لایه اینترنت (internet) و پروتکل های آن

تاریخ:۱۳۹۴/۰۲/۱۳

لایه اینترنت (internet) و پروتکل های آن


همانطور که میدانید در هفت لایه OSI یا مدل مرجع OSI لايه ای وجود دارد به نام لایه شبکه یا NETWORK که در مدل TCP/IP متناظر این لایه لایه ای هست به نام " لایه اينترنت یا INTERNET "

، وظیفه این لایه مسئولیت آدرس دهی و همچنین بسته بندی و Routing داده هاست . این لایه که از مهمترین لایه هایمدل TCP/IP هست خودش چند تا پروتکل داره ولی قبل از اینکه اونا

رو بگیم بریم ببینیم اینکه اصلاً پروتکل چیست؟ 

به نقل از مهندس محمد نصیری

 

کار یک پروتکل چیست:


بطور کلی پروتکل ها قوانین و روالهایی برای ارتباط هستند یعنی در حقیقت این پروتکل هست که میگه به چه زبانی باید صحبت بشه که بین دو تا کامپیوتر ارتباط برقرار بشه ، مثلا ایران

و گواتمالا زبان مشترک که ندارن !!! با پروتکل انگلیسی با هم صحبت میکنند که همدیگر رو درک کنند ، اینجا انگلیسی میشه پروتکل ، حالا در بعضی از کشورهای همسایه مثل افغانستان

ما زبان مشترک فارسی داریم که پروتکل مشترک ما محسوب میشه و شما از پروتکل فارسی برای ارتباط استفاده میکنید . حالا شما فرض کن در شبکه هم همینطوره شما بر حسب نیاز هست

که از یک پروتکل استفاده می کنید ، مثلا وقتی از یک وب سایت بازدید میکنید باید ازپروتکل HTTP استفاده کنید که پروتکل وب هست واگر غیر ازاین باهاش صحبت کنید زبان شما برای

اون مفهوم نیست ونمیتونی ارتباط برقرار کنی. 

در برقراری ارتباط بین شبکه ها هم پروتکل ها بر حسب نیاز استفاده میشن ، مثلا اگر شما میخاین اطلاعاتتون فشرده سازی بشن از پروتکل مربوطه استفاده میکنید و اگر هم نخاین

استفاده نمیکنین ، پس نیاز نیست از هزاران پروتکل موجود استفاده کنید اگر کاری باهاشون ندارید . اما بعضی از پروتکل ها هم هستن که همیشه مورد نیاز هستند ، مثلا در همون

مثال صحبت کردن بین کشورها شما باید طی یک زمان خاص مکالمتون رو تموم کنید چون اگر زیاد طول بکشه جلسه به هم میخوره و باید این مدت زمان حرف زدن کنترل بشه ،

که معادلش تو شبکه همون کنترل جریان هست که باید وجود داشته باشه و جزو پروتکل های ضروری محسوب میشه ، همچنین شما باید توی یک مکالمه کلمات رو درست ادا کنید

فکر کن داری با وزیر یک کشور خارجی صحبت میکنی و بجای اینکه بگی How Are You میگی You Are How !!!! میبینی این نیاز به یک پروتکل داره که خطای شمارو

تشخیص بده و به شما اطلاع بده که تصیحش کنید. 

برای ارسال یک بسته اطلاعاتی هم بعضی پروتکل ها اجباری و بعضی اختیاری هستند و بر حسب لایه های OSI به ترتیب بر روی بسته های ارسالی توی شبکه اعمال میشن . 


در تصویر زیر پروتکل های مهم مدل TCP/IP که چهار لایه بودن رو میتونید ببینید : 

Image


همانطور که میبینید لایه اینترنت دارای چهار پروتکل هست که در زیر به این چهار پروتکل میپردازیم. 
 

پروتکل های لایه اینترنت:


  • IP که مخفف Internet Protocol هست
  • ARP که مخفف Address Resoulation Protocol هست
  • ICMP که مخفف Internet Control Message Protocol هست
  • IGMP که مخفف Internet Group Managemant Protocol هست.

 

پروتکل IP


در مورد IP به زودی مقاله ای آماده میکنم و در سایت قرار میدم و لینکش رو در همینجا ویرایش میکنم ولی تا اون لحظه میتونم بگم این پروتکل مسئول آدرس دادن به داده ها هست

به منظور ارسال به مقصد مورد نظر. 
 

پروتکل ARP


به صورت خلاصه این پروتکل مسئول مشخص کردن آدرس MAC که مخفف (Media Access Control) یا آداپتور شبکه بر روی کامپيوتر مقصد است. اما بپردازیم که وظیفه دقیق

ARP چیه و چطوری کار میکنه. 


همانطور که در تصویر زیر میبینیم ما میتونیم این دستور رو از محیط CMD اجرا کنیم 

Image


خیلی ساده ادامه میدیم ببینیم این ARP چی کاره هست ؟ ببینید در واقع یک سیستم برای دریافت و ارسال داده ها از آدرس سخت افزاری یا MAC استفاده کند.اما چرا MAC چون این

آدرس UNIC هست و در دنیا یه دونه ازش هست اما ما مگه میاییم MAC رو حفظ کنیم ؟ خب سخته حفظ کردنش اما در جدول ARP Table معادل تمام IP ها MAC هاشون قرار داره

 

و قرار نیست ما اونا رو حفظ کنیم و کاری انجام بدیم این ARp خودش میاد انجام میده اما این جدول چه جوری پر میشه و کی کاملش میکنه جای بحث داره. 
باز هم به زبان ساده میگم و خودمونی این پروسه یعنی پر شدن اون جدولب که مربوط به ARP هست یا به عبارتی تبدیل آدرس منطقی (از لایه ی network به آدرس MAC در

لایه ی DataLink ) از طریق ارسال broadcast در داخل شبکه انجام می شه . به عبارتی ساده تر : سیستم ارسال کننده در داخل شبکه داد میزنه این آدرس IP برا کیه!؟؟؟ من آدرس MAC

تو رو نیاز دارم ! broadcast که اسم دیگه اش میشه همه پخشی داخل کل شبکه برای همه فرستاده می شود و همه ی host ها یا همون کلاینت ها ، پیغام broadcast رو میگیرن بعدش کامپیوتری

که IP ارسال شده برای اون هست در پاسخ ،میگه این IP برای منه و در این جواب آدرس MAC خودش رو می فرسته برای فرستنده هر ارسال پیام ابتدا اینجوری انجام میشه تا در نهایت

جدول ها تکمیل میشن و دیگه نیازی به این داد و بیداد ها نیست و هر کسی MAC اون یکی رو میدونه اما این داستان جور دیگه ای هم میشه تعریفش کرد. 
در صورتی که شما بخواهید با یک کامپیوتر دیگر که آی پی آن را میدانید ارتباط برقرار کنید و آن سیستم در یک محدوده شبکه یا Subnet باشد حتماً باید Mac address آن سیستم را بدانیم . 


حالا اگر این دو سیستم در یک Subnet بودند توسط پروتکل ARP آدرس Mac را به سیستم ما اعلام می کند و سیستمی که میخواهد ارتباط را برقرار کند Mac را در جدولی به نام ARP

Table ذخیره میشه که این جدول در هر سیستمی به صورت جداگانه وجود دارد اما حالت دیگری وجود دارد به این صورت که اگر سیستم ما با سیستم مقابل که میخواهد ارتباط برقرار کند

بر روی یک Subnet قرار نداشت یعنی اینکه کامپیوتر ما با کامپیوتر مقصد در یک شبکه نبود جدا بود یا یه جای دیگه بود یه جایی بود که بین من و اون دستگاهی به نام روتر Router وجود داشت حالا روتر چیبه هم به زودی راجع بهش مقاله ای تهیه میکنم ولی این نکته مهم هست که روتر ها Broadcast ها رو از خودشون عبود نمیدن چون اگر بخواد این اتفاق بیوفته کل شبکه قطع میشه به خاطر ترافیک بسیار بالایی که به وجود میاد پس این جدول ARP چجوری پر شه اگه نمیتونه دیگه Broadcast بفرسته؟ 


ابتدا سیستم مبدا Table خودش را می بیند و در صورتی که ازاین جدول راهی برای رسیدن به IP مقصد وجود داشته باشد چک میکند که اطلاعات باید به کدام روتر فرستاده شه که در

این حالت Address mac را روتر مورد نظر را با توحه به داشتن IP اون پیدا می کنه و در Destination mac address آدرس مربوط به Router و در قسمت destination IP address

مقصد سیستمی که می خواهد با آن ارتباط داشته باشد را ارسال می کند .البته نکات دیگری هم وجود دارد 


تصویر زیر هم دقیقاً ماجرای اون Broadcast رو تشریح میکنه که چه جوری پیغام همه پخشی ارسال میشه و در نهایت یکی جواب میده همراه با Mac Address خودش ، طیق تصویر

زیر سیستم سمت چپ داد میزنه Mac Address کامپیوتری که IP اون 192.168.1.120 هست چیه به این نحوه میگن ARP Request که جوابش در مرحله بعد براش ارسال میشه

که بهش میگن ARP Reply. 

Image


 

پروتکل ICMP


وظیفه این پروتکل ارائه گزارش خطا و عیب یابی در صورتی که اطلاعات به صورت صحیح توزیع نشن رو داره این سیستم گزارش خطا بر روی ‪ IP‬ﻧﺼﺐ ﻣـﯽ ﺷه ﺗـﺎ در ﺻـﻮرت

‬ وقوع ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ ﺧﻄﺎ ﺑﻪ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪه ﭘﯿﺎم ﻣﻨﺎﺳﺐ رو ﺑﺪه که این گزارشات برای مدیران شبکه دارای اهمیت هست.البته میتونیم بگیم تعدادي از این پیغام ها بين دستگاه های شبكه مثل روترها 

ارسال و دریافت میشه تا این دستگاه ها بتونن همدیگه رو از بروز خطا مطلع کنند ، حالا اگر بخواهیم بدونیم این پیغام ها چیه باید بگم پیغام Echo یکی از مهم ترین اونا هست و دستور

 

پرکاربرد PING که میتونید از این لینک اطلاعات بیشتری را برای خودتون به روز کنید. ضمناً دستور PINGرو در محیط دوست داشتنی ( CMD (Command Promprt باید اجرا کرد. 

Image

 

      پروتکل TCP(Transmission Control Protocol) .

مهمترين وظيفه پروتکل فوق اطمينان از صحت ارسال اطلاعات است . پروتکل فوق اصطلاحا" Connection-oriented ناميده می شود.

علت اين امر ايجاد يک ارتباط مجازی بين کامپيوترهای فرستنده و گيرنده بعد از ارسال اطلا عات است . پروتکل هائی از اين نوع امکانات بيشتری را بمنظور کنترل خطاهای احتمالی

در ارسال اطلاعات فراهم نموده ولی بدليل افزايش بار عملياتی سيستم کارائی آنان کاهش خواهد يافت . از پروتکل TCP  بعنوان يک پروتکل قابل اطمينان نيز ياد می شود. علت اين امر

ارسال اطلاعات و کسب آگاهی لازم از گيرنده اطلاعات بمنظور اطمينان از صحت ارسال توسط فرستنده است . در صورتيکه بسته های  اطلاعاتی بدرستی دراختيار فرستنده  قرار نگيرند

فرستنده مجددا" اقدام به ارسال اطلاعات می نمايد.

 

·        پروتکل UDP(User Datagram Protocol) .

 

 پروتکل فوق نظير پروتکل TCP در لايه " حمل " فعاليت می نمايد.  UDP بر خلاف پروتکل TCP  بصورت "بدون اتصال " است . بديهی است که سرعت پروتکل فوق نسبت

به TCP سريعتر بوده ولی از بعد کنترل خطاء تضمينات لازم را ارائه نخواهد داد. بهترين جايگاه استفاده از پروتکل فوق در مواردی است که برای ارسال و دريافت اطلاعات به يک

سطح بالا از اعتماد نياز نداشته باشيم .

 

·        پروتکل IP(Internet Protocol)

 . پروتکل فوق در لايه شبکه ايفای وظيفه کرده و مهمترين مسئوليت  آن دريافت و ارسال بسته های اطلاعاتی به مقاصد درست است . پروتکل فوق با استفاده آدرس های نسبت داده شده منطقی،

عمليات روتينگ را انجام خواهد داد.

 

پروتکل های موجود در لايه Application پروتکل TCP/IP

 

پروتکل TCP/IP صرفا" به سه پروتکل TCP ،  UDP  و IP محدود نشده و در سطح لايه Application دارای مجموعه گسترده ای از ساير پروتکل ها است . پروتکل های فوق بعنوان

مجموعه ابزارهائی برای مشاهده  ،   اشکال زدائی و اخذ اطلاعات و ساير عمليات مورد استفاده قرار می گيرند.در اين بخش به معرفی برخی از اين پروتکل ها خواهيم پرداخت .

 

·        FTP(File Transfer Protocol) .

از پروتکل فوق برای تکثير فايل های موجود بر روی  يک کاميپيوتر و کامپيوتر ديگر استفاده می گردد. ويندوز ۲۰۰۰ دارای يک برنامه خط

دستوری بوده که بعنوان سرويس گيرنده ايفای وظيفه کرده و امکان ارسال و يا دريافت فايل ها را از يک سرويس دهنده FTP فراهم می کند. سرويس دهنده FTP  بعنوان يک بخش مجزاء

و در زمان نصب IIS ( سرويس دهنده اطلاعاتی اينترنت ) بر روی سيستم نصب خواهد شد.

 

·        SNMP(Simple Network Management Protocol) .

از پروتکل فوق بمنظور اخذ اطلاعات آماری استفاده می گردد. يک سيستم مديريتی درخواست خود را از يک آژانس SNMP مطرح و ماحصل عمليات کار در يک MIB(Management

Information Base)  ذخيره می گردد. MIB يک بانک اطلاعاتی بوده که اطلاعات مربوط به کامپيوترهای موجود در شبکه را در خود نگهداری می نمايد .

( مثلا" به چه ميزان فضا مربوط به هارد ديسک وجود دارد)

 

·        پروتکل TelNet .

با استفاده از پروتکل فوق کاربران قادر به log on   اجرای برنامه ها و مشاهده فايل های موجود بر روی يک کامپيوتر از راه دور می باشند. ويندوز 2003دارای برنامه های سرويس دهنده

و گيرنده جهت فعال نمودن و استفاده از پتانسيل فوق است .

 

·         SMTP(simple Mail Transfer Protocol) .

از پروتکل فوق برای ارسال پيام الکترونيکی بر روی اينترنت استفاده می گردد.

 

·         HTTP(HyperText Transfer Protocol) .

پروتکل فوق مشهورترين پروتکل در اين گروه بوده و از آن برای رايج ترين سرويس اينترنت يعنی وب استفاده می گردد. با استفاده از پروتکل فوق کامپيوترها قادر به مبادله فايل ها با

فرمت های متفاوت ( متن،  تصاوير ،گرافيکی ، صدا  ويدئو و...) خواهند بود. برای مبادله اطلاعات با استناد به پروتکل فوق می بايست ، سرويس فوق از طريق نصب سرويس دهنده وب فعال

و در ادامه  کاربران و استفاده کنندگان با استفاده از يک مرورگر وب قادر به استفاده از سرويس فوق خواهند بود.

 

·         NNTP(Network News TYransfer Protocol) 

 

. از پروتکل فوق برای مديريت پيام های ارسالی برای گروه های خبری خصوصی و عمومی استفاده می گردد. بمنظور عملياتی نمودن سرويس فوق می بايست سرويس دهنده NNTP

برای مديريت محل ذخيره سازی پيام های ارسالی نصب و در ادامه کاربران و سرويس گيرندگان با استفاده از برنامه ای موسوم به NewsReader از اطلاعات ذخيره شده استفاده خواهند کرد.

ويندوز 2000 Server دارای يک سرويس دهنده NNTP بهمراه  IIS است . برنامه Outlook Explore 5.0 علاوه بر ارائه امکانات لازم در خصوص ارسال و دريافت پيام های الکترونيکی

دارای امکانات لازم بعنوان يک NewsReader نيز است .

 

نویسنده : فرهاد خانلری 
منبع : انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران -http://www.eitc-co.com/

طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکهطراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکهطراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکهطراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه طراحی شبکه

 

  • بازدید روز

    ۲۶۲

    بازدید دیروز

    ۵۷

    بازدید ماه

    ۳۹۲

    بازدید کل

    ۴۲۰۲۵۳

    افراد آنلاین

    ۲۵