگاه ها نرم افزار مربوطه را داشته باشند می توانند از آن آدرس برداشت کنند.
16
Core
Access
POE
SFP
Gbic
Gb/Ete
rnet
100
Etern
et
Layer
Switch
Huawai
Model
Cisco
Price
Model
Price
L2
24+1
L2
24
L2
24
L2
24
2
S3026 -C
2960
1ر470ر000
L2
48
2
S3050 -C
2960
2 ر650ر000
L3
24
2
S3928 TPSI
L3
24
4
S3928 PEI
L3
48
4
S3952 PEI
3750E
4ر300ر000
3750G-12SE
80ر000ر000
S2403 H-EI
2
S3026 -T
2
2
S3026 -G
L3
12
4
S5012 G
L3
4
10
S5012 T
L3
20
4
S5024 G
L3
24
4
S5624 P
L3
48
4
S5648 P
L3
12
L3
24
L3
3-10 SLOTS
S5624 F
4500
17
فهرست
معماری شبکه های محلی سوئیچی
Switch
Switch
Switch
Date Server
Management Server
DHCP Server
18
فهرست
عملکرد سوئیچ
عملکرد سوئیچ در الیه 2به قرار زیر است:
-1یک فریم دریافت می شود.
-2آدرس مقصد پخش سراسری یا چند مقصد روی همه پورتها است مگر اینکه پورت
دریافتی ارسال شود.
-3اگر آدرس MACتک مقصد باشد به دنبال آدرس در جدول سویچ می گردد .در
صورتیکه به آدرس دسترس ی پیدا نمود ،فریم را به پورت آدرس MACهدایت می کند،
در غیر این صورت مانند بند 2آن را روی همه پورت ها (مگر پورت دریافت) ارسال می
کند.
19
فهرست
روشهای پردازش فریم دیتا در سویچها
-1ذخیره و انتقال )(Store- and- forward
در این روش سوئیچ فریم ورودی را کامل دریافت می کند .بخش کنترل خطا ) (FCSرا
بررس ی می کند و فریم خطا دار را حذف می کند و فریم سالم را به پورت مربوطه تحویل
می دهد .به این دلیل زمان پردازش طوالنی است.
-2میانبر )(Cut-through
در این روش تصمیم گیری برای ارسال و یا فیلتر کردن فریم دیتا بر اساس آدرس MAC
است که در سرآیند فریم اترنت قرار دارد .در این روش ،سوئیچ قبل از دریافت کامل
فریم با دریافت سرآیند آدرس MACتصمیم خود را می گیرد.
به همین دلیل سریعتر از نوع اول است ولی امکان انتشار فریم خطا وجود دارد زیرا FCS
در ته آیند ) (Trailerفریم اترنت قرار دارد.
20
فهرست
-3روش بدون بسته )(Fragment-Free
این روش نظیر روش 2می باشد ،با این تفاوت که سویچ قبل از انتقال)(Forward
صبر می کند تا 64بایت اولیه فریم دریافت شود .از آنجاییکه طبق نتایج آماری بیشتر
خطاها و تصادمها در 64بایت اول به وجود می آیند امکان شناسایی و جلوگیری از عدم
انتشار اینگونه فریم ها به وجود می آید.
21
فهرست
)(Spanning Tree Protocol
پروتکل STP
این پروتکل برای ایجاد محیط بدون حلقه Loop-Freeطراحی شده است در طراحی
یک شبکه ممکن است لینکهای فیزیکی اضافی وجود داشته باشد و دسترس ی به یک
ایستگاه از چند مسیر ممکن باشد در این شرایط فریمهای داخل حلقه می افتند.
SW-C
SW-A
SW-B
Blocking
SW-E
SW-D
این پروتکل به طور داینامیک یکی از مسیرها را مسدود ) (Blockمی کند و شبکه را از
حالت حلقه خارج می نماید.
22
فهرست
سوئیچ اصلی وظیفه ارتباط کل شبکه را به عهده دارد.
سوئیچهای فرعی که معموال در هر طبقه از ساختمان و یا منطقه محدودی قرار می
گیرند ارتباط با کاربران و پایانه های شبکه را برقرار می کنند.
بین سوئیچهای فرعی و سوئیچ اصلی از ارتباط با سرعتهای باالتر استفاده می شود.
دیتا سرور برای نگهداری دیتا در شبکه و برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می
می دهند.
گیرد .همه کاربران عملیات خود را درون سرور دیتا انجام
سرور مدیریت با نصب برنامه اکتیو دایرکتوری ) (Active Directoryروی این
سرور امکان مدیریت کاربران اعم از ایجاد یا اضافه کردن کاربر و تعیین سطح دسترس ی
آنها میسر می شود.
23
فهرست
DHCP Server
) (Dynamic Host Configuration Protocolاین سرور برای اختصاص
IPبه هرکدام از کاربران مورد استفاده قرار می گیرد.
ِرنجی از IPبه این سرور سپرده می شود تا با درخواست هر کاربر به طور اتوماتیک یک
IPبه او اختصاص یابد .این سرور زمان مشخص ی را برای بهره برداری از IPتعیین می
کند که اگر دراین مدت IPبهره برداری نشد ،اختصاص IPاز کاربر حذف و مجددا در
اختیار سرور قرار می گیرد تا به دیگر متقاضیان تحویل شود.
24
فهرست
شبکه محلی مجازی (Virtual LAN) V-LAN
در یک شبکه فیزیکی محلی می توان چندین شبکه مجازی محلی به وجود آورد.
حوزه فراگیر الیه یک )(Broadcast Domain
حوزه فراگیر مجموعه ای متشکل از تجهیزاتی است که به شبکه LANمتصل شده
است ،در صورتیکه یکی از آنها فریم فراگیر ارسال کند ،مابقی تجهیزات یک کپی از آن را
دریافت می کنند.
به کمک سوئیچ می توان تعدادی از تجهیزات را در یک حوزه فراگیر تعریف کرد و تعداد
دیگری را در حوزه ای دیگر به طوریکه پیغامهای فراگیر یک حوزه ،به دیگری منتقل
نشود.
25
فهرست
LAN مجازی الیه دو )(Virtual LAN
LANمجازی شامل تمام یا بخش ی از یک حوزه فراگیر از LANحقیقی است که به
صورت نرم افزاری تعریف می شود .در یک سوئیچ می توان تعدادی حوزه فراگیر را
تعریف و عمال LANرا به تعدادی حوزه فراگیر مجزا تقسیم نمود و در هر حوزه یک
V-LANتعریف کرد.
26
فهرست
دالیل بستن V-LAN
-1امنیت شبکه و انحصار گروهی از کاربران به برنامه های کاربردی خاص خود.
-2کمک به کنترل ترافیک از طریق محدود کردن حیطه توزیع پیامهای فراگیر.
-3حفاظت از تجهیزات مهم و حساس با قراردادن آنها در V-LANاختصاص ی.
-4جداسازی ترافیک ویژه (نظیر ویدئو کنفرانس یا IPتلفنی) ازسایر ترافیکها.
پروتکل های V-LAN
پروتکل IEEE802-1Q
IEEاستاندارد 802-1Qرا برای استانداردسازی ترانکینگ V-LANارائه نموده است .در
این استاندارد یک سرآیند 4بایتی به وسط سرآیند فریم اولیه اترنت اضافه می شود .که در
آن فیلدی برای مشخص کردن شبکه مجازی )(V-LAN ID
27
فهرست
وجود دارد .این فیلد 12بیت است که امکان برقراری
V-LAN 212 =496را در یک LANمهیا می سازد.
از آنجائیکه این استاندارد ،طول سرآیند را افزایش می دهد باید فیلد FCSرا
دوباره سازی کند (زیرا FCSموجود بر اساس اجزای فریم ورودی طراحی می شود)
پروتکل (Inter-Switch Link) ISL
سیسکو این پروتکل را قبل از IEEEارائه کرد ISL .می تواند بین دو سوئیچ سیسکو
بکار رود.
ISLیک فریم اترنت را با یک سرآیند و ته آیند جدید کپسوله می کند .بدین ترتیب فریم
اترنت بدون تغییر باقی می ماند.
28
فهرست
ارتباط شبکه محلی با اینترنت
شبکه LANرا می توان به اینترنت متصل کرد .بدین ترتیب همه کاربران LANمی
توانند از سرویس های اینترنت هم استفاده کنند .برای این منظور از معماری و تجهیزات
زیر استفاده می شود.
Switch
Switch
Fire Wall
Router
Switch
Server
Management Server
DHCP Server
29
ISA Server
internet
فهرست
روتر )(Router
روتر وسیله ای است که مسئولیت هدایت فریمهای دیتا را با استفاده از IPبه عهده دارد.
روتر برای این کار فریم دیتا را تا الیه سه باز کرده و IPآن را
می خواند و با توجه به پارامترهایی نظیر ترافیک شبکه و هزینه نقل و انتقال فریم را به مسیر
مناسب هدایت می کند.
دیوار آتش )(Fire Wall
وسیله ای است که همه پورتها را از تمام مبداها به تمام مقصدها می بندد مگر آنکه اجازه
داده شود مثال پورت 80را از IP 192-168-254را به مقصد کلیه IPها باز کند که بدین
ترتیب امکان تماشای صفحات وب برای کاربر صاحب 254 IPمیسر
می شود.
* دیوار آتش ( (Fire Wallرا می توان به صورت مجازی در چندین نقطه مهم شبکه مورد استفاده
قرار داد.
30
فهرست
سرور آیزا )(ISA Server
ISA Serverسروری است برای پشتیبانی امنیت اینترنت (Internet Security
) Administrationکه به کمک آن می توان دسترس ی به سایتهای مختلف را مدیریت
کرد .به کمک Cacheسرعت دسترس ی کاربران را افزایش می دهد.
31
فهرست
(Wide Area Network) WAN شبکه
.شبکه هایی هستند که تجهیزات دیتا را از راه دور به هم مرتبط می کنند
WAN معماری عمومی شبکه
-
Switch
Leased
Main
Gate way
RAS
Proxy server
NM16
E1
31
APP. Server
Switch
FTP. Server
Mail. Server
A.A.A Server
Network Monitoring
Switch
32
فهرست
ارتباط نقطه به نقطه در شبکه های WAN
-1خط ثابت اجاره ای )(Leased Line
به خطوطی گفته می شود که به صورت فیزیکی و ثابت بین تجهیزات دیتا برقرار می شود.
این ارتباط توسط شرکت مخابرات به صورت اختصاص ی و با اخذ هزینه ثابت ماهانه
برقرار می گردد .این خطوط از سوئیچهای تلفن ثابت عبور نمی کند.
در این ارتباط تمام پهنای باند در اختیار مصرف کننده است و با انتخاب مودمهای قوی
می تواند سرعتهای باال برقرار کرد.
-2ارتباط تلفنی )(Dial up
به ارتباطی گفته می شود که برای مدت کوتاهی برقرار می شود .خطوط تلفن از این نوع
ارتباط هستند.
33
فهرست
حداکثر سرعت در این نوع ارتباط 56 kb/sاست که شرکت مخابرات برای ترافیک هر
پورت از سوئیچهای خود در نظر گرفته است.
-3ارتباط E1
خطوطی است با 2 Mbpسرعت که می تواند به 32خط تلفن تبدیل شود که بصورت
یکطرفه و یا دوطرفه عمل کند .همچنین می تواند همه پهنای باند را به ارتباط دیتا
اختصاص دهد.
ارتباط نقطه به نقطه همچنین می تواند دو نوع همزمان یا ناهمزمان باشد.
34
فهرست
–1ارتباط ناهمزمان Asynchron
در این نوع ارتباط ترافیک زمانی ظاهر می شود که دیتایی برای انتقال وجود دارد .و در
بقیه اوقات خط ارتباطی در حالت انتظار است.
برای آشکار شدن زمان شروع و پایان ارسال دیتا عالئم خاص ی ارسال می شود .که دارای
طول مشخص و محدود است.
این نوع ارتباط برای سرعتهای کم مصرف دارد مثال پورتهای Comکامپیوترها و
پورتهای RS232مودمها با هم ارتباط ناهمزمان ایجاد می کند.
– 2ارتباط همزمان Synchron
به ارتباطی گفته می شود که در آن بین فرستنده و گیرنده دیتا یک ارتباط مستمر
همزمانی وجود دارد .و ساعت داخلی گیرنده
35
فهرست
با آهنگ پکتهای دریافتی از فرستنده تنظیم می شود.
در این ارتباط حتی زمانی که دیتایی وجود ندارد ،فریم خالی ارسال می شود تا همزمانی از
بین نرود.
این مدل معموال برای سرعتهای باال بکار می رود.
36
فهرست
پشتیبانی کند و یا یک ارتباط پرسرعت را تامین نماید.
عملکرد روترها در شبکه (Router Types) WAN
(Remote Access Service) RAS
یک روتر است که وظیفه مدیریت ارتباطات را برعهده دارد .سیسکو معروف ترین روترها
را ارائه می کند که مودمهای آن عبارت است از:
-سری 3662با 6ماژول و 2خط اترنت -هر ماژول یک کارت مودم و یا خط اجاره ای را
پشتیبانی می کند.
سری 5350با 4ماژول که هرکدام یک ( E1با ظرفیت 31خط تلفن) را پشتیبانی میکند.
-سری 7400که یک خط ( STM1با ظرفیت 61خط )E1را پشتیبانی می کند.
37
فهرست
Main Gate Way
یک روتر است که وظایف زیر را به عهده دارد:
کنترل پهنای باند
انسداد V-LAN
) Network Address Translation (NATکه IPغیرفعال را به فعال
تبدیل می کند.
عملکرد سرورها در شبکه (Server Types) WAN
، APP Server یک سرور اختصاص ی برای نصب برنامه های کاربردی شامل
DBMSو Transaction Serverمانند .SQL Server
، FTP Serverیک سرور اختصاص ی برای بایگانی و در اختیارگذاری فایلهای مورد
نیاز در سازمان.
38
فهرست
Mail Server در موارد خاص برای نامه نگاری اعضای سازمان به صورت امن
نصب می شود .ولی نصب این سرور در شبکه اینترنت معمول تر است.
، A.A.A Server یک سرور مدیریتی است که دسترس ی کاربران به منابع شبکه را
مدیریت می کند.
مدیریت شبکه )(Network Management
تایید صحت ) (Authenticationکاربر با شناسایی نام و کلمه عبور.
تصویب اجرا ) (Authorizationفرایندی است برای کنترل سیاستهای اجرایی،
تعیین گونه و کیفیت فعالیتها و سطح دسترس ی به اطالعات.
حسابداری ) (Accountingاندازه گیری میزان منابع معرفی کاربر در طول فرایند
دسترس ی است .شامل مدت زمان -مقدار مبادالت دیتا که برای برنامه ریزی منابع مورد
استفاده قرار می گیرد.
39
فهرست
پایش شبکه )(Network Monitoring
سیستمی است برای پایش شبکه که هر 6ثانیه یک بسته کنترل به داخل شبکه ارسال
می کند ،تا از اتصال همه تجهیزات اطمینان حاصل کند.
40
فهرست
یکپارچگی شبکه های WANو LAN
)(LAN-WAN Integration
شبکه WANرا می توان به شبکه LANمتصل نمود و کاربرانی که در داخل شرکت
فعال هستند از سرورهای مشترک با کاربران خارجی استفاده کنند تا یکپارچگی در
سازمان به وجود آید.
41
فهرست
ارتباط شبکه LANبا خارج سازمان ایجاب می کند تا تجهیزاتی برای کنترل و افزایش
توانایی شبکه به سیستم اضافه شود .بدین منظور از سروری به نام پراکس ی استفاده
می شود.
عملکردپراکس ی سرور )(Proxy Server
ارتقای توانایی کاربران
پراکس ی ،تقاضاهای کاربران را برای مدت معینی در خود ذخیره می کند و اگر در طول این
مدت تقاضا تکرار شود مستقیما به آن پاسخ می دهد و ظرفیت شبکه را نمی گیرد.
فیلترینگ درخواستها
پراکس ی می تواند دسترس ی پاره ای از کاربران را به بخش ی از سرورها محدود کند.
42
فهرست
و اینترنتLAN وWAN یکپارچگی شبکه های
-
Leased
Switch
Main
Gate way
RAS
Proxy server
NM16
E1
31
APP. Server
internet
FTP. Server
Fire Wall
Mail. Server
Router
ISA Server
A.A.A Server
Network Monitoring
Switch
Switch
43
فهرست
پروتکل های WAN
در شبکه های WANو ارتباط نقطه به نقطه ،ارتباط فیزیکی برای انتقال دیتا کافی
نیست و بدون استفاده از پروتکل استفاده از برنامه های کاربردی ) (APPامکان پذیر
نیست لذا در این شبکه ها از پروتکل استفاده می شود.
-1پروتکل (Point To Point Protocol) P2P
این پروتکل در خطوط همزمان و ناهمزمان استفاده می شود .برای مثال این پروتکل در
ارتباط خطوط Dial Upبا ISPها روی مودم های ناهمزمان معمولی استفاده می
شود .همچنین برای استفاده روی خط لیزد.
P2Pامکان شناسایی تماس گیرنده و دریافت IPاز مقصد را مقدور می کند لذا می
تواند با طرفهای تماس ناشناس هم ارتباط برقرار کند.
44
فهرست
-2پروتکل HDLC
)(High-Level Data Link Control
این پروتکل فقط در خطوط فیزیکی همزمان ) (Synchronو ثابت (Leased
) Lineکاربرد دارد .برای مثال خروجی پورتهای سریال همزمان در روترهای سیسکو به
صورت معمول روی HDLCتنظیم شده است .همچنین سیستم مدیریت شبکه
تجهیزات Tellabsاز کانال فیزیکی خطوط E1و پروتکل الیه HDLC 2استفاده می
کند .شرکت سیسکو نوعی خاص از HDLCرا ارئه کرده است.
45
فهرست
مقایسه پروتکل ها
-1پروتکل HDLCفقط برای خطوط فیزیکی همزمان به کار می رود ولی پروتکل P2P
هم در خطوط همزمان و هم خطوط ناهمزمان کاربرد دارد.
-2هر دو پروتکل برای فریم بندی بسته های دیتا الیه 3به کار می روند.
-3هر دو پروتکل مکانیزم خطایابی و حذف پیغامهای خطا را دارند.
-4در حالی که پروتکل های HDLCسیسکو و P2Pنوع پروتکل الیه 3را برای گیرنده
مشخص می کنند ،پروتکل HDLCدر حالت عادی از انجام آن ناتوان است.
46
فهرست
-5پروتکل P2Pامکان شناسایی تماس گیرنده و دریافت IPاز مقصد را دارد در حالیکه
در خطوط HDLCآدرسهای IPباید از قبل مشخص شوند و دو طرف ارتباط
مشخص باشد.
-6هر دو پروتکل مکانیزمی برای کنترل خطا و اعالم Upو Downبودن آن را دارند.
47
فهرست
شبکه های شهری )(MAN
Metropolitan Area Network
MANشبکه ای است که ارتباطات درون یک شهر را برقرار می کند .به طور سنتی
ارتباطات شهرها با گسترش تلفن صورت پذیرفته است .
انتقال دیتا و تصویر دو سرویس جدید شهر است که تحوالتی را در بستر انتقال دیتا و
تکنولوژی های آن به وجود آورده است.
48
فهرست
سه نسل توسعه شبکه های شهری
-1شبکه عمومی تلفن PSTN
) (Public Switching Telephone Networkاین شبکه با هدف تامین
ارتباطات تلفنی برقرار شده ولی با توجه به نیاز دیتا و تصویر توسعه یافته است.
بستر انتقال در این شبکه سیم و کابلهای مس ی است و از مدلهای مدارگرا (Circuit
) Orientedمانند ATMو SONET/SDHاستفاده می کند.
49
فهرست
-2شبکه ارتباطات دیتا
(Data Communication Network) DCN
این شبکه با هدف تامین ارتباطات دیتا و تصویر پیاده سازی شده ولی با مدل VOIP
امکان پشتیبانی تلفن را نیز فراهم ساخته است.
بستر انتقال در این شبکه ها عموما فیبر نوری است و از پروتکلهای پکت گرا
Packet Orientedمانند IPو ATMاستفاده می کنند .بدین معنا که یک
ارتباط از طریق جریان گروهی از پکتها برقرار می شود .
-3شبکه نسل آینده
(Next Generation Network) NGN
نسل جدید شبکه ها با هدف تامین ارتباط تلفن ،دیتا و تصویر به صورت یکپارچه
طراحی شده اند .ولی زیر ساخت آن شبکه دیتا وصرفا IPاست.
50
فهرست
این شبکه فاقد سویچ محلی است و یک سویچ نرم افزاری در آن می تواند کل ارتباطات
یک کشور را پشتیبانی کند.
شبکه های PSTNاز سه الیه دسترس ی ) (Accessو انتقال
) (Transmissionو کنترل ) (Controlتشکیل می شود.
-1الیه دسترس ی :ارتباط کاربر با مراکز مخابراتی ) (Local Exchange) (LXاست.
این سطح به خاطر پاسخگویی مستقیم به مشترکین و تعدد آنها در یک محل از پیچیدگی
و سختی خاص ی برخوردار است.
LX Switch
51
فهرست
-2الیه انتقال :ارتباط مراکز مخابراتی را با هم برقرار می سازد .برای این منظور معموال
RX
از سه سطح ناحیه ای ،منطقه ای و ملی استفاده می شود.
PC
TX
LX
TX
SC
PC
LX
TX
شبکه ناحیه ای
شبکه منطقه ای
PC
شبکه ملی
مراکز LXدر یک شبکه ناحیه ای به یک مرکز انتقال )(TX
) (Transfer Exchangeمتصل می شوند.
مراکز TXدر یک شبکه منطقه ای به مراکز اولیه )(Primary Center) (PC
متصل می گردند .در ایران 83مرکز اولیه مخابراتی ) (PCوجود دارد.
52
فهرست
مرکز PCنیز در شبکه ملی مخابرات به مراکز ثانویه )(Secondary Center) (SC
مرتبط می شود.
یکی از مراکز SCدروازه ارتباطی شبکه ملی با خارج از کشور است .شرکت زیرساخت
مخابرات ایران در شهرستان های تهران ،اصفهان ،مشهد ،تبریز ،اهواز ،شیراز ،همدان و
بابل مرکز SCدارد و همه آنها از مرکز مخابرات امام خمینی تهران به خارج از کشور
متصل می شوند.
-3الیه کنترل )(Control
این الیه مجموعه ای از سویچ هایی هستند که کنترل ترافیک ارتباط را به عهده دارند.
سویچ ها در هرکدام از مراکز PC ،TX ، LXو SCمستقر هستند.
53
فهرست
الیه دسترس ی در شبکه PSTN
الیه دسترس ی شبکه PSTNماهیتا برای ارتباط تلفنی با مراکز LXطراحی شده است.
قطر زوج سیم ارتباطی به ترتیب 6/0 ،5/0 ،4/0و 9/0بر 2/1میلی متر در نظر گرفته شده
است .افزایش ضخامت سیم برای کاربری های جدید در این شبکه می باشد.
ساختار این شبکه بصورت زیر است:
ترمینال
دیواری
کابل مشترکین
کافو
کابل توزیع
خط انتقال
MDF
Switch
سویچ های محلی با ظرفیت چند ده هزار درگاه خروجی ،هرکدام از مشتریان را از طریق
یک درگاه خود به الیه انتقال متصل می کنند.
54
فهرست
(Medium Density Fiber) MDF
تجهیزات پسیوی است که خطوط مشترکین را سازماندهی و به کمک ترمینال متصل می
کند.
کابل توزیع کابل های توزیع با چند صد رشته سیم دو زوج (که هرکدام برای یک
ارتباط به کار می رود) صوت را تا یک محله منتقل می کند.
کافو تجهیزات پسیو برای تبدیل کابلهای توزیع به چندین رشته کابل مشترکین است.
خط مشترکین خط مشترکین یک کابل چند ده زوجی است که ارتباط را از کافو تا منزل
مشترکین برقرار می نماید.
ترمینال های دیواری کابل مشترکین را به کابلهای منازل تبدیل می کند.
55
متناظر هر خط تلفن یک زوج سیم مس ی در کابل مشترکین ،یک ترمینال در کافو یک زوج
سیم در کابل توزیع ،یک ترمینال در MDFو یک پورت خروجی در سوییچ وجود دارد.
فیبر نوری به جای کابل توزیع
بکارگیری فیبر نوری در شبکه دسترس ی PSTNمتداول شده است زیرا محدودیت
کابلهای توزیع و ظرفیت کافوهای محلی گلوگاه توسعه شبکه PSTNبه حساب می آید
بدین منظور ارتباط سوییچهای LXتا کافوهای محلی را به کمک فیبر نوری به قرار زیر
برقرار می کنند
ترمینال
دیواری
کابل مشترکین
RU
فیبر نوری
RUدر شبکه فوق به کافوی نوری مشهود است.
56
CU
E1
LX
Switch
فهرست
توسعه الیه دسترس ی شبکه PSTN
برای بهره برداری بهتر از ظرفیت های الیه های دسترس ی با سیم مس ی به ویژه در زمانهایی
که همه شبکه دسترس ی به بهره برداری رسیده و یا داکتهای ارتباطی امکان کابل کش ی
مجدد را ندارد از سیستم های زیر برای توسعه شبکه استفاده می شود.
57
فهرست
-1سیستم های PCM- Pair Gain
اگرچه کانالهای تلفن معمولی برای یک تلفن نیازمند 64 kbpsاست ولی می توان به
سادگی و با استفاده از تکنیک های فشرده سازی سطح مکامله تلفنی را به 32kو یا
16kو یا بیشتر کاهش دهد .ساختار سیستم به قرار زیر است.
یا
RU
PCM
ترمینال n
مرکزی که به آن CU
یک زوج سیم
) (Central Unitگویند.
ترمینال سمت مشتری که به آن RU
) (Remote Unitیا
58
CU
+
NMS
n
سویچ مرکزی
فهرست
سیستم مدیریت شبکه NMS
)(Network Management System
با سیستم مدیریت شبکه می توان صحت ارتباط را از مرکز کنترل کرد و برای استفاده
کننده رمز عبور قرار داد و از راه دور رفع عیب نمود.
این سیستم به تعداد 12 ، 6 ، 4 ، 2و 36ارتباط از یک زوج سیم را عبور می دهد و
RUبرق مستقیم نمی خواهد.
معایب سیستم:
عدم کارایی جهت انتقال دیتا و استفاده از DSL وجود نویز به مقدار کم وابستگی به جنس و نوع کابل مس ی تنوع سیستم ها و به تبع آن مشکالت نگهداری فضای مورد نیاز برای نصب CUو RU59
فهرست
-2متمرکز کننده ها ()Concentrators
این سیستم برای آن دسته از شبکه های دسترس ی مورد استفاده قرار می گیرد که فاصله
آنها از مرکز تلفن زیاد و زوج سیم ارتباطی محدود است.
در این روش تعدادی از رشته های زوج سیم بکارگیری می شود و با ادغام آنها تعداد به
مراتب بیشتری ارتباط برقرار می گردد .در واقع نوعی سویچ محدود به سیستم اضافه می
شود.
60
فهرست
ساختار سیستم :
96
m
ترمینال
سمت
مشترک
16
n
96
ترمینال
سمت مرکز
m
سویچ
مرکز
در این ساختار با بکارگیری nزوج سیم می توان mارتباط را برقرار کرد که m < nاست
اما نکته مهم آن است که همه mارتباط نمی توانند باهم صحبت کنند و صرفا n
تای آنها امکان هم زمانی دارند.
برای مثال متمرکز کننده های 96خط بر 16خط واقعی کاربرد زیادی دارند.
61
فهرست
-3فیبر نوری به جای کابل توزیع
بکارگیری فیبر نوری در شبکه دسترس ی PSTNمتداول شده است زیرا محدودیت
کابلهای توزیع و ظرفیت کافوهای محلی ،گلوگاه توسعه شبکه PSTNبه حساب می
آید .بدین منظور ارتباط سویچهای LXتا کافوهای محلی را به کمک فیبر نوری به قرار
زیر برقرار می کنند.
ترمینال
دیواری
کابل مشترکین
RU
RUدر شبکه فوق به کافوی نوری مشهور است.
62
فیبر نوری
CU
E1
LX
Switch
فهرست
الیه انتقال شبکه PSTN
PSTNدر الیه انتقال ،پیش از این از تکنولوژی PDMاستفاده می کرد که امروزه
منسوخ شده و جای خود را به SONET/SDHداده است.
SONET/SDHمتداول ترین تکنولوژی شبکه های شهری دو دهه اخیر است ،اما
بیشتر برای صوت طراحی شده و برای داده ) (Dataگران است.
” “SONETاستاندارد آمریکایی و مبتنی بر کانالهای 56Kbpsاست و ”“SDH
استاندارد اروپایی است که مبتنی بر کانالهای 64Kbpsمی باشد.
63
فهرست
واحد انتقال اطالعات در این شبکه فریم : STM
) (Synchron Transfer Modeاست که اجزای آن عبارتند از :
- E1 - STM1 -SM4 -STM16 - STM64کانال
4
4
4
63
64 31
- T1 - STM1 -SM4 -STM16 - STM64کانال
4
4
4
84
24
64
در زیرساخت SONET/SDHمی توان دیتا را نیز منتقل نمود ATM .و
Ethernetهر دو روی بستر SONET/SDHقابل انتقال است که POS
) (Packet Over SONETنامیده می شود.
64
فهرست
استاندارد RPR (Resilient Packet Ring) IEEE802.17روش انتقال
Ethernetروی SDHرا نشان می دهد.
در الیه انتقال همچنین یک تکنولوژی برای افزایش ظرفیت فیبر نوری بکارگیری می شود
که DWDMنام دارد.
این تکنولوژی برای آن طراحی شده تا از یک فیبر نوری چند سری کانال های موازی
اطالعاتی عبور دهد .این کانالها با طول موجهای مختلف و نزدیک به هم هستند .لذا
این تکنولوژی می تواند ظرفیت شبکه را بدون کابل گذاری جدید تا حد زیادی افزایش
دهد .این مسیر برای رینگهای اصلی استفاده می شود .برای مثال با این تکنولوژی می
توان 4کانال STM64را بر روی یک زوج فیبر نوری انتقال داد.
65
فهرست
شبکه ارتباطات دیتا )(DCN
)(Data Communication Network
شبکه دیتا از دو الیه دسترس ی و انتقال تشکیل شده است .الیه دسترس ی شبکه دیتا ،از
دو تکنولوژی ( DSLبا بستر سیم مس ی) و فیبر نوری بهره برداری می کند.
66
فهرست
-1سیستم های DSL
)(Digital Subscriber Loop
این سیستم پیشرفته از زوج سیم به عنوان محیط انتقال استفاده
می کند و صوت ،دیتا و تصویر را به صورت دیجیتال منتقل می نماید.
DSLبرمبنای برد ،نوع ارتباط و تقارن ارتباط به گروه های زیر تقسیم می شود که
عنوان عمومی XDSLرا به خود گرفته است.
(High bit - rate DSL) HDSL
DSL) SDSL
67
(Single
DSL) ADSL
(Asymmetric
DSL) RADSL
(Rate Adaptiveبا توجه به کیفیت رنج را تغییر می دهد.
فهرست
DSL) VDSL
< 10 M (Very High Speed
:HDSL به کمک دو زوج سیم دیتا را با سرعت Mbpsو به فاصله 30تا 10
کیلومتر (روی سیم 4/0تا ) 9/0منتقل می کند.
HDSLمصرف ارتباطات پر سرعت نظیر ترانک بین مراکز ،دسترس ی مراکز به
PABXبرج ها ،بین BTSموبایل تا مراکز سوئیچ آنها ،ویدئو کنفرانس و نظایر آن بر
خطوط استیجاری ) (Leased lineرا برقرار می کند .می تواند یک خط E1که حدود
31خط تلفن است را یکجا عبور دهد.
68
فهرست
:ADSL این تکنولوژی به علت عدم تقارن و ارائه سرعتهای نامساوی در جهت باالسو
) (Up Streamو پایین سو
) (Down Streamراهی برای ارائه سرویس های
ویدئویی و دسترس ی به اینترنت ارزان و با کیفیت را می گشاید.
ADSLدو کانال ارتباطی را برقرار می کند .یک کانال در پایین سو که با سرعت 1تا 8
Mbpsبرای دریافت داده ها و یک کانال در باالسو با سرعت 16تا Kbps 800را تا
فاصله 5کیلومتر فراهم می کند.
این سیستم به لحاظ ماهیت غیر متقارن بودن ،برای استفاده از اینترنت پر سرعت و
(Video on Demand) VODخرید از
ویدئو بر اساس تقاضا
منزل
)(Home Shopping
آموزش تصویری ) (Video Educationنظایر آن استفاده می شود.
69
فهرست
در ADSLهرچه فاصله از مرکز بیشتر می شود سرعت انتقال کاهش می یابد .به
طوریکه در مسافت 5/2کیلومتر با 8 Mbpsو در مسافت 5کیلومتر به ( 1 Mbps
دریافت اطالعات ) می رسد.
ADSL2+تکنولوژی پرسرعت جدید ADSLاست که در ارسال تا 800 kbpsو
در دریافت 16 mbpsرا پشتیبانی می کند.
70
فهرست
ساختار ADSL
Splitter
MDF
سویچ
خطوط توزیع
1
DSLAM
ISP
تکنولوژی ADSLروی تلفن اثری ندارد ،زیرا باند پایین تر از 4 KHzتوسط یک
مدار آنالوگ Splitterجدا می شود و بدینوسیله این امکان فراهم می شود تا مکاملات
تلفنی به موازات سرویس های ADSLبرقرار شود.
71
1- (DSLAM) DSL Access Multiplexer
فهرست
DSL از ATMپشتیبانی می کند و پکتهای ATMدر سیستمهای ADSLبه
راحتی منتقل می شوند.
پهنای باند ADSL
ADSLدو حوزه از پهنای باند ارتباطی را اشغال می کند که خارج از حوزه تلفن می
باشد.
KHz
Down Stream
Up Stream
پایین سو
باالسو
200
1100
دریافت دیتا ADSL
72
175
ارسال دیتا ADSL
25
4تلقن
0
فهرست
پهنای باند 1-4 KHzبرای ارتباط تلفن روی خطوط مس ی استفاده می شود.
پهنای باند باالسو KHz 25-175=150برای ارسال دیتا به میزان 16-800 Kbps
استفاده می شود.
پهنای باند پایین سو KHz 200-1100=900برای دریافت دیتا به میزان 1-8 Mbps
استفاده می شود.
73
فهرست
SDSL یا SHDSL
نوعی HDSLاست که روی یک سیم تلفن معمولی به صورت متقارن فعال است و با
اشغال خط می تواند یک خط (2 Mbps) E1را تا 5کیلومتر انتقال دهد .این
سیستم برای ارتباط دفاتر مختلف شرکتها و استفاده از شبکه LANو همچنین برای
دریافت سرویس ویدئو کنفرانس مناسب است و می تواند با استفاده از ) (PABXدر
طرف مشتری و انتقال خطوط E1ارتباطات تلفنی را توسعه دهد.
74
فهرست
VDSL
VDSLدر قالب یک گستره بزرگ که به شبکه دسترس ی کل خدمات (Full FSAN
) Service Access Networkمشهور می باشد ،ارائه شده است.
این سیستم از ATMبه خوبی حمایت می کند.
این سیستم در فاصله 300متری بصورت متقارن و با سرعت 84/51تا Mbps 2/55
ارتباط برقرار می کند ولی در فواصل باالتر تا 1500متر نامتقارن می شود و سرعت
دریافت 13و ارسال Mbps 6/1را داراست.
VDSLبرای ) VOD (Video on Demandچند جانبه – تلویزیون کیفیت باال
و چند گانه و نیز همه سرویسهای ADSLکاربرد دارد.
75
فهرست
–2شبکه دسترس ی با فیبر نوری )(FITL
)(Fiber In The Loop
فیبر نوری با ظرفیت باالی انتقال ،وزن کم ( 23برابر سبک تر از کابل مس ی مشابه ) و
اندازه کوچک (سطح مقطع 36برابر کوچکتر از کابل مس ی مشابه) ،جاذبه زیادی برای
بکارگیری در شبکه دسترس ی را دارد ولی هنوز با توجه به قیمت باال کمتر برای ارتباط تا
خانه بکارگیری می شود .در اروپا از این سیستم عموما برای برج ها و ارتباط با کافو بهره
برداری
می گردد ولی درآمریکا به خانه ها نیز توسعه یافته است .این سیستم همه
سرویس های صوت ،تصویر و ویدئو و ...را ارائه می کند.
76
فهرست
روش های بکارگیری فیبر نوری عبارتند از :
– 1/2فیبر نوری تا کافو FTTC
)(Fiber To The Curb
سیم مس ی
اسپلیتر
()2
()1
ONU
Up To 16 Home per ONU
OLT
تا 32پورت
1920 = 140 Mb/sکانال
نصب روی دیوار خارجی ONU
در این روش کابل توزیع به فیبر نوری تبدیل می شود .در حدود 1500متری منازل یک
( ONUکافوی نوری) نصب شده و تا این مکان ،با فیبر و پس از آن با سیم مس ی
ارتباط برقرار میشود.
DSLدر این روش به داخل کافو منتقل می گردد.
)1( – OPT (Optical Line Terminal
77
)2( – ONU (Optical Network Unit
فهرست
– 2/2فیبر نوری تا ساختمان FTTB
) (Fiber To The Building
در این روش با یک جدا کننده نوری از فیبر ارتباطی با ساختمان از فیبر اصلی جدا شده و
به ONUدر داخل ساختمان وصل می شود .ارتباط واحدهای درون ساختمان با
سیم مس ی و از طریق ONUبرقرار می گردد .
Optical
ONU
ONUداخلی /رک یا دیواری
سیم مس ی
78
Splitter
OLT
فهرست
– 3/2فیبر نوری تا خانه FTTH
)(Fiber To The Home
در این روش فیبر تا محل سکونت مشترک کشیده می شود .که تا حدود 9کیلومتر از
ترمینال مرکزی میتواند فاصله داشته باشد.
OEC
Optical
Splitter
9 KM
2 To 32 – 64
در منزل سیگنال نوری با بکارگیری مبدل نوری به الکتریکی )Optical (OEC
Electrical Converterبه سیگنال الکتریکی تبدیل میشود .
79
فهرست
این دستگاه شامل سوکت های Rg 11برای تلفن Rg 45برای دیتا با سرعت باال و
پورت های 75اهم کواکسیال برای سرویس CATE7و DBSمی باشد.
فیبرنوری تلویزیون کابلی ،تلویزیون ماهواره ای مستقیم و سرویس های متعامل) (Interactingتصویری که بصورت دو طرفه است را ارائه کند.
80
فهرست
(Passive Optical Network) PONشبکه های غیرفعال نوری دارای رابط آنالوگ با سوئیچ می باشند .در این کابین ها نیاز
به یک ترمینال مرکزی برای تبدیل سینگنال های نوری به الکتریکی و عملیات مالتی
پلکس ی روی مالکتی پلکس و یا به یک ترمینال فرعی مورد نیاز می باشد.
ترمینال خط نوری
سویچ
OLT
رابط V5
واحد شبکه نوری
ONU
تجهیزات با طول موج 1300نانومتر کار می کند. ONUنیازمند برق است که باید در محل و یا به کمک سیم مس ی تامین شود و فیبرآن را تامین نمی کند.
81
فهرست
الیه انتقال در شبکه دیتا
شبکه دیتا در الیه ( 4انتقال) با بهره گیری از تکنولوژی اترنت روی فیبر نوری تاریک
) (Ethernet/Dark Fiberتوسعه یافت.
اترنت ( (Ethernet
ساده ترین و ارزان ترین تکنولوژی انتقال داده می باشد که از فوریه سال 1980
تاکنون توسعه و تکامل زیادی داشته است .این پیشرفت در سه زمینه سرعت ،مسافت
و نوع دسترس ی بوده است .در ابتدا این تکنولوژی سرعت 2 Mbpsو فاصله 180متر را
بروی کابل Coaxپشتیبانی می نمود ولی امروزه سرعت 10 Gbpsرا در فاصله 150
کیلومتری بروی فیبر نوری پشتیبانی می کند .
این شبکه بیش از 85درصد شبکه های دنیا را به خود اختصاص داده است ولی در
ایران در حال راه اندازی است .
82
فهرست
ساختار شبکه انتقال
بطور معمول در الیه اول شبکه های هسته از توپولوژی رینگ استفاده می شود بدین
صورت که تمام مراکز مخابراتی روی یک یا دو حلقه فیبر موازی قرار دارند و بسته داده
ها روی یکی از آنها حرکت می کند .
نکته جالب در این توپولوژی آن است که اگر یکی از فیبرها در نقطه ای قطع شود ،مراکز
دو طرف بالفاصله داده ها را به رینگ موازی منتقل کرده و ارتباط را مجددا برقرار می
کند .
)(x x
83
Packet Ring
فهرست
روش دیگر ارتباط هسته به صورت مش است که خیلی هزینه دارد.
شبکه هسته می تواند بصورت حلقه های اصلی و فرعی طراحی و نصب شود .
84
فهرست
الیه 3شبکه دیتا
شبکه دیتا در الیه 3پروتکلهای مخصوص به خود را دارد .در این الیه ترافیک داده ها
تقریب تمامی به صورت فریم Ethernetو IP.Packetاست.
مسیریابی در شبکه دیتای شهری
در شبکه انتقال داده ها برای مسیریابی از Routerها استفاده می شود .روتر وظیفه
دارد که هر بسته ) (Packetرا به مسیر اصلی خود منتقل کند .این عمل به دو روش
Traditionalو MPLSصورت
می گیرد.
85
فهرست
-1روش سنتی )(Traditional
روش قدیمی تر هدایت ترافیک IPاست که در آن همه روترهای ترانزمیت ،مسیریابی را
انجام می دهند .در واقع بسته های داده در مسیر خود توسط کلیه روترهای موجود
کنترل شده و روتر با پردازش آدرس هر بسته ،پورت خروجی را تعیین می کند.
P1
P2
86
P1
P2
فهرست
اشکاالت روش سنتی عبارتست از :
-1پردازنده روتر بسیار مشغول می شود و راندمان شبکه کاهش می یابد
-2مسیریابی مشکل و حدود 1000دستورالعمل ماشینی را الزم دارد
- 3با پروتکل IPکه ماهیت connection lessدارد هماهنگی ندارد
-4پیاده سازی معماری در آن مشکل است
OSPF / BGP / ISIS
-2روش MPLS
) (Multi Protocol Label Switching
یکی از اهداف اصلی MPLSسهولت هدایت بسته ها ) (Packetاست که در آن
مسیریابی فقط یک بار در ابتدای شبکه انجام شده و در طول مسیر تا مقصد فقط
سوئیچینگ رخ می دهد .
87
فهرست
در این روش بسته های دیتا هنگام ورود به شبکه ،به یک روتر (Label Edge
Router) LERوارد می شوند این روترها بسته های ورودی را کنترل کرده و آنها را
دسته بندی نموده و یک برچسب به نام MPLS Headerرا به آنها الصاق می
کنند.
این برچسب حاوی آدرس کلی مسیر است لذا روترهای ترانزیت موجود در شبکه
(Label Switch Router ) LSRبسته ها را به کمک لیبل به سمت روتر نهایی
هدایت می کنند و روتر نهایی که از نوع LERاست برچسب را بر داشته و آن را تحویل
شبکه مقصد می دهد.
88
فهرست
2
89
سرویسهای مجازی پربستر MPLS
VLLS )Virtual Leased Line( Martini -1
در سال 1999سرویس نقطه به نقطه مجازی بر بستر MPLSبا پروتکل اترنت به بازار
آمد
Point-to-Point Ethernet Serviceاین سرویس که یک VPNدر الیه 2
است یک خط اجاره ای مجازی را در اختیار قرار می دهد
PE B
VLL
SERVICE
PE C
IP / MPLS
NETWORK
VLL
SERVICE
90
PE D
PE A
)Virtual Routed Service( VPRNS -2
IP و بر مبنایMultipoint سرویس شبکه روتر مجازی شبکه ای چند نقطه ای
. را تشکیل می دهدBGP VPN است که مجموعا یک
PE B
PE A
PE C
VPRN
SERVICE 1
IP / MPLS
NETWORK
PE D
VIRTUAL
ROUTER
91
)Virtual Private LAN Service( VPLS -3
از سال 2001در کشورهای آمریکا و کره متولد شده است و به سرعت رشد کرده است.
این شبکه در بستر MPLSبه اجرا در می آید و سرویس چند نقطه ای بر مبنای اترنت
است
)(Multipoint Ethernet Service
PE B
VPLS
SERVICE
PE C
PE A
IP / MPLS
NETWORK
VIRTUAL
BRIDGE
PE D
در واقع یک شبکه LANرا در سرتاسر کشور می توان فرض نمود.
92
فهرست
شبکه مجازی خصوص ی VPN
)(Virtual Private Network
شبکه ،VPNیکی از توانمندی های روش MPLSاست که بر مبنای آن شبکه های
خصوص ی بر مبنای زیرساخت عمومی شهری توسعه می یابند .در چنین ساختاری امکان
پشتیبانی آدرسهای IPخصوص ی و حتی مشابه در سمت کاربر وجود دارد.
93
فهرست
(Next Generation Network) NGN شبکه-3
:نسل جدید شبکه های شهری که از پنج الیه با ساختار زیر برخوردار است
NGIN-NMS-AAA
Service
SS
Control
Core
Convergence
ADSL
BSC
BTS
TG
PSTN
IAD
Access
WIMAX
AMC
ADSL
94
فهرست
در این شبکه یک سافت سویچ ) (SSمرکزی کلیه تقاضاها را از شبکه دسترس ی و انتقال
گرفته و به مبادی ذیربط فرمان می دهد.
NGNقادر است کلیه سیستمهای دسترس ی مبتنی بر IPنظیر WIMAX ، ADSL
3G ، GSM ،و هر نوع شبکه دیگر که دستورات خود را با پروتکل IPمبادله کنند
را ،پشتیبانی کند.
دستورات از الیه های دسترس ی به کمک یک کانال فست اترنت ) (FEاز طریق شبکه
Convergenceو Coreبه سافت سویچ ) (SSمنتقل می شود .این سویچ پرقدرت
از طریق برنامه های کاربردی ) (APPنظیر NMS-AAAو INکه در الیه سرویس
قرار دارند فرامین مشترکین را کنترل و هدایت می کند.
95
فهرست
یک سافت سویچ قادر است میلیونها کاربر را کنترل کند و به همین دلیل در هر کشور یک
سافت سویچ برای کل ارتباطات کفایت می کند .به خاطر اهمیت و اطمینان از فعال
بودن مستمر شبکه از دو قسمت متقارن تشکیل می شود که یک جایگزین
) (Redundantدیگری است.
96
فهرست
سوئیچ و انواع آن
سوئیچ وسیله ای است که در الیه دو فعالیت می کند و فریمهای دیتای ورودی را به
پورت یا پورتهای خروجی مربوطه منتقل می نماید.
تعداد پورتهای سوئیچ می تواند از چند پورت تا چند هزار پورت متغیر باشد.
97