کارآموزی کامپیوتر – طراحي و نصب شبكهLan دانشگده ادبيات و زبان خارجه تبريز

مقدمه :

شبكه چيست ؟

شبكه يا Netword يك اصطلاح عمومي است و به مجموعه اي از ابزارهاي پردازش اطلاعات اطلاق مي شود كه با يكديگر در ارتباط هستند . البته اين ارتباط از نوع فيزيكي و منطقي است كه از طريق سخت افزار و كابل بر قرار شده است و با يك روش استاندارد مديريت مي شود .

Wan and Lan

شبكه محلي يا (Local Area Networkinq) Lan شبكه اي است با تعداد محدودي از كامپيوترهاي شخصي بطوري كه در سطح يك مكان محدود با هم كار مي كنند و از منابع يكديگر مشتركاً استفاده مي كنند . شبكه هاي محلي به اشكال گوناگون قابل استفاده اند اما با وجود اين گوناگوني در اصل با هم يكسانند بطوريكه اشتراك در برنامه هاي كاربردي فايلها و وسايل جانبي از اهداف اصلي آنهاست .

همان طور كه مي دانيم از Lan براي فضاهاي محدود استفاده مي شود اما اگر بخواهيم در فواصل طولاني نقل و انتقال اطلاعات با سرعت بالائي انجام شود به سراغ شبكه هاي گسترده يا Wan ( Wide Aria Nedwork ) مي رويم .يك Wan از مرتبط شدن دو يا چند Lan بوجود مي آيد .

تغيير و تحول در تكنولوژي شبكه ها :

با پيشرفت روزافزون فن آوري شبكه ها نحوه و نوع ارتباط مابين كامپيوترهاي يك شبكه مداماً در حال تغيير است ، پيش از اين شبكه به معناي محيط متمركزتري براي پردازش اطلاعات بحساب مي آمد و از ترمينالها به عنوان ابزاري براي دريافت و يا نمايش اطلاعات استفاده مي شد . بطوريكه آنها فقط از منابع اطلاعاتي موجود در كامپيوترهاي بزرگ استفاده مي كردند و سيستم ها به تنهايي قابليت اجراي فرامين نرم افزاري را نداشتند .

اجزاي اصلي شبكه :

ارتباطات داده ها در ابتدا در انحصار كمپانيهاي خاصي از قبيل IBM قرار داشت اما در حال حاضر شركتهاي زيادي دست اندركار اين قضيه هستند بطوريكه تمام اجزاي مورد نياز يك شبكه از نرم افزارهاي سطح بالا تا رابط هاي سطح پايين را ارائه مي دهند . تعداد اين شركتها باعث شده است كه اجزاي متفاوتي در ارتباط با شبكه هاي محلي بوجود آيد . اما بطور كلي آنچه كه باعث اختلاف مابين شبكه هاي محلي مي شود تفاوت اجزاي اصلي آنهاست .

ايستگاه كاري

مشهورترين جزء يك شبكه ، ايستگاه كاري يا Workstation مي باشد كه از طريق آن كاربرد با شبكه ارتباط برقرار مي كند . ايستگاه كاري در شبكه به معناي يك پايانه هوشمند است زيرا از توانايي پردازش و اجراي برنامه ها بهره مند مي باشد در حاليكه پايانه هاي ساده (Dumb ) فقط بعنوان يك ابزار ورودي – خروجي به كامپيوتر مركزي متصل بوده و اطلاعات را جهت پردازش ، به واحد پردازشگر مركزي ارسال مي كنند .

ايستگاههاي كاري در يك شبكه محلي به تنهايي قابل استفاده هستند و مي توانند در سرعت پردازش ، مقدار حافظه ، برنامه هاي نصب شده و ابزارهاي ذخيره سازي اطلاعات متفاوت باشند .
اغلب ايستگاههاي كاري از يك سيستم عامل محلي (host) نظير DOS و Windows يا OS/2 بهره مي برند اين سيستم عامل شرايطي را فراهم مي كند تا ايستگاه كاري توانائي اجراي نرم افزارهاي محلي را مستقلاً دارا باشد .

كارت هاي رابط شبكه

 

رابطي كه جسم جدا از شبكه را به LAN متصل مي سازد و آن را راه اندازي مي كند ، كارت رابط شبكه يا آداپتور شبكه (Network Interface Adapter-NIC) ناميده مي شود . يك NIC از شكاف هاي (SLOT) موجود بر روي برد اصلي كامپيوترها استفاده مي كند . و باعث برقراري يك اتصال فيزيكي به رسانه انتقال يا كابل مي شود . كارت شبكه ، باعث برقراري ارتباط مابين اجزاء شبكه از طريق سيگنال هاي خاص مي شود . هر عنصري از شبكه محلي كه داراي يك كارت شبكه باشد بعنوان يك گروه يا node شناخته مي شود بطوريكه هر گروه از يك آدرس واحد براي مسيريابي اطلاعات استفاده مي كند .

 

كابل بندي (Cablinq)

اتصال فيزيكي گره هاي شبكه را كابل بندي شبكه مي نامند . كابلي كه در Lan استفاده مي شود از اهميت خاصي برخوردار است زيرا اين عنصر در شبكه ، بيشترين تاثير را بر ميزان نرخ انتقال داده و بازدهي ورودي – خروجي دارد . دو اصطلاحي كه در اين زمينه براي رسانه انتقال اطلاعات (Media) استفاده مي شود عبارتند از : باند پايه (Base Band) و باند پهن (Broad band) . باند پايه روشي از انتقال اطلاعات است كه در آن سيگنال ديجيتال تنها با يك فركانس ، كل پهناي باند رسانه را اشغال مي سازد . از طرفي باند پهن به مفهوم آن است كه پهناي باند به چندين كانال تقسيم
مي شود كه اين تقسيم بندي بر اساس فركانس هاي متفاوت و يا دامنه فركانسي مختلـف براي سيگنـال آنــالوگ مي باشد . در يك چنين حالتي اگر پهناي باند كافي وجود داشته باشد ، مي توان چندين سيستم انتقال را تنها با استفاده از يك كابل پياده سازي كرد . اصطلاحي كه چگونگي مشترك بودن رسانه را بوسيله كانال هاي متعدد ، بيان مي كند تسهيم سازي يا Multiplexing
مي باشد البته نوع تسهيم سازي ، بستگي به رسانه انتقال دارد .
رسانه هاي نوع باند پهن، چندين كانال متفاوت دارند كه اين نوع تقسيم بندي بر اساس فركانس هاي مختلف سيگنال هاي آنالوگ مي باشد . به اين نوع تسهيم سازي ، مالتي پلكس بر اساس تقسيم فركانس يا FDM (Frequency Division Multiplexing) گفته مي شود . تلويزيون كابلي نمونه اي از EDM است . باند پايه روشي از انتقال داده است كه تنها يك فركانس از سيگنال ديجيتال ، سراسر پهناي باند را اشغال مي كند . رسانه از نوع باند پايه در هر لحظه مي تواند با يك فركانس كار كند كه البته مي تواند مالتي پلكس شده باشد . اين عمل به وسيله تقسيم كانال به فواصل زماني يكساني انجام مي گردد كه داده هاي مربوط به كانال هاي مختلف ، در اين فواصل زماني جاسازي مي شوند . به اين روش ، TDM يا مالتي پكس بر اساس تقسيم زماني (Time Division Multiplexing) گفته

 

مي شود .
انواع كابلهايي كه عموماً استفاده مي شود عبارتند از زوج سيم بهم تابيده (Twisted pair) كابل هم محور (Coaxial) و فيبر نوري (Fiber-Optic). امروزه همچنين از ارتباطات بي سيم كه داراي تكنولوژي مادون قرمز يا مايكروويو هستند ، استفاده مس شود .
توپولوژي (topology) يك شبكه محلي ، معرف نوع ارتباط فيزيكي گره ها و اتصالات كابلي آنهاست . نوع كابل ، توپولوژي و قوانين كنترل دسترسي به رسانه ، در مجموع ، پيكره بندي شبكه را مشخص مي كند .

سرويس دهنده (server)

سرويس دهنده ، يك كامپيوتر است كه عمليات دسترسي به فايل ها وانواع س

رويس هاي ديگر را براي شبكه فراهم مي سازد . سرويس دهندگان از پردازشگري قدرتمند بهمراه حافظه موقت و دائم با حجم بالا استفاده مي كنند . يك سرويس دهنده ، داراي يك سيستم عامل شبكه (Network Operating System-NOS) مي باشد كه بعنوان مغز فعال شبكه كار مي كند و چگونگي دسترسي ايستگاه هاي كاري را به منابع مشترك كنترل مي نمايد . امروزه از سيستم عامل هايي نظير IBM,s OS/2 ,Novells Netware و Microsoft W indows NT براي شبكه هاي محلي استفاده مي شود .
ممكن است براي شبكه هاي محلي ، سرويس دهنده گان متفاوتي استفاده شود كه هر كدام وظايف خاصي را انجام ميدهند . از عمومي ترين آنها سرويس دهنده فايل يا file server مي باشد كه چگونگي امكان دسترسي كاربران شبكه به فايلهاي موجود بر روي حافظه اصلي (Master) را تعيين مي كند . همچنين يك سرويس دهنده مي تواند بعنوان يك بانك اطلاعاتي براي برنامه هاي كاربردي بكار رود همچنين يك سرويس دهنده چاپ يا print server ، امكان دسترسي به يك يا چند چاپگر موجود در شبكه را مهيا مي سازد . از وظايف بعضي از آنها ايجاد امكاناتي براي خصوصي سازي اطلاعات و بالا بردن، امنيت داده ها مي باشد كه باعث مي شود كاربران مختلف در استفاده از منابع شبكه ، محدود شوند .

ابزارهاي اتصال در شبكه

ابزارهاي اتصال به دستگاه هايي اطلاق مي شود كه قطعات يا گره هاي يك شبكه را بهم متصل
مي كند . در ساده ترين حالت ، ممكن است وسيله اي باشد كه كابل ها و اتصال گره ها را مديريت كند و يا ممكن است شامل كامپيوترهايي باشد كه عمليات مسير يابي اطلاعات را براي شبكه هاي وسيع تدارك ببيند .

هاب (Hub)

هاب در يك شبكه ، بعنوان نقطه متمركز كننده و محل اتصالي براي گره هاي آن شبكه محلي مي باشد . به آندسته از هاب هايي كه براي اتصال فيزيكي چندين قطعه كابل كوتاه بكار مي رود ، هاب هاي انفعالي (Passive) و به هاب هايي كه براي اتصال كابل هاي طويل بكار مي شود ، هاب هاي فعال (Active) ، گفته مي شود . هاب هاي فعال سيگنال ها را همانند تقويت كننده ها مجدداً

توليد و ارسال مي كنند در صورتيكه هاب هاي انفعالي فقط انتقال سيگنال را انجام مي دهند .
بعضي از هاب ها داراي اصطلاح خاصي هستند كه نوع دسترسي به رسانه را مشخص مي كنند . بعنوان مثال هاب هايي كه براي شبكه حلقه نشانه (Token Ring) استفاده مي شود با نام واحد دسترسي چند ايستگاهي يا MAU معرفي مي گردد .
MAU = Multi Station Users

ابزارهاي اتصال قطعات شبكه

 

براي برقراري ارتباط مابين شبكه هاي مختلف يك شبكه از پل ها (bridges) ، دروازه ها (gateway) و مسير گردان ها (routers) استفاده مي شود .

ابزارهاي جانبي

يكي از قابليت اصلي شبكه هاي محلي . به اشتراك گذاشتن وسايل جانبي است يعني اين ابزار
مي توانند توسط بيش از يك برنامه يا ايستگاه كاري مورد استفاده قرار بگيرد . اين وسايل مي تواند حافظه جانبي ، چاپگر و يا مودم باشد .

خصوصيات شبكه
نرم افزار شبكه

در يك ارتباط شبكه اي ، چندان مناسب نيست كه هر ايستگاه محلي از طريق نرم افزار شبكه و بطور جداگانه ، به منابع مشترك دسترسي داشته باشد . برنامه هاي شبكه را مي توان به نحوي طراحي كرد تا براي كاهش فعاليتهاي اضافي ، كارهاي يك گروه را جمع آوري و اجرا كند نرم افزارهاي شبكه عموماً از يك بانك اطلااعاتي مشترك استفاده مي كنند .

دسترسي از راه دور

امروزه دسترسي به منابع اطلاعاتي موجود در يك مركز ، بوسيله ايستگاه هاي كاري كه خارج از اين محيط قرار دارند ، كاري بسيار معمولي و عادي است به اين عمل اصطلاحاً دسترسي از راه دور يا Remote Access گفته مي شود در اين حالت يك دستگاه كاري با استفاده از مودم و يك نرم افزار خاص با كامپيوتر ديگر ارتباط برقرار مي كند . همانند شبكه هاي گسترده (WAN)، ارتباط از راه دور سرشار از مسائل حفاظتي است .

امنيت شبكه كل يك صنعت است كه ممكن است به سخت افزار و نرم افزار خاص و پيچيده اي نياز پيدا كند .

وسايل جانبي مشترك

يكي از راههايي كه باعث افزايش كارايي شبكه مي شود ، استفاده مشترك از وسايل جانبي است . يعني چندين كاربر مي توانند به وسايلي از قبيل چاپگرها ، دستگاه هاي

ذخيره سازي ، ماشين هاي FAX و ابزارهاي ديگر شبكه ، بطور مشترك دسترسي داشته باشند .

پست الكترونيكي (Email)

در ساده ترين حالت ، پست الكترو.نيكي به مفهوم نقل و انتقال رشته هاي متني (ASC II) ، مابين شبكه هاي محلي و يا گسترده است . نرم افزارهاي جديدتر حتي اجازه مي دهند كه تصاوير گرافيكي و فايل ها اطلاعاتي را هم بتوان به متن منتقل شده ، متصل كرد . امروزه در اكثر اداره ها ، پست الكترونيكي جاي مكاتبات اداري پر دردسر را گرفته است .

اينترنت

اينترنت به مجموعه اي از شبكه هاي متصل به هم و گاهاً متفاوت ، گفته مي شود كه باعث برقراري ارتباط مابين نقاط مختلف دنيا مي شود . از آنجائيكه اين ارتباط در سطح وسيعي انجام
مي گيرد . بايد شبكه هاي مختلف بتوانند با استفاده از يك زبان مشترك با يكديگر ارتباط برقرار كنند .
TCP/IP مجموعه اي از پروتكل هاي ارتباطي است كه بعنوان يك استاندارد ، در برقراري ارتباطات جهاني از طريق اينترنت ، بكار مي رود .

خلاصه مقدمه :

– شبكه يك اصطلاح عمومي است كه براي توصيف مجموعه اي از ابزارهاي پردازش اطلاعات كه با هم در ارتباط هستند استفاده مي شوند .

– يك شبكه محلي Lan معرف شبكه اياست كه از نظر مساحت جغرافيايي محدود مي باشد .
– يك شبكه Wan شبكه اي است كه مابين چند شبكه محلي ارتباط برقرار مي كند .
– مفهوم شبكه از يك پردازشگر مركزي با چند ترمينال ارتباط نظير به نظير ( Peer to Peer ) تغيير كرده است .
– شبكه به كاربران اين امكان را ميدهد كه از منابع ، امكانات و سرويسهاي مو

جود بصورت بهينه استفاده كنند . كه اين قابليت در كاهش زمان و هزينه مؤثر است .

چكيده فعاليتهاي انجام شده

۱- راه انداي ( طراحي و اجراي ) شبكه Lan براي ۲۴ كاربر
۲- نوع توپولوژي Star
3- پهناي باند ۱۰۰ mbps
4- كابل مورد استفاده : Cat fire (آخرين و بهترين مدل كابل موجود) از نوع Belden آمريكايي
۵- نرم افزار مورد استفاده براي Server : Advans server 2000
6- نرم افزار براي Sherinq كردن اينترنت : Win roter
7- نصب و استفاده از Hub و Rac مورد نياز براي محافظت از آن Hub

(در كل سعي شده است پس از يك توضيح كلي ، ساده و جامع در مورد هر يك از ۷ عنوان ذكر شده مراحلي را نتيجه چند ماه مطالعه و تحقيق و ۲ هفته كار عملي بوده است را بطور خلاصه جمع بندي كنيم .)

اهداف طرح و فعاليتها :

طراحي و راه اندازي شبكه Lan براي راه اندازي سايت اينترنتي دانشكده ادبيات و زبان خارجه واقع در دانشگاه سراسري تبريز و سيستمهاي يكپارچه كتابخانه اي Pars Azarakhsh و استفاده از نرم افزارهاي بخصوص تحت شبكه بطور همزمان بين ۲۴ ايستگاه با پهناي باند ۱۰۰ mbps توپولوژي Star

اولين قدم :

 

از آنجايي كه اولين قدم در آغاز طراحي و پياده سازي يك Lan آگاهي و آشنايي كامل با محل و قطعات مورد نياز مي باشد ابتدا نقشه كلي محل اجراي Lan مورد بررسي قرار مي دهيم .
پس از شناسايي دقيق محل مربوط را قطعه بندي ( پارتيشن بندي فيزيكي ) و بعد از مشخص شدن محل دقيق server ، تعداد ايستگاهها ، محل نصب Rec و جعبه توزيع برق ، شروع به نصب سخت افزارهاي موجود ( كه بعداً به شرح مفصل آنها خواهيم پرداخت ) از جمله كابل كشي ، داك

كشي Dak ( كانالهاي مورد استفاده براي قرار دادن كابلها در داخل آنها براي حفاظت و تميزي كار ) و نصب كيستون هاي ديواري (Castoon) و پچ پنل Pach Panel مي پردازيم .server را با استفاده از يك كابل كه متراژ آن اصولاُ نبايد از سه متر بيشتر باشد به Hub مربوط وصل مي كنيم و بعد از آن

در آخرين مرحله نوبت به آن مي رسد بدانيم ايستگاهها server را مي شناسند يا نه كه جزئيات بيشتر در اين مورد در صفحات آتي داده خواهد شد .

طبقه بندي عمومي شبكه هاي محلي :

هر شبكه محلي يا Lan به دليل اينكه ممكن است در محيط وشرايط متفاوتي پياده‌سازي شود ، مي‌تواند منحصر بفرد باشد ، بطور كلي در طراحي يك شبكه از نوع Lan بايد فاكتورهاي اساسي زير بررسي گردد :
۱ـ توپولوژي (TOPOLOGY)

۲ـ پهناي باند (BAND WITH)
3ـ روش كنترل و دسترسي به رسانه(Media Access Control – MAC)