دیتا های شبکه پایه اصول

• Chapter 1, "Networking Basics

پایه • تعاریفپروتکل•osiمدل •دوسویه • ارسال سویه یک ارسال•Circuit packet•Lan wan•Segment back bone•Baseband broadband

ارتباطی های شبکه کار اصول

شبکه • نوع از مستقل ارتباطی های شبکه همهمی استفاده یکسان های استاندارد و اصول از

کنند

دیتا ساده و کوچک شبکه یک

یک • دهید می اتصال بهم را کامپیوتر تا دو وقتیدو dataشبکه این حال اید کرده درست

یا و مدم با یا و کابل با است ممکن کامپیوترباشند شده متصل بهم سیم بدون

رسانه • یک ازتوسط ها کامپیوتر networkاتصالmedium ممکن رسانه این گیرد می صورت

یا ..... و رادیویی سیستم یک یا و کابل استباشد

یک • با متفاوت دالیل به و مختلف طرق از کامپوتر دوتاشبکه عملیات ولی کنند می قرار بر ارتباط دیگر

network processing باشد می دالیل این از مستقلدیگر • کامپیوتر برای اطالعاتی کامپیوتر یک وقتی مثال

می فیزیکی الیه به اطالعات این وقتی کند می تولیدو الکتریکی سیگنال یک به تبدیل باید اطالعات این رسد

شوند نوری پالس و رادیویی موج یاها • سیگنال این که دارد وجود هایی فیس اینتر انتها دو در

کد ) ( این تا کنند می تبدیل یک و صفر کد یک به تبدیل راها افزار نرم برای خواندن و تفسیر قابل softwareها

یک به تبدیل ها کد این نهایت در و صوت textباشند یا وشوند می ویدیو یا و

انجام را زیر عملیات ها پروتکل بیشتردهند می

• Packet acknowledgment.  This is the transmission of a return message by the recipient to verify the receipt of a packet or packets. A packet is the fundamental unit of data transmitted over a LAN.

• Segmentation.  This is the division of a lengthy data stream into segments sufficiently small for transmission over the network inside packets.

• Flow control.  This is the generation by a receiving system of messages that instruct the sending system to speed up or slow down its rate of transmission.

• Error detection.  This is the inclusion of special codes in a packet that the receiving system uses to verify that the content of the packet wasn't damaged in transit.

• Error correction.  This is the generation by a receiving system of mess-ages that informs the sender that specific packets were damaged and must be retransmitted.

• Data compression.  This is a mechanism for reducing the amount of data transmitted over a network by eliminating redundant information.

• Data encryption.  This is a mechanism for protecting the data transmitted over a network by encrypting it using a key already known by the receiving system

شوند می تهیه چگونه ها پروتکل

موسسه • یک توسط ها پروتکل این اوقات بیشترسازنده کارخانه یک تا شوند می تولید استاندارد

تجهیزات

پروتکل

های • پروتکل از ارتباط زمان در کامپیوتر یککامپیوتر به را حود پیام تا گیرد می بهره مختلفی

برساند دیگرتوزیع • شبکه مختلف های الیه در ها پروتکل این

الیه ) ( هفت در اند شدهاستاندارد • اتصال امکان ها پروتکل این وظایف

(OPEN) اساس باشد OSIمدل بر میدو )• الیه در اترنت پروتکل از( LINK LAYERمثال

دیگر OSIمدل های الیه در کند می عملکنند می عمل دیگر های پروتکل

protocol

با • کامپیوتر دوتا است ممکن خاص های حالت دریکبرنامه یک و عامل سیستم یک یک و ورژن یک

ولی applicationکاربردی کنند اطالعات تبادل هم باطریق از کامپیوتر تا دو و نیست چنین اوقات اکثر در

مختلف ) های هر( different platformبستر روی کهمختلف های افزار نرم هم runکدام با است شده

کنند می قرار بر مستقل . ارتیاط کامپوتر دو حالبر تباط ار هم با بتوانند باید موجود ارتیاطی بستر از

مشترک ) زبان یک نیازمند این و کنند ( protocolقرارباشد می

پروتکل

مختلف • های الیه در ها پروتکل حقیقت دربرنامه یک برای الزم سرویس همه تهیه وظیفه

ها کامپیوتر تا باشند می مشخص کاربردیهم با کاربردی های برنامه این طریق از بتوانند

بکنند صحبتتریا • پایین الیه برای سرویس یک پروکل هر

کند می تهیه خود باالتر

مختلف های الیه در ها osiپروتکلکنند می عمل چگونه

پایین • الیه توسط باالتر های الیه از اطالعات وقتیاین در موجود های پروتکل شود می دریافت تر

بعنوان را هایی داده این headerالیه بهکنند می اضافه اطالعات

•Header پروتکل از که دهد می انجام را وظایفیرود می انتظار

و • پایلوت بعنوان باالیی الیه نامیده dataاطالعاتشود می

• H4+data

مختلف های الیه در ها osi پروتکلکنند می عمل چگونه

کردن transportالیه • اضافه از پیام headerبعدکند می ارسال شبکه های الیه دیگر به را

ابتدای headerباز networkالیه • به را خودشheader کند می اضافه باالیی الیه

• H4+h3+data

الیه • به بسته datalinkدرنهایت یک و رسد میاست شده اماده شبکه روی انتقال برای

• H4+h3+h2+data

مقصد در پروتکل عملیات

از packetوقتی • عملیات باز رسد می مقصد بهشود می اغاز عکس جهت در ولی نو

الیه • هر در ها پروتکل را headerحال خودشانالیه به را بقیه و کنند می جدا اطالعاتی بسته از

نمایند می تحویل بالتراصلی • اطالعات شود می کامل فرایند این وقتی

data می درخواست مورد کاربردی برنامه بهرسد

data encapsulation

بعنوان • را خودش گفتمان پروتکل هر وقتیheader توسط شده تولید پیام applicationبه

فرایند این به کنند می dataاضافهencapsulation میگویند

•

توپولوژی از اترنت پروتکل حمایتانتقال رسانه وانواع

همینطور • و توپولوژی انواع اترنت پروتکلمی قرار حمایت مورد را رسانه انواع انتقال

دهدتوپولوژی • انواع اترنت یا busپروتکل و starو

بر ring یا عالوه دهد می قرار حمایت مورد راکابل مثل متعدد انتقال های رسانه و coaxاین

مسی سیم و هم udpفیبر را سیم بدون ودهد می قرار حمایت مورد

lan

های • متمایز lanشبکه هم از زیر های ویژگی باشوند می

همبندی )• )توپولوژییا • دهد می اتصال بهم را ها کامپیوتر که ای رسانه

انتقال ) ( network mediunرسانهپروتکل•برای • انتقال رسانه نوع یا و توپولوژی انتخاب

هایی پروتکل به بستگی ها کامپیوتر واقعی اتصالدو ) الیه در که مثل ,( data linkدارد دارد وجود

یا و token ringاترنت

wan

های • طریق lanشبکه متصل routerاز بهمشبکه و کنند wanشده می درست

wan connection

های • شبکه اتصال wan connectionاز lanبرایمختلف وانواع کنند می connectionاستفاده

یا و تلفنی خطوط رادیویی مثل امواج یا و فیبرشود می استفاده ها تکنولوژی دیگر ویا

• WAN connections نقطه به نقطه اتصال یکرا سیستم چندین که اترنت بعکس باشند می

کند می متصل بهمشبکه • دو مثل مختلف lanبطور شهر دو در که

خط یک طریق از تواندد می و دارد وجودleased خط انتهای در شوند متصل leasdبهم

شبکه به ها روتر و دارد قرار روتر lanیکدارند اتصال

baseband

•Base band روی سیگنال یک فقط زمان هر درفقط لحظه هر در نتیجه در گردد می ارسال شیکهولی بگیرد سرویس شبکه از تواند می کامپیوتر یک

یک کمک کامپیوتربا چندین انکه برای عمل درکامپیوتر base bandسیگنال هر کنند کار بتوانند

به را خود ارسالی کند packetسیگنال می تبدیلشبکه از توانند می همزمان کامپیوتر چندین حال

یک لحظه هر در ولی بگیرند روی packetسرویسارسال زمان تا و گردد می ارسال packetشبکه

شبکه از توانند می دیگر های کامپیوتر بعدیبگیرند سرویس

broadband network

•broadband network چندین از همزمانو دهند انتقال شبکه روی توانند می را سیگنال

در می circuit switchبیشتر استفاده انها از شود

Segment

شبکه • یک به اوقات و lanگاهی شود می گفتهکابر تجهیزات و کاربر به هم گاهی

backbone

مجموعه • یک lanیک بهم backboneتوسطشوند می متصل

OSI reference model

• The OSI reference model illustrates the networking process as divided into seven layers

مدل می osiدر بیان الیه هفت در شبکه عملیاتشود

• This theoretical construct makes it easier to learn and understand the concepts involved

osi

کاربردی • برنامه یک الیه باالترین applicationدردسترسی شبکه منابع به خواهد می که دارد وجود

مثل ) کند (ieپیدا• ) ( انتقال رسانه فیزیکال الیه که الیه ترین پایین در

فیبر یا و رادیویی سیستم یا کابل مثل دارد قرارالیه • ترین پایین سمت به الیه باالترین از دیتا وقتی

دارند وجود هایی پروتکل الیه هر در کند می حرکتصورت به را دیتا برای packetکه و اورده در

کنند می اماده شبکه بستر بر انتقال

At the top of the model is the application that requires access

to a resource on the network, and at the bottom is the network

medium itself As data moves down through the layers of the model, the various protocols operating there prepare and package it for transmission over

the network

Once the data arrives at its destination, it moves up through

the layers on the receiving system, where the same

protocols perform the same process in reverse.

In 1983, the International Organization for Standardization )ISO( and what is now the

Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunication Union )ITU-T(

published a document called "The Basic Reference Model for Open Systems Interconnection

In most cases, single protocols combine the functions of two or more of the layers in the model

and the boundaries between protocols often don't exactly conform to the

model's layer boundaries

the model remains an excellent tool for studying the networking

process

osi

encapsulation

می • تحویل باالیی الیه از را دیتا وقتی پروتکل هربه پیام به را خودش مربوط گیرداطالعات

را headerصورت ان سپس و کند می اضافهدهد می انتقال پایینی الیه به

each protocol adding headers )and in one case, a footer( to the information it receives from the layer above it

application generates a request for a network resource, it passes the request

down through the protocol stack

HEADER دهد می انجام کاری چه

فیلد • که همان headerعملیاتی دهد می انجاممیرود انتظار الیه ان پروتکل از که است کاری

های • فیلد رابطه HEADERبعبارتی در عملیاتیدهند می انجام الیه همان های پروتکل با

The header consists of fields containing information that is

specific to the functions of that protocol

original request becomes the

data field, or payload,

for the transport layer protocol.

The final product, a packet تولید عملیات این نتیجه

PACKET اسال برایباشد می

ready for transmission over the network

Data encapsulation is the process by which the protocols add their headers and footer to the request generated by the

application

The procedure is functionally similar to the process of preparing a letter for mailing. The application request is the letter itself, and the protocol headers represent the

process of putting the letter into an envelope, addressing it, stamping it, and mailing it.

a letter for mailing

• The procedure is functionally similar to the process of preparing a letter for mailing. The application request is the letter itself, and the protocol headers represent the process of putting the letter into an envelope, addressing it, stamping it, and mailing it.

Physiaval layer

• .... باشد می و رادیو یا و فیبر یا و کابل یا مسی سیم• ) فیزیکال ) الیه به مربوط همبندی شبکه توپولوژی

باشد میمشخصات • از ها یک و صفر انتقال برای سیگنال نوع

باشد می الیه اینالیه ) ( • بین نیز شبکه کارت فیس اینتر الیه 2نوع و

باشد می الیه همین مشخصات از نیز فیزکالمی HUBنوع • الیه همین مشخصات به مربوط نیز

باشد

Physical Layer

• nature of the network's hardware elements, such as what medium the network uses, how the network is installed, and the nature of the signals used to transmit binary data over the network. The physical layer also defines what kind of network interface adapter must be installed in each computer and what kind of hubs )if any( to use

شبکه • یک شما فیزیکال الیه است lanممکنالیه این فیزیکی مشخصات صورت این در باشد

الیه های پروتکل به دارد data linkبستگیالیه • در شما انتخاب datalinkوقتی پروتکل یک

الیه برای مشخصاتی فکر به باید انگاه کنید میحمایت مورد را پروتکل این که باشید فیزکال

. دهد می قرار

Physical layer

• Physical layer options include various types of copper or fiber optic cable, as well as many different wireless solutions. In the case of a LAN, the physical layer specifications are directly related to the data-link layer protocol used by the network. When you select a data-link layer protocol, you must use one of the physical layer specifications supported by that protocol.

اترنت

درالیه • پروتکل یک باشد datalinkاترنت برای می وهای های lanشبکه های انتخاب که باشد می

می قرار حمایت مورد را فیزکال الیه از مختلفیمثل دهد

• coaxial cable• twisted pair cable• fiber optic cable

سال • از دیده 1970اترنت خود به را زیادی تغییراتهای سرعت میکند 10M,100.1Gامروز حمایت را

الیه در اترنت برای ممکن های انتخابفیزکال

کابل • توان کابل UTPمی انتخاب .... COAXویا یا و فیبر یا وکرد

سری • یک انتخاب به منجر باز گزینه هر انتخابطول مثل شود می دیگر فیزیکی مشخصات

نوع یا و اینترفیس connectorکابل نوع یا ووظایف • پروتکل که است این برای ها واین

دهد انجام درستی به را خودشموسسه • را EIA/TIA 568Aو مشخصات این

سند یک صورت به انهارا و نمود استانداردdocumet است دراورده

Ethernet is a data-link layer protocol that supports several

different physical layer options

coaxial cable

twisted pair cable

fiber optic cable

Ethernet Standards

DIX ETHERNET

(thick Ethernet) or 10Base5 مشهوربه

انتشار 1980 سال

10 سرعت Mbps

RG-8 coaxial cable

bus topology.

DIX Ethernet II

)thin Ethernet( 10Base2 مشهوربه

انشار 1982 سال

RG-58 coaxial cable معرفی جدید فیزیکال الیه یک نازک کواکسیال کابل از استفاده باکرد

IEEE 802.3

CSMA/CD10BASE-Tمشهوربه

انتشار 1980 سال

)UTP( cable

Fast Ethernet

Fast Ethernet specifications,

• IEEE 802.3z

• IEEE 802.3ab,

which are the 1000-Mbps Gigabit Ethernet standards

اترنت فریم فیلد 802.3فرمت در و کرده تغییرETHERNET TYPE می را باالتر الیه پروتکل

شناسد

اترنت IEEE802.3مشخصات

• Physical layer specifications

• Frame format

• CSMA/CD MAC mechanism

Physical Layer Specifications

• types of cables

• topology

• maximum cable lengths

• number of repeaters

های • پارامتر پذیری تاثیر میزان به توجه باattenuation و crosstalk وCOLLISSION از کدام هر از

مشخصات این باال های شوند گزینه می

نام کابل نوع توپولوژی

سرعت طول حداکثر

10Base5 RG-8 coaxial Bus 10 Mbps 500 meters 10Base-T RG-58 coaxial Bus 10 Mbps 185 meters

10Base-T Category 3 UTP

Star 10 Mbps 100 meters

FOIRL

فیبربین REPEATER ها

62.5/125 multimode fiber

Star 10 Mbps 1000 meters

10Base-FL 62.5/125 multimode fiber

Star 10 Mbps 2000 meters

100Base-TX Category 5 UTP

STAR 100 Mbps 100 meters

1000Base-LH 9/125 singlemode fiber optic

STAR 1000 Mbps

10 km

1000Base-ZX 9/125 singlemode fiber optic

Star 1000 Mbps

100 km

UTP Ethernet )10Base-T(

• from 10 Mbps to 100 or even 1000 Mbps

• link segments up to 100 meters long to connect computers to a repeating hub

• Fast Ethernet standard )IEEE 802.3u (

• 100Base-TX uses only two pairs

• 100Base-T4 uses all four wire pairs

Fiber Optic Ethernet

• 10Base-FL, 10Base-FB, and 10Base-FP سرعت • فیبر ) (10M با کردن تلف•FIDI سرعت بدرد 100با نیست اترنت ولی مگا

BACKBONE خورد می• 100 Mbps fiber optic option, 100Base-FX.

100Base-FX uses the same hardware as 10Base-FL, but it limits the length of a cable segment to 412 meters

• Gigabit Ethernet is the newest form of• Ethernet, raising network transmission speed to

1000 Mbps

specifications for each of these options

• include a great deal of detailed information about the physical layer requirements, such as the exact type of cable and connectors to use, how long the cables can be, how many hubs you can have, and many other factors.

These specific conditions are required for the protocol to

function properly

EIA/TIA 568A

• . This document includes detailed specifications for installing cables for data networks in a commercial environment, including the required distances from sources of electromagnetic interference and other general cabling policies..

برای استفاده مورد سیگنالینگ انواع ( الیه انتقال رسانه روی بر دیتا انتقال

فیزیکال(

• For copper-based cables, these signals are electrical charges.

• For fiber optic cables, the signals are pulses of light.

• Other types of network media can use radio frequencies, infrared pulses, and other types of signals

برای استفاده مورد سیگنالینگ انواع ( الیه انتقال رسانه روی بر دیتا انتقال

فیزیکالالکتریکی • ولتاژ مسی های کابل براینوری • پالس فیبر برایو • یی رادیو های فرکانس ها رسانه دیگر برای

infrared پالس

physical layer dictates the signaling scheme that the

computers use

The signaling scheme is the pattern of electrical charges or light pulses used

to encode the binary data generated by the upper layers

Ethernet systems use a signaling scheme called

Manchester encoding,.

and Token Ring systems use a scheme called

Differential Manchester

Data-Link Layer

• The protocol at the data-link layer is the conduit between the computer's networking hardware and its networking software

• Network layer protocols pass their outgoing data down to the data-link layer protocol, which packages it for transmission over the network

DATA LINK الیه

شبکه • بین واسط لینک دیتا الیه های پروتکلمی کامپیوتر افزار نرم وشبکه افزاری سخت

باشند الیه • های خروجی NETWORKپروتکل دیتای

را خودالیه های پروتکل و DATA LINKبه داده تحویل

را ان لینک دیتا الیه و packetپروتکل کردهکند می اماده انتقال رسانه روی بر انتقال برای

When the other systems on the network receive the transmitted

data, their data-link layer protocols process it and pass it

up to the network layer

طراحی در اساسی های فاکتورlanشبکه

شبکه • یک ساختمان یک برای خواهید می طراحی lanوقتیانتخابی پروتکل که هستند انهایی ها فاکتور مهمترین کنید

کند می دیکته شما به لینک دیتا الیه در شمادیتا • الیه در شما انتخابی پروتکل های خواسته اجابت برای

دارید نیاز زیر های افزار نرم و ها افزار سخت به شما لینک• Network interface adapters • Network adapter drivers • Network cables • Network hubs

با کابل و شبکه کارت ارتباطپروتکل

و • شبکه پروتکل hubکارت یک برای دو هراستفاده قابل و شوند می طراحی مشخص

باشند نمی دیگر های پروتکل برایمشخص • پروتکل برای نیز ها کابل از بعضی

اینطور ها کابل همه اما شوند می طراحینیستند

اترنت

برای • پروتکل مهمترین اترنت پروتکل کنون تاهای . شیکه بیشتر است شده شناخته شبکه

lan اند شده درست اترنت پروتکل اساس بر•Token ring همراه های fidiبه پروتکل دیگر از

باشند lanشبکه می

الیه های پروتکل که وظایفی مهمتریندارند بعهده لینک دیتا

• A format for the frame )that is, the header and footer applied to the network layer data before transmission(

• A mechanism for controlling access to the network medium

• One or more physical layer specifications for use with the protocol

الیه های پروتکل که وظایفی مهمتریندارند بعهده لینک دیتا

فریم 1. تشکیل

انتقال 2. رسانه به دسترسی برای مکانیزمی

انتقال 3. را فریم است قرار که انتقال رسانهدهد

کابل مثل انتقال یا utpرسانه و فیبر یا ... wirelessو باشد می و

• The data-link layer protocol encapsulates the data it receives from the network layer protocol by adding a header and footer to it, forming what is called a frame

دارد • خود با را مقصد و مبدا ادرس فریمادرس • به ) 6این مشهور و باشد می macبایت

باشد ( می ادرس

Media Access Control

شبکه • یک در مشترک lanکامپیوترها محیط یکرا ان که دارند اطالعات تبادل می shareبرای

کننددو • که دارد وجود زیاد احتمال صورت این در

بخواهند همزمان را packetکامپیوتر خودشانافتد می اتفاق تصادم خوب نمایند ارسال

تصادم • از جلوگیری پروتکل collissionبرایکند تعریف را مکانیزمی یک باید شما انتخای

شبکه • در اطالعات صورت lanتبادل halfبهduplex باشد می

مکانیزم از اترنت پروتکلCSMA/CD کند می استفاده

مکانیزم TOKEN RINGپروتکل ازنام تحت TOKEN PASSدیگر

کند می استفاده

WAN links protocol

• There are other data-link layer protocols used for WAN links, however, such as the Serial Line Internet Protocol )SLIP( and the Point-to-Point Protocol )PPP(, which do not include physical layer information

router

• A router connects two networks together, forming an internetwork.

• Unlike bridges and switches, routers function at the network layer of the OSI reference mode

Routers

الیه • در ها کنند networkروتر می عمل•Packet از پس شوند می روتر وارد که هایی

های الیه از به datlinkو physicalعبور را خودفریم . networkالیه الیه این رسانند dataمیlink از را مقصد شبکه ادرس ، کرده لخت را

می packetروی جدید فریم ویک خواند میالیه طریق از و یک data linkسازد به

می منتهی مقصد شبکه به که دیگر اینترفیسدهد می تحویل شود

router

به • نسبت بیشتری های اتنخاب و hubروترbridge وswitch دارد

های • پیام ها عبور broadcastروتر خود از راخاص ) ( حاالت در جز دهند نمی

در • موجود مقصد ادرس به توجه با را پیام روترpacket ربطی ادرسی این دهد می عبور خود از

ندارد فیزیکی ادرس بهیک • دارد routing tableروتر خود در

WAN links

• In addition to connecting networks at a single location, such as a corporate internetwork, routers can also connect distant networks using WAN links

یک • در شبکه چندین اتصال بر عالوه ها روترتواند ) ( می طبقه چند ساختمان یک مثال مکان

روتر از دوری فاصله در که ها شبکه دیگر بهازطریق دارند شود wan linkقرار متصل

و • وحدت و انقالب و علیزاده مرکز در توانید میباشید داشته روتر یک کدام هر ادرای ساختمان

شبکه انها از هرکدام به مرکز lanکه همانها روتر این توانید می حال باشد داشته اتصال

تلفنی ) خطوط طریق از یا( leased lineرا وشبکه مثل موجود های فناوری , tellabsدیگر

یا )alcatelو دهید اتصال هم به wanموجودtecnology)

الیه headerطول در پروتکل networkکه پیام ipتوسط بهالیه از شود transportرسیده می باشد bayte 20اضافه می

ip data gram format

ver ihl Type of servise

Total length

identification flag Fragment offset

Time to live

protocol Header checksum

Source ip

Destination ip

option

data

Version (4 bits).  This field specifies the version of the IP protocol used to create the datagram. The version in current use is 4, but IP version 6 is currently in

development. Internet Header Length (IHL, 4 bits).  This field specifies the length of the

datagram's header, in 32-bit )4-byte( words. The typical length of a datagram header is five words )20 bytes(, but if the datagram includes additional options, it

can be longer, which is the reason for having this field. Type Of Service (1 byte).  This field contains a code that specifies the service priority for the datagram. This is a rarely used feature that enables a system to

assign a priority to a datagram that routers observe while forwarding it through an internetwork. The values provide a trade-off among delay, throughput, and

reliability. Total Length (2 bytes).  This field specifies the length of the datagram, including

that of the Data field and all of the header fields, in bytes. Identification (2 bytes).  This field contains a value that uniquely identifies the

datagram. The destination system uses this value to reassemble datagrams that have been fragmented during transmission.

Flags (3 bits).  This field contains bits used to regulate the datagram fragmentation process.

Fragment Offset (13 bits).  When a datagram is fragmented, the system inserts a value in this field that identifies this fragment's place in the datagram.

Time To Live (TTL, 1 byte).  This field specifies the number of networks that the datagram should be permitted to travel through on the way to its destination. Each

router that forwards the datagram reduces the value of this field by one. If the value reaches zero, the datagram is discarded.

Protocol (1 byte).  This field contains a code that identifies the protocol that generated the information found in the Data field.

Header Checksum (2 bytes).  This field contains a checksum value computed on the IP header fields only )and not the contents of the Data field( for the purpose of error

detection. Source IP Address (4 bytes).  This field specifies the IP address of the system that

generated the datagram. Destination IP Address (4 bytes).  This field specifies the IP address of the system

for which the datagram is destined. Options (variable).  This field is present only when the datagram contains one or

more of the 16 available IP options. The size and content of the field depends on the number and the nature of the options.

Data (variable).  This field contains the information generated by the protocol specified in the Protocol field. The size of the field depends on the data-link layer protocol used by the network over which the system will transmit the datagram

IP Addressing

که ipپروتکل • دارد دهی ادرس سیستم یکیک دهی ادرس به hostامکان شبکه هر در را

دارد مقیاس هرو ipxپروتکل • دارد دیگر دهی ادرس سیستم یک

در macاز کامپیوتر دهی ادرس برای ادرسشبکه کند lanیک می استفاده

دهی netbbeuiپروتکل • ادرس سیستم بزبرای نام از و دارد را خودش به مخصوص

کند می استفاده دهی ادرس

IP addressing

• Host باشد می شبکه کارت همان

The Network Layer

انتقال • وظیفه الیه انتها dataاین به انتها صورت به راend to end) ( انتقال دارد وظیفه الیه این که معنی بدین

data ( بین است ممکن دارد را نهایی مقصد تا مبدا از) باشد داشته وجود میانی لینک چندین نهایی مقصد و مبدا

الیه IPپروتکل • دارد NETWORKدر بعهده را وظیفه اینالیه • این است IPXپروتکل NOWELدر نموده ارائه راپروتکل • مایکروسافت است NETBIOSو نموده ارائه را

باشد می مناسب کوچک شبکه در که

الیه • دیگر همانند الیه این های پروتکلHEADER( پیام به را اضافه( DATAخودشان

کنند میشود • می تولید الیه این توسط که ای بسته

datagram دارد نام

Addressing الیه در دهی networkادرس

مقصد ipپروتکل • ادرس هم و مبدا ادرس همدر ولی headerرا دهد می قرار الیه این

باشد می نهایی ادرس مقصد ادرسیک • ادرس وقتی در web serverمثال در

browser مثل کنید می 192.168.16.20تایپ

ادرس ipادرس • و شبکه ارزادرس hostترکیبیباشد می

توسط دهی ادرس مختلف های روشمخلف های پروتکل

نام پروتکل

دهی ادرس روش

ip Network addres+host address

ipx Network address _hardware address

netbios name

Fragmenting

الیه • در شده تولید گرام رسیدن networkدیتا تامختلف های شبکه از احتماال نهایی مقصد به

بسته طول الیه این درنتیجه و کرد خواهند عبورمی محدود لینک دیتا الیه به تحویل برای را پیام

کندفریم • بایت 1500اترنت•Token ring 4500 بایت

Routing

• Routing is the process of directing a datagram from its source, through an internetwork, and to its ultimate destination using the most efficient path possible

پیام )• بسته که است از( datagramفرایندیمقصد تا مختلف های شبکه میان از و مبدامقصد به رسیدن برای و نماید می هدایت

کند می انتخاب را ها مسیر مناسبترین

روتر وظیفه

و • شبکه یک از ورودی ترافیک دریافت روتر وظیفهخروجی در دیگر شبکه یک روی ترافیک این ارسال

باشد میاتصال • مختلف های شبکه روتر اینترفیس هر به

دارندانجام) ( routingبنابراین • روتر توسط یابی مسیر

شود میدر • را ها شبکه دیگر به مربوط اطالعات ها روتر

کنند می نگهداری حافظه در routing tableجداولی

Identifying the Transport Layer Protocol

در • ها الیه دیگر همانند الیه خود headerاینالیه پروتکل بسته transportنام این که

ارسال مقصد برای نیز کرده تولید را اطالعاتیمقصد رسید مقصد به بسته وقتی تا کند می

دهد تحویل الیه کدام به را بسته این بداند

The Transport Layer

الیه • این پروتکل است tcpنامالیه • همیت دیگر پروتکل است udpنامپروتکل tcpپروتکل • الیه ipمکمل networkدر

باشد میالیه • های پروتکل بین تفاوت transprotمهمترین

که است نوع tcpاین از پروتکل connetionیکoriented حالیکه در باشد نوع udpمی از

connection less باشد می

• A connection-oriented protocol is one in which the two communicating systems exchange messages to establish a connection before they transmit any application data. This ensures that the systems are both active and ready to exchange messages. TCP, for example, is a connection-oriented protocol. When you use a Web browser to connect to an Internet server, the browser and the server first perform what is known as a three-way handshake to establish the connection. Only then does the browser transmit the address of the desired Web page to the server. When the data transmission is completed, the systems perform a similar handshake to break down the connection.

additional services

• Connection-oriented protocols also provide additional services such as packet acknowledgment,

• data segmentation,

• flow control,

• and end-to-end error detection and correction

port numbers

• The headers for both TCP and UDP, for example, include port numbers that identify the applications from which the packet originated and for which it is destined.

Session Layer

اطالعات • مبادله خواهند می سیستم دو وقتینوع باید اول کنند dialogبکنند انتخاب را خود

لحظه dialogنوع هر در ولی جهته دو تواند میبکند اطالعات ارسال two-way alternateیک

)TWA( mode هر لحظه هر در ولی دوجهته یا وبکنند اطالعات ارسال توانند می two-wayکدام

simultaneous )TWS( mode

Session Layer

ایجاد • سنکرونیزاسیون data streamدر check pointبا عمل

یک گیرد dialogبرای می صورتهای • همه physical و, data-link, و network و,transportالیه

الیه عملکرد ولی باشند می اطالعات درست انتقال برایsession در ها الیه دیگر مثل هم پروتکلی باشد می متفاوت

باالتر های الیه در گفتگو ی ها پروتکل ندارد وجود اینجاprezentation وapplication دارند وجود

روش • به اینجا dialogبستگی الیه 22در این برای سرویسدارد وجود

The Presentation Layer

و • شود می انجام عملیلت یک فقط الیه این درمختلف ترجمه ان ی ها سیستم بین گفتمان

• Computers running on different platforms can have different abstract syntaxes

• the systems can select a transfer syntax that provides additional services, such as data compression or encryption

Application Layer

منابع • از استفاده برای ها برنامه ورود نقطهمدل در می applicationهمین osiشبکه ها

باشندرا • هایی سرویس بیشتر الیه این های پروتکل

که کنند می برای applicationتهیه هاپروتکل مثل دارند نیاز شبکه منابع به دسترسی

snmp برای برای را هایی سرویس mailکهprogram میکند تهیه ها

hub

نوع کننده مشخص لینک دیتا الیه باشد HUBپروتکل می

پروتکل نام HUBنوع

ethernet hub

Token ring mau

fddi hub

hub

• hubs used on most Ethernet networks are purely physical-layer devices

• An Ethernet hub is also called a multiport repeater

• A repeater is a device that amplifies a signal as it passes through it

to counteract the effects of attenuation. If, for example • RJ45 ports

• hubs connect networks at the physical layer and are unaware of the data structures operating at the higher layers

hub

• When data enters the hub through any of its ports, the hub amplifies the signal and transmits it out through all of the other ports

پورت • یک وارد دیتا ابتدا hubوقتی شود میبرای سپس شده ها تقویت پورت ارسال همه

گردد میهمه مشترک استفاده باعث قابلییت همین

باشد می انتقال مجیط از ها کامپیوتر

Smart Hubs

• greater data processing

• provide a service called store and forward

• hub contains buffers

• retransmit them out through specific ports

Connecting Hubs

• Almost every Ethernet hub on the market has an extra port called an uplink port

• UTP cables contain eight wires in four pairs, and each pair consists of a signal wire and a ground

• Computers transmit data over one wire pair and receive data over another

• straight

• crossover circuit that connects the transmit pins to the receive pins

• The uplink port is the one port in the hub that does not have the crossover circuit

Bridging

• Bridging is a technique used to connect networks at the data-link layer

•Bridg الیه در را شبکه تا بهم data linkدودهد می اتصال

• provides packet filtering at the data-link layer,

• they read and process all of the packets transmitted over the network segments.

Bridging

• bridge functions at the data-link layer, it is capable of interpreting the information in the data-link layer protocol header

• Data packets enter the bridge through either one of the ports, and the bridge then reads the destination address in each packet header and decides how to process that packet. This is called packet filtering.

Broadcast unicast multicast

• broadcast message is a packet with a special destination address that causes it to be read and processed by every computer that receives it. By contrast, a unicast message is a packet addressed to a single computer on the network, and a multicast message is addressed to a group of computers on the network )but not necessarily all of them(. A broadcast domain is a group of computers that all receive a broadcast message transmitted by any one of the computers in the group.

Broadcasts

• The most common method computers use to locate a particular system on the local network is to transmit a broadcast that essentially asks,

• "Does any computer here have this Internet Protocol )IP( address

• or this NetBIOS name

MAU

• The primary difference in the operation of an MAU is that it does not retransmit all incoming traffic out through the other ports simultaneously. Instead, the MAU transmits a packet arriving through port 5, for example, out through port 6, and then waits for the packet to return to the MAU through port 6, after which it transmits it through port 7, waits for it to return, and so on.

Switching

• There is another type of data-link layer connection device, called a switch

• Because they forward data to a single port only, switches essentially convert the LAN from a shared network medium to a dedicated one

• separate collision domain

• full bandwidth

full bandwidth

• LAN using a hub might have 20 or more computers sharing the same 10 Mbps of bandwidth. Replace the hub with a switch, and every pair of computers has its own dedicated 10-Mbps channel

throughput

• some switches provide ports that operate in full-duplex mode, which means that two computers can send traffic in both directions at the same time using separate wire pairs within the network cable. Full-duplex operation effectively doubles the throughput of a 10-Mbps network to 20 Mbps

switch و hubتفاوت

• The difference between a hub and a switch is that a hub forwards every incoming packet out through all of its ports, and a switch forwards each incoming packet only to the port that provides access to the destination system

switch

HUBاترنت

HUB

HUB

collision domain

switch

• each packet takes a dedicated path from the source computer to the destination, forming a separate collision domain for those two computers.

• Switches still forward broadcast messages to all of their ports, but not unicasts and multicasts

switch

• switch more often found on larger networks • On the routed network, the backbone must carry the

internetwork traffic generated by all the segments. • This can lead to heavy traffic on the backbone, • On a switched network, you connect the computers to

individual workgroup switches,• which are in turn connected to a high-performance

backbone switch, As a result, any computer on the network can open a dedicated channel to any other computer, even when the data path runs through several switches

Routing

• A router connects two networks together, forming an internetwork. Unlike bridges and switches, routers function at the network layer of the OSI reference model. This means that a router can connect LANs that run completely different data-link layer protocols )such as Ethernet and Token Ring(,

Routing

• When a computer on a LAN wants to transmit data to a computer on another LAN, the system sends its packets to a router on the local network and the router forwards them to the destination network

• A router forwards a packet based on the destination address in the network layer protocol header

Networking Software

شبکه • ارتباطات غث با که افزاری نرم عناصرو عامل های سیستم مثل شوند می و clientای

directory service و

عامل های سیستم

کار • قابلییت عامل های سیستم معمول بطورهای افزار نرم باید بلکه ندارند ای شبکه

کرد نصب را قابلییت این مخصوصرا • ای شبکه های قابلییت عامل سیستم هر

که دارند خود با را هایی افزار نرم یعنی دارددهد اتصال شبکه یک به را ان تواند می

را • ای شبکه کار قابلییت که عاملی های سیستمو سرور های سیستم نام به یا clientداردند و

شبکه از باشند peer to peerعضوی می

بخش این اهداف

کارکرد • که عاملی های سیستم نام بتوانید بایدمثل نمایید لیست را دارند ای شبکه

• Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows NT Server,

• Novell NetWare,

• UNIX,

• Apple Macintosh

• Windows NT 3.1, first released in 1993

Was MS-DOS kernel

Windows 2000, which was a major upgrade

Windows 2000 also offer multitasking

Windows 2000 is available in three Server versions )Server, Advanced Server, and Datacenter Server(

های سیستم ای شبکه های قابلییتعامل

• File Systems

Sharing های سیستم های قابلییت مهمترین از یکیبه دسترسی کار این با باشد می ای شبکه عامل

کرد محدود کاربران برای توان می را شبکه منایعWindows 2000 یکfile system نام برای NTFSبه

دارد منظور اینتحت سیستم DOSقبال فایل این البته FATنام بود

WIN NT وWIN2000 کنند می جمایت را ان هم

• When you create NTFS drives during a Windows NT or Windows 2000 installation, you can grant access permissions for specific files and folders to the users and groups on your network

• NTFS drives can be read only by the Windows NT and Windows 2000 operating systems

Services

می WIN2000در • گفته ای برنامه به سرویسسیستم در ها برنامه دیگر همراه که RUNشود

شود میهمین • توسط ای شبکه های قابلییت از بسیاری

شود می فراهم ها سرویستواند • می های سرویس این از بسیاری کاربر

CONFIG سیستم وموقعیکه می BOOTنمایدان با همراه هم قابلییت این شده LOADشود

ماند می باقی سیستم در و

UNIX

• UNIX is a network operating system originally developed in the 1970s

باشد • نمی شرکتی به متعلق عامل سیستم اینروی گروهی صورت به های تیم از بسیاری و

ورژن یک کدام هر و کردند کار سیستم اینخودشان نام به را عامل سیستم این از خاص

نمودند ارائه•

UNIX

UNIX is primarily an application server platform, typically associated with Internet services, such as Web, FTP, and e-mail servers. As with Windows NT and Windows 2000 systems, UNIX systems can function as both servers and clients simultaneou

client

• A client is a software component that enables a computer to access the resources provided by a server

با • دارند وجود مختلف های فرم به ها کالینتمثل باشند می عامل سیستم از بخشی

browser هاهایی • برنامه ها کالینت تعریف ترین ساده در

وب برای را هایی داده توانند می که هستندروی یا lanسرور و کنند ارسال وب روی یا و

نمایند دریافت سرورها از این از را هایی داده

client

مثل • هایی نوع mailو ftpبرنامه از هایی برنامهclient های سرور با فقط که باشند می

نمایند قرار بر ارتباط توانند می خودشان

Windows Clients

• Almost all versions of Windows )including Microsoft Windows for Workgroups, Microsoft Windows 95, Microsoft Windows 98, Microsoft Windows Me, and Windows NT and Windows 2000, in both Server and Workstation versions( include both client and server capabilities with the operating system

directory service

• directory service is a database of user accounts and other information that network administrators use to control access to shared network resources.

Directory services

• on a peer-to-peer network, each computer maintains its own user accounts and security settings, whereas

• client/server networks rely on a centralized security database or directory service. Directory services range from simple flat file databases containing a list of accounts to complex hierarchical databases that store information about a network's many different resources: hardware, software, and human.

ip

•IP پروتکل مجموعه در پروتکل ترین اصلیباشد TCP/IPهای می

که • است ی عملکرد همانند پروتکل این عملکرتمامی و دارد بعهده پیام اسال در نامه پاکت

شده تهیه ها پروتکل دیگر توسط که هایی دادهرسد می مقصد به پروتکل این توسط

•IP نوع از پروتکل CONNCTIONLESSیکباشد می

ip

•TCP یا الیه UDPو به را ها NETWORKدادهپروتکل و دهند می یک IPتحویل الیه این در

HEADER بتوانند تا کند می اضافه داده این بهترکیب این به بیابند را خود مقصد ها داده این

شود DATAGROMجدید می گفته•Datagram سرانجام که است هایی داده همان

برسند مقصد به باید•Datagram الیه انتقال datalinkبه برای

شود می داده تحویل

ip

•datagram الیه از عبور و انتقال فرایند درهای datalinkمختلف سیستم توسط ها بارشود encapsulateمختلف پیام می اصل اما

ماند می باقی تغییر بدون

IP Standard

به • اسنادی در پروتکل یک عملکرد جزئیات شرحشود IETFتوسط RFCنام می منتشر

• www.ietf.org

• Rfc791 ip

IP Functions

• Encapsulation.  The packaging of the transport layer data into a datagram

• Addressing.  The identification of systems in the network using IP addresses

• Routing.  The identification of the most efficient path to the destination system through the internetwork

• Fragmentation.  The division of data into fragments of an appropriate size for transmission over the network

• Protocol identification.  The specification of the transport layer protocol that generated the data in the datagram

IP

• IP is the protocol responsible for transmitting data from its source to its final destination.

• IP is a connectionless protocol

IPICMP

• IP also carries other types of information in its datagrams, including ICMP messages, which notify systems of errors and other network conditions, and messages generated by routing protocols like GGP and EGP, which TCP/IP systems use to automatically update their routing tables

TCP

• TCP is a connection-oriented protocol that provides reliable service with guaranteed delivery, packet acknowledgment, flow control, and error correction and detection.

• TCP is designed for the transmission of large amounts of data that require perfect bit accuracy, such as program and data files

TCP

• Transport layer protocols encapsulate data that they receive from the application layer protocols operating above them by applying a header, just as the protocols at the lower layers do

UDP

• UDP is a connectionless protocol that provides unreliable service. It is used primarily for short transactions that consist of a single request and reply. Not surprisingly, TCP generates much more control traffic as it provides all of these services, whereas UDP's overhead is quite low.

transpotport numbers

•All of the common Internet applications have particular port numbers associated

with them پورت applicationهر • شماره یک وب تحت

port number دارد• Web servers use port 80, پورت طریق از کاربر درخواست سرور وب

پذیرد 80 می

• DNS servers use port 53 • FTP uses TCP ports 20 and 21

transpotport numbers

• IP address + port number =socket

سوکت 192.168.2.10:21• دهی ادرسدهد ftpیک می ادرس را

• http://www.myserver.com:81 • IANA port numbers are recommendations, • باشد نمی الزامی

• The IANA only controls port numbers from 1 to 1023

ROUTER

ROUTER 7200

router

Service Name

Port Number

Protocol

Function

ftp-data 20 TCP FTP data channel; used for transmitting files between systems

ftp 21 TCP FTP control channel; used for exchanging commands and responses by FTP connected systems

telnet 23 TCP Telnet; used to execute commands onnetwork-connected systems

smtp 25 TCP Simple Mail Transport Protocol; used tosend e-mail messages

domain 53 TCP and UDP

DNS; used to receive host name resolu-tion requests from clients

bootps 67 TCP and UDP

Bootstrap Protocol )BOOTP( andDynamic Host Configuration Protocol )DHCP( servers; used to receive TCP/IPconfiguration requests from clients

bootpc 68 TCP and UDP

BOOTP and DHCP clients; used to sendTCP/IP configuration requests to servers

http 80 TCP Hypertext Transfer Protocol )HTTP(; usedby Web servers to receive requests fromclient browsers

pop3 110 TCP Post Office Protocol 3 )POP3(; used toreceive e-mail requests from clients

snmp 161 TCP and UDP

Simple Network Management Protocol )SNMP(; used by SNM P agents to transmit status information to a network manage- ment console