آشنايي با زير ساخت اينترنت

اينترنت از مجموعه اي شبکه کامپيوتري ( بزرگ ، کوچک ) تشکيل شده است .
شبکه هاي فوق با روش هاي متفاوتي بيکديگر متصل و موجوديت واحدي با نام ''اينترنت '' را بوجود آورده اند. نام در نظر گرفته شده براي شبکه فوق از ترکيب واژه هاي '' Interconnected'' و '' Network'' انتخاب شده است .
( شبکه هاي بهم مرتبط ) اينترنت فعاليت اوليه خود را از سال 1969 و با چهار دستگاه کامپيوتر ميزبان (host) آغاز و پس از رشد باورنکردني خود ، تعداد کامپيوترهاي ميزبان در شبکه به بيش از ده ها ميليون دستگاه رسيده است . اينترنت به هيچ سازمان و يا موسسه خاصي در جهان تعلق ندارد. عدم تعلق اينترنت به يک سازمان ويا موسسه بمنزله عدم وجود سازمانها و انجمن هاي مربوطه براي استانداردسازي نيست .
يکي از اين نوع انجمن ها، ''انجمن اينترنت '' است که در سال 1992 با هدف تبين سياست ها و پروتکل هاي مورد نظر جهت اتصال به شبکه تاسيس شده است. سلسله مراتب شبکه هاي کامپيوتري هر کامپيوتري که به شبکه اينترنت متصل مي گردد ، بخشي از شبکه تلقي مي گردد. مثلا'' مي توان با استفاده از تلفن ( منزل ) به يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت (ISP) متصل و از اينترنت استفاده کرد. در چنين حالتي کامپيوتر مورد نظر بعنوان بخشي از شبکه بزرگ اينترنت محسوب خواهد شد...
برخي از کاربران در ادارات خود و با استفاده از بستر ايجاد شده ، به اينترنت متصل مي گردند. در مدل فوق ، کاربران در ابتدا از شبکه محلي نصب شده در سازمان استفاده مي نمايند. شبکه فوق با استفاده از خطوط مخابراتي خاص و يا ساير امکانات مربوطه به يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت متصل شده است . مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت نيز ممکن است به يک شبکه بزرگتر متصل شده باشد. اينترنت ، شبکه اي است که از شبکه هاي بيشماري تشکيل شده است ( شبکه اي از ساير شبکه ها ) کثر شرکت هاي مخابراتي بزرگ داراي ستون فقرات اختصاصي براي ارتباط ناحيه هاي متفاوت مي باشند. در هر ناحيه ، شرکت مخابراتي داراي يک '' نقطه حضور '' (POP : Point of Presence) است .
POP ، مکاني است که کاربران محلي با استفاده از آن به شبکه شرکت مخابراتي متصل مي گردند. ( بمنظور ارتباط با شبکه از خطوط تلفن معمولي و يا خطوط اختصاصي استفاده مي گردد).در مدل فوق ، چندين شبکه سطح بالا وجود داشته که توسط '' نقاط دستيابي شبکه '' (NAP :Network Access Points) به يکديگر مرتبط مي گردند. فرض کنيد ، شرکت A يک مرکزارائه دهنده خدمات اينترنت بزرگ باشد . در هر شهرستان اصلي ، شرکت A داراي يک POP است . هر يک از POP ها داراي امکانات گسترده اي بمنظور تماس کاربران محلي مي باشند .شرکت A بمنظور اتصال POP ها بيکديگر و شرکت، از خطوط اختصاصي فيبر نوري استفاده مي نمايد. .
فرض کنيد شرکت B ، يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت همکار باشد.
شرکت B ، ساختمانهاي بزرگي را در شهرهاي اصلي ايجاد و ماشين هاي سرويس دهنده اينترنت را در آنها مستقر نموده است .
شرکت B از خطوط اختصاصي فيبر نوري براي ارتباط ساختمانهاي استفاده مي نمايد. در مدل فوق ، تمام مشترکين شرکت A قادر به برقراري ارتباط با يکديگر خواهند بود.
وضعيت مشترکين شرکت B نيز مشابه مشترکين شرکت A است . آنها نيز قادر به برقراري ارتباط با يکديگر خواهند بود.
در چنين حالتي امکان برقراري ارتباط بين مشترکين شرکت A و مشترکين شرکت B وجود ندارد.
بدين منظور شرکت هاي A و B تصميم مي گيرند از طريق NAP در شهرهاي متفاوت بيکديگر متصل گردند. ترافيک موجود بين دو شرکت از طريق شبکه هاي داخلي و NAP انجام خواهد شد. در اينترنت ، هزاران مرکز ارائه دهنده سرويس اينترنت بزرگ از طريق NAP در شهرهاي متفاوت بيکديگر متصل مي گردند. در نقاط فوق (NAP) روزانه ميلياردها بايت اطلاعات جابجا مي گردد. اينترنت ، مجموعه اي از شبکه هاي بسيار بزرگ بوده که تمام آنها از طريق NAP بيکديگر مرتبط مي گردند. در چنين حالتي هر کامپيوتر موجود در اينترنت قادر به ارتباط با ساير کامپيوترهاي موجود در شبکه خواهد بود.
تمام شبکه هاي کامپيوتري از طريق NAP ، ستون فقرات ايجاد شده و روتر قادر به ارتباط بايکديگر خواهند بود. پيام ارسالي توسط يک کاربر اينترنت از چندين شبکه متفاوت عبور تا به کامپيوتر مورد نظر برسد. فرآيند فوق در کمتر از يک ثانيه انجام خواهد شد. روتر، مسيريک بسته اطلاعاتي ارسالي توسط يک کامپيوتر براي کامپيوتر ديگر را تعيين مي کند. روترها کامپيوترهاي خاصي مي باشند که پيام هاي ارسال شده توسط کاربران اينترنت با وجود هزاران مسير موجود را مسيريابي و در اختيار دريافت کنندگان مربوطه قرار خواهد داد. روتر دو کار اساسي را در شبکه انجام مي دهد : ايجاد اطمينان در رابطه با عدم ارسال اطلاعات به مکانهائي که به آنها نياز نمي باشد.
اطمينان از ارسال صجيح اطلاعات به مقصد مورد نظر روترها بمنظور انجام عمليات فوق ، مي بايست دو شبکه مجزا را بيکديگر متصل نمايند. روتر باعث ارسال اطلاعات يک شبکه به شبکه ديگر ، حفاظت شبکه ها از يکديگر و پيشگيري از ترافيک مي گردد. با توجه به اينکه اينترنت از هزاران شبکه کوچکتر تشکيل شده است ، استفاده از روتر يک ضرورت است . در سال 1987 موسسه NSF ، اولين شبکه با ستون فقرات پر سرعت را ايجاد کرد.
شبکه فوق NSFNET ناميده شد. در اين شبکه از يک خط اختصاصي T1 استفاده و 170 شبکه کوچکتر بيکديگر متصل مي گرديدند. سرعت شبکه فوق 1.544 مگابيت در ثانيه بود. در ادامه شرکت هاي IBM ، MCI و Merit ، شبکه فوق را توسعه و ستون فقرات آن را به T3 تبديل کردند( 45 مگابيت در ثانيه ) . براي ستون فقرات شبکه از خطوط فيبرنوري (fiber optic trunk) استفاده گرديد.
هر trunk از چندين کابل فيبرر نوري تشکيل مي گردد( بمنظور افزايش ظرفيت) . پروتکل اينترنت هر ماشين موجود در اينترنت داراي يک شماره شناسائي منحصر بفرد است. اين شماره شناسائي ، آدرس IP)Internet Protocol) ناميده مي گردد. پروتکل فوق مشابه يک زبان ارتباطي مشترک براي گفتگوي کامپيوترهاي موجود در اينترنت است . پروتکل ، به مجموعه قوانيني اطلاق مي گردد که با استناد به آن گفتگو و تبادل اطلاعاتي بين دو کامپيوتر ميسر خواهد شد. IP داراي فرمتي بصورت :211.27.65.138 است .
بخاطر سپردن آدرس هاي IP بمنظور دستيابي به کامپيوتر مورد نطر، مشکل است . بدين منظور هر کامپيوتر داراي نام انحصاري خود شده و از طريق سيستمي ديگر ، آدرس IP به نام درنظر گرفته شده براي کامپيوتر ، نسبت داده مي شود. در آغاز شکل گيري اينترنت ، تعداد کامپيوترهاي موجود در شبکه بسيار کم بود و هر کاربر که قصد استفاده از شبکه را داشت ، پس از اتصال به شبکه از آدرس IP کامپيوتر مورد نظر براي برقراري ارتباط استفاده مي کرد. روش فوق ماداميکه تعداد کامپيوترهاي ميزبان کم بودند، مفيد واقع گرديد ولي همزمان با افزايش تعداد کامپيوترهاي ميزبان در شبکه اينترنت ، کارآئي روش فوق بشدت افت و غيرقابل استفاده گرديد. بمنظور حل مشکل فوق از يک فايل ساده متني که توسط '' مرکز اطلاعات شبکه '' (NIC) پشتيباني مي گرديد ، استفاده گرديد.بموازات رشد اينترنت و ورود کامپيوترهاي ميزبان بيشتر در شبکه ، حجم فايل فوق افزايش و بدليل ساير مسائل جانبي ، عملا'' استفاده از روش فوق براي برطرف مشکل '' تبديل نام به آدرس '' فاقد کارآئي لازم بود. درسال 1983 ، سيستم DNS(Domain Name System) ارائه گرديد. سيستم فوق مسئول تطبيق نام به آدرس، بصورت اتوماتيک است . بدين ترتيب کاربران اينترنت بمنظور اتصال به يک کامپيوتر ميزبان ، صرفا'' مي تواتند نام آن را مشخص کرده و با استفاده از DNS ، آدرس IP مربوطه آن مشخص تا زمينه برقراري ارتباط فراهم گردد. منظور از '' نام'' چيست ؟ در زمان استفاده از وب و يا ارسال يک E-Mail از يک ''نام حوزه'' استفاده مي گردد.
مثلا'' URL)Uniform Resource Locator) مربوط به http://www.oursite.com شامل '' نام حوزه '' oursite.com است . در زمان استفاده از ''نام حوزه '' ، مي بايست از سرويس دهندگان DNS بمنظور ترجمه نام به آدرس استفاده شود. سرويس دهندگان DNS درخواست هائي را از برنامه ها و يا ساير سرويس دهندگان DNS بمنظور تبديل نام به آدرس دريافت مي نمايند. سرويس دهنده DNS در زمان دريافت يک درخواست ، بر اساس يکي از روش هاي زير با آن برخورد خواهد کرد : قادر به پاسخ دادن به درخواست است.
IP مورد نظر براي نام درخواست شده را مي داند . قادر به ارتباط با يک سرويس دهنده DNS ديگر بمنظور يافتن آدرس IP نام درخواست شده است.( عمليات فوق ممکن است تکرارگردد) اعلام '' عدم آگاهي از آدرس IP درخواست شده '' و مشخص کردن آدرس IP يک سرويس دهنده DNS ديگر که آگاهي بيشتري دارد. ارائه يک پيام خطاء در رابطه با عدم يافتن آدرس براي نام درخواست شده فرض نمائيد ، آدرس http://www.oursite.com در برنامه مرورگر ( IE) تايپ شده باشد. مرورگر با يک سرويس دهنده DNS بمنظور دريافت آدرس IP ارتباط برقرار مي نمايد. سرويس دهنده DNS عمليات جستجو براي يافتن آدرس IP را از يکي از سرويس دهندگان DNS سطح ريشه ، آغاز مي نمايد. سرويس دهندگان ريشه، از آدرس هاي IP تمام سرويس دهندگان DNS که شامل بالاترين سطح نامگذاري حوزه ها ( COM ، NET ،ORG و ...) آگاهي دارند.
سرويس دهنده DNS ، درخواست آدرس http://www.oursite.com را نموده و سرويس دهنده ريشه اعلام مي نمايد که '' من آدرس فوق را نمي دانم ولي آدرس IP مربوط به سرويس دهنده COM اين است ''. در ادامه سرويس دهنده DNS شما با سرويس دهنده DNS مربوط به حوزه COM ارتباط و درخواست آدرس IP سايت مورد نظر را مي نمايد .سرويس دهنده فوق آدرس هاي IP مربوط به سرويس دهنده اي که قادر به در اختيار گذاشتن آدرس IP سايت مورد نظر است را در اختيار سرويس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. در ادامه سرويس دهنده DNS با سرويس دهنده DNS مربوطه تماس و درخواست آدرس IP سايت مورد نطر را مي نمايد ، سرويس دهنده DNS آدرس IP سايت درخواست شده را در اختيار سرويس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. با مشخص شده آدرس IP سايت مورد نظر ، امکان اتصال به سايت فراهم خواهد شد. از نکات قابل توجه سيستم فوق ، وجود چندين سرويس دهنده هم سطح DNS است .بنابراين در صورتيکه يکي از آنها با اشکال مواجه گردد ، از ساير سرويس دهندگان بمنظور ترجمه نام به آدرس استفاده مي گردد. يکي ديگر از ويژگي هاي سيستم فوق ، امکان Cacheing است. زمانيکه يک سرويس دهنده DNS به يک درخواست پاسخ لازم را داد ، آدرس IP مربوطه اي را Cache خواهد کرد. در ادامه زمانيکه درخواستي براي يکي از حوزه هاي COM واصل گردد ، سرويس دهنده DNS از آدرس Cache شده استفاده خواهد کرد.
سرويس دهندگان DNS روزانه به ميلياردها درخواست پاسخ مي دهند. سيستم فوق از يک بانک اطلاعاتي توزيع شده بمنظور ارائه خدمات به متقاضيان استفاده مي نمايد. سرويس دهندگان وب امکانات و سرويس هاي موجود بر روي اينترنت از طريق سرويس دهندگان اينترنت انجام مي گيرد. تمام ماشين هاي موجود در اينترنت سرويس دهنده و يا سرويس گيرنده مي باشند. ماشين هائي که براي ساير ماشين ها ، خدماتي را ارائه مي نمايند ، سرويس دهنده ناميده مي شوند. ماشين هائي که از خدمات فوق استفاده مي نمايند ، سرويس گيرنده مي باشند. اينترنت شامل سرويس دهندگان متعددي نظير سرويس دهنده وب ، سرويس دهنده پست الکترونيکي و ... بمنظور پاسخگوئي به نيازهاي متعدد کاربران اينترنت مي باشد.
زمانيکه به يک وب سايت متصل و درخواست يک صفحه اطلاعات مي شود ، کامپيوتر درخواست کننده بمنزله يک سرويس گيرنده تلقي مي گردد. در اين حالت درخواست شما ( بعنوان سرويس گيرنده ) در اختيار سرويس دهنده وب گذاشته مي شود. سرويس دهنده صفحه درخواستي را پيدا و آن را براي متقاضي ارسال خواهد داشت . در مدل فوق کاربران و سرويس گيرندگان از يک مرورگر وب براي اعلام درخواست خود استفاده و سرويس دهندگان وب مسئول دريافت درخواست و ارسال اطلاعات مورد نظر براي سرويس گيرندگان مي باشند. يک سرويس دهنده داراي يک آدرس IP ايستا ( ثابت ) بوده که تغيير نخواهد کرد. کامپيوتري که با استفاده از آن به اينترنت متصل مي گرديد ، داراي يک IP متغير بوده که توسط ISP مربوطه به شما اختصاص داده مي شود. آدرسIP تخصيص يافته در طول مدت اتصال به اينترنت ( يک جلسه کاري ) ثابت بوده و تغيير نخواهد کرد. آدرس IP نسبت داده به شما در آينده و تماس مجدد با ISP ممکن است تغيير نمايد. مراکز ISP براي هر يک از پورت هاي خود يک IP ايستا را نسبت مي دهند. بديهي است در آينده با توجه به پورت مورد نظر که در اختيار شما قرار داده مي شود، ممکن است آدرس IP نسبت به قبل متفاوت باشد.
هر يک از سرويس دهندگان ، سرويس هاي خود را از طريق پورت هاي مشخصي انجام مي دهند. مثلا'' در صورتيکه بر روي يک ماشين ، سرويس دهندگان وب و FTP مستقر شده باشند ، سرويس دهنده وب معمولا'' از پورت 80 و سرويس دهنده FTP از پورت 21 استفاده مي نمايند. در چنين حالتي سرويس گيرندگان از خدمات يک سرويس خاص که داراي يک آدرس IP و يک شماره پورت منخصر بفرد است ، استفاده مي نمايند. زمانيکه سرويس گيرنده ، از طريق يک پورت خاص به يک سرويس متصل مي گردد ، بمنظور استفاده از سرويس مورد نظر، از يک پروتکل خاص استفاده خواهد شد.. پروتکل ها اغلب بصورت متني بوده و نحوه مکالمه بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده را تبين مي نمايند. سرويس گيرنده وب و سرويس دهنده وب از پروتکل HTTP)Hypertext Transfer Protocol) براي برقراري مکالمه اطلاعاتي بين خود، استفاده مي نمايند. شبکه ها ، روترها ، NAPs ، ISPs ، سرويس دهندگان DNS و سرويس دهندگان قدرتمند، همگي سهمي در شکل گيري و سرويس دهي بزرگترين شبکه موجود در سطح جهان ( اينترنت ) را برعهده دارند. عناصر فوق در زندگي مدرن امروزي جايگاهي ويژه دارند.
بدون وجود آنها ، اينترنتي وجود نخواهد داشت و بدون وجود اينترنت ، زندگي امروز بشريت را تعريفي ديگر لازم است !