مبانی اترنت ( بخش اول )

مبانی اترنت ( بخش اول )

اترنت ،‌ متداولترین فنآوری استفاده شده در دنیای شبکه های محلی است که خود از مجموعه ای‌ تکنولوژی دیگر تشکیل شده است . یکی از بهترین روش های آشنائی اصولی با اترنت ،‌ مطالعه آن با توجه به مدل مرجع OSI است . اترنت از رسانه های انتقال داده و پهنای باند متفاوتی حمایت می نماید ولی در تمامی نمونه های موجود از یک قالب فریم و مدل آدرس دهی مشابه استفاده می گردد .
به منظور دستیابی هر یک از ایستگاه ها و یا گره های موجود در شبکه به محیط انتقال ، استراتژی های کنترل دستیابی مختلفی تاکنون ابداع شده است . آگاهی از نحوه دستیابی دستگاه های شبکه ای به محیط انتقال امری لازم و ضروری به منظور شناخت عملکرد شبکه و اشکال زدائی منطقی و اصولی آن می باشد .

اترنت چیست ؟

• اکثر ترافیک موجود در اینترنت از اترنت شروع و به آن نیز خاتمه می یابد . اترنت در سال 1970 ایجاد و از آن زمان تاکنون به منظور تامین خواسته های موجود برای شبکه های محلی با سرعت بالا رشد و ارتقاء یافته است . زمانی که یک رسانه انتقال داده جدید نظیر فیبر نوری تولید می گردید ، اترنت نیز متاثر از این تحول می شد تا بتواند از مزایای برجسته پهنای باند بالا و نرخ پائین خطاء در فیبر نوری استفاده نماید . هم اینک پروتکل هائی که در سال 1972 صرفا" قادر به حمل داده با نرخ سه مگابیت در ثانیه بودند ،‌می توانند داده را با سرعت ده گیگابیت در ثانیه حمل نمایند .

• سادگی و نگهداری‌ آسان ، قابلیت ترکیب و تعامل با تکنولوژی های جدید ، معتبر بودن و قیمت پائین نصب و ارتقاء از مهمترین دلایل موفقیت اترنت محسوب می گردد .

• امکان استفاده دو و یا بیش از دو ایستگاه از یک محیط انتقال بدون تداخل سیگنال ها با یکدیگر ،‌ از مهمترین دلایل ایجاد اترنت می باشد . استفاده چندین کاربر از یک محیط انتقال مشترک در ابتدا و در سال 1970 در دانشگاه هاوائی مورد توجه قرار گرفت . ماحصل مطالعه فوق ،‌ ابداع روش دستیابی اترنت بود که بعدا" CSMA/CDنامیده شد .

• اولین شبکه محلی در جهان ،‌ نسخه ای اولیه از اترنت بود که Robert Metcalfe ‌و همکاران وی در زیراکس آن را در بیش از سی و چهار سال قبل طراحی نمودند. اولین استاندارد اترنت در سال 1980 توسط کنسرسیومی متشکل از اینتل ، Digital Equipment و زیراکس و با نام اختصاری DIX ایجاد گردید . مهمترین هدف کنسرسیوم فوق ، ارائه یک استاندارد مشترک بود تا تمامی علاقه مندان بتوانند از مزایای آن بدون محدودیت های مرسوم استفاده نمایند و به همین دلیل بود که آنان بر روی یک استاندارد باز متمرکز شدند . اولین محصول پیاده سازی شده با استفاده از استاندارد اترنت در اوائل سال 1980 به فروش رفت . اترنت اطلاعات را با سرعت ده مگابیت درثانیه بر روی کابل کواکسیال و حداکثر تا مسافت دو کیلومتر ارسال می نمود . به این نوع کابل کواکسیال ، thicknet نیز گفته می شود .

• در سال 1995 ، موسسه IEEE کمیته هائی‌ را به منظور استاندارد سازی اترنت ایجاد نمود . استاندارد های فوق با 802 شروع می شود و این استاندارد برای اترنت 3 . 802 می باشد . موسسه IEEE درصدد بود که استانداردهای ارائه شده با مدل مرجع OSI سازگار باشند . به همین دلیل لازم بود به منظور تامین خواسته های لایه یک و بخش پائینی لایه دوم مدل مرجع OSI ، تغییراتی در استاندارد 3 . 802 داده شود . تغییرات اعمال شده در نسخه اولیه اترنت بسیار اندک بود بگونه ای که هر کارت شبکه اترنت قادر به ارسال و یا دریافت فریم های اترنت و استاندارد 3 . 802 بود . در واقع ، اترنت و IEEE 802.3 ، استانداردهای مشابه و یکسانی می باشند .

• پهنای باند ارائه شده توسط اترنت در ابتدا ده مگابیت در ثانیه بود و برای کامپیوترهای شخصی دهه هشتاد که دارای سرعت پائین بودند ،‌ کافی بنظر می آمد ولی در اوایل سال 1990 که سرعت کامپیوترهای شخصی و اندازه فایل ها افزایش یافت ،‌ مشکل پائین بودن سرعت انتقال داده بهتر نمایان شد . اکثر مشکلات فوق به کم بودن پهنای باند موجود مربوط می‌ گردید . در سال 1995 ، موسسه IEEE ،‌استانداردی را برای اترنت با سرعت یکصد مگابیت در ثانیه معرفی نمود . این روال ادامه یافت و در سال های 1998 و 1999 استانداردهائی برای گیگابیت نیز ارائه گردید .

• تمامی استاداردهای ارائه شده با استاندارد اولیه اترنت سازگار می باشند . یک فریم اترنت می تواند از طریق یک کارت شبکه با کابل کواکسیال 10 مگابیت در ثانیه از یک کامپیوتر شخصی خارج و بر روی یک لینک فیبر نوری اترنت ده گیگابیت در ثانیه ارسال و در انتها به یک کارت شبکه با سرعت یکصد مگابیت در ثانیه برسد . تا زمانی که بسته اطلاعاتی بر روی شبکه های اترنت باقی است در آن تغییری داده نخواهد شد . موضوع فوق وجود استعداد لازم برای رشد و گسترش اترنت را به خوبی نشان می دهد . بدین ترتیب امکان تغییر پهنای باند بدون ضرورت تغییر در تکنولوژی های اساسی اترنت همواره وجود خواهد داشت .

قوانین نامگذاری اترنت توسط موسسه IEEE

• اترنت صرفا" یک تکنولوژی نمی باشد و خانواده ای مشتمل بر مجموعه ای از تکنولوژی های دیگر نظیر
  Legacy, Fast Ethernet و Gigabit Ethernet را شامل می شود . سرعت اترنت می تواند ده ، یکصد ،‌ یکهزار و یا ده هزار مگابیت در ثانیه باشد . قالب اساسی فریم و زیر لایه های IEEE لایه های اول و دوم مدل مرجع OSI در تمامی نمونه های اترنت ثابت و یکسان می باشد .

• زمانی که لازم است اترنت به منظور اضافه کردن یک رسانه انتقال داده جدید و یا قابلیتی خاص توسعه یابد ،‌ موسسه IEEE یک ضمیمه جدید را برای‌ استاندارد 3 . 802 ارائه می نماید . ضمیمه فوق دارای یک و یا دو حرف تکمیلی است .در چنین مواردی یک نام کوته شده نیز بر اساس مجموعه قوانین زیر به ضمیمه نسبت داده می شود :
  - عددی که نشاندهنده تعداد مگابیت در ثانیه داده انتقالی است .
  - حرفی که نشاندهنده استفاده از سیگنالینگ Baseband می باشد .
  - یک و یا چندین حرف الفبائی که نوع رسانه انتقال داده را مشخص می نماید ( مثلا" از حرف F برای فیبر نوری و یا Tبرای کابل های مسی بهم تابیده )

• اترتت در ارتباط با سیگنالینگ Baseband می‌باشد که از تمامی پهنای باند رسانه انتقال داده استفاده نموده و سیگنال داده مستقیما" بر روی رسانه انتقال داده ارسال می گردد . در سیگنالینگ Broadband که توسط اترنت استفاده نمی گردد ، سیگنال داده هرگز مستقیما" بر روی محیط انتقال داده قرار نمی گیرد . یک سیگنال آنالوگ ( Carrier Signal ) ، با سیگنال داده ‌مدوله شده و سیگنال فوق ارسال می گردد . شبکه های رادیوئی و شبکه های کابلی تلویزیون از سیگنالینگ broadbandاستفاده می نمایند .

• موسسه IEEE نمی تواند تولید کنندگان تجهیزات شبکه ای را مجبور نماید که بطور کامل هر نوع استاندارد ارائه شده را رعایت نمایند ولی امیدوار است به اهداف زیر نائل گردد :
  - ارائه اطلاعات منهدسی مورد نیاز برای ایجاد دستگاه هائی که متناسب با استانداردهای اترنت باشند .
  - ترویج ابداعات جدید و استفاده از آنان توسط تولید کنندگان

اترنت و مدل مرجع OSI

اترنت در دو ناحیه از مدل مرجع OSI کار می کند : لایه فیزیکی و بخش پائینی لایه Data Link ( زیر لایه MACنامیده می شود ) .

برای انتقال داده بین یک ایستگاه اترنت و ایستگاه دیگر ، عموما" داده از طریق یک Repeater ارسال می گردد . در چنین مواردی سایر ایستگاه های موجود در یکCollistion domain مشابه ، ترافیک عیوری از طریقRepeater را مشاهده خواهند کرد .Collision domain یک منبع مشترک است که مسائل ایجاد شده در بخشی از آن سایر عناصر موجود در collision domain را تحت تاثیر قرار خواهد داد .

Repeater ، مسئولیت فورواردینگ تمامی ترافیک بر روی سایر پورت ها را برعهده دارد . ترافیک دریافتی توسط یک Repeater بر روی پورت اولیه ارسال نخواهد شد . هر سیگنال تشخیص داده شده توسط یک Repeater فوروارد خواهد شد . در صورت افت سیگنال ( نویز و یا میرائی ) ،‌Repeater مجددا" آن را احیاء و تولید می نماید .

با استفاده از استانداردهای موجود حداکثر تعداد ایستگاه در هر سگمنت ،‌ حداکثر طول هر سگمنت و حداکثر تعداد Repeater بین ایستگاه ها مشخص می گردد . ایستگاه هائی که توسط Repeater از یکدیگر جدا می شوند ، جملگی در یک Collision Domain مشابه قرار می گیرند ( توجه داشته باشید که ایستگاه هائی که توسط Bridge و روتر از یکدیگر جدا می گردند در Collision Domain متفاوتی قرار می گیرند ) .

در لایه اول ( فیزیکی ) و بخش پائینی لایه دوم ( Data link ) مدل مرجعOSI از تکنولوژی های متفاوت اترنت استفاده می گردد . اترنت در لایه اول شامل ارتباط با رسانه انتقال داده ، سیگنال ها ، جریان پیوسته انتقال داده ، عناصری که سیگنال ها را بر روی رسانه انتقال داده قرار می دهند و تکنولوژی های متعدد دیگری است . اترنت لایه اول دارای یک نقش اساسی در مبادله اطلاعات بین دستگاه ها می باشد. در این رابطه محدودیت های خاصی نیز وجود دارد که لایه دوم با هدف غلبه بر محدودیت های فوق ،‌ امکانات خاصی را ارائه می نماید :

لایه اول ، نمی تواند با لایه های بالاتر ارتباط برقرار نماید . لایه دوم از طریق LLC ( برگرفته از Logical Link Control ) با لایه بالاتر ارتباط برقرار می نماید . لایه اول ،‌ قادر به شناسائی کامپیوترها نمی باشد . لایه دوم از یک فرآیند آدرس دهی خاص استفاده می نماید . لایه اول ، صرفا" قادر به تشریح جریان مستمر داده های صفر و یک است . لایه دوم از فریم به منظور سازماندهی و گروه بندی بیت ها استفاده می نماید .

• زیر لایه های Data Link به منظور سازگاری بین تکنولوژی ها و مبادله اطلاعات بین کامپیوترها مطرح می گردند :
  زیر لایه MAC ،‌ در ارتباط با عناصر فیزیکی است که از آنان به منظور مبادله اطلاعات استفاده می گردد .
  زیر لایه LLC ، مستقل از تجهیزات فیزیکی است و از آن به منظور فرآیند مبادله اطلاعات استفاده می گردد .

نامگذاری

• برای عرضه محلی فریم ها در اترنت ،‌ می بایست از یک مدل آدرس دهی به منظور شناسائی کامپیوترها و اینترفیس ها استفاده گردد . اترنت از آدرس های MAC که طول آنان چهل و هشت بیتی است و به صورت دوازده رقم مبنای شانزده نمایش داده می شوند ،‌استفاده می نماید . اولین شش رقم مبنای شانزده که توسط موسسه IEEE مدیریت می گردد ، مسئولیت شناسائی تولید کننده را برعهده دارد . این بخش از آدرس MAC را OUI ( برگرفته از Organizational Unique Identifier ) می گویند . شش رقم باقیمانده مبنای شانزده ، شماره سریال اینترفیس را مشخص می نماید .

• آدرس های MAC ، درون حافظه ROM نوشته شده و در زمان مقداردهی اولیه کارت شبکه در حافظه RAMمستقر می گردند . به آدرس های فوق BIA ( برگرفته از burned-in addresses ) نیز گفته می شود.

• در لایه Data Link ،‌ اطلاعات موردنیاز MAC ( هدر و دنباله ) به داده دریافتی از لایه بالاتر اضافه خواهد شد . اطلاعات فوق شامل اطلاعات کنترلی برای لایه Data در سیستم مقصد می باشد .

• کارت شبکه از آدرس MAC به منظور تشخیص محل ارسال پیام در لایه های بالاتر مدل مرجع OSI استفاده می نماید . کارت شبکه برای تشخیص فوق از پردازنده کامپیوتر استفاده نخواهد کرد . بدین ترتیب زمان مبادله اطلاعات در شبکه های اترنت بهبود پیدا خواهد کرد .

• در یک شبکه اترنت ،‌ زمانی که یک دستگاه اقدام به ارسال داده می نماید ، می تواند یک مسیر ارتباطی را با سایر دستگاه ها با استفاده از آدرس MAC مقصد فعال نماید . دستگاه مبداء یک هدر را به آدرس MAC مقصد مورد نظر اضافه می نماید و داده را بر روی شبکه ارسال می نماید . به موازات انتشار داده بر روی محیط انتقال شبکه ، کارت شبکه هر یک از دستگاه های موجود در شبکه ، آدرس MAC اطلاعات ارسالی را بررسی تا تشخیص دهد که آیا این بسته اطلاعاتی برای وی ارسال شده است و یا خیر . در صورتی که آدرس MAC موجود در فریم با آدرس MACکامپیوتر دریافت کننده مطابقت ننماید ، کامپیوتر و یا دستگاه مقصد آن را دور خواهد انداخت . زمانی که داده به مقصد مورد نظر خود می رسد ، کارت شبکه یک نسخه از فریم را تکثیر و آن را در اختیار لایه های OSIقرار می دهد . در یک شبکه اترنت ، تمامی گره ها می بایست هدر MAC را بررسی نمایند ( حتی‌ در مواردی که گره های درگیر در مبادله اطلاعات در مجاورت فیزیکی یکدیگر باشند ) .

• تمامی دستگاه های متصل شده به یک شبکه محلی اترنت دارای آدرس MAC می باشند ( ایستگاه ها ، چاپگرها ، روترها و سوئیچ ها ) .
  

فریم در لایه دوم

• برای رمز کردن و ارسال جریان مستمر بیت ها ( داده ) بر روی رسانه انتقال داده فیزیکی ، عملیات گسترده ای می بایست انجام شود ولی برای مبادله اطلاعات عملیات فوق به تنهائی کافی نمی باشد . با تعریف یک ساختمان داده خاص،‌ امکان دریافت و ذخیره اطلاعات ضروری که امکان بدست آوردن آنان توسط بیت های رمز شده وجود ندارد ، فراهم می گردد . اطلاعات زیر نمونه هائی در این زمینه می باشد :
  - کدام کامپیوتر در حال مبادله اطلاعات با کامپیوتر دیگری است .
  - چه زمانی مبادله اطلاعات بین کامپیوترها شروع و چه زمانی خاتمه می یابد .
  - ارائه روشی برای تشخیص خطاء که در زمان مبادله اطلاعات ممکن است اتفاق بیافتد .
  - کدام کامپیوتر امکان استفاده از محیط انتقال را برای برقراری یک مبادله اطلاعات بدست گرفته است .

• زمانی که کامپیوترها به یک رسانه انتقال داده متصل می گردند ، می بایست آنان از روشی به منظور استفاده از محیط انتقال برای ارسال پیام و آگاهی به سایر کامپیوترها استفاده نمایند . در این رابطه از تکنولوژی های متعددی استفاده می گردد که هر یک دارای روش مختص به خود برای انجام این فرآیند می باشند . تمامی فریم ها ، صرفنظر از نوع تکنولوژی ، دارای یک سیگنال آغازین مشتمل بر دنباله ای از بایت ها می باشند .

• تمامی فریم ها شامل اطلاعات نامگذاری نظیر نام گره مبداء ( آدرس MAC ) و نام گره مقصد ( آدرس MAC ) می باشند .

• اکثر فریم ها دارای تعدادی فیلد خاص نیز می باشند . در برخی تکنولوژی ها ، یک فیلد طول مسئولیت مشخص نمودن طول واقعی یک فریم بر حسب بایت را برعهده دارد . برخی فریم ها دارای یک فیلد "نوع " می باشند که پروتکل لایه سوم که درخواست را ارسال نموده است ، مشخص می نماید .

• علت ارسال فریم ها ،‌ دریافت داده لایه های بالاتر از مبداء به مقصد مورد نظر است . بسته داده دارای دو بخش مجزاء می باشد : داده User Application و بایت های کپسوله شده برای ارسال به کامپیوتر مقصد . در این رابطه ممکن است بایت های دیگری نیز اضافه گردد . فریم ها دارای‌ یک حداقل طول برای فرآیند تنظیم زمان می باشند . در فریم های استاندارد IEEE ، بایت های LLC نیز در فیلد داده قرار می گیرند . زیر لایه LLC ، داده پروتکل شبکه ، یک بسته اطلاعاتی IP را دریافت و اطلاعات کنترلی را به آن اضافه نموده تا شرایط مناسب برای توزیع بسته های اطلاعاتی به مقصد مورد نظر فراهم گردد .

• تمامی فریم ها به همراه بیت ها ، بایت ها و فیلدهای مربوطه مستعد خطاء از منابع متعددی می باشند. فیلد FCS ( برگرفته از Frame Check Sequence ) شامل یک مقدار عددی است که توسط گره مبداء و بر اساس داده موجود در فریم محاسبه می گردد . پس از محاسبه FCS ،‌ مقدار استخراج شده به انتهای فریم ارسالی اضافه خواهد شد . زمانی که گره مقصد ، فریم را دریافت می نماید ،‌مجددا" مقدار FCS محاسبه و با مقدار موجود در فریم مقایسه می گردد . در صورتی که دو عدد با یکدیگر متفاوت باشند ، نشاندهنده بروز خطاء در زمان ارسال اطلاعات می باشد . در چنین مواردی ،‌فریم دورانداخته شده و از گره مبداء درخواست می شود که مجددا" اطلاعات را ارسال نماید .

• برای محاسبه FCS از سه روش عمده استفاده می گردد :
  روش اول : ( Cyclic Redundancy Check (CRC ، محاسبات را بر روی داده انجام می دهد .
  روش دوم : Two-dimensional parity : در این روش با اضافه کردن بیت هشتم ، زوج و یا فرد بودن تعداد یک های موجود در فریم مشخص می گردد .
  روش سوم : Internet checksum : در این روش مقدار تمامی بیت های داده با یکدیگر جمع می گردد

مبانی اترنت ( بخش دوم )

مبانی اترنت ( بخش دوم )

فریم ،‌ واحد داده در لایه دوم مدل مرجعOSI است . در واقع ،‌ فریم یک ساختمان داده خاص مشتمل بر چندین فیلد است که هر یک از آنان به منظور انجام وظایف تعریف شده ، تعداد مشخصی بایت را به خدمت خواهند گرفت . در ادامه به بررسی ساختمان داده فوق ، خواهیم پرداخت .

ساختار فریم اترنت

• ساختار فریم در لایه Data Link ، تقریبا" برای تمامی سرعت های اترنت ( از ده تا ده هزار مگابیت در ثانیه ) یکسان می‌ باشد . این وضعیت در لایه فیزیکی وجود نداشته و هر یک از نسخه های اترنت دارای یک مجموعه قوانین جداگانه و مختص به خود می باشند .
  
  

مقدمه 7	محاسبه FCS					FCS4
	شروع 1	مقصد6	مبداء6	طول / نوع 2	Data | Pad 46 تا 1500
مقدمه ( 56 بیت معادل هفت octet) شروع فریم ( 8 بیت معادل یک octet ) آدرس MAC مقصد ( 48 بیت معادل شش octet ) آدرس MAC مبداء ( 48 بیت معادل شش octet ) طول / نوع ( 16 بیت معادل دو octet ) در صورتی که مقدار موجود در این فیلد کمتر از 0600(مبنای شانزده ) باشد ،‌ مقدار طول و در غیر اینصورت نوع پروتکل مشخص می گردد . داده ( بین 368 تا 12000 بیت، معادل چهل و شش تا یکهزار و پانصد octet ) در صورتی که مقدار موجود در این فیلد کمتر از چهل و هشت octet باشد ،‌ می بایست یک Pad به انتها اضافه گردد . FCS ( سی و دو بیت معادل چهار octet )

• در نسخه اترنت که توسط DIX پیاده سازی شده بود ( قبل از ارائه نسخه IEEE 802.3 ) ،‌ مقدمه و شروع فریم در یک فیلد ترکیب می شدند . فیلد "طول / نوع " در نسخه های اولیه IEEEبه عنوان "طول" و صرفا" در نسخه DIX به عنوان "نوع" در نظر گرفته شده بود .
  

مقدمه 8	محاسبه FCS				FCS4
	مقصد6	مبداء6	نوع 2	Data | Pad 46 تا 1500
مقدمه ( 64 بیت معادل هشت octet) آدرس MAC مقصد ( 48 بیت معادل شش octet ) آدرس MAC مبداء ( 48 بیت معادل شش octet ) نوع ( 16 بیت معادل دو octet ) داده ( بین 368 بیت تا 12000 معادل چهل و شش تا یکهزار و پانصد octet )در صورتی که مقدار موجود در این فیلد کمتر از چهل و هشت octet باشد ،‌ می بایست یک Pad به انتها اضافه گردد . FCS ( سی و دو بیت معادل چهار octet )

• در اترنت II ، فیلد "نوع" ،‌ در تعریف فریم 3 . 802 مورد توجه قرار گرفت . گره دریافت کننده با بررسی مقدار فیلد " طول / نوع " ، می بایست نوع پروتکل استفاده شده در لایه بالاتر موجود در فریم را تعیین نماید ( مثلا" 0x0800 ،‌ پروتکل IPV4 و 0X806 پروتکل ARP ) .
  در صورتی که مقدار موجود در این فیلد معادل 0X600 ( مبنای شانزده ) و یا بزرگتر از آن باشد ، ‌فریم بر اساس سیستم کدینگ اترنت دو تفسیر می گردد .

فیلدهای فریم اترنت
برخی فیلدهای ضروری در فریم های استاندارد 3 . 802 عبارتند از :

IEEE 802.3
مقدمه	شروع	مقصد	مبداء	طول / نوع	Data | Pad	FCS
7	1	6	6	2	46 تا 1500	4

Ethernet
مقدمه	مقصد	مبداء	طول / نوع	Data | Pad	FCS
8	6	6	2	46 تا 1500	4

• مقدمه ( Preamble ) ، یک الگوی متناوب مشتمل بر مجموعه ای ‌از صفر و یک است که از آن برای همزمانی در سرعت های ده مگابیت در ثانیه و یا سرعت های پائین تر استفاده می شود . با توجه به این که نسخه های سریع تر اترنت همزمان می باشند به اطلاعات فوق نیاز نبوده و صرفا" جهت سازگاری با نسخه های قبلی استفاده می گردد.

Preamble Fileld

10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010

• شروع فریم یا SFD ( برگرفته از Start Frame Delimiter ) از هشت بیت تشکیل شده است و مسئولیت آن مشخص کردن انتهای اطلاعات مربوط به زمانبندی است الگوی فوق به صورت 10101011 می باشد .
  

• آدرس مقصد ، شامل آدرس MAC مقصد است . آدرس مقصد می تواند به صورت تکی ( Unicast ) ، گروهی ( Multicast ) و یا برای تمامی گره ها ( broadcast ) باشد .
  

• آدرس مبداء‌ ، شامل آدرس MAC مبداء است . آدرس مبداء همواره به صورت تکی (Unicast ) بوده و آدرس گره ارسال کننده اطلاعات را مشخص می نماید .
  

• طول / نوع برای دو هدف متفاوت استفاده می گردد . در صورتی که مقدار این فیلد کمتر از 1536 ( مبنای ده ) و یا 0x600 ( مبنای شانزده ) باشد ، طول را مشخص می نماید . از فیلد فوق به عنوان "طول" زمانی استفاده می گردد که مسئولیت مشخص کردن پروتکل استفاده شده بر عهده لایه LLC باشد . مقدار موجود در این فیلد به عنوان "طول" ، تعداد بایت های داده را مشخص می نماید .
  در صورتی که مقدار این فیلد به عنوان "نوع" در نظر گرفته شود ، پروتکل لایه بالاتر که پس از تکمیل پردازش اترنت داده را دریافت می نماید ، مشخص می گردد .

• داده و Pad ، هر طولی را می تواند داشته باشد مشروط به این که از حداکثر اندازه فریم تجاوز ننماید . حداکثر اطلاعاتی را که می توان در هر مرتبه ارسال نمود، یکهزار و پانصد octet می‌باشد. در صورتی که داده موجود در فیلد "داده " به حداقل مقدار لازم ( چهل و شش octet ) نرسیده باشد ،‌ می بایست از Pad استفاده گردد .
  

• FCS از چهار octet تشکیل و شامل مقدار CRCاست که توسط دستگاه فرستنده محاسبه و توسط دریافت کننده به منظور تشخیص بروز خطاء در زمان ارسال اطلاعات ، ‌مجددا" محاسبه می گردد . با توجه به این که خرابی صرفا" یک بیت از ابتدای فیلد "آدرس مقصد " تا انتهای فیلد "FCS"باعث محاسبه Checksum متفاوتی خواهد شد ، تشخیص این موضوع که اشکال مربوط به فیلد FCS و یا سایر فیلدهای شرکت کننده در محاسبه CRC است را غیر ممکن می نماید .

آشنائی با شبکه های WAN

آشنائی با شبکه های WAN

WAN ( برگرفته از wide-area network ) ،‌ یک شبکه ارتباطی است که یک حوزه جغرافیائی گسترده نظیر یک شهرستان ، استان و یا کشور را تحت پوشش قرار می دهد.این نوع شبکه ها دارای مشخصات منحصربفرد مختص به خود می باشند که آنان را از یک شبکه محلی متمایز می نماید .

ویژگی های یک شبکه WAN شبکه های WAN ،‌ یک حوزه جغرافیائی گسترده نظیر یک شهرستان ، استان و یا یک کشور را تحت پوشش قرار داده و معمولا" از امکانات ارائه شده توسط شرکت های مخابراتی استفاده می نمایند . این نوع شبکه ها دارای خصوصیات زیر می باشند :

• دستگاه های موجود در یک حوزه جغرافیائی گسترده را به یکدیگر متصل می نمایند .

• از سرویس های ارائه شده توسط شرکت های مخابراتی به منظور حمل داده استفاده می نمایند .

• از اتصالات سریال مختلف به منظور دستیابی به پهنای باند در یک حوزه جغرافیائی گسترده استفاده می نمایند .

تفاوت یک شبکه WAN باLAN شبکه های WAN دارای تفاوت های عمده ای نسبت به شبکه های LAN می‌باشند . مثلا" برخلاف یک شبکهLAN که ایستگاه ها ، دستگاه های جانبی ، ترمینال ها و سایر دستگاه های موجود در یک ساختمان و یا منطقه جغرافیائی محدود و کوچک را به یکدیگر متصل می نماید ، شبکه های WAN امکان مبادله اطلاعات بین دستگاه های موجود در یک حوزه جغرافیائی گسترده را فراهم می نمایند . سازمان ها و موسسات می توانند با استفاده از این نوع شبکه ها ،‌ دفاتر و نمایندگی های خود را که در مناطق مختلفی توزیع شده اند به یکدیگر متصل تا امکان مبادله اطلاعات بین آنان فراهم گردد .
جدول زیر تفاوت بین شبکه های LAN و WAN را با توجه به حوزه جغرافیائی تحت پوشش نشان می دهد :

نوع شبکه	توزیع دستگاه ها	فاصله بین دستگاه ها
LAN	یک اطاق	10 m
LAN	یک ساختمان	100m
LAN	یک دانشگاه	1000m=1km
WAN	یک شهر	10,000m=10km
WAN	یک کشور	100,000m=100km
WAN	یک قاره	1,000,000m=1,000km
WAN	چندین قاره	10,000,000m=10,000km

جایگاه WAN در مدل مرجع OSIشبکه های WAN در لایه فیزیکی و لایهdata link مدل مرجع OSI کار می کنند . با استفاده از این نوع شبکه ها ، می توان شبکه های محلی موجود در مکان های متعدد و مسافت های طولانی را به یکدیگر متصل نمود .
شبکه های WAN امکانات و پتانسیل های لازم به منظور مبادله بسته های اطلاعاتی و فریم ها بین روترها ، سوئیچ ها و شبکه های محلی را ارائه می‌نمایند .

تجهیزات و دستگاه های استفاده شده در شبکه هایWAN در شبکه های WAN از تجهیزات و دستگاه های متعددی‌ استفاده می گردد :

عملکرد	آیکون	دستگاه
دستگاه های لایه سوم که امکان ارتباط بین شبکه ای و پورت های اینترفیس WAN را ارائه می نمایند.		روتر
دستگاه های لایه دوم که از آنان جهت اتصالات مورد نیاز برای مبادله داده ، صوت و ویدئو استفاده می‌گردد.		سوئیچ
اینترفیس های لازم برای سرویس های مختلفی نظیر ISDN ، T1/E1 و یا Voice - gradeرا ارائه می نمایند .		مودم
دستگاه هائی که از آنان به منظور تمرکز و مدیریت ارتباطات dial-inو dial-out کاربران استفاده می گردد .		سرویس دهنده مخابراتی

پروتکل های data link شبکه هایWAN پروتکل های data link نحوه حمل فریم ها بین سیستم ها بر روی یک لینک داده را تشریح می نمایند .از پروتکل های فوق به منظور کار بر روی لینک های اختصاصی Point-to-Point و یا سرویس های سوئیچ Multi-access نظیر Frame Relay استفاده می گردد .
استانداردهای WAN توسط مراکز و موسسات متعددی تعریف و مدیریت می گردد :

• ITU-T ( برگرفته از International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector )

• ISO ( برگرفته از International Organization for Standardization )

• IETF ( برگرفته از Internet Engineering Task Force )

• EIA ( برگرفته از Electronic Industries Association )

هاست چیست؟

هاست چیست؟

هاست (هوست یا host) در اصطلاح به معنای میزبان می باشد ولی در زمینه ی سایت و اینترنت، عموما به معنای فضای اختصاص داده شده به وب سایت، هاست گفته می شود؛

همه ی فایل ها، عکس ها و ... یک وب سایت روی هاست قرار می گیرد تا به صورت شبانه روزی از هر کجای جهان از طریق اینترنت قابل دسترسی باشد.

این فضا دقیقا مانند فضایی است که روی هارد دیسک کامپیوتر شما می باشد، با این تفاوت که فضا روی هارد دیسک های سرور قرار دارد و فایل هایی که توسط صاحب سایت روی هاست قرار می گیرد، از سراسر دنیا قابل دسترس هستند (البته امکان رمز گذاری نیز وجود دارد).

برای مدیریت هاست، یک کنترل پنل در اختیار صاحب سایت قرار می گیرد. این کنترل پنل یک آدرس اینترنتی، همراه با یک نام کاربری و رمز منحصر به فرد برای ورود به آن می باشد.

وایمکس چیست ؟

وایمکس چیست؟

وایمکس سیستم ارتباطی و دیجیتالی بی سیم می باشد. همچنین به عنوان پروتکل 802.16 ( توسط IEEE ) شناخته شده است که جایگزینی برای شبکه های بی سیم نواحی شهری تعیین شده است. WiMAX می تواند دستیابی بی سیم پهن باند فراهم سازد ( BWA ) که تا 30 مایل ( 50 کیلومتر ) برای ایستگاه های ثابت و 3 تا 10 مایل ( 5 تا 15 کیلومتر ) برای ایستگاه های سیار را پوشش می دهد. برعکس، استاندارد های شبکه های بی سیم محلی برای سیستم Wi-Fi در پروتکل 802.11 در اکثر حالت ها به تنها 100 تا 300 فوت ( 30 تا 100 متر ) محدود شده است.

با WiMAX، سرعت داده ها در شبکه هایی مانند Wi-Fi به سادگی پشتیبانی می شود. اما موضوع تداخل امواج کاهش می یابد. WiMAX بر روی هر دو فرکانس های مجاز و غیر مجاز قابل اجراست که بدین وسیله محیطی تحت کنترل فراهم ساخته و الگوی اقتصادی قابل رشدی را برای امواج قابل حمل بی سیم ایجاد می سازد.

WiMAX می تواند برای شبکه های بی سیم دقیقا به طور مشابه ای با پروتکل های رایج Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد. WiMAX نسل دوم پروتکلی است که استفاده موثرتری از پهنای باند و جلوگیری از تداخل امواج را امکان پذیر ساخته و امکان سرعت های داده ی بالاتری بر روی مسافت های طولانی تر ممکن می سازد.

استاندارد 802.16 از IEEE ویژگی های تکنیکی از پروتکل های ارتباطی را تعیین می سازد. گروه orum در WiMAX وسیله ای برای تست تجهیزات تولید کنندگان برای سازگاری بیشتر پیشنهاد می کند که همان طور که برای یک گروه صنعتی چنین محیطی را فراهم می سازد که مختص پرورش تجاری سازی و توسعه ی تکنولوژی می باشد.

WiMAX می تواند یک نقطه مرکزی را برای مشتریان فراهم سازد. علاوه بر آنکه چنین امکاناتی برای فراهم کنندگان خدمات، تولید کنندگان، تحلیل گران و محققانی که به تکنولوژی WiMAX، خدمات و محصولات آن علاقه مندند نیز امکان پذیر است. به زودی، WiMAX اصطلاحی به خوبی شناخته شده ای برای توصیف دستیابی اینترنت بی سیم در سرتاسر دنیا خواهد شد.

این فن آوری به منظور بالابردن اتصال باندپهن در دستگاه های موبایل و ثابت که در سرتاسر جهان استفاده می شود ایجاد شده است.

امروزه این فن آوری برای رساندن اینترنت پرسرعت و اتصالات بهتر به کشورهایی که از نظر اقتصادی با مشکل روبرو هستند استفاده می شود.

وایمکس به عنوان گزینه بی سیم پرسرعت شناخته شده است و می تواند از علاقمندی رو به رشد کاربران در دستیابی به میزان زیاد داده بر روی تلفن های همراه پشتیبانی کند.

خواه ناخواه استفاده گسترده از وایمکس منوط بر آزمایش های موفقیت آمیز این فن آوری خواهد بود که همزمان با توسعه دیگر فن آوری های بی سیم پرسرعت که رقیب وایمکس به شمار می آیند انجام می گیرد.

تنها با گذشت زمان مشخص خواهد شد که آیا وایمکس تبدیل به بخش مهم آینده تلفن همراه خواهد بود و یا نه!

● تعریف وایمکس

مجمع وایمکس- گروهی که بر توسعه و گسترش این فن آوری متمرکز است- وایمکس را به عنوان یک فن آوری استاندارد که نقل و انتقال دسترسی باندپهن بی سیم در مقیاس وسیع را به عنوان جایگزین اتصال کابلی و DSL فراهم می کند تعریف کرده است.

به بیان دیگر وایمکس اتصال اینترنت پر سرعت دستگاه های همراه و ثابت را به کاربران ارائه می دهد تا بتوانند با سرعت بالا به داده های زیاد دسترسی یابند.

● تاریخچه وایمکس

از وایمکس به عنوان وسیله ای برای افزایش سرعت باندپهن در مناطقی که از نظر اقتصادی با مشکل روبرو هستند استفاده می شود.

این فن آوری به عنوان گزینه ارزانتر نسبت به دیگر گزینه های موجود در کشورهای در حال توسعه جهت راه اندازی شبکه های اینترنت پرسرعت، مطرح شده است.

با آزمایش وایمکس در کشورهای درحال توسعه کشورهای جهان اول نیز به استفاده از این فن آوری ارزان قیمت علاقمند شده اند و دولت ها و شرکت ها به دنبال توسعه وایمکس در کشورهای خود هستند.

● وایمکس در فجایع طبیعی

یکی از مزایای وایمکس تا کنون نقشی بوده است که این فن آوری توانسته است در برقراری ارتباط در زمان فجایح طبیعی ایفا کند.

در سال ۲۰۰۴ شبکه موجود وایمکس در اندونزی تنها وسیله ارتباطی موجود پس از خسارت های وارده بر اثر سونامی در این کشور بود. به علاوه پس از طوفان کاترینا در سال ۲۰۰۵ از وایمکس به عنوان وسیله ارتباطی در منطقه نیواورلان استفاده شد.

● وایمکس برای تلفن همراه

به دلیل تارخچه وایمکس در کشورهای درحال توسعه و تاثیری که این سرویس در مواجه شدن با فجایع طبیعی داشته است بیشتر تمرکز توسعه وایمکس از سوی دولت ها و شرکت های تجاری بر روی راه حل های وایمکس ثابت بوده است.

اگرچه طی سال های اخیر تمایل روبه رشدی در مورد وایمکس موبایل ایجاد شده است. وایمکس موبایل امکان اتصال گوشی های تلفن همراه به اینترنت بسیار پرسرعت تر را به وجود می آورد و موجب افزایش انتقال داده بر روی گوشی های تلفن همراه می شود.

به این معنا که افرادی که قصد استفاده از سرویس های پرسرعت اینترنتی بر روی تلفن های همراه خود دارند می توانند وایمکس را به عنوان راهی برای رسیدن به هدف خود انتخاب کنند.

● گوشی های با قابلیت وایمکس

با توسعه وایمکس موبایل چند شرکت سازنده گوشی تلفن همراه برخی محصولات خود را با این قابلیت ارائه کردند. برای مثال گوشی ۸۱۰ نوکیا وDeluxe SPH-P۹۰۰۰سامسونگ با قابلیت وایمکس ارائه شده اند.

انتظار می رود چندین گوشی تلفن همراه دیگر نیز طی یک تا دو سال آینده جهت برآورده کردن نیاز کاربرانی که اشتیاق به استفاده از وایمکس در تلفن های همراه خود دارند به بازار روانه خواهند شد.

● آزمایش وایمکس

بیش از ۳۵۰ آزمایش مختلف و یا توسعه وایمکس در یرتاسر جهان انجام گرفته است. در ایالات متحده اولین شبکه وایمکس در سال ۲۰۰۷ تحت نام BridgeMaxx راه اندازی شد که شبکه های آن امروزه در چندین ایالت این کشور استقرار یافته اند.

بزرگترین خبر در زمینه وایمکس در آمریکا برنامه Clearwire جهت راه اندازی شبکه گسترده وایمکس به ویژه برای کاربران تلفن همراه است.

● رقابت با وایمکس

یکی از دلایل مهم که افراد در فرض کردن وایمکس به عنوان فن آوری مهم آینده شک دارند این است که فن آوری های بسیاری به عنوان رقیب وایمکس مطرح شده اند که حتی می توانند اتصال پرسرعت اینترنت به تلفن همراه را نیز فراهم کنند.

گمان می رود شبکه های پیشرفته ۳G سرویس های Wi-Fi عرضه می کنند که می تواند از نظر سرعت با وایمکس رقابت کند.

شبکه های ۴G که در حال حاضر فعالیت می کنند می توانند حتی Wi-Fi موبایل را سریع تر کنند و تهدید بزرگتری برای وایمکس به حساب می آیند.

یکی از فن آوری های جدیدی که با وایمکس رقابت می کند LTE است و متصدیان ارتباطی مهم در آمریکا در نظر دارند با این فن آوری مستقیما وارد رقابت با وایمکس شوند.

● در مورد آینده وایمکس سه پیش بینی وجود دارد

۱) سلطه وایمکس . در پیش بینی اول آزمایش وایمکس موفقیت آمیز خواهد بود و این فن آوری تبدیل به گزینه برتر اتصالات اینترنت پرسرعت در سرتاسر جهان خواهد شد.

۲) هم زیستی وایمکس با دیگر فن آوری ها. در پیش بینی دوم وایمکس جایگاه خود را در بازار رقابتی حفظ خواهد کرد و در کنار دیگر فن آوری ها مانند LTE به فعالیت خود ادامه می دهد و یکی از گزینه های پیش روی کاربران تلفن همراه در اتصالات اینترنت پرسرعت خواهد بود.

۳) از بین رفتن وایمکس. در این پیش بینی راه اندازی وایمکس با موفقیت انجام نخواهد شد و شرکت های سرمایه گذار دچار مشکل مالی خواهند شد.