انواع شبکه بر اساس رسانه های انتقال

انواع شبکه بر اساس رسانه های انتقال

اسلاید 1: مهندسي اينترنت

اسلاید 2: 6-2انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالرسانه انتقال،ماده اي است كه از طريق آن سيگنال هاي داده اي منتقل مي شود.درحالت كلي دو نوع رسانه انتقال در شبكه هاي كامپيوتري وجود دارد:رسانه هاي هدايت شونده (فلزي و غير فلزي)زوج سيم به هم تابيدهكابل هم محورفيبرنوريرسانه هاي غير هدايت شونده (بي سيم)بي سيمامواج راديوييمايكروويوماهواره

اسلاید 3: 6-3انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالزوج سيم به هم تابيدهقيمت آنها ارزان بوده و داراي دو مدل UTP و STP است. UTP : كابل ارزان قيمتي است كه نصب آساني دارد و براي شبكه هاي LANكابل بسيارمناسبي است. تا مسافت 100 متر را بدون افت سيگنال انتقال مي دهد. اين كابل نسبت به تداخل امواج الكترومغناطيس تاثير پذير است. از Rj-45 براي اتصال به كامپيوتر استفاده مي كند. اين كابل به هفت دسته براساس سرعت انتقال تقسيم مي شود كه عبارتند از:CAT1 درخطوط تلفن استفاده مي شود براي انتقال صوت و نه داده CAT2 براي انتقال داده تا 4 Mbps CAT3 براي انتقال داده ها تا 10 Mbps CAT4 براي انتقال داده ها تا 16Mbps CAT5براي انتقال داده ها تا 100 Mbps CAT6 ,7 براي انتقال تصويرSTP: پوسته اي به دورآن پيچيده شده كه از اثرگذاري امواج برروي ديتا جلوگيري مي كند. از لحاظ قيمت اين كابل گران تر از UTP و ارزان تر از فيبر است. مقدار مسافتي كه بدون افت سيگنال طي مي كند 500 متراست

اسلاید 4: 6-4انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالكابل هم محور(كواكسيال)زماني بيشترين مصرف را در ميان كابلهاي موجود درشبكه داشت به دلايل زير:قيمت ارزان آنسبكي و انعطاف پذيريمقاومت در برابر سيگنالهاي مداخله گرمسافت بيشتري را نسبت به كابل UTP پشتيباني مي نمايدThin net : كابلي بسيار سبك، انعطاف پذير و ارزان قيمت است. مقدار مسيري كه توسط آن پشتيباني مي شود185 متر است. Thick net: قطري تقريبا 2 برابر Thin net دارد. داراي پوشش محافظي است كه آنرا مستحكم تر مي سازد. اولين كابلي بوده است كه با معماري شبكه اترنت استفاده شده است. اين كابل نسبت به Thin net سيگنالها را به فاصله دورتري مي برد، به همين منظور براي پشتيباني از انتقال داده ها در فواصل طولاني تر اين كابل بصورت ستون فقرات براي اتصال چند شبكه بر اساس Thin net استفاده مي گردد. اين كابل مي تواند سيگنالها را تا فاصله 500 متري حمل نمايد. در شبكه هايي با همبندي خطي از اين كابل استفاده مي شود. هر دو كابل از بست BNC براي انجام اتصالات بين كابل ها و كامپيوترها استفاده مي كنند.

اسلاید 5: 6-5انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالفيبر نوري به جاي انتقال سيگنال الكتريكي درداخل سيم، پالسهايي از نور در ميان پلاستيك يا شيشه انتقال مي يابد. در برابر امواج الكترومغناطيس مقاوم است تا 120كيلومتر انتقال داده مي تواند انجام دهد.شبكه هاي 100 Base FX شبكه هايي هستند كه در آنها از فيبر نوري استفاده مي شودقيمت آن نسبت به كواكسيال و زوج سيم بهم تابيده بالاتر است نصب آن نياز به افراد ماهر داردهر چه قطر هسته كمتر باشد مسافت بيشتري طي مي كندفيبر نوري داراي دو نوع متداول زير است:Single Mode: ديتا به كمك ليزرانتقال مي يابد، قيمت بالا و انعطاف پذيري كمتري دارد، براي شبكه هاي تلفني و تلويزيوني مناسب استMulti Mode: ديتا بصورت پالس نوري انتقال مي يابد،قيمت ارزان تر، مسافت كوتاهتري را نسبت به مدل قبل طي مي كند، قابليت انعطاف بيشتر ، براي شبكه هاي كامپيوتري مناسب تر است

اسلاید 6: 6-6انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالفيبر نوري از نقطه نظر حفاظت فيبر از نيروهاي خارجي، فيبر نوري به دو نوع زير تقسيم مي گردد:Loose Buffer : فيبر داخل يك لوله پلاستيكي كه قطر دروني آن بزرگتر از خود فيبر است قرار مي گيرد و درون لوله پلاستيكي و اطراف فيبر با يك ماده ژلي پر مي شود كه فيبر داخل اين ژل آزاد است.اين نوع تا حدودي فيبر را دربرابر نيروهاي مكانيكي خارجي محافظت مي كند و همچنين بدليل وجود ژل دربرابر گرما، سرما و... ايمن است. معمولا براي نصب در محيط هاي بيروني، كاربرد هوايي و در زير خاك استفاده مي شود.Tight Buffer: يك روكش پلاستيكي چسبيده به فيبر وجود دارد و مانع از آزاد بودن فيبر مي شود. اين نوع روكش براي اتصال به اجزاي شبكه بسيار مناسب است زيرا اين روكش از شكستن فيبر جلوگيري مي كند. اغلب براي كاربردهاي داخل ساختمان، كاربردهاي عمومي استفاده مي شود.

اسلاید 7: 6-7انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالشبكه بي سيم در اين حالت اتمسقر زمين مسيري است كه داده ها عبور مي كنند.WiFi (802.11) : براي WLAN دربرد کوتاه طراحي گرديده است و جايگزيني براي شبكه هاي محلي با سيم است. استانداردهاي آن عبارتند :802.11a: شبكه بي سيم در محدوده 5GHz، 802.11b: شبكه بي سيم در محدوده 2.4 GHz، 802.11i: استاندارد بررسي امنيت و احراز هويت در 802.11 802.11g: استاندارد ارتباط سريع تر در 802.11 ، سرعت 108Mbps ، براي اشتراك گذاري فايلها و اينترنت802.11n : ارتباط خيلي سريع در 802.11 ، با كليه استانداردهاي 802.11a/b/g ارتباط برقرار مي كند، سرعت 300Mbps دو نوع ارتباط کلي داريم:Adhoc : بين دو دستگاه بصورت مستقيم ارتباط برقرار مي شود Infrastructure: يک تعداد دستگاه که قرار است بهم وصل شوند از طريق يک Access Point ( نظير سوئيچ بي سيم)ارتباط اينها برقرار مي شود. همانند هاب است که ارتباط تمام دستگاه ها را برقرار مي سازد. کليه دستگاه ها بايد خود را در AP رجيستر کنند. هرAP يک SSID جداگانه دارد. SSID شناسه شبکه بي سيم است. مبنايي براي تفکيک شبکه هاي مختلف مي باشد. تمام AP ها از طريق WLAN Controller با همديگر درارتباطند.

اسلاید 8: 6-8انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالتجهيزات شبكه بي سيم كارت شبكه بي سيمكارت شبكه بي سيم از طريق دو گذرگاه PCI Express ، PCI با رايانه ارتباط برقرار مي كند و از طريق آنتني كه در پشت كارت متصل مي شود، به شبكه متصل مي شود. معمولا آنتهاي كارت شبكه بر دو نوع هستند. آنتن به خود كارت متصل است : توان و برد پاييني دارند. نبايد مانعي در مقابل آن وجود داشته باشدتا مسافت 50 متر را پوشش مي دهد. آنتن از طريق كابل به كارت شبكه متصل مي شود: توان بالاتري دارد. به اين نوع آنتن هاي Indoor نيز مي گويند. با توجه به طول كابل مي توان رايانه را د رمحيط بسته نيز قرار داد.Access Point : براي شبكه كردن رايانه ها بصورت بي سيم اگر تعداد كامپيوترها زياد باشد نياز به اكسس پوينت داريم. اين دستگاه به سرور متصل مي شود و پل ارتباطي مابين سرور و ساير رايانه ها مي باشد. باعث تقويت سيگنال راديويي و تقويت سرعت ارتباطي مي گردد. در برخي از دستگاه هاي AP اين امكان وجود دارد كه از آن به عنوان يك مسير ياب استفاده شود. مسافت تحت پوشش اين دستگاه در نوع داخلي به 150 متر بدون مانع و در نوع خارجي به 40كيلومتر مي رسد. برد اين دستگاه بستگي به نوع دستگاه و آنتن آن دارد.

اسلاید 9: 6-9انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالتجهيزات شبكه بي سيم آنتن :يكي از تجهيزات مهم شبكه بي سيم، آنتن است. انتخاب نوع آنتن با توجه به گستره شبكه و سرعت آن مهم است. انتخاب آنتن با برد بيشتر از مقدار نياز موجب بروز ترافيك و نويز مي شود. دو نوع آنتن براي ارتباط بيندو شبكه استفاده مي شود :آنتن ارتباط يك به يك: حتما بايد جهت هر دو آنتن مقابل يكديگر باشد. نظير آنتن پانلآنتن ارتباط يك به چند: اگر بخواهيد يك دفتر مركزي را به چنرين شعبه وصل كنيد بايد از آنتن Omni استفاده كرد. در اين حالت اين آنتن را در دفترمركزي قرار مي دهيد و براي شعبه هاي ديگر آنتن نوع اول را انتخاب كرده و جهت آن را به سمت دفتر مركزي تنظيم ميكنيد.

اسلاید 10: 6-10انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالشبكه بي سيم(ادامه) WiMax (802.16) : براي بي سيم راه دور طراحي گرديده است. درشبکه شهري کاربرد دارد. هزينه بالايي دارد. WPAN :اين فناوري قادر مي سازد تا كاربران به صورت Adhoc با يكديگر ارتباط برقرار كنند. دو نوع فناوري WPAN به نام هاي بلوتوث، مادون قرمز وجود دارد. مادون قرمزInfrared: در اين فناوري از امواج مادون قرمز براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود. هر دو دستگاهفرستنده و گيرنده مجهز به اين فناوري بايد در ديد مستقيم يكديگر باشند و حداكثر فاصله آنها نبايد بيشتر از يك متر باشد. در صورت وجود مانع بين فرستنده و گيرنده سرعت انتقال اطلاعات كم شده يا حتي ارتباط قطع مي شود. بلوتوث Bluetooth: از امواج راديويي استفاده مي كند و مي تواند اطلاعات را تا مسافت 100 متر انتقال دهد. امواج راديويي مي توانند از موانع متعددي به راحتي عبور كنند .

اسلاید 11: 6-11انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالامواج راديويي :امواج راديويي که بخشي از امواج الکترومغناطيس مي باشندبراساس فرکانس به8دسته عمده تقسيم مي شوند: VLF, LF, MF, HF، VHF, UHF، SHF, EHF امواج راديويي از 5 نوع انتشار مختلف استفاده مي نمايد: انتشار سطحي: امواج راديويي ازطريق سطح پايين جو انتقال مي يابدانتشارتروفسفريک: امواج راديويي با سطح پائيني جو برخورد کرده و منعکس مي شود انتشاريونوفسفريک: امواج راديويي به سطح مياني جو برخورد کرده و به سمت زمين منعکس مي شودانتشار خط مستقيم: سيگنالهاي راديويي در يک خط مستقيم بين فرستنده و گيرنده حرکت مي کندانتشار فضايي: امواج راديويي از جو عبور کرده بوسيله آنتن ماهواره به سمت زمين منعکس مي شودامواج مايکروويو : قادر به پيمودن انحناء کره زمين نيست. بلکه ارسال و دريافت آنها برروي خط مستقيم و در ديد يکديگر مي باشند. فاصله مستقيمي که امواج قادر به پيمودن مي باشند، بستگي به ارتفاع آنتن دارد. آنتن بزرگتر فاصله بيشتري را پوشش مي دهد. آنتن مايکروويو در نقاط بلند و کوهستانيقرار مي گيرد. امواج مايکروويو در هر لحظه در يک جهت انتشار مي يابد. براي برقراري ارتباط دوطرفه نياز به دو فرکانس متفاوت مي باشد.

اسلاید 12: 6-12انواع شبكه براساس رسانه هاي انتقالمخابرات ماهواره :انتشار امواج در مخابرات ماهواره شبيه ارسال امواج مايکروويو برروي مسير مستقيم مي باشد. ايستگاه زميني اطلاعات را به يک ماهواره که دور زمين مي چرخد مي فرستد. ماهواره مثل يک تکرار کننده عمل مي کند تا اطلاعات را به مقصد برساند. از کيفيت ارتباطي بالايي برخوردار استقيمت آن بالا است, اما اجاره کردن فرکانسهاي مختلف يا اجاره کردن زماني آن مقرون به صرفه است

اسلاید 13: مالتي پلكس يا تسهيم : تقسيم پهناي باند يك كانال بين چند ايستگاه تسهيم در ميدان فركانس يا FDM Frequency Division Multiplexing تسهيم در ميدان زمان يا TDM Time Division Multiplexing FDM: تقسيم پهناي باند فركانسي به N باند مجزا (N تعداد ايستگاه موجود در شبكه)TDM: تقسيم زمان به بازه‌هاي كوچك (ارسال اطلاعات بر روي كانال توسط هر ايستگاه فقط در بازه زماني مشخص)برخي مباحث مربوط به خطوط انتقال

اسلاید 14: بطور كلي از ديدگاه كانال انتقال دو دسته شبكه ” كانال اشتراكي“ و ”كانال نقطه به نقطه“ تعريف شده است. پروتكلهاي مورد نياز براي انتقال فريم روي كانالهاي نقطه به نقطه، تفاوت ذاتي با پروتكلهاي كانال اشتراكي دارند. زيرا كانالهاي نقطه به نقطه مشكل مديريت كانال و پديده تصادم را نخواهند داشت. در اكثر شبكه هاي محلي، ماشينهاي شبكه از يك كانال مشترك استفاده مي كنند. ولي دو شبكه مجزا با استفاده از مسيرياب و خطوط نقطه به نقطه به يكديگر متصل مي شوند. منظور از خطوط نقطه به نقطه خطوطي است كه ارتباط دو ماشين روبرو را برقرار مي كنند و هيچ ماشين ثالثي در اين كانال سهيم نيست. استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه پروتكل SLIP پروتكل PPP استانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشترك IEEE 802.3 CSMA/CD IEEE 802.4 Token Bus IEEE 802.5 Token Ring IEEE 802.6 DQDB IEEE 802.11 Wireless LAN استانداردهاي انتقال

اسلاید 15: استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه 1) پروتكل SLIP Serial Line IP : 2) پروتكل PPP : Point to Point روش كار: ارسال علامت مشخصه يك بايتي 0xC0 روي خط توسط ايستگاه انتقال داده بر روي خط ارسال مجدد علامت مشخصه 0xC0 جهت مشخص نمودن انتهاي فريم1) پروتكل SLIPFlagData (Payload)Flagقالب هر فريم0xC00xC0داده هااستانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه

اسلاید 16: معايب پروتكل SLIP عدم وجود كد كشف خطا در اين پروتكل قرار گرفتن فقط بسته‌هاي IP درون فيلد داده فريم عدم پشتيباني بسياري از سيستم‌عاملها از اين پروتكل لزوم داشتن آدرسهاي IP ثابت و شناخته شده براي هر دو ايستگاه برقراركننده ارتباط عدم تأييد و احراز هويت كاربر برقراركننده ارتباط در اين پروتكلپروتكلي بسيار سريع به دليل نداشتن فيلدهاي سرآيند اضافي استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه

اسلاید 17: مراحل برقراري ارتباط از طريق خط سريال نقطه به نقطه: شماره‌گيري به كمك مودم اتصال تلفن توسط مودم طرف مقابل تبادل بسته‌هاي اطلاعاتي كنترلي LCP بين طرفين فريم‌هاي LCP حاوي اطلاعات پارامترهاي پروتكل PPP تبادل بسته‌هاي NCP جهت تنظيم پارامترهاي لايه بالاتر آغاز مبادله فريمهافاز مذاكره Negotiationاستانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه

اسلاید 18: استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه2( قالب فريم پروتكل PPPAddress Field مقدار فيلد تماماً 1 آدرس فراگير

اسلاید 19: استانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطهProtocolمشخص كننده آنكه بسته درون فيلد داده مربوط به چه پروتكلي در لايه بالاتر است. مقدار اين فيلد در مورد فريمهاي عادي = 00000011 نشان دهنده آن است كه اين فريم شماره‌گذاري‌شده نيست و نيازي به ارسال پيغام ACK توسط طرفين براي فريمها نمي‌‌باشد Control Field Checksum به طور پيش فرض 2 بايتي جهت كشف خطاهاي احتمالي در فريمPayload سايز پيش فرض اين فيلد = 1500 بايت بسته مربوط به لايه بالاتر در اين فيلد قرار مي‌گيرد

اسلاید 20: بسته هاي مهم LCP Link Control ProtocoProtocol RejectI R پروتكلي را تعيين كرده‌ايد كه تشخيص داده نمي‌شود.Discard RequestI R لطفاً اين بسته را نديده بگيريد. (حذف كنيد.)Echo ReplyI R بسته‌ پس فرستاده شد! (پاسخ بستة Echo Request)Echo RequestI R لطفاً عيناً همين بسته را پس بفرستيد!Code-RejectI R تقاضايي رسيده است كه شناسايي و فهم نمي‌شود.Terminate AckI R موافقت براي قطع ارتباط و كانالTerminate RequestI R تقاضا براي خاتمه و قطع ارتباط Configure RejectI R برخي از پارامترها قابل بحث و توافق نيستند.Configure NackI R برخي از پارامترها و گزينه‌ها پذيرفته نشد.Configure AckI R مشخص مي‌كند كه تمامي پيشنهادات پذيرفته شد.Configure RequestI R ليستي از گزينه‌ها و مقادير را براي تنظيم ، پيشنهاد مي‌كند.نام بستهجهتعملكردI : پيشنهاددهنده R: پاسخ دهندهاستانداردهاي انتقال روي خطوط نقطه به نقطه