پیاده سازی شبکه و زیرساخت شبکه های کامپیوتری (Network Design & Infrastructure Part 01 )

واژه زیرساخت (Infrastructure) از جمله واژه هائی است که در موارد متعددی بخدمت گرفته شده و دارای معانی متفاوتی است . واژه فوق اغلب برای تشریح مراحل نصب ، آماده سازی خدمات و امکانات مربوطه در زمینه یک عملیات خاص نظیر جاده ها ، سیستمهای ارتباطی، خطوط ارتباطی برق و … بکار گرفته می شود. در اغلب واژه نامه ها برای واژه فوق تعریفی مشابه زیر ارائه شده است :

یک بستر پایه برای ایجاد یک سازمان و یا سیستم

با توجه به تعریف واژه فوق و از دیدگاه کامپیوتر، یک شبکه کامییوتری از عناصر اساسی تشکیل می گردد. مجموعه عناصر تشکیل دهنده زیر ساخت یک شبکه کامپیوتری را می توان به دو گروه اساسی زیر تقسیم نمود:

عناصری که بنوعی زیرساخت فیزیکی یک شبکه را تشکیل می دهند.( نظیر کامپیوترها ، کابل ها، کارت های شبکه، هاب ها و روترها ). ماهیت عناصر فوق بصورت سخت افزاری است .

عناصری که بنوعی زیر ساخت منطقی یک شبکه را تشکیل می دهند. ( نظیر : پروتکل های شبکه، سرویس های مربوط به DNS ، مدل های آدرس دهی IP، سرویس های مربوط به دستیابی از راه دور و پروتکل های امتیتی) ماهیت عناصر فوق نرم افزاری بوده که می بایست نصب و پیکربندی گردنند.

در ادامه به تشریح عناصر مربوط به زیرساخت منطقی یک شبکه پرداخته می شود.

تنظیمات TCP/IP در شبکه های کامپیوتری

اجزای پروتکل TCP/IP

تنظیمات IP هر شبکه کامپیوتری یکی از مهمترین مراحل پیاده سازی شبکه و زیرساخت میباشد، این تنظیمات فقط در شبکه و زیرساخت و دیتاسنتر کاربرد ندارد، بلکه در سیستمهای نظارت تصویری و دوربین مداربسته تحت شبکه و شبکه های بیسیم نیز از مراحل اولیه و مهم پیاده سازی سیستم است. پروتکل TCP/IP از مجموعه پروتکل های دیگر تشکیل شده که هر یک در لایه مربوطه، وظایف خود را انجام می دهند. پروتکل های موجود در لایه های Transport و Network دارای اهمیت بسزائی بوده و لازم است که در این بخش به معرفی آنها بپردازیم .
پروتکل TCP(Transmission Control Protocol) . مهمترین وظیفه پروتکل فوق اطمینان از صحت ارسال اطلاعات است . پروتکل فوق اصطلاحا” Connection-oriented نامیده می شود. علت این امر ایجاد یک ارتباط مجازی بین کامپیوترهای فرستنده و گیرنده بعد از ارسال اطلا عات است . پروتکل هائی از این نوع امکانات بیشتری را بمنظور کنترل خطاهای احتمالی در ارسال اطلاعات فراهم نموده ولی بدلیل افزایش بار عملیاتی سیستم کارائی آنان کاهش خواهد یافت . از پروتکل TCP بعنوان یک پروتکل قابل اطمینان نیز یاد می شود. علت این امر ارسال اطلاعات و کسب آگاهی لازم از گیرنده اطلاعات بمنظور اطمینان از صحت ارسال توسط فرستنده است . در صورتیکه بسته های اطلاعاتی بدرستی دراختیار فرستنده قرار نگیرند فرستنده مجددا” اقدام به ارسال اطلاعات می نماید.
پروتکل UDP(User Datagram Protocol) . پروتکل فوق نظیر پروتکل TCP در لایه ” حمل ” فعالیت می نماید. UDP بر خلاف پروتکل TCP بصورت “بدون اتصال ” است . بدیهی است که سرعت پروتکل فوق نسبت به TCP سریعتر بوده ولی از بعد کنترل خطاء تضمینات لازم را ارائه نخواهد داد. بهترین جایگاه استفاده از پروتکل فوق در مواردی است که برای ارسال و دریافت اطلاعات به یک سطح بالا از اعتماد نیاز نداشته باشیم .
پروتکل IP(Internet Protocol) . پروتکل فوق در لایه شبکه ایفای وظیفه کرده و مهمترین مسئولیت آن دریافت و ارسال بسته های اطلاعاتی به مقاصد درست است . پروتکل فوق با استفاده آدرس های نسبت داده شده منطقی، عملیات روتینگ را انجام خواهد داد.

تاریخچه محصولات شرکت سیسکو سیستمز Cisco Systems

لن بزاک و سندی لرنر (دارای مدرک لیسانس از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، فوق لیسانس اقتصادسنجی از دانشگاه کلرمونت و فوق لیسانس علوم کامپیوتر از دانشگاه استنفورد)، زوجی که در بخش کامپیوتر دانشگاه استنفورد کار می‌کردند، Cisco را در سال ۱۹۸۴ تأسیس کردند. بزاک نرم‌افزار روترهای چند پروتکل را که توسط ویلیام یاگر(یک کارمند دیگر که کارش را سالها قبل از بزاک شروع کرده بود) نوشته شده بود تکمیل کرد.

با وجود اینکه Cisco اولین شرکتی نبود که Router(رهیاب) طراحی و تولید می‌کرد، اولین شرکتی بود که یک Router چند پروتکل موفق تولید می‌کرد که اجازهٔ ارتباط بین پروتکل‌های مختلف شبکه را می‌دهد. از زمانی که پروتکل اینترنت (IP) به یک استاندارد تبدیل شد، اهمیت Routerهای چند پروتکل کاهش یافت. امروزه بزرگ‌ترین روترهای Cisco طراحی شده‌اند تا بسته‌های IP و فریمهای MPLS را هدایت کنند. در ۱۹۹۰، شرکت به سهامی عام تبدیل شد و سهام آن در بازار بورس نزدک عرضه شد. بزاک و لرنر با ۱۷۰ میلیون دلار از شرکت خارج شدند و بعد از مدتی جدا شدند. زمان انفجار اینترنت در ۱۹۹۹، Cisco شرکت Cerent واقع در کالیفرنیا را با قیمت ۷ میلیارد دلار خریداری کرد. این شرکت گرانترین خرید Cisco در آن زمان بود. تنها خرید گرانتر مربوط به ساینتیفیک آتلانتا می‌باشد.

در اواخر مارس ۲۰۰۰، در اوج رشد دات کام، Cisco با ارزش مالی بالغ بر ۵۰۰ میلیارد دلار ارزشمندترین شرکت دنیا بود. در سال ۲۰۰۷ نیز با ارزشی بالغ بر ۱۶۵ میلیارد دلار همچنان یکی از ارزشمندترین شرکت‌ها بود.

شبکه های بیسیم Wireless Network

واژه بی‎سیم پس از اختراع تلگراف بی‎سیم و در مقابل «مخابرات باسیم» (Wired Communiation) ابداع شد و یکی از مهمترین رشته های سیستم های شبکه و زیرساخت و حتی نظارت تصویری می باشد. بی سیم‎ها انواع گوناگون دارند و در کاربردهای مختلف رسانه‎ای، صنعتی، نظامی، تفریحی، و در باندهای فرکانسی و توان‎های ارسال و دریافت متفاوت در کاربردهایی‎ مانند تلفن سلولی، سامانه موقعیت‎یاب جهانی، دستگاه‎های کنترل از راه دور، صفحه کلید بی‎سیم، تلویزیون ماهواره‎ای، سیستم نظارت تصویری و دوربین مداربسته ، ملزومات حفاظت پیرامونی ، هوشمند سازی ساختمان و سیستم های نوبت دهی بانکی مورد استفاده قرار دارند.

ارتباط بی‎سیم یا مخابرات بی‎سیم (به انگلیسی: Wireless Communication) به انتقال اطلاعات بدون رابط سیم و بوسیله امواج الکترومغناطیسی گفته می‎شود. فاصله‎ای که اطلاعات انتقال داد می‎شود می‎تواند کوتاه یا بلند باشد.

تاریخچه شبکه های بیسیم

قدیمی‎ترین ارتباط بی‎سیم به دوران ماقبل دنیای مدرن باز می‎گردد که از دود، آتش، پرچم، و غیره برای انتقال پیام در فواصل دور استفاده می‎شد نظریه ریاضی امواج الکترومغناطیسی توسط ماکسول در سال ۱۸۷۳ میلادی پیشنهاد شد. هاینریش هرتز در سال ۱۸۸۷ میلادی وجود این امواج را نشان داد. مخابرات بی‎سیم رادیویی حدود سال ۱۸۹۷ میلادی توسط گولیلمو مارکونی ابداع شد. مارکونی موفق به ارسال تلگراف بی‎سیم برای حرف S در فاصله حدود سه کیلومتری شد. تلگراف بی‎سیم برای اولین بار توسط ارتش انگلستان در آفریقای جنوبی در سال ۱۹۰۰ در جنگ بوئر دوم مورد استفاده قرار گرفت. در این جنگ نیروی دریایی انگلیس از دستگاه مارکونی برای مکالمه میان کشتی‎هایش در خلیج دلاگوا استفاده کرد.

ارتباطات بر اساس فیبر نوری Fiber Optic

فیبر نوری یكی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است. امروزه از فیبرنوری در موارد متفاوتی نظیر: شبکه و زیرساخت تلفن شهری و بین شهری ، شبكه های كامپیوتری و اینترنت و دیتاسنتر های بزرگ استفاده بعمل می آید. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده كه هر یك از تارها دارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافت های طولانی استفاده می شود. با ورود فیبر نوری به فناوری ارتباطات و شبکه و زیرساخت انقلاب عظیمی در این فناوری به وجود آمد و سرعت ارتباطات به شکل وسیعی افزایش پیدا کرد. استفاده از فیبر نوری سبب شد که نه تنها پهنای باند انتقال دیتا افزایش پیدا کند بلکه طول ارسال اطلاعات که از طریق کابل به شدت محدود بود در ابعاد گسترده ای گسترش پیدا کند. همچنین فیبر نوری قادر بود با سرعتی معادل با نور به انتقال دیتا بپردازد و این آیتمی بود که به تجربه آنی شدن دریافت اطلاعات در سرتاسر جهان کمک فراوانی کرد.

مبانی فیبر نوری

فیبر نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازك شیشه ای بوده كه قطر هر یك از تارها نظیر قطر یك تار موی انسان است . تارهای فوق در كلاف هائی سازماندهی و كابل های نوری را بوجود می آورند. از فیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود که بیشترین استفاده آن در زمینه شبکه و زیرساخت شبکه و ارتباطات بین شهری است.

محصولات وایرلس . بیسیم شرکت میکروتیک لتونی MicroTik

شرکت میکروتیک MikroTik در سال 1995 لاتویا در شرق اروپا توسط دو دانشجو MIT آمریکا تاسیس شد، اولین محصول این شرکت سیستم عامل میکروتیک بود که مبتنی بر لینوکس بنیان گذاشته شد. همزمان با شروع استفاده از استاندارد 802.11 در تکنولوژی بیسیم (وایرلس) امکان استفاده از این تکنولوژی در این سیستم عامل نیز افزوده شد. یکی از اهداف این شرکت ارائه تجهیزاتی هم رده محصولات اکتیو شبکه مانند سیسکو و البته با قیمتی مقرون به صرفه و پایین تر بود.

در حقیقت دلیل اصلی ایجاد سیستم عامل میکروتیک، رقابت با سیستم عامل مشهور سیسکو IOS بود که برروی PC ها نیز نصب شده و خدمات و امکانات بی نظیری از جمله روتینگ، فایروال، VPN، مانیتورینگ، Qos ،Hotspot ،Load Balancing و سرویس های کار آمد دیگری که در مدیریت شبکه ها مورد استفاده است را شامل میگردد. مهمترین عاملی که در کارآمدی این سیستم عامل تاثیر داشته، پایداری آن در ارائه سرویس ها در شبکه های کامپیوتری با سایزهای مختلف بوده است که مصرف کنندگان مختلف خود را تحت تاثیر قرار داده و راضی نگاه داشته است. از دیگر از مزایای سیستم عامل میکروتیک در مقایسه با رقبای خود در بازار میتوان به امکان کانفیگ شدن به واسطه یک نرم افزار  جانبی به نام winbox در سیستم عامل ویندوز اشاده کرد که با محیط کاربری گرافیکی (GUI) احساس آسودگی بالایی به کاربران خود جهت تنظیمات دستگاه های میکروتیک را می دهد.

ویدیو های منتشر شده شرکت پارت شبکه پرداز در کانال آپارات