تحقیق درباره شبکه محلی انرنت

صفحه اصلی آرشیو راهنمای خرید پرسش و پاسخ درباره ما پشتیبانی تبلیغات تماس با ما

صفحه نخست  » دانلود رایگان  »  تحقیق درباره شبکه محلی انرنت

تحقیق درباره شبکه محلی انرنت


دانلود تحقیق و مقاله رایگان با عنوان تحقیق درباره شبکه محلی انرنت

عناوين پايه Foundation Topics
انرنت يك سلطان بي چون و چرا در بين شبكه هاي محلي استاندارد امروزي است. پانزده سال قبل، مردم از اينكه انرنت يا Token Ring در نبرد بين شبكه هاي محلي پيروز شوند حيرت زده مي شدند. هشت سال قبل، انها ديدند كه انرنت توانست در اين نبرد پيروز شود، اما ممكن بود از يك روش انتقال سريع داده (ATM) در شبكه كه تازه به دوران رسيده شكست بخورد. امروزه وقتي شما در مورد شبكه هاي محلي فكر مي كنيد، هيچ كس حتي در مورد نوع انرنت سئوال نمي كند.

انرنت توانسته است در بين شبكه هاي محلي دوام بياورد و د سالهاي زيادي يك گزينه انتخابي بوده است زيرا آن با تغيير دادن نيازها از بازار تا زماني كه بعضي از ويژگي هاي كليدي اولين پروتكل نگه داشته مي شود تطبيق داده شده است. از خصوصيات اولين تجارت اين است مه داده 10 مگابيت در ثانيه به ميزان 10 گيگابيت در ثانيه انتقال داده شد. انرنت اين دريچه را گشود و در همه پروتكل هاي شبكه هاي محلي پركارتر شد.

انرنت وظيفه هر دو لايه 1 و لايه 2 را تعريف مي كند، بنابراين اين بخش با بعضي از مفاهيم پايه اي در رابطه با لايه هاي 1 و 2 OSI شروع مي شود. بعد از ان سه مورد از سريع ترين انرنت هاي استاندارد توضيح داده شده اند، بعد توضيحاتي در مورد لايه فيزيكي داده شده است. اين بخش همچنين پوشش مي دهد نقش لايه پيوند داده ها را كه معمولاً از جمله سريع ترين انرنت هاي استاندارد و بهتر از استانداردهاي كنوني است. و بالاخره دو مورد از استانداردهاي اخير، انرنت سريع و انرنت گيگابيت، معرفي مي شوند.

پرسپكتيو شبكه هاي محلي
لايه هاي فيزيكي و پيوند داده براي تحويل داده از يك طرف به طرف ديگر با يك تنوع گسترده از انواع شبكه هاي فيزيكي با يكديگر كار مي كنند. بعضي از توضيحات فيزيكي آشكار بايد قبل از ارتباطي كه مي تواند اتفاق بيفتد، پذيرفته شده باشد، از قبيل كابل بندي، انواع ارتباط دهنده هايي كه در انتهاي كابل ها استفاده مي شوند، و ولتاژها و سطوح جرياني كه براي كدگذاري باينري صفر و يك استفاده مي شوند.

لايه پيوند داده ها معمولاً وظايفي كه در نگاه اول كمتر آشكار هستند را انجام مي دهد. براي مثال، آن قوانين (پروتكل ها) براي تصميم گيري زماني كه به يك كامپيوتر اجازه داده مي شود تا از شبكه فيزيكي استفاده كند را تعريف مي كند، زماني كه كامپيوتر نبايد از شبكه فيزيكي استفاده كند، و چگونه تشخيص دادن خطاهايي كه در زمان انتقال داده ها اتفاق مي افتند: قسمت 2، «Oprating Cisco Devices»، و قسمت 3، «Lan Switching» شامل شده است از توضيحات بيشتري در مورد لايه هاي 1 و 2 انرنت .

ويژگي هاي عمومي لايه 1 شبكه هاي محلي

لايه فيزيكي يا لايه 1، توضيحاتي از چگونگي حركت داده ها از يك ابزار به ديگري را تعريف مي كند. در حقيقت بيشتر مردم فكر مي كنند كه اين لايه به كار ارسال بيت ها مي پردازد. لايه بالاتر داده ها را در محفظه اي قرار مي دهد و زمان و چگونگي ارسال ان را تصميم گيري مي كند. اما بالاخره فرستنده داده در انتقال بيت ها به ابزارهاي ديگري نياز دارد. لايه فيزيكي استانداردهايي را تعريف مي كند كه در ارسال و دريافت بيت ها از اين طرف به طرف ديگر شبكه فيزيكي استفاده مي شوند.

در ادامه بعضي از ابعاد هدف نهايي با مثالي از درخواست يك صفحه وب از وب سرور توسط مرورگر وب بررسي مي شود. شكل 1ـ3 به شما يادآور مي شود كه IP,TCP, HTTP, Bob و هدرهاي انرنت را ساخته است و براي ارسال داده ها به R2 آماده است.

Figure 3-1 Data Link Frames Sent Using Physical Layer

در شكل، كارت انرنت باب از خصوصيات فيزيكي انرنت براي ارسال بيت هاي نشان داده شده در فريم انرنت از اين طرف به طرف ديگر انرنت فيزيكي استفاده مي كند. لايه فيزيكي مشابه پروتكل هايي در TCP/IP است كه همه جزئياتي را كه اجازه ارسال بيت ها از يك ابزار به بعدي مي دهد را بيان مي كند. براي مثال لايه فيزيكي حداكثر طول مجاز براي كابل بندي براي هر نوع از كابل ها را مشخص مي كند، شماره سيم هاي درون كابل ها را مشخص مي كند، شكل اتصال دهنده در انتهاي يك كابل را مشخص مي كند و توضيحاتي به همين منوال. بيشتر كابل ها شامل تعدادي از هادي ها در داخل آنها هستند. نقطه پاياني اين سيم ها كه در داخل اتصال دهنده قرار دارند، پين ناميده مي شوند. لايه فيزيكي، همينطور اهداف هر پين يا سيم را بيان مي كند.

براي مثال در يك كابل انرنت استاندارد 5 (Cat 5) بدون روكش زوج به تابيده (UTP)، پين هاي 1 و 2 براي ارسال بوسيله ارسال يك سيگنال الكتريكي روي سيم استفاده مي شود . پين هاي 3 و 6 براي دريافت داده ها استفاده مي شوند. شكل 2ـ3 نمونه اي از كابل انرنت ، با يك جفت نماي متفاوت از اتصال دهنده Rj-45 را نشان مي دهد.

Figure 3-2 CAT5 UTP Cable with RJ-45 Connector

تصوير سمت چپ در شكل يك اتصال دهنده Rj-45 را نشان مي دهد كه يك اتصال دهنده معمولي است و امورزه در كابل بندي انرنت استفاده مي شود. سمت راست پين هاي استفاده شده روي كابل را نشان مي دهد. يك جفت از سيم ها براي ارسال داده ها استفاده شده اند، با استفاده از پين هاي 1و 2. و جفت ديگر براي دريافت داده ها اشتفاده شده اند، پين هاي 3 و 6. شكل 1ـ3 نشان مي دهد كه انرنت باب و RZ مي توانند با استفاده از كابل ها و اتصال دهنده هاي Rj-45 و فقط با هاب ها و سويچ ها ساخته شوند. (هاب و سويچ بعداً در اين بخش توضيح داده خواهد شد).

كابل نشان داده شده در شكل 2ـ3 يك كابل مستقيم ـ سرتاسر ناميده مي شود. يك كابل مستقيم ـ سرتاسر پين 1 يك سر كابل به پين 1 طرف ديگر و پين 2 يك سر كابل به پين 2 طرف ديگر وصل مي شوند. اگر شما كابل را طوري نگه داريد كه هر دو سمت اتصال دهنده هاي ان را با هم مقايسه كنيد، با همين جهت براي هر اتصال دهنده، شما بايد همين رنگ سيم ها را براي هر پين با يك سيم مستقيم ـ سرتاسر ببينيد.

يكي از چيزهايي كه مردم را شگفت زده مي كند اين است كه هيچ كس هيچ وقت در مورد اينكه چرا كابل هاي شبكه بندي اكثراً دو سيمه هستند و براي ارسال داده ها اين سيم ها بصورت لوله شده به دور هم قرار گرفته اند، فكر نكرد. زماني كه دو سيم درون يك كابل لوله شده هستند، آنها را زوج به هم تابيده شده مي نامند. اين پيچ و خم سيم ها باعث مي شود تا الكترومغناطيس با جريان الكتريكي كه موجب كاهش فوق العاده آن مي شود تداخل پيدا كند. بنابراين در بيشتر كابل بندي هاي شبكه هاي محلي از دو جفت سيم زوج به هم تابيده استفاده مي شود ـ يك زوج براي ارسال و ديگري براي دريافت.

لايه فيزيكي مشابه پروتكل ها در TCP/IP همه جزئياتي را كه اجازه انتقال بيت ها از يك ابزار به بعدي مي دهد را بيان مي كند. در قسمت بعدي در اين بخش، شما در مورد ويژگي هاي استانداردهاي لايه فيزيكي براي انرنت بيشتر خواهيد آموخت.

خصوصيات لايه دوم شبكه هاي محلي

لايه دوم، لايه پيوند داده، استانداردها و پروتكل هايي كه براي كنترل انتقال داده ها از يك طرف به طرف ديگر شبكه فيزيكي استفاده شده اند را بيان مي كند. اگر شما لايه اول را به عنوان «ارسال كننده بيت ها» مي پنداريد شما مي توانيد بپنداريد در مورد لايه دوم به عنوان «زاني كه بيت ها ارسال مي شوند را مي فهمد، در موقع ارسال بيت ها زماني كه خطاهايي رخ دهد متمركز مي شود، و به كامپيوتر مي فهماند كه به گرفتن بيت ها نياز دارد.»

با بخشي از مورد لايه فيزيكي آشنا شديد. اين بخش خيلي كوتاه وظيفه اصلي و اساسي لايه پيوند داده ها را توضيح مي دهد. بعد شما در مورد ويژگي هاي استانداردها و پوتكل هايي براي انرنت خواهيد خواند.

پروتكل هاي پيوند داده ها بيشتر اين وظايف را با يك تنوعي از پياده سازي جزئيات اجرا مي كنند. زيرا هر پروتكل پيوند داده «كنترل ها» يك نوع ويژه و به خصوص از لايه فيزيكي شبكه ايت كه چگونگي كاركرد يك پروتكل داده را كه شامل بعضي ملاحظات از شبكه فيزيكي است را توضيح مي دهد.

به طوركلي، صرفنظر از نوع شبكه فيزيكي، بيشتر پروتكل هاي پيوند داده وظايف زير را انجام مي دهند:

1ـ تصميم گيري: زماني را براي اختصاص دادن به استفاده از رسانه فيزيكي تعيين مي كند.

2ـ آدرس دهي: اطمينان يافتن از اينكه گيرنده ها دريافت صحيحي داشته باشند و پردازش داده هايي كه فرستاده شده اند.

3ـ شناختن خطاها: تعيين داده هاي ساخته شده و سفر رسانه هاي فيزيكي به طرف مقابل با موفقيت.

4ـ شناسايي داده هاي در محفظه قرار داده شده: تعيين نوع هدرهايي كه در زير هدرهاي پيوندهاست.

وظيفه اول پيوند داده: تصميم گيري

تصور كنيد براي رفتن به ميان يك تقاطع با ماشين خودتان تلاش مي كنيد زماني كه همه سيگنال ها در ترافيك هستند. علاوه بر شما همه مي خواهند تا ارتفاع استفاده كنند، اما شما بايد در يك زمان بهتر استفاده كنيد. سرانجام شما به ميان تقاطع مرسيد. بر اين اساس متغيرهاي زيادي در چگونگي آزمايش شما نقش داشته اند، چگونگي اندازه و بزرگي ماشين هاي ديگر، چگونگي كهنه يا نو بودن ماشين، و مقدار سن شما!

عليرغم اين، شما نمي توانيد اجازه دهيد به ماشين ها از هر مسير براي وارد شدن به تقاطع دون داشتن بعضي از پتانسيل هاي مهم برخورد.

اگر ابزارها بتوانند هر وقت كه مي خواهند داده ها را ارسال كنند، در بعضي از انواع شبكه هيا فيزيكي فريم ها به هم برخورد مي كنند. زماني كه در شبكه هاي محلي فريم ها به هم برخورد مي كنند، براي يك لحظه كوتاه داده هاي درون فريم خراب شده و شبكه محلي غيرقابل استفاده مي شود ـ اين دقيقاً شبيه ماشيني است كه در بين تقاطع خاموش شده باشد. مشخصات پروتكل هاي پيوند داده مشخص مي كند كه در زمان وقوع اين اتفاقات دوري كردن از برخوردها با كمتر برگشت خوردن فريم ها از رسانه هاي فيزيكي براي تصميم گيري چگونه استفاده مي شود.

انرنت از حس محرك دسترسي هاي مختلف و الگوريتم اكتشافات برخوردي براي تصميم گيري استفاده مي كند. الگوريتم CSMA/CO توسط قسمت بعدي (انرنت ) پوشش داده شده است.

وظيفه دوم پيوند داده ها: آدرس دهي

زماني كه من مي نشينم و با دوستم گري در حال صرف نهار هستم، فقط گري مي داند كه من در حال صحبت كردن با او هستم. من نيازي به شروع كردن همه جملاتم يا جمله «هي گري» (جلب توجه) ندارم. تصور كنيد كه چند نفر ديگر براي نهار به ما ملحق شوند ـ من احتمالاً به گفتن چيزي شبيه «هي گري» قبل از گفتن جملاتم نياز خواهم داشت تا گري بداند كه من با او صحبت مي كنم.

پروتكل هاي پيوند داده آدرس هايي به همين دليل تعريف مي كنند. بسياري از شبكه هاي فيزيكي بيش از 2 دستگاه را به يك شبكه فيزيكي الحاق مي كنند. بنابراين پروتكل هاي پيوند داده آدرس هايي را تعريف مي كنند تا مطمئن شوند كه دستگاه صحيح در حال پاسخگويي و دريافت داده هاي ارسالي مي باشد. با قرار دادن آدرس هاي صحيح در هدر پيوند داده، فرستنده فريم مي تواند نسبتاً مطمئن باشد كه دريافت كننده صحيح داده را خواهد گرفت. اين دقيقاً شبيه نشستن سر ميز نهار و اجبار براي گفتن «هي كري» قبل از صحبت كردن با گري است. تا او متوجه شود كه ما با او صحبت مي كنيم نه كس ديگر.

هر پروتكل پيوند داده ساختار مشخص آدرس دهي مربوط به خودش را تعريف مي كند. به طور مثال: انرنت از سيستم آدرس كنترل دستيابي رسانه (MAC) استفاده مي كند، كه شش بايت طول دارند و به عنوان يك عدد هگزا دسيمال دوازده حرفي نشان داده مي شوند. تقويت كننده فريم معمولاً از آدرس هايي با طول ده بيت به نام يك معرف ارتباطات پيوند داده (DLCI) استفاده مي كند ـ توجه كنيد كه اين نام حتي شامل عبارت پيوند داده نيز مي باشد. اين بخش شامل توضيحاتي در مورد ادرس دهي انرنت مي باشد. شما در مورد فريم هاي تقويت كننده آدرس دهي در راهنماي گواهي امتحان (CCNA ICND) خواهيد آموخت.

وظيفه سوم پيوند داده: تشخيص خطاها

تشخيص دهنده خطاها، خطاهايي كه در هنگام انتقال يك بيت از يك فريم رخ داده اند را كشف مي كند. براي اين كار بيشتر پروتكل هاي پيوندداده شامل بررسي به ترتيب يك فريم (FCS) يا بررسي افزودگي ادواري (CRC) بوده و دنباله و ميدان پيوند داده هستند. اين ميدان شامل مقداري است كه نتيجه اي از يك فرمول كاربردي رياضي براي داده ها در فريم است.

يك خطا زماني آشكار مي شود كه دو شاخه گيرنده متن را از داخل يك فرمول رياضي بگيرد. هردوي فرستنده و گيرنده فريم از همين محاسبات با قرار دادن نتايج فرستنده از فرمول به ميدان FCS قبل از اينكه فريم ارسال شود استفاده مي كنند. اگر چيزي كه فرستنده با FCS مي فرستد با چيزي كه دريافت كننده محاسبه مي كند تطبيق داشته باشد. فريم در هنگام انتقال هيچ خطايي نخواهد داشت.

تشخيص خطا موجب بازسازي آن نمي شود. اغلب پيوند داده ها از جمله IEEE 802.5 Token Ring و انرنت 802.3 خطاها را بازسازي نمي كنند. FCS اجازه مي دهد تا ابزارهاي گيرنده رخ دادن خطاها را اعلان كنند و دست از داده هاي فريم بكشند. بازسازي خطا، كه شامل دوباره فرستادن داده است، يكي ديگر از مسئوليت هاي پروتكل است. براي مثال، TCP بازسازي خطا را اجرا مي كند. كه در بخش 6 توضيح داده شده است. «مبدأ UDP , TCP».

وظيفه چهارم پيوند داده: شناسايي داده هايي كه در محفظه قرار دارند.

بالاخره، چهارمين بخش از پيوند داده ها محتواي داده هاي درون فريم را مشخص مي كند.

شكل 3ـ3 به كار آمد ساختن اين ويژگي ظاهري كمك مي كند. شكل يك PC را كه با هر دوي TCP/IP براي صحبت كردن مرورگر وب و Novell IPX براي صحبت كردن با يك سرور Novell Net Ware.

Figure 3-3 Multiplexing Using Data-Link Type and Protocol Fields

زماني كه PC 1 داده را دريافت مي كند، بايد آن را به نرم افزار TCP/IP بدهد يا نرم افزار Net Ware Client؟ البته، ان وابسته به چيزي است كه درون فيلد داده قرار دارد. اگر داده از سرور Novell آمده باشد، PC 1 داده را براي كدگذاري Net Ware Client خاموش مي كند.

اگر داده از سرور وب بيادي PC1 داده را براي كدگذاري TCP/IP خاموش مي كند. اما PC 1 چگونه اين كار را انجام مي دهد و تصميم گيري مي كند؟ انرنت IEEE 802,2 كنترل منطقي پيوند (LLC) از يك فيلد در هدر آن براي مشخص كردن نوع داده در فيلد داده استفاده مي كند. PC 1 امتحان مي كند كه فيلد در فريم دريافت شده يك بسته IP است يا يك بسته IPX. بعد براي هر بسته تصميم گيري مي كند.

هر يك از هدرهاي پيوند داده يك فيلد دارند، به طوركلي با يك نام كه كلمه Type را در آن دارد، براي تشخيص نوع پروتكلي كه درون فيلد داده فريم ها مي نشيند. در هر جعبه، يك كد دارد كه به معني IPX, IP يا بعضي طراحي هاي ديگر است. كه دنباله رو نوع هدر پروتكل آن است.

اولين استانداردهاي انرنت

حالا كه شما تا حدي بهتر متوجه بعضي از وظايف استانداردهاي فيزيكي و پيوند داده شديد. بخش بعدي شما را متوجه انرنت به صورت هاي خاص مي كند. اين بخش شامل بعضي از مفاهيم پايه اي است. در حالي كه بخش 9 در بخش 11 پوشانده شده و بيشتر توضيح داده شده است.

در اين قسمت از اين بخش شما در مورد سه تا از اولين انواع شبكه هاي انرنت خواهيد آموخت. در اين مدت به خانواده اي از پروتكل ها و استانداردهايي همراه با بيان لايه هاي فيزيكي و پيوند داده در اغلب انواع شبكه هاي محلي مشهور جهان توجه مي شد. اختلاف زيادي در انرنت وجود دارد. اين بخش وظايف و ويژگي هاي پروتكل را براي بيشتر انواع انرنت هاي معروف پوشش مي دهد، كه شامل Base-T10 ، انرنت سريع، و انرنت گيگابيت است. همچنين اين بخش به شما كمك مي كند تا چگونگي بعضي از كاركردهاي انرنت را درك كنيد، اين بخش همچنين شامل تاريخچه دو نوع انرنت قديمي تر، انرنت 10Base 2 و 10Base 5 مي شود.

Standards Overview

شبيه اغلب پروتكل هاي ديگر، انرنت نيز حيات خود را از داخل يك شركت كه در حال توجه كردن به رفع يك مشكل ويژه بود شروع كرد. شركت Xerox به يك راه مؤثر براي اجازه دادن به يك ابتكار جديد نياز داشت كه كامپيوتر شخصي ناميده مي شود و براي اتصال در اداره ها به كار مي روند.

از اينجا بود كه انرنت متولد شد. (براي ديدن يك داستان جالب از تاريخچه انرنت به سايت inventors.about.com/ Library/Weekly/aa111598.htm مراجعه كنيد). سران جام شركت Xerox با inter و گروه تجهيزات ديجيتال (DEG) براي توسعه بيشتر انرنت متحد شد، بنابراين انرنت اصلي به عنوان انرنت DIX مشهور شد، به معني Xerox, intel, DEG.

IEEE در فوريه 1980 شروع به ايجاد يك نسخه يك جور شده از انرنت كرد، كه اساس اجراي كار آن بوسيله Xerox, intel و DEG است. خصوصيات انرنت IEEE كه ب لايه 2 تطبيق داده مي شد به دو قسمت تقسيم شده بودند: كنترل دستيابي رسانه (MAC) و كنترل پيوند منطقي (LLC).

IEEE به عنوان يك هيدت براي كار در هر قسمت شكل گرفت ـ هيئت 802.3 براي كار در زير لايه MAC و هيئت 802.2 براي كار در زير لايه LLC.

Table 3-3 lists the various protocol specifications for the original three IEEE LAN standards,

plus the original prestandard version of Ethernet.

Table 3-3 MAC and LLC Standards for Three Types of LANs

استانداردهاي انرنت اصلي: 10 Base 5, 10 Base 2

انرنت با نظر به ويژگي هاي اولين انرنت DIX فهميده شد كه 10 Base 2, 10Base 5 ناميده مي شود. ويژگي هاي اين دو انرنت توضيحاتي از لايه فيزيكي اولين شبكه هاي انرنت بيان مي كند. (10 Base 5 , 10 Base 2 در جرئيات كابل بندي متفاوت هستند. اما براي بحث در اين بخش گنجانده شده است و شما مي توانيد به آنها به عنوان يك عمل يكسان رسيدگي كنيد). با اين دو خصوصيت، مهندس شبكه يك سري از كابل هاي كواكسيال را نصب مي كند، وصل هر وسيله در شبكه انرنت ، هاب، سويچ يا تابلوي سيم كشي مهندسي وجود ندارد. انرنت فقط شامل كارت هاي انرنت به هم پيوسته د ركامپيوتر و كابل بندي است. سري كابل ها يك گذرگاه الكتريكي ايجاد مي كنند كه در ميان همه ابزارهاي انرنت به اشتراك گذاشته مي شود. زماني كه بك كامپيوتر مي خواهد چند بيت به گذرگاه كامپيوتر ديگر بفرستد، آن يك سيگنال الكتريكي را ارسال مي كند و جريان الكتريسيته را به همه ابزارهاي انرنت منتشر مي كند.

زيرا آن گذرگاه يك سيگنال است، اگر دو يا چند سيگنال در يك زمان فرستاده شوند، سيگنال روي هم مي افتند و با هم برخورد مي كنند و هر دوي سيگنال ها غير مفهوم مي شوند. بنابراين شگفت انگيز نيست كه انرنت يك خصوصيت براي اينكه چگونه اطمينان پيدا كنيم كه فقط يك ابزار در يك زمان چيزي فرستاده است بيان كند ـ وگرنه انرنت غيرقابل استفاده خواهد بود.

الگوريتم معروف (CSMA/CD) Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection بيان مي كند كه گذرگاه چگونه دستيابي ششده است. در ضوابط انساني CSMA/CD مانند چيزي است كه در اتاق جلسه اتفاق مي افتد. بعضي بيشتر از زمان خودشان صحبت مي كنند. بعضي صحبت نمي كنند، اما گوش مي دهند. بعضي ديگر فقط گاهي اوقات صحبت مي كنند. براي آدميزاد فهميدن چيزي كه دو نفر با هم صحبت مي كنند در يك زمان سخت است، بنابراين به طوركلي، يك شخص در حال صحبت كردن ست و شنوندگان استراحت مي كنند. تصور كنيد باب و لري مي خواهند به كسي كه در حال صحبت كردن است پاسخ دهند. به محض اينكه گوينده بخواهد نفس بگيرد، باب و لري ممكن است هر دو شروع كنند به صحبت كردن. اگر لري قبل از يانكه صدايي بوجود آورد صداي باب را بشنود، ممكن است لري توقف كند و اجازه دهد تا باب صحبت كند، با شايد آنها تقريباً در يك زمان شروع كنند به حرف زدن، بنابراين آنها با هم صحبت مي كنند و ديگران در اتاق نمي توانند چيزي را كه گفته شد بشنوند. ضرب المثل معروفي وجود دارد «ببخشيد، شما بعد از من صحبت كنيد» و بالاخره لري يا باب صحبت مي كنند. يا در بيشتر اوقات اشخاص ديگر در صحبت ديگري مي پرند. در حالي كه لري و باب همديگر را پوشش مي دهند. اين قواعد پايه اي در فرهنگ شما هستند. CSMA/CD يك ويژگي پايه اي و اساسي در پروتكل انرنت براي دست يافتن به همين اهداف است.

شكل 4ـ3 ااس منطق يك انرنت قديمي 10 Base 2 را نشان مي دهد. يك گذرگاه سيگنال الكتريكي بصورت لفظ به لفظ ايت و با كابل كواكسيال و كارت هاي انرنت ايجاد مي شود.

Figure 3-4 Small Ethernet 10BASE2 Network

خط هاي پررنگ در شكل كابل بندي شبكه فيزيكي را نشان مي دهند. خط هاي نقطه چشن مسير ارسال فريم گري را نشان مي دهند. لري يك سيگنال به طرف ديگر بيرون كارت انرنت ش بر روي كابل فرستاد، و هر دوي باب و آرچي سيگنال را دريافت كردند. كابل بندي يك گذرگاه الكتريكي فيزيكي يايجاد مي كند، به اين معني كه انتقال سيگنال بوسيله تمام ايستگاهها در شبكه محلي دريافت شده است. درست شبيه يك اتوبوس مدرسه، سيگنال الكتريكي در يك شبكه 10 Base 2 يا 10Base 5 به همه ايستگاههاي شبكه محلي منتشر شده است.

صفحه 55

زيرا وقتي كه دو ايستگاه زماني را براي هم م يفرستند، سيگنال هاي الكتريكي انتقال داده شده، تمام طول شبكه خطي را سير مي كنند، يك تصادم يا برخورد روي مي دهد. تصادم يا برخورد ابتدا بر روي سيم رخ مي دهد و سپس بعضي اوقات قبل از فرستادن سپري مي شود و بنابراين ايستگاهها، تصادم را مي شنوند. ان ايستگاه كاري قبل از ملاحظه كردن تصادم يا برخورد، مقدار بيشتري بيت را مي فرستد. منطق CSMA/CD از بروز برخورد يا تصادم جلوگيري مي كند و معمولاً نحوه انجام دادن عمل را هنگاميكه تصادم يا برخورد رخ نمي دهد، مشخص مي كند.

الگوريتم CSMA/CD همانند زير كار مي كند.

1) يك وسيله به همراه يك فريم براي فرستادن گوش دادني ها، هنگامي كه انرنت شلوغ نيست.

2) وقتي كه انرنت شلوغ نيست، فرستنده شروع به فرستادن فريم مي كند.

3) فرستنده براي مطمئن شدن از عدم بروز تصادم، گوش مي دهد.

4) يكي از فرستنده ها برخورد يا تصادم را مي شنود و آن ها هر كدام يك سيگنال گير كننده را براي اينكه ايستگاههاي ديگر، تصادم يا برخورد را متوجه بشوند، مي فرستند.

5) بعد از اين كه گيركننده كامل شد، هر فرستنده به صورت تصادفي يك زمان را انتخاب مي كند و منتظر مي شود كه آن زمان سپري شود.

6) وقتي كه هر كدام از زمان هاي سپري شد، پردازشگر شروع به پردازش از مرحلها اول مي كند.

بنابراين تمام دستگاههاي موجود بر روي انرنت ، براي جلوگيري از برخوردها و تصادم ها و راي باز گرداني زماني كه نمي دانند برخورد رخ داده است، نياز به استفاده از CSMA/CD دارند.

تكراركننده ها

همانند ديگر انواع شبكه، 10 Base 5 و 10Base 2، بر روي طول كلي كابل داراي محدوديت هايي بودند. با 10 Base 5، حداكثر طول كابل 500 متر مي تواند باشد و با 10 Base 2، حداكثر طول كابل 185 متر مي تواند باشد. به طور قابل توجه اين دو انرنت ، نامشان را از بيشترين طول كابل اصلي، حاصل مي شود؛ اگر شما به كابلي به درازي 185 متر تا 200 متر فكر مي كنيد، سپس چندتايي بودن آن ها را از 100 متر كه بيشترين طول كابل الي است را از آخرين عدد از نام اصلي آن ها مي توان حاصل كرد. بنابراين، دستگاهي برنامه ريزي و توليد شد كه تكرار كننده ناميده مي شود.

يكي از مشكلات در استفاده از كابل هاي اصلي با طول بيشتر اين بود كه سيگنال فرستاده شده توسط يك دستگاه. بايد بسيار رقيق مي شد و اگر طول كابل درازتر از 100 متر و يا 185 متر بود، به صورت مرتب تضعيف مي شد، كه اين بدان معنا است كه سيگنال هاي الكتريكي از كابل عبور مي كنند، قدرت سيگنال در طول سفرهاي كابل كمتر مي شد. اين همان مفهوم دو محدوده اين است كه چرا شما مي توانيد صحبت كردن ديگران را گوش كنيد و نيز آن ها، اما اگر آن شخص در همان مقدار صدا صحبت كند و شما در مقابل اتاق باشيد، شما نمي توانيد آن را بشنويد زيرا امواج صدا تضعيف شده اند.

تكرار كننده ها را كابل هاي اصلي چندكاره استفاده مي كنند تا با گرفتن يك جريان سيگنال، متصل شوند، تغيير بيت ها مثل 01, و توليد كردن يك علامت رقم جديد، سيگنال را پاك مي كند. يك تكرار كننده حقيقتاً توان سيگنال ها را افزايش نمي دهد زيرا افزايش دادن توان سيگنال ممكن است معمولاً توان سيگنال را افزايش دهد، هر نويز برداشته شده در طول راه راه.

بنابراين چرا تمام اين ها بر روي استانداردهاي انرنت متمركز شده اند تا شما هرگز نخواهيد با آن ها كار كنيد، خوب، اين استانداردهاي قديمي يك نطقه اي از مقايسات را آماده كرده اند براي نحوه كار كردن اشياي امروزي، به همراه چندين ويژگي از اين دو استانداردهاي جديد شروع به نگه داشتن در امروزه را مي كنند.
انرنت 10 Base –T

چندين مشكل موجود همراه با خصوصيات انرنت امروزي را حل كرده است. 10 Base –T اجازه داده است تا از كابل بندي تلفن كه به صورت كامل و آماده نصب شده باشد، يا به طور ساده، استفاده از چپ كننده ها را اجازه مي دهد، نصب آن راحت تر از نصب كردن كابل بندي است. زمانيكه كابل بندي ملزوم است.

شبكه هاي 10 Base –T، از كاربردهاي دستگاههايي كه هاب ناميده مي شوند، استفاده مي كنند كه در شكل 5ـ3 نشان داده شده اند.

انرنت هاي فيزيكي 10 Base –T از كارت هاي انرنت موجود در كامپيوترها و كابل بندي و يك هاب استفاده مي كنند.

هاب هاي استفاده شده براي ايجاد انرنت 10 Base –T، اصولاً تكرار كننده هاي چندپورتي هستند. اين بدان معني است كه هاب واقعاً سيگنال هاي الكتريكي را تكرار مي كند كه از يك درگاه وارد مي شوند و به صورت سيگنال از هر درگاهي خارج مي شوند.

بنابراين تصادم يا برخورد هنوز مي تواند رخ بدهد، پس قوائد دسترسي CSMA/CD براي استفاده شدن، ادامه دارد. مفهوم كابل بندي هر دستگاه به هاب مركزي به همراه آن هاب موجب ايجاد همان شبكه خطي الكترونيكي به صورت يك نوع از شبكه انرنت سفارش داده شده، هسته واقعي انرنت 10 Base –T

مي باشند. زيرا هاب ها داراي مفهوم پيوسته و حقيقت فيزيكي از يك تك الكترونيكي كه به وسيله تمام دستگاهها به اشتراك گذاشته شده، امروزه، ما مي توانيم اين انرنت اشتراك گذاشته شده را بناميم. تمام دستگاههايي كه يك تك 10 Mbps bus رابه اشتراك گذاشته بودند.

يك تنوع در شرايطي مي تواند در توضيح توپولوژياز شبكه ها استفاده شود. طول شبكه ستاره اي متوجه يك شبكه است به همراه يك مركز داراي شاخه هاي چندتايي ظاهري ـ كه بيشتر شبيه نقاشي يك بچه در مورد ستاره مي شود.

10BASE-T Ethernet

كابل بندي شبكه 10 Base –T از يك توپولوژي ستاره اي استفاده مي كند كه در شكل 5ـ3 ديده مي شود.

هرچند كه هاب هاي تكراركننده هاي سيگنال در بيرون هر پورت مؤثر است، اعمال شبكه شبيه يك توپولوژي گذرگاه است. بنابراين شبكه هاي 10 Base –T، يك شبكه فيزيكي طراحي شده و نيز يك شبكه گذرگاه منطقي طراحي شده هستند. (بخش 11 شامل انواع توپولوژي ها و معاني آن ها به صورت عميق مي باشد).

Ethernet 10BASE-T Cabling

كابل بندي انرنت 10 Base –T كامپيوترهاي شخصي موجود در شكل 5ـ3. از كابل هاي بدون حفاظ رده 5 و اتصل دهنده هاي Rj-45 (كه در شكل 2ـ3 آمده است)، استفاده مي كنند. كارت هاي انرنت موجود در هر كامپيوتر شخصي داراي اتصال دهنده هاي Rj-45 مي باشند. اين اتصال دهنده ها بزرگتر از نسخه هاي ديگر از همين نوع اتصال دهنده ها هستند كه در تلفن و زيرسري هاي موجود در اتحاديه سياستمداران استفاده مي شوند. بنابراين، استفاده از اتصال دهنده هاي كابل هاي انرنت در خانه شما، رحت تر است از استفاده از تلفن با اتصال دهنده دو شاخه اي.

توضيحات پشت ويژگي كابل هاي استفاده شده براي اتثال هاب در زندگي واقعي همانند INTRO خيلي مهم هستند. ويژگي هاي گفته شده، در بخش 11 توضيح داده شده اند و در اينجا بيشتر، انواع استانداردها توضيح داه شده است. ممكن است كه شما ويژگي هاي انرنت را بياد بياوريد كه بك جفت از سيم ها در پين 1و2 براي انتقال داده استفاده شده است و پين هاي 3و6 براي دريافت داده استفاده شده است.

كارت هاي انرنت موجود در كامپروترهاي شخصي از اين پين ها به درستي استفاده مي كنند.

براي اتصال كامپيوتر شخصي به ها از يك كابل استفاده مي شود كه به آن كابل مستقيم ـ سرتاسر مي گويند كه در شكل 2ـ3 نشان داده شده است. در يك كابل مستقيم سرتاسر، سيم متصل سده به پين 1 در يك انتهاي كابل به پي 1 طرف ديگر كابل متصل است، و پين 2 نيز به پين 2 در طرف ديگر قابل متصل است.

بنابراين، زمانيكه لري داده را در بين 1 و 2 فرستاد، هاب سيگنال الكتريكي را روي كابل مستقيم سرتاسر در پين 1 و 2 دريافت مي كند. بنابراين داده در هاب، به طور صحيح دريافت مي شود. هاب بايد به صورت مخالف گمان كند به طوري كه يك كامپيوتر شخصي را با ديگر كلمه ها مقايسه كند. هاب داده را در پين 1 و 2 دريافت مي كند و در پين 3 و 6 انتقالش مي دهد.

براي مثال لري ممكن است در حالي كه هاب در حال دريافت سيگنال از پين 1 و 2 است، داده ار را در پين 1 و 2 بفرستيد. سپس هاب سيگنال الكتريكي بيرون پورت ديگر را تكرار مي كند و براي آرچي مي فرستد و باب نيز منتظر دريافت داده ها در پين 3 و 6 مي باشد.

صفحه 58

در بعضي از جنبه ها. شما بايد به همراه انرنت ، دو دستگاه را به صورت مستقيم به همديگر كابل بندي كنيد ولي هر دو دستگاه از همان جفت براي انتقال داده استفاده مي كنند. به عنوان مثال شما ممكن است كه نياز به متصل كردن دو هاب به هم داشته باشيد، و هر هاب داده ها را بر روي پين هاي 3 و 6 به عنوان مثال، انتقال دهد. به همين نحو ممكن است شما، به ساختن يك انرنت كوچك بين دو كامپيوتر شخصي به وسيله بستن دو كامپروتر شخصي به يكديگر، نياز داشته باشيد،

اما هر دو كامپيوتراز پين 1 و 2 براي انتقال داده استفاده مي كنند. در عوض پين يك موجود در يك انتهاي سيم به عنوان پين يك موجود در انتهاي كابل ديگر موجب تبديل پين يك موجود در يك انتهاي سيم به پين سه در انتهاي ديگر كابل، مي شود. به همين نحو پين 2 به پين 6 و پين 3 به پين 1 و پين 6 به پين 2 متصل شده اند.

هم باب و هم لاري مي توانند بر روي پين يك و پين دو، انتقال دهند ـ زيرا اين تنها چيزي است كه كارت انرنت مي تواند براي اخرين كاربر كامپروتر انجام دهد. زيرا پين 1 و پين 2در لاري به پين 3 و پين 6 باب متصل است و زيرا باب فريم هاي موجود بر روي پين هاي 3 و 6 را دريافت مي كند.

بيشتر اوقات، شما مي توانيد دو كامپيوتر را به صورت مستقيم با انرنت به همديگر متصل كنيد. اگرچه شما به صورت نمونه از كابل هاي تبديل شده به كراس براي اتصال بين سويچ ها و هاب ها استفاده مي كنيد يك كابل انرنت بين دو هاب يا بين دو سوئيچ، معمولاً شاه سيم ناميده مي شود.

10BASE-T Hubs

هاب 10 Base –T با مقايسه 10 Base 2 و 10 Base 5 هاب ها بعضي از مشكلات كابل بندي را رفع كردند. اگرچه از هاب ها در شبكه ها براي كنترل چيزيهايي مثل كاهش بهره برداري، استفاده مي شود، اين درست شبيه زماني است كه 10 Base 2 و 10 Base 5 استفاده شده بودند. زيرا 10 Base – T يك گذرگاه سيگنال الكتريكي به اشتراك گذاشته دشه در ميان همه ابزارهاي شبكه محلي ايجاد كرده بود. انرنت هايي كه يك گذرگاه را به اشتراك مي گذارند نمي توانند به صددرصد بهره برداري برسند يرا به هم برخورد مي كنند و الگوريتم CSMA/CD تصميم گيري مي كند. براي حل مشكل كارايي گام بعدي ساختن هابي بود كه به اندازه كافي هوشمند باشد تا بتوان اطمينان پيدا كرد كه حقيقتاً برخوردهايي رخ ندهد.

اول شما به دانش عميقي از هاب 10 Base-T نياز داريد قبل از اينكه پاسخ يك مشكل از بين انبوهي از مشكلات معلوم شود. شكل 9ـ3 شكل اجمالي عمليات 10 Base Thalf-duplex با هاب ها را نمايش مي دهد.

شكل اجمالي چگونگي ايجاد يك گذرگاه الكتريكي توسط يك هاب 10 Base T .

گام هاي برجسته در شكل 9ـ3 به ترتيب وقوع بصورت زير هستند:

1ـ كارت رابط شبكه (NIC) يك فريم مي فرستد.

2ـ حلقه هاي NIS فريم هايي را براي دريافت يك جفت كارت داخلي مي فرستند.

3ـ هاب فريم ها را دريافت مي كند.

4ـ سيم كشي هاب هاي داخلي سيگنال ها را به همه پورت هاي ديگر انتشار مي دهند، اما آن را به پورتي كه سيگنال به روي آن دريافت شده بود بر نمي گرداند.

5ـ هاب سيگنال ها را براي هر جفت از همه ابزارهاي ديگر تكرار مي كند. شكل، كار هاب را با يك ابزار در حال فرستادن و برخورد نكردن توضيح مي دهد. اگر PC 1 و PC 2 يك فريم را در يك زمان بفرستند، يك برخورد رخ مي دهد. در گام هاي 4 و 5 هاب هر دو سيگنال الكتريكي را جلو مي برد كه در ارسال به همه Nic ها اين موجب روي هم افتادن سيگنال ها مي شود. بنابراين براي اينكه برخوردها هنوز مي توانند اتفاق بيفتند، منطق CSMA/CD به داشتن PC 1 و انتظار PC 2 و تلاش دوباره نياز دارد.

نتيجه كارآمدي: برخوردها و تنظيمات دوتايي

انرنت هاي 10 Base 2 و 10 Base 5 و 10 Base – T بدون CSMA/CD كار نمي كنند. هر چند، براي اينكه الگوريتم CSMA/CD بيشتر در بارگذاري هاي بالا غير كارا مي شود. به راستي، در طي سال ها قبل از شبكه هاي محلي سويچ ها ساخته شده بودند. توسط قاعده انگشت شست بود كه انرنت زماني كه بارگذاري به متجاوز از 30 درصد بهره برداري رسيد شروع به كنترل كردن كرد.

در بخش بعد در مورد دو چيز كه كارايي شبكه را بهبود دادند خواهيد خواند، كه هر دو در مورد كاهش يا حذف كامل برخوردهاست: سويچ بندي شبكه هاي محلي و انرنت full-Duplex.

كاهنده برخوردها در ميان سويچ بندي شبكه هاي محلي

همه ابزارها در يك 10 Base 2 يا 10 Base 5 يا شبكه 10 Base – T از يك هاب براي ديسك برخوردها بين فريم هايي كه فرستاده است استفاده مي كند.

بنابراين ما تمام دستگاههاي موجود بر روي شبكه انرنت ، در قلمرو خود، از فريم هايي كه فرستاده مي شوند برخوردار هستند. به عنوان مثال مي توان تمام دستگاههاي موجود در يك تصادم يا برخورد را در شكل 9ـ3 نشان داد.

سوئيچ هاي شبكه هاي محلي، به وسيله از بين بردن احتمال بروز يك برخورد يا تصادم بر مشكلات ناشي از برخورد يا تصادم و الگوريتم ها در CSMA/CD، غلبه كرده است. سوئيچ ها يك خط اصلي را به صورت اشتراك گذاشته شده ايجاد نمي كنند بلكه همانند هاب ها، آن ها با پورت هاي فيزيكي يك فرد به صورت جداگانه اي رفتار مي كنند. سوئيچ ها از حافظه هاي با فري، براي وارد شدن فريم ها، به صورت عالي استفاده مي كنند، بنابراين وقتي كه دو دستگاه پيوسته يك فريم را مي فرستند، در همان لحظه سوئيچ مي تواند يك فريم را پيش ببرد و زمانيكه فريم هاي ديگر را در حافظه با فري نگه داري مي كند، به اين معني است كه براي پيش بردن فريم هاي بعدي صبر مي كند تا كار با اين فريم تمام شود. بنابراين شكل 10ـ3 نشان مي دهد كه مي توان از بروز تصادم يا برخورد جلوگيري كرد.

در شكل 10ـ3 هم كامپيوتر شخصي اول و هم كامپيوتر شخصي دوم، در يك لحظه، در حال فرستادن مي باشند. سوئيچ به آدرس انرنت مقصد نگاه مي كند و فريم را در همان جهت از كامپيوتر شخصي اول به كامپيوتر شخصي دوم مي فرستد.

تفاوت بزرگ بين هاب و سوئيچ در اين ايست كه. سوئيچ سيگنال هاي الكتريكي را به صورت قاب انرنت تفسير مي كند و براي گرفتن تصميم، آن ها را پردازش مي كند. (توضيحات ادرس دهي انرنت و فريم كردن در دو قسمت بعدي آمده است. به طور ساده، يك هاب سيگنال هاي الكتريكي را تكرار مي كند و براي تفسير كردن سيگنال هاي الكتريكي (لايه 1) به صورت فريم شبكه هاي محلي (لايه 2) هيچ تلاشي انجام نمي دهد. بنابراين يك هاب به طور واقعي OSI تابع لايه 1 را انجام مي دهد، يك سيگنال الكتريكي را تكرار مي كند، همانند سوئيچ هاي OSI تابع هاي لايه 2 را انجام مي دهد، به طور واقعي اطلاعات هدر انرنت را تفسير مي كند و در آدرس ها سخت گيري مي كند.

استفاده از بافر كردن در جلوگيري از عدم تصادم يا درهم خوري به ما كمك مي كند. فرض كنيد كه كامپيوتر يك و كامپيوتر 2 هر دو در يك لحظه، يك فريم به كامپيوتر چهارم بفرستند. آن سوئيچ مي داند كه پيش بردن هر دو فريم به كامپيوتر چهارم، سبب توليد يك تصادم يا در هم خوري مي شود، بنابراين يكي از فريم ها را تا زماني در بافر نگه مي دارد كه فريم ديگري به كامپيوتر چهارم برسد.

دو جنبه سوئيچ كردن موجب افزايش كارايي بخش بزرگي از انرنت كه به هابها شباهت دارد مي شود:

ـ اگر فقط يك دستگاه، به هر درگاهي از سوئيچ، كابل بندي شده باشد هچ كدام از برخوردها رخ نمي دهد و اگر هيچ برخورد و تصادمي صورت نگيرد، CSMA/CD مي تواند غيرفعال شود، در اين صورت شكل كارايي انرنت حل مي شود.

ـ درگاههاي موجود بر روي سوئيچ پهناي باند را به اشتراك نمي گذارند ولي سوئيچ داراي پهناي باند خودش است، اين به اين معني است كه يك سوئيچ شامل درگاه 10-Mbps، داراي 10-Mbps از پهناي باند در هر درگاه مي باشد.

بنابراين سوئيچ كردن در شبكه هاي محلي يكي از كارايي هاي با اهميت در شبكه هاي محلي را به همراه دارد. قسمت بعدي شامل موضوع جديد، دو برابر كردن كارايي انرنت مي شود.
حذف كردن برخوردها و تصادم براي در نظر گرفتن

انرنت Full-duplex

خصوصيات و ويژگي هاي اصلي انرنت براي اشتراك گذاشتن خطي استفاده مي شود. يعني فقط بايد تمام آن يك فريم در هر لحظه از زمان فرستاده شود. بنابراين، يك دستگاه نمي تواند در يك لحظه از زمان يك فريم را بفرستد و يك فريم را در همان لحظه دريافت كند، زيرا اين عمل موجب توليد تصادم يا برخورد مي شود. بنابراين به طور ساده دستگاهها نمي توانند در يك لحظه از زمان يك فريم را دريافت و در همان لحظه يك فريم را بفرستند. كه اين را منطق half-duplex مي گويند.

سوئيچ هاي انرنت اين اجازه را مي دهند كه فريم ها بتوانند در يك لحظه، چندتايي به تمام درگاه ها فرستاده شوند. علاوه بر آن اگر فقط يك دستگاه به درگاه سوئيچ متصل باشد، در آنجا هيچ وقت امكان بروز برخورد يا تصادم وجود ندارد. بنابراين فقط سوئيچ هايش بكه هاي محلي همراه يك دستگاه كه به هر درگاهي از سوئيچ متصل هستند، اجازه دارند كه از عملگرها به صورت Full-duplex استفاده كنند. Full-duplex به اين معني است كه يك كارت انرنت مي تواند در يك زمان هم بفرستد و هم دريافت كند. بررسي شكل 11ـ3. مي تواند مدارات Full-duples استفاده شده همراه يك سيگنال كامپيوتر شخصي را كه به

سوئيچ شبكه محلي كابل بندي شده را، به ما نشان بدهد.

صفحه 63

در اين مثال Full-duplex، اجازه استفاده از تمام سرعت ـ در اين 10 Mbps ـ را در هر دو جهت وانمود شده، را مي دهد. براي اين كار بايد مدار Loopbaek كارت شبكه، غيرفعال باشد.

تا اينجا در اين فصل، شما پايه از 12 سال دوره تكامل انرنت را مي خوانديد. جدول 4ـ3 خلاصه اي است از نكات كليدي گفته شده كه شامل اين هم فصل است.

پروتكل هاي Data-Link در انرنت

يك ياز مهم ترين توانايي هاي مجموعه پروتكل هاي انرنت ، پروتكل Data-Link است. براي مثال، آدرس دهي انرنت كه بر روي تمامي متغيرهاي انرنت كار مي كند، در كمتر از 10 Base 5. انجام مي شود.

اين بخش شامل توضيحاتي از پروتكل هاي data-Link در انرنت مي شود.
Ethernet Addressing

آدرس دهي انرنت شبكه محلي برابر است با يك دستگاه جدا يا گروهي از دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي. آدرس هاي انرنت unicast، با يك سيگنال از كارت شبكه محلي برابر است. هر آدري كه در 6 بايت قرار مي گيرد، به طور معمول در مبناي هگزا دسيمال نوشته شده است و در دستگاه هاي CISCO معمولاً در دوره هاي جدا شده كه هر رقم 4 هگزا دارد، نوشته مي شود. به عنوان مثال، آدرس 0000.0C12.3456، يك آدرس دوست و معتبر در انرنت است. آدرس هاي Wincast و آدرس هاي مجزا هر كدام از يك كارت شبكه محلي مجزا استفاده مي كنند. (طول wincast، اساساً از مقايسه با طول Multicast , broadcast و آدرس هاي گروهي، انتخاب شده است).

كامپيوترها از اين آدرس ها براي شناختن فرستنده و دريافت كننده هاي فريم هاي انرنت استفاده مي كنند. براي مثال، تصور كنيد كه فرِد و بارني در يك انرنت هستند و فرد يك فريم را براي بارني مي فرستد. فرد آدرس MAC اتزنت خودش را در داخل هدر انرنت به عنوان آدرس مبداً قرار مي دهد و از آدرس MAS انرنت بارتي در مقصد استفاده مي كند. زماني كه بارني فريم را دريافت مي كند او متوجه مي شود كه مقصد آدرس، آدرس خودش است، بنابراين بارني آن فريم را پردازش مي كند. اگر بارني يك فريم را كه داراي آدرس مقصد يك دستگاه ديگر را دريافت مي كرد، به طور ساده، بارني آن فريم را پردازش نمي كند.

IEEE، نوع و كار مربوط به آدرس هاي شبكه محلي را مشخص مي كند. هثثث، به تمام آدرس هاي MACunicast يكتا موجود بر روي كارت هاي رابطه شبكه محلي، نياز دارد. (IEEE، ان ها را آدرس هاي MAC مي نامد، زيرا پروتكل هاي MAC همانند هثثث 802.3، توضيحات آدرس دهي را مشخص مي كند).

براي حصول اطمينان از يك آدرس دهي MAC يكتا، فن آوري كارت موجب باز شدن كد آدرس هاي MAC بر روي كارت مي شود، كه معمولاً اين كار در چيپ ROM انجام مي شود. نيمه اول آدرس، از روي فن آوري كارت شناخته مي شود. اين كد، يعني همان كه به وسيله IEEE با هد فن آوري ارتباط برقرار مي كند را organizationally unique identifier ناميده مي شود (OUI). هر فن آوري، با كمك OUI خودش به عنوان نيمه اول آدرس، به همراه قسمت دوم آدرس، با يك آدرس MAC ارتباط برقرار مي كند (با يك عدد ارتباط را برقرار مي كند)، در ضمن اين فن آوري هيچ زماني بر روي كارت ديگر استفاده نمي شود.

اين ها بيشتر مي توانند در شرح دادن و توضيح دادن آدرس unicast شبكه هاب محلي استفاده بشوند. هر كارت شبكه محلي توسط يك ايجاد كننده آدرس (BIA) كه در چيپ ROM موجود روي كارت است، ساخته مي شود.

گاهي اوقات BIAها، ادرس هاي مديريت شده كلي ناميده مي شوند (UAAS). زيرا IEEE به طوركلي تكليف آدرس ها را مديريت مي كند.

آدرس هاي گروهي با بيش از يك كارت رابط شبكه محلي، برابر است. IEEE در رده از آدرس هاي گروهي را براي انرنت مشخص مي كند:

ـ آدرس هاي Broad cast: آدرسي كه بيشتر اوقات در گروههاي آدرس MACهاي IEEE استفاده مي شد، آدرس broadcast بود كه داراي يك ارزش از FFFF.FFFF.FFFF است (نماد هگزا سيمال). ادرس هاي broadcast بر اين امر كه تمام دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي بايد فريم ها را پردازش كنند، دلالت دارند.

صفحه 65

ـ آدرس هاي Multicast: آدرس هاي Multicast براي مجوز دادن به زير شبكه دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي و نيز براي برقراري رابطه، استفاده مي شوند. بعضياز برنامه هاي كاربردي به برقرار كردن ارتباط با چند تا از دستگاههاي ديگر نياز دارند. با فرستادن يك فريم، تمامي دستگاهها شروع به دريافت كردن داده فرستاده شده مي كنند و توسط ان برنامه كاربردي تشخيص مي دهند كه ايا مي توانند بر روي فريم ارسالي پردازش انجام دهند يا خير، و در پايان ان را تاييد مي كنند.

پروتكل IP از انجام Multicast، پشتيباني مي كند. وقتي IP يك انرنت را Multicast مي كند، ان آدرس Multicast Mac به وسيله الگوي IP روبرو استفاده مي شود:

01–.5exx.xxxx

جدول 5ـ3 خلاصه اي است از توضيحات مربوط به آدرس هاي MAC.

فريم كردن انرنت

فريم كردن نحوه تفسير يك رشته از اعداد باينري را مشخص مي كند. به معناي ديگر فريم كردن معناي پشت يك بيت انتقالي در طول شبكه را مشخص مي كند. لايه فيزيكي براي گرفتن يك رشته از بيت ها از يك دستگاه به ديگري، با شما كمك مي كند. وقتي كه دستگاه گيرنده، بيت ها را دريافت كرد، چگونه بايد آن ها را تفسير كند؟ براي اين كار، به مشخصات فيلدهاي فرضي كه در داده دريفات شده قرار دارد، رجوع مي كند. به بيان ديگر فريم كردن به تفسير كردن و دريافت كرن بيت ها در شبكه معنا مي بخشد.

صفحه 66

وجود يك فيلد كوچك در اين فيرم ها نبايد تعجب آور باشد، ولي شما بايد دست كم يك اطلاعاتي در مورد محتويات هدرها و تريلرها به ياد داشته باشيد. به خصوص آدرس ها و مكان آن ها در حافظه كه خيلي مهم هستند. معمولاً نام فيلدهايي كه با نوع داده موجود در داخل فريم ها ـ به عبارت ديگر، SNAP, DSAP, Type ـ برابر هستند بسيار مهم است. در نتيجه واقعيت اين است كه يك بزس كه در يك تريلر وجود دارد، مهم است.

IEEE 802.3 ويژگي محدود كردن قسمت داده را از فريم 802.3 به بيشتر از 1500، دارا مي باشد. فيلد داده براي حمل كردن بسته ها در لايه 3 طراحي شده است. واحد طول انتقال (MTU) فرستاده شدن بسته لايه 3 را مشخص مي كند.

شناسايي داده موجود در داخل فريم انرنت

هر هدر data-link داراي يك فيلد در داخل هدر همراه با يك كد است كه اين كد نوع پروتكلي را كه هدر از ان پيروي مي كند را مشخص مي كند. براي مال، در فريم در شكل 13ـ3 فيلد اشاره گر دسترسي سرويس مقصد (DSAP) داراي يك ارزش از EO است كه آن به اين معني است كه هدر بعدي يك هدر Novell Ipx است. چرا آن است؟ خوب، زمانيكه IEEE، 802.2 را ايجاد مي كند، آن به يك فيلد نوع پروتكل كه با آن چيزي كه در داخل فيلد Data در فريم انرنت IEEE قرار دارد، نياز دارد.

صفحه 67

IEEE، فيلد نوعش را، اشاره گر دسترسي مقصد (DSAP) مي نامد. وقتي كه IEEE براي اولين بار 802.2 استاندارد را ايجاد مي كند، همه افراد به همراه يك كَشْ كوچك مي توانند پروتكل هاي محبوبشان را به وسيله IEEE به صبت برسانند و ارزش هاي دريافت شده را همراه با هر يك از آن پروتكل هاي محبوب در فيلد DSAP دريافت كنند.

IEEE براي فراهم كردن پروتكل هاي بيشتر اين اجازه را داده است كه بتوان از يك هدر بيروني استفاده كرد، كه هدر پروتكل دسترسي زير شبكه (SNAP) ناميده مي شود. در فرين دوم از شكل 13ـ3، فيلد DSAP، AA است، كه به اين معني است كه يك هدر SMAP از هدر 802.2 پيروي مي كند و هدر SNAP شامل يك فيلد نوع پروتكل 2 بايتي است. فيلد نوع پروتكل SNAP، همانند فيلد DSAP، استفاده شده است، اما به خاطر اينكه دو بايت طول دارد، مي تواند برابر تمام پروتكل هاي ممكن باشند. براي نمونه در شكل 13ـ3، فيلد SNAP داراي يك ارزش از 0080 است، و اين به اين معني است كه هدر بعدي يك هدر IP است.

جدول 6ـ3 خلاصه اي است از فيلدهايي كه براي شناختن نوع داده موجود در فريم لازم است، مي باشد.

خلاصه لايه دو انرنت

همانطور كه در اين فصل گفته شد پروتكل هاي فيزيكي، چگونگي آزاد كردن داده را در يك لايه فيزيكي ديگر، را مشخص مي كند. پروتكل هاي Data-Link شبكه فيزيكي مفيدي را به سويله مشخص كردن چگونگي و زمان استفاده از شبكه فيزيكي، ايجاد مي كند. انرنت ، OSI تابع هاي لايه 1 را براي انرنت ، شامل شدن كابل كشي، متصل شونده ها، مراحل ولتاژ و شروط فاصله هاي كابل بندي، به خوبي بيشتر تابع هاي لايه OSI-2، را مشخص مي كند.

استانداردهاي جديد انرنت

در بيشتر شبكه هاب امروزي، شما نمي توانيد عملاً از 10Base 5, 10Base 2 استفاده كند. شما شايد فعلاً نتوانيد هابهاي 10Base –T را در شبكه خودتان داتشته باشيد. بيشتر گزينه ها اخيراً همانند انرنت پرسرعت، انرنت گيگابيت، گزينه هاي اينترنت پرسرعت را با هزينه معقول تهيه مي كند. هر دو داراي سود و منفعت گسترده اي در شبكه هاي امروزه هستند، به همراه انرنت رپرسرعت بيشنر كارهاي محبوب، بر روي ميز كار انرنت گيگابيت يا بين دستگاههاي شبكه بندي يا برروي سرور، استفاده مي شوند. علاوه بر آن تهيه ده گيگابيت امروزه موجب افزايش كارايي شده كه فصل 11 به طور مختصر پوشش داده شده است.
انرنت پرسرعت

اينترنت پرسرعت به مشخصات IEE 802.34. بيشتر امكانات جايگزين انرنت IEEE 802.310Mbps را نگه مي دارد. منطق CSMA/CD هنوز وجود دارد، ولي فقط مي تواند براي توپولوژي full-duples نقطه به نقطه كه در هر كدام مي تواند تصادم يا برخورد رخ بدهد، غيرفعال شود. 802.34 براي استفاده از IEEE 803.3 MAC و 802.2 UC قديمي و براي فريم كردن هدرهاي شبكه هاي محلي و تريلرها اختصاص دارد.

هر دو انرنت پرسرعت و سوئيچ ها را براي گسترش و توسعه به اشتراك مي گذارند.

هر دو جنبه كليدي از انرنت پرسرعت، در مقايسه با انرنت 10 Mbps، داراي بالاترين پهناي باند و مذاكره اتوماتيك است. انرنت پرسرعت در 100 Mbps عمل مي كند. ديگر كليدهاي متفاوت، مذاكره اتوماتيك، به كارت انرنت يا سوئيچ براي مذاكره ديناميكي و براي پيدا كردن تصور، مجوز مي دهد و براي اين كار بايد يكي از 10 MBPS يا 100 Mbps باشد. بنابراين بيشتر كارت هاي انرنت و درگاههاي سوئيچ كارت هاي 10/200 يا درگاههاي امروزي ناميده مي شوند زيرا آن ها مي توانند سرعت را بالا ببرند، اشاره گرهاي بالا بري سرعت تصميم گرفتند كه از half-duplex يا Full duplex به صورت كارا استفاده كنند. اگر مذاكره اتوماتيك اشتباه شود، ان با سرعت 10 Mbps به عملگرها به صورت half dublex رسيدگي مي كند.

پردازش مذاكره اتوماتيك به صورت اشتباه شناخته شده است. CISSO ان را براي دستگاههايي كه به ندرت جابه جا مي شوند، سفارش داده است. شما بايد سوئيچ شبكه LAN و دستگاههاي آنرا براي تنظيم كردن مطلوب پيكربندي كنيد. CISCO استفاده از مذاكره اتوماتيك را براي سوئيچ كردن پورت هاي متصل شده تا دستگاههاي آخرين كاربر سفارش داده است زيرا اين دستگاهها اغلب به سرورها يا دستگاههاي شبكه ديگري وابسته هستند، همانند روترها.

Gigabit Ethernet

IEEE انرنت گيگابيت را در استاندارد 802.32 با كابل بندي فيبر نوري و استاندارد 802.3شذ را براي كابل بندي الكتريكي، تعريف كرده است. همانند انرنت پرسرعت، انرنت گيگابيت بسياري از جنبه هاي آشنايي آهسته كنده رمزهاي جايگزين را نگه مي دارد. هنوز CSMA/CD استفاده مي شود و مي تواند براي پشتيباني از full-duplex غيرفعال شود. استانداردهاي 802.3ab , 802.3z براي استفاده در بعضي از MAC هاي IEEE 802.3 قديمي فريم كردن 802.2 LLC براي هدرهاي شبكه هاي محلي ما به كار برده مي شوند. بيشتر مكان هاي مناسب براي استفاده از گيگابيت، بين سوئيچ ها و ميان سوئيچ و روتر و ميان سوئيچ و سرور مي باشد.

از چند جنبه انرنت گيگابيت شبيه آهسته كننده ها مي باشد. كه مهمترين جنبه آن، آن است كه بعضي از هدرهاي انرنت و تريلرها استفاده شده اند، عليرغم اين تصميمات، برابر است با 200 Mbps , 20 Mpbs و يا 2000 Mpbs. اگر شما نحوه كار كردن انرنت را در Mbps 200, 10 متوجه شديد، پس شما بيشتر چزهايي را كه براي دانستن انرنت گيگابيت لازم است را متوجه شده ايد.

انرنت گيگابيت با خصوصيات آهسته كننده انرنت در محوه رمزگشايي تفاوت دارد. انرنت گيگابيت به صورت واضح داراي سرعت بيشتري در 1000 Mpbs يا obps 1 است.

فهرست مطالب

عناوين پايه Foundation Topics

پرسپكتيو شبكه هاي محلي

ويژگي هاي عمومي لايه 1 شبكه هاي محلي

خصوصيات لايه دوم شبكه هاي محلي

وظيفه اول پيوند داده: تصميم گيري

وظيفه دوم پيوند داده ها: آدرس دهي

وظيفه سوم پيوند داده: تشخيص خطاها

وظيفه چهارم پيوند داده: شناسايي داده هايي كه در محفظه قرار دارند.

اولين استانداردهاي انرنت

Standards Overview

استانداردهاي انرنت اصلي: 10 Base 5, 10 Base 2

تكراركننده ها

انرنت 10 Base –T

10BASE-T Ethernet

Ethernet 10BASE-T Cabling

10BASE-T Hubs

نتيجه كارآمدي: برخوردها و تنظيمات دوتايي

كاهنده برخوردها در ميان سويچ بندي شبكه هاي محلي

حذف كردن برخوردها و تصادم براي در نظر گرفتن

پروتكل هاي Data-Link در انرنت

Ethernet Addressing

فريم كردن انرنت

شناسايي داده موجود در داخل فريم انرنت

خلاصه لايه دو انرنت

استانداردهاي جديد انرنت

انرنت پرسرعت

Gigabit Ethernet

 








تبلیغات