فهرست

آشنايي با عملكرد و كاربردهاي يك ISP

مفهوم شبكه

مفهوم مديا

انواع شبكه

LAN . 1

CAN . 2

MAN . 3

WAN . 4

ISP تعريف

ISP معرفي اجزاي تشكيل دهنده‌ي يك

1.      ارتباط با شبكه هاي جهاني اينترنت

2.       ارتباطات داخلي سيستمهاي مديريت و كنترل كاربران

3.       ارتباط كاربران با شبكه (Dial Access Networking)

4.       فيلترها

تعريف روتر

تعريف سويچ

Access Router . 1

Accounting Server . 2

(DHCP Server) . 3

DNS Server . 4

Cache Server . 5

تعريف انواع فيلتر

1.      فيلترهاي سخت افزاري

2.       فيلترهاي نرم افزاري

3.       Proxy Server

اينترنت

آرپانت (ARPANET)

NSFNET

كاربردهاي اينترنت

معماري اينترنت

شبكه هاي اتصال گرا: ATM , Frame Relay, X.25

Frame Relay , X.25

حالت انتقال آسنكرون (ATM)

مدار مجازي ATM

مدل مرجع ATM

سوئيچينگ

سوئيچينگ مداري

سوئيچينگ پيام

سوئيچينگ بسته اي

اينترنت

اينترنت در واقع اصلا يك شبكه نيست، بلكه مجموعه ايست از شبكه هاي مختلف كه از پروتكلهاي خاصي استفاده كرده، و سرويسهاي مشخصي را ارائه مي‌كند. ويژگي غيرعادي اينترنت اينست كه توسط فرد خاصي طراحي نشده، و هيچكس هم آنرا كنترل نمي كند. براي درك بهتر اين مطلب، اجازه دهيد ببينيم اينترنت از كجا شروع شد، و علت آن چه بود. يكي از جالبترين تاريخچه هاي اينترنت را مي توانيد در كتاب جان نافتون- 2000- ببينيد. اين كتاب نه تنها براي افراد عادي، بلكه براي مورخان نيز جالب است، برخي از مطالب ذيل از  اين كتاب اقتباس شده است. البته كتابهاي فني بيشماري نيز دربارة اينترنت و پروتكلهاي آن نوشته شده، كه از آن ميان مي‎توان به
(Maufer, 1999) اشاره كرد.

آرپانت (ARPANET)

داستان ما از اواخر دهة 1950 شروع مي‎شود . در اوج جنگ سرد وزارت دفاع ايالات متحده آمريكا به فكر ايجاد يك شبكه فرماندهي و كنترل افتاد كه بتواند حتي در مقابل حملات هسته اي دوام بياورد. در آن زمان تمامي مخابرات نظامي به شبكه تلفن عمومي متكي بود، كه مستعد آسيب تشخيص داده شده بود. با يك نگاه به شكل زير (الف) مي‌توانيد مبناي اين استدلال را دريابيد. در اين شكل نقاط سياه نماينده مراكز سوئيچينگ شهري هستند كه هزاران خط تلفن از آنها منشعب مي‎شود. اين مراكز نيز به نوبة خود به مراكز بين شهري بزرگتر متصل هستند، كه در مجموع شبكه تلفن كشوري را مي سازند. آسيب پذيري اين سيستم از آنجا ناشي مي شد كه تخريب چند مركز بين شهري كليدي مي توانست تماس تلفني را در كل كشور مختل كند.

در سال 1960 وزارت دفاع قراردادي را با شركت راند امضاء كرد كه در ان وظيفه يافتن يك راه حل به آن محول شده بود. يكي از متخصصان اين شركت، بنام پل بارن طرح يك شبكه توزيع شده (distributed) و تحمل پذير خطا (fault- tolerant) را پيشنهاد كرد، كه آنرا در شكل (ب) مي بينيد. از آنجائيكه در اين شبكه طول مسير بين مراكز سوئيچينگ طولانيتر از آن بود كه بتوان از سيگنالهاي آنالوگ استفاده كرد، بارن پيشنهاد كرد در اين سيستم از تكنولوژي سوئيچينگ بستة ديجيتالي (digital packet- switching) استفاده شود. بارن گزارشات متعددي براي وزارت دفاع نوشت، و جزئيات سيستم پيشنهادي خود را تشريح كرد. مقامات رسمي پنتاگون به ايده نهفته در اين سيستم علاقمند شدند و از AT&T (كه در آن زمان انحصار شبكه تلفن كشوري را در دست داشت) خواستند كه يك نمونة اوليه از آن بسازد. AT&T طرح بارن را رد‌ كرد. بزرگترين و ثروتمندترين شركت دنيا تحمل نمي كرد كه يك جوان تازه از راه رسيده به آنها بگويد چگونه شبكه تلفن بسازند! آنها ادعا كردند كه طرح بارن قابل اجرا نيست و بدين ترتيب ايده آن را در نطفه خفه كردند.

سالها گذشت، و وزارت دفاع همچنان به دنبال سيستم فرماندهي و كنترل ايده آل خود بود. براي درك بهتر اتفاقات بعدي،‌ بايد كمي به عقب برگرديم: به اكتبر 1957، زماني كه اتحاد جماهير شوروي (سابق) با پرتاب اولين قمر مصنوعي به نام اسپوتنيك در مسابقة فضايي از ايالات متحده پيشي گرفت. آيزنهاور، رئيس جمهور وقت ايالات متحده در جستجو براي يافتن علت عقب افتادگي كشورش با وحشت دريافت كه نيروهاي زميني، دريايي و هوايي آمريكا مشغول دعوا بر سر تقسيم بودجة تحقيقاتي پنتاگون هستند. وي بلافاصله تصميم گرفت كه يك مركز واحد براي تحقيقات نظامي بوجود آورد، مركزي كه آرپا (آژانس پروژه‌هاي تحقيقاتي پيشرفته Advanced Research Projects Agency- ARPA نام گرفت. آرپا هيچ دانشمند يا آزمايشگاهي نداشت در واقع آرپا چيزي نبود جز يك دفتر هماهنگي كوچك با بودجه اي ناچيز (البته با معيارهاي پنتاگون). آرپا كارش را با عقد قرارداد يا واگذاري امتياز به شركتها يا دانشگاه هايي كه ايده هاي جالبي داشتند، انجام مي داد.

در سالهاي اول، آرپا بيشتر سعي داشت خطوط كلي ماموريت خود را روشن و ترسيم كند، ولي در سال 1967 توجه مديرعامل آن، لاري رابرتس، به موضوع شبكه جلب شد. او با متخصصان بسياري مشورت كرد و يكي از همين متخصصان بنام وسلي كلارك بود كه پيشنهاد ايجاد يك زير شبكه سوئيچينگ بسته را مطرح كرد.

بعد از مقداري بحثهاي اوليه رابرتس ايده را پسنديد و آنرا طي يك مقاله نسبتاً مبهم به گردهمايي اصول سيستم عامل (كه در اواخر 1967 در گاتلين بورگ، تنسي برگزار شده بود) ارائه كرد (Roberts, 19670 . در ميان ناباوري رابرتس مقاله ديگري نيز به اين كنفرانس ارائه شده بود كه نه تنها سيستم مشابهي را توصيه مي كرد بلكه حتي صحبت از پياده سازي آن تحت مديريت فردي بنام دونالد ديويس در آزمايشگاه ملي فيزيك (NPL) در انگلستان به ميان آمده بود. سيستم NPL در واقع سيستمي در سطح ملي نبود، بلكه فقط چند كامپيوتر را در محوطة NPL به هم متصل مي كرد، اما نكته مهم اين بود كه نشان مي داد سوئيچينگ بسته در عمل كار مي‌كند. از همه جالبتر اينكه سيستم NPL براساس كارهاي بارن پايه گذاري شده بود. وقتي رابرتس از گاتلين بورگ برگشت ديگر مصمم بود چيزي را بسازد كه بعدها به آرپانت (ARPANET) معروف شد.

اين زيرشبكه تعدادي ميني كامپيوتر به نام (Interface Message Processor)IMP را با خطوط انتقال 56- kbps به هم متصل مي كرد. براي رسيدن به قابليت اعتماد بالا، هر IMP به حداقل دو IMP ديگر متصل مي شد. اين زيرشبكه در واقع يك زير شبكه ديتاگرام (datagram subnet) بود بنابراين اگر تعدادي از خطوط يا IMP ها از بين مي رفتند پيامها مي توانستند از طريق مسيرهاي جايگزين به مقصد برسند.

هر گره (node) اين شبكه عبارت بود از يك كامپيوتر ميزبان و يك IMP، كه با سيمي كوتاه به هم وصل مي شدند. هر ميزبان مي توانست پيامهايي تا سقف 8063 بيت به IMP خود بفرستد و اين IMP سپس پيام را به بسته هاي 1008 بيتي شكسته و آنها را به صورت مستقل به سمت مقصد مي فرستاد. هر بسته قبل از اينكه به گره بعدي هدايت شود بايستي به طور كامل دريافت مي شد، بدين ترتيب آرپانت اولين زيرشبكه سوئيچينگ بسته بود كه به صورت ذخيره- هدايت (store- and- forward) كار مي كرد.

پس از آن آرپا مناقصه اي براي ساخت اين زيرشبكه اعلام كرد كه دوازده شركت اسناد آنرا خريدند. بعد از بررسي پيشنهادات رسيده در دسامبر 1968 آرپا شركت BBN را (كه يك شركت مشاوره در كمبريج، ماساچوست بود) براي ساخت اين زيرشبكه و نوشتن نرم افزارهاي آن برگزيد. شركت BBN ميني كامپيوترهاي اصلاح شده هاني ول DDP-316 را (كه 12 كيلو بايت حافظه 16 بيتي داشت) بعنوان IMP انتخاب كرد. از آنجائيكه قطعات مكانيكي ذاتاً غيرقابل اعتماد فرض مي شدند، اين IMPها اصلا ديسك نداشتند، و با خطوط اجاره اي 56-kbps به هم متصل مي شدند. با اينكه امروزه حتي بچه ها هم ديگر خطوط 56-kbps را قبول ندارند (و به كمتر از ADSL راضي نمي‎شوند). آنروزها خطوط 56-kbps بالاترين چيزي بود كه مي شد آرزو كرد.

نرم افزار نيز در دو بخش مجزا طراحي شد: زير شبكه، ميزبان . نرم افزار زيرشبكه عبارت بود از پروتكل ارتباط IMP با ميزبان، پروتكل IMP-IMP و نرم افزاري براي بهبود ارتباط IMP مبدا با IMP مقصد. در شكل 1-26 طراحي اوليه آرپانت را ملاحظه مي‎كنيد.

در خارج از زيرشبكه، ميزبانها نيز به نرم افزار نياز داشتند: پروتكل ارتباط ميزبان با IMP ، پروتكل ميزبان- ميزبان، و نرم افزارهاي كاربردي. به زودي معلوم شد كه BBN  احساس مي‌كند با گرفتن پيام در نقطة واسط ميزبان- IMP و تحويل آن در نقطه IMP ميزبان سمت مقابل كارش پايان يافته است.