Slide 1

‫تهيه و تنظيم ‪ :‬مهندس عباس پورفرخی و مهندس اعظم خان احمدی‬

‫هنرستان حرفه اي پسرانه ايمان و هنر و هنرستان حرفه اي دخترانه نداف‬
‫ناحيه ‪ 5‬آموزش و پرورش مشهد‬
‫زمستان ‪ – 85‬گروه کامپیوتر فنی و حرفه ای‬

‫گارکاه آموزشی شبکه‬

‫‪Network‬‬


Slide 2

‫موضوعات آموزش ی ‪Learning Objective‬‬
‫‪ ‬فصل اول ‪ :‬اصول و مبانی شبکه ها‬
‫‪ ‬فصل دوم ‪ :‬سخت افزار شبکه‬

‫‪2‬‬


Slide 3

‫فصل اول ‪ :‬اصول و مبانی شبکه ها‬
‫‪ ‬ارتباطات شبکه ای‬
‫‪ ‬مدل مرجع ‪OSI‬‬

‫‪3‬‬


Slide 4

‫درس اول ‪ :‬ارتباطات شبکه ای‬
‫‪‬‬

‫مفهوم شبکه‬
‫مزایای استفاده از شبکه‬
‫مفهوم ارتباطات یک طرفه و دوطرفه ناقص و کامل‬

‫‪‬‬

‫مفهوم واژه های ‪Client & Server‬‬
‫انواع سرورها‬
‫انواع شبکه ها بر اساس نوع سرویس دهی‬
‫بررس ی مفهوم واژه های ‪Baseband & Boardband &Backbone & Segment‬‬
‫انواع شبکه ها بر اساس ابعاد و فواصل جغرافیائی‬
‫بررس ی مفهوم واژه های ‪Topology & Media & Protocol‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪4‬‬


Slide 5

‫‪ ‬مفهوم شبکه ‪ :‬وقتی دو یا چند کامپیوتر یا تجهیزاتی که بتوانند با‬
‫داده ها سروکار داشته باشند طوری به یکدیگر متصل شوند که‬
‫بتوانند عالوه بر انتقال داده ها بین یکدیگر از منابع سخت افزاری و‬
‫نرم افزاری یکدیگر به صورت مشترک استفاده کنند در واقع یک‬
‫شبکه کامپیوتری ایجاد شده است‪.‬‬

‫‪5‬‬


Slide 6

: ‫مزایای استفاده شبکه‬
‫ حذف فواصل جغرافیائی‬
‫ کاهش هزینه به جهت استفاده مشترک از منابع سخت افزاری‬
‫ استفاده مشترک از داده ها و برنامه های نرم افزاری‬
‫ افزایش امنیت در مراحل پشتیبان گیری از اطالعات‬
Sharing files

Sharing printers and other devices

Enabling common administration
and security
Supporting network applications
such as electronic mail and
database services

6


Slide 7

‫انواع ارتباطات ‪:‬‬
‫‪.1‬‬

‫‪.2‬‬

‫‪.3‬‬

‫‪7‬‬

‫ارتباط یک طرفه ‪ : Simplex‬در این شیوه یک طرف همیشه گیرنده و‬
‫دیگری فقط فرستنده میباشد مانند ارتباط بین دستگاه های گیرنده تصاویر‬
‫تلویزیونی و فرستنده های ماهواره های‬
‫ارتباط دو طرفه ناقص ‪ : Half Duplex‬در این شیوه هر دو طرف هم‬
‫گیرنده و هم فرستنده میباشند اما انجام این دو عمل در یک لحظه امکان پذیر‬
‫نمیباشد یعنی در یک لحظه یا ارسال اطالعات صورت میگیرد و یا دریافت آن ‪،‬‬
‫مانند سیستم عملکرد دستگاه بیسیم واکی تاکی‬
‫ارتباط دو طرفه کامل ‪ : Full Duplex‬در این شیوه هر دو طرف هم گیرنده‬
‫و هم فرستنده میباشند و انجام این دو عمل در یک لحظه امکان پذیر میباشد‬
‫یعنی در یک لحظه هم ارسال اطالعات صورت میگیرد و هم دریافت آن ‪ ،‬مانند‬
‫سیستم تلفن‬


Slide 8

Simplex

Half Duplex
T1

T1 = T2
T2

Full Duplex

T1

T1 = T2
T2
8


Slide 9

‫‪ ‬مفهوم سرویس گیرنده ‪: Client‬‬
‫کامپیوتر و یا تجهیزاتی است که در یک شبکه تنها سرویس و خدمات دریافت‬
‫میکند ‪ .‬مانند کامپیوترهای شخص ی در ارتباطات اینترنتی‬

‫‪ ‬مفهوم سرویس دهنده ‪: Server‬‬
‫کامپیوتر و یا تجهیزاتی است که به منظور ارائه سرویس و یا خدمات خاص ی‬
‫در شبکه قرارداده میشود ‪ .‬خدماتی مانند سرویس های چاپ و پست‬
‫الکترونیک و ‪...‬‬
‫پرواضح است که سرورها میباست از نظر تجهیزات سخت افزاری مناسب با‬
‫نوع و حجم سرویس دهی تجهیز گردند اما مهمترین شاخصه تفاوت بین‬
‫‪ Client‬و ‪ Server‬در نوع سیستم عامل آنها میباشد‪.‬‬
‫‪9‬‬


Slide 10

10


Slide 11

: ‫انواع سرورها‬
File Server
 Application Server
 Print Server
 Mail Server
 Web Server


11


Slide 12

‫انواع شبکه ها بر اساس نوع سرویس دهی‬
‫‪ ‬شبکه های هم نظیر ‪Peer – To – Peer‬‬
‫‪ ‬شبكه بر اساس سرویس دهنده ‪Server Base‬‬

‫‪12‬‬


Slide 13

‫مدل مرجع ‪OSI‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪13‬‬

‫فرآيند ارتباط بسيار پيچيده است ‪ .‬جهت ساده تر شدن اين فرآيند و همچنین‬
‫امكان كنترل و رهگیري اطالعات از روش تقسيم كردن فرآيند يك شبكه‬
‫استفاده ميوشد‪.‬‬
‫صرف نظر از اينكه كامپيوتر هاي موجود در يك شبكه از چه نوع سخت‬
‫افزاري استفاده ميكنند و صرف نظر از نرم افزاري كه روز آنها در حال‬
‫اجراست كامپيوتر ها در يك شبكه براي ايجاد ارتباط نياز به يك زبان مشترك‬
‫دارندكه به آن پروتكل گفته ميشود‪.‬‬
‫يك پروتكل ميتواند بسيا رساده و يا بسيار پيچيده باشد‪ .‬ميتواند شامل يك‬
‫الگو و يا شامل چندين الگو باشد ‪.‬‬


Slide 14

‫پروتكل ها بطور عمومي فعاليت هاي ذيل را استاندارد و قابل فهم‬
‫براي كل كامپيوتر هاي روي شبكه ميكنند‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬

‫‪14‬‬

‫اعالم دريافت بسته‬
‫بخشبندي يا كپسوله كردن‬
‫كنترل جريان‬
‫تشخيص خطا‬
‫تصحيح خطا‬
‫فشرده سازي‬
‫كد گذاري و ‪...‬‬


Slide 15

‫‪ ‬اغلب پروتكل ها بر اساس استانداردهاي عمومي ايجاد شده اند اما‬
‫پروتكل هائي نیز وجود دارند كه فقط مخصوص توليد كننده‬
‫خاص ي ميباشد‪.‬‬
‫‪ ‬هر پروتكل در قسمت خاص ي از فرايند ارتباط شبكه هاي به نام اليه‬
‫ها فعاليت ميكند‪.‬‬
‫‪ ‬اگر پروتكلي شامل چندين پروتكل ديگر باشد به آن پشته پروتكلي‬
‫گفته ميشود مانند پروتكل ‪ TCP/IP‬كه به آن ‪Protocol‬‬
‫‪ Stack‬گفته ميشود‪.‬‬

‫‪15‬‬


Slide 16

‫مدل مرجع ‪OSI‬‬
‫در اين مدل روند تبادل اطالعات در شبكه بصورت هفته اليه يا مرحله‬
‫مجزا ميگردداين ساختار فرض ي درك مفاهيم مربوط به اين روند را‬
‫ساده تر ميكند اين مدل توسط سازمان بین املللي استانداردها‬
‫‪ISO‬در سال ‪ 1983‬طراحي گرديد به نام مدل مرجع براي ارتباطات‬
‫داخلي سيستم هاي باز ‪ OSI‬ناميده ميشود‪.‬‬

‫‪16‬‬


Slide 17

‫در باالترین سطح این مدل برنامه اي وجود دارد كه نیاز به‬
‫برنامه اي براي دستیابي به منابع شبكه را دارد و در پائین‬
‫ترین سطح رسانه شبكه وجود دارد این هفت الیه عبارتند‬
‫از ‪:‬‬

‫‪17‬‬


Slide 18

‫در ارتباط بین دو سيستم با مدل ‪ OSI‬هر اليه با اليه مشابه خودش در سيستم‬
‫مقابل داراي ارتباط مستقيم يا غیر مستقيم است بعنوان مثال اليه فیزيكي‬
‫سيستم ‪ A‬با اليه فیزيكي سيستم ‪ B‬ارتباط مستقيم دارد اما اليه هاي ديگر‬
‫از سيستم ‪ A‬بيا اليه هاي مشابه خود در سيستم ‪ B‬ارتباط غیر مستقيم‬
‫دارند‪.‬‬
‫اما در يك سيستم هر اليه با اليه بعدي و قبلي خودش در ارتباط مستقيم ميباشد‬
‫‪.‬‬

‫‪18‬‬


Slide 19

‫كپسوله كردن اطالعات‬
‫اطالعات جهت انتقال از طريق شبكه ميبايست به قطعات كوچكتري به نام بسته‬
‫يا ‪ Packet‬تجزيه شوند به اين عمل كپسوله كردن اطالعات گفته‬
‫ميشود‪.‬‬
‫در اين عمل داده ها به بخش هاي كوچك تقسيم ميشوند و در گذر از هر اليعه در‬
‫سيستم فرستنده قسمتي به آن اضافه و در سيستم گیرنده قسمتي از آن‬
‫حذف ميگردد‪.‬‬
‫به عمل اضافه كردن هدر ‪ Header‬و در يك مورد خاص فوتر ‪ Footer‬به‬
‫اطالعاتي كه از اليه باالي خود ميگیرند عمل بنيادي پروتكل هاي مدل ‪OSI‬‬
‫ميگويند‬
‫‪19‬‬


Slide 20

‫كپسوله كردن اطالعات به فرآیندي گفته میشود كه طي آن‬
‫پروتكل هاي الیه هاي مختلف هدر و فوتر خود را به‬
‫درخواست تولید شده توسط یك برنامه كاربردي اضافه‬
‫میكنند ترسیم شكل‬

‫‪20‬‬


Slide 21

‫اليه فیزيكي ‪:‬‬
‫پائین ترین الیه مدل ‪ OSI‬است كه ماهیت عناصر سخت‬
‫افزار ي شبكه را دارد‪ .‬تعیین كننده نوع كارت شبكه و‬
‫ماهیت سیگنال ها و غیره‪...‬‬
‫در شبكه ‪LAN‬مشخصات الیه فیزیكي بر اساس پروتكل مورد‬
‫استفاده در الیه پیوند داده ها تعیین میگردد مثال اترنت‬
‫پروتكل الیه پیوند داده میباشد كه از چندیدن الیه فیزیكي‬
‫متفاوت پشتیباني میكند لذا شما میتوانید یكي از دو نوع كابل‬
‫هاي كواكسیال ؛ یكي از كابل هاي زوج به هم تابیده و یا‬
‫كابل فیبر نوري استفاده كنید‬
‫‪21‬‬


Slide 22

‫در صورتي كه هر یك ارز محدودیت هاي نوع كابل –كانكتور –طول‬
‫كابل و غیره دقیقا رعایت نگردد پروتكل نمي تواند به خوبي كار‬
‫كند‪.‬‬
‫مورد مهم در الیه فیزیكي روش تولید سیگنال میباشد كه براي انتقال‬
‫اطالعات روي رسانه شبكه استفاده میشود در كابل هاي مسي این‬
‫سیگنال به صورت بارهابي الكتریكي و در فیبر نوري به صورت‬
‫پالس هاي نوري میباشد در ضمن این الیه روش سیگنال دهي را‬
‫نیز تعین میكند الگویي از بارهاي الكتریكي یا پالسهاي نوري میباشد‬
‫كه براي كد گذاري اطالعات تولید شده در الیه هاي باال تر استفاده‬
‫میشود مثال پروتكل اترنت از سیستم كد گذاري منچستر استفاده‬
‫میكند‬

‫‪22‬‬


Slide 23

‫اليه پيوند داده ها‬
‫رابط سخت افزارو نرم افزارشبكه میباشد ‪ .‬پروتكل هاي الیه شبكه‬
‫اطالعات خود را به سمت پروتكل الیه پیوند داده میفرستند و این‬
‫الیه آنها را براي انتقال روي الیه فیزیكي دسته بندي میكند در‬
‫سیستم گیرنده این الیه اطالعات از الیه فیزیكي دریافت و بعد از‬
‫پردازش به الیه شبكه میفرستد‪.‬‬
‫زمان طراحي وایجاد یك شبكه ‪ LAN‬پروتكلي كه براي الیه پیوند‬
‫انتخاب میشود مهمترین فاكتور در تعیین سخت افزار الزم و روش‬
‫نصب آن میباشد‪.‬‬
‫متداولترین پروتكل این الیه اترنت و بعد از آن ‪Token ring‬و در‬
‫مكان سوم ‪ FDDI‬میباشد‪.‬‬
‫‪23‬‬


Slide 24

‫این الیه به سه بخش تقسیم میشود‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬

‫‪.3‬‬

‫قالبي براي فريم‬
‫مكانیزم كنترل و دسيتيابي به رسانه شبكه‬
‫مشخصات اليه فیزيكي‬

‫قالب فریم ‪:‬‬
‫الیه پیوند داده ها با اضافه كردن هدر و فوتر به اطالعاتي كه‬
‫از پروتكل الیه شبكه در یافت میكند آنت اطالعات را‬
‫كپسوله میكند و به فریم تبدیل میكند‪.‬‬

‫‪24‬‬


Slide 25

‫این فریم شامل فیلیدهاي آدرس مبداء ‪ -‬مقصد شناسه پروتكل الیه شبكه و اطالعات مربوط به‬
‫تشخیص خطا میباشد ‪.‬‬
‫اطالعات مربوط به تشخیص خطا در فوتر فریم قرار میگیرد در سیستم گیرنده این محاسبه دوباره‬
‫انجام میشود و با نتیجه آنچه در فوتر قرار دادرد مقایسه میشود اگر نتایج برابر باشد اطالعات‬
‫بدون خطا منتقل شده است در غیر اینصورت گیرنده فرض میكند بسته خراب است و آنرا دور‬
‫میاندازد‪.‬‬
‫كنرل دستیابي ‪MAC‬‬
‫در شبكه ‪ LAN‬از روش یك طرفه ‪ Half Duplex‬در استفاده از رسانه شبكه استفاده میشود اما‬
‫این امكان وجود دارد دو كامپیوتر به طور همزمان اطالعات بفرستند اگر این انتفاق رخ ده یك‬
‫برخورد بسته ‪ Packet Collision‬بوجود مي آید و داده هاي هر دو بسته از بین میرود‪.‬‬
‫وظیفه مهم الیه پیوند داده ارائه مكانیزمي براي نظم بخشیدن به دستیابي به رسانه شبكه است‬
‫این مكانیزم همزمان با حداقل كردن امكان برخورد بسته براي هر كامپیوتر فرصت یكسان برا‬
‫انتقال اطالعات مهیا میكند در پروتكل اترنت از مكانیزم ‪ ( CSMA/CD‬روش گوش دادن به‬
‫خط ) و در پروتكل ‪ Token Ring‬از روش ‪ ( Token‬روش عبور نشانه )استفاده میكند‪.‬‬
‫در فصل پنجم بررسي كامل میشود‪.‬‬

‫‪25‬‬


Slide 26

‫‪Physical Media‬‬
‫رسانه فیزیکی‬
‫بررسی انواع کابلهای مرسوم در نصب‬
‫شبکه های کامپیوتری‬


Slide 27

‫اگرچه شبکه های کامپیوتری امروزه میتوانند بدون سیم ‪Wireless‬‬
‫باشند مانند شبکه های با تکنولوژی & ‪Radio Frequency‬‬
‫‪Infrared‬اما اکثر شبکه ها از کابل ها به عنوان رسانه انتقال‬
‫سیگنال های الکترونیکی استفاده میکنند بدلیل ‪:‬‬

‫‪ ‬ارزانی کابل نسبت به دیگر رسانه ها‬
‫‪ ‬سهولت نصب و پیکربندی‬
‫‪ ‬عدم نیاز به نیروی تخصصی با مهارت باال‬

‫‪27‬‬


Slide 28

‫انواع اصلی کابل ها ‪:‬‬

‫‪ ‬کابل کواکسیال یا هم محور ‪Coaxial‬‬
‫‪ ‬زوج سیم یه هم تابیده ‪Twisted pair‬‬
‫‪ ‬فیبر نوری ‪Fiber optic‬‬

‫‪28‬‬


Slide 29

‫کابل کواکسیال یا ‪ - Coax‬ارزان – سبک ‪-‬انعطاف‬
‫پذیر‪ -‬کارکرد آسان‬
‫‪ ‬ساختار فیزیکی‬
‫‪ ‬هسته مرکزی ( مس ‪)Copper‬‬
‫‪ ‬عایق پالستیکی ‪ PVC‬یا )‪ – FEP (teflon‬برای دماهای‬
‫باال استفاده میشود و گرانتر است ‪ .‬مثال در هواپیما ها‬
‫‪ ‬حصیر فلزی ‪ - Shield‬برای محافظت از داده های انتقالی با‬
‫جذب سیگنال های نویز‬
‫‪ ‬روکش الستیکی‬

‫‪29‬‬


Slide 30

‫ویژگی کابل های هم محور ‪Coaxial‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪30‬‬

‫به قسمت حصیر فلزی و عایق پالستکی روی هسته ‪ Dual shield‬گفته‬
‫میشود‬
‫در محیطهای با نویز باال از کابل های پیوسته چهار الیه استفاده میشود‬
‫‪ Quad shielding‬دوالیه ماده عایق و دوالیه حصیر‬
‫از نظر امپدانس دارای دو مدل ‪ 50‬و ‪ 75‬اهمی – برای شبکه ‪50‬اهم و برای‬
‫کابل آنتن تلویزیون ‪ 75‬اهم‬
‫هسته میتواند بصورت مفتول یا چند رشته سیم باشد‬
‫در برابر تضعیف سیگنال(کاهش توان سیگنال بعد از طی مسافت) نسبت به‬
‫زوج بهم تابیده مقاوم تر است‪.‬‬


Slide 31

‫انواع کابلهای کواکسیال‬
‫‪.1‬‬

‫کابل کواکسیال نازک ‪Thinnet‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪31‬‬

‫قابل انعطاف – قطر در حدود ‪ %25‬اینچ – کارکرد آسان – کابل‬
‫مستقیما به کارت شبکه وصل میشود‬
‫تا فاصله ‪ 185‬متر بدون تضعیف سیگنال انتقال میدهد‬
‫دارای امپدانس ‪50‬اهم‬
‫جزو خانواده ‪RG-58‬‬
‫‪ RG-58 /U‬با هسته مفتولی و ‪ RG-58 /au‬با هسته سیمی افشان‬


Slide 32

‫انواع کابلهای کواکسیال‬
‫‪.2‬‬

‫کابل کواکسیال ضخیم ‪Thicknet‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪32‬‬

‫انعطاف ناپذیر – قطر ‪ %50‬اینچ – کارکرد مشکل‬
‫معرف به کابل اترنت استاندارد زیرا اولین نوع کابل کواکسیال بود که‬
‫در شبکه های اترنت استفاده شد‬
‫هسته مرکزی ضخیم تر – لذا امروزه بعنوان ستون مهره شبکه استفاده‬
‫میشود ‪Backbone‬‬
‫انتقال سیگنال بدون تضعیف تا ‪ 500‬متر‬
‫برای اتصال شبکه های کوچک ‪ Thinnet‬به شبکه های بزرگ‬
‫‪ Thicknet‬از وسیله ای به نام ‪ Transceiver‬استفاده میشود دارای‬
‫سوزنهائیست که به هسته کابل متصل میشود‬


Slide 33

‫اتصاالت کابل کوکسیال‬
‫‪ ‬کانکتور کابل ‪British Naval Connector – BNC‬‬
‫‪ T ‬کانکتور – جهت اتصال کارت شبکه به کابل‬
‫‪ ‬کانکتور بشکه های ‪BNC Barrel Connector -‬‬
‫‪ ‬ترمیناتور ‪Terminator‬‬

‫‪33‬‬