شبکه های کامپیوتری 1: مقدمه

آنجا بیش از 2.5 میلیارد دستگاه در حال حاضر به اینترنت متصل هستند و تقریباً 8 کاربر اینترنت جدید در هر ثانیه در سراسر جهان اضافه می شوند. اگر این شما را شگفت زده نکند ، تخمین زده می شود که تا سال 2020 ، بیش از 200 میلیارد سنسور آنلاین می شوند و داده های خود را یکپارچه از طریق اینترنت گزارش می دهند. با چنین اکوسیستم غنی ، اینترنت باید بسیار سفت و سخت ، برنامه ریزی شده و ساختار یافته باشد. در این سری جدید ، من تمام تلاش خود را می کنم تا عناصر و پروتکل های مختلف شبکه ای را که این سیستم عظیم را تشکیل می دهند ، پوشش دهم.

شبکه های کامپیوتری چیست؟

طبق تعریف ، یک شبکه کامپیوتری گروهی از رایانه ها هستند که از طریق یک کانال ارتباطی به یکدیگر متصل شده اند.

Basic Computer Network Strucutre

همه دستگاه های رایانه ای میزبان یا سیستم نهایی نامیده می شوند. میزبانانی که درخواست ارسال می کنند ، سرویس گیرنده نامیده می شوند ، در حالی که میزبان دریافت کننده درخواست ، سرور نامیده می شود. سیستم های پایانی توسط شبکه ای از پیوندهای ارتباطی و سوئیچ های بسته به هم متصل می شوند. پیوندهای ارتباطی از انواع مختلف رسانه های فیزیکی از جمله کابل کواکسیال ، عرض مس ، فیبر نوری و طیف رادیویی تشکیل شده است. پیوندهای مختلف می توانند داده ها را با نرخ های مختلف منتقل کنند ، با سرعت انتقال پیوند بر حسب بیت/ثانیه. هنگامی که یک سیستم پایانی داده هایی برای ارسال به سیستم پایانی دیگر دارد ، سیستم ارسال کننده داده ها را تقسیم بندی می کند و به هر قسمت بایت هدر اضافه می کند. بسته های حاصله از اطلاعات ، که به عنوان بسته شناخته می شوند ، سپس از طریق شبکه به سیستم نهایی مقصد ارسال می شوند ، جایی که دوباره در داده های اصلی جمع آوری می شوند. یک سوئیچ بسته بسته ای را می گیرد که به یکی از پیوندهای ارتباطی ورودی خود رسیده و آن بسته را در یکی از پیوندهای ارتباطی خروجی خود ارسال می کند. سوئیچ های بسته متداول روترها و سوئیچ های لایه پیوندی هستند. اینترنت پروتکل کنترل انتقال (TCP) و پروتکل اینترنت (IP) دو پروتکل مهم در اینترنت هستند. پروتکل IP فرمت بسته هایی که در بین روترها و سیستم های نهایی ارسال و دریافت می شوند را مشخص می کند. پروتکل های اصلی اینترنت در مجموع با نام TCP/IP شناخته می شوند. پروتکل ها

با توجه به اهمیت پروتکل ها در اینترنت ، مهم است که همه در مورد تک تک پروتکل ها به توافق برسند ، تا مردم بتوانند سیستم ها و محصولاتی را ایجاد کنند که با یکدیگر همکاری می کنند. استانداردهای اینترنت توسط نیروی کار مهندسی اینترنت (IETF) به اسنادی موسوم به درخواست نظر (RFC) توسعه داده می شوند. RFC ها کاملاً فنی و با جزئیات هستند. این پروتکل ها مانند TCP ، IP ، HTTP ، DNS و SMTP را تعریف می کند. در حال حاضر بیش از 6000 RFC وجود دارد.

معماری لایه ای

پروتکل های اینترنت در معماری لایه ای سازماندهی شده اند. برای توضیح این موضوع ، تصور کنید که سعی می کنید از جستجوی تصویر گوگل به دنبال یک الگو باشید. سرور تصویر دلخواه شما ذخیره شده است. قبل از اینکه سرور این اطلاعات را ارسال کند ، باید آن تصویر را به یک بسته با تمام سرصفحه های لازم تبدیل کند. هنگامی که به مشتری می رسد ، عکس آن رخ می دهد. سربرگ ها در بسته ها حذف شده استتوالی معکوس و سپس دوباره به داده های اصلی تبدیل می شود.

تصویر سرور به مشتری transfer

در حال حاضر ، قدمی بیشتر بردارید و به لایه های پروتکل فردی نگاه کنید. در زیر مدل رایج TCP/IP و مدل OSI دقیق تر آمده است. برای قیاس ما (و احتمالاً بقیه سری) ، من به مدل TCP/IP پایبندم.

TCP/IP در مقابل مدل OSI

از سرور به اینترنت ، توالی از بالا به پایین است. هنگامی که سرور تصویر Grumpy Cat را که مشتری درخواست کرده است پیدا می کند ، ابتدا آن را به یک بسته تبدیل می کند و سربرگ Application Layer را اضافه می کند. این پروتکل شامل HTTP (که درخواست و انتقال سند وب را ارائه می دهد) ، SMTP (که انتقال پیام های الکترونیکی را فراهم می کند) و FTP (که انتقال فایل بین دو سیستم نهایی را فراهم می کند) را شامل می شود. پس از آن ، پروتکل لایه حمل و نقل تغییرات لازم را اضافه می کند. این بعداً پیامهای لایه برنامه را بین نقاط پایانی برنامه منتقل می کند. پروتکل های لایه حمل و نقل متداول عبارتند از TCP (که سرویس های اتصال گرا را به برنامه های خود ارائه می دهد) و UDP (که سرویس های بدون اتصال به برنامه های آن ارائه می دهد). لایه شبکه بلافاصله بعد از آن می آید. این پروتکل مسئول انتقال بسته های لایه شبکه یا داده های داده از یک میزبان به میزبان دیگر است. در نهایت ، لایه دسترسی شبکه مراقبت از انتقال در سراسر پیوندهای ارتباطی را بر عهده دارد. هنگامی که سرور بسته را دریافت می کند ، کل فرایند به صورت معکوس (از بالا به بالا) انجام می شود تا بسته ها به تصویر اصلی تبدیل شوند.

تبدیل داده ها بین سیستم های پایانی

من هر لایه را به همراه سایر موضوعات مربوطه ، در وبلاگ های آینده با جزئیات بیشتری پوشش خواهم داد.

< p> قسمت بعدی شبکه های کامپیوتری 2: آدرس IP

بیشتر از کجا آمده است

این داستان در Noteworthy منتشر شده است ، جایی که روزانه هزاران نفر برای اطلاع از افراد و ایده های شکل دهنده به آنجا می آیند. محصولات مورد علاقه ما.

برای مشاهده داستانهای بیشتر ویژه تیم مجله ، نشریه ما را دنبال کنید.