آرشیو

پورت چیست؟

پورت چیست؟

اصلی ترین عامل در ارتباط شبکه ای Port میباشد که کارهای شبکه را بصورت خواندن و نوشتن در یک فایل شبیه سازی می نماید.Port در اصل مانند یک کانال ارتباطی بوده و اطلاعات را درون شبکه انتقال می دهد.معمولا شماره گذاری پورتها از 1 تا 65535 می باشد که از شماره 1 تا شماره 1024 سیستمی و استاندارد می باشد. به طور معمول دو نوع پورت وجود دارد:

پورت فیزیکی (سخت افزاری) و پورت مجازی (نرم افزاری).شاید چیزی که شما در ذهن خود از پورتها می دانید درگاه های (Slots) موجود در پشت CPU هستند که صفحه کلید ، ماوس و… را به آنها متصل می کنید. اینها پورتهای سخت افزاری هستند ، اما پورتهایی که مورد علاقه هکرها هستند پورتهای نرم افزاری یا مجازی هستند.یک کامپیوتر می تواند تعداد بسیار زیادی پورت داشته باشد . همه آنها شماره گذاری شده اند و روی هر کدام از آنها یک برنامه خاص اجرا شده است . در برقراری ارتباط بین کامپیوتر ها در یک شبکه دو امر بسیار مهم است:

• آدرس ماشینی که می خواهیم اطلاعاتی از آن بگیریم یا به آن ارسال کنیم.
• برنامه ای از آن ماشین که در خواست اطلاعات کرده یا اینکه می خواهیم اطلاعاتی از آن برنامه کسب کنیم.

این دو یعنی آدرس ماشین و شماره برنامه به وسیله سوکت در شبکه مشخص می شوند.

مفهوم شبکه های کامپیوتری

مفهوم شبکه های کامپیوتری

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

روتر چیست و چگونه کار می کند؟

روتر چیست و چگونه کار می کند؟

روتر

اينترنت يکی از شاهکارهای بشريت در زمينه ارتباطات است . با ايجاد زير ساخت مناسب ارتباطی ، کاربران موجود در اقصی نقاط دنيا قادر به ارسال نامه های الکترونيکی ،  مشاهده صفحات وب ، ارسال و دريافت فايل های اطلاعاتی در کمتر از چند ثانيه  می باشند. شبکه ارتباطی موجود با بکارگيری انواع تجهيزات مخابراتی، سخت افزاری و نرم افزاری ، زير ساخت مناسب ارتباطی را برای عموم کاربران اينترنت فراهم آورده است . يکی از عناصر اصلی و مهم که شايد اغلب کاربران اينترنت آن را تاکنون مشاهده ننموده اند ، روتر است . روترها کامپيوترهای خاصی هستند که پيام های اطلاعاتی کاربران را با استفاده از هزاران مسير موجود به مقاصد مورد نظر هدايت می نمايند.

نحوه ارسال پيام

برای شناخت عملکرد روترها در اينترنت با يک مثال ساده شروع می نمائيم . زمانيکه برای يکی از دوستان خود ، يک E-mail را ارسال می داريد ، پيام فوق به چه صورت توسط دوست شما دريافت می گردد ؟ نحوه مسير يابی پيام فوق به چه صورت انجام می گيرد که فقط کامپيوتر دوست شما در ميان ميليون ها کامپيوتر موجود در دنيا ، آن را دريافت خواهد کرد. ؟ اکثر عمليات مربوط به ارسال يک پيام توسط  کامپيوتر فرستنده  و دريافت آن توسط کامپيوتر گيرنده ، توسط روتر انجام می گيرد.روترها  دستگاههای خاصی می باشند  که امکان حرکت پيام ها در طول شبکه را فراهم می نمايند.

بمنظور آگاهی از عملکرد روتر ، سازمانی را در نظر بگيريد که دارای يک شبکه داخلی و اختصاصی خود است . کارکنان سازمان فوق  هر يک با توجه به نوع کار خود از شبکه استفاده می نمايند. در سازمان فوق تعدادی گرافيست کامپيوتری مشغول بکار هستند که بکمک کامپيوتر طرح های مورد نظر را طراحی می نمايند. زمانيکه يک گرافيست فايلی را از طريق شبکه برای همکار خود ارسال می دارد ، بدليل حجم بالای فايل ارسالی ، اکثر ظرفيت شبکه اشغال  و بدنبال آن برای ساير کاربران ، شبکه کند خواهد شد. علت فوق ( تاثير عملکرد يک کاربر بر تمام عملکرد شبکه برای ساير کاربران ) به ماهيت شبکه های اترنت برمی گردد. در شبکه های فوق هر بسته اطلاعاتی که توسط کاربری ارسال می گردد ، برای تمام کامپيوترهای موجود در شبکه نيز ارسال خواهد شد. هر کامپيوتر آدرس بسته اطلاعاتی دريافت شده را بمنظور آگاهی از مقصد بسته اطلاعاتی بررسی خواهد کرد. رويکرد فوق در رفتار شبکه های اترنت ، طراحی و پياده سازی آنان را ساده می نمايد ولی همزمان با گسترش شبکه و افزايش عمليات مورد انتظار ،  کارآئی شبکه کاهش پيدا خواهد کرد. سازمان مورد نظر ( در مثال فوق ) برای حل مشکل فوق تصميم به ايجاد دو شبکه مجزا می گيرد. يک شبکه برای گرافيست ها ايجاد و شبکه دوم برای ساير کاربران سازمان در نظر گرفته می شود. بمنظور ارتباط دو شبکه فوق بيکديگر و اينترنت از يکدستگاه روتر استفاده می گردد.

روتر، تنها دستگاه موجود در شبکه است  که تمام پيامهای ارسالی توسط کامپيوترهای  موجود در شبکه های سازمان  ، را مشاهده می نمايد.   زمانيکه يک گرافيست، فايلی با ظرفيت بالا را برای گرافيست ديگری ارسال می دارد ، روتر  آدرس دريافت کننده  فايل را بررسی و با توجه به اينکه فايل مورد نظر مربوط به شبکه گرافيست ها در سازمان است ، اطلاعات را بسمت شبکه فوق هدايت خواهد کرد. در صورتيکه يک گرافيست اطلاعاتی را برای يکی از پرسنل شاغل در بخش مالی سازمان ارسال دارد ، روتر با بررسی آدرس مقصد بسته اطلاعاتی به اين نکنه پی خواهد برد که پيام فوق را می بايست به شبکه ديگر انتقال دهد. بدين ترتيب روتر قادر به مسيريابی صحيح يک بسته اطلاعاتی و هدايت آن به شبکه مورد نظر شده است .

يکی از ابزارهائی که روتر از آن برای تعيين مقصد يک بسته اطلاعاتی استفاده می نمايد ،  ” جدول پيکربندی ” است . جدول فوق شامل مجموعه اطلاعاتی بشرح ذيل است :

§       اطلاعاتی در رابطه با نحوه هدايت  اتصالات به  آدرس های  مورد نظر

§       اولويت های تعريف شده برای هر اتصال

§       قوانين مربوط به تبين  ترافيک در حالت طبيعی وشرايط خاص

جدول فوق می تواند ساده ويا شامل صدها خط برنامه در يک روترهای کوچک باشد. در روترهای بزرگ جدول فوق پيچيده تر بوده بگونه ای که قادر به عمليات مسيريابی در اينترنت باشند.  يک روتر دارای دو وظيفه اصلی است :

§       تضمين عدم ارسال اطلاعات به محلی که به آنها نياز نيست

§       تضمين ارسال اطلاعات به مقصد صحيح

با توجه به وظايف اساسی فوق ، مناسبترين محل استفاده از يک روتر، اتصال  دو شبکه است . با اتصال  دو شبکه توسط روتر ، اطلاعات موجود در يک شبکه قادر به ارسال در شبکه ديگر و بالعکس خواهند بود. در برخی موارد ترجمه های لازم با توجه به پروتکل های استفاده شده در هريک از شبکه ها ، نيز توسط روتر انجام خواهد شد. روتر شبکه ها را در مقابل يکديگر حفاظت و از ترافيک غيرضروری پيشگيری می نمايد.( تاثير ترافيک موجود در يک شبکه بر شبکه ديگر با فرض غير لازم بودن اطلاعات حاصل از ترافيک در شبکه اول برای شبکه دوم )  . همزمان با گسترش شبکه ، جدول پيکربندی نيز رشد و توان پردازنده روتر نيز می بايست افزايش يابد. صرفنظر از تعداد شبکه هائی که به يک روتر متصل می باشند ، نوع و نحوه انجام عمليات در تمامی روترها مشابه است . اينترنت بعنوان بزرگترين شبکه کامپيوتری از هزاران شبکه کوچکتر تشکيل شده است. روترها در اتصال شبکه های کوچکتر در اينترنت دارای نقشی اساسی و ضروری می باشند.

ارسال بسته های اطلاعاتی

زمانيکه از طريق تلفن با شخصی تماسی برقرار می گردد ، سيستم تلفن، يک مدار پايدار بين تماس گيرنده و شخص مورد نظر ايجاد می نمايد. مدار ايجاد شده می بايست مراحل  متفاوتی را با استفاده  از کابل های مسی ، سوئيچ ها ،  فيبر های نوری ، ماکروويو و ماهواره  انجام دهد. تمام مراحل مورد نظر بمنظور برپاسازی يک ارتباط پايدار بين تماس گيرنده و مخاطب مورد نظر در مدت زمان تماس ، ثابت خواهند بود. کيفيت خط ارتباطی مشروط به عدم بروز مشکلات فنی و غيرفنی در هر يک از تجهيزات اشاره شده ، در مدت برقراری  تماس ثابت خواهد بود. با بروز هر گونه اشکال نظير خرابی يک سوئيچ و .. خط ارتباطی  ايجاد شده با مشکل مواجه خواهد شد.

اطلاعات موجود در اينترنت ( صفحات وب ، پيام های الکترونيکی و … ) با استفاده از سيستمی با نام Packet -switching network به حرکت در می آيند. در سيستم فوق ، داده های موجود در يک پيام و يا يک فايل به بسته های 1500 بايتی تقسيم می گردند.هر يک از بسته های فوق شامل اطلاعات مربوط به : آدرس فرستنده ، آدرس گيرنده ، موقعيت  بسته در  پيام  و بررسی ارسال درست اطلاعات توسط گيرنده است. هر يک از بسته های فوق را Packet می گويند. در ادامه بسته های فوق با استفاده از بهترين و مناسبترين مسير برای مقصد ارسال خواهند شد. عمليات فوق در مقايسه با سيستم استفاده شده در تلفن پيچيده تر بنظر می آيد ، ولی در يک شبکه مبتنی بر داده دودليل ( مزيت) عمده برای استفاده از تکنولوژی Packet switching وجود دارد :

§       شبکه قادر به تنظيم لود موجود بر روی هر يک از دستگاهها با سرعت بالا است( ميلی ثانيه )

§       در صورت وجود اشکال در يک دستگاه ، بسته اطلاعاتی از مسير ديگر عبور داده شده تا به مقصد برسد.

روترها که بخش اصلی شبکه اينترنت را تشکيل می دهند ، قادر به ” پيکربندی مجدد مسير ” بسته های اطلاعاتی می باشند. در اين راستا شرايط حاکم بر خطوط نظير تاخير در دريافت و ارسال اطلاعات و ترافيک موجود بر روی عناصر متفاوت شبکه بصورت دائم مورد بررسی قرار خواهند گرفت .  روتر دارای اندازه های متفاوت است :

– در صورتيکه از امکان Internet connection sharing بين دو کامپيوتری که بر روی آنها ويندوز 98 نصب شده است استفاده گردد،  يکی از کامپيوترها که خط اينترنت به آن متصل شده است بعنوان يک روتر ساده رفتار می نمايد. در مدل فوق روتر، عمليات ساده ای را انجام می دهد. داده  مورد نظر بررسی تا مقصد آن برای يکی از دو کامپيوتر تعيين گردد.

– روترهای بزرگتر نظير روترهائی که يک سازمان کوچک را به اينترنت متصل می نمايند ، عمليات بمراتب بيشتری را نسبت به مدل قبلی انجام می دهند. روترهای فوق از مجموعه قوانين امنيتی حاکم بر سازمان مربوطه تبعيت و بصورت ادواری سيستم امنيتی تبين شده ای را بررسی می نمايند.

– روترهای بزرگتر مشابه روترهائی که ترافيک اطلاعات را در نقط حساس ومهم اينترنت کنترل می نمايند ،  در هر ثانيه ميليون ها بسته اطلاعاتی  را مسيريابی می نمايند.

در اغلب سازمانها و موسسات از روترهای متوسط استفاده می گردد. در اين سازمانها از روتر بمنظور اتصال دو شبکه استفاده می شود. شبکه داخلی سازمان از طريق روتر به شبکه اينترنت متصل می گردد. شبکه داخلی سازمان از طريق يک خط اترنت ( يک اتصال 100base-T 9 ، خط فوق دارای نرخ انتقال  100 مگابيت در ثانيه بوده و از کابل های بهم تابيده هشت رشته استفاده می گردد )  به روتر متصل می گردد. بمنظور ارتباط روتر به مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت (ISP) می توان از خطوط اختصاصی با سرعت های متفاوت استفاده کرد. خط اختصاصی T1 يک نمونه متداول در اين زمينه بوده و دارای سرعت 1.5 مگابيت در ثانيه است . برخی از موسسات با توجه به حساسيت و نوع کار خود می توانند از يک خط ديگر نيز بمنظور ارتباط روتر با ISP استفاده نمايند. خط فوق بصورت Backup بوده و بمحض بروز اشکال در خط اختصاصی ( مثلا” T1 ) می توان از خط دوم استفاده نمود. با توجه به اينکه خط فوق بصورت موقت و در مواقع اضطراری استفاده می شود ، می توان يک خط با سرعت پايين تر را استفاده کرد.

روترها علاوه بر قابليت روتينگ بسته های اطلاعاتی از يک نقطه به نقطه ديگر ، دارای امکانات مربوط به پياده سازی سيستم امنيتی نيز می باشند. مثلا” می توان مشخص کرد که نحوه دستيابی کامپيوترهای خارج از شبکه داخلی سازمان به شبکه داخلی به چه صورت است . اکثر سازمانها و موسسات دارای يک نرم افزار و يا سخت افزار خاص فايروال بمنظور اعمال سياست های امنيتی می باشند. قوانين تعريف شده در جدول پيکربندی روتر از لحاظ امنيتی دارای صلابت بيشتری می باشند.

يکی از عمليات ادواری ( تکراری ) که هر روتر انجام می دهد ، آگاهی از استقرار يک بسته اطلاعاتی در شبکه داخلی است . در صورتيکه بسته اطلاعاتی مربوط به شبکه داخلی بوده نيازی به روت نمودن آن توسط روتر نخواهد بود. بدين منظور از مکانيزمی با نام Subnet mask استفاده می شود. subnet مشابه يک آدرس IP بوده و اغلب بصورت 255.255.255.0 است . آدرس فوق به روتر اعلام می نمايد که تمام پيام های  مربوط به فرستنده و يا گيرنده که دارای يک آدرس مشترک در  سه گروه اول می باشند ، مربوط به يک شبکه مشابه بوده و نيازی به ارسال آنها برای يک شبکه ديگر وجود ندارد. مثلا” کامپيوتری با آدرس 15.57.31.40 پيامی را برای کامپيوتر با آدرس 15.57.31.52 ارسال می دارد. روتر که در جريان تمام بسته های اطلاعاتی است ،  سه گروه اول در آدرس های فرستنده و گيرنده را مطابقت می نمايد و بسته اطلاعاتی را بر روی شبکه داخلی نگه خواهد داشت .

آگاهی از مقصد يک پيام

روتر يکی از مجموعه دستگاههائی است که در شبکه استفاده می شود. هاب ، سوئيچ و روتر سيگنال هائی را ار کامپيوترها و يا شبکه ها دريافت و آنها را برای کامپيوترها و يا شبکه های ديگر ارسال می دارند. روتر تنها دستگاه موجود می باشد که در رابطه با مسير يک بسته اطلاعاتی تصميم گيری می نمايد. بمنظور انجام عمليات فوق ، روترها می بايست نسبت به دو موضوع آگاهی داشته باشند : آدرس ها و ساختار شبکه .

زمانيکه توسط يکی از دوستانتان برای شما يک کارت تبريک سال نو ارسال می گردد ، از آدرسی مطابق زير استفاده می نمايد : ” تهران – خيابان ايران – کوچه شميرانات – پلاک 110 ” آدرس فوق دارای چندين بخش بوده که به اداره پست مربوطه امکان پيدا نمودن آدرس فوق را خواهد داد.  استفاده از کد پستی  باعث سرعت در ارسال کارت تبريک و دريافت آن توسط شخص مورد نظر می نمايد .ولی حتی در صورتيکه از کد پستی هم استفاده نشود ، امکان دريافت کارت تبريک با توجه به مشخص شدن شهرستان ، خيابان ، کوچه و پلاک نيز وجود خواهد داشت . آدرس فوق يک نوع آدرس منطقی است . آدرس فوق روشی  را برای دريافت کارت تبريک ، مشخص می نمايد. آدرس فوق به يک آدرس فيزيکی مرتبط خواهد شد.

هر يک از دستگاههای موجود که به  شبکه  متصل می گردند ، دارای يک آدرس فيزيکی می باشند. آدرس فوق منحصر بفرد بوده و توسط دستگاهی که به کابل شبکه متصل است ، در نظر گرفته خواهد شد. مثلا” در صورتيکه کامپيوتر شما دارای يک کارت شبکه (NIC) می باشد ، کارت فوق دارای يک آدرس فيزيکی دائمی بوده که در يک محل خاص از حافظه ذخيره شده است . آدرس فيزيکی که آدرس MAC )Media Access Control) نيز ناميده می شود ، دارای دو بخش بوده که هر يک سه بايت می باشند. اولين سه بايت ، شرکت سازنده کارت شبکه را مشخص می نمايد . دومين سه بايت يک شماره سريال مربوط به کارت شبکه است .

کامپيوتر می تواند دارای چندين آدرس منطقی در يک لحظه باشد. وضعيت فوق در رابطه با اشخاص نيز صدق می کند. مثلا” يک شخص می تواند دارای آدرس پستی ، شماره تلفن ، آدرس پست الکترونيکی و … باشد. از طريق هر  يک از آدرس های فوق امکان ارسال پيام برای شما وجود خواهد داشت .  آدرس های منطقی در کامپيونر نيز مشابه سيستم فوق کار می کنند. در اين راستا ممکن است از مدل های متفاوت آدرس دهی و يا پروتکل های مربوط به شبکه های متفاوت بطور همزمان استفاده گردد. در زمان اتصال به اينترنت ،  شما دارای يک آدرس بوده که از پروتکل TCP/IP مشتق شده است . در صورتيکه دارای يک شبکه کوچک می باشيد ، ممکن است از پروتکل NetBEUI مايکروسافت استفاده می نمائيد. بهرحال يک کامپيوتر می تواند دارای چندين آدرس منطقی بوده که پروتکل استفاده شده قالب آدرس فوق را مشخص خواهد کرد.

آدرس فيزيکی يک کامپيونر می بايست به يک آدرس منطقی تبديل گردد. از آدرس منطقی در شبکه برای ارسال و دريافت اطلاعات استفاده می گردد. برای مشاهده آدرس فيزيکی کامپيوتر خود می توانيد از دستور IPCONFIG ( ويندوز 2000و XP) استفاده نمايد.

پروتکل ها

اولين و مهمترين وظيفه روتر ، آگاهی از محلی است که می بايست اطلاعات ارسال گردند. اکثر روترها که يک پيام را برای شما مسيريابی می نمايند، از آدرس فيزيکی کامپيوتر شما آگاهی ندارند. روترها بمنظور شناخت اکثر پروتکل های رايج ، برنامه ريزی می گردند. بدين ترتيب روترها نسبت به فورمت هر يک از مدل های آدرس دهی دارای شناخت مناسب می باشند. ( تعداد بايت های موجود در هر بسته اطلاعاتی ، آگاهی از نحوه ارسال درست اطلاعات به مقصد و … )  روترها بعنوان مهمترين عناصر در ايجاد ستون فقرات اينترنت مطرح می باشند. روترها در هر ثانيه ميليون ها بسته اطلاعاتی را مسيريابی می نمايند. ارسال يک بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر ، تنها وظيفه يک روتر نخواهد بود. روترها می بايست قادر به يافتن بهترين مسير ممکن باشند. دريک شبکه پيشرفته هر پيام الکترونيکی به چندين بخش کوچکتر تقسيم می گردد. بخش های فوق بصورت مجزا ارسال و در مقصد مجددا” با ترکيب بخش های فوق بيکديگر ، پيام اوليه شکل واقعی خود را پيدا خواهد کرد. بخش های اطلاعاتی اشاره شده Packet ناميده شده و هر يک ازآنان می توانند از يک مسير خاص ارسال گردند. اين نوع از شبکه ها را Packet-Switched network می گويند. در شبکه های فوق يک مسير اختصاصی بين کامپيوتر فرستنده بسته های اطلاعاتی و گيرنده  ايجاد نخواهد گرديد. پيام های ارسالی از طريق يکی از هزاران مسير ممکن حرکت تا در نهايت توسط  کامپيوتر گيرنده ، دريافت گردد. با توجه به ترافيک موجود در شبکه ممکن است در برخی حالات عناصر موجود در شبکه  لود بالائی را داشته باشند ، در چنين مواردی روترها با يکديگر ارتباط و ترافيک شبکه را  بهينه خواهند کرد. ( استفاده از مسيرهای ديگر برای ارسال اطلاعات باتوجه به وجود ترافيک بالا در بخش های خاصی از شبکه )

رديابی يک پيام

در صورتيکه از سيستم عامل ويندوز استفاده می نمائيد ، با استفاده از دستور Traceroute می توانيد مسير بسته های اطلاعاتی  را دنبال نمائيد.  مثلا” در صورتيکه بخواهيم از مسير پيوستن به سايت www.microsoft.com آگاهی پيدا نمائيم ، کافی است دستور فوق را بصورت زير تايپ نمائيم :

Tracert www.microsoft.com

خروجی دستور فوق مشابه زير است :

اولين اعداد نشاندهنده تعداد روتر موجود بين کامپيوتر شما و سايت مايکروسافت است .  در اين مدل خاص از    روتر استفاده شده است . سه عدد بعدی ، نشاندهنده مدت زمانی است که  اطلاعات از کامپيوتر شما برای روتر ( مشخص شده ) ارسال و مجددا” مراجعت می نمايند. در برخی موارد ممکن است نام روتر نيز اعلام گردد. در نهايت آدرس IP هر يک از روترها نشان داده شده است .بدين ترتيب برای رسيدن به سايت مايکروسافت از محلی که دستور فوق تايپ می گردد ، …. روتر استفاده و    ثانيه زمان برای دريافت اطلاعات از سرويس دهنده و مراجعت مجدد اطلاعات  ، نياز خواهد بود.

ستون فقرات اينترنت

باتوجه به گستردگی اينترنت و وجود ميليون ها بسته اطلاعاتی در هر ثانيه بمنظور مسيريابی ، می بايست از روترهای با سرعت بالا استفاده شود. روتر سری 12000 سيسکو يکی از اين نوع روترها بوده که بعنوان ستون فقرات اصلی در اينترنت استفاده می شود. تکنولوژی بکار گرفته شده در طراحی روترهای فوق مشابه سوپر کامپيوترها می باشد. ( استفاده از پردازنده های با سرعت بالا بهمراه مجموعه ای از سويئچ های پر سرعت ). در روتر مدل 12000 از پردازنده های 200MHZ MIPS R5000  استفاده می شود. 12016 ، يکی از مدل های سری فوق است . مدل فوق قادر دارای توان عمليات  320 ميليارد بيت از اطلاعات را در ثانيه را دارد.   در صورتيکه مدل فوق با تمام توان و ظرفيت خود نصب گردد ، امکان انتقال  60 ميليون بسته اطلاعاتی در هر ثانيه را دارا است .

روترها با استفاده از جدول پيکربندی خود قادر به مسيريابی صحيح بسته های اطلاعاتی خواهند بود. قوانين موجود در جدول فوق سياست مسيريابی يک بسته اطلاعاتی را تبين خواهند کرد . قبل از ارسال بسته های اطلاعاتی توسط  مسير مشخص شده ، روتر خط( مسير ) مربوطه را از از نقطه نظر کارآئی  بررسی می نمايد . در صورتيکه مسير فوق فاقد کارآئی لازم باشد ، روتر مسير فوق را چشم پوشی نموده و مجددا” يک مسير ديگر را مشخص خواهد کرد. پس از اطمينان از کارآئی مسير مشخص شده ، بسته اطلاعاتی توسط مسير مورد نظر ارسال خواهد گرديد. تمام عمليات فوق صرفا” در کسری از ثانيه انجام می گردد. در هر ثانيه، فرآيند فوق ميليون ها مرتبه تکرار خواهد شد.

آگاهی از محلی که پيام ها می بايست ارسال گردند ، مهمترين وظيفه يک روتر است . برخی از روترهای ساده،  صرفا” عمليات فوق را انجام داده و برخی ديگر از روترها عمليات بمراتب بيشتر و پيچيده تری  را انجام می دهند.