شبکه های کامپیوتری

فرمت فایل: پاورپوینت - powerpoint,

( -- قابل ویرایش )

تعداد اسلاید : 188
1 شبکه های کامپیوتری 2 نحوه ارزیابی تحقیق 3 نمره تمرین 2 نمره امتحان پایان ترم 15 نمره بارم ها قطعی نیستند. آمادگی برای کوییز در هر جلسه. موضوع تحقیق باید اعلام شود. تا آخر خرداد برای تحقیق فرصت دارید. موعد تحویل تمرین ها جلسه بعد می باشد. 3 منابع پروتکلهای TCP/IP، دکتر بهروز فروزان، ترجمه مهندس ادهم صادقی. شبکه های کامپیوتری، اندرو.اس. تنن بام، ترجمه دکتر پدرام، احسان ملکیان. شبکه های کامپیوتری وانتقال داده ها، ویلیام استالینگ اینترنت. شبکه های کامپیوتری، امیر مسعود رحمانی، انتشارات پوران پژوهش. 4 سوال ؟ What is Computer Network ??? 5 تعریف شبکه به مجموعه ای از چند کامپیوتر مستقل یا اجزا کامپیوتری که با یکدیگر ارتباط داشته باشند و ما بین آنها انتقال داده انجام شود یک شبکه کامپیوتری می گویند. مستقل بودن کامپیوترها: هر کامپیوتر به تنهایی و بدون حضور در شبکه بتواند عملکرد عادی خود را داشته باشد اجزا کامپیوتر می توانند چاپگرها، اسکنرها و... باشند. هدف اصلی شبکه های کامپیوتری عمل انتقال داده است. 6 سوال ؟ Why Computer Network ??? 7 اهداف و مزایای شبکه سهولت انتقال داده ها اشتراک منابع نرم افزاری مانند پایگاه داده و فایل ها و منابع سخت افزاری مانند چاپگرها و اسکنرها و... صرفه جویی در هزینه ها: اشتراک منابع باعث صرفه جویی در هزینه می شود. افزایش قابلیت اطمینان(reliability): قرار دادن چندین نسخه یکسان از یک نرم افزار یا فایل بر روی چندین کامپیوتر درون شبکه موجب افزایش قابلیت اطمینان می شود. از بین رفتن بعد فاصله مشکل شبکه امنیت آن است. کاربرد شبکه های کامپیوتری کاربردهای شبکه های کامپیوتری 10 اجزای اصلی شبکه های انتقال داده 12 13 14 15 سخت افزار شبکه : دسته بندی شبکه از دیدگاه تکنولوژی انتقال مشکلات ناشی از استفاده از کانال مشترک: مشکلات ناشی از استفاده از کانال مشترک(ادامه): انواع شبکه هایی که به صورت اتصال فراگیر مورد استفاده قرار می گیرند شبکه های نقطه به نقطه 22 23 دسته بندی شبکه از دیدگاه سایز شبکه PAN (Personal Area Network) LAN (Local Area Network) محاسن شبکه های LAN MAN (Metropolitan Area Network) RAN(Regional Area Network) WAN(Wide Area Network) خصوصیت WAN توپولوژی توپولوژی خطی Bus توپولوژی Ring خصوصیات ویژه رینگ: توپولوژی ستاره(Star) 37 توپولوژی درختی یا سلسله مراتبی 39 توپولوژی با اتصال کامل و توپولوژی توری شکل 41 42 نرم افزار شبکه 44 45 46 معماری و عملکرد لایه ای مسائلی که درشبکه باید به آنها پرداخت مسائلی که درشبکه باید به آنها پرداخت مسائلی که درشبکه باید به آنها پرداخت 51 اصول طراحی لایه ای لایه های همتا سرويس سرويس و پروتكل عمليات پايه (واسط ) Interface پشته پروتكلي به كليه پروتكلهاي تعريف شده در لايه هاي يك شبكه كامپيوتري كه عملكرد صحيح شبكه را تضمين مي كند اصطلاحا پشته پروتكلي گفته مي شود PDU(Protocol Data Unit) ”در معماري لايه اي شبكه يك قطعه داده از لايه K+1 تحويل لايه k ام مي گردد ” به قطعه داده اي كه در هر لايه پس ازپردازشها ی لازم در قالب يك ساختمان داده استاندارد و مشخص سازمان دهي شده و تحويل لایه زیرین می شود به طور عام و انتزاعی PDU گفته میشود چرا باید بگوییم PDU نگوییمPacket کپسوله سازی اطلاعات بسته (Packet) Header & Trailer مدل مرجع Refrence Model Open Network OR Open System مدل مرجع OSI 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 پارامترهای مطرح درلایه فیزیکی ماهیت فیزیکی خط انتقال چگونگی نمایش بیتها در قالب سیگنالی متناسب با کانال ظرفیت کانال فیزیکی و نرخ ارسال نوع مدولاسیون چگونگی کوپلاژ فرستنده و گیرنده مسائل مکانیکی و الکتریکی 78 لایه پیوند داده لایه پیوند داده 81 لایه شبکه 83 لایه انتقال 85 لایه جلسه کاری (session) 87 88 89 اتصال نظیر به نظیر و غیر آن 91 مدل مرجع TCP/IP لایه اینترنت internet layer لایه انتقال پروتکل TCP 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 عناصر سوئیچ یا مسیریاب The Physical Layer مبانی نظری مخابرات داده محدودیت پهنای باند(1) محدودیت پهنای باند(2) سرعت انتقال داده بخش بر تعداد بیت ها=اولین هارمونی 9600/8=1200 T=تعداد بیت ها (8) بخش بر سرعت 8/9600=0.83 ms روی یک خط رده صوتی بفرستیم شکل موج ما bpsاگر بخواهیم داده ها را با سرعت 9600 از شکل a به شکل e تبدیل خواهد شد. محدودیت پهنای باند(3) حداكثر نرخ داده در يك كانال 1942 ,هنري نايكويست :كانال ها در انتقال داده محدوديت دارند و به همين منظور معادله اي براي نشان دادن حداكثر سرعت داده ها براي يك كانال بدون اختلال با پهناي باند محدود بدست آورد. . نايكويست ثابت كرده بود كه: اگر يك سيگنال بطور دلخواه از ميان فيلتري پايين گذر با پهناي باند H عبور كند، سيگنال فيلتر شده را مي توان با ساختن 2H نمونه در ثانیه بازسازي كرد و نمونه برداري از خط با نرخ سریعتر از2H مرتبه بر ثانيه بي مورد مي باشد . زير ا فركانس هاي بالاتري كه توسط اين نمونه برداري بازيابي مي شوند قبلاً فيلتر شده اند. در سال 1948 كلود شانون با دنبال كردن و كاركردن بيشتر بروي نظريه نايكويست متوجه شد كه كانال در معرض اختلال تصادفي قرار دارد . براي مثال يك كانال با پهناي باند 3000 HZ و نسبت سیگنال به نویز 30 db هرگز نمیتواند بيشتر از 30000 بيت در ثانيه را ارسال كند . لازم به ذكر است كه تعداد و يا مقدار سطوح سيگنالي كه مورد استفاده مي باشد و همچنين چگونگي نمونه برداري اهميت ندارد. Guided Transmission Data Twisted Pair Coaxial Cable Fiber Optics Transmission of Light through Fiber Fiber Cables Fiber Cables (2) رسانه هاي انتقال بي سيم The Electromagnetic Spectrum مخابرات رادیویی مخابرات رادیویی مخابرات رادیویی مخابرات مایکرویو طیف الکترومغناطیس و سیاست مخابرات امواج نوری شبکه ی تلفن عمومی ساختار سیستم تلفن ساختار سیستم تلفن اجزای اصلی سیستم تلفن The Local Loop: Modems, ADSL, and Wireless سيگنال آنالوگ یک ولتاژ متغير با زمان است. در يك رسانه انتقال سيگنال دريافتي همان سيگنال فرستاده شده نمي باشد.در انتقال ديجيتال اين تفاوت ما را متوجه خطاها مي كند. خطوط انتقال از 3 مشكل اصلي صدمه مي بينند كه عبارتند از : تضعيف اعوجاج تاخيري اختلال تضعيف از بين رفتن انرژي دراثر انتشار سيگنال به خارج است كه اين از بين رفتن به دسيبل در كيلومتر سنجيده مي شود مقدار انرژي از بين رفته به فركانس بستگي دارد. تصور كنيد كه سيگنال به شكل موج نيست و بصورت مولفه هاي سري فوريه مي باشد. يعني هر مولفه به اندازه متفاوتي تضعيف شده كه درنتيجه باعث دامنه فوريه متفاوتي در گيرنده مي شود. دامنه هاي فوريه متفاوت باعث انتشار با سرعتهاي مختلف در سيم مي باشدكه اين وضع را بدتر مي كند و باعث اعوجاج سيگنال دريافتي در طرف ديگر مي شود. نویز:انرژي ناخواسته اي كه از منبعي غير از فرستنده توليد مي شود باعث اختلال مي گردد.مثلاً اختلا ل گرمائي در اثر برخورد الكترونها در سيم بوجود مي آيد و يا نویز القایی نه حاصل القای ولتاژ در اثر عبور جریان از سیمهای مجاور است.(مثال:تداخل صدا كه در اثر پيوند القايي بين 2 سيم نزديك بهم بوجود مي آيد به اين معنا كه شما درحال صحبت كردن با تلفن هستيد، مي توانيد مكالمه ديگري را بشنويد كه به آن تداخل صد ا مي گويند. در داده هاي ديجيتال اختلال ناگهانيباعث از بين رفتن يك يا چند بيت مي شود. وسيله اي كه يك رشته سري از بيتها را بعنوان ورودي پذيرفته و بوسيله يك يا چند روش، حامل تغيير يافته را بعنوان خروجي توليد مي كند مودم مي ناميم. يك مودم بين كامپيوتر (ديجيتال) و سيم تلفن قرار مي گيرد. Modems با بالا نگهداشتن سرعت نمونه برداري نمي توان به سرعتهاي بالا و بالاتر رسيد . نظريه نايكوئيست اگر از ولتاژهای 0و1و2و3 ولت در هر سمبل استفاده کنیم هر سمبل می تواند حاوی 2 بیت باشد وسرعت انتقال به 4800 بیت بر ثانیه می رسد. در تکنبکی بنام مدولاسیون فاز 4 درجه ای در هر سمبل می توان 2 بیت ارسال کرد و سرعت به 4800 میرسد. تعداد بیت بر سمبل توسط نوع مدولاسیون تعیین می گردد. نرخ بیت= نرخ باود *تعداد بیت در هر سمبل Modems(2) Modems(2) Frequency Division Multiplexing Wavelength Division Multiplexing Time Division Multiplexing Time Division Multiplexing (2) Time Division Multiplexing (3) Time Division Multiplexing (4) Time Division Multiplexing (5) روشهای انتقال اطلاعات بین دو ماشین در زیر ساخت شبکه سوئیچینگ مداری(Circuit Switching) سوئیچینگ مداری(Circuit Switching) در سوئیچینگ مداری، یک مسیر فیزیکی با یک ظرفیت ثابت بین فرستنده و گیرنده ایجاد می شود . شبکه های سوئیچینگ مداری در حقیقت برای انتقال صوت طراحی شده اند. در شبکه های تلفن بعد از برقراری یک اتصال صوتی بین دو نقطه، این اتصال تا پایان ارتباط برقرار می باشد. شبکه های سوئیچینگ مداری برای ارسال داده ها مناسب نیست : یکی از مهمترین دلایل آن این است که بیشتر داده های کامپیوتری به صورت انفجاری می باشند. بدین معنی که در یک لحظه اززمان حجم زیادی از داده ها برای ارسال وجود دارد و در یک لحظه دیگر، ممکن است هیچ داده ای برای ارسال موجود نباشد. بنابراین چنانچه بخواهیم از سوئیچینگ مداری برای ارسال داده ها استفاده نماییم، در زمان عدم ارسال داده و عدم استفاده ازپهنای باند ظرفیت شبکه بدون استفاده می ماند و از بین می رود. 158 سوئیچینگ پیام سوئیچینگ پیام اشکالات سوئیچینگ پیام سوئیچینگ بسته و سلول Circuit Switching (a) Circuit switching (b) Message switching (c) Packet switching A comparison of circuit switched and packet-switched networks. 167 168 169 170 The Data Link Layer Data Link Layer Design Issues وظايف لايه پيوند داده ها لايه پيوند داده ها وظایف خاصی را انجام مي دهد. اين وظایف عبارتند از : ارائه سرویس مناسب به لايه شبكه Framing یا قاب بندی مدیریت خطاهاي انتقال (کشف خطا یا تصحیح خطا) كنترل جريان داده ها( به نحوي كه گيرنده كند گرفتار فرستنده سريع نشود) براي انجام اين كارها لايه پيوند داده ها بسته ها را از لايه شبكه دريافت كرده و آنها را به قابهايي براي انتقال تبديل مي كند. هر قاب شامل سرآيند قاب، يك فيلد ظرفيت براي نگهداری بسته (payload (و یدک قاب ( Trailer ) مي باشد. روشهاي مديريت قاب مهمترين عملي است كه لايه پيوند داده ها انجام مي دهد. رابطه بسته و فریم خدماتي كه به لايه شبكه داده مي شود: Services Provided to Network Layer Services Provided to Network Layer (2) قاب بندی Framingقاب بندی Framing (2) قاب بندی Framing (3) قاب بندی Error Detection and Correctionكدهاي تشخیص و تصحيح خطا كلمه كد : هر قاب متشكل از m بیت داده و n بيت اطلاعات اضافي يا كنترلي است ( که برای کشف یا تصحیح خطا استفاده می شود) . بنابر این اگر روی هم رفته طول قاب n باشد n=m+r)) هر واحد n بيتي حاوي بيتهاي داده و كنترلي به عنوان كلمه كد شناخته مي شود. با در نظر گرفتن دو كلمه كد مثل 10001001 و 10110001 مي توان تعيين كرد كه چند بيت متناظر با هم تفاوت دارند . در اين حالت 3 بيت با هم فرق مي كند براي تعيين بيتهاي متفاوت كافي است ياي مانع الجمع (Exclusive OR) را بر روي دو كلمه كد عمل كرد و تعداد 1 هاي نتيجه را شمارش كرد . فاصله همينگ : تعداد بيتهایی كه در دو كلمه کد با هم متفاوت اند فاصله همينگ (همينگ 1950 ) ناميده مي شود. مشخص است که اگر فاصله همينگ دو كلمه كد d باشد ، باندازه d خطای تك بيتي لازم است تا يكي به ديگري تبديل شود. تشخيص خطا و تصحيح خطاي كد، بستگي به فاصله همينگ آن دارد براي یافتن d خطا، به كدي با فاصله d+1 نياز است . زيرا با چنين كدي، راهي وجود ندارد که d خطاي تك بيتي بتواند يك كلمه كد معتبر را به كلمه كد معتبر ديگر تغيير دهد . وقتي گيرنده كلمه كد نامعتبري را ببيند مي تواند بگويد كه خطاي انتقال رخ داده است . براي تصييح d خطا، به كدي با فاصله 2d+1 نياز است . زيرا در آن صورت است كه كلمه كدهاي معتبر آنقدر از هم جدايند كه حتي با dتغيير كلمه كد اوليه هنوز از هر كد ديگر نزديكتر است، بنابراين مي توان آن را بطور انحصاري تعيين كرد. به عنوان مثال ساده اي از كد تشخيص خطا، كدي را در نظر بگيريد كه در آن بيت توازن به داده ها الحاق مي شود. بيت توازن طوري انتخاب مي گردد كه تعداد بيتهاي 1 در كلمه كد ، زوج (يا فرد ) باشد. به عنوان مثال 1011010 با توازن زوج با افزودن بيتي به انتهاي آن به 10110100 تبديل مي گردد .فاصله كدي با بيت توازن 2 است زيرا هرخطاي تك بيتي كلمه كدي با توازن نادرست ايجاد مي كند. از اين كد مي توان براي تشخيص خطاهاي منفرد استفاد كرد. مثال ساده اي از كد تصيح خطا: كدي با چهار كلمه معتبر را درنظر بگيريد: 0000000000 0000011111 1111100000 1111111111 فاصله همینگ اين كد 5 است و معنايش اين است كه مي تواند 2 خطارا تصحيح كند . اگر كلمه كد 0000000111 برسد، گيرنده مي داند كه كد اصلي بايست 0000011111 باشد اما اگرخطاهاي سه گانه 000000000 را به 0000000111 تغيير مي دهد؛ خطا به طورمناسب تصحيح نخواهد شد. کدهای تصحیح خطای همینگ 187 کدهای تشخیص خطا

قسمتی از محتوی متن پروژه میباشد که به صورت نمونه ، بعد از پرداخت آنلاین در فروشگاه فایل آنی فایل را دانلود نمایید .

« پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »