IPsec (Internet Protocol Security) مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و تکنیک‌های امنیتی است که برای حفاظت از ارتباطات شبکه در سطح IP طراحی شده است. IPsec به تأمین امنیت در ارتباطات شبکه‌ای از طریق احراز هویت و رمزگذاری داده‌ها کمک می‌کند و معمولاً در شبکه‌های VPN (Virtual Private Network) و ارتباطات امن میان سیستم‌ها استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایای IPsec:

1. رمزگذاری داده‌ها: IPsec از الگوریتم‌های رمزگذاری برای حفاظت از داده‌های منتقل‌شده در شبکه استفاده می‌کند. این رمزگذاری از افشای اطلاعات حساس جلوگیری می‌کند و امنیت داده‌ها را افزایش می‌دهد.
2. احراز هویت: IPsec با استفاده از الگوریتم‌های احراز هویت، اطمینان حاصل می‌کند که داده‌ها از یک منبع معتبر آمده و به مقصد صحیح ارسال شده‌اند. این ویژگی از جعل و دستکاری داده‌ها جلوگیری می‌کند.
3. یکپارچگی داده‌ها: IPsec تضمین می‌کند که داده‌های منتقل‌شده در طول مسیر تغییر نکرده‌اند. این ویژگی از دستکاری و تغییر غیرمجاز داده‌ها جلوگیری می‌کند.
4. پشتیبانی از انواع مختلف ترافیک: IPsec می‌تواند با انواع مختلف ترافیک شبکه، از جمله ترافیک IP و غیر IP (مانند پروتکل‌های Layer 2) کار کند.
5. امنیت شبکه‌های خصوصی و عمومی: IPsec می‌تواند در هر دو شبکه خصوصی و عمومی، از جمله شبکه‌های اینترنتی، برای ایجاد تونل‌های امن و حفاظت از ارتباطات استفاده شود.

اجزای اصلی IPsec:

1. AH (Authentication Header): پروتکلی برای احراز هویت و تأمین یکپارچگی داده‌ها. AH به داده‌های IP هدر اضافی اضافه می‌کند که شامل اطلاعات احراز هویت است. این پروتکل امنیت داده‌ها را از طریق بررسی صحت داده‌ها و منبع آن‌ها فراهم می‌کند.
2. ESP (Encapsulating Security Payload): پروتکلی برای رمزگذاری داده‌ها و تأمین یکپارچگی. ESP داده‌های IP را درون بارگذاری (Payload) رمزگذاری می‌کند و اطلاعات امنیتی اضافی را به هدر IP اضافه می‌کند. این پروتکل امنیت داده‌ها را از طریق رمزگذاری و احراز هویت فراهم می‌کند.
3. SA (Security Association): مجموعه‌ای از توافقات و تنظیمات امنیتی که برای تأمین ارتباطات امن بین دو نقطه در شبکه استفاده می‌شود. SA شامل اطلاعاتی درباره الگوریتم‌های رمزگذاری و احراز هویت و کلیدهای مورد استفاده است.
4. IKE (Internet Key Exchange): پروتکلی برای تبادل کلیدهای رمزگذاری و ایجاد SA بین دو نقطه در شبکه. IKE به طور خودکار کلیدهای رمزگذاری را تبادل می‌کند و SA را تنظیم می‌کند تا ارتباطات امن برقرار شود.

نحوه کار IPsec:

1. توافق بر روی سیاست‌های امنیتی: دو نقطه در شبکه باید بر روی سیاست‌های امنیتی و الگوریتم‌های مورد استفاده برای رمزگذاری و احراز هویت توافق کنند.
2. تبادل کلیدها و ایجاد SA: با استفاده از IKE، دو نقطه در شبکه کلیدهای رمزگذاری را تبادل کرده و SA را ایجاد می‌کنند.
3. رمزگذاری و احراز هویت: پس از ایجاد SA، داده‌های منتقل‌شده بین دو نقطه در شبکه رمزگذاری و احراز هویت می‌شود تا امنیت و یکپارچگی داده‌ها تأمین شود.
4. تأسیس تونل‌های امن: IPsec می‌تواند تونل‌های VPN امن برای ارتباطات بین شبکه‌ها یا دستگاه‌های مختلف ایجاد کند.

کاربردها:

1. شبکه‌های VPN: IPsec به طور گسترده‌ای در VPNها برای ایجاد ارتباطات امن بین کاربران از راه دور و شبکه‌های سازمانی استفاده می‌شود.
2. حفاظت از ترافیک اینترنت: IPsec می‌تواند برای تأمین امنیت ترافیک اینترنت و حفاظت از داده‌های منتقل‌شده از طریق اینترنت استفاده شود.
3. شبکه‌های داخلی: IPsec می‌تواند برای ایجاد ارتباطات امن در شبکه‌های داخلی سازمانی و حفاظت از داده‌های حساس مورد استفاده قرار گیرد.

IPsec مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و تکنیک‌های امنیتی است که برای حفاظت از ارتباطات شبکه‌ای در سطح IP طراحی شده است. با استفاده از رمزگذاری، احراز هویت، و تأمین یکپارچگی داده‌ها، IPsec به تأمین امنیت در شبکه‌ها و ارتباطات امن کمک می‌کند. این پروتکل به ویژه در ایجاد VPNهای امن و حفاظت از ترافیک اینترنتی کاربرد دارد.

IPSec VPN یک تکنولوژی است که برای ایجاد ارتباطات امن بین دستگاه‌ها یا شبکه‌ها از طریق اینترنت یا سایر شبکه‌های عمومی استفاده می‌شود. برای درک بهتر این مفهوم، بیایید آن را به زبان ساده توضیح دهیم:

۱. مفهوم VPN:

یک VPN (Virtual Private Network) به شما این امکان را می‌دهد که از طریق اینترنت به یک شبکه خصوصی متصل شوید، به طوری که انگار به طور فیزیکی در آن شبکه حضور دارید. این اتصال امن می‌تواند برای دسترسی به منابع سازمانی یا محافظت از حریم خصوصی آنلاین استفاده شود.

۲. نقش IPSec در VPN:

IPSec (Internet Protocol Security) مجموعه‌ای از تکنیک‌ها و پروتکل‌ها است که برای تأمین امنیت داده‌ها در ارتباطات شبکه‌ای استفاده می‌شود. وقتی از IPSec در یک VPN استفاده می‌کنید، داده‌هایی که بین دستگاه‌ها ارسال می‌شود، به صورت رمزگذاری شده و ایمن منتقل می‌شود.

۳. چگونه IPSec VPN کار می‌کند:

1. اتصال امن: وقتی که یک دستگاه (مثلاً لپ‌تاپ شما) به VPN متصل می‌شود، IPSec این اتصال را امن می‌کند. این به این معنی است که داده‌هایی که از لپ‌تاپ شما به شبکه سازمانی منتقل می‌شود، رمزگذاری شده و به طور کامل محافظت شده است.
2. رمزگذاری داده‌ها: IPSec داده‌ها را رمزگذاری می‌کند، یعنی اطلاعاتی که ارسال می‌شود به یک کد تبدیل می‌شود که فقط گیرنده‌ای که کلید درست را دارد می‌تواند آن را بخواند. این کار از نفوذ و سرقت اطلاعات توسط افراد غیرمجاز جلوگیری می‌کند.
3. احراز هویت: IPSec اطمینان می‌دهد که داده‌ها از یک منبع معتبر می‌آید و به مقصد صحیح ارسال می‌شود. این به معنای این است که شما مطمئن خواهید بود که داده‌هایی که دریافت می‌کنید واقعاً از منبعی است که ادعا می‌کند.
4. یکپارچگی داده‌ها: IPSec بررسی می‌کند که داده‌ها در حین انتقال تغییر نکرده باشند. اگر داده‌ای که ارسال شده تغییر کند، IPSec قادر است این تغییرات را شناسایی و از آنها جلوگیری کند.

۴. استفاده‌های معمول:

• دسترسی از راه دور: کارمندان می‌توانند از طریق IPSec VPN به شبکه سازمانی خود متصل شوند و به منابع داخلی دسترسی پیدا کنند، حتی اگر از خانه یا مکان‌های دیگر کار کنند.
• حفاظت از حریم خصوصی: وقتی به اینترنت متصل هستید و از IPSec VPN استفاده می‌کنید، فعالیت‌های آنلاین شما رمزگذاری شده و از دید افراد غیرمجاز پنهان می‌ماند.

IPSec VPN یک روش امن برای ارتباط بین دستگاه‌ها و شبکه‌ها از طریق اینترنت است. با استفاده از IPSec، ارتباطات رمزگذاری می‌شود و از احراز هویت و یکپارچگی داده‌ها پشتیبانی می‌شود، به طوری که اطلاعات شما در طول انتقال به صورت امن و محافظت‌شده باقی می‌ماند. این تکنولوژی به ویژه برای دسترسی از راه دور به شبکه‌های سازمانی و حفاظت از حریم خصوصی آنلاین مفید است.

نوشته مفهوم IPSEC اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

عدم استفاده از CDN یا استفاده از آن؟

تکنیک های مورد استفاده در CDN

در هنگام خرید یک سرویس CDN به چه نکاتی باید توجه نمود

توزیع جغرافیایی کاربران

چه میزان از محتوای خود را نیاز دارید بر روی CDNقرار دهید؟

هزینه یا کارایی

مزایای استفاده از سی دی ان

نوشته شبکه تحویل محتوا (CDN) چگونه کار می کند اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

مفهوم Ping :Ping قسمتی از پروتکل ICMP است که برای رفع مشکلات شبکه ای تحت TCP/IP استفاده می شود. Ping فرمانی است که یک دیتا گرام به یک میزبان مشخص ارسال می کند .اگر این میزبان روشن بوده و به شبکه یا اینترنت متصل باشد ، یا جواب می دهد یا همان دیتا گرام را بر می گرداند. پس اگر دیتاگرام برگشتی ، از آن میزبان با دیتاگرام ارسالی مشابه بود معلوم می شود میزبان روشن است .به عبارتی Ping  ابزاری است که نشان می دهد کامپیوتر مورد نظر روشن است یا خیر.

فرمان Ping پارامترهای زیادی دارد. با تایپ کردن فرمان Ping خالی در خط فرمان داس در ویندوز می توانید لیست کاملی از آن را ببینید. شما حتی می توانید کامپیوتر خودتان را نیز Ping کنید. شماره 127.0.0.1در واقع آدرس خود کامپیوتر شما به صورت محلی و نه در هنگام اتصال به اینترنت است، و زمانی که شما به این شماره وصل می شوید در واقع به کامپیوتر خودتان متصل می شوید و از صحت آن آگاهی پیدا می کنید.

نوشته مفهوم Ping اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

فرض کنید شما می خواهید Server ، ISP خود را مشاهده کنید .خوب اولین کاری که می کنید یافتن اسم سرور هایی است که در ISP شما موجود هستند.

هر سروری می تواند تعداد زیادی پورت باز داشته باشد بنابراین روزها طول می کشد که شما تمام پورتها را بررسی نمایید.اینجاست که ابزار کمکی، اسکنرهای پورت به کمک شما می آیند.بیشتر آنها لیست کاملی از پورتهای باز را به شما می دهند ، و برخی دیگر علاوه بر لیست فوق ، لیستی از برنامه های در حال اجرا را نیز در اختیار شما قرار می دهند. برنامه هایی مثل Satan لیستی از پورتهای باز و برنامه های در حال اجرا و حفره های امنیتی موجود را در اختیار شما قرار می دهند.مساله جالبی که در مورد پورت اسکنرها وجود دارد این است که آنها خیلی راحت شناسایی شده و قابل ردگیری هستند.

نوشته مفهوم Port Scanning اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

دراین مقاله ما سعی خواهیم کرد تا برای شما در مورد مفهوم کلی شبکه های کامپیوتری توضیحاتی هر چند کوتاه را ارایه دهیم تا بیشتر با این واژه آشنا شده و در کارهای خود مورد بهره برداری قرار دهید . مفهوم « مركز كامپيوتر » بعنوان اتاقي كه كارهاي مشتريان را انجام دهد كهنه شده است و اين مدل قديمي كه تمام نيازهاي محاسباتي سازمانها را انجام مي داد جاي خود را به تعدادي از كامپيوترهاي متصل به هم داده است .
اين سيستم ها شبكه هاي كامپيوتري ناميده مي شود .
اگر دو كامپيوتر با يكديگر مبادله اطلاعاتي داشته باشند مي گويند اين دو كامپيوتر به يكديگر متصل اند . اگر كامپيوتري بتواند كامپيوتر ديگري را راه اندازي ، متوقف و كنترل كند مستقل نيستند . سيستمي با يك واحد كنترل و چند كامپيوتر پيرو شبكه نيست.
يك شبكه كامپيوتري سيستم ارتباطي براي تبادل داده هاست كه چندين كامپيوتر و دستگاه جانبي مثل چاپگر ها، سيستم هاي ذخيره سازي انبوه ، كتابخانه هاي CD-ROM – مودم – فكس و بسياري از دستگاههاي ديگر را بهم متصل مي كند . نرم افزار شبكه به كاربران شبكه امكان مي دهد كه از طريق پست الكترونيكي به تبادل اطلاعات بپردازند و به طور گروهي روي پروژه ها كار كنند . برنامه هاي كاربردي مجوز دار را به اشتراك بگذارند و به منابع مشترك دسترسي پيدا كنند .
سرپرستان شبكه همه اين منابع را مديريت كرده و خط مشي هاي امنيتي براي تعيين حقوق دستيابي كاربران و محدوديت هاي وي اتخاذ مي كنند . اسنتفاده اشتركي از منابع – كاهش هزينه صرفه جويي در هزينه – امنيت اطلاعات – ايجاد ارتباط مابين افراد مختلف از موارد استفاده شبكه هاي كامپيوتري مباشد استفاده از شبکه های کامپیوتری در چندین سال اخیر رشد فراوانی کرده وسازمانها وموسسات اقدام به برپایی شبکه نموده اند هر شبکه کامپیوتری باید با توجه به شرایط وسیاست های هر سازمان ، طراحی وپیاده سازی گردد.
در واقع شبکه های کامپیوتری زیر ساخت های لازم را برای به اشتراک گذاشتن منابع در سازمان فراهم می آورند؛ در صورتیکه این زیر ساختها به درستی طراحی نشوند، در زمان استفاده از شبکه مشکلات متفاوتی پیش آمده و باید هزینه های زیادی به منظور نگهداری شبکه و تطبیق آن با خواسته های مورد نظر صرف شود. فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.

بر اساس نوع اتصال :
شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت افزاری و یا نرم افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته بندی کرد؛ مانند فیبر نوری، اترنت، شبکه محلی بی‌سیم، HomePNA، ارتباط خط نیرو یا G.hn. ایترنت با استفاده از سیم کشی فیزیکی دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند. دستگاه‌های مستقر معمول شامل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، پل‌ها و یا مسیریاب‌ها هستند. تکنولوژی شبکه بی‌سیم برای اتصال دستگاه‌ها، بدون استفاده از سیم کشی طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها از امواج رادیویی یا سیگنالهای مادون قرمز به عنوان رسانه انتقال استفاده می‌کنند. فناوری ITU-T G.hn از سیم کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.

بر اساس تکنولوژی سیم کشی

زوج به‌هم‌تابیده:
زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت درهر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.

کابل هم‌محور :
کابل هم‌محور به طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.

فیبر نوری:
کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تاثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.

بر اساس تکنولوژی بی سیم :
ریزموج (مایکروویو) زمینی: ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.

ماهواره‌های ارتباطی :
ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند. ماهواره‌ها در فضا مستقر هستند؛ به طور معمول ۲۲۰۰۰ مایل (برای ماهواره‌های geosynchronous) بالاتر از خط استوا. این سیستم‌های در حال چرخش به دور زمین، قادر به دریافت و رله صدا، داده‌ها و سیگنال‌های تلویزیونی هستند. تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس: تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس از چندین فناوری ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به مناطق مختلف جغرافیایی تقسیم شده‌اند. هر منطقه دارای فرستنده‌های کم قدرت و یا دستگاه‌های رله رادیویی آنتن برای تقویت تماس‌ها از یک منطقه به منطقه بعدی است.

شبکه‌های محلی بی سیم :
شبکه محلی بی سیم از یک تکنولوژی رادیویی فرکانس بالا (مشابه سلول دیجیتالی) و یک تکنولوژی رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند. شبکه‌های محلی بی سیم از تکنولوژِی طیف گسترده، برای برقراری ارتباط میان دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود، استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از استاندارد تکنولوژی بی سیم موج رادیویی، IEEE است.

ارتباطات فروسرخ:
ارتباط فروسرخ، سیگنال‌های بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.

بر اساس اندازه :
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس اندازه یا گستردگی ناحیه‌ای که شبکه پوشش می‌دهد طبقه‌بندی شوند. برای نمونه «شبکه شخصی» (PAN)، «شبکه محلی» (LAN)، «شبکه دانشگاهی» (CAN)، «شبکه کلان‌شهری» (MAN) یا «شبکه گسترده» (WAN).

بر اساس لایه شبکه :
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای مطابق مدلهای مرجع پایه‌ای که در صنعت به عنوان استاندارد شناخته می‌شوند مانند «مدل مرجع ۷ لایه OSI» و «مدل ۴ لایه TCP/IP»، بر اساس نوع «لایه شبکه»ای که در آن عمل می‌کنند طبقه‌بندی شوند.

بر اساس معماری کاربری :
ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس معماری کاربری که بین اعضای شبکه وجود دارد طبقه‌بندی شود، برای نمونه معماری‌های Active Networking، «مشتری-خدمتگذار» (Client-Server) و «همتا به همتا» Peer-to-Peer

نوشته مفهوم شبکه های کامپیوتری اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

Network Monitoring در لفظ فارسی به معنای پایش شبکه می باشد و امروزه این فرآیند یکی از مهمترین فعالیت های حساس یک تیم فناوری اطلاعات در یک سازمان محسوب می شود که به تنهای می تواند باعث بالا رفتن کارایی سرویس ها و پرسنل ، صرفه جویی در هزینه های سازمان و آرامش بخشیدن به مدیران شبکه شود. یک سیستم مانیتورینگ شبکه تمامی شبکه داخلی شما را برای پیدا کردن مشکلات پایش می کند ، این سیستم می تواند به شما کمک کند میزان دانلود کاربران شبکه و استفاده آنها از اینترنت را بدانید ، فضاهای اشغال شده توسط ایمیل های اسپم و کاربرانی که بیهوده ایمیل ارسال می کنند را شناسایی کنید ، سرورهایی که در حال بروز مشکل هستند یا مشکل ایجاد خواهند کرد را شناسایی کنید ، ترافیک شبکه را مشاهده کنید و موارد غیرعادی را در قالب گزارش ببینید و در کنار همه اینها علاوه بر نرم افزارها سخت افزارهای موجود در شبکه را نیز پایش کنید. بصورت کلی شما می توانید با داشتن یک سیستم مانیتورینگ قوی در سازمان خود از تمامی اتفاقاتی که در شبکه خود چه از لحاظ نرم افزاری و چه از لحاظ سخت افزاری رخ می دهد آگاه شوید. یکی از مواردی که بعضا مشاهده شده است اشتباه گرفتن سیستم های مانیتورینگ شبکه یا Network Monitoring Systems که به اختصار NMS می گوییم با سیستم های تشخیص نفوذ یا IDS ها و یا سیستم های جلوگیری از نفوذ یا IPS ها است ، توجه کنید که اینها کاملا با هم متفاوت هستند ، درست است که این سیستم ها نیز ترافیک شبکه را مانیتور می کنند اما هدف اصلی آنها شناسایی حملات هکری یا کدهای مخرب و جلوگیری از دسترسی های غیرمجاز است و با ذات کاری NMS تفاوت دارند. در واقع وظیفه اصلی یک سیستم جامع NMS بررسی کیفیت ، وضعیت و کارایی شبکه شما در فعالیت های عادی و روزانه شبکه می باشد و هدف آن به صورت تخصصی امنیتی نیست ، هر چند که بعضا از آن با توجه به قوانین CIA و قانون Availability به عنوان یک سیستم امنیتی نیز نام برده می شود .

مانیتوریگ شبکه یکی از پرکاربرد ترین ابزارهایی هست که یک مدیر شبکه جهت مدیریت بهتر و بالا بردن Performance شبکه نیاز هست در شبکه تحت مدیریت خود راه اندازی کرده و شبکه خود را مانیتور کند مانیتورینگ شبکه همان طور که از اسمش پیدا هست به معنی پایش شبکه می باشد که میتواند جهت بالا بردن سرعت سرویس دهی و کم کردن هزینه ها در یک شبکه نیز کمک کند.مانیتورینگ شبکه شامل مانیتور کردن تمامی دیوایس های میشوند که در شبکه قرار دارند  که عبارتند از Server’s(Physical & Virtualization) , Router, Switch, Firewall,UPS و…همچنین میتواند سرویس های موجود درشبکه مثل Domain Controller, SQL Server,File Server, DCHP & DNS Server  و سایر سرویس های موجود در یک شبکه رو مانیتور کند.به راحتی  میتوانیم از ابزارهای مانیتوریگ جهت  صحت یا عدم صحت کار کرد Device های اعم از Firwall ,server,Router,Switch و حتی Ups و سایر دستگاه های شبکه آگاه شویم و همچنین با پایش CPU,RAM,H.D.D  Power , و  Networkیک دستگاهی  میتوانیم بفهمیم که میزان استفاده از این پردازنده و حافظه در یک سیسم در چه سطحی هست ودر صورت بحرانی بودن به وضعیت Device خود رسیدگی کنیم با یک مثال ساده میخواهیم نشون بدهیم که مانیتورینگ شبکه در چه صورتی میتواند در صرفه جویی هزینه ها به ما کمک کند.همان طور که گفته شد با استفاده از مانیتورینگ می توان وضعیت پهنای باند شبکه خود را مانیتور کرده و متوجه شویم که چقدر از پهنای باند ما مورد استفاده میگردد که این امر در صرفه جویی هزینه پهنای باند موثر هست و یک امتیاز محسوب میشود. و نیز با پایش پردازنده و حافظه سرور ها متوجه این موضوع خواهیم شد که چه مقدار از پردازنده و حافظه و هارد اختصاص داده شده به سرور خاصی مورد استفاده قرار میگیرد و این امر نیز بخصوص در شبکه های مبتنی بر زیر ساخت مجازی بسیار مفید بوده و کمک بسیار بزرگی در تصمیم گیری اختصاص پردازنه و حافظه به سرور ها خواهد نمود . نیز میتوان ترافیک شبکه رو مانیتور کرده و با بررسی ترافیک های هر سرور یا دیوایسی در صورت وجود یا کندی در ارتباط های شبکه پی برده و در صورت نیاز به رفع آن اقدام کنیم,  , تصویر زیر نمونه ای  از نرم افزار های مانیتورینگ هست که وضعیت پردازنده و حافظه و در دسترس  یا عدم دسترس بودن سرویس ها و دیواس های موجود در یک شبکه رو نمایش میدهد.

نوشته مفهوم مانیتورینگ شبکه یا Network Monitoring اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

DNS مسئوليت حل مشکل اسامی کامپيوترها ( ترجمه نام به آدرس ) در يک شبکه و مسائل مرتبط با برنامه های Winsock را بر عهده دارد. بمنظور شناخت برخی از مفاهيم کليدی و اساسی DNS ، لازم است که سيستم فوق را با سيستم ديگر نامگذاری در شبکه های مايکروسافت(NetBIOS ) مقايسه نمائيم .
قبل از عرضه ويندوز 2000 تمامی شبکه های مايکروسافت از مدل NetBIOS برای نامگذاری ماشين ها و سرويس های موجود بر روی شبکه استفاده می کردند. NetBIOS در سال 1983 به سفارش شرکت IBM طراحی گرديد. پروتکل فوق در ابتدا بعنوان پروتکلی در سطح لايه ” حمل ” ايفای وظيفه می کرد.در ادامه مجموعه دستورات NetBIOS بعنوان يک اينترفيس مربوط به لايه Session نيز مطرح تا از اين طريق امکان ارتباط با ساير پروتکل ها نيز فراهم گردد. NetBEUI مهمترين و رايج ترين نسخه پياده سازی شده در اين زمينه است . NetBIOS برای شيکه های کوچک محلی با يک سگمنت طراحی شده است . پروتکل فوق بصورت Broadcast Base است . سرويس گيرندگان NetBIOS می توانند ساير سرويس گيرندگان موجود در شبکه را از طريق ارسال پيامهای Broadcast بمنظور شناخت و آگاهی از آدرس سخت افزاری کامپيوترهای مقصد پيدا نمايند. شکل زير نحوه عملکرد پروتکل فوق در يک شبکه و آگاهی از آدرس سخت افزاری يک کامپيوتر را نشان می دهد. کامپيوتر ds2000 قصد ارسال اطلاعات به کامپيوتری با نام Exeter را  دارد. يک پيام Broadcast برای تمامی کامپيوترهای موجود در سگمنت ارسال خواهد شد. تمامی کامپيوترهای موجود در سگمنت مکلف به بررسی پيام می باشند. کامپيوتر Exeter پس از دريافت پيام ،آدرس MAC خود را برای کامپيوتر ds2000 ارسال می نمايد.

همانگونه که اشاره گرديد استفاده از پروتکل فوق برای برطرف مشکل اسامی ( ترجمه نام يک کامپيوتر به آدرس فيزيکی و سخت افزاری ) صرفا” برای شبکه های محلی با ابعاد کوچک توصيه شده و در شبکه های بزرگ نظير شبکه های اترنت با ماهيت Broadcast Based با مشکلات عديده ای مواجه خواهيم شد.در ادامه به برخی از اين مشکلات اشاره شده است .
● بموازات افزايش تعداد کامپيوترهای موجود در شبکه ترافيک انتشار بسته های اطلاعاتی بشدت افزايش خواهد يافت .
● پروتکل های مبتنی بر NetBIOS ( نظير NetBEUI) دارای مکانيزمهای لازم برای روتينگ نبوده و دستورالعمل های مربوط بهه روتينگ در مشخصه فريم بسته های اطلاعاتی NetBIOS تعريف نشده است .
● در صورتيکه امکانی فراهم گردد که قابليت روتينگ به پيامهای NetBIOS داده شود ( نظير Overlayy نمودن NetBIOS بر رویی پروتکل ديگر با قابليت روتينگ ، روترها بصورت پيش فرض بسته های NetBIOS را منتشر نخواهند کرد.
ماهيت BroadCast بودن پروتکل NetBIOS يکی از دو فاکتور مهم در رابطه با محدوديت های پروتکل فوق خصوصا” در شبکهه های بزرگ است . فاکتور دوم ، ساختار در نظر گرفته شده برای نحوه نامگذاری است . ساختار نامگذاری در پروتکل فوق بصورت مسطح (Flat) است .

Flat NetBios NameSpace

بمنظور شناخت و درک ملموس مشکل نامگذاری مسطح در NetBIOS لازم است که در ابتدا مثال هائی در اين زمينه ذکر گردد. فرض کنيد هر شخص در دنيا دارای يک نام بوده و صرفا” از طريق همان نام شناخته گردد. در چنين وضعيتی اداره راهنمائی و رانندگی اقدام به صدور گواهينمامه رانندگی می نمايد. هر راننده دارای يک شماره سريال خواهد شد. در صورتيکه از اداره فوق سوالاتی نظير سوالات ذيل مطرح گردد قطعا” پاسخگوئی به آنها بسادگی ميسر نخواهد شد.
– چند نفر با نام احمد دارای گواهينامه هستند؟
– چند نفر با نام رضا دارای گواهينامه هستند؟
در چنين حالی اگر افسر اداره راهنمائی و رانندگی راننده ای را بخاطر تخلف متوقف نموده و از مرکز و بر اساس نام ویی استعلام نمايد که آيا ” راننده ای با نام احمد قبلا” نيز مرتکب تخلف شده است يا خير ؟” در صورتيکه از طرف مرکز به وی پاسخ مثبت داده شود افسر مربوطه هيچگونه اطمينانی نخواهد داشت که راننده در مقابل آن همان احمد متخلف است که قبلا” نيز تخلف داشته است .
يکی از روش های حل مشکل فوق، ايجاد سيستمی است که مسئوليت آن ارائه نام بصورت انحصاری و غيرتکراری برایی تمامی افراد در سطح دنيا باشد. در چنين وضعيتی افسر اداره راهنمائی و رانندگی در برخورد با افراد متخلف دچار مشکل نشده و همواره اين اطمينان وجود خواهد داشت که اسامی بصورت منحصر بفرد استفاده شده است . در چنين سيستمی چه افراد و يا سازمانهائی مسئله عدم تکرار اسامی را کنترل و اين اطمينان را بوجود خواهند آورند که اسامی بصورت تکراری در سطح دنيا وجود نخواهد داشت؟. بهرحال ساختار سيستم نامگذاری می بايست بگونه ای باشد که اين اطمينان را بوجود آورد که نام انتخاب شده قبلا” در اختيار ديگری قرار داده نشده است . در عمل پياده سازی اينچنين سيستم هائی غير ممکن است.مثال فوق محدوديت نامگذاری بصورت مسطح را نشان می دهد.
سيستم نامگذاری بر اساس NetBIOS بصورت مسطح بوده و اين بدان معنی است که هر کامپيوتر بر روی شبکه می بايستت دارای يک نام متمايز از ديگران باشد. در صورتيکه دو کامپيوتر موجود بر روی شبکه های مبتنی بر NetBIOS دارای اسامی يکسانی باشند پيامهای ارسالی از يک کامپيوتر به کامپيوتر ديگر که دارای چندين نمونه ( نام تکراری ) در شبکه است، می تواند باعث بروز مشکلات در شبکه و عدم رسيدن پيام ارسال شده به مقصد درست خود باشد.

اينترفيس های NetBIOS و WinSock

DNS مسائل فوق را بسادگی برطرف نموده است . سيستم فوق از يک مدل سلسله مراتبی برای نامگذاری استفاده کرده است . قبل از پرداختن به نحوه عملکرد و جزئيات سيستم DNS لازم است در ابتدا با نحوه دستيابی برنامه ها به پروتکل های شبکه و خصوصا” نحوه ارتباط آنها با پروتکل TCP/IP آشنا شويم .
برنامه های با قابليت اجراء بر روی شبکه هائی با سيستم های عامل مايکروسافت، با استفاده از دو روش متفاوت با پروتکلل TCP/IP مرتبط می گردنند.
● اينترفيس سوکت های ويندوز (WinSock)
● اينترفيس NetBIOS
اينترفيس های فوق يکی از مسائل اساسی در نامگذاری و ترجمه اسامی در شبکه های مبتنی بر TCP/IPP را به چالش میی کشانند.برنامه های نوشته شده که از اينترفيس NetBIOS استفاده می نمايند از نام کامپيوتر مقصد بعنوان ” نقطه آخر” برای ارتباطات استفاده می نمايند در چنين مواردی برنامه های NetBIOS صرفا” مراقبت های لازم را در خصوص نام کامپيوتر مقصد بمنظور ايجاد يک session انجام خواهند داد. در حاليکه پروتکل های TCP/IP )IP,TCP) هيچگونه آگاهی از اسامی کامپيوترهای NetBIOS نداشته و در تمامی موارد مراقبت های لازم را انجام نخواهند داد.
بمنظور حل مشکل فوق( برنامه هائی که از NetBIOS بکمک اينترفيس NetBIOS با پروتکل TCP/IPP مرتبط خواهند شد) ازز اينترفيس  netBT و يا NetBIOS over TCP/IP استفاده می نمايند. زمانيکه درخواستی برای دستيابی به يک منبع در شبکه از طريق يک برنامه با اينترفيس NetBIOS ارائه می گردد و به لايه Application می رسد از طريق اينترفيس NetBT با آن مرتبط خواهد شد.در اين مرحله نام NetBIOS ترجمه و به يک IP تبديل خواهد شد. زمانيکه نام NetBIOS کامپيوتر به يک آدرس فيزيکی ترجمه می گردد درخواست مربوطه می تواند لايه های زيرين پروتکل TCP/IP را طی تا وظايف محوله دنبال گردد.

اينترفيس Winsock
اغلب برنامه هائی که براساس پروتکل TCP/IP نوشته می گردنند، از اينترفيس Winsockk استفاده می نمايند. اين نوع برنامهه ها نيازمند آگاهی از نام کامپيوتر مقصد برای ارتباط نبوده و با آگاهی از آدرس IPP کامپيوتر مقصد قادر به ايجاد يک ارتباط خواهندد بود.
کامپيوترها جهت کار با اعداد ( خصوصا” IP ) دارای مسائل و مشکلات بسيار ناچيزی می باشند.در صورتيکه انسان در اينن رابطه دارای مشکلات خاص خود است . قطعا” بخاطر سپردن اعداد بزرگ و طولانی برای هر شخص کار مشکلی خواهد بود. هر يک از ما طی روز به وب سايت های متعددی مراجعه و صرفا” با تايپ آدرس مربوطه که بصورت يک نام خاص است (www.test.com) از امکانات سايت مربوطه بهره مند می گرديم. آيا طی اين نوع ملاقات ها ما نيازمند آگاهی از آدرس IP سايت مربوطه بوده ايم؟ بهرحال بخاطر سپردن اسامی کامپيوترها بمراتب راحت تر از بخاطر سپردن اعداد ( کد ) است . از آنجائيکه برنامه های Winsock نيازمند آگاهی از نام کامپيوتر و يا Host Name نمی باشند می توان با رعايت تمامی مسائل جانبی از روش فوق برای ترجمه اسامی استفاده کرد. فرآيند فوق را ترجمه اسامی (Host Name Resoulation) می گويند.
موارد اختلاف بين NetBIOS و WinSock
برنامه های مبتنی بر NetBIOS می بايست قبل از ايجاد ارتباط با يک کامپيوتر، نام NetBIOS را به يک IPP ترجمه نمايند.( قبلل از ايجاد ارتباط نام NetBIOS به IP تبديل خواهد شد.) در برنامه های مبتنی بر WinSock می توان از نام کامپيوتر (Host name) در مقابل IP استفاده کرد. قبل از عرضه ويندوز 2000 تمامی شبکه های کامپيوتری که توسط سيستم های عامل ويندوز پياده سازی می شدند از NetBIOS استفاده می کردند. بهمين دليل در گذشته زمان زيادی صرف ترجمه اسامی می گرديد. ويندوز وابستگی به NetBIOS نداشته و در مقابل از سيستم DNS استفاده می نمايد.
DNS NameSpace
همانگونه که اشاره گرديد DNS از يک ساختار سلسله مراتبی برای سيستم نامگذاری خود استفاده می نمايد. با توجه بهه ماهيت سلسله مراتبی بودن ساختار فوق، چندين کامپيوتر می توانند دارای اسامی يکسان بر روی يک شبکه بوده و هيچگونه نگرانی از عدم ارسال پيام ها وجود نخواهد داشت. ويژگی فوق درست نقطه مخالف سيستم نامگذاری NetBIOS است . در مدل فوق قادر به انتخاب دو نام يکسان برای دو کامپيوتر موجود بر روی يک شبکه يکسان نخواهيم نبود.
بالاترين سطح در DNS با نام Root Domain ناميده شده و اغلب بصورت يک “.” و يا يک فضای خالی “” نشان داده می شود.. بلافاصله پس از ريشه با اسامی موجود در دامنه بالاترين سطح (Top Level) برخورد خواهيم کرد. دامنه های .Com , .net , .org , .edu نمونه هائی از اين نوع می باشند. سازمانهائی که تمايل به داشتن يک وب سايت بر روی اينترنت دارند، می بايست يک دامنه را که بعنوان عضوی از اسامی حوزه Top Level می باشد را برای خود اختيار نمايد. هر يک از حوزه های سطح بالا دارای کاربردهای خاصی می باشند. مثلا” سازمان های اقتصادی در حوزه .com و موسسات آموزشی در حوزه .edu و … domain خود را ثبت خواهند نمود.

در هر سطح از ساختار سلسله مراتبی فوق می بايست اسامی با يکديگر متفاوت باشد. مثلا” نمی توان دو حوزه .com و يا دو حوزه .net را تعريف و يا دو حوزه Microsoft.com در سطح دوم را داشته باشيم .استفاده از اسامی تکراری در سطوح متفاوت مجاز بوده و بهمين دليل است که اغلب وب سايت ها دارای نام www می باشند.
حوزه های Top Level و Second level تنها بخش هائی از سيستم DNS می باشند که می بايست بصورت مرکزی مديريت وو کنترل گردنند. بمنظور ريجستر نمودن دامنه مورد نظر خود می بايست با سازمان و يا شرکتی که مسئوليت ريجستر نمودن را برعهده دارد ارتباط برقرار نموده و از آنها درخواست نمود که عمليات مربوط به ريجستر نمودن دامنه مورد نظر ما را انجام دهند. در گذشته تنها سازمانی که دارای مجوز لازم برای ريجستر نمودن حوزه های سطح دوم را در اختيار داشت شرکت NSI)Network Solutions Incorporated) بود. امروزه امتياز فوق صرفا” در اختيار شرکت فوق نبوده و شرکت های متعددی اقدام به ريجستر نمودن حوزه ها می نمايند.
مشخصات دامنه و اسم Host
هر کامپيوتر در DNS بعنوان عضوی از يک دامنه در نظر گرفته می شود. بمنظور شناخت و ضرورت استفاده از ساختار سلسله مراتبی بهمراه DNS لازم است در ابتدا با FQDN آشنا شويم .

معرفی FQDN ( Fully Qualified Domain Names)
يک FQDN محل يک کامپيوتر خاص را در DNS مشخص خواهد نمود. با استفاده از FQDN می توان بسادگی محل کامپيوتر درر دامنه مربوطه را مشخص و به آن دستيابی نمود. FQDN يک نام ترکيبی است که در آن نام ماشين (Host) و نام دامنه مربوطه قرار خواهد گرفت . مثلا” اگر شرکتی با نام TestCorp در حوزه سطح دوم دامنه خود را ثبت نمايد (TestCorp.com) در صورتيکه سرويس دهنده وب بر روی TestCorp.com اجراء گردد می توان آن را www ناميد و کاربران با استفاده از www.testCorp.com به آن دستيابی پيدا نمايند.
دقت داشته باشيد که www از نام FQDN مثال فوق نشاندهنده يک شناسه خدماتی نبوده و صرفا” نام hostt مربوط به ماشينن مربوطه را مشخص خواهد کرد. يک نام FQDN از دو عنصر اساسی تشکيل شده است :

● Label  : شامل نام حوزه و يا نام يک host است .
●Dots    : نقطه ها که باعت جداسازی بخش های متفاوت خواهد شد.
هر lable توسط نقطه از يکديگر جدا خواهند شد. هر lable می تواند حداکثر دارای ۶۳۳ بايت باشد. دقت داشته باشيد که طولل ( اندازه ) هر lable بر حسب بايت مشخص شده است نه بر حسب طول رشته . علت  اين است که DNS در ويندوز 2000 از کاراکترهای UTF-8 استفاده می نمايد. بر خلاف کاراکترهای اسکی که قبلا” از آنان استفاده می گرديد. بهرحال FQDN می بايست دارای طولی به اندازه حداکثر 255 بايت باشد.
طراحی نام حوزه برای يک سازمان
قبل از پياده سازی  سيستم ( مدل ) DNS برای يک سازمان ، می بايست به نمونه سوالات ذيل بدرستی پاسخ داد:
– آيا سازمان مربوطه در حال حاضر برای ارتباط اينترانتی خود از DNS استفاده می نمايد؟
– آيا سازمان مربوطه دارای يک سايت اينترنتی است ؟
– آيا سازمان مربوطه دارای يک حوزه( دامنه ) ثبت شده ( ريجستر شده ) است ؟
– آيا سازمان مربوطه از اسامی حوزه يکسان برای منابع مربوطه موجود بر روی اينترنت / اينترانت استفاده می نمايد؟

استفاده از نام يکسان دامنه برای منابع اينترنت و اينترانت
استفاده از اسامی يکسان برای نامگذاری دامنه بمنظور استفاده از منابع موجود داخلی و منابع اينترنتی در مرحله اول بسيارر قابل توجه و جذاب خواهد بود. تمامی ماشين ها بعنوان عضو يک دامنه يکسان محسوب و کاربران نياز به بخاطر سپردن دامنه های متفاوت بر اساس نوع منبع که ممکن است داخلی و يا خارجی باشد نخواهند داشت ..با توجه  به وجود مزايای فوق، بکارگيری اين روش  می تواند باعث بروز برخی مشکلات نيز گردد. بمنظور حفاظت از ناحيه (Zone) های DNS از دستيابی غير مجاز نمی بايست هيچگونه اطلاعاتی در رابطه با منابع داخلی بر روی سرويس دهنده DNS نگهداری نمود. بنابراين می بايست برای يک دامنه از دو Zone متفاوت استفاده نمود. يکی از Zone ها منابع داخلی را دنبال و Zone ديگر مسئوليت پاسخگوئی به منابعی است که بر روی اينترنت قرار دارند. عمليات فوق قطعا” حجم وظايف مديريت سايت را افزايش خواهد داد.
پياده سازی نام يکسان برای منابع داخلی و خارجی
يکی ديگر از عملياتی که می بايست در زمان پياده سازی دامنه های يکسان برای منابع داخلی و خارجی مورد توجه قرار داردد Mirror نمودن منابع خارجی بصورت داخلی است . مثلا” فرض نمائيد که Test.com نام انتخاب شده برای دستيابی به منابع داخلی ( اينترانت) و منابع خارجی ( اينترنت ) است.درچنين وضعيتی دارای سرويس دهنده وب برا یاينترانت باشيم که پرسنل سازمان از آن بمنظور دستيابی به اطلاعات اختصاصی و ساير اطلاعات داخلی سازمان استفاده می نمايند.در اين مدل دارای سرويس دهندگانی خواهيم بود که بمنظور دستيابی به منابع اينترنت مورد استفاده قرار خواهند گرفت . ما می خواهيم از اسامی يکسان برای سرويس دهندگان استفاده نمائيم . در مدل فوق اگر درخواستی برای www.test.com صورت پذيرد مسئله به کامپيوتری ختم خواهد شد که قصد داريم برای کاربران اينترنت قابل دستيابی باشد. در چنين وضعيتی ما نمی خواهيم کاربران اينترنت قادر به دستيابی به اطلاعات شخصی و داخلی سازمان باشند. جهت حل مشکل فوق Mirror نمودن منابع اينترنت بصورت داخلی است و ايجاد يک zone در DNS برای دستيابی کاربران به منابع داخلی ضروری خواهد بود. زمانيکه کاربری درخواست www.test.com را صادر نمائيد در ابتدا مسئله نام از طريق سرويس دهنده داخلی DNS برطرف خواهد شد که شامل zone داخلی مربوطه است . زمانی که يک کاربر اينترنت قصد دستيابی به www.test.com را داشته باشد درخواست وی به سرويس دهنده اينترنت DNS ارسال خواهدشد که در چنين حالتی آدرس IP سرويس دهنده خارجی DNS برگردانده خواهد شد.

استفاده از اسامی متفاوت برای دامنه ها ی اينترنت و اينترانت
در صورتيکه سازمانی به اينترنت متصل و يا در حال برنامه ريزی جهت اتصال به اينترنت است می توان از دو نام متفاوت برایی دستيابی به منابع اينترانتی و اينترنتی استفاده نمود. پياده سازی مدل فوق بمراتب از مدل قبل ساده تر است . در مدل فوق نيازی به نگهداری Zone های متفاوت برای هر يک از آنها نبوده و هريک از آنها دارای يک نام مجزا و اختصاصی مربوط به خود خواهند بود. مثلا” می توان نام اينترنتی حوزه را Test.com و نام اينترانتی آن را TestCorp.com قرار داد.

برای نامگذاری هر يک از زير دامنه ها می توان اسامی انتخابی را براساس نوع فعاليت و يا حوزه جفرافيائی انتخاب نمود.
Zones of Authority
DNS دارای ساختاری است که از آن برای گروه بندی و دنبال نمودن ماشين مربوطه براساس نام host در شبکه استفادهه خواهد شد. بمنظور فعال نمودن DNS در جهت تامين خواسته ای مورد نظر می بايست روشی جهت ذخيره نمودن اطلاعات در DNS وجود داشته باشد.اطلاعات واقعی در رابطه با دامنه ها در فايلی با نام Zone database ذخيره می گردد. اين نوع فايل ها، فايل های فيزيکی بوده که بر روی سرويس دهنده DNS ذخيره خواهند شد. آدرس محل قرار گيری فايل های فوق %systemroot%\system32\dns خواهد بود. در اين بخش هدف بررسی Zone های استاندارد بوده که به دو نوع عمده تقسيم خواهند شد.
●Forward Lookup Zone
●Reverse Lookup Zone
در ادامه به تشريح عملکرد هر يک از Zone های فوق خواهيم پرداخت .
Forward Lookup Zone
از اين نوع Zone برای ايجاد مکانيزمی برای ترجمه اسامی host به آدرس IP برای سرويس گيرندگان DNSS استفاده می گردد.. Zone ها دارای اطلاعاتی هستند که بصورت رکوردهای خاص در بانک اطلاعاتی مربوطه ذخيره خواهند شد. اين نوع رکوردها را ” رکوردهای منبع Resource Record ” می گويند. رکوردهای فوق اطلاعات مورد نياز  در رابطه با منابع قابل دسترس در هر Zone را مشخص خواهند کرد.
تفاوت بين Domain و Zone
در ابتدا می بايست به اين نکته اشاره نمود که Zone ها با دامنه ها (Domain) يکسان نبوده و يک Zone می تواند شامل رکوردهائی در رابطه با چندين دامنه باشد. مثلا” فرض کنيد ،  دامنه www.microsoft.com  دارای دو زير دامنه با نام East , West باشد. (West.microsoft.com , East.microsoft.com ). مايکروسافت دارای دامنه اختصاصی msn.com بوده که خود شامل يک زيردامنه با نام mail.microsoft.com است

دامنه های همجوار و غير همجوار در شکل فوق نشان داده شده است . دامنه های همجوار همديگر را حس خواهند کرد ( برای يکديگر ملموس خواهند بود ) . در رابطه با مثال فوق دامنه های موجود در Zone Microsoft.com همجوار و دامنه های Msn.com و Microsoft.com غير همجوار هستند.
Zone ها مجوز واگذاری مسئوليت برای پشتيبانی منابع موجود در Zone را فراهم خواهند کرد. Zone ها روشی را بمنظورر واگذاری مسئوليت پشتيبانی و نگهداری بانک اطلاعاتی مربوطه فراهم خواهند کرد. فرض کنيد شرکتی با نام TACteam وجودداشته باشد. شرکت فوق از دامنه ای با نام tacteam.net استفاده می نمايد. شرکت فوق دارای شعباتی در San Francisco, Dallas, and Boston است . شعبه اصلی در Dallas بوده که مديران متعددی برای مديريت شبکه در آن فعاليت می نمايند. شعبه San Francisco نيز دارای چندين مدير ورزيده بمنظور نظارت بر سايت است . شعبه Boston دارای مديريتی کارآمد برای مديريت DNS نمی باشد. بنابراين همواره نگرانی های مربوط به واگذاری مسئوليت نگهداری بانک اطلاعاتی به يک فرد در Boston خواهيم بود. منابع موجود بر روی سايت Dallas در حوزه tacteam.net بوده و منابع موجود در San Francisco در سايت west.tacteam.net و منابع موجود در Boston در سايت east.tacteam.net نگهداری می گردنند. در چنين وضعيتی ما صرفا” دو Zone را برای مديريت سه دامنه ايجاد خواهيم کرد. يک Zone برای tacteam.net که مسئوليت منابع مربوط به tacteam.net و east.tacteam.net را برعهده داشته و يک Zone ديگر برای west.tacteam.net که منابع موجود بر روی سايت San Francisco را برعهده خواهد گرفت . اسامی مورد نظر برای هر Zone به چه صورت می بايست انتخاب گردنند؟ هر Zone نام خود را از طريق ريشه و يا بالاترين سطح دامنه اقتباس خواهند شد. زمانيکه درخواستی برای يک منبع موجود بر روی دامنه west.tacteam.net برای DNS واصل گردد ( سرويس دهنده DNS مربوط به tacteam.net ) سرويس دهنده tacteam.net صرفا” شامل يک Zone نخواهد بود.در چنين وضعينی سرويس دهنده فوق دارای يک Delegation ( واگذاری مسئوليت ) بوده که به سرويس دهنده DNS مربوط به west.tacteam.net اشاره خواهد کرد. بنابراين درخواست مربوطه برای ترجمه اسامی به آدرس بدرستی به سرويس دهنده مربوطه هدايت تا مشکل برطرف گردد.

Reverse Lookup Zones
Zoneها ی از نوع Forward امکان ترجمه نام يک کامپيوتر به يک IP را فراهم می نمايند..يک Reverse Lookup اين امکان را بهه سرويس گيرندگان خواهد داد که عمليات مخالف عمليات گفته شده را انجام دهند: ترجمه يک آدرس IP به يک نام . مثلا” فرض کنيد شما می دانيد که آدرس IP مربوط به کامپيوتر مقصد 192.168.1.3 است اما علاقه مند هستيم که نام آن را نيز داشته باشيم . بمنظور پاسخگوئی به اين نوع درخواست ها سيستم DNS از اين نوع Zone ها استفاده می نمايد. Zone های فوق بسادگی و راحتی Forward Zone ها رفتار نمی نمايند. مثلا” فرض کنيد Forward Lookup Zone مشابه يک دفترچه تلفن باشد ايندکس اين نوع دفترچه ها بر اساس نام اشخاص است . در صورتيکه قصد يافتن يک شماره تلفن را داشته باشيد با حرکت بر روی حرف مربوطه و دنبال نمودن ليست که بترتيب حروف الفباء است قادر به يافتن نام شخص مورد نظر خواهيد بود. اگر ما شماره تلفن فردی را بدانيم و قصد داشته باشيم از نام وی نيز آگاهی پيدا نمائيم چه نوع فرآيندی را می بايست دنبال نمود؟. از آنجائيکه دفترچه تلفن بر اساس نام ايندکس شده است تنها راه حرکت و جستجو در تمام شماره تلفن ها و يافتن نام مربوطه است .قطعا” روش فوق روش مناسبی نخواهد بود. بمنظور حل مشکل فوق در رابطه با يافتن نام در صورتيکه IP را داشته باشيم از يک دامنه جديد با نام in-addr.arpa استفاده می گردد. دامنه فوق اسامی مربوطه به دامنه ها را بر اساس شناسه شبکه (Network ID) ايندکس و باعث افزايش سرعت و کارآئی در بازيابی اطلاعات مورد نظر با توجه به نوع درخواست ها خواهد شد.
با استفاده از برنامه مديريتی DNS می توان براحتی اقدام به ايجاد اين نوع Zone ها نمود. مثلا” اگر کامپيوتری دارای آدرسس 192.168.1.0 باشد يک آدرس معکوس ايجاد و Zone مربوطه بصورت زير خواهد بود :

§  1.168.192.in-addr.arpa.dns

نوشته مفاهیم DNS اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

بخش اول : معرفی زيرساخت يک شبکه

واژه زيرساخت (Infrastructure)  از جمله واژه هائی است که در موارد متعددی به خدمت گرفته شده و دارای معانی متفاوتی است . واژه فوق اغلب برای تشريح مراحل نصب ، آماده سازی خدمات و امکانات مربوطه در زمينه يک عمليات خاص نظير جاده ها ، سيستمهای ارتباطی، خطوط ارتباطی برق و … بکار گرفته می شود. در اغلب واژه نامه ها برای واژه فوق تعريفی مشابه زير ارائه شده است :

يک بستر پايه برای ايجاد يک سازمان و يا سيستم .

با توجه به تعريف واژه فوق و از ديدگاه کامپيوتر، يک شبکه کامييوتری از عناصر اساسی تشکيل می گردد. مجموعه عناصر تشکيل دهنده زير ساخت يک شبکه کامپيوتری را می توان به دو گروه اساسی زير تقسيم نمود:

·        عناصری که بنوعی زيرساخت فيزيکی يک شبکه را تشکيل می دهند.( نظير کامپيوترها ، کابل ها، کارت های شبکه، هاب ها و روترها ). ماهيت عناصر فوق بصورت سخت افزاری است .

·        عناصری که بنوعی زير ساخت منطقی يک شبکه را تشکيل می دهند. ( نظير : پروتکل های شبکه،سرويس های مربوط به DNS ، مدل های آدرس دهی IP، سرويس های مربوط به دستيابی از راه دور و پروتکل های امتيتی ) ماهيت عناصر فوق نرم افزاری بوده که می بايست نصب و پيکربندی گردنند.

در ادامه به تشريح عناصر مربوط به زيرساخت منطقی يک شبکه پرداخته می شود.

عناصر مربوط به زيرساخت منطقی

شناخت زيرساخت فيزيکی در يک شبکه بدليل ماهيت ملموس عناصر سخت افزاری و جايگاه هر يک از آنها بسادگی انجام خواهد شد. زير ساخت منطقی يک شبکه کامپيوتری مستلزم استفاده از عناصر متفاوتی نظير موارد زير خواهد بود:

·        پروتکل های شبکه

·        مدل آدرس دهی IP

·        سرويس های مربوط به حل مشکل اسامی  و آدرس ها

·        دستيابی از راه دور

·        روتينگ و ترجمه آدرس های شبکه

·        سرويس های مربوط به ايجاد زير ساخت های امنيتی

در ادامه به معرفی  هر يک از عناصر فوق و جايگاه آنها در يک شبکه خواهيم پرداخت .

پروتکل های شبکه

پروتکل يکی از عناصر مهم در ايجاد زير ساخت منطقی در يک شبکه کامپيوتری محسوب می گردد. کامپيوترهای موجود در شبکه بر اساس پروتکل تعريف شده قادر به ايجاد ارتباط با يکديگر خواهند بود. پروتکل مشتمل بر مجموعه ای از قوانين و يا شامل مجموعه ای از روتين های استاندارد بوده که عناصر موجود در شبکه از آنان برای ارسال اطلاعات استفاده         می کنند.

در ويندوز 2003 نظير ويندوز NT و ۹۵ از پروتکل های متعدد ی نظير : NWlink ( نسخه پياده سازی شده از پروتکل IPX/SPX  توسط مايکروسافت ) و NetBEUI ( يک پروتکل ساده  سريع که در شبکه های کوچک با تاکيد بر عدم  قابليت روتينگ استفاده می گردد

مدل های شبکه ای

بمنظور شناخت مناسب نحوه عملکرد پروتکل در شبکه می بايست با برخی از مدل های رايج شبکه که معماری شبکه را تشريح می نمايند، آشنا گرديد. مدل OSI (Open Systems Interconnection) بعنوان يک مرجع مناسب در اين زمينه مطرح است . در مدل فوق از هفت لايه برای تشريح فرآيندهای مربوط به ارتباطات استفاده می گردد. در حقيقت هريک از لايه ها مسيوليت انجام عمليات خاصی را برعهده داشته و معيار و شاخص اصلی تقسيم بندی بر اساس عمليات مربوطه ای که می بايست در هر لايه صورت پذيرد. مدل OSI بعنوان يک مرجع و راهنما برای شناخت عمليات مربوط به ارتباطات استفاده می گردد. در بعد پياده سازی خيلی از پروتکل دقيقا” از ساختار مدل OSI تبعيت نخواهند کرد. ولی برای شروع و آشنا شدن با عملکرد يک شبکه از بعد ارسال اطلاعات مطالعه مدل فوق موثر خواهد بود. شکل زير هفت لايه معروف مدل OSI را نشان می دهد.

ارسال و دريافت اطلاعات از طريق لايه های مربوطه در کامپيوترهای فرستنده و گيرنده انجام خواهد شد. داده ها توسط يک برنامه و توسط کاربر توليد خواهند شد ( نظير يک پيام الکترونيکی ) .شروع ارسال داده ها از لايه Application و در ادامه با حرکت به سمت پايين در هر لايه عمليات مربوط انجام و اطلاعاتی به بسته های اطلاعاتی  اضافه خواهد شد. در آخرين لايه ( لايه فيزيکی ) با توجه به محيط انتقال استفاده شده داده ها به سيگنالهای الکتريکی، پالس هائی از نور و يا سيگنالهای راديوئی تبديل و از طريق کابل و يا هوا برای کامپيوتر مقصد ارسال خواهند شد. پس از دريافت داده در کامپيوتر مقصد عمليات معکوس توسط هر يک از عناصر موجود در شبکه بر روی آنها انجام و در نهايت با رسيدن داده به لايه Application و بکمک يک برنامه امکان استفاده از اطلاعات  اراسالی توسط برنامه مربوطه فراهم خواهد شد.

شناخت مدل فوق از اين جهت مهم است که در پروتکل های پشته ای نظير TCP/IP پروتکل های متعدد در لايه های متفاوت وجود داشته وهر يک دارای عملکرد اختصاص مربوط به خود می باشند. پروتکل های TCP ، UDP  ،  IP از جمله پروتکل هائی هستند که هريک عمليات مربوط به خود را با توجه به لايه مربوطه انجام می دهند. در ادامه به معرفی اوليه هر يک از  آنها خواهيم پرداخت . مدل OSI تنها مدل استفاده شده در شبکه نمی باشد و از مدل های ديگری نظيرمدل DoD  (Department of Defence)) نيز استفاده می گردد.

چرا پروتکل TCP/IP ؟

پروتکل TCP/IP استاندارد فعلی برای شبکه های بزرگ است . با اينکه پروتکل فوق کند و مستلزم استفاده از منابع بيشتری است ولی بدليل مزايای بالای آن نظير : قابليت روتينگ ،  استفاده در اغلب پلات فورم ها و سيستم های عامل  همچنان در زمينه استفاده از پروتکل ها حرف اول را می زند. با استفاده از پروتکل فوق کاربری با در اختيار داشتن ويندوز و پس از اتصال به شبکه اينترنت براحتی قادر به ارتباط با کاربر ديگری خواهد بود  که از مکينتاش استفاده می کند

برای مديران شبکه امروزه کمتر محيطی را می توان يافت که نيازبه دارا بودن دانش کافی در رابطه با TCP/IP نباشد. حتی سيستم عامل شبکه ای ناول که ساليان متمادی از پروتکل IPX/SPX برای امر ارتباطات خود استفاده می کرد در نسخه شماره پنج خود به ضرورت استفاده از پروتکل فوق واقف و نسخه اختصاصی  خود را در اين زمينه ارائه نمود.

پروتکل TCP/IP در ابتدا برای استفاده در شبکه ARPAnet ( نسخه قبلی اينترنت ) طراحی گرديد. وزارت دفاع امريکا با همکاری برخی از دانشگاهها اقدام به طراحی يک سيستم جهانی نمود که دارای قابليت ها و ظرفيت های متعدد حتی در صورت بروز جنگ هسته ای باشد. پروتکل ارتباطی برای اينچنين شبکه ای TCP/IP در نظر گرفته شد.

بمنظور پيکربندی مناسب پروتکل TCP/IP در ويندوز 2003می بايست به موارد ذيل توجه نمود:

·        تخصيص دستی  آدرس  IP برای هر يک از منابع ضروری در شبکه  و يا استفاده منابع ضروری  در شبکه از سيستمی که بصورت پويا به آنان IPP اختصاص خواهد داد. در اين حالت لازم است که سرويس دهنده ای که رسالت فوق در شبکه را برعهده خواهد گرفت نصب و پيکربندی گردد.             ( DHCP server )

·        جايگاه Subnet mask . بکمک آن می توان مشخص نمود که کدام بخش IP مربوط به شماره شناسائی (ID) شبکه بوده وکدام بخش مربوط به شماره شناسائی (ID) کامپيوتر Hostt است.

·        در صورتيکه لازم است بسته های اطلاعاتی از شبکه خارج و برای شبکه ديگر ارسال گردنند( روتينگ ) می بايست Gateway پيش فرض را مشخص نمود.

·        آدرس مربوط به DNS که مسئوليت حل مشکل تبديل نام به آدرس را برعهده خواهد داشت . ذکر اين نکته ضروری است که استفاده از DNS در شبکه های ويندوز 2003که بعنوان کنترل کننده دامنه محسوب شده و در کنار خود از Active Directory استفاده می کند يک ضرورت است نه انتخاب.

·        آدرس مربوط به سرويس دهنده WINS که مسئوليت برطرف کردن اسامی NetBIOS به IP مربوط را برعهده خواهد داشت. در صورت نياز می توان امکان NetBIOS برروی TCP/IPP را غير فعال نموده و در چنين حالتی ضرورتی به نصب سرويس دهنده WINS نخواهد بود.

اغلب موارد فوق را می توان با استفاده از سرويس دهنده DHCP بصورت اتوماتيک انجام داد.

اجزای پروتکل TCP/IP

پروتکل TCP/IP  از مجموعه پروتکل های ديگر تشکيل شده که هر يک در لايه مربوطه، وظايف خود را انجام می دهند. پروتکل های موجود در لايه های Transport  و Network  دارای اهميت بسزائی بوده و لازم است که در اين بخش به معرفی آنها بپردازيم .

·        پروتکل TCP(Transmission Control Protocol) . مهمترين وظيفه پروتکل فوق اطمينان از صحت ارسال اطلاعات است . پروتکل فوق اصطلاحا” Connection-orientedd ناميده می شود. علت اين امر ايجاد يک ارتباط مجازی بين کامپيوترهای فرستنده و گيرنده بعد از ارسال اطلا عات است . پروتکل هائی از اين نوع امکانات بيشتری را بمنظور کنترل خطاهای احتمالی در ارسال اطلاعات فراهم نموده ولی بدليل افزايش بار عملياتی سيستم کارائی آنان کاهش خواهد يافت . از پروتکل TCP  بعنوان يک پروتکل قابل اطمينان نيز ياد می شود. علت اين امر ارسال اطلاعات و کسب آگاهی لازم از گيرنده اطلاعات بمنظور اطمينان از صحت ارسال توسط فرستنده است . در صورتيکه بسته های  اطلاعاتی بدرستی دراختيار فرستنده  قرار نگيرند فرستنده مجددا” اقدام به ارسال اطلاعات می نمايد.

·        پروتکل UDP(User Datagram Protocol) . پروتکل فوق نظير پروتکل TCP در لايه ” حمل ” فعاليت می نمايد.  UDP بر خلاف پروتکل TCP  بصورت “بدون اتصال ” است . بديهی است که سرعت پروتکل فوق نسبت به TCP سريعتر بوده ولی از بعد کنترل خطاء تضمينات لازم را ارائه نخواهد داد. بهترين جايگاه استفاده از پروتکل فوق در مواردی است که برای ارسال و دريافت اطلاعات به يک سطح بالا از اعتماد نياز نداشته باشيم .

·        پروتکل IP(Internet Protocol) . پروتکل فوق در لايه شبکه ايفای وظيفه کرده و مهمترين مسئوليت  آن دريافت و ارسال بسته های اطلاعاتی به مقاصد درست است . پروتکل فوق با استفاده آدرس های نسبت داده شده منطقی، عمليات روتينگ را انجام خواهد داد.

پروتکل های موجود در لايه Application پروتکل TCP/IP

پروتکل TCP/IP صرفا” به سه پروتکل TCP ،  UDP  و IP محدود نشده و در سطح لايه Application دارای مجموعه گسترده ای از ساير پروتکل ها است . پروتکل های فوق بعنوان مجموعه ابزارهائی برای مشاهده  ،   اشکال زدائی و اخذ اطلاعات و ساير عمليات مورد استفاده قرار می گيرند.در اين بخش به معرفی برخی از اين پروتکل ها خواهيم پرداخت .

·        FTP(File Transfer Protocol) . از پروتکل فوق برای تکثير فايل های موجود بر روی  يک کاميپيوتر و کامپيوتر ديگر استفاده می گردد. ويندوز ۲۰۰۰۰ دارای يک برنامه خط دستوری بوده که بعنوان سرويس گيرنده ايفای وظيفه کرده و امکان ارسال و يا دريافت فايل ها را از يک سرويس دهنده FTP فراهم می کند. سرويس دهنده FTP  بعنوان يک بخش مجزاء و در زمان نصب IIS ( سرويس دهنده اطلاعاتی اينترنت ) بر روی سيستم نصب خواهد شد.

·        SNMP(Simple Network Management Protocol) . از پروتکل فوق بمنظور اخذ اطلاعات آماری استفاده می گردد. يک سيستم مديريتی درخواست خود را از يک آژانس SNMPP مطرح و ماحصل عمليات کار در يک MIB(Management Information Base)  ذخيره می گردد. MIB يک بانک اطلاعاتی بوده که اطلاعات مربوط به کامپيوترهای موجود در شبکه را در خود نگهداری می نمايد .( مثلا” به چه ميزان فضا مربوط به هارد ديسک وجود دارد)

·        پروتکل TelNet . با استفاده از پروتکل فوق کاربران قادر به log on   اجرای برنامه ها و مشاهده فايل های موجود بر روی يک کامپيوتر از راه دور می باشند. ويندوز 2003 دارای برنامه های سرويس دهنده و گيرنده جهت فعال نمودن و استفاده از پتانسيل فوق است .

·         SMTP(simple Mail Transfer Protocol) . از پروتکل فوق برای ارسال پيام الکترونيکی بر روی اينترنت استفاده می گردد.

·         HTTP(HyperText Transfer Protocol) . پروتکل فوق مشهورترين پروتکل در اين گروه بوده و از آن برای رايج ترين سرويس اينترنت يعنی وب استفاده می گردد. با استفاده از پروتکل فوق کامپيوترها قادر به مبادله فايل ها با فرمت های متفاوت ( متن،  تصاوير ،گرافيکی ، صدا  ويدئو و…) خواهند بود. برای مبادله اطلاعات با استناد به پروتکل فوق می بايست ، سرويس فوق از طريق نصب سرويس دهنده وب فعال و در ادامه  کاربران و استفاده کنندگان با استفاده از يک مرورگر وب قادر به استفاده از سرويس فوق خواهند بود.

·         NNTP(Network News TYransfer Protocol) . از پروتکل فوق برای مديريت پيام های ارسالی برای گروه های خبری خصوصی و عمومی استفاده می گردد. بمنظور عملياتی نمودن سرويس فوق می بايست سرويس دهنده NNTP برای مديريت محل ذخيره سازی پيام های ارسالی نصب و در ادامه کاربران و سرويس گيرندگان با استفاده از برنامه ای موسوم به NewsReader از اطلاعات ذخيره شده استفاده خواهند کرد. ويندوز 2000 Server دارای يک سرويس دهنده NNTP بهمراه  IIS است . برنامه Outlook Explore 5.0 علاوه بر ارائه امکانات لازم در خصوص ارسال و دريافت پيام های الکترونيکی دارای امکانات لازم بعنوان يک NewsReader نيز است .

برنامه های کمکی TCP/IP

برای استفاده از پروتکل TCP/IP و مشاهده برخی پارامترها و تنظيمات مربوطه  مجموعه ای از برنامه های کمکی ارائه شده است . در ادامه به معرفی برخی از اين برنامه های رايج خواهيم پرداخت .

·        IPCONFIG . از برنامه فوق برا ی اخذ اطلاعات در رابطه با پيکربندی TCP/IP نصب شده بر روی يک کامپيوتر استفاده می گردد. با تايپ نمودن دستور فوق بر روی خط دستور می توان اطلاعات متفاوتی نظير IPP  کامپيوتر مورد نظر   Subnet Mask و Default Gateway را مشاهده نمود. با اضافه نمودن سوئيچ /all  به دستور فوق می توان اطلاعات تکميلی ديگر نظير Host Name  آدرس های MAC  و ساير اطلاعات ذيربط را مشاهده نمود.

·        NETSTAT از برنامه  فوق برای مشاهده آمار و وضعيت جاری اتصالات شبکه استفاده نمود.

·        NBTSTAT . ازبرنامه  فوق برای مشاهده جدول محلی NetBIOS ( جدولی مشتمل بر اسامی  NetBIOS که توسط برنامه های محلی ريجستر شده اند ) و اسامی NetBIOS  که Cachee شده اند استفاده می گردد.

·        NSLOOKUP از برنامه فوق برای بررسی رکوردهای اسامی مستعار Doman host ،   سرويس های Domain host  و اطلاعات مربوط به سيستم عامل استفاده می گردد. درخواست اطلاعات فوق از سرويس دهنده DNSS  انجام خواهد شد.

·        ROUTE . از برنامه فوق بمنظور مشاهده وانجام  اصلاحات مورد نظر در جدول محلی روتينگ استفاده ميگردد.

·        TRACERT . از برنامه فوق بمنظور مسيريابی يک بسته اطلاعاتی تا رسيدن به مقصد استفاده می گردد.

·        PING & PATPING . از برنامه های فوق برای بررسی پيکربندی و تست اتصال IP بر اساس نام  و يا آدرس  IP استفاده می گردد. PATHPING دارای ويژگی های PING و TRACERTT بصورت همزمان است .

·        ARP . از برنامه فوق برای مشاهده و انجام تغييرات مورد نياز در Address Resolution Protocol cache  استفاده می گردد.

مدل آدرس دهی IP

علاوه بر جايگاه پروتکل ها، يکی ديگر از عناصر مهم در زيرساخت شبکه های مبتنی بر TCP/IP مدل آدرس دهی IP است . مدل انتخابی می بايست اين اطمينان را بوجود آورد که اطلاعات ارسالی بدرستی به مقصد خواهند رسيد.  نسخه شماره چهار IP ( نسخه فعلی ) از 32 بيت برای آدرس دهی استفاده کرده که بمنظور تسهيل در امر نمايش بصورت چهار عدد صحيح ( مبنای ده ) که بين آنها نقطه استفاده شده است نمايش داده می شوند.

نحوه اختصاص IP

نحوه اختصاص IP به عناصر مورد نياز در شبکه های مبتنی بر TCP/IP يکی از موارد بسيار مهم است . اختصاص IP ممکن است بصورت دستی و توسط مديريت شبکه انجام شده و يا انجام رسالت فوق بر عهده عناصر سرويس دهنده نرم افزاری نظير DHCP و يا NAT  گذاشته گردد. برای آشنائی با نحوه اختصاص IP با هر يک از روش های فوق لازم است که در ابتدا اطلاعات لازم در خصوص ساختار داخلی IP و نحوه تخصيص آدرس های منطقی به آدرس های فيزيکی کسب گردد. در اين مرحله لازم است با پروتکل هائی نظير :

ARP(Address Resolution Protocol) و  RARP(Reverse ARP) و نحوه عملکرد آنها آشنا شويم .

ويندوز ۲۰۰۰ دارای امکانات جديدی در رابطه با تخصيص IP  نظير APIPA(Automatic Private IP Addressing) بوده که اين امکان را به يک سرويس گيرنده DHCP خواهد داد که در صورت عدم يافتن سرويس دهنده DHCP برای خود يک آدرس موقت در نظر بگيرد.

DHCP

با استفاده از پروتکل فوق می توان سرويس دهنده ای در شبکه را مسئول ارائه IP بصورت خودکار نمود. سرويس دهنده DHCP با استفاده از يک منبع ( استخر) مشتمل بر مجموعه ای از آدرس های IP  قادر به اختصاص IP برای هر يک از سرويس گيرندگان DHCP خواهد بود. نسخه پياده سازی شده در ويندوز 2003شامل ويژگی های  جديدی نظير:  امکان ترکيب  با سرويس دهنده DNS  ، قابليت ايجاد حوزه های Multicast ،  قابليت تشخيص سرويس دهنده های غير مجاز DHCP  و … است .

IP Subnetting

يکی از مهمترين عمليات در رابطه با اختصاص IP  مسئله Subnetting  است . مسئله فوق بعنوان هنر و علمی است که ماحصل آن تقسيم يک شبکه به مجموعه ای از شبکه های کوچکتر (Subnet) از طريق بخدمت گرفتن ۳۲ بيت با نام Subnet mask  بوده که بنوعی مشخصه (ID) شبکه را مشخص خواهد کرد. در ادامه اين نوشتار در رابطه با نحوه تعريف زيرشبکه ها آشنا خواهيم شد. در اين بخش لازم است که با مبنای دو و نحوه نشان دادن اعداد بصورت صفر و يک بيشتر آشنا شويم. ذکر اين نکته ضروری است که در مبنای دو تمامی اعداد بصورت دنباله ای از صفر و يک نمايش داده شده و هر رقم در اين مبنا دارای يک ارزش مکانی متناسب با ضرايب متفاوت عدد دو است . شکل زير ارزش مکانی هر رقم در مبنای دو را نشان می دهد.

برای تبديل هر عدد مبنای دو به معادل مبنای ده کافی است که ارقام  مربوطه در ارزش مکانی مربوط به خود ضرب شده و ماحصل جمع آنان بعنوان معادل مبنای ده در نظر گرفته شود.

سرويس های Name Resolution

يکی ديگر از عناصر مهم در ايجاد زير ساخت منطقی يک شبکه کامپيوتری مسئله Name Resolution است.شايد اين سوال مطرح گردد که چرا اين موضوع تا اين اندازه دارای اهميت است ؟ در پاسخ می توان گفت که علت وجود تفاوت های اساسی  در نحوه نامگذاری و استفاده از آن نزد انسان و کامپيوتر است . کامپيوترها صرفا” قادر به تشخيص و کار با اعداد ( مبنای دو ) می باشند.بديهی است که در يک شبکه کامپيوتری هر سيستم دارای آدرس منحصر بفردی بوده که بصورت عدد نمايش داده خواهد شد. ارتباط بين کامپيوترهای موجود در شبکه از طريق اعداد فوق که بعنوان مولفه های عددی آدرس دهی مشخص می گردنند انجام خواهد يافت . در مقابل انسان ها علاقه مند به استفاده از اسامی برای دسترسی و ايجاد ارتباط با ساير کامپيوترها ،  سايت های وب و ساير منابع موجود در شبکه می باشند. مثلا” در زمان دستيابی به يک وب سايت کافی است که در بخش آدرس نرم افزار مرورگر خود آدرس يک سايت را تايپ نمائيم (www.Test.com ) . استفاده از نام فوق بمراتب راحت تر از استفاده از آدرسی بصورت 207.46.130.14  و يا 11001111001011101000001000001110    است . بدون استفاده از سيستم هائی که بنوعی مشکل Name Resolution را حل خواهند کرد استفاده از آدرس های عددی حتی بصورت مختصر و بصورت چهار عدد بسيار مشکل زا خواهد بود. سرويس های Name Resolution نظير DNS(Domain Name System) و WINS(Windows Internet Name Service) امکان استفاده از اسامی ملموس و با معنی برای دستيابی به منابع متفاوت نرم افزاری و سخت افزاری در يک شبکه را فراهم می آورند.

سرويس دهنده های DNS و WINS کامپيوترهائی هستند که مسئوليت پشتيبانی و نگهداری بانک اطلاعاتی مربوط به آدرس های IP و نام مربوطه را برعهده خواهند داشت . عملکرد اين سرويس دهنده ها مشابه درخواست يک شماره تلفن مربوط به يک فرد و يا سازمان از مراکز ۱۱۸  است . در چنين حالتی فرد متقاصی با تماس با اين نوع مراکز نام و مشخصات مربوط را مشخص و در ادامه از طرف مرکز فوق شماره تلفن مورد نظر در اختيار گذاشته می شود. بهرحال بخاطر سپردن اسامی افراد بمراتب راحت تر از بخاطر سپردن شماره تلفن آنها است . برای ما راحتر است که به اين سوال پاسخ دهيم که ” شماره تلفن آقای / خانم  X  چيست ؟”

سرويس دهنده های DNS و WINS دارای عملکردی مشابه با اندک تفاوتی می باشند. سرويس دهنده DNS قادر به حل کردن مشکل اسامی بصورت) FQDN(Fully Qualified Domaion Names  به آدرس های IP است . اين نوع اسامی از نفطه بين خود استفاده کرده و نظير اسامی می باشند که از آنها در دسترسی به وب سايت ها استفاده می گردد. سرويس دهنده WINS مشکل اسامی را که بصورت NetBIOS می باشند و تبديل به آدرس IP مربوطه، انجام خواهد داد. اين نوع اسامی بصورت Flat  خواهند بود . مثلا” اگر کامپيوتری دارای نام Computer12 باشد نوع NetBIOS آن نيز به همان صورت استفاده شده در حاليکه اگر از DNS استفاده گردد نام معادل آن بصورت Computer12.mydomain.com نشان داده خواهد شد.

سرويس دهنده DNS

سرويس دهنده DNS در ويندوز 2003بصورت پويا بوده و شايد استفاده از نام DDNS مناسبت تر باشد. در ويندوز NT 4.0 عمليات بهنگام سازی داده می بايست بصورت دستی انجام گيرد در صورتيکه در ويندوز 2003بانک اطلاعاتی مربوطه دارای يک ويژگی جديد بگونه ای است که امکان بهنگام سازی را بصورت پويا انجام خواهد داد. با استفاده از ويژگی فوق اين امکان فراهم خواهد شد که اسامی بصورت پويا در بانک اطلاعاتی مربوطه ثبت و در ادامه رکوردهای مربوطه در هر يک از Zone های مورد حمايت DNS بصورت خودکار بهنگام گردنند. در ويندوز 2003سرويس دهنده DNS قادر با ارتباط با Active Directory نيز بوده و از اين طريق تسهيلات بمراتب بيشتری ارائه خواهد شد.

بمنظور نصب و پيکربندی مناسب سرويس دهنده DNS می بايست اطلاعات لازم در اين خصوص را کسب و به سوالاتی نظير ذيل بدرستی پاسخ داد:

§         مهمترين وظيفه Primary DNS server چيست ؟ نسخه اوليه مربوط به DNS Zone file بر روی سرويس دهنده اوليه DNS قرار خواهد گرفت . سرويس دهنده فوق بعنوان Authoritative برای هر يک از دامنه ها ی موجود در Zone file  ايفای وظيفه خواهند کرد.

§         مهمترين وظيفه Secondray DNS Server  چيست ؟ سرويس دهنده فوق شامل يک نسخه از بانک اطلاعاتی مربوطه ای است که بر روی Primary   ايجاد شده است . در زمان نصب و پيکربندی DNS می بايست به اين نکته توجه نمود که بدليل جلوگيری از بروز اشکالات ناخواسته بر روی سرويس دهنده اصلی می بايست حتما” اقدام به ايجاد يک سرويس دهنده ثانويه نيز نمود.

§         Caching-only Server چيست و چرا به وجود حداقل يکی از آنها نياز خواهيم داشت ؟ اين نوع سرويس دهنده شامل اطلاعاتی در رابطه با هر يک از Zone ها نبوده و صرفا” اطلاعات مربوط به ماحصل درخواست های قبلی از سرويس دهنده را در خود ذخيره خواهد کرد.

§         وظيفه يک سرويس دهنده Forwarder و يا  Slave چيست ؟ سرويس دهنده ای از اين نوع مسئول دريافت درخواست های ارسالی توسط ساير سرويس دهنده های DNS است . اين نوع سرويس دهنده ها بمنظور حفاطت سرويس دهنده داخلی DNS از دستيابی توسط کاربران اينترنت نيز ممانعت خواهد کرد. سرويس دهنده های Slave نوع خاصی از سرويس دهنده های Forwarder بوده که بنوعی مسئوليت برطرف کردن مشکل نام و آدرس بر روی خودشان به آنان واگذار نگرديده است .

سرويس دهنده WINS

با اينکه با وجود سرويس دهنده DNS ضرورتی بر استفاده از سرويس دهنده WINS احساس نخواهد شد ولی با علم به اين موضوع که هنوز اسامی اختصاص يافته به کامپيوترها و ساير منابع در يک شبکه کامپيوتری تابع NetBIOS  است شرکت مايکروسافت نه تنها آن را از گردونه خارج ننموده است بلکه در ويندوز ۲۰۰۰ تغييراتی را نيز در آن انجام داده است . اضافه کردن مجموعه برنامه های خط دستوری برای مديريت و راهبری  ،  تغيير در ساختار بانک اطلاعاتی مربوطه   و.. نمونه هائی از تغييرات جديد بوجود آمده می باشند.

دستيابی از راه دور

دستيابی از راه دور يکی ديگر از  عناصر اساسی در ايجاد زير ساخت منطقی در يک شبکه کامپيوتری است. امروزه دستيابی به يک شبکه و از راه دور بعنوان يک نياز اساسی مطرح است . مثلا” اغلب کاربران خانگی و يا ادارات کوچک جهت دستيابی به اينترنت از مدل فوق استفاده می نمايند. در اين روش کاربران با بخدمت گرفتن يکدستگاه مودم و با استفاده از خطوط تلفن قادر به ايجاد ارتباط با يک سرويس دهنده از راه دور خواهند بود. ويندوز ۲۰۰۰ روش ديگری نيز جهت دستيابی از راه دور را از طريق VPN(Virtual Private Network)  ارائه نموده است . در چنين مواردی کاربران قادر به انجام هر نوع عمليات خواهند بود .( مشابه حالتيکه کاربران از طريق کابل به شبکه متصل باشند) برنامه RRAS)Routing and Remote Access Services) در ويندوز ۲۰۰۰ ابزاری قدرتمندی در اين راستا بوده که امکان دستيابی به شبکه از راه دور را برای کاربران فراهم خواهد ساخت . برای دستيابی به يک شبکه از راه دور می بايست از پروتکل های مربوطه نظير پروتکل های استفاده شده در محيط LAN استفاده نمود(TCP/IP, IPX/SPX,NetBEUI  نمونه هائی از اين نوع پروتکل ها بوده که عمدتا” در لايه حمل ايفای وظيفه می نمايند. در زمان استفاده از سرويس فوق (RAS) می بايست از پروتکل ديگر که در سطح لايه Data Link ايفای وظيفه می نمايد نيز استفاده گردد. پروتکل فوق مسئوليت بخش WAN  ارتباط را برعهده خواهد گرفت . ويندوز ۲۰۰۰ از دو نوع عمده پروتکل های که اغلب Line Protocol نيز ناميده می شوند استفاده می کند:

·        PPP(Point To Point Protocol) . از پروتکل فوق هم سرويس گيرندگان و هم سرويس دهندگان استفاده خواهند کرد .(RAS Client & RAS serverr) پروتکل فوق رايج ترين پروتکل در نوع خود بوده که دارای امکانات از قبيل رمزنمودن ، فشرده سازی و اختصاص پويای آدرس های IP است.

·         SLIP(Serial Line Interface Protocol) يکی ديگر از پروتکل های قديمی در اين زمينه بوده که رمزنمودن و فشرده سازی را حمايت نکرده و آدرس های IPP می بايست بصورت دستی و ايستا تخصيص يابند. پروتکل فوق صرفا” بر روی کامپيوترهای سرويس گيرنده نصب شده و امروزه اغلب برای ارتباط با سرويس دهندگانی که از سيستم عامل يونيکس استفاده می نمايند مورد توجه است.

IP Routing

روتينگ به مجموعه فرآيندهائی اطلاق می گردد که باعث مسيريابی و هدايت ترافيک موجود بين يک شبکه و ساير شبکه ها می گردد. پس از پيکربندی کامپيوتری که می بايست عمليات روتينگ را انجام دهد امکان دريافت  بسته های اطلاعاتی و ارسال آنها به مقاصد مناسب فراهم خواهد شد.  در چنين حالتی امکان مسيريابی از طريق چندين روتر وجود خواهد داشت . مسافت طی شده از يک روتر به روتر ديگر  hope  ناميده می شود. در هر روتر آدرس IP مقصد با اطلاعات موجود در جدول روتينگ مقايسه شده و بهترين مسير برای حرکت بسته اطلاعاتی و طی کمترين ميزان hope  در نظر گرفته خواهد شد.

مسيريابی سريع و با کارآئی و ضريب اعتماد بالا از مهمترين عوامل موفقيت در شبکه های بزرگ محسوب شده و حتی اين مسئله بخوبی در اينترنت نيز برای کاربران ملموس است . عمليات روتينگ می تواند توسط دستگاههای اختصاصی خاصی با نام روتر و يا توسط کامپيوتری که از سيستم عاملی با قابليت IP Forwarding  نيز  استفاده گردد، محقق خواهد شد. ويندوز ۲۰۰۰ بعنوان يک IP Router نيز می تواند در نظر گرفته شده و مراحل تنظيم و پيکربندی آن انجام گيرد.  از واژه Gateway نيز برای مراجعه به يک روتر نيز استفاده می گردد. در چنين مواردی Gateway بعنوان نقطه خروج بسته های اطلاعاتی از يک شبکه و دريافت آنان توسط شبکه ديگر مطرح خواهد بود. هر کارت شبکه قادر است که در هر لحظه دارای يک Gateway فعال باشد . بمنظور پيشگيری از خطاء در ويندوز ۲۰۰۰ می توان برای يک کارت شبکه بيش از يک Gateway را تعريف که صرفا” يکی از آنها در هر لحظه فعال و قابل استفاده خواهد بود. از واژه Gateway در موارد ديگری نيز استفاده می گردد. در موارديکه هدف ترجمه بين پروتکل هاو اتصال بين چندين شبکه با نوع های متفاوتی است مثلا” اتصال يک کامپيوتر شخصی با سيستم عامل ويندوز به يک سيستم Mainframe  (SNA Gateway) و يا به يک شبکه مبتنی بر نت ور (Gateway Services for Netware) .

Satatic Routing

در روتينگ ايستا  ايجاد يک جدول روتينگ بصورت دستی و توسط مديريت شبکه می بايست انجام گيرد.برنامه ROUTE  دارای امکانات گسترده ای در اين زمينه بوده و با استفاده از سويئچ های مربوط به آن می توان نسبت به ايجاد ويرايش جدول روتينگ اقدام نمود.

Dynamic Routing

در روش فوق با استفاده ازبرخی پروتکل های روتينگ نظير RIP(Routing Information Protocol)  و … روترها خود با يکديگر مرتبط و بصورت پويا اقدام به ويرايش جداول روتينگ خود خواهند کرد. در فرآيند فوق عوامل انسانی دخالت نخواهند داشت . ويندوز ۲۰۰۰ از پروتکل های زير برای روتينگ استفاده می کند:

·        RIPv1

·        RIPv2

·        OSPF(Open Shortest Path First)

پروتکل RIP بعنوان يک Distance vector protocol مطرح بوده و دارای حداکثر طولی به اندازه پانزده hope است . در صورتيکه يک بسته اطلاعاتی به بيش از پانزده روتر جهت رسيدن به مقصد خود نياز داشته باشد ، پروتکل RIP اعلان خواهد کرد که مقصد غيرقابل دستيابی است . اين نوع پروتکل ها اغلب برا ی استفاده درشبکه های با ابعاد متوسط توصيه شده و برای  شبکه های بسيار بزرگ  توصيه  نمی گردد.

پروتکل OSPF بعنوان يک Link state protocols مطرح است . اين نوع از پروتکل شبکه را  Map و بانک اطلاعاتی Mape شده را در زمان بروز هر نوع تغييراتی در شبکه بهنگام خواهد کرد.کارآئی اين نوع پروتکل ها در مقايسه با نوع قبل بمراتب بيشتر بوده ولی در مقابل دارای پيچيدگی بيشتری خواهند بود.

پيکربندی روتينگ استاتيک و پويا در ويندوز ۲۰۰۰ از طريق کنسول Remote Access management انجام خواهد شد. شکل زير نحوه عملکرد برنامه فوق را نشان می دهد.

نوشته اصول کلی شبکه و پروتکل های آن اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

يک شبکه شامل مجموعه ای از دستگاهها ( کامپيوتر ، چاپگر و … ) بوده که با استفاده از يک روش ارتباطی ( کابل ، امواج راديوئی ، ماهواره ) و بمنظور اشتراک منابع فيزيکی ( چاپگر) و اشتراک منابع منطقی ( فايل )  به يکديگر متصل می گردند. شبکه ها می توانند با يکديگر نيز مرتبط شده و شامل زير شبکه هائی باشند.

تفسيم بندی شبکه ها

.شبکه های کامپيوتری را بر اساس مولفه های متفاوتی تقسيم بندی می نمايند. در ادامه به برخی از متداولترين تقسيم بندی های موجود اشاره می گردد .

● تقسيم بندی بر اساس نوع وظايف . کامپيوترهای موجود در شبکه را با توجه به نوع وظايف مربوطه به دو گروه عمده : سرويس دهندگان (Servers) و يا سرويس گيرندگان (Clientss) تقسيم می نمايند. کامپيوترهائی در شبکه که برای ساير کامپيوترها سرويس ها و خدماتی را ارائه می نمايند ، سرويس دهنده  ناميده می گردند. کامپيوترهائی که از خدمات و سرويس های ارائه شده توسط سرويس دهندگان استفاده می کنند ، سرويس گيرنده ناميده می شوند .

در شبکه های Client-Server ، يک کامپيوتر در شبکه نمی تواند هم بعنوان سرويس دهنده و هم بعنوان سرويس گيرنده ، ايفای وظيفه نمايد.

در شبکه های Peer-To-Peer ، يک کامپيوتر می تواند هم بصورت سرويس دهنده و هم بصورت سرويس گيرنده ايفای وظيفه نمايد.

يک شبکه LAN  در ساده ترين حالت از اجزای زير تشکيل شده است :

– دو کامپيوتر شخصی . يک شبکه می تواند شامل چند صد کامپيوتر باشد. حداقل يکی از کامپيوترها می بايست بعنوان سرويس دهنده مشخص گردد. ( در صورتيکه شبکه از نوع Client-Serverr باشد ). سرويس دهنده، کامپيوتری است که هسته اساسی سيستم عامل بر روی آن نصب خواهد شد.

– يک عدد کارت شبکه (NIC) برای هر دستگاه. کارت شبکه نظير کارت هائی است که برای مودم و صدا در کامپيوتر استفاده می گردد.  کارت شبکه مسئول دريافت ، انتقال ، سازماندهی و ذخيره سازی موقت اطلاعات در طول شبکه است . بمنظور انجام وظايف فوق کارت های شبکه دارای پردازنده ، حافظه و گذرگاه اختصاصی خود هستند.

● تقسيم بندی بر اساس توپولوژی . الگوی هندسی استفاده شده جهت اتصال کامپيوترها ، توپولوژی ناميده می شود. توپولوژی انتخاب شده برای پياده سازی شبکه ها، عاملی مهم در جهت کشف و برطرف نمودن خطاء در شبکه خواهد بود. انتخاب يک توپولوژی خاص نمی تواند بدون ارتباط با محيط انتقال و روش های استفاده از خط مطرح گردد. نوع توپولوژی انتخابی جهت اتصال کامپيوترها به يکديگر ، مستقيما” بر نوع محيط انتقال و روش های استفاده از خط تاثير می گذارد. با توجه به تاثير مستقيم توپولوژی انتخابی در نوع کابل کشی و هزينه های مربوط به  آن ، می بايست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژی يک شبکه همت گماشت . عوامل مختلفی جهت انتخاب يک توپولوژی بهينه مطرح می شود. مهمترين اين عوامل بشرح ذيل است :

– هزينه . هر نوع محيط انتقال که برای شبکه LAN انتخاب گردد، در نهايت می بايست عمليات نصب شبکه در يک ساختمان پياده سازی گردد. عمليات فوق فرآيندی طولانی جهت نصب کانال های مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است . در حالت ايده آل کابل کشی و  ايجاد کانال های مربوطه می بايست قبل از تصرف و بکارگيری ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال می بايست هزينه نصب شبکه بهينه گردد.

– انعطاف پذيری . يکی از مزايای شبکه های LAN ، توانائی پردازش داده ها و گستردگی و توزيع گره ها در يک محيط است . بدين ترتيب توان محاسباتی سيستم و منابع موجود در اختيار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت . در ادارات همه چيز تغيير خواهد کرد.( لوازم اداری،  اتاقها و … ) . توپولوژی انتخابی می بايست بسادگی امکان تغيير پيکربندی در شبکه را فراهم نمايد. مثلا” ايستگاهی را از نقطه ای به نقطه ديگر انتقال و يا قادر به ايجاد يک ايستگاه جديد در شبکه باشيم .

سه نوع توپولوژی رايج در شبکه های LAN استفاده می گردد :

§       BUS

§       STAR

§       RING

توپولوژی BUS . يکی از رايجترين توپولوژی ها برای پياده سازی شبکه های LAN است . در مدل فوق از يک کابل بعنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده شده و تمام کامپيوترهای موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به آن متصل می گردند.

مزايای توپولوژی BUS

– کم بودن طول کابل . بدليل استفاده از يک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپيوترها ، در توپولوژی فوق از کابل کمی استفاده می شود.موضوع فوق باعث پايين آمدن هزينه نصب و ايجاد تسهيلات لازم در جهت پشتيبانی شبکه خواهد بود.

– ساختار ساده . توپولوژی BUS دارای يک ساختار ساده است . در مدل فوق صرفا” از يک کابل برای انتقال اطلاعات استفاده می شود.

– توسعه آسان . يک کامپيوتر جديد را می توان براحتی در نقطه ای از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ايستگاههای بيشتر در يک سگمنت ، می توان از تقويت کننده هائی به نام Repeater استفاده کرد.

معايب توپولوژی BUS

– مشکل بودن عيب يابی . با اينکه سادگی موجود در تويولوژی BUS امکان بروز اشتباه را کاهش می دهند، ولی در صورت بروز خطاء کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه هائی که از توپولوژی فوق استفاده می نمايند ، کنترل شبکه در هر گره دارای مرکزيت نبوده و در صورت بروز خطاء می بايست نقاط زيادی بمنظور تشخيص خطاء بازديد و بررسی گردند.

– ايزوله کردن خطاء مشکل است . در صورتيکه يک کامپيوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد ، می بايست کامپيوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عيب نمود. در موارد خاص می توان يک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتيکه اشکال در محيط انتقال باشد ، تمام يک سگمنت می بايست از شبکه خارج گردد.

– ماهيت تکرارکننده ها . در موارديکه برای توسعه شبکه از تکرارکننده ها استفاده می گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغييراتی نيز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگيری کابل بيشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است .

توپولوژی STAR . در اين نوع توپولوژی همانگونه که از نام آن مشخص است ، از مدلی شبيه “ستاره” استفاده می گردد. در اين مدل تمام کامپيوترهای موجود در شبکه معمولا” به يک دستگاه خاص  با نام ” هاب ” متصل خواهند شد.

مزايای توپولوژی STAR

– سادگی سرويس شبکه . توپولوژی STAR شامل تعدادی از نقاط اتصالی در يک نقطه مرکزی است . ويژگی فوق تغيير در ساختار و سرويس  شبکه را آسان می نمايد.

– در هر اتصال يکدستگاه . نقاط اتصالی در شبکه ذاتا” مستعد اشکال هستند. در توپولوژی STAR  اشکال در يک اتصال ، باعث خروج آن خط  از شبکه و سرويس و اشکال زدائی خط مزبور است . عمليات فوق تاثيری در عملکرد ساير کامپيوترهای موجود در شبکه نخواهد گذاشت .

– کنترل مرکزی و عيب يابی . با توجه به اين مسئله که نقطه  مرکزی  مستقيما” به هر ايستگاه موجود در شبکه متصل است ، اشکالات و ايرادات در شبکه بسادگی تشخيص  و مهار خواهند گرديد.

– روش های ساده دستيابی . هر اتصال در شبکه شامل يک نقطه مرکزی و يک گره جانبی است . در چنين حالتی دستيابی به محيط انتقال حهت ارسال و دريافت اطلاعات دارای الگوريتمی ساده خواهد بود.

معايب توپولوژی STAR

– زياد بودن طول کابل . بدليل اتصال مستقيم هر گره به نقطه مرکزی ، مقدار زيادی کابل مصرف می شود. با توجه به اينکه هزينه کابل نسبت به تمام شبکه ، کم است ، تراکم در کانال کشی جهت کابل ها و مسائل مربوط به نصب و پشتيبانی آنها بطور قابل توجهی هزينه ها را افزايش خواهد داد.

– مشکل بودن توسعه . اضافه نمودن يک گره جديد به شبکه مستلزم يک اتصال از نقطه مرکزی به گره جديد است . با اينکه در زمان کابل کشی پيش بينی های لازم جهت توسعه در نظر گرفته می شود ، ولی در برخی حالات نظير زمانيکه طول زيادی از کابل مورد نياز بوده و يا اتصال مجموعه ای از گره های غير قابل پيش بينی اوليه ، توسعه شبکه را با مشکل مواجه خواهد کرد.

– وابستگی به نقطه مرکزی . در صورتيکه نقطه مرکزی ( هاب ) در شبکه با مشکل مواجه شود ، تمام شبکه غيرقابل استفاده خواهد بود.

توپولوژی RING . در اين نوع توپولوژی تمام کامپيوترها بصورت يک حلقه به يکديگر مرتبط می گردند. تمام کامپيوترهای موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به يک کابل که بصورت يک دايره بسته است ، متصل می گردند. در مدل فوق  هر گره به دو و فقط دو همسايه مجاور خود متصل است . اطلاعات از گره مجاور دريافت و به گره بعدی ارسال می شوند. بنابراين داده ها فقط در يک جهت حرکت کرده و از ايستگاهی به ايستگاه ديگر انتقال پيدا می کنند.

مزايای توپولوژی RING

– کم بودن طول کابل . طول کابلی که در اين مدل بکار گرفته می شود ، قابل مقايسه به توپولوژی BUS نبوده و طول کمی را در بردارد. ويژگی فوق باعث کاهش تعداد اتصالات ( کانکتور) در شبکه شده و ضريب اعتماد به شبکه را افزايش خواهد داد.

– نياز به فضائی خاص جهت انشعابات در کابل کشی نخواهد بود.بدليل استفاده از يک کابل جهت اتصال هر گره به گره همسايه اش ، اختصاص محل هائی خاص بمنظور کابل کشی ضرورتی نخواهد داشت .

– مناسب جهت فيبر نوری . استفاده از فيبر نوری باعث بالا رفتن نرخ سرعت انتقال اطلاعات در شبکه است.  چون در توپولوژی فوق ترافيک داده ها در يک جهت است ، می توان از فيبر نوری بمنظور محيط انتقال استفاده کرد.در صورت تمايل می توان در هر بخش ازشبکه از يک نوع کابل بعنوان محيط انتقال استفاده کرد . مثلا” در محيط های ادرای از مدل های مسی و در محيط کارخانه از فيبر نوری استفاده کرد.

معايب توپولوژی RING

– اشکال در يک گره باعث اشکال در تمام شبکه می گردد. در صورت بروز اشکال در يک گره ، تمام شبکه با اشکال مواجه خواهد شد. و تا زمانيکه گره معيوب از شبکه خارج نگردد ، هيچگونه ترافيک اطلاعاتی را روی شبکه نمی توان داشت .

– اشکال زدائی مشکل است . بروز اشکال در يک گره می تواند روی تمام گرههای ديگر تاثير گذار باشد. بمنظور عيب يابی می بايست چندين گره بررسی تا گره مورد نظر پيدا گردد.

– تغيير در ساختار شبکه مشکل است . در زمان گسترش و يا اصلاح حوزه جغرافيائی تحت پوشش شبکه ، بدليل ماهيت حلقوی شبکه مسائلی بوجود خواهد آمد .

– توپولوژی بر روی نوع دستيابی تاثير می گذارد. هر گره در شبکه دارای مسئوليت عبور دادن داده ای است که از گره مجاور دريافت داشته است . قبل از اينکه يک گره بتواند داده خود را ارسال نمايد ، می بايست به اين اطمينان برسد که محيط انتقال برای استفاده قابل دستيابی است .

● تقسيم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش . شبکه های کامپيوتری با توجه به حوزه جغرافيائی تحت پوشش به سه گروه تقسيم می گردند :

§       شبکه های محلی ( کوچک ) LAN

§       شبکه های متوسط MAN

§       شبکه های گسترده WAN

شبکه های LAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع از شبکه ها پوشش داده می شود ، يک محيط کوچک نظير يک ساختمان اداری است . اين نوع از شبکه ها دارای ويژگی های زير می باشند :

§       توانائی ارسال اطلاعات با سرعت بالا

§       محدوديت فاصله

§       قابليت استفاده از محيط مخابراتی ارزان نظير خطوط تلفن بمنظور ارسال اطلاعات

§       نرخ پايين خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله

شبکه های MAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه يک شهر و يا شهرستان است . ويژگی های اين نوع از شبکه ها بشرح زير است :

§       پيچيدگی بيشتر نسبت به شبکه های محلی

§       قابليت ارسال تصاوير  و صدا

§       قابليت ايجاد ارتباط بين چندين شبکه

شبکه های WAN . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه کشور و قاره است . ويژگی اين نوع شبکه ها بشرح زير است :

§       قابليت ارسال اطلاعات بين کشورها و قاره ها

§       قابليت ايجاد ارتباط بين شبکه های LAN

§       سرعت پايين ارسال اطلاعات نسبت به شبکه های LAN

§       نرخ خطای بالا با  توجه به گستردگی محدوده تحت پوشش

● کابل در شبکه

در  شبکه های محلی از کابل بعنوان محيط انتقال و بمنظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد.ازچندين نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد.  در برخی موارد ممکن است در يک شبکه  صرفا” از يک نوع کابل استفاده و يا با توجه به شرايط موجود از چندين نوع کابل استفاده گردد. نوع کابل انتخاب شده برای يک شبکه به عوامل متفاوتی نظير : توپولوژی شبکه،  پروتکل و اندازه  شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصايص و ويژگی های متفاوت هر يک از کابل ها و تاثير هر يک از آنها بر ساير ويژگی های شبکه،  بمنظور طراحی و پياده سازی يک شبکه موفق بسيار لازم است .

– کابل Unshielded Twisted pair )UTP)

متداولترين نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد ، کابل های بهم تابيده می باشند. اين نوع کابل ها دارای دو رشته سيم به هم پيچيده بوده که هر دو نسبت زمين  دارای يک امپدانش يکسان می باشند. بدين ترتيب امکان تاثير پذيری اين نوع کابل ها از کابل های مجاور و يا ساير منابع خارجی کاهش خواهد يافت . کابل های بهم تابيده دارای دو مدل متفاوت : Shielded ( روکش دار ) و Unshielded ( بدون روکش ) می باشند. کابل UTP نسبت به کابل STP بمراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد.کيفيت کابل های UTP متغير بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد. کابل دارای چهار زوج  سيم بوده  و درون يک روکش قرار می گيرند.  هر زوج  با تعداد مشخصی پيچ تابانده شده ( در واحد اينچ ) تا تاثير پذيری آن از ساير زوج ها و ياساير دستگاههای الکتريکی  کاهش يابد.

کابل های UTP دارای استانداردهای متعددی بوده که در گروههای (Categories) متفاوت  زير تقسيم شده اند:

مزايای کابل های بهم تابيده :

§       سادگی و نصب آسان

§       انعطاف پذيری مناسب

§       دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابيده می گردند.

معايب کابل های بهم تابيده :

§       تضعيف فرکانس

§       بدون استفاده از تکرارکننده ها ، قادر به حمل سيگنال در مسافت های طولانی نمی باشند.

§       پايين بودن پهنای باند

§       بدليل پذيرش پارازيت در محيط های الکتريکی سنگين بخدمت گرفته  نمی شوند.

کانکتور استاندارد برای کابل های UTP  ، از نوع  RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زيادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر يک از پين های کانکتور فوق می بايست بدرستی پيکربندی  گردند. (RJ:Registered Jack)

– کابل کواکسيال

يکی از مهمترين محيط های انتقال در مخابرات کابل کواکسيال و يا هم محور می باشد . اين نوع کابل ها از سال 1936 برای انتقال اخبار و اطلاعات در دنيار به کار گرفته شده اند. در اين نوع کابل ها، دو سيم تشکيل دهنده يک زوج ، از حالت متقارن خارج شده و هر زوج از يک سيم در مغز و يک لايه مسی بافته شده در اطراف آن تشکيل می گردد. در نوع ديگر کابل های کواکسيال ، به حای لايه مسی بافته شده ، از تيوپ مسی استوانه ای استفاده می شود. ماده ای پلاستيکی اين دو هادی را از يکديگر جدا می کند. ماده پلاستيکی ممکن است بصورت ديسکهای پلاستيکی يا شيشه ای در فواصل مختلف استفاده و مانع از تماس دو هادی با يکديگر شود و يا ممکن است دو هادی در تمام طول کابل بوسيله مواد پلاستيکی از يکديگر جدا گردند.

مزايای کابل های کواکسيال :

§       قابليت اعتماد بالا

§       ظرفيت بالای انتقال ، حداکثر پهنای باند 300 مگاهرتز

§       دوام و پايداری خوب

§       پايطن بودن مخارج نگهداری

§       قابل استفاده در سيستم های آنالوگ و ديجيتال

§       هزينه پائين در زمان توسعه

§       پهنای باند نسبتا” وسيع که مورد استفاده اکثر سرويس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصويری است .

معايب کابل های کواکسيال :

§       مخارج بالای نصب

§       نصب مشکل تر نسبت به کابل های بهم تابيده

§       محدوديت فاصله

§       نياز به استفاده از عناصر خاص برای انشعابات

از کانکتورهای BNC)Bayone -Neill – Concelman) بهمراه کابل های کواکسيال استفاده می گردد.  اغلب کارت های شبکه دارای کانکتورهای  لازم در اين خصوص می باشند.

– فيبر  نوری

يکی از جديدترين محيط های انتقال در شبکه های کامپيوتری ، فيبر نوری است . فيبر نوری از يک ميله استوانه ای که هسته ناميده می شود و جنس آن از سيليکات است تشکيل می گردد. شعاع استوانه بين دو تا سه ميکرون است . روی هسته ، استوانه ديگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف ناميده می شود ، استقرار می يابد. ضريب شکست هسته را با M1 و ضريب شکست غلاف را با M2  نشان داده و همواره M1>M2 است . در اين نوع فيبرها ، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف ، انتشار پيدا خواهد کرد. منابع نوری در اين نوع کابل ها ، ديود ليزری و يا ديودهای ساطع کننده نور می باشند.منابع فوق ، سيگنال های الکتريکی را به نور تبديل می نمايند.

مزايای فيبر نوری :

§       حجم و وزن کم

§       پهنای باند بالا

§       تلفات  سيگنال کم و در نتيجه فاصله تقويت کننده ها زياد می گردد.

§       فراوانی مواد تشکيل دهنده آنها

§       مصون بودن از اثرات القاهای الکترو معناطيسی مدارات ديگر

§       آتش زا نبودن آنها بدليل عدم وجود پالس الکتريکی در آنها

§       مصون بودن در مقابل عوامل جوی و رطوبت

§       سهولت در امر کابل کشی و نصب

§       استفاده در شبکه های  مخابراتی آنالوگ و ديجيتال

§       مصونيت در مقابل پارازيت

معايب فيبر نوری :

§       براحتی شکسته شده و می بايست دارای يک پوشش مناسب باشند. مسئله فوق با ظهور فيبر های تمام پلاستيکی و پلاستيکی / شيشه ای کاهش پيدا کرده است .

§       اتصال دو بخش از فيبر يا اتصال يک منبع نور به فيبر ، فرآيند دشواری است . در چنين حالتی می توان از فيبرهای ضخيم تر استفاده کرد اما اين مسئله باعث تلفات زياد و کم شدن پهنای باند می گردد.

§       از اتصالات T شکل در فيبر نوری نمی توان جهت گرفتن انشهاب استفاده نمود. در چنين حالتی فيبر می بايست بريده شده و يک Detector اضافه گردد. دستگاه فوفق می بايست قادر به دريافت و تکرار سيگنال را داشته باشد.

§       تقويت سيگنال نوری يکی از مشکلات اساسی در زمينه فيبر نوری است . برای تقويت سيگنال می بايست سيگنال های توری به سيگنال های الکتريکی تبديل ، تقويت و مجددا” به علائم نوری تبديل شوند.

کابل های استفاده شده در شبکه های اترنت

نوشته شبکه و انواع توپولوژی های شبکه اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.

در طی ده سال گذشته دنيا دستخوش تحولات فراوانی در عرصه ارتباطات بوده است . اغلب سازمانها و موسسات ارائه دهنده کالا و خدمات که در گذشته بسيار محدود و منطقه ای مسائل را دنبال و در صدد ارائه راهکارهای مربوطه بودند ، امروزه بيش از گذشته نيازمند تفکر در محدوده جهانی برای ارائه خدمات و کالای توليده شده را دارند. به عبارت ديگر تفکرات منطقه ای و محلی حاکم بر فعاليت های تجاری جای خود را به تفکرات جهانی و سراسری داده اند. امروزه با سازمانهای زيادی برخورد می نمائيم که در سطح يک کشور دارای دفاتر فعال و حتی در سطح دنيا دارای دفاتر متفاوتی می باشند. تمام سازمانهای فوق قبل از هر چيز به دنبال يک اصل بسيار مهم می باشند که آن یافتن يک روش سريع ، ايمن و قابل اعتماد به منظور برقراری ارتباط با دفاتر و نمايندگی در اقصی نقاط يک کشور و يا در سطح دنيا می باشد.

اکثر سازمانها و موسسات به منظور ايجاد يک شبکه WAN از خطوط اختصاصی (Leased Line) استفاده می نمايند. خطوط فوق دارای انواع متفاوتی می باشند. ISDN ( با سرعت 128 کيلوبيت در ثانيه )، ( OC3 Optical Carrier-3) ( با سرعت 155 مگابيت در ثانيه ) دامنه وسيع خطوط اختصاصی را نشان می دهد. يک شبکه WAN دارای مزايای عمده ای نسبت به يک شبکه عمومی نظير اينترنت از بعد امنيت وکارایی است. پشتيانی و نگهداری شبکه WAN در عمل و زمانيکه از خطوط اختصاصی استفاده می گردد ، مستلزم صرف هزينه بالائی است.

همزمان با عموميت يافتن اينترنت ، اغلب سازمانها و موسسات  ضرورت توسعه شبکه اختصاصی خود را بدرستی احساس کردند. در ابتدا شبکه های اينترانت مطرح گرديدند. اين نوع شبکه بصورت کاملا” اختصاصی بوده و کارمندان يک سازمان با استفاده از رمز عبور تعريف شده ، قادر به ورود به شبکه و استفاده از منابع موجود می باشند. اخيرا” ، تعداد زيادی از موسسات و سازمانها با توجه به مطرح شدن خواسته های جديد ( کارمندان از راه دور ، ادارات از راه دور )، اقدام  به ايجاد شبکه های اختصاصی مجازی VPN)Virtual Private Network) نموده اند.

يک VPN ، شبکه ای اختصاصی بوده که از يک شبکه عمومی ( عموما” اينترنت ) ، برای ارتباط با سايت های از راه دور و ارتباط کاربران بايکديگر، استفاده می نمايد. اين نوع شبکه ها در عوض استفاده از خطوط واقعی نظير : خطوط Leased ، از يک ارتباط مجازی به کمک اينترنت برای شبکه اختصاصی به منظور ارتباط به سايت ها استفاده می کند.

عناصر تشکيل دهنده يک VPN

دو نوع عمده  شبکه های VPN وجود دارد :

دستيابی از راه دور (Remote-Access)

به اين نوع از شبکه ها VPDN) Virtual private dial-up network)، نيز گفته می شود.در شبکه های فوق از مدل ارتباطی User-To-Lan ( ارتباط کاربر به يک شبکه محلی ) استفاده می گردد. سازمانهائی که از مدل فوق استفاده می نمايند ، بدنبال ايجاد تسهيلات لازم برای ارتباط پرسنل ( عموما” کاربران از راه دور و در هر مکانی می توانند حضور داشته باشند )   به شبکه سازمان  می باشند. سازمانهائی که تمايل به برپاسازی يک شبکه بزرگ ” دستيابی از راه دور ” می باشند ، می بايست از امکانات يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت جهانی ESP)Enterprise service provider) استفاده نمايند. سرويس دهنده ESP ، به منظور نصب و پيکربندی VPN ، يک NAS)Network access server) را پيکربندی و نرم افزاری را در اختيار کاربران از راه دور بمنظور ارتباط با سايت قرار خواهد داد. کاربران در ادامه با برقراری ارتباط  قادر به دستيابی به NAS و استفاده از نرم افزار مربوطه به منظور دستيابی به شبکه سازمان خود خواهند بود.

 سايت به سايت (Site-to-Site)

در مدل فوق يک سازمان با توجه به سياست های موجود ، قادر به اتصال چندين سايت ثابت از طريق يک شبکه عمومی نظير اينترنت است. شبکه های VPN که از روش فوق استفاده می نمايند ، دارای گونه های خاصی در اين زمينه می باشند:

مبتنی بر اينترانت

در صورتيکه سازمانی دارای يک و يا بيش از يک محل ( راه دور) بوده و تمايل به الحاق آنها در يک شبکه اختصاصی باشد ، می توان يک اينترانت VPN را به منظور برقرای ارتباط هر  يک از شبکه های محلی با يکديگر ايجاد نمود.

مبتنی بر اکسترانت

در موارديکه سازمانی در تعامل اطلاعاتی بسيار نزديک با سازمان ديگر باشد ، می توان يک اکسترانت VPN را بمنظور ارتباط شبکه های محلی هر يک از سازمانها ايجاد کرد. در چنين حالتی سازمانهای متعدد قادر به فعاليت در يک محيط اشتراکی خواهند بود.

استفاده از VPN برای يک سازمان دارای مزايای متعددی نظير : گسترش محدوه جغرافيائی ارتباطی ، بهبود وضعيت امنيت ، کاهش هزينه های عملياتی در مقايسه با روش های سنتی WAN  ، کاهش زمان ارسال و حمل اطلاعات برای کاربران از راه دور ، بهبود بهره وری ، توپولوژی آسان و … است. در يک شبکه VPN به عوامل متفاوتی نظير : امنيت  ، اعتمادپذيری ، مديريت شبکه و سياست ها نياز خواهد بود.

شبکه های LAN جزاير اطلاعاتی

فرض نمائيد در جزيره ای در اقيانوسی بزرگ ، زندگی می کنيد. هزاران جزيره  در اطراف جزيره شما وجود دارد. برخی از جزاير نزديک و برخی ديگر دارای مسافت طولانی با جزيره شما می باشند. متداولترين روش به منظور مسافرت به جزيره ديگر ، استفاده از يک کشتی مسافربری است. مسافرت با کشتی مسافربری ، به منزله عدم وجود امنيت است. در اين راستا هر کاری را که شما انجام دهيد ، توسط ساير مسافرين قابل مشاهده خواهد بود. فرض کنيد هر يک از جزاير مورد نظر به مشابه يک شبکه محلی (LAN) و اقيانوس مانند اينترنت باشند. مسافرت با يک کشتی مسافربری مشابه برقراری ارتباط با يک سرويس دهنده وب و يا ساير دستگاههای موجود در اينترنت است. شما دارای هيچگونه کنترلی بر روی کابل ها و روترهای موجود در اينترنت نمی باشيد. ( مشابه عدم کنترل شما بعنوان مسافر کشتی مسافربری بر روی ساير مسافرين حاضر در کشتی ). در صورتيکه تمايل به ارتباط بين دو شبکه اختصاصی از طريق منابع عمومی وجود داشته باشد ، اولين مسئله ای که با چالش های جدی برخورد خواهد کرد ، امنيت خواهد بود. فرض کنيد ، جزيره شما قصد ايجاد يک پل ارتباطی با جزيره مورد نظر را داشته باشد. مسير ايجاد شده يک روش ايمن ، ساده و مستقيم برای مسافرت ساکنين جزيره شما به جزيره  ديگر را فراهم می آورد. همانطور که حدس زده ايد ، ايجاد و نگهداری يک پل ارتباطی بين دو جزيره مستلزم صرف هزينه های بالائی خواهد بود.( حتی اگر جزاير در مجاورت يکديگر باشند ). با توجه به ضرورت و حساسيت مربوط به داشتن يک مسير ايمن و مطمئن ، تصميم به ايجاد پل ارتباطی بين دو جزيره گرفته شده است. در صورتيکه جزيره شما قصد ايجاد يک پل ارتباطی با جزيره ديگر را داشته باشد که در مسافت بسيار طولانی نسبت به جزيره شما واقع است ، هزينه های مربوط به مراتب بيشتر خواهد بود. وضعيت فوق ، نظير استفاده از يک اختصاصی Leased است. ماهيت پل های ارتباطی ( خطوط اختصاصی ) از اقيانوس ( اينترنت ) متفاوت بوده و کماکان قادر به ارتباط جزاير( شبکه های LAN) خواهند بود. سازمانها و موسسات متعددی از رويکرد فوق ( استفاده از خطوط اختصاصی) استفاده می نمايند. مهمترين عامل در اين زمينه وجود امنيت و اطمينان برای برقراری ارتباط هر يک سازمانهای مورد نظر با يکديگر است. در صورتيکه مسافت ادارات و يا شعب يک سازمان از يکديگر بسيار دور باشد ، هزينه مربوط به برقرای ارتباط نيز افزايش خواهد يافت.

با توجه به موارد گفته شده  ، چه ضرورتی به منظور استفاده از VPN وجود داشته و VPN تامين کننده ، کداميک از اهداف و خواسته های مورد نظر است ؟ با توجه به مقايسه انجام شده در مثال فرضی ، می توان گفت که با استفاده از VPN به هريک از ساکنين جزيره يک زيردريائی داده می شود. زيردريائی فوق دارای خصايص متفاوت نظير :

• دارای سرعت  بالا است.
• هدايت آن ساده است.
• قادر به استتار( مخفی نمودن)  شما از ساير زيردرياییها و کشتی ها است.
• قابل اعتماد است.
• پس از تامين اولين زيردريایی ، افزودن امکانات جانبی و حتی يک زيردريایی ديگرمقرون به صرفه خواهد بود.

در مدل فوق ، با وجود ترافيک در اقيانوس ، هر يک از ساکنين دو جزيره قادر به تردد در طول مسير در زمان دلخواه خود با رعايت مسايل ايمنی می باشند. مثال فوق دقيقا” بيانگر تحوه عملکرد VPN است. هر يک از کاربران از راه دور شبکه قادربه برقراری ارتباطی امن و مطمئن با استفاده از يک محيط انتقال عمومی ( نظير اينترنت ) با شبکه محلی (LAN) موجود در سازمان خود خواهند بود. توسعه يک VPN ( افزايش تعداد کاربران از راه دور و يا افزايش مکان های مورد نظر ) به مراتب آسانتر از شبکه هائی است که از خطوط اختصاصی استفاده می نمايند. قابليت توسعه فراگير از مهمتزين ويژگی های يک VPN نسبت به خطوط اختصاصی است .

امنيت VPN

شبکه های VPN به منظور تامين امنيت (داده ها و ارتباطات) از روش های متعددی استفاده می نمايند :

فايروال

فايروال يک ديواره مجازی بين شبکه اختصای يک سازمان و اينترنت ايجاد می نمايد. با استفاده از فايروال می توان عمليات متفاوتی را در جهت اعمال سياست های امنيتی يک سازمان انجام داد. ايجاد محدوديت در تعداد پورت ها فعال  ، ايجاد محدوديت در رابطه به پروتکل های خاص ، ايجاد محدوديت در نوع بسته های اطلاعاتی و … نمونه هائی از عملياتی است که می توان با استفاده از يک فايروال انجام داد.

رمزنگاری

فرآيندی است که با استفاده از آن کامپيوتر مبداء اطلاعاتی رمزشده  را برای کامپيوتر ديگر ارسال می نمايد. ساير کامپيوترها ی مجاز قادر به رمزگشائی اطلاعات ارسالی خواهند بود. بدين ترتيب پس از ارسال اطلاعات توسط فرستنده  ، دريافت کنندگان، قبل از استفاده از اطلاعات می بايست اقدام به رمزگشائی اطلاعات ارسال شده نمايند. سيستم های رمزنگاری در کامپيوتر به دو گروه عمده تقسيم می گردد :

• رمزنگاری  کليد متقارن
• رمزنگاری کليد عمومی

در رمز نگاری ” کليد متقارن ” هر يک از کامپيوترها دارای يک کليد Secret ( کد ) بوده که با استفاده از آن قادر به رمزنگاری يک بسته اطلاعاتی قبل از ارسال در شبکه برای  کامپيوتر ديگر می باشند. در روش فوق می بايست در ابتدا نسبت به کامپيوترهایی که قصد برقراری و ارسال اطلاعات برای يکديگر را دارند ، آگاهی کامل وجود داشته باشد. هر يک از کامپيوترهای شرکت کننده در مبادله اطلاعاتی می بايست دارای کليد رمز مشابه بمنظور رمزگشائی اطلاعات باشند. به منظور رمزنگاری اطلاعات ارسالی نيز از کليد فوق استفاده خواهد شد. فرض کنيد قصد ارسال يک پيام رمز شده برای يکی از دوستان خود را داشته باشيد. بدين منظور از يک الگوريتم خاص برای رمزنگاری استفاده می شود. در الگوريتم فوق هر حرف به دوحرف بعد از خود تبديل می گردد.(حرف A به حرف C  ، حرف B به حرف D ) .پس از رمزنمودن پيام و ارسال آن ، می بايست دريافت کننده پيام به اين حقيقت واقف باشد که برای رمزگشائی پيام ارسال شده ، هر حرف به دو حرق قبل از خود می باطست تبديل گردد. در چنين حالتی می باطست به دوست امين خود ، واقعيت فوق ( کليد رمز ) گفته شود. در صورتيکه پيام فوق توسط افراد ديگری دريافت گردد ، بدليل عدم آگاهی از کليد ، آنان قادر به رمزگشائی و استفاده از پيام ارسال شده نخواهند بود.

در رمزنگاری عمومی از ترکيب يک کليد خصوصی و يک کليد عمومی استفاده می شود. کليد خصوصی صرفا” برای کامپيوتر شما ( ارسال کننده) قابل شناسائی و استفاده است. کليد عمومی توسط کامپيوتر شما در اختيار تمام کامپيوترهای ديگر که قصد ارتباط با آن را داشته باشند ، گذاشته می شود. به منظور رمزگشائی يک پيام رمز شده ، يک کامپيوتر می بايست با استفاده از کليد عمومی ( ارائه شده توسط کامپيوتر ارسال کننده ) ، کليد خصوصی  مربوط به خود اقدام به رمزگشائی پيام ارسالی نمايد. يکی از متداولترين ابزار “رمزنگاری کليد عمومی”  ، روشی با نام PGP)Pretty Good Privacy) است. با استفاده از روش فوق می توان اقدام به رمزنگاری اطلاعات دلخواه خود نمود.

IPSec

پروتکل IPsec)Internet protocol security protocol) ، يکی از امکانات موجود برای ايجاد امنيت در ارسال و دريافت اطلاعات می باشد. قابليت روش فوق در مقايسه با الگوريتم های رمزنگاری به مراتب بيشتر است. پروتکل فوق دارای دو روش رمزنگاری Tunnel  و Transportمی باشد. در روش tunnel ، هدر و Payload رمز شده درحاليکه در روش transport فقط payload رمز می گردد. پروتکل فوق قادر به رمزنگاری اطلاعات بين دستگاههای متفاوت است :

• روتر به روتر
• فايروال به روتر
• کامپيوتر به روتر
• کامپيوتر به سرويس دهنده

سرويس دهنده AAA

سرويس دهندگان ( AAA : Authentication ,Authorization,Accounting)  بمنظور ايجاد امنيت بالا در محيط های VPN از نوع ” دستيابی از راه دور ” استفاده می گردند. زمانيکه کاربران با استفاده از خط تلفن به سيستم متصل می گردند ، سرويس دهنده AAA درخواست آنها را اخذ و عمايات زير را انجام خواهد داد :

§       شما چه کسی هستيد؟ ( تاييد ،  Authentication )

§       شما مجاز به انجام چه کاری هستيد؟ ( مجوز ، Authorization )

§       چه کارهائی را انجام داده ايد؟ ( حسابداری  ،  Accounting )

تکنولوژی های VPN

با توجه به نوع VPN ( ” دستيابی از راه دور ” و يا ” سايت به سايت ” ) ، به منظور ايجاد شبکه از عناصر خاصی استفاده می گردد:

• نرم افزارهای مربوط به کاربران از راه دور
• سخت افزارهای اختصاصی نظير يک ” کانکتور VPN” و يا يک فايروال PIX
• سرويس دهنده اختصاصی VPN به منظور سرویس های Dial-up
• سرويس دهنده NAS که توسط مرکز ارائه خدمات اينترنت به منظور دستيابی به VPN از نوع “دستيابی از را دور” استفاده می شود.
• شبکه VPN و مرکز مديريت سياست ها

با توجه به اينکه تاکنون يک استاندارد قابل قبول و عمومی به منظور ايجاد VPN ايجاد نشده است ، شرکت های  متعدد هر يک اقدام به توليد محصولات اختصاصی خود نموده اند.

کانکتور VPN

سخت افزار فوق توسط شرکت سيسکو طراحی و عرضه شده است.  کانکتور فوق در مدل های متفاوت و قابليت های گوناگون عرضه شده است . در برخی از نمونه های دستگاه فوق امکان فعاليت همزمان 100 کاربر از راه دور و در برخی نمونه های ديگر تا 10.000 کاربر از راه دور قادر به اتصال به شبکه خواهند بود.

روتر مختص VPN

روتر فوق توسط شرکت سيسکو ارائه شده است . اين روتر دارای قابليت های متعدد به منظور استفاده در محيط های گوناگون است . در طراحی روتر فوق شبکه های VPN نيز مورد توجه قرار گرفته و امکانات مربوط در آن بگونه ای  بهينه سازی شده اند.

فايروال PIX

فايروال PIX(Private Internet eXchange)  قابليت هائی نظير NAT ، سرويس دهنده Proxy ، فيلتر نمودن بسته ای اطلاعاتی ، فايروال و VPN را در يک سخت افزار فراهم نموده است .

Tunneling( تونل سازی )

اکثر شبکه های VPN به منظور ايجاد يک شبکه اختصاصی با قابليت دستيابی از طريق اينترنت از امکان ” Tunneling ” استفاده می نمايند. در روش فوق تمام بسته اطلاعاتی در يک بسته ديگر قرار گرفته و از طريق شبکه ارسال خواهد شد. پروتکل مربوط به بسته اطلاعاتی خارجی  ( پوسته ) توسط شبکه  و دو نفطه (ورود  و خروج بسته اطلاعاتی ) قابل فهم می باشد. دو نقظه فوق را “اينترفيس های تونل ” می گويند. روش فوق مستلزم استفاده از سه پروتکل است :

• پروتکل حمل کننده : از پروتکل فوق شبکه حامل اطلاعات استفاده می نمايد.
• پروتکل کپسوله سازی : از پروتکل هائی نظير: IPSec,L2F,PPTP,L2TP,GRE استفاده می گردد.
• پروتکل مسافر : از پروتکل هائی نظير IPX,IP,NetBeui به منظور انتقال داده های اوليه استفاده می شود.

با استفاده از روش Tunneling  می توان عمليات جالبی را انجام داد. مثلا” می توان از بسته ای اطلاعاتی که پروتکل اينترنت را حمايت نمی کند ( نظير NetBeui) درون يک بسته اطلاعاتی IP استفاده و آن را از طريق اينترنت ارسال نمود و  يا  می توان يک بسته اطلاعاتی را که از يک آدرس IP غير قابل روت ( اختصاصی ) استفاده می نمايد  ، درون يک بسته اطلاعاتی که از آدرس های معتبر IP استفاده می کند ، مستقر و از طريق اينترنت ارسال نمود.

در شبکه های VPN از نوع ” سايت به سايت ” ، GRE) generic routing encapsulation) بعنوان پروتکل کپسوله سازی استفاده می گردد. فرآيند فوق نحوه استقرار و بسته بندی ” پروتکل مسافر” از طريق پروتکل ” حمل کننده ” برای انتقال را تبين می نمايد. ( پروتکل حمل کننده ، عموما” IP است ) . فرآيند فوق شامل اطلاعاتی در رابطه با نوع بست های اطلاعاتی برای کپسوله نمودن و اطلاعاتی در رابطه با ارتباط بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده است. در برخی موارد از پروتکل IPSec ( در حالت tunnel) برای کپسوله سازی استفاده می گردد. پروتکل IPSec ، قابل استفاده در دو نوع شبکه VPN ( سايت به يايت و دستيابی از راه دور ) است. اينترفيش های Tunnel می بايست دارای امکانات حمايتی از IPSec باشند.

در شبکه های VPN از نوع ” دستيابی از راه دور ”  ، Tunneling با استفاده از PPP انجام می گيرد. PPP بعنوان حمل کننده ساير پروتکل های IP در زمان برقراری ارتباط بين يک سيستم ميزبان و يک سيستم ازه دور ، مورد استفاده قرار می گيرد.

هر يک از پروتکل های زير با استفاده از ساختار اوليه PPP ايجاد و توسط شبکه های VPN از نوع ” دستيابی از راه دور ” استفاده می گردند:

L2F) Layer 2 Forwarding)

پروتکل فوق توسط سيسکو ايجاد شده است. در پروتکل فوق از مدل های  تعيين اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت شده اند ، استفاده شد ه است.

PPTP)Point-to-Point Tunneling Protocol)

پروتکل فوق توسط کنسرسيومی متشکل از شرکت های متفاوت ايجاد شده است. اين پروتکل امکان رمزنگاری 40 بيتی و 128 بيتی  را دارا بوده و از مدل های تعيين اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت شده اند ، استفاده می نمايد.

L2TP)Layer 2 Tunneling Protocol)

پروتکل فوق با همکاری چندين شرکت ايجاد شده است .پروتکل فوق از ويژگی های PPTP و L2F استفاده کرده است. پروتکل L2TP بصورت کامل IPSec را حمايت می کند. از پروتکل فوق به منظور ايجاد تونل بين موارد زير استفاده می گردد :

• سرويس گيرنده و روتر
• NAS و روتر
• روتر و روتر

عملکرد Tunneling مشابه حمل يک کامپيوتر توسط يک کاميون است. فروشنده ، پس از بسته بندی کامپيوتر ( پروتکل مسافر ) درون يک جعبه ( پروتکل کپسوله سازی ) آن را توسط يک کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از انبار خود ( ايترفيس ورودی تونل ) برای  متقاضی ارسال می دارد. کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از طريق بزرگراه ( اينترنت ) مسير خود را طی ، تا به منزل شما ( اينترفيش  خروجی تونل ) برسد. شما در منزل جعبه ( پروتکل کپسول سازی ) را باز و کامپيوتر ( پروتکل مسافر) را از آن خارج می نمائيد.

نوشته شبکه های خصوصی مجازی VPN اولین بار در راهکارهای جامع دیتاسنتر. پدیدار شد.