شبکه های کامپیوتری

1

کامپیوتری های شبکه

جوادی معصومه

2

ارزیابی نحوه

نمره 3تحقیق نمره 2تمرین ترم پایان نمره 15امتحان . نیستند قطعی ها بارم. جلسه هر در کوییز برای آمادگی. شود اعالم باید تحقیق موضوع آخر . تا دارید فرصت تحقیق آذربرای. باشد می بعد جلسه ها تمرین تحویل موعد

3

منابع

پروتکلهایTCP/IP ترجمه فروزان، بهروز دکتر ،. صادقی ادهم مهندس

. . دکتر ترجمه بام، تنن اس اندرو کامپیوتری، های شبکه. ملکیان احسان پدرام،

استالینگ ویلیام ها، داده وانتقال کامپیوتری های شبکه.اینترنت انتشارات رحمانی، مسعود امیر کامپیوتری، های شبکه

. پژوهش پوران

4

؟ سوالWhat is Computer

Network ???

5

شبکه تعریف

که کامپیوتری اجزا یا مستقل کامپیوتر چند از ای مجموعه بهانجام داده انتقال آنها بین ما و باشند داشته ارتباط یکدیگر با

. گویند می کامپیوتری شبکه یک شود.1 : بدون و تنهایی به کامپیوتر هر کامپیوترها بودن مستقل

باشد داشته را خود عادی عملکرد بتواند شبکه در حضور.2. ... باشند و اسکنرها چاپگرها، توانند می کامپیوتر اجزا.3. است داده انتقال عمل کامپیوتری های شبکه اصلی هدف

6

؟ سوالWhy Computer Network ???

7

شبکه مزایای و اهداف

ها داده انتقال سهولت منابع منابع اشتراک و ها فایل و داده پایگاه مانند افزاری نرم

... و اسکنرها و چاپگرها مانند افزاری سخت: ها هزینه در جویی جویی صرفه صرفه باعث منابع اشتراک

. شود می هزینه در( اطمینان قابلیت چندین (:reliabilityافزایش دادن قرار

کامپیوتر چندین روی بر فایل یا افزار نرم یک از یکسان نسخه. شود می اطمینان قابلیت افزایش موجب شبکه درون

فاصله بعد رفتن بین از. است آن امنیت شبکه مشکل

کامپیوتری های شبکه کاربرد منابع : اشتراک

سخت گذاشتن اشتراک به و آوردن فراهم معنای به منابع اشتراککه ای گونه به است شبکه در نیاز مورد های داده و افزار نرم ، افزار

کنند استفاده آن از راحتی به بتوانند .کاربران جغرافیایی محدودیتهای :حذف

به ثانیه از کسری در توان می کامپیوتری های شبکه از استفاده بادسترسی خود کیلومتری هزاران فواصل در موجود اطالعاتی منابع

.داشت هزینه :کاهش

نظیر هایی هزینه در وقت در جویی صرفه بر عالوه شبکه کارگیری به ، اعتبار خرید ، پول انتقال و نقل الکترونیک پست از استفاده با پست

به ، مجدد تجربه هزینه کاهش و دیگران تحقیقات نتایج از استفادهدهد کاهش را سازمان های هزینه تواند می که منابع گذاشتن .اشتراک

کامپیوتری های شبکه کاربردهای

: سیستم اعتماد قابلیت رفتن باالصورت در که اند شده طراحی ای گونه به کامپیوتری های شبکه

در ارتباطی کانالهای بودن گسترده نیافتد کار از شبکه کل یک خرابیبه منجر کانالها از یکی قطع که شده باعث شبکه ارتباطی ساخت زیر

نشود شبکه کل رفتن دست .از: سیستم کارآیی افزایش

بدین دهد افزایش را سیستم کارآیی تواند می شبکه از گیری بهرهدر متفاوت ماشینهای به مجموعه یک سازمانی وظایف توزیع که نحو

سرعت لحاظ از سیستم اطمینان قابلیت افزایش ضمن شبکهاطالعات بازیابی و دخیره و پردازش سرعت اطالعات، به دستیابی

داد خواهد .افزایش

10

های شبکه اصلی اجزایداده انتقال

است شده تشکیل اصلی قسمت چهار از داده انتقال سیستم هر: از عبارتند که

-گیرنده و فرستنده -ارسالی های داده ها داده تبادل برای فیزیکی محیط -ی ها داده ارسال برای شده استفاده پروتکل

11

12

پروتکل تعریف

( قاعده با مترادف .ruleپروتکل است( سیستم دو باید بگیرد صورت ای مخابره که آن منظور به

استفاده طرفین توافق مورد پروتکل یک از داده کننده مخابرهکنند.

. است مخابراتی سیستم یک بر حاکم قواعد مجموعه پروتکل، مخابره چگونه شود، می مخابره چیزی چه که گوید می پروتکل

. شود می مخابره زمانی چه و شود می( : ساختار از عبارتند پروتکل یک کلیدی های ،( syntaxالمان

)semanticمعنا) بندی( زمان (.timingو

13

14

15

کامپیوتری های شبکه اجزا

: شده تشکیل قسمت دو از کامپیوتری شبکه هر

افزار- 1 سختافزار- 2 نرم

شبکه افزار : سخت تمام ی گیرنده بر در که ای پذیرفته بندی طبقه هیچ

ولی ندارد وجود باشد کامپیوتری های شبکه انواعافزار سخت توان می دیدگاه دو از میان این در

نمود تفکیک و بندی دسته را کامپیوتری های .شبکه

انتقال تکنولوژیشبکه سایز

دیدگاه از شبکه بندی دستهانتقال تکنولوژی

فراگیر پخش های شبکه Broadcast یا نقطه به نقطه های شبکه Point To Point یا

فراگیر پخش های Broadcastشبکه

فیزیکی کانال یک طریق از اطالعات انتقال فراگیر پخش های شبکه درگوش خط به دائم طور به موظفند ها ایستگاه همه گیرد می صورت

کانال. همین روی بر را اطالعات مجبورند نیز ارسال برای و بدهند . آدرس یک باید ایستگاه هر هایی شبکه چنین در بنابراین نمایند منتقلشبکه روی بر که پیامهایی بین از بتواند پیام گیرنده تا باشد داشته یکتا

برای و داده تشخیص را خودش به مربوط پیام شود می مبادلهنماید منتقل اصلی حافظه به کانال روی از بعدی .پردازشهای

کانال از استفاده از ناشی مشکالت:مشترک

: کانال پیچیده مدیریتگونه هیچ و آید می شمار به مستقل عنصری ایستگاه هر شبکه این در

نوبت و قانون رعایت لذا ندارد وجود آنها روی بر بیرونی حاکمیتیمحض به ایستگاه است ها ایستگاه خود عهده بر کانال از استفاده

نظارت ” پروتکل از نیست شبکه به آن ارسال به مجاز داده شدن آماده“ انتقال واسط شود 1بر می استفاده

1- Medium Access Control Protocol

کانال از استفاده از ناشی مشکالت:) ادامه) مشترک

•: کم امنیتخط به دادن گوش به موظف ها ایستگاه تمام آنکه به توجه باتمام توسط مشترک کانال روی بر اطالعات بنابراین هستنداز باشد قرار صورتیکه در شوند می شنیده کانال روی بر عناصراطالعات تمام یا بخش کافیست شود استفاده سوء اطالعاتنماید منتقل خود سیستم حافظه به و شده شنود شده مبادلهنگاری رمز از که است عقالئی محرمانه اطالعات برای بنابراین

. شود استفاده•: پایین کارآیی

. دارند اختیار در کانال یک فقط ها ایستگاه تمام آنکه به توجه باایستگاه یک اختیار در را باند پهنای کل از کوچکی سهم فقط لذابه وضعیت خرابی و نویز وجود صورت در و گیرد می قرار

. شد خواهد نیز بدتر مراتب

اتصال صورت به که هایی شبکه انواعگیرند می قرار استفاده مورد فراگیر

بیسیم های WiFiشبکه

ای ماهواره های شبکه اترنت محلی های شبکه

نقطه به نقطه های شبکه ارتباط یک ماشین دو بین نقطه به نقطه های شبکه در

به دیگری ماشین هیچ و دارد وجود مستقیم و فیزیکیکانال به دیگر عبارت به بود نخواهد متصل کانال آن

است متصل ماشین دو فقط فیزیکی

AEC

B

D

22

23

سایز دیدگاه از شبکه بندی دستهشبکه

PAN )Personal Area Network( LAN )Local Area Network( MAN )Metropolitan Area Network( RAN)Regional Area Network( WAN)Wide Area Network(

PAN )Personal Area Network( فعال متر ده حداکثر محدوده در شخصی های شبکه

برای شبکه از رده این دارند فردی مالکیت و هستندگیرد می قرار استفاده مورد خانگی ابزارهای اتصاالت

های تکنولوژی شبکه USBو نوع این برای بلوتوث واند شده داده توسعه

Computer

Camera

Fax

Phone

Printer

PDA

LAN )Local Area Network(

حداکثر محدود جغرافیایی فواصل برای محلی های شبکه ، کوچک سازمانهای پوشش برای کیلومتر دو الی یکاستفاده مورد آموزشی های محیط ، نهادها ، ادارات

. گیرد می قرار

محاسن ها ایستگاه تعداد بودن کم ، شبکه بودن کوچکاست . آورده ارمغان به شبکه گونه این برای را فراوانی

های شبکه LANمحاسن

می 1. رخ کمتری سیگنال تضعیف شبکه بودن کوچک به توجه بانیز اطالعات ارسال نرخ و است کمتر خطا نرخ بنابراین دهد

انتشار تاخیر و باشد باال تواند نیز (Propagation Delay)میبود خواهد ناچیز

ها 2. ایستگاه تعداد بودن محدود به توجه با شبکه نوع این درباشد می آسانتر نیز شبکه مدیریت

نیست 3. باال چندان شبکه نوع این اندازی راه و نصب هزینه

MAN )Metropolitan Area Network(

می سازی پیاده شهر یک جغرافیایی گسترده در شبکه اینشبیه بیشتر تکنولوژی لحظ از های LANشود رده دیگر تا است

شبکه

های رده FDDI,DQDB,IEEE 802.16تکنولوژی این برایاند شده طراحی شبکه

RAN)Regional Area Network(

ای منطقه شبکه به که شبکه از نوع اینایالت یا و کشور یک سطح در است معروفشده پیاده خاص خدمات ارائه هدف با عموما

است

معروف رده IEEE 802.22استاندارد این برای. است توسعه و طراحی دست در شبکه از

WAN)Wide Area Network(

حتی یا و کشور یک جغرافیایی گستره در ون گسترده های شبکهشبکه اتصال برای شبکه این شوند می سازی پیاده جهان در قاره

زیر عنوان به و است شده طراحی ای منطقه و شهری ، محلی های. است مشهور شبکه فقرات ستون یا ارتباطی ساخت

. است جریان در میزبان ماشینهای بین ها داده صرفا شبکه این در

WANخصوصیت : میزبان ماشین

قرار کاربر اختیار در که نهایی ماشینهای به شبکه ادبیات درماشین کند می اجرا را او کاربردی های برنامه و دارد

از . توانند می میزبان ماشینهای شود می گفته میزبان . که آنچه باشند ناهمگون افزاری نرم یا افزاری سخت لحاظ. آنهاست بین ارتباطی زبان هستند مشترک آن در همگی آنها

شبکهWAN پیوند برای ارتباطی شاهراه از ای مجموعهجغرافیایی منطقه یک در درشت و ریز های شبکه زدن

. است وسیع بسیار

توپولوژی

کانال طریق از ماشینها اتصال چگونگی یعنی توپولوژیشبکه به متصل ماشینهای تمام یکدیگر به با LANفیزیکی

فیزیکی کانال یک و افزار سخت نوع یک از خاص توپولوژی. کنند می استفاده

از عبارتند محلی های شبکه برای رایج های توپولوژی.1 Bus.2Ring.3Star.4 Tree مراتبی سلسله.5Mesh شکل توری یا و کامل اتصال با توپولوژی

خطی Busتوپولوژی

فیزیکی کانال یک طریق از ماشینها تمام توپولوژی این دراز اطالعات تبادل هرگونه و اند شده متصل یکدیگر به مشترک

. شد خواهد انجام کانال این طریق :اندازی راه امکان با قیمت ارزان ، نصب در سادگی مزایا

آسان

Ringتوپولوژی

حلقوی بسته ساختار یک در ها ایستگاه حلقه توپولوژی دراین . بیتهای هستند مسیر در که ماشینهایی شوند می متصل یکدیگر به

نهایت در تا کنند می تکرار خود خروجی در و دریافت را داده . بعدی ایستگاه با ایستگاه هر ارتباط برسد مقصد به اطالعات

با خواست ایستگاه یک اگر و است طرفه یک صورت به خوددر کامل دور یک بسته باید کند برقرار ارتباط خود قبلی ماشین

. شود دریافت بسته تا بزند حلقه

رینگ ویژه :خصوصیاتدارد 1. را بسته ارسال حق واحد یک لحظه هر در شبکه این در

بندی نوبت چگونگی و دارد ارسال حق کسی چه آنکه مدیریت. شود می محسوب شبکه نوع این بنیادی و ویژه مباحث از ارسال

لحاظ 2. از آنکه رقم علی است گسترده پخش نوع از توپولوژی این . در باید پیام این شود می دیده نقطه به نقطه صورت به ظاهری

. شود ریخته دور آن مولد ماشین کمک با تا بزند دور یک شبکهمستقل 3. صورت به اطالعات از بیت هر حلقه توپولوژی با شبکه در

بیتهای سایر منتظر بخواهد آنکه بدون تعلق و آن به که ای بسته. شود می منتشر شبکه در بماند دارد

ستاره (Star)توپولوژی

از همگی میزبان ماشینهای بین ارتباط ستاره توپولوژی درو معمولی هاب یا و سریع سوئیچ نظیر مرکزی گره یک طریق

گیرد می صورت کامپیوتر یک حتی یا

37

مراتبی سلسله یا درختی توپولوژی

یکدیگر به درختی الگوی یک طریق از درختها توپولوژی نوع این درمیانی های گره و ماشینها همان درخت این برگهای شوند می متصلیک توسط شند با همزاد برگ دو صورتیکه در هستند ارتباطی عناصر

. چند پیوستن هم به از توپولوژی این شود می برقرار ارتباطشان پدرآید می پدید ستاره شبکه

39

توپولوژی و کامل اتصال با توپولوژیشکل توری

کانال یک شبکه از ماشین دو هر بین کامل اتصال با توپولوژی درهر شکل توری توپولوژی در دارد وجود اختصاصی و مستقیم انتقال

کند می برقرار ارتباط خود همسایه ماشین چهار با ماشین

41

42

Thank You…

شبکه افزار نرم

43

44

شبکه افزار نرم

های توپولوژی اساس بر شبکه افزار سخت سازی برپا از پسروی سرویس ارائه برای را الزم افزارهای نرم باید شده، بیان

. کرد نصب آن دسته دو به خدمات و سرویس ارائه نظر از شبکه افزار نرم

: شوند می تقسیم

(Client/Serverمدل / گیرنده ) سرویس دهنده سرویس

نظیر ) (P2Pیا Peer-to-Peerمدل به نظیر

45

Client/ Serverمدل

دیگر برای یا و است اطالعات دارای که است کامپیوتری سرور. کند می فراهم خدمات و سرویس کامپیوترها

ارائه سرویس از یا و دارد اطالعات به نیاز که است کامپیوتری کالینت. کند می استفاده سرور توسط شده

از سرویس ارائه و کالینت طرف از درخواست با دو این بین ارتباط. شود می انجام سرور طرف

قرار سرور روی بر متمرکز صورت به ها فایل و شبکه اطالعات تمامگیرند می

Windows server 2003,2008 وlinux هایی شبکه از هایی مثال. / هستند سرور کالینت مدل بر مبتنی

46

Peer to Peerمدل

به هم و کالینت صورت به هم تواند می کامپیوتر هر مدل این در. کند عمل سرور

می پخش کامپیوترها تمامی روی بر توزیعی صورت به اطالعاتشوند.

جدید کاربران ایجاد جدید، افزارهای نرم نصب مانند منابع مدیریت / است ... راحت و متمرکز صورت به سرور کالینت مدل در و

. است مناسب زیاد کاربران تعداد با بزرگ های شبکه برای بنابراین مدل در منابع کامپیوتر p2pمدیریت هر برای و توزیعی صورت به

شود می انجام مجزا صورت به / افتد می کار از شبکه کل سرور کالینت مدل در سرور خرابی با

مدل در که حالی .p2pدر ندارد وجود مشکلی چنین

ای الیه عملکرد و معماری و افزاری سخت های مولفه کاربردی پروسه دو بین مطمئن ارتباط برقراری برای

شود می باعث که است زیاد بسیار کار وسعت و هستند گیر در زیادی افزاری نرمرا آنها باید و نباشد میسر مستقل و واحد ماژول قالب یک در آنها دادن قرار امکان

. کرد طراحی سیستم زیر چندین قالب در را کامپیوتری شبکه یک پیکرهء که هایی مولفه گستره به توجه با دلیل همین به

می . طراحی ای الیه صورت به کامپیوتری شبکه یک معماری دهند می تشکیلشود.

فارغ سرویسها این است باالتر های الیه به خاص سرویسهای ارائه الیه هر وظیفه. گردد می ارائه باالتر الیه به آن جزئیات داشتن نگاه پنهان با و سازی پیاده نوع از

: مجازی ماشیناست ) مجازی ماشین یک مثابه به شبکه در الیه از( Virtual Machineهر غیر به

ندارید اطالعی گونه هیچ آن درون از دهد می انجام که کاری

آنها به باید درشبکه که مسائلیپرداخت

است 1. داده بیتهای دریافت و ارسال چگونگی مساله اولین مسی سیم روی بر الکتریکی سیگنال ای ماهواره کانالهای روی بر الکترومغناطیسی نوری فیبر روی بر نوری

می 2. را موجودیت دو بین ارتباط است انتقال اهیت مساله دومینکرد بندی تقسیم رده سه بین توان

Simplex ( : فرستنده همیشه طرف یک طرفه یک ارتباط) گیرنده دیگر طرف

Half Duplex ( و : فرستنده دو هر همزمان غیر طرفه دو ارتباط) کند می سکوت دیگری و کننده ارسال یکی ولی گیرنده

Full Duplex : همزمان طرفه دو ارتباط

آنها به باید درشبکه که مسائلیپرداخت

بدین 3. است مخابراتی کانال روی بر نویز و خطا وجود سوم مسالهکه است معنا ممکن فیزیکی کانال روی بر بیتها ارسال حین در

شود گردد خراب تشخیص قابل غیر ووضعیتی چنین از اجتناب و برای شود ریخته دور اعتبار فاقد های بسته

. کند می ارسال نو از را آنها رخدادی چنین تشخیص با مبدامبداء 4. بین مختلفی های مسیر شبکه ساخت زیر در آنکه به توجه با

وجود مقصد هدایت و و مسیر بهترین کردن پیدا بنابراین داردباشد می شبکه طراحی مسائل از میسر آن طریق از ها بسته

های مسیر از و شده کوچک است ممکن بزرگ پیامهای همچنینبرسد مقصد به به متنوعی وظایف از پیام بازسازی و دریافت

آید می شمار

آنها به باید درشبکه که مسائلیپرداخت

کنترل ” 5. عنوان با موضوع این مقصدکه و مبداء بین سرعت هماهنگی.Flow Controlجریان “ گیرد می قرار بحث مورد

دارد 6. وجود شبکه در متعددی گیرنده و فرستنده ماشینهای چونمثل تصادم مسائلی ، تداخل ، که ازدحام آید می بوجود شبکه در

. شود حل باید افزار نرم و افزار سخت در مشکالت این

.7 ، واحد ماشین یک روی بر شده اجرا های پروسه بین داده توزیعدو بین نشستها مدیریت ، جریان حال در ی ها داده امنیت تضمین

گیرند . می صورت افزار نرم سطح در که هستند مسائلی از پروسه

51

: و معماری الیه، شبکه مهم مفهوم سهآدرس

:تعدادی الیه داده انتقال برای الزم عملیات و تکفیک منظور بهالیه هر که شوند می تعریف شبکه سیستم یک در وظیفه الیه

با ها الیه مجموعه و دارد عهده به داده انتقال برای را خاصیمی تضمین را صحیح صورت به داده انتقال عمل یکدیگر کمک

کنند.: شبکه سازی معماری پیاده های پروتکل و ها الیه مجموعه به

. گویند می شبکه معماری الیه هر در شده:کامپیوتر آدرس آدرس مانند هایی قسمت دارای پیغام یک

کنترلی های قسمت دیگر و داده مقصد، کامپیوتر آدرس مبدا،است.

ای ا الیه طراحی صول

دارد مشخصی وظیفه الیه هر متفاوت ماهیت نظر از شوند ارائه باید که سرویسهایی گاه هر

. شود طراحی جداگانه و الیه به الیه باید باشند. شود مشخص جهانی استانداردهای و قراردادها به توجه با الیه هر دیدگاه از ها الیه تمایز باشدکه زیاد نبایدآنقدر ها الیه تعداد

که باشد کم آنقدر و باشد نامشخص شده ارائه سرویسهای. گردد نامشخص و پیچیده ها الیه خدمات و وظایف

های الیه و شود می گرفته نادیده زیرین الیه جزئیات الیه هر درخود زیرین الیه خدمات از ماژوالر و ساده روال یک از باالیی

نماید استفاده جریان که شود انتخاب ای گونه به الیه هر بین مرزهای باید

. باشد حداقل ها الیه بین اطالعات

همتا های الیه همتا های Peerالیه

استفاده ای الیه مدل از ماشینهایی تمام صورتیکه درپیاده یکسان را خود نیاز مورد های الیه تمام و کنند

ماشین دو و کنند یکدیگر Bو Aسازی با بخواهندالیه کنند برقرار ماشین nارتباط از الیه Aام ام nبا

ماشین . Bاز روی بر همتا های الیه هستند همتا الیههستند . تعامل حال در ماشین

الیه در که پردازشی هر دیگر عبارت صورت nبه امالیه در گیرد است . n می درک قابل دیگر ماشین ام

پروتکل شده توافق قراردادهای کلیه از عبارتست پروتکل

ارتباط یک پیشبرد و برقراری برای همتا الیه دو بین: از عبارتند قراردادها این

پیام 1. هر قالب مورد در دقیق الگوی

پیامها 2. تعبیر و مفهوم

شکل 3.

الیه 4. دو بین مبادله صحیح زمانبندی

سرويس

خود از باالتر اليه براي اليه يك كه كارهايي مجموعه. شود مي گفته سرويس دهد مي انجام

كارهائي 1. و خدمات چه اليه يك كه گويد مي فقط سرويسخصوص در چيز هيچ ولي ميدهد انجام خود كاربر براي را

. گويد نمي آن چگونگي

اليه 2. شود مي تعريف مجاور اليه دو بين درواقع سرويساليه ) اليه( ) k-1پائيني بااليي اليه و سرويس دهنده ارائه

k . )است سرويس آن كننده مصرف

پروتكل و سرويس

ام K+1اليه

ام kاليه

ام K-1اليه

ام K+1اليه

ام kاليه

ام K-1اليه

پروتكل

پروتكل

پروتكل

ويرس س

ويرس س

ويرس س

ويرس س

ماشيAن

ماشيBن

پايه عمليات : يك تعريف

نمايد مي ارائه خود باالتر اليه به اليه يك كه سرويسهايييا پايه عمليات از تعدادي قالب توصيف Primitivesدر

شود . مي: دو تعريف

كه هستند سيستمي توابع مثابه به پايه عمليات حقيقت دررا آنها زيرين هاي اليه از گرفتن سرويس براي باالتر اليه . ست سطح در تر پائين اليه اگر حتي كند مي فراخوانيو سرويسها فراخواني هم باز باشد شده طراحي افزار

. كند مي توصيف را پايه عمليات افزاري سخت ماژولهاي

Interface ) واسط(

جريان در اليه يك در كه پايه عمليات مجموعهدارد شهرت اليه آن اينترفيس يا واسط به است

قرار خود باالتر اليه اختيار در اليه يك هرآنچهتوصيف رفته و شسته واسط يك قالب در دهد

. بايد واسط اين شود شفافيت مي ، بيشترينپيچيدگي شكل و كمترين را جامعترين ممكن

. باشد داشته

پروتكلي پشتهشبكه يك هاي اليه در شده تعريف پروتكلهاي كليه به

كند مي تضمين را شبكه صحيح عملكرد كه كامپيوتريشود مي گفته پروتكلي پشته اصطالحا

PDU)Protocol Data Unit(

اليه ” از داده قطعه يك شبكه اي اليه معماري K+1دراليه گردد kتحويل مي ” ام

الزم ی ازپردازشها پس اليه هر در كه اي داده قطعه بهمشخص و استاندارد داده ساختمان يك قالب در

به شود می زیرین الیه تحويل و شده دهي سازمانانتزاعی و عام میشود PDUطور گفته

بگوییم باید PDUچرا Packetنگوییم

واژه از استفاده جای به موارد از بسیاری درPDU واژه در Packetاز شود می استفاده

نشان بیشتری وسواس بخواهیم صورتیکهاطالعاتی واحد خاص اسم واژه این بدهیم

مرجع مدل از شبکه الیه در شده OSIتشکیلاست .

اطالعات سازی کپسوله

آنرا فوقانی الیه از داده قطعه دریافت از پس الیه هریک قالب زیرین PDUدر الیه تحویل و سازماندهی

تشکیل . دهد فیلد PDUمی چند کردن اضافه مستلزمبا است داده انتهای به گاهی و ابتدای به اطالعاتی

شده هویت دارای داده قطعه فیلدها این شدن افزودهاست آن درک به قادر گیرنده ماشین در همتا الیه و

می گفته اطالعات سازی کپسوله اصطالحا فرآیند اینشود

(Packetبسته )

هویت دارای اطالعات قطعه یک شناسنامه به وتوسط و شده سازماندهی مبداء ماشین در کهشود می تحویل و هدایت شبکه ساخت زیر

. بستهاصطالحا شود می گفته آن به باشد ثابت و کوچک بسته اندازه هرگاه

. شود می گفته نیز سلول

Header & Trailer می افزوده اطالعاتی واحد فیک ابتدای به که اطالعاتی مجموعه به

می افزوده آن انتهای به که اطالعاتی به و سرآیند اصطالحا شوداستاندارد الگوی دارای آیند پی سرآیندو شود می اطالق آیند پی شود

. شوند می مشخص الیه هر پروتکل توصیف در و هستند ای شده

SAP الیه در موجودیت یک که انجا چندین Kاز به است ممکن

الیه در در K+1موجودیت موجودیتها این لذا دهد سرویساین K+1الیه طبعا شوند هویت دارای و شناسایی باید

اصطالحا آدرس این به هستند یکتا ادرس دارای موجودیتهاشماره SAPآدرس مثل شود می PORTگفته

مرجع Refrence Modelمدل

ای الیه معماری انتزاعی توصیف یک از عبارتست مرجع مدلدر پایه عملیاتی و خدمات و ها الیه حدود ، تعداد توصیف شامل

مقوله به آنکه بدون خدمات مفهوم دقیق توصیف و الیه هر. بپردازد آنها سازی پیاده

: معروف مرجع مدلهای.1OSI.2AppleTalk.3TCP/IP.4IPX.5SNA.6DECNet

Open Network OR Open System

تضادهای 1. رغم علی ها ماشین تمام باز شبکه یک درمدل یک به پایبندی با افزاری نرم و افزاری سختاستانداردهای از ای مجموعه سر بر توافق و مرجعاطالعات تبادل یکدیگر با قادرند المللی بین مستقل

. باشند داشته

روی 2. بر ومحدودیتی شرط هیچ باز شبکه یک دربه پایبندی مگر ندارد وجود شبکه به متصل ماشینهای

اطالعات تبادل برای استاندارد مجموعه یک

مرجع OSIمدل

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

physical

Data

Data

DataSegm

entPack

etFram

eBits

67

مرجع OSIمدل

نرم و افزار سخت با هایی شبکه برپایی و ها شبکه گسترش بابین داده انتقال و ارتباط برای ناسازگاری نوعی متفاوت افزارهای

. شد ایجاد مختلف های شبکه سازمان مشکل این حل نام ISOبرای به را تا OSIمدلی کرد ایجاد

پیش مشکلی مختلف های شبکه بین سازگاری و ارتباط نظر ازنیاید.

سیستم دو که است ها پروتکل از ای مجموعه باز سیستم یکهای تکنولوژی در موجود تفاوت علیرغم تا سازد می قادر را متفاوت

. بپردازند داده مخابره به یکدیگر با آنها زیربنایی مدلOSI شود می انجام الیه هر در که را شبکه توابع و وظایف

مشخص . . دارد وجود متفاوت وظایف با مختلف الیه هفت مدل این در کند می

68

ادامه...

( سازی الیه را شبکه توابع و وظایف .Layeringجداسازی نامند( می: دارد را زیر مزایای ها الیه به شبکه وظایف تقسیم

1. شود- می تقسیم تر ساده و تر کوچک اجزا به ارتباطی شبکه یکسرعت- 2 بنابراین گذارد نمی تاثیر ها الیه دیگر بر الیه هر در تغییرات

. یابد می افزایش خطایابی 3. شود- می تر ساده آن فهم تر کوچک اجزا به شبکه یک تقسیم با به باید را هایی سرویس و اطالعات چه الیه یک کند می مشخص رابط هر

. بدهد خود از باالتر الیه ماشین در خود نظیر پروسه با الیه یک سطح در ماشین هر در ای پروسه

به نظیر های پروسه پروسه دو این به کند می بدل و رد را ای داده دیگر. گویند می نظیر

69

70

71

72

مدل در داده OSIتبادل

73

ادامه...

های الیه در ها )6و5و4و3و2هدرها دنباله شوند می اضافه ها داده در( Trailerبه فقط. شوند می اضافه دوم الیه

الیه در بسته یک داده باالتر )Nبخش الیه از دریافتی داده کل ،N-1 )اطالعات شامل که . عمل این به گیرد می بر در را باشد می آن به شده اضافه های دنباله و هدرها و

بندی کپسوله. گویند می

مدل می OSIدر سرویس تر پایین الیه از و دهد می سرویس خود باالتر الیه به الیه هرگیرد.

. کند می مخفی باالتر الیه دید از را تر پایین الیه اتفاقات و جزئیات الیه هر و شود می ایجاد نظیر به نظیر ارتباط یک متناظر الیه دو هر بین داده انتقال هنگام در

. نام به ها داده این پردازند می داده انتقال به متناظر های الیه در موجود های پروتکلPDU . ) شوند ) می نامیده پروتکل داده واحد

PDU های 5درالیه 6 7، قطعه )، انتقال الیه در و دارد نام الیه( segmentپیغام در وبسته ) فریم( )packetسوم یا قاب دوم الیه در .Frameو شود( می نامیده

74

مدل در ها OSIالیهفیزیکی الیه

مخابراتی کانال روی بر بیتها انتقال الیه این اصلی وظیفههیچ. واحد این و است بیت اطالعات واحد الیه این در است

. بیتهای شود می متوجه که چیزی تنها ندارد پیام محتوی از درکی. باشد می یک و صفر

75

ادامه...

. است بعدی گره به گره یک از ها بیت جابجایی مسئول فیزیکی الیه: کند می رسیدگی هم دیگر موارد به فیزیکی الیه

محیط- 1 و وسایل بین رابط و فیزیکی محیط نوع تعیینانتقال.

2: ها- بیت . نمایش است ها بیت از ای دنباله فیزیکی الیه دادهنوری یا الکتریکی سیگنال صورت به را آنها باید بیتها انتقال برای

درآورد.

یا سازی سیگنال را سیگنال به ها یک و صفرها تبدیل چگونگیEncoding. گویند می

3: بیت- .نرخ شود می ارسال ثانیه هر در که بیتی تعداد

76

ادامه...

4 : انتقال- را حالت وسیله دو بین اطالعات انتقال جهت فیزیکی الیهکند می تعیین

صورت به تواند می طرفه که طرفه ، یک دو دو یا نیمه کامال.طرفه باشد

( طرفه اطالعات(: simplexیک تواند می وسیله یک فقط حالت این درکند دریافت تواند می را اطالعات فقط دیگر وسیله و کند ارسال را

رادیو مانند( طرفه دو اطالعات(: Half duplexنیمه توانند می هم وسیله دو

. . سیم بی مانند همزمان طور به نه اما کنند دریافت هم و بفرستند( طرفه دو � زمان(: Full duplexکامال هم طور به توانند می وسیله دو هر

. تلفن مانند کنند دربافت و ارسال را اطالعات

فیزیکی درالیه مطرح پارامترهای

انتقال 1. خط فیزیکی ماهیت

کانال 2. با متناسب سیگنالی قالب در بیتها نمایش چگونگی

ارسال 3. نرخ و فیزیکی کانال ظرفیت

مدوالسیون 4. نوع

گیرنده 5. و فرستنده کوپالژ چگونگی

الکتریکی 6. و مکانیکی مسائل

78

داده پیوند الیه که است آن الیه این کنترل وظیفه و کشف مکانیزمهای از استفاده با

را خطا ها انتقال داده کانال یک بدلیل روی نویز که دارای وجود ذاتاخطا خطاست . مطمئن و بدون برساند مقصد به

تدابیری توان می ولی نیست رفع قابل که ایست گونه به خطا ماهیتدور را خراب های داده و یابد اطالع ها داده سالمت از که دارد وجود

بریزداز 1. استفاده Parrityبا

.2Checksum

.3CRC است الیه این وظایف زمره از نیز اطالعات نرسیدن یا و رسیدن فیزیکی دهی رسانه ، آدرس به دسترسی نحوه و تعیین

. کانال مدیریت الیه این کمک به فیزیکی الیه است الیه این وظیفه. شود می تبدیل اطمینان قابل ارتباطی لینک یک به

داده پیوند الیه

: داده پیوند الیه وظایف سایر

جریان- )1 (flow controlکنترل

خطا- )2 (error controlکنترل

3 : مشترکی- لینک به وسیله چند یا دو که وقتی دسترسی کنترلمتصل

از تواند می کسی چه لحظه هر در شود مشخص باید شوند می. کند استفاده لینک آن

داده پیوند الیهPDU اسم با اصطالح در ها داده پیوند الیه از ارسالی

. “ ” “ شود ” می گفته قاب یا فریم خاص

از است تصادم با مقابله داده پیوند الیه وظایف اززیر شده داده قرار الیه این در که هایی قرارداد جمله

نیز MASالیه نیم و دو الیه را آن اصطالح در که است. نامند می

در افزار سخت کنترل و گیری سرویس اندازی راهسطح در و است داده پیوند الیه عهده بر فیزیکی الیه

. گیرد می صورت افزار سخت

81

شبکه الیه

در مبدا ماشین از اطالعات های بسته تحویل مسئول الیه این. است دیگر شبکه در مقصد ماشین به شبکه یک

( ازدحام کنترل منطقی، دهی ،( congestion controlآدرسبه داده تحویل گیرنده، و فرستنده کامپیوترهای بین مسیریابی

. است الیه این وظایف از نامطمئن صورت به گیرنده

شبکه الیه الیه این وظیفه یابی مهمترین قطعه مسیر یک هرگاه است

باید ابتدا شود الیه این تحویل شناسنامه و هویت دارای دادهو است ماشین همین آن نهایی مقصد که گردد مشخص

به رسیدن برای یا گردد باالتر الیه تحویل باید بسته محتویارسال بیرون به دیگری کانال طریق از خود نهایی مقصد

گردد. قالب در باید باالتر الیه از دریافتی های داده الیه این در

شود ) سازماندهی استاندارد ساختار با هایی ( Packetبسته . الیه این لذا دارد وجود گوناگونی مسیرهای آنکه به توجه با

مسیری به دریافت از پس را اطالعاتی بسته هر دارد وظیفه. برسد مقصد به بسته آن تا کند هدایت

83

انتقال الیه

. است مقصد برنامه به مبدا برنامه از پیغام تحویل مسئول الیه این الیه و رساند می مقصد ماشین به را اطالعاتی بسته یک شبکه الیه

. ) رساند ) می مقصد ماشین در مقصد برنامه به را پیغام کل انتقال کشف با همراه مطمئن صورت به داده تحویل برای سرویس ارائه

کردن قطعه قطعه و شکستن داده، جریان کنترل انتقال خطاییا نشود گم ای قطعه که این برای آنها گذاری شماره و اطالعات

. است الیه این وظایف از نشود دریافت دوباره تواند می انتقال گرا الیه فاقد یا( connection-oriented )اتصال

اتصال( connectionless. باشد(

انتقال الیه به آن تقسیم و باالتر های الیه از داده گرفتن

و شبکه الیه به آن ارسال و کوچکتر قطعاتآنها . صحیح دریافت از اطمینان حصول

تغییرات برابر در باالتر های الیه کردن ایزولهافزاری سخت پذیر نا اجتناب

هم با همتا های الیه که است الیه اولین الیه این. کنند می برقرار یکدیگر با نظیر به نظیر ارتباط

85

کاری ) جلسه (sessionالیه

سازی همزمان کامپیوتر، دو بین جلسه اتمام و مدیریت ایجاد،از وارسی نقاط دادن قرار با گیرنده و فرستنده بین داده تبادل

. است الیه این وظایف

کاری ) جلسه (sessionالیه ماشینهای در کاربران دهدتا می اجازه به الیه این

. شود برقرار نشست مختلفدیالوگ 1. کسی Dialog controlکنترل چه نوبت اینکه

است

نشانه 2. تداخل token managment مدیریت از جلوگیریمهم اعمال

کردن 3. عملیات Synchoronizationسنکرون کنترلشده قطع نقطه از گیری سر از و مدت طوالنی انتقال

87

نمایش الیه

( ترجمه داده مختلف کدهای (تبدیل داده سمت رمزگذاری در آن رمزگشایی و فرستنده سمت در

گیرنده داده سازی این فشرده وظایف از کردن خارج فشرده حالت از و

. است پیام ومفهوم ساختار روی بر تمرکز الیه این در است الیه

با بتوانند آنکه برای هستند متفاوت ساختار دارای که کامپیوترهاییصورت به پیام ساختار روی بر باید کنند قرار بر ارتباط یکدیگرمدیریت نمایش الیه وظایف از که کنند توافق استاندارد و مشخص

باالست سطح در ساختارها این

88

کاربرد الیه های برنامه برای را الزم ای شبکه های سرویس الیه این

. کند می فراهم کاربران و کاربردی ... الیه این در و فایل انتقال ایمیل، وب، مرورگر های برنامه

. دارند قرار مدل الیه هر وظایف شدن مشخص وجود معماری OSIبا یک

. بسیاری اند نشده سازی پیاده آن های پروتکل زیرا نیست شبکهنظیر قراردارد کاربرد الیه در کاربران نیاز مورد پروتکلهای از

.1HTTP

.2FTP

.3SMTP,POP3

.4NNTP

89

ها الیه وظایف خالصه

آن غیر و نظیر به نظیر اتصال

نمایش

نشست

انتقال

نمایش

نشست

انتقال

نمایش

پروتکل نشستانتقا

ل

Aماشين ماشيBن

شبکه

داده پیوند

فیزیکی

شبکه

داده پیوند

فیزیکی

کاربرد کاربکاربردرد

شبکه

پیوند داده

فیزیکی

شبکه

پیوند داده

فیزیکیمسیر

یابمسیر

یاب

بیت

فریم

بسته

TPDU

SPDU

PPDU

APDU

پروتکل مسیر یاب الیه پروتکل مسیر یاب الیه شبکه

پروتکل مسیر یاب الیه پیوند دادهشبکه

ارتباطی زیرشبکه

91

پروتکلی TCP/IPپشته

پروتکل مدل TCP/IPپشته از های OSIقبل الیه همین به شد ساختهپروتکل مدل TCP/IPپشته های الیه با .OSIمنطبق نیستند

به چون کرد ایجاد مرجع مدل عنوان به را مدل این آمریکا دفاع وزارتپایدار ای هسته جنگ حتی شرایطی هر تحت تا داشت نیاز ای شبکه

بماند. پروتکل : 4از TCP/IPپشته داده، پیوند فیزیکی، است شده ساخته الیه

. کاربرد و انتقال شبکه می انجام را خاصی کار کدام که شده ساخته هایی ماجول از پشته این

دهد.. کنند می کار هم با اما نیستند وابسته هم به ها ماجول

مرجع TCP/IPمدل است شده سازی پیاده الیه چهار صورت به مدل این

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

physical

Application

Transport

اینترنت

شبکه میزبان

اینترنت internet layerالیه

شبکه یک ، الیه این در بر Packet switchingانتخاب مبتنیبنای سنگ الیه این واقع در شد انتخاب متصل غیر ارتباط

است .TCP/IPمعماری

بسته 1. دهد اجازه ماشینها به که اینست الیه این صلی وظیفه. بفرستد مقصد سمت به و شبکه روی را خود های

.2. کند نمی تضمین مقصد سمت به را ها بسته رسیدن الیه این

باالتر 3. های الیه عهده به وظیفه این و کند نمی مرتب را پیامهااست.

صورت 4. به الیه این در ها بسته شود . IPفرمت می تعریف(Internet Protocol)

انتقال الیه

مدل انتقال الیه وظایف مشابه الیه این وظایفOSI. است

. گیرد می صورت نقطه به نقطه صورت به انتقال

دارد وجود مدل این در اصلی پروتکل دو.1TCP ) Transmission Control Protocol(

.2UDP )User Datagram Protocol(

TCPپروتکل است 1. اعتماد قابل است گرا اتصال پروتکل یک

Connection Oriented Best Effort. است( کامپیوتر 2. یک از خطا بدون بایتها از جریانی تا دهد می اجازه

شود فرستاده دیگر کامپیوتر بهاینترنت 3. الیه به و آورده در بسته صورت به را بایت جریان

شود می داده تحویلالحاق 4. یکدیگر به را ها بسته پروتکل این مقصد درماشین

. آورد بدست را بیتها از جریانی تا کردهو 5. گیرد می صورت الیه این در نیز داده جریان کنترل

می هماهنگ کند گیرنده با را خود سرعت سریع فرستنده. کند

96

97

TCP/IPبا OSIمقایسه

98

بین ما های شباهت و ها TCP/IPو OSIتفاوت

. اند شده طراحی ای الیه صورت به مدل دو هر. هستند یکدیگر شبیه وشبکه انتقال های الیه دارای الیه دو هر. کنند می استفاده بسته سوییچ تکنولوژی از دو هر

: مدل دو های تفاوت مدلTCP/IP جلسه و ارائه کرده OSIالیه ادغام کاربردی الیه در را

است. مدلTCP/IP. است داده قرار الیه یک در را فیزیکی و داده پیوند الیهTCP/IP. رسد می نظر به تر ساده کمتر های الیه تعداد علت به پروتکلTCP/IP پروتکل از اکنون که حالی در است اینترنت استاندارد

های SNA ( سازی .OSIپیاده شود( نمی استفاده

99

مدل نشدن جهانی OSIدالیل

مدل که مدل OSIزمانی که داشتند عقیده متخصصین شد می OSIپیشنهاد جهانیجایگزین و .TCP/IPشود نشد گونه این ولی شود می

1: نادرست- بندی بر زمان مبتنی محصوالت مختلف های شرکت � را TCP/IPقبالظهور با و بودند کرده بازار در OSIوارد آن از استفاده برای تمایلی شرکتی هیچ

. نداشت محصوالتش2: نادرست- الیه تکنولوژی که طوری به نشده تقسیم درستی به ها الیه وظایف

. است شلوغ خیلی ها داده پیوند الیه و هستند خالی ارائه و جلسه3: نادرست- سازی زیاد پیاده های الیه تعداد علت و OSIبه پیچیده آن سازی پیاده

. است پایین آن سرعت4: نادرست- های نوشته TCP/IPابتدا سیاست یونیکس عامل سیستم اساس بر

که حالی در گرفت قرار همه اختیار در رایگان صورت به و سازی SNAشد پیادهOSI توسطIBM زیاد قدرت به توجه با زمان آن در و و IBMبود ها شرکت از خیلی

حد از بیش قدرت ترس از ها سمت IBMدولت .TCP/IPبه رفتند

100

ادامه...

TCP/IP مدل اما است اینترنت زیر OSIاستاندارد دالیل به: شود می تدریس ها دانشگاه و آموزشی موسسات در هنوز

1 -OSI. است جهانی و عام صورت به و مستقل استاندارد یکآموزش- 2 برای را آن بنابراین دارد زیادی جزئیات استاندارد این

. سازد می مناسب یادگیری ومدل- 3 که زیادی جزئیات علت راحت OSIبه آن یابی داردعیب

. است تر

101

اینترنت از مختصری تاریخچه

. است شده تشکیل هم به متصل شبکه هزاران یا صدها از اینترنت

سال یکدیگر 1969در به آمریکا در ها دانشگاه سوپرکامپیوتر چهار اتصال از

.ARPANETشبکه گرفت شکل

نام به افزاری شبکه نرم کنترل را( NCP)پروتکل کامپیوترها بین مخابره

. کرد می پذیر امکان

1983درسال ،TCP/IP. شد آرپانت رسمی پروتکل

سال : 1983در شد تقسیم شبکه دو به کاربران MILNETآرپانت برای

غیرنظامی کاربران برای آرپانت و نظامی

102

ادامه...

سال نام 1995در به هایی .ISPشرکت گرفتند شکل( گسترده های شبکه زیادی تعداد از امروزی )WANاینترنت محلی( ( LANو

. اند شده متصل یکدیگر به کننده متصل وسایل توسط که شده ساخته

. شوند می اضافه آن به جدیدی های شبکه است تغییر حال در � دائما اینترنت. شوند می حذف هایی شبکه یا و

از شوند متصل اینترنت به خواهند می که کاربرانی استفاده ISPاکثر ها

. کنند می

ISP فراهم را اینترنت به اتصال سرویس محلی، و ای ناحیه المللی، بین های. کنند می

103

اینترنت رشد بر موثر عوامل

: جدید های IPv6مانند پروتکل

: جدید را تکنولوژی شبکه ظرفیت جدید های تکنولوژی

افزایش . دهند می

: مودیا مولتی رشد به رو که استفاده اینترنتبیشتر چه هر بود، داده گذاشتن اشتراک برای زمانی

. رود می کار به مدیا مولتی برای

104

پروتکل تعریف

( قاعده با مترادف .ruleپروتکل است( سیستم دو باید بگیرد صورت ای مخابره که آن منظور به

استفاده طرفین توافق مورد پروتکل یک از داده کننده مخابرهکنند.

. است مخابراتی سیستم یک بر حاکم قواعد مجموعه پروتکل، مخابره چگونه شود، می مخابره چیزی چه که گوید می پروتکل

. شود می مخابره زمانی چه و شود می( : ساختار از عبارتند پروتکل یک کلیدی های ،( syntaxالمان

)semanticمعنا) بندی( زمان (.timingو

105

ادامه...

) ( سازنده: فیلدهای ترتیب و کند می اشاره داده قالب فرمت به ساختاردهد می نشان را پروتکل

. کند: می اشاره پروتکل از فیلد هر معنای به معناانجام باید عملی چه مربوطه تفسیر اساس بر و کند می کار چه فیلد هر

شود.می مشخص را شود طی باید که مسیری آدرس یک آیا مثال عنوان به

. دهد می نشان را پیغام نهایی مقصد یا و کند : : باید زمانی چه کند می اشاره مشخصه دو به بندی زمان بندی زمان

. باشد قدر چه باید آن ارسال سرعت و کرد ارسال را دادهسرعت با فرستنده اگر مثال عنوان اما Mbps100به کند تولید داده

فقط گیرنده پردازش می Mbps1سرعت لبریز داده از گیرنده باشدشود.

106

استانداردها

نیز و تجهیزات تولیدکنندگان میان رقابت ایجاد برای استانداردهابه بتوانند المللی بین و ملی مخابراتی های سیستم که این برای

. هستند ضروری بپردازند، اطالعات مبادله به درستی و دولتی های نمایندگی کنندگان، تولید برای هایی مشی خط آنها

سایر صحیح عملکرد بر تضمینی تا دهند می قرار دهندگان سرویس

. آید وجود به مخابراتی های سیستم می تقسیم گروه دو به داده مخابره های سیستم استانداردهای

واقعیت )شوند: طبق (de facto standardاستانداردهای

قانون ) طبق (.de jure standardاستاندارد

107

ادامه...

: واقعیت طبق استانداردهایارائه استانداردسازی سازمان یک توسط که استانداردهایی

نام به دارند، ای گسترده استفاده اما اند نشده . پروتکل مانند موسومند واقعیت طبق استانداردهای

TCP/IP.: قانون طبق استانداردهای

اعالم استانداردسازی سازمان یک توسط استانداردها این. اند شده

پروتکل .OSIمانند

108

استانداردسازی های سازمان

همکاری اثر استاندارد در تولید های ها ، کمیته گردهماییهای و دولتی، نمایندگی کننده تولید تنظیم استانداردها

. شوند می: استاندارد تولید های کمیته

المللی ) بین های استاندارد (ISOسازمان

دور راه از مخابره المللی بین ((ITUاتحادیه

آمریکا ) ملی استانداردهای (ANSIانستیتوی

الکترونیک ) و برق مهندسین (IEEEانستیتوی

الکترونیک ) صنایع (EAIانجمن

109

اینترنت استانداردهای

و است مشخص روند یک اینترنت برای استاندارد یک تولید روند. کند طی را معینی روال باید

یک با ای مشخصه اینترنتی هر اولیه ( internet draft)طرح. شود می آغاز

اینترنت در اجرا حال در مشخصه یک اینترنتی اولیه طرح یکشش آن عمر طول و نیامده در رسمی صورت به هنوز که است

. است ماه یک صورت به را اولیه طرح توان می تاییدیه گرفتن با

. (Request For Comment:RFC)نظرخواهی کرد منتشرRFC ( سطح شش دارند تکامل سطوح .)ها

مسیریاب یا سوئیچ عناصر

چندین به که هستند ای ویژه های کامپیوترهستند متصل خروجی و ورودی ارتباطی کانالنظر در با بسته یک دریافت از پس دارند وظیفه

مناسب خروجی کانال یک آن مقصد گرفتن . مقصدش به بسته که نحوی به کنند انتخاب

. شود تر نزدیک نامیم می نیز یاب مسیر را آن اصطالح در

The Physical Layer

Chapter 2

داده مخابرات نظری مبانی

فوریه • سریباند • پهنای محدودیتکانال • یک در ه داد نرخ حداکثر

باند پهنای (1)محدودیت

a )فوریه ضرایب و باینری سیگنال اولیه( b,cیک سیگنال متوالی های تقریب

( باند پهنای (2محدودیت

(d( – )e) اولیه سیگنال متوالی های تقریب

.

= اولین ها بیت تعداد بر بخش داده انتقال سرعتهارمونی

9600/8=1200

T= ها ) بیت سرعت( 8تعداد بر بخش8/9600=0.83 ms

ما موج شکل بفرستیم صوتی رده خط یک اگر bpsرویسرعت با را ها داده شکل 9600بخواهیم شکل aاز به

e. شد خواهد تبدیل

( باند پهنای (3محدودیت

ها هارمونی و داده انتقال نرخ بین رابطه

كانال يك در داده نرخ حداكثرنايكويست , 1942 ها :هنري همين كانال به و دارند محدوديت داده انتقال در

حداكثر دادن نشان براي اي معادله كانال منظور يك براي ها داده سرعت. آورد بدست محدود باند پهناي با اختالل بدون

كه. بود كرده ثابت :نايكويستپهناي با گذر پايين فيلتري ميان از دلخواه بطور سيگنال يك اگر

كند، H باند ساختن عبور با توان مي را شده فيلتر نمونه 2H سيگنالاز سریعتر نرخ با خط از برداري نمونه و كرد بازسازي ثانیه 2Hدر

كه . باالتري هاي فركانس ا زير باشد مي مورد بي ثانيه بر مرتبه. اند شده فيلتر � قبال شوند مي بازيابي برداري نمونه اين توسط

سال نظريه 1948در بروي بيشتر كاركردن و كردن دنبال با شانون كلوددارد . قرار تصادفي اختالل معرض در كانال كه شد متوجه نايكويست

ی بوسیله گرمايي نویز سيگنال )مقدار توان نویز( )Sنسبت توان ( Nبهسيگنال نسبت كه شده گيري نویز اندازه .S/Nبه شود می �خود نامیده معموال

كميت عوض در ولي شود نمي ارائه نسبت

. شود مي داده است دسيبل آن واحد كه

) کانال ) یک در داده سرعت حداکثرنرخدار نویز

باند پهناي با كانال يك مثال سیگنال HZ 3000براي نسبت ونویز نمیتواند db 30به از هرگز در 30000بيشتر بيت

تعداد . كه است ذكر به الزم كند ارسال را يا ثانيه وهمچنين و باشد مي استفاده مورد كه سيگنالي سطوح مقدار

. ندارد اهميت برداري نمونه چگونگي

مثال

Guided Transmission Data

• Magnetic Media• Twisted Pair• Coaxial Cable• Fiber Optics

Twisted Pair

)a( Category 3 UTP.)b( Category 5 UTP.

Coaxial Cable

A coaxial cable.

Fiber Optics

)a) Three examples of a light ray from inside a silica fiber impinging on the air/silica boundary at different angles.

)b) Light trapped by total internal reflection.

Transmission of Light through Fiber

Attenuation of light through fiber in the infrared region.

Fiber Cables

)a( Side view of a single fiber.)b( End view of a sheath with three fibers.

Fiber Cables )2(

A comparison of semiconductor diodes and LEDs as light sources.

سيم بي انتقال هاي رسانه

مغناطیس • الکترو طیفراديويي • مخابراتمايكروويو • مخابراتمیلیمتری • و قرمز مادون امواجنوری • امواج مخابرات

The Electromagnetic Spectrum

آن مخابراتی کاربردهای و الکترومغناطیس طیف

رادیویی مخابراتشوند • مي توليد آساني به راديويي امواجنمايند • طي را طوالني هاي مسافت توانند مينمايند • نفوذ ها ساختمان در راحتي به

بيروني و دروني ارتباط براي بطورگسترده لذا . ميشوند استفاده

تمامي در و باشند مي سويه چند راديويي امواجگيرنده و فرستنده پس شوند، مي منتشر جهاتخودشان فيزيكي تنظيم در دقت مجبوربه ديگر

.نيستند

رادیویی مخابرات

فركانس به راديويي امواج خصوصياتدارند بستگي

: از راديويي امواج پايين فركانسهاي در. كنند مي عبور خوبي به موانع

: خط به راديويي امواج باال فركانسهاي دربه برخورد از بعد و كنند مي حركت مستقيم

. باران بوسيله آنها روند مي بين از موانع . شوند مي جذب

رادیویی مخابرات

باندهای تبعیت VLF, LF ,MFدر زمین انحنای از رادیویی امواج . حدود امواج اين کنند ( 1000می ایستگاه دارند (AMكيلومتربرد

) کم( باند پهنای مشکل

باندهای می HF ,VHFدر برگشت و رفت یونسفر و زمین بین آنها) نظامی.( مخابرات و آماتوری رادیو کنند

مایکرویو مخابرات

“ هرتزتقریبا صدمگا باالی فرکانس با طي امواج را مستقيم خطوطكنند مي

. شوند متمركزمي سختي به لذابشقاب شبيه آن شكل كه آنتن توسط كوچك پرتو يك به انرژي تمام تمركز

برد خواهد باالتر را اختالل به سيگنال نسبت باشد مي اي ماهواره تلويزيونآنتنهاي ولي

اين . مجموع در باشند شده تنظيم يكديگر با � دقيقا بايد گيرنده و فرستندهيابي جهت

گيرنده چند يا دارند قرار رديف دريك كه اي فرستنده چند كه دهد مي اجازهدر كه اي

همچنين كند؛ برقرار ارتباط يكديگر با تداخل بدون دارند قرار ديگر رديفكردن فراهم

شود رعايت بايد كه است قوانين جزء فاصله .حداقل

سیاست و الکترومغناطیس طیف

The ISM bands in the United States.

نوری امواج مخابرات

شود لیزر پرتوهای انحراف باعث تواند می همرفتی جریانهایA bidirectional system with two lasers is pictured here.

عمومی تلفن ی شبکهتلفن • سیستم ساختارسیاست • و تلفنو : • مودم پایانی بیسیم ADSLمدارهای وپلکسینگ • مالتی و ها ترانکسوئیچینگ•

تلفن سیستم ساختار

(a) کامل داخلی اتصاالت با شبکه(b) مرکزی سوئیچ(c) سطحی دو مراتب سلسله

تلفن سیستم ساختار

دور راه تماس یک هدایت مدار

تلفن سیستم اصلی اجزای

•) پایانی مدارهای یا محلی های Localحلقهloops :) خانه به که آنالوگ تابیدۀ� هم به های زوج

شوند می کشیده دفاتر و هامراکز : • که دیجیتال نوری های فیبر ها ترانک

کنند می متصل یکدیگر به را سوئیچینگرا : • تلفنی تماسهای که مراکزی سوئیچینگ مراکز

کند می هدایت دیگر خط به اصلی خط یک از

The Local Loop: Modems, ADSL, and Wireless

ها كامپيوتر تماس براي آنالوگ و ديجيتال انتقال از استفادهConversion is done by the modems and codecs.

. سيگنال انتقال رسانه يك در است زمان با متغير ولتاژ یک آنالوگ سيگنال . تفاوت اين ديجيتال انتقال در باشد نمي شده فرستاده سيگنال همان دريافتي

. كند مي خطاها متوجه را مااز انتقال از 3خطوط عبارتند كه بينند مي صدمه اصلي مشكل :

اختالل تاخيري اعوجاج تضعيفبين تضعيف از اين كه است خارج به سيگنال انتشار دراثر انرژي رفتن بين از

به رفتنفركانس به رفته بين از انرژي مقدار شود مي سنجيده كيلومتر در دسيبل . مولفه بصورت و نيست موج شكل به سيگنال كه كنيد تصور دارد بستگي

. شده تضعيف متفاوتي اندازه به مولفه هر يعني باشد مي فوريه سري هاي. شود مي گيرنده در متفاوتي فوريه دامنه باعث درنتيجه كه

مي سيم در مختلف سرعتهاي با انتشار باعث متفاوت فوريه هاي دامنهوضع اين باشدكه

باعث و كند مي بدتر دريافتي را سيگنال .اعوجاج شود مي ديگر طرف در

باعث نویز: شود مي توليد فرستنده از غير منبعي از كه اي ناخواسته انرژي. اختالل � مثال گردد گرمائي مي ل بوجود اختال سيم در الكترونها برخورد اثر در

سیمهای از جریان عبور اثر در ولتاژ القای حاصل نه القایی نویز يا و آيد مي : ). بين القايي پيوند اثر در كه صدا تداخل مثال است بهم 2مجاور نزديك سيم

مي هستيد، تلفن با كردن صحبت درحال شما كه معنا اين به آيد مي بوجود . هاي داده در گويند مي ا صد تداخل آن به كه بشنويد را ديگري مكالمه توانيد

. شود مي بيت چند يا يك رفتن بين از ناگهانيباعث اختالل ديجيتال

را بيتها از سري رشته يك كه اي وسيلهچند يا يك بوسيله و پذيرفته ورودي بعنوانخروجي بعنوان را يافته تغيير حامل روش،

. مودم يك ناميم مي مودم كند مي توليد ) قرار ) تلفن سيم و ديجيتال كامپيوتر بين

. گيرد مي

Modems

Modems

)a( A binary signal

)b( Amplitude modulation)c( Frequency modulation

)d( Phase modulation

و باال سرعتهاي به توان نمي برداري نمونه سرعت نگهداشتن باال بانايكوئيست . نظريه رسيد باالتر

Modems

ولتاژهای از کنیم 3و2و1و0اگر استفاده سمبل هر در ولتحاوی تواند می سمبل به بیت 2هر انتقال وسرعت باشد

4800 . فاز مدوالسیون بنام تکنبکی در رسد می ثانیه بر بیتتوان 4 می سمبل هر در ای و 2درجه کرد ارسال بیت

به .4800سرعت میرسد

می تعیین مدوالسیون نوع توسط سمبل بر بیت تعدادگردد.

* = سمبل هر در بیت تعداد باود نرخ بیت نرخ

Modems)2(

)a) QPSK. فاز شیفت با گذاری گانه 4کد

)b) QAM-16. دامنه (4مدوالسیون و 4گانه ( 4فاز مختلف بیت 4حالت – 16دامنه)c) QAM-64. 64 – معتبر سمبل 6ترکیب هر در بیت

Modems)2(

)a( V.32 for 9600 bps.

)b( V32 bis for 14,400 bps.

)a) )b)

Frequency Division Multiplexing

)a( The original bandwidths.

)b( The bandwidths raised in frequency.

)c( The multiplexed channel.

Wavelength Division Multiplexing

موج طول تقسیم پلکس مالتی

Time Division Multiplexing

The T1 carrier )1.544 Mbps(.

Time Division Multiplexing )2(

Delta modulation.

Time Division Multiplexing )3(

Multiplexing T1 streams into higher carriers.

Time Division Multiplexing )4(

Two back-to-back SONET frames.

Time Division Multiplexing )5(

SONET and SDH multiplex rates.

دو بین اطالعات انتقال روشهایشبکه ساخت زیر در ماشین

سوئیچینگ را فرستنده و گیرنده بین اطالعات انتقال هدایت روش . ) فرستنده) و گیرنده معموال شبکه یک در گویند می راهگزینی

. وسیع ساخت زیر انها بین بلکه نیستند متصل یکدیگر به مستقیما. دارد وجود اطالعاتی

وجود مختلف روش سه شبکه یک در ماشین دو بین ارتباط ایجاد برایدارد

مداری (Circuit Switching)سوئیچینگ

پیام (Message Switching)سوئیچینگ

سلول و بسته (Packet Switching/ Cell Switching)سوئیچینگ

مداری Circuit(سوئیچینگSwitching(

طریق از گیرنده و فرستنده بین اطالعات انتقال روش این درترتیب . بدین شود می برقرار آنها مابین فیزیکی اتصال یک برقراری

یکدیگر به الکتریکی نظر از فرستنده و گیرنده ارتباطی خطوطهیچ باشد فعال غیر طرفین از یکی صورتیکه در شوند می متصل

است باز اتصال مدار اصطالح در و گردد نمی برقرار فیزیکی .ارتباط

مداری Circuit(سوئیچینگSwitching(

: مداری سوئیچینگ روش اشکاالتو ” برقراری صرف زیادی زمان مدت روش این در

“ گردد می مدار تنظیمفرستنده و گیرنده توسط مداری اشغال صورت در

استفاده خطوط این از توانند نمی میزبانها سایرکنند.

بین ثابت ظرفیت یک با فیزیکی مسیر یک مداری، سوئیچینگ درهای . شبکه شود می ایجاد گیرنده و مداری فرستنده سوئیچینگ

. های شبکه در اند شده طراحی صوت انتقال برای حقیقت دردو بین صوتی اتصال یک برقراری از بعد تا تلفن اتصال این نقطه،

. باشد می برقرار ارتباط پایان : نیست مناسب ها داده ارسال برای مداری سوئیچینگ های شبکه کامپیوتری های داده بیشتر که است این آن دالیل مهمترین از یکی

. اززمان لحظه یک در که معنی بدین باشند می انفجاری صورت بهلحظه یک در و دارد وجود ارسال برای ها داده از زیادی حجم

. بنابراین نباشد موجود ارسال برای ای داده هیچ است ممکن دیگر،استفاده ها داده ارسال برای مداری سوئیچینگ از بخواهیم چنانچه

باند ازپهنای استفاده عدم و داده ارسال عدم زمان در نماییم،. رود می بین از و ماند می استفاده بدون شبکه ظرفیت

157

158

مداری سوئیچینگ های شبکه بودن نامناسب دالیل از دیگر یکیداده های درشبکه که است آن کامپیوتری های داده ارسال برای

. که لحظاتی در داده های شبکه در باشد می متغیر ارسال نرخارسال سرعت دارد وجود ارسال برای هایی داده

ارسال برای ای داده که زمانی در و باشد زیاد کافی اندازه به باید . در که ازآنجایی باشد می صفر یا کم ارسال سرعت ندارد، وجودبنابراین است، ثابت اتصال ظرفیت مداری سوئیچینگ های شبکه

ارسال نرخ با کامپیوتری های داده ارسال برای آن از توان نمی. نمود استفاده متغیر

به نسبت مداری سوئیچینگ های شبکه پذیری انعطاف عدمسوئیچینگ های شبکه بودن نامناسب دالیل دیگر از تغییرات،

. باشد می کامپیوتری های داده تبادل برای مداریقابلیت عدم به توان می مداری، ئیچینگ سو معایب دیگر از

های . داده ارسال برای نمود اشاره آن در ها داده گذاری اولویتوجود ها بسته گذاری اولویت برای هایی مکانیسم باید کامپیوتری

. گذاشت فرق مختلف های داده بین بتوان تا باشد داشته

پیام سوئیچینگ با دائمی اتصال یک دارای ایستگاه هر روش این در

خود سوئیچ . مرکز با کامپیوتر یک سوئیچ مرکز باشد میو است خروجی و ورودی دیجیتال پورت زیادی تعداد . که ایستگاه هر است جانبی و اصلی حافظه به مجهزشناسنامه کردن اضافه با باشد داشته ارسال به تمایلمرکز تحویل پیام قالب در را آن ها داده ابتدای به خود

. دهد می سوئیچ) گیرنده ) آدرس ، فرستنده آدرس پیام شناسنامه سوئیچ گیرنده آدرس اساس بر کامل دریافت از پس

ارسال را آن و نموده مشخص را خروجی مناسب کانالکند می

پیام سوئیچینگ

روش به نسبت پیام سوئیچینگ روش مزایایکه اینست مداری مجبور سوئیچینگ ایستگاهی هیچ

مسیر یک برقراری به اقدام پیام ارسال از قبل نیست. نماید گیرنده با مسیر ” فیزیکی تنظیم زمان بنابراین

. شد “ خواهد حذف است گیر وقت بسیار فیزیکی از پیام دو اگر و شد نخواهد اشغال ایستگاه ضمن در

شود ارسال ایستگاه یک برای متفاوت ایستگاه دوبه ، سوئیچ مرکز حافظه در نگهداری و دریافت از پس

. شد خواهد ارسال ایستگاه آن برای ترتیب

پیام سوئیچینگ اشکاالتباشد 1. داشته زیاد بسیار حافظه فضای باید سوئیچ مرکز هر

باید شود می مواجه ایستگاهها پیام انبوهی حجم با وقتی تادر حتی نرود بین از پیامها تا نماید ذخیره را آنها بتواند

شود می ارسال سوئیچ به که اطالعاتی حجم که مواقعیجانبی حافظه در باشد اصلی حافظه ظرفیت از بیش

. کند می ذخیرهاز 2. باالیی بایدحجم پیام از بیت یک حتی خرابی صورت در

. شود تکرار دوباره باید پیامدر 3. کند دریافت را پیام کل ،باید سوئیچ مرکز هر چون

پیام دریافت زمان و tصورتیکه بکشد طول سوئیچ nثانیهبرابر زمان کل باشد داشته وجود مسیر طول n.tدر

نیست کمی زمان که بود خواهد

سلول و بسته سوئیچینگ که شد باعث ، پیام طول محدودیت عدم از ناشی مشکالت

محدودیت ارسالی پیام اندازه روی بر جدید روشهای دربار هر در باشند نداشته اجازه ایستگاه و شود گذاشته

. کنند ارسال یکجا را بزرگ پیام کل ، ارسال. نامیم می بسته اصالح در را شده ایجاد قطعات گذاری شماره را ها بسته تمام موظفند ایستگاهها تمامی

. نماید بازسازی را پیام بتواند گیرنده سمت در تا نمایند پیام سوئیچ روش از کمتر بسته سوئیچ روش در تاخیر مجموع

بسته یک کامل دریافت از پس سوئیچ مراکز چون استبعدی های بسته دریافت ادامه ضمن همزمان طور به قادرند

. هم روی دلیل به کنند هدایت مناسب کانال روی بر را آناستفاده بماند معطل باید سوئیچ مرکز که زمانهایی افتادگی . از ای جلوه یک واقع در شود دریافت بعدی بسته تا کند می

. آید می شمار به اطالعاتی های بسته ارسال در سازی موازی

Circuit Switching

)a( Circuit switching.

)b( Packet switching.

ل صا

اتک

یاد

ج ای

یضا

قات

یار

مد

ته

س بار

مدد

جاای

ت ش

رگ بو

شیر

پذل

نایگ

س

ل قا

نتا

دهدا

تاخیر انتشار

سوئیچینگ بسته

سوئیچینگ پیام

سوئیچینگ مداری

)a( Circuit switching )b( Message switching )c( Packet switching

A comparison of circuit switched and packet-switched networks.

167

به هایی بسته بصورت ارسالی های داده ای بسته سوئیچینگ در . ای بسته سوئیچینگ های شبکه میشوند ارسال مشخص طول

: از عبارتند که میباشند نوع دوگرام• داده های شبکه

مجازی• مدار های شبکه . گرام داده باشد می اتصال بی نوع از گرام داده های شبکهنودهای وارد یکدیگر از مستقل طور به ارسالی های بسته

دارد وجود احتمال این و گردند می مسیریابی و شود می شبکهبه و نمایند عبور مختلفی مسیرهای از ارسالی های بسته که

. مهمترین از یکی بنابراین برسد مقصد به نادرست ترتیبمی ها بسته ترتیب رعایت عدم گرام داده های شبکه مشکالت

باشد.روش از مجازی، مدار نوع از ای بسته سوئیچینگ های شبکه

می استفاده مقصد و مبدأ بین ارتباط برقراری برای گرا اتصالمدار. یک ها، داده ارسال از قبل ها شبکه نوع این در نماید

های بسته و شود می برقرار گیرنده و فرستنده بین مجازیآمده وجود به مجازی مسیر مقصداز مبدأو بین ارسالی

مقصد به ترتیب به ها بسته تمامی بنابراین نمایندو عبورمی . داده - ارسال اتمام از بعد رسند می مدار شبکه یک از مثالی

. رود می بین از وجودآمده به مجازی مسیر ها،

168

169

170

که دارند وجود مجازی مدار نوع دو مجازی، مدار های شبکه دراز عبارتند

شده سوئیچ مجازی svcمداردایمی مدار pvcمجازی

وگیرنده دراختیارفرستنده دائم طور به دایمی مجازی مدارهاینمی ارتباط قطع و برقراری عملیات انجام به نیازی و دارند قرار

باشد. بین مجازی مدار برقراری برای شده، سوئیچ مجازی مدارهای در

از . بعد شود انجام خاصی های روال باید گیرنده، و فرستندهاز بتوان تا شود آزادمی شده سوئیچ مجازی مدار ها، داده ارسال

نمود استفاده شبکه در موجود های اتصال سایر برای آن ظرفیت ATM و X25 مجازی مدار ای بسته سوئیچینگ از هایی مثال

هستند. است گرام داده ازنوع اینترنت پروتکل که درحالی

The Data Link Layer

Chapter 3

Data Link Layer Design Issues

• Services Provided to the Network Layer• Framing• Error Control• Flow Control

ها داده پيوند اليه وظايف . عبارتند وظایف اين دهد مي انجام را خاصی وظایف ها داده پيوند اليه

از :

شبكه اليه به مناسب سرویس ارائه Framing بندی قاب یا) خطا ) تصحیح یا خطا کشف انتقال خطاهاي مدیریت ( گرفتار كند گيرنده كه نحوي به ها داده جريان كنترل

) نشود سريع فرستنده دريافت شبكه اليه از را ها بسته ها داده پيوند اليه كارها اين انجام براي

. شامل قاب هر كند مي تبديل انتقال براي قابهايي به را آنها و كردهبسته ( نگهداری براي ظرفيت فيلد يك قاب، یدک ( payloadسرآيند و

.( Trailerقاب ( باشد مي انجام ها داده پيوند اليه كه است عملي مهمترين قاب مديريت روشهاي

دهد .مي173

فریم و بسته رابطه

مي داده شبكه اليه به كه خدماتي:شود

اعالم بدون اتصال بي خدمات((وصول بالدرنگ ترافیک

وصول اعالم با اتصال بي سیستمهای) خدمات) سیم بی مثل اعتماد قابل غیر

وصول اعالم با گرا اتصال خدمات

175

Services Provided to Network Layer

)a( Virtual communication.)b( Actual communication.

Services Provided to Network Layer )2(

Placement of the data link protocol.

بندی قابزمانی • فاصله درجکاراکترها • شمارشبایت • درج با پرچم های بایتبیت • درج با پایان و شروع های پرچمفیزیکی • الیه گذاری کد مجاز غیر حالتهای

Framing بندی قاب

A character stream. )a( Without errors. )b( With one error.

Framing )2( بندی قاب

)a( A frame delimited by flag bytes.

)b( Four examples of byte sequences before and after stuffing.

Framing )3( بندی قاب

Bit stuffing

)a( The original data.

)b( The data as they appear on the line.

)c( The data as they are stored in receiver’s memory after destuffing.

Error Detection and Correctionخطا تصحيح و تشخیص كدهاي

خطا • تصحیح کدهای

خطا • تشخیص کدهای

: كد از هركلمه متشكل و m قاب داده اطالعات nبیت بيتاستفاده ) خطا تصحیح یا کشف برای که است كنترلي يا اضافي

. ) قاب طول رفته هم روی اگر این بنابر شود ( (n=m+r باشد nمیواحد عنوان nهر به كنترلي و داده بيتهاي حاوي كد بيتي مي كلمه شناخته

شود.

مثل كد كلمه دو گرفتن نظر در تعيين 10110001و 10001001با توان ميحالت . اين در دارند تفاوت هم با متناظر بيت چند كه فرق 3كرد هم با بيت

كند مي تعيين الجمع براي مانع ياي است كافي متفاوت Exclusive )بيتهاي

OR) كد كلمه دو روي بر تعداد را و كرد كرد . 1عمل شمارش را نتيجه هاي : همينگ اند فاصله متفاوت هم با کد كلمه دو در كه بيتهایی فاصله تعداد

.1950همينگ) همينگ شود ( مي ناميده اگ که است كد مشخص كلمه دو همينگ فاصله باندازه dر ، dباشد

شود خطای تبديل ديگري به يكي تا است الزم بيتي .تك

183

دارد آن همينگ فاصله به بستگي كد، خطاي تصحيح و خطا تشخيص یافتن برايd با خطا كدي به چنين . d+1فاصله ، با زيرا است نياز

ندارد وجود راهي معتبر dکه كدي، كد كلمه يك بتواند بيتي تك خطايدهد . تغيير ديگر معتبر كد كلمه به را

داده رخ انتقال خطاي كه بگويد تواند مي ببيند را نامعتبري كد كلمه گيرنده وقتياست .

تصييح برايd با خطا كدي به است 2d+1فاصله ، آن. نياز در زيرابا حتي كه جدايند هم از آنقدر معتبر كدهاي كلمه كه است صورت

d نزديكتر ديگر كد هر از هنوز اوليه كد كلمه توان تغيير مي بنابراين است،. كرد تعيين انحصاري بطور را آن

آن در كه بگيريد نظر در را كدي خطا، تشخيص كد از اي ساده مثال عنوان بهتوازن . بيت كه گردد مي انتخاب طوري توازن بيت شود مي الحاق ها داده بهبيتهاي . 1تعداد مثال ) ( عنوان به باشد فرد يا زوج ، كد كلمه توازن 1011010در با

به آن انتهاي به بيتي افزودن با با . 10110100زوج كدي فاصله گردد مي تبديلتوازن مي 2بيت ايجاد نادرست توازن با كدي كلمه بيتي تك هرخطاي زيرا است

. كرد. استفاد منفرد خطاهاي تشخيص براي توان مي كد اين از كند

184

: خطا تصيح كد از اي ساده مثال: بگيريد درنظر را معتبر كلمه چهار با كدي0000000000 000001111111111000001111111111 كد اين همینگ تواند 5فاصله مي كه است اين معنايش و خطارا 2است

كند . تصحيح كد كلمه بايست 0000000111اگر اصلي كد كه داند مي گيرنده برسد،

باشد 0000011111 گانه سه اگرخطاهاي به 000000000اما دهد؛ 0000000111را مي تغيير

. شد نخواهد تصحيح طورمناسب به خطا

185

همینگ خطای تصحیح کدهای

.

فورانی خطاهای تصحیح برای همینگ کد از استفاده

187

تشخیص های مکانیزمخطا

parity توازن بیت

check some ای مقابله جمع

ای چرخه افزونگی چک یا ای جمله چند کدCyclic Redundancy Check )CRC(

خطا تشخیص کدهای

Calculation of the polynom

ial code checksum.