این کانال شخصی منه و قراره چیزایی که باهاشون روبرو میشم و یاد میگیرم رو توش قرار بدم تا هم خودم بعدا بتونم بهشون مراجعه کنم و هم بقیه بتونن ازشون بهره ببرن.

در ابتدا قراره یک سری در مورد مقدمات شبکه رو استارت بزنیم که هر جمعه منتشر میشه.

🛑 لیست مطالب آموزشی:

مقدمات شبکه:
قسمت اول
قسمت دوم
قسمت سوم
قسمت چهارم
.

⭕️ قسمت اول مقدمات شبکه، تعریف شبکه و یسری اصطلاحات

مقدمه ای بر شبکه

شبکه چیه؟
شبکه به معنی اتصال چندین کامپیوتر، دستگاه و سیستم به یکدیگر برای به اشتراک گذاشتن منابع و برقراری ارتباط موثره. به زبان ساده شبکه به دستگاه‌ها اجازه می‌ده با یکدیگر «صحبت» کنند، چه در یک اتاق باشن و چه در سراسر جهان. شبکه‌ ستون فقرات دنیای دیجیتال مدرن هستش که همه چیز رو از ارسال ایمیل گرفته تا پخش آنلاین ویدیو را امکان‌پذیر می‌کنه.

انواع مختلفی از شبکه ها بسته به اندازه و کارایی آنها وجود داره:

- شبکه محلی (LAN): LAN شبکه ای است که ناحیه نسبتاً کوچکی را در بر می گیرد، مانند یک ساختمان یا یک محوطه دانشگاه. معمولاً در خانه‌ها، مدارس و ادارات برای اتصال رایانه‌ها، چاپگرها و سایر دستگاه‌ها استفاده می‌شود.

- شبکه وسیع (WAN): یک WAN یک منطقه وسیع مانند یک شهر، کشور یا حتی چندین کشور را پوشش می دهد. شناخته شده ترین نمونه از WAN اینترنت است که میلیون ها شبکه محلی را در سراسر جهان به هم متصل می کند.

- شبکه متروپولیتن (MAN): MAN شبکه ای است که مساحتی بزرگتر از LAN اما کوچکتر از WAN را پوشش می دهد، مانند یک شهر یا یک محوطه دانشگاهی بزرگ.

اصطلاحاتی که قبل از شروع به خوندن شبکه نیازه بدونید:

- گره (node): به هر دستگاهی که به یک شبکه متصل است یک گره یا node گفته میشود مثل: کامپیوتر، تلفن همراه، پرینتر و...

- میزبان (host): نوع خاصی از گره که خدمات یا منابعی را در اختیار سایر گره ها قرار می دهد. به عنوان مثال، یک سرور میزبانی است که ممکن است فایل ها را ذخیره کند یا یک وب سایت را میزبانی کند.

- کاربر یا سرویس گیرنده (client): دستگاهی که از یک میزبان خدمات درخواست می کند. به عنوان مثال، هنگامی که از یک مرورگر وب برای دسترسی به یک وب سایت استفاده می کنید، رایانه شما به عنوان یک سرویس گیرنده عمل می کند که اطلاعات را از وب سرور درخواست می کند.

- سرور (server): یک کامپیوتر قدرتمند که داده ها، منابع یا خدمات را به مشتریان ارائه می دهد. سرورها اغلب برای میزبانی وب سایت ها، مدیریت ایمیل یا ذخیره فایل ها استفاده می شوند.

- پروتکل ها (protocols): قوانینی که نحوه انتقال داده ها از طریق شبکه را کنترل می کنند. پروتکل ها تضمین می کنند که دستگاه ها می توانند به طور موثر ارتباط برقرار کنند، حتی اگر توسط سازنده های مختلف ساخته شده باشند. به عنوان مثال می توان به HTTP (برای وب سایت ها استفاده می شود) و FTP (برای انتقال فایل استفاده می شود).

- بسته ها (packets): وقتی داده ها از طریق شبکه ارسال می شوند، به قطعات کوچکتری به نام بسته ها تقسیم می شوند. این بسته ها به صورت جداگانه منتقل می شوند و سپس دوباره در مقصد جمع می شوند.

- پورت ها: نقاط پایانی مجازی که انواع مختلف ترافیک شبکه را مدیریت می کنند. به عنوان مثال، ترافیک وب معمولاً از طریق پورت 80 (HTTP) یا پورت 443 (HTTPS) می رود.(بعدا در پستی خیلی کاملتر و گیرا تر پورت ها رو توضیح میدم)

انواع شبکه بر اساس نوع ارتباط:

شبکه های سیمی (Wired Networks):
در این نوع ارتباط دستگاه ها با استفاده از کابل های فیزیکی مانند کابل های اترنت(Ethernet) متصل می شوند. شبکه های سیمی به طور کلی سریعتر و ایمن تر هستند اما نیاز به راه اندازی و زیرساخت بیشتری دارند.

شبکه های بی سیم (Wireless Networks):
در این نوع ارتباط دستگاه ها از طریق امواج رادیویی بدون نیاز به کابل فیزیکی متصل می شوند. Wi-Fi رایج‌ترین نوع شبکه بی‌سیم است که راحتی و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند، اگرچه می‌تواند امنیت، سرعت و پایداری کمتری نسبت به اتصالات سیمی داشته باشد.
شبکه های همتا به همتا(P2P Networks):
در شبکه های همتا به همتا، همه دستگاه ها با هم برابر هستند و منابع را مستقیماً بدون سرور مرکزی با یکدیگر به اشتراک می گذارند. این نوع شبکه در شبکه های خانگی کوچک رایج است.
شبکه های کاربر-سرور(Server Client Networks):
این نوع شبکه دارای سرورهای اختصاصی است که منابع و خدمات را به دستگاه های سرویس گیرنده ارائه می دهد. اکثر شبکه های تجاری از مدل مشتری-سرور استفاده می کنند زیرا مقیاس پذیرتر و ایمن تر است. شبکه برای محاسبات مدرن اساسی است و همه چیز را از اشتراک گذاری ساده فایل گرفته تا اینترنت جهانی که میلیاردها دستگاه را به هم متصل می کند، امکان پذیر می کند.

⭕️ قسمت دوم مقدمات شبکه، مدل های شبکه و توپولوژی های آن

مدل‌های شبکه

مدل OSI:

مدل OSI (Open Systems Interconnection) یک چارچوب مفهومی است که به ما کمک می‌کند تا بفهمیم پروتکل‌های شبکه چگونه با یکدیگر تعامل دارند. این مدل فرآیند شبکه را به هفت لایه مختلف تقسیم می‌کند که هر کدام وظیفه خاصی دارند:

لایه فیزیکی: پایین‌ترین لایه است که با اتصال فیزیکی بین دستگاه‌ها سر و کار دارد. این شامل عناصر سخت‌افزاری مانند کابل‌ها، سوئیچ‌ها و سیگنال‌های الکتریکی است که داده‌ها را حمل می‌کنند.

لایه پیوند داده: این لایه تضمین می‌کند که داده‌ها بین دستگاه‌های روی یک شبکه به درستی منتقل می‌شوند. این لایه به تشخیص و تصحیح خطا و همچنین چارچوب‌بندی داده‌ها می‌پردازد.

لایه شبکه: مسئول مسیریابی داده‌ها در بین شبکه‌های مختلف است. این لایه از آدرس‌دهی منطقی مانند آدرس‌های IP برای تعیین بهترین مسیر برای انتقال داده از مبدأ به مقصد استفاده می‌کند.

لایه انتقال: این لایه ارتباط انتها به انتها بین دستگاه‌ها را مدیریت می‌کند و اطمینان می‌دهد که داده‌ها به صورت قابل اعتماد و با ترتیب درست منتقل می‌شوند. پروتکل‌هایی مانند TCP و UDP در این لایه قرار دارند.

لایه جلسه: این لایه جلسات یا ارتباطات بین دستگاه‌ها را کنترل می‌کند. وظیفه این لایه برقراری، نگهداری و پایان دادن به جلسات ارتباطی است و اطمینان حاصل می‌کند که داده‌ها به درستی همگام‌سازی می‌شوند.

لایه ارائه: این لایه داده‌ها را بین لایه کاربرد و شبکه ترجمه می‌کند. این لایه به رمزگذاری، فشرده‌سازی و ترجمه داده‌ها می‌پردازد تا مطمئن شود داده‌ها به فرمتی قابل خواندن برای لایه کاربرد تبدیل می‌شوند.

لایه اپلیکیشن: بالاترین لایه که در آن تعاملات کاربر رخ می‌دهد. این لایه از برنامه‌های شبکه مانند مرورگرهای وب، کلاینت‌های ایمیل و برنامه‌های انتقال فایل پشتیبانی می‌کند.

آشنایی با مدل OSI به متخصصان شبکه کمک می‌کند تا مشکلات شبکه را با شکستن فرآیند به لایه‌های قابل مدیریت، تشخیص و رفع کنند.

مدل TCP/IP:

مدل TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) یک چارچوب دیگر است که به معماری واقعی اینترنت نزدیک‌تر است. این مدل دارای چهار لایه است:

لایه پیوند: ترکیبی از لایه‌های فیزیکی و پیوند داده در مدل OSI است. این لایه به آدرس‌دهی سخت‌افزاری و کنترل دسترسی به رسانه (MAC) پرداخته و با انتقال فیزیکی داده‌ها سر و کار دارد.

لایه اینترنت: معادل لایه شبکه در مدل OSI است و به مدیریت آدرس‌دهی منطقی و مسیریابی می‌پردازد. این لایه از پروتکل‌هایی مانند IP برای انتقال داده‌ها در شبکه‌ها استفاده می‌کند.

لایه انتقال: مشابه لایه انتقال در مدل OSI، این لایه انتقال داده‌ها را به صورت قابل اعتماد تضمین می‌کند. این لایه شامل پروتکل‌های TCP و UDP است که مدیریت چگونگی شکستن داده‌ها به بسته‌ها و بازسازی آنها را بر عهده دارند.

لایه کاربرد: این لایه شامل عملکردهای لایه‌های جلسه، ارائه و کاربرد در مدل OSI است. این لایه از خدمات کاربردی مانند HTTP، FTP و SMTP پشتیبانی می‌کند و به برنامه‌های کاربردی کاربران اجازه می‌دهد تا بر روی شبکه ارتباط برقرار کنند.

مدل TCP/IP به دلیل انعکاس معماری اینترنت به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد و با ساده‌سازی مدل OSI به چهار لایه، فهم چگونگی حرکت داده‌ها در وب را عملی‌تر می‌کند.

تصویری از مدل OSI

تصویری از مدل TCP/IP

توپولوژی‌های شبکه
توپولوژی‌های رایج شبکه

توپولوژی شبکه به آرایش عناصر مختلف (مانند نودها و لینک‌ها) در یک شبکه کامپیوتری اشاره دارد. آشنایی با توپولوژی‌های شبکه به طراحی شبکه‌های کارآمد و قابل اعتماد کمک می‌کند. در اینجا به رایج‌ترین انواع آن‌ها اشاره می‌کنیم:

توپولوژی ستاره‌ای: در این توپولوژی، تمام دستگاه‌ها به یک هاب یا سوئیچ مرکزی متصل می‌شوند. این نوع توپولوژی مدیریت و عیب‌یابی را آسان می‌کند زیرا هر دستگاه به صورت مستقل به شبکه متصل است. اما اگر هاب مرکزی خراب شود، کل شبکه از کار می‌افتد.

توپولوژی باس(Bus): در این توپولوژی، همه دستگاه‌ها به یک کابل مرکزی متصل می‌شوند که به آن "باس" می‌گویند. داده‌ها در طول باس حرکت می‌کنند و هر دستگاه بررسی می‌کند که آیا داده برای آن است یا خیر. این توپولوژی ساده و اقتصادی است، اما اگر کابل مرکزی خراب شود، کل شبکه مختل می‌شود.

توپولوژی حلقه‌ای: در توپولوژی حلقه‌ای، دستگاه‌ها به صورت دایره‌ای به یکدیگر متصل می‌شوند و هر دستگاه دو همسایه دارد. داده‌ها به صورت یک‌طرفه در حلقه حرکت می‌کنند. این توپولوژی می‌تواند ترافیک سنگین را بهتر از باس مدیریت کند، اما اگر یک دستگاه خراب شود، کل شبکه تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

توپولوژی مش: در این توپولوژی، هر دستگاه به تمامی دستگاه‌های دیگر متصل است. این نوع توپولوژی قابلیت اطمینان بالایی دارد زیرا داده‌ها می‌توانند از مسیرهای مختلف به مقصد برسند. اما هزینه و پیچیدگی آن به دلیل تعداد زیاد اتصالات بالاست.

توپولوژی هیبرید: توپولوژی هیبریدی از ترکیب عناصر توپولوژی‌های مختلف مانند ستاره و باس تشکیل شده تا شبکه‌ای که نیازهای خاصی دارد را تشکیل دهد. این نوع توپولوژی انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر است، اما طراحی و مدیریت آن می‌تواند پیچیده باشد.

مزایا و معایب توپولوژی‌ها

توپولوژی ستاره‌ای:
مزایا: نصب و مدیریت آسان، و خرابی یک دستگاه تأثیری بر دیگر دستگاه‌ها ندارد.
معایب: نیاز به کابل بیشتری نسبت به سایر توپولوژی‌ها دارد و هاب مرکزی نقطه خرابی واحد است.

توپولوژی باس:
مزایا: اقتصادی و قابل گسترش.
معایب: عیب‌یابی دشوار و خرابی کابل مرکزی می‌تواند شبکه را مختل کند.

توپولوژی حلقه‌ای:
مزایا: قابلیت مدیریت ترافیک بالا و جلوگیری از برخورد داده‌ها.
معایب: خرابی در هر دستگاه می‌تواند کل شبکه را تحت تأثیر قرار دهد.

توپولوژی مش:
مزایا: بسیار قابل اطمینان، زیرا مسیرهای متعدد از داده‌ها پشتیبانی می‌کنند.
معایب: هزینه‌بر و پیچیده به دلیل تعداد زیاد اتصالات مورد نیاز.

توپولوژی هیبرید:
مزایا: انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر، و متناسب با نیازهای مختلف شبکه.
معایب: طراحی و مدیریت پیچیده، و هزینه‌ها بسته به اجزای مورد استفاده متفاوت است.

انتخاب توپولوژی مناسب بستگی به نیازهای خاص، بودجه و مقیاس شبکه دارد. آشنایی با این توپولوژی‌های پایه برای ساخت شبکه‌های کارآمد و قابل اعتماد ضروری است.

تصویری از انواع توپولوژی های شبکه

این جمعه به دلیل یکسری مشکلات نتونستم مطالب رو آماده کنم.
فردا جبران میکنم ❤️

⭕️ قسمت سوم مقدمات شبکه، سخت افزار شبکه و IP ها