انواع کابل در شبکه

امروزه از کابل های مختلفی در شبکه ها استفاده می گردد .نوع و سيستم کابل کشی استفاده شده در يک شبکه بسيار حائز اهميت است . در صورتی که قصد داشتن شبکه ای را داريم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفيد از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختيار کاربران قرار دهد ، می بايست از يک سيستم کابلينگ مناسب ، استفاده گردد . در زمان طراحی يک شبکه می بايست با رعايت مجموعه قوانين موجود در خصوص سيستم کابلينگ، شبکه ای با حداقل مشکلات را طراحی نمود .با اين که استفاده از شبکه های بدون کابل نيز در ابعاد وسيعی گسترش يافته است ، ولی هنوز بيش از 95 درصد سازمان ها و موسسات از سيستم های شبکه ای مبتنی بر کابل، استفاده می نمايند .
ايده های اوليه
ايده مبادله اطلاعات به صورت ديجيتال ، تفکری جديد در عصر حاضر محسوب می گردد. درسال 1844 فردی با نام "ساموئل مورس" ، يک پيام را از Washington D.C به Baltimore و با استفاده از اختراع جديد خود (تلگراف)، ارسال نمود . با اين که از آن موقع زمانی زيادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه های کامپيوتری بزرگ و در عين حال پيچيده ای می باشيم ولی می توان ادعا نمود که اصول کار ، همان اصول و مفاهيم گذشته است .
کدهای مورس ، نوع خاصی از سيستم باينری می باشند که از نقطه و خط فاصله با ترکيبات متفاوت به منظور ارائه حروف و اعداد ، استفاده می نمايد . شبکه های مدرن داده از يک و صفر ، استفاده می نمايند . بزگترين تفاوت موجود بين سيستم های مدرن مبادله اطلاعات و سيستم پيشنهادی "مورس " ، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است.تلگراف های اواسط قرن 19 ، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه و يا خط فاصله در هر ثانيه بودند ، در حالی که هم اينک کامپيوترها با سرعتی معادل يک گيگابيت در ثانيه با يکديگر ارتباط برقرار می نمايند (ارسال 1،000،000،000 صفر و يا يک در هر ثانيه).
تلگراف و تله تايپ رايتر ، پيشگام مبادله داده می باشند . در طی سی و پنج سال اخير همه چيز با سرعت بالا و غيرقابل تصوری تغيير نموده است. ضرورت ارتباط کامپيوترها با يکديگر و با سرعت بالا ، مهمترين علل پياده سازی تجهيزات شبکه ای سريع ، کابل هائی با مشخصات بالا و سخت افزارهای ارتباطی پيشرفته است .
پياده سازی تکنولوژی های جديد شبکه
اترنت در سال 1970 توسط شرکت زيراکس و در مرکز تحقيقات Palo Alto در کاليفرنيا پياده سازی گرديد . در سال 1979 شرکت های DEC و اينتل با پيوستن به زيراکس ، سيستم اترنت را برای استفاده عموم ، استاندارد نمودند . اولين مشخصه استاندارد در سال 1980 توسط سه شرکت فوق و با نام Ethernet Blue Book ارائه گرديد . ( استاندارد DIX ) .
اترنت يک سيستم ده مگابيت در ثانيه است ( ده ميليون صفر و يا يک در ثانيه) که از يک کابل کواکسيال بزرگ به عنوان ستون فقرات و کابل های کواکسيال کوتاه در فواصل 5 / 2 متر به منظور ايستگاههای کاری استفاده می نمايد . کابل کواکسيالی که به عنوان ستون فقرات استفاده می گردد ، Thick Ethernet و يا 10Basee5 ناميده می شود که در آن 10 به سرعت انتقال اطلاعات در شبکه اشاره داشته ( 10 مگابيت در ثانيه ) و واژه Base نشاندهنده سيستم Base band است . در سيستم فوق ، از تمامی پهنای باند به منظور انتقال اطلاعات استفاده می گردد . در Broad band به منظور استفاده همزمان ، پهنای باند به کانال های متعددی تقسيم می گردد . عدد 5 نيز شکل خلاصه شده ای برای نشان دادن حداکثر طول کابلی است که می توان استفاده نمود ( در اين مورد خاص 500 متر ) .
موسسه IEEE در سال 1983 نسخه رسمی استاندارد اترنت را با نام IEEE 802.3 و در سال 1985 ، نسخه شماره دو را با نام IEEE 802.3a ارائه نمود . اين نسخه با نام Thin Ethernet و يا 10Base2 معروف گرديد. ( حداکثر طول کابل 185 متر می باشد و عدد 2 نشاندهنده اين موضوع است که طول کابل می تواند تا مرز 200 متر نيز برسد )
از سال 1983 تاکنون ، استانداردهای متفاوتی ارائه شده است که يکی از اهداف مهم آنان ، تامين پهنای باند مناسب به منظور انتقال اطلاعات است . ما امروزه شاهد رسيدن به مرز گيگابيت در شبکه های کامپيوتری می باشيم .
کابل های (UTP (Unshielded Twisted Pair
کابل UTP يکی از متداولترين کابل های استفاده شده در شبکه های مخابراتی و کامپيوتری است . از کابل های فوق ، علاوه بر شبکه های کامپيوتری در سيستم های تلفن نيز استفاده     می گردد ( CAT1 ). شش نوع کابل UTP متفاوت وجود داشته که می توان با توجه به نوع شبکه و اهداف مورد نظر از آنان استفاده نمود . کابل CAT5 ، متداولترين نوع کابل UTP محسوب می گردد .
مشخصه های کابل UTP
با توجه به مشخصه های کابل های UTP ، امکان استفاده ، نصب و توسعه سريع و آسان آنان ، فراهم می آورد . جدول زير انواع کابل های UTP را نشان می دهد :
موارد استفاده
سرعت انتقال اطلاعات
گروه
سيستم های قديمی تلفن ، ISDN و مودم
حداکثر تا يک مگابيت در ثانيه
CAT1
شبکه های Token Ring
حداکثر تا چهار مگابيت در ثانيه
CAT2
شبکه های Token ring و 10BASE-T
حداکثر تا ده مگابيت در ثانيه
CAT3
شبکه های Token Ring
حداکثر تا شانزده مگابيت در ثانيه
CAT4
اترنت ( ده مگابيت در ثانيه ) ، اترنت سريع ( يکصد مگابيت در ثانيه ) و شبکه های Token Ring ( شانزده مگابيت در ثانيه )
حداکثر تا يکصد مگابيت در ثانيه
CAT5
شبکه های Gigabit Ethernet
حداکثر تا يکهزار مگابيت در ثانيه
CAT5e
شبکه های Gigabit Ethernet
حداکثر تا يکهزار مگابيت در ثانيه
CAT6
توضيحات :
تقسيم بندی هر يک از گروه های فوق بر اساس نوع کابل مسی و Jack انجام شده است .
از کابل های CAT1 ، به دليل عدم حمايت ترافيک مناسب، در شبکه های کامپيوتری استفاده نمی گردد .
از کابل های گروه CAT2, CAT3, CAT4, CAT5 و CAT6 در شبکه ها استفاده می گردد .کابل های فوق ، قادر به حمايت از ترافيک تلفن و شبکه های کامپيوتری می باشند .
از کابل های CAT2 در شبکه های Token Ring استفاده شده و سرعتی بالغ بر 4 مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند .
برای شبکه هائی با سرعت بالا ( يکصد مگا بيت در ثانيه ) از کابل های CAT5 و برای سرعت ده مگابيت در ثانيه از کابل های CAT3 استفاده می گردد.
در کابل های CAT3 ,CAT4 و CAT5 از چهار زوج کابل مسی استفاده شده است . CAT5 نسبت به CAT3 دارای تعداد بيشتری پيچش در هر اينچ می باشد . بنابراين اين نوع از کابل ها سرعت و مسافت بيشتر ی را حمايت می نمايند .
از کابل های CAT3 و CAT4 در شبکه هایToken Ring استفاده می گردد .
حداکثر مسافت در کابل های CAT3 ، يکصد متر است .
حداکثر مسافت در کابل های CAT4 ، دويست متر است .
کابل CAT6 با هدف استفاده در شبکه های اترنت گيگابيت طراحی شده است . در اين رابطه استانداردهائی نيز وجود دارد که امکان انتقال اطلاعات گيگابيت بر روی کابل های CAT5 را فراهم می نمايد( CAT5e ) .کابل های CAT6 مشابه کابل های CAT5 بوده ولی بين 4 زوج کابل آنان از يک جداکننده فيزيکی به منظور کاهش پارازيت های الکترومغناطيسی استفاده شده و سرعتی بالغ بر يکهزار مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند.

مک آدرس ( MAC Address )

هر کامپيوتر موجود در شبکه به منظور ايجاد ارتباط با ساير کامپيوترها ،مي بايست شناسائي و داراي يک آدرس منحصربفرد باشد . قطعا†تاکنون با آدرس هاي IP و يا MAC ( اقتباس شده از کلمات Media Access Control ) برخورد داشته ايد و شايد اين سوال براي شما مطرح شده باشد که اولا†ضرورت وجود دو نوع آدرس چيست و ثانيا†جايگاه اسفاده از آنان چيست ؟MAC Address ، يک آدرس فيزيکي است در حالي که آدرس هاي IP ، به منزله آدرس هاي منطقي مي باشند. آدرس هاي منطقي شما را ملزم مي نمايند که به منظور پيکربندي کامپيوتر و کارت شبکه ، درايورها و يا پروتکل هاي خاصي را در حافظه مستقر نمائيد ( مثلا†استفاده از آدرس هاي IP ) . اين وضعيت در رابطه با MAC Address صدق نخواهد کرد و اينگونه آدرس ها نيازمند درايور هاي خاصي نخواهند بود ، چراکه آدرس هاي فوق درون تراشه کارت شبکه قرار مي گيرند .
دليل استفاده از MAC Address
هر کامپيوتر موجود در شبکه ، مي بايست با استفاده از روش هائي خاص شناسائي گردد . براي شناسائي يک کامپيوتر موجود در شبکه ، صرف داشتن يک آدرس IP به تنهائي کفايت نخواهد کرد . حتما†علاقه منديد که علت اين موضوع را بدانيد . بدين منظور، لازم است نگاهي به مدل معروف Open Systems Interconnect) OSI ) و لايه هاي آن داشته باشيم :
مدل OSI
…
Network Layer
لايه سوم
آدرس IP در اين لايه قرار دارد
DataLink Layer
لايه دوم
آدرس MAC در اين لايه قرار دارد
Physical Layer
لايه اول
شبکه فيزيکي
همانگونه که مشاهده مي نمائيد ، MAC Address در لايه DataLink ( لايه دوم مدل OSI ) قرار دارد و اين لايه مسئول بررسي اين موضوع خواهد بود که داده متعلق به کداميک از کامپيوترهاي موجود در شبکه است . زماني که يک بسته اطلاعاتي ( Packet ) به لايه Datalink مي رسد ( از طريق لايه اول ) ، وي آن را در اختيار لايه بالائي خود ( لايه سوم ) قرار خواهد داد . بنابراين ما نيازمند استفاده از روش خاصي به منظور شناسائي يک کامپيوتر قبل از لايه سوم هستيم . MAC Address ، در پاسخ به نياز فوق در نظر گرفته شده و با استقرار در لايه دوم ، وظيفه شناسائي کامپيوتر قبل از لايه سوم را بر عهده دارد. تمامي ماشين هاي موجود بر روي يک شبکه ، اقدام به بررسي بسته هاي اطلاعاتي نموده تا مشخص گردد که آيا MAC Address موجود در بخش “آدرس مقصد †بسته اطلاعاتي ارسالي با آدرس آنان مطابقت مي نمايد؟ لايه فيزيکي ( لايه اول ) قادر به شناخت سيگنال هاي الکتريکي موجود بر روي شبکه بوده و فريم هائي را توليد مي نمايد که در اختيار لايه Datalink ، گذاشته مي شود . در صورت مطابقت MAC Address موجود در بخش “آدرس مقصد †بسته اطلاعاتي ارسالي با MAC Address يکي از کامپيوترهاي موجود در شبکه ، کامپيوتر مورد نظر آن را دريافت و با ارسال آن به لايه سوم ، آدرس شبکه اي بسته اطلاعاتي ( IP ) بررسي تا اين اطمينان حاصل گردد که آدرس فوق با آدرس شبکه اي که کامپيوتر مورد نظر با آن پيکربندي شده است بدرستي مطابقت مي نمايد .
ساختار MAC Address
يک MAC Address بر روي هر کارت شبکه همواره داراي طولي مشابه و يکسان مي باشند . ( شش بايت و يا 48 بيت ) . در صورت بررسي MAC Address يک کامپيوتر که بر روي آن کارت شبکه نصب شده است ، آن را با فرمت مبناي شانزده ( Hex ) ، مشاهده خواهيد ديد . مثلا†MAC Address کارت شبکه موجود بر روي يک کامپيوتر مي تواند به صورت زير باشد :
مشاهده MAC Address
استفاده از دستور IPconfig/all و مشاهده بخش Physical address :
00 50 BA 79 DB 6A
تعريف شده توسط IEEE با توجه به RFC 1700 تعريف شده توسط توليد کننده
زماني که يک توليد کننده نظير اينتل ، کارت ها ي شبکه خود را توليد مي نمايد ، آنان هر آدرس دلخواهي را نمي توانند براي MAC Address در نظر بگيرند . در صورتي که تمامي توليد کنندگان کارت هاي شبکه بخواهند بدون وجود يک ضابطه خاص ، اقدام به تعريف آدرس هاي فوق نمايند ، قطعا†امکان تعارض بين آدرس هاي فوق بوجود خواهد آمد . ( عدم تشخيص توليد کننده کارت و وجود دو کارت شبکه از دو توليد کننده متفاوت با آدرس هاي يکسان ).حتما†اين سوال براي شما مطرح مي گردد که MAC Address توسط چه افراد و يا سازمان هائي و به چه صورت به کارت هاي شبکه نسبت داده مي شود ؟ به منظور برخورد با مشکلات فوق ، گروه IEEE ، هر MAC Address را به دو بخش مساوي تقسيم که از اولين بخش آن به منظور شناسائي توليد کننده کارت و دومين بخش به توليد کنندگان اختصاص داده شده تا آنان يک شماره سريال را در آن درج نمايند .
کد توليد کنندگان بر اساس RFC-1700 به آنان نسبت داده مي شود . در صورت مشاهده RFC فوق حتما†متوجه خواهيد شد که برخي از توليد کنندگان داراي بيش از يک کد مي باشند .علت اين امر به حجم گسترده محصولات توليدي آنان برمي گردد .
با اين که MAC Address در حافظه کارت شبکه ثبت مي گردد ، برخي از توليد کنندگان به شما اين اجازه را خواهند داد که با دريافت و استفاده از يک برنامه خاص ، بتوانيد بخش دوم MAC Address کارت شبکه خود را تغيير دهيد( شماره سريال کارت شبکه ) . علت اين موضوع به استفاده مجدد از سريال هاي استفاده شده در ساير محصولات توليد شده توسط آنان برمي گردد ( تجاوز از محدود مورد نظر ) .
در حال حاضر احتمال اين که شما دو کارت شبکه را خريداري نمائيد که داراي MAC Address يکساني باشند، بسيار ضعيف و شايد هم غيرممکن باشد

مقدمه اي بر انوع VPN و IPSec

مقدمه اي بر IP Sec اگر با ويندوزهاي سرور به صورت جدي كار كرده باشيد، حتما متوجه شده ايد كه يكي از مزاياي خوب آن وجود پروتكلي بنامIPSec در آن است.

اين پروتكل براي اين منظور طراحي شده كه بتواند بسته(Packet) هاي اطلاعاتي TCP/IP را توسط كليد عمومي رمز كند تا در طول مسير، امكان استفاده غير مجاز از آنها وجود نداشته باشدIP Security . ياIPSec  رشته اي از پروتكلهاست كه براي ايجاد VPN  مورد استفاده قرار مي گيرند.
مطابق با تعريف IETF (Internet Engineering Task Force)  پروتكل IPSec  به اين شكل تعريف مي شود:
يك پروتكل امنيتي در لايه شبكه توليد خواهد شد تا خدمات امنيتي رمزنگاري را تامين كند. خدماتي كه به صورت منطقي به پشتيباني تركيبي از تاييد هويت، جامعيت، كنترل دسترسي و محرمانگي بپردازد.
در بيشتر سناريوهاي مورد استفاده، IPSec به شما امكان مي دهد تا يك تونل رمزشده را بين دو شبكه خصوصي ايجاد كنيد.
همچنين امكان تاييد هويت دو سر تونل را نيز براي شما فراهم مي آورد. اما IPSec تنها به ترافيك مبتني بر IP اجازه بسته بندي و رمزنگاري مي دهد و درصورتي كه ترافيك غير از IP نيز در شبكه وجود داشته باشد، بايد از پروتكل ديگري مانندGRE  در كنار IPSec استفاده كردIPSec . به استانداردي براي ساخت VPN تبديل شده است. بسياري از فروشندگان تجهيزات شبكه، IPSec را پياده سازي كرده اند و لذا امكان كار با انواع مختلف تجهيزات از شركت هاي مختلف، IPSec را به يك انتخاب خوب براي ساخت VPN مبدل كرده است.

انواع IPSec VPN

شيوه هاي مختلفي براي دسته بندي IPSec VPN وجود دارد اما از نظر طراحي، IPSec براي حل دو مساله مورد استفاده قرار مي گيرد:
1- اتصال يكپارچه دو شبكه خصوصي و ايجاد يك شبكه مجازي خصوصي
2- توسعه يك شبكه خصوصي براي دسترسي كاربران از راه دور به آن شبكه به عنوان بخشي از شبكه امن.
بر همين اساس، IPSec VPN ها را نيز مي توان به دو دسته اصلي تقسيم كرد:
1- پياده سازيLAN-to-LAN IPSec
اين عبارت معمولا براي توصيف يك تونل IPSec بين دو شبكه محلي به كار مي رود. در اين حالت دو شبكه محلي با كمك تونل IPSec و از طريق يك شبكه عمومي با هم ارتباط برقرار مي كنند به گونه اي كه كاربران هر شبكه محلي به منابع شبكه محلي ديگر، به عنوان عضوي از آن شبكه، دسترسي دارندIPSec . به شما امكان مي دهد كه تعريف كنيد چه داده اي و چگونه بايد رمزنگاري شود.
2- پياده سازيRemote-Access Client IPSec
اين نوع ازVPNها زماني ايجاد مي شوند كه يك كاربر از راه دور و با استفاده ازIPSec client  نصب شده بر روي رايانه اش، به يك روترIPSec يا Access server  متصل مي شود.
معمولا اين رايانه هاي دسترسي از راه دور به يك شبكه عمومي يا اينترنت و با كمك روشDialup  يا روش هاي مشابه متصل مي شوند. زماني كه اين رايانه به اينترنت يا شبكه عمومي متصل مي شود، IPSec client  موجود بر روي آن مي تواند يك تونل رمز شده را روي شبكه عمومي ايجاد كند كه مقصد آن يك دستگاه پايانيIPSec ، مانند يك روتر، كه بر لبه شبكه خصوصي مورد نظر كه كاربر قصد ورود به آن را دارد، باشد. در روش اول تعداد پايانه هايIPSec محدود است اما با كمك روش دوم مي توان تعداد پايانه ها را به ده ها هزار رسانيد كه براي پياده سازي هاي بزرگ مناسب است.

ساختارIPSec

IPSec براي ايجاد يك بستر امن يكپارچه، سه پروتكل را با هم تركيب مي كند:
1- پروتكل مبادله كليد اينترنتي Internet Key Exchange)  يا(IKE
اين پروتكل مسوول تبادل مشخصه هاي تونل IPSec بين دو طرف است. وظايف اين پروتكل عبارتند از:
- طي كردن پارامترهاي پروتكل
- مبادله كليدهاي عمومي
- تاييد هويت هر دو طرف
- مديريت كليدها پس از مبادله
IKE مشكل پياده سازي هاي دستي و غيرقابل تغيير IPSec را با خودكار كردن كل پردازه مبادله كليد حل مي كند. اين امر يكي از نيازهاي حياتي IPSec است IKE . خود از سه پروتكل تشكيل مي شود:
SKEME: مكانيزمي را براي استفاده از رمزنگاري كليد عمومي در جهت تاييد هويت تامين مي كند.
Oakley :مكانيزم مبتني بر حالتي را براي رسيدن به يك كليد رمزنگاري، بين دو پايانه IPSec تامين مي كند.
ISAKMP :معماري تبادل پيغام را شامل قالب بسته ها و حالت گذار تعريف مي كند.
IKE به عنوان استاندارد 2409 RFCتعريف شده است. با وجودي كه  IKE  كارايي و عملكرد خوبي را براي IPSec تامين مي كند، اما برخي كمبودها در ساختار آن باعث شده است تا پياده سازي آن مشكل باشد، لذا سعي شده است تا تغييراتي در آن اعمال شود و استاندارد جديدي ارايه شود كه 2 IKE v نام خواهد داشت.
2-پروتكل Encapsulating SecurityPayload ياESP
اين پروتكل امكان رمزنگاري، تاييد هويت و تامين امنيت داده را فراهم مي كند.
3- پروتكل سرآيند تاييد هويت(Authentication Header)  ياAH)
اين پروتكل براي تاييد هويت و تامين امنيت داده به كار مي رود.

اطلاعاتي از TCP/IP

همان طوري كه مي‌دانيد، اينترنت بر اساس مجموعه‌اي از شبكه‌ها كه جهان را پوشش مي‌دهند، ساخته مي‌شود. اين شبكه‌ها شامل انواع بسيار و متفاوتي از كامپيوترها مي‌باشند، و بنابراين چيزي بايد همه چيز را در كنار يكديگر نگه دارد. اين چيزي به نام TCP/IP است.
TCP/IP به صورت پنج حرف جداگانه”T C P I P” تلفظ مي‌شود. اگر مي‌خواهيد مانند يك حرفه‌اي به نظر بياييد، گفتن اين حرف را طوري تمرين كنيد كه به عنوان كلمه‌اي واحد با سرعت از زبانتان ادا شود- تي- سي-پي- آي- پي(علامت بينTCP/IP ‌را تلفظ نكنيد، وگرنه مانند فردي ساده و نادان به نظر خواهيد رسيد).
جزييات TCP/IP بسيار فني هستندو خارج از علاقه تقريباً هر فردي هستند، كه درمقاله‌هاي بعدي بررسي مي‌شوند. اما ايده‌هاي ابتدايي اندكي وجود دارندكه دوست دارم آنها را بفهميد.
برنامه نويسان براي تضمين اين‌كه انواع متفاوتي از كامپيوترها بتوانند با يكديگر كاركنند، برنامه‌هاي خود را با استفاده لز پروتكل‌هاي ( protocol به معني قرارداد، ولي در ادامه به دليل پركاربرد بودن از كلمه پروتكل استفاده مي‌كنم) استاندارد مي‌نويسند. پروتكل مجموعه‌اي از قوانين است كه با اصطلاحات فني چگونگي انجام گرفتن كاري را توصيف مي‌كند. به عنوان مثال، پروتكلي وجود دارد كه به طور دقيق قالبي را كه بايستي براي ارسال پيام‌هاي پستي استفاده شود، توضيح مي‌دهد. تمام برنامه‌هاي پستي اينترنت در هنگام آماده ساختن پيامي براي تحويل از اين پروتكل پيروي مي‌كنند.
TCP/IP نام متداولي براي مجموعه‌از بيش از 100 پروتكل مي‌باشد كه براي متصل ساختن كامپيوترها و شبكه‌ها استفاده مي‌شود. نام واقعي TCP/IP از دو پروتكل مهم مي‌آيد:
(TCP)Transmission Control Protocol
(IP)Internet Protocol
در داخل اينترنت، اطلاعات به صورت جريان ثابتي از ميزبان به ميزبان(كامپيوترهايي كه با هم ارتباط دارند) منتقل نمي‌شود. در عوض، داده‌ها به بسته‌هاي كوچكي به نام بسته(packet) شكسته مي‌شوند.
به عنوان مثال، در نظر بگيريذ كه پيامي پستي را براي دوستي در اينترنت مي‌فرستيد. TCP آن را به تعدادي بسته تقسيم خواهد كرد. هر بسته با شماره سريال ، نشاني گيرنده و نشاني فرستنده علامت گذاري مي‌شود. TCP اطلاعات مربوط به كنترل خطا را نيز در بسته درج مي‌كند.
سپس بسته‌ها از طريق شبكه فرستاده مي‌شوند، در اينجا كار IP است كه آنها را به ميزبان راه دور منتقل كند. TCP در انتهاي ديگر، بسته‌ها را دريافت و وجود خطاها را بررسي مي‌كند.اگر خطايي رخ داده‌باشد، TCP مي‌تواند درخواست ارسال مجدد اين بسته به خصوص را نمايد.
بعد ازاين‌كه تمام بسته‌ها دريافت شدند،TCP از شماره سريال بسته‌ها، آنها را به ترتيب به هم وصل مي‌كند تا پيام پستي اصلي در طرف دوم ساخته شود.
به عبارت ديگر ، كار IP گرفتن داده‌هاي خام-بسته‌ها- از يك مكان به مكان ديگر است و كار TCP اداره جريان و تضمين صحت داده‌ها مي‌باشد.
شكستن داده‌ها به بسته‌ها فوايد مهم بسياري دارد. اول اين‌كهبه اينترنت اجازه مي‌دهد در يك زمان از همان خطوط ارتباطي براي كاربران متفاوت بسياري استفاده كند. از آن‌جايي كه بسته‌ها مجبور نيستند با يكديگر سفر كنند، خط ارتباطي مي‌تواند تمام انواع بسته‌ها را همان‌طوري كه در راه خود از مكاني به مكان ديگر مي‌روندؤ حمل كند. بزرگراهي را در نظر بگيريد كه در آن ماشينهاي مجزا با وجود اينكه مقصدهاي متفاوتي دارند، همگي در راه مشتركي سفر مي‌كنند.
همان‌طوري كه بسته‌ها سفر مي‌كنند، تا زماني كه به مقصد نهايي خودشان برسند، از ميزباني به ميزبان ديگر فرستاده مي‌شوند(مسير واقعي توسط كامپيوترهايي با استفاده خاص به نام مسيريابانتخاب مي‌شود). اين اين موضوع يعني اينترنت داراي انعطاف‌پذيري بسيار زيادي مي‌باشد. اگر اتصال به‌خصوصي خراب شود، كامپيوترهايي كه جريان داده را كنترل مي‌كنند مي‌توانند معمولاً مسير جايگزيني را پيدا كنند. در حقيقت امكان دارد كه در داخل انتقال واحدي از داده‌ها، بسته‌هاي مختلف در مسيرهاي مختلفي به يك مقصد جريان پيدا كنند.

همچنين شبكه مي‌تواند از بهترين مسير در شرايط مختلف استفاده كند. به عنوان مثال، هنگامي كه بار بخشي از حد متعارف مي‌شود بسته‌ها مي‌توانند از طريق خطوطي كه بار كمتري دارند، فرستاده شوند.
مزيت ديگر استفاده از بسته‌ها اين است كه در هنگام رخ‌دادن خطايي كوچك در انتقال، به جاي انتقال كل پيام فقط نياز به ارسال مجدد بسته‌اي منفرد خواهد بود. اين مزيت سرعت كلي اينترنت را افزايش مي‌دهد.
تمام اين انعطاف‌پذيري كمك مي‌كند تا قابيت اطمينان بالا امكان‌پدير شود، TCP/IP به هر صورت تضمين مي‌كند كه داده با موفقيت عبور مي‌نمايد. در حقيقت، حتي با وجود اين‌كه ممكن است ميزبانها صدها كيلومتر دور از يكديگر باشند و تمام بسته‌ها مجبور به عبور از چندين كامپيوتر مياني باشند، اينترنت آن‌قدر خوب عمل مي‌كند كه ارسال پرونده‌اي از يك ميزبان به ميزبان ديگر فقط جند ثانيه طول مي‌كشد.
بنابراين دو جواب براي «TCP/IP چيست؟» وجود دارد. جواب فني اين است كه TCP/IP خانواده‌اي بزرگ از پروتكل‌هايي است كه براي سازمان‌دهي كامپيوتر‌ها و ابزارهاي ارتباطي در شبكه، استفاده مي‌شوند. و مهمترين پروتكل‌هاي آن TCP و IP هستند. IP داده‌ها را از مكاني به مكان ديگر منتقل مي‌كند، در حالي كه TCP از صورت‌گرفتن صحيح تمام كارها مطمئن مي‌شود.
با وجود اين، بهترين پاسخ اين است كه اينترنت وابسته به هزاران شبكه و ميليونها كامپيوتر است، و TCP/IP چسبي است كه اين شبكه‌ها و كامپيوترها را در كنار يكديگر نگه مي‌دارد.

آدرس دهی IPv6

تاكنون تلاش های گسترده ای به منظور استمرار حيات IPv4 و غلبه بر محدوديت تعداد آدرس های IP انجام شده است . استفاده از سياست های مختلف و NAT نمونه هائی در اين زمينه می باشد . بر اساس آخرين گزارشات منتشرشده توسط مراكز ذيصلاح ، محدوديت فضای آدرس دهی IP يك تهديد جدی است و فقط بيست و پنج درصد از فضای آدرس دهی IPv4 باقی مانده است . با اين كه شايد در برخی از كشورها اين موضوع نگران كننده نباشد ولی گسترش استفاده از دستگاه های گوناگون مبتنی بر IP ، استفاده از IPv6 را به يك ضرورت تبديل كرده است . در IPv4 ، آدرس های IP سی و دو بيتی توسط چهار اكتت يا هشت بيت ( از صفر تا 255 كه در مبنای ده نوشته می گردند ) كه توسط نقطه از هم جدا می شوند ، ارائه می گردند . آدرس های IP زير نمونه هائی در اين زمينه می باشد .
131.107.20.60

192.168.118.183
در IPv6 ، آدرس های IP يكصد و بيست و هشت بيتی توسط هشت شانزده بيت ( از صفر تا FFFF نوشته شده در مبنای شانزده ) كه با يك colon از يكديگر جدا می شوند ، ارائه می گردند . آدرس های IP زير نمونه هائی‌ در اين زمينه می باشد .
3ffe:2900:d005:4:104a:2a61:0:0

3ffe:ffff:4004:1952:0:7251:bc9b:a73f
در مواردی كه در يك آدرس IPv6 چندين بلاك صفر وجود داشته باشد ، از "::" به منظور كوتاه تر شدن شكل نمايش آن استفاده می گردد .
fe80:0:0:0:0:70:77:26

=

fe80::70:77:26

امكانات و ويژگی های جديد IPv6

شايد نياز به توسعه تعداد آدرس های IP با توجه به وضعيت بحرانی موجود به عنوان يكی از اهداف مهم طراحی و پياده سازی IPv6 ذكر شود ولی تمام داستان به اينجا ختم نمی شود و دلايل متعدد ديگری نيز در اين زمينه مطرح می باشد . IPv6 بگونه ای طراحی شده است تا ضمن ايجاد يك محيط همگراء زمينه استفاده از صوت ، تصوير و سرويس های داده را بر روی شبكه ای با زيرساخت IP فراهم نمايد . بدين منظور ، امكانات و پتانسيل های پيشرفته ای در IPv6 پيش بينی شده است :
افزايش فضای آدرس دهی : يكی از مهمترين مزايای IPv6 ، افزايش تعداد فضای آدرس دهی است . فضای آدرس دهی IPv6 به اندازه ای زياد است كه شايد نتوان آن را با فضای آدرس دهی IPv4 مقايسه نمود . در IPv4 ، تعداد 4,294,967,296 فضای آدرس دهی وجود دارد در حالی كه اين عدد در IPv6 به عدد 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 می رسد . افزايش آدرس های سراسری قابل روت به سازمان ها اين اجازه را خواهد داد كه مسير خود را از آدرس های IP غيرقابل روت ارائه شده توسط NAT جدا نموده و برنامه های مورد نياز خود را در يك محيط واقعی end-to-end استفاده نمايند .
پيكربندی اتوماتيك stateless : پيكربندی اتوماتيك IP در IPv4 از طريق سرويس دهنده DHCP انجام می شود . در IPv6 اين كار توسط DHCPv6 انجام خواهد شد . در IPv6 اين وضعيت توسعه و به پيكربندی اتوماتيك stateless تعميم يافته است . با استفاده از پيكربندی اتوماتيك stateless به دستگاه ها اجازه داده می شود كه پيكربندی آدرس های IPv6 خود را از طريق ارتباط با يك روتر مجاور انجام دهند .با اين كه پيكربندی اتوماتيك stateless برای اكثر محيط ها دارای مزايائی است ،ولی در شبكه هائی‌ كه دارای تعداد زيادی از دستگاه ها با قابليت محدود مديريتی می باشند ، مسائلی را به دنبال خواهد داشت . يك شبكه مبتنی بر تعداد زيادی سنسور كه ممكن است شامل ميليون ها دستگاه بی سيم راه دور باشد كه صرفا" بر روی شبكه قابل دسترس می باشند ، نمونه ای در اين زمينه است. پيكربندی اتوماتيك به سازمان ها كمك خواهد كرد كه هزينه نگهداری و مديريت شبكه خود را كاهش دهند . با اين كه پيكربندی اتوماتيك آدرس دهی خصوصی موسوم به APIPA ( برگرفته از Automatic Private IP Addressing ) ،‌ دارای خصايص مشابهی در خصوص پيكربندی است ولی ماهيت آن با پيكربندی اتوماتيك stateless كاملا" متفاوت است . APIPA از يك محدوده خاص فضای آدرس دهی IP ( از محدوده IP:169.254.0.1 تا IP:169.254.255.254 ) در مواردی كه يك سرويس دهنده DHCP در شبكه موجود نباشد و يا سرويس گيرنده قادر به برقراری ارتباط با آن نباشد ، استفاده می نمايد . از پروتكل ARP ( برگرفته از Address Resolution Protocol ) به منظور بررسی منحصربفرد بودن آدرس IP بر روی يك شبكه محلی (LAN ) استفاده می گردد . زمانی كه يك سرويس دهنده DHCP در دسترس قرار بگيرد ، آدرس های IP سرويس گيرندگان به صورت اتوماتيك بهنگام خواهند شد .
extension header : با اين كه هدر IPv6 در مقام مقايسه با IPv4 بسيار ساده تر شده است ، ولی با ارائه extension header ، امكان ارائه قابليت های پيشرفته در سطح هدر و بسته اطلاعاتی IP پيش بينی شده است . با اضافه كردن هدر به هدر پايه IPv6 قابليت های چشمگيری برای قابليت های آتی به آن اضافه شده است . بدين ترتيب ، هدر پايه ثابت خواهد ماند و در صورت ضرورت می توان قابليت های جديد را از طريق extension header به آن اضافه نمود . در آينده می توان از extension header برای پياده سازی سرويس ها و برنامه های ارائه شده توسط يك فريمورك استاندارد و به عنوان قابليت های جديد در IPv6 استفاده نمود .
امنيت اجباری : با اين در IPv4 امكان استفاده از IPsec ( برگرفته از Internet Protocol security ) وجود دارد ، ولی توجه داشته باشيد كه ويژگی فوق به عنوان يك قابليت جديد به پروتكل فوق اضافه می گردد تا از آن در مواردی نظير tunneling ، رمزنگاری شبكه به منظور دستيابی راه دور VPNs ( برگرفته از Virtual Private Networks ) و ارتباط با سايت ها استفاده گردد . تعداد زيادی از سازمان ها از پروتكل IPsec در موارد خاصی استفاده می نمايند ولی وجود موانعی نظير NAT ، می تواند زمينه بكارگيری آن را با مشكل مواجه نمايد .در IPv6 ،‌ پروتكل IPsec به عنوان بخشی الزامی در پياده سازی مطرح شده است تا به كمك آن يك زيرساخت امنيتی مناسب به منظور ارائه سرويس های امنتيی نظير تائيد ، يكپارچگی و اعتمادپذيری فراهم گردد . ظرفيت عملياتی IPsec بگونه ای است كه سازمان ها به كمك آن می توانند وضعيت مدل امنيتی خود را بهبود و سياست های امنيتی خود را توسعه دهند .

IPv4 و محدوديت های آن

قبل از بررسی پروتكل IPv6 ، اجازه دهيد در ابتدا به برخی از ويژگی های پروتكل IPv4 كه هم اينك استفاده می گردد ، اشاره ای داشته باشيم .
پروتكل IP از جمله پروتكل های حياتی در اينترنت است كه هم اينك از نسخه شماره چهار كه به آن IPv4 گفته می شود، استفاده می گردد .
با اين كه پروتكل IPv4 دارای عملكردی فوق العاده است ولی دارای محدوديت های مختص به خود است .
پروتكل IPv4 در سال 1970 ابداع شده است و در آن زمان هيچكس فكر نمی كرد كه زمانی فرا خواهد رسيد كه برای انجام بسياری از كارها استفاده از پروتكل فوق به يك ضرورت تبديل گردد . حمايت از يك شبكه سراسری با ميليون ها كامپيوتر ، انتقال داده ، صوت و تصوير نمونه هائی از كاربرد IP در شبكه های مدرن امروزی است .
در IPv4 امنيت تعبيه نشده است و به همين دليل است كه پروتكل هائی ديگر نظير IPSec با رويكرد امنيتی پياده سازی شده است .
مهمترين چالش IPv4 ، محدوديت فضای آدرس دهی آن است . پس از گذشت چندين سال از عموميت اينترنت ، عدم وجود تعداد آدرس های IP به يكی از نگرانی های اصلی در اينترنت تبديل گرديد .
NAT ( برگرفته از Network Address Translation ) به منظور غلبه بر محدوديت تعداد آدرس های IP ابداع گرديد. فناوری فوق اين امكان را فراهم می نمايد كه كامپيوترهای موجود در يك شبكه اختصاصی ( داخلی ) از آدرس های خصوصی به منظور ارتباط با يكديگر استفاده نمايند ولی از يك آدرس IP عمومی به اشتراك گذاشته شده برای تمامی ارتباطات اينترنت استفاده نمايند .
پروتكل IPv4 از 3/ 4 ميليارد آدرس IP حمايت می نمايد.ظاهرا" عدد قابل توجهی است ولی فراموش نكنيد كه هم اينك 5 /6 ميليارد انسان در كره زمين زندگی می كنند و برخی از آنان دارای بيش از يك دستگاه متصل به اينترنت می باشند ( نظير يك كامپيوتر در محل كار ، يك كامپيوتر در منزل ، تلفن های موبايل با قابليت دستيابی به اينترنت و ... ) .
پروتكل IPv6 قادر به حمايت از 50 اكتيليون (هر اكتيليون معادل عدد يك بهمراه 48 صفر است ) آدرس IP است .

پروتكل و جايگاه IP در شبكه های كامپيوتری

كامپيوترها و ساير دستگاه های شبكه ای به منظور ارتباط با يكديگر از پروتكل استفاده می نمايند . تاكنون پروتكل های متعددی در عرصه شبكه های كامپيوتری طراحی و پياده سازی شده است . TCP/IP كه مشتمل بر خانواده ای از پروتكل های شبكه ای است ، نمونه ای در اين زمينه است كه از آن در اينترنت استفاده می گردد. اينترنت متشكل از شبكه های جداگانه متعددی است كه توسط روتر به يكديگر متصل شده اند .هر پروتكل موجود در خانواده TCP/IP با يك هدف خاص طراحی و دارای وظايف از قبل تعريف شده و كاملا" مشخصی است . پروتكل IP ( برگرفته از Internet Protocol ) يكی از اعضاء خانواده پروتكل TCP/IP است كه در لايه شبكه فعاليت می نمايد . از پروتكل فوق به منظور انتقال ديتاگرام (datagram) بين كامپيوترها استفاده می گردد . ديتاگرام از يك هدر و فيلد داده تشكيل می گردد . هر هدر ديتاگرام شامل آدرس مقصد است ( اطلاعات مورد نياز برای توزيع ديتاگرام به مقصد مورد نظر ) . بدين ترتيب ، امكان ارسال هر ديتاگرام به صورت جداگانه وجود خواهد داشت . ديتاگرام هائی كه دارای يك session می باشند می توانند از مسيرهای مختلفی ارسال گردند . بديهی است در چنين مواردی همواره اين احتمال وجود خواهد داشت كه ديتاگرام ها با همان اولويتی كه ارسال شده اند به مقصد مورد نظر نرسند و با توجه به شرايط موجود ، اولويت دريافت آنها در مقصد متفاوت از اولويت ارسال در مبداء باشد . هر اينترفيس شبكه در شبكه های داخلی بزرگ دارای يك و يا چندين آدرس IP منحصربفرد است . يك اينترفيس شبكه می تواند دارای يك و يا چندين آدرس IP باشد ولی يك آدرس IP نمی تواند به چندين اينترفيس شبكه نسبت داده شود . استفاده از IPv6 در ساليان گذشته روند كندی را داشته است ولی اخيرا" اين وضعيت با توجه به ضرورت های موجود تغيير و شتاب بيشتری پيدا نموده است ( خصوصا" در اروپا و آسيا ) . بر اساس گزارش منتشر شده توسط NRO ( برگرفته از Number Resource Organization ) فضای آدرس دهی IPv4 قابل دسترس از طريق RIRs ( برگرفته از Regional Internet Registries ) ، تا دو سال ديگر به اتمام می رسد . علاوه بر اين ، تعداد زيادی از كشورهای در حال توسعه نمی توانند آدرس های IP مورد نياز خود را به منظور حمايت از كاربران خود درخواست نمايند . در برخی از كشورها نظير امريكا اعلام شده است كه تا سال 2008 تمامی شبكه های عملياتی می بايست از IPv6 استفاده نمايند . با توجه به اين كه اكثر نرم افزارها و تجهيزات مورد نياز در شبكه می بايست از IPv6 حمايت نمايند و شركت های توليد كننده سيستم عامل نيز در سيستم عامل خود بتوانند از آن بطور كامل حمايت نمايد ، اين انتظار وجود دارد كه تا دو سال ديگر زمينه استفاده كامل از IPv6 فراهم گردد .

آشنائی اوليه با IPv6

اينترنت از بدو پيدايش تاكنون ، منشاء تحولات عظيمی در حيات بشريت بوده است و ضريب استفاده از آن در اكثر كشورهای جهان همچنان سير صعودی را طی می نمايد. به جرات می توان گفت كه طراحان اوليه اينترنت هرگز تصور اينچنين رشدی را نمی كردند . بديهی است كه طراحی انجام شده در برخی موارد پس از گذشت ده ها سال با چالش های جدی مواجه شود و انتظاری جزء اين هم وجود ندارد . به عنوان نمونه ، پروتكل IP كه يكی از پروتكل های اساسی در اينترنت است ، بگونه ای طراحی نشده است كه بتواند از تعداد بيشماری دستگاه و كاربر متصل به اينترنت حمايت نمايد . علاوه بر اين ، هم اينك درخواست های متعددی مبنی بر استفاده از مواردی نظير ويدئو ، صوت و دستگاه های بی سيم ( نظير موبايل ) توسط برنامه ها وجود دارد كه قطعا" در آينده شتاب بيشتری خواهد گرفت . در اوايل سال 1990 ، IETF ( برگرفته از Internet Engineering Task Force ) كه مسئوليت استانداردسازی اينترنت را برعهده دارد اعلام نمود كه پروتكل IP ( با نام Ipv4 ) دارای محدوديت هائی در زمينه آدرس دهی است و از همان زمان بر طراحی نسخه ای جديد از پروتكل فوق تاكيد و در نهايت در سال 1995 نسخه اوليه IPv6.0 آماده گرديد .

تعریف شبکه Workgroup

شبکه ها از نظر کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند :الف - شبکه های WORKGROUPب- شبکه های Domain Baseدر این بخش به تعریف شبکه های WORKGROUP می پردازیم.- این نوع شبکه ها دارای SERVER مرکزی نیستند .- در واقع هر USER هم CLIENT و هم Administrator است. در این نوع شبکه ها کاریران باید دارای سواد کامپیوتری و اطلاعات بیشتری باشند چراکه اشکالات بوجود امده در این نوع شبکه بیشتر می باشد ،لذا کاربران باید دانش رفع اشکال را داشته باشند.- هرکامپیوتر دارای Username و Password مربوط به خودش می باشد . به عبارت دیکر اگر شما 10 کامپیوتر داشته باشید باید به ازای هر کدام یک User و Pass به خاطر داشته باشید ، این بدان معناست که در Workgroup یک دیتابیس واحد برای ذخیره شدن تمامی user &Pass وجود ندارد و هر کامپیوتر Local security Database خود را دارد.- این نوع شبکه ها برای حداکثر تا تعداد 10 کامپیوتر توصیه میشود.- مدیریت بر این نوع شبکه ها سخت تر است- هزینه را اندازی آن از نوع Domain Base کمتر می باشد.

تعریف شبکه های دومین Domain Base Networks

در این نوع شبکه ها مدیریت به صورت مرکزی صورت می گیرد . ساختار این شبکه ها به صورت توارثی یا Inheritance می باشد و این خاصیت اجازه مدیریت را با سهولت و انعطاف پذیری بسیار بالا به مدیران می دهد. ضمنا" قابل توجه است که شبکه های Domain از زمان ویندوز NT4 وجود داشته است اما دچار تحولات رو به پیشرفت شده است.در ویندوز NT4 ساختار ِDomain به صورت Flat(مسطح)میباشد. و برقرار کردن Trust ها در آن به صورت دستی می باشد -.(Trust ها در بخش بعدی توضیح داده خواهند شد) .اما این ساختار به تدریج و با رشد شبکه ها دیگر تامین کننده نیازهای مدیران و کاربران شبکه نبود ، لذا در ویرایش ویندوز 2003 سرور شرکت مایکروسافت اقدام به بهبود Platform ویندوز NT4 به Active Directory در Windows 2000 &2003 server نمود و ازآن پس شکل Domain به صورت توارثی تغییر کرد و یکی از اصلی ترین مفاهیم به نام Domain name system-DNS مطرح می شود. اما قبل از اینکه به توضیح در خصوص مفاهیم جدید بپردازیم ترجیحا" به تعدادی از مزایای Active Directory می پردازیم1- مدیریت مرکزی روی Object ها از جمله User ها Password ها ، Printer ها و غیره2- قابلیت جستجوی بسیار سریع تمامی Object ها3- ایجاد Group Policy و سطوح اختیارات در چند سطح4- Publish کردن Resource های شبکه مثل یک share یا Printer جهت یافتن سریعتر آنها5- افزایش سرعت و کارایی در شبکه 6- و بسیاری از مزایای دیگر به در خصوص آنها به بحث خواهیم پرداخت ...

مقایسه شبکه های Domain Base & Workgroup

- شبکه های دومین قابلیت افزایش و کاهش اندازه را تا حد بسیار زیادی دارند از این رو می توانند برای سازمانهای کوچک تاا بزرگ و تعداد User های کم تا بسیارزیاد مورد استفاده قرار می کیند و این در حالی است که Workgroup ها حداکثر تا تعداد 10 عدد Client یا شبکه ای با تعداد 10 کامپیوتر توصیه می شود- سرعت و کارایی در دومین به دلیل وجود سرویس های خاص که هر کدام بخشی از عملیات تسهیل دسترسی به Resource های شبکه را با لحاظ کردن اصول امنیتی ، مقدور می سازد بسیار زیاد است و این در حالی است که شبکه های Workgroup به لحاظ سرعت و کارایی علی الخصوص زمانیکه تعداد Client ها افزایش می یابد بسیار ضعیف عمل می کند.
- در شبکه های دومین وجود خاصیت توارث (Inheritance) و استفاده از سرویس هایی مثل DNS باعث می شود سرعت دسترسی افزایش یابد و از طرفی دست مدیران شبکه را برای تعیین Security Policy ها باز می گذارد تا بتوانند در هر سطحی دسترسی ها را تعیین کنند ولی در شبکه های workgroup امکان تعیین سطوح دسترسی به این شکل نمی باشد چون این نوع شبکه به صورت Flat است.-وجود ارتباطات امن از طریق IPSEC روی کامپیوتر های زیر مجموعه یک دومین مزیتی است نسبت به Workgroup- مدیریت مرکزی Usrename & Password ها در دومین مزیت دیگری نسبت به Workgroup است . چراکه در شبکه های Workgroup هر کامپیوتر دارای security DataBase مجزا می باشند و این موضوع کار مدیریت شبکه را بسیار سخت می کند.