سه شنبه, ۱ مرداد, ۱۳۹۸ / 23 July, 2019
مجله ویستا

زیر ساخت رایانه و کاربری آن


زیر ساخت رایانه و کاربری آن
اینترنت از مجموعه ای شبكه كامپیوتری (بزرگ وكوچك) تشكیل شده است. شبكه های فوق با روش های متفاوتی به یكدیگر متصل و موجودیت واحدی با نام «اینترنت» را به وجود آورده اند. نام در نظر گرفته شده برای این شبكه از تركیب واژه های «Interconnected» و «Network» گرفته شده است. اینترنت فعالیت اولیه خود را از سال۱۹۶۹ و با چهار دستگاه كامپیوتر میزبان (Host) آغاز و پس از رشد باور نكردنی خود، تعداد كامپیوترهای میزبان در شبكه به بیش از ده ها میلیون دستگاه رسیده است. اینترنت به هیچ سازمان و یا موسسه خاصی در جهان تعلق ندارد. عدم تعلق اینترنت به یك سازمان به معنای عدم وجود سازمان ها و انجمن های مربوط برای استاندارد سازی نیست. یكی از این انجمن ها، »انجمن اینترنت« است. این انجمن در سال۱۹۹۲ با هدف تبیین سیاست ها و پروتكل های مورد نظر جهت اتصال به شبكه تاسیس شده است.
سلسله مراتب شبكه های كامپیوتری
هر كامپیوتری كه به شبكه اینترنت متصل شود، بخشی از شبكه تلقی می شود. وقتی از تلفن منزل، به یك مركز ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) متصل شویم، كامپیوتر مورد نظر به عنوان بخشی از شبكه بزرگ اینترنت محسوب خواهد شد. موسسه و ادارات با استفاده از بستر ایجاد شده، به اینترنت متصل شده و از شبكه محلی نصب شده استفاده می كند. شبكه فوق با استفاده از خطوط ارتباطی خاص و یا سایر امكانات مربوط به یك مركز ارائه دهنده خدمات اینترنت متصل شده است. مركز ارائه دهنده خدمات اینترنت ممكن است به یك شبكه بزرگتر متصل شده باشد. اینترنت از شبكه های بی شماری تشكیل شده است.(شبكه ای از سایر شبكه ها) اكثر شركت های مخابراتی بزرگ دارای ستون فقرات اختصاصی برای ارتباط ناحیه های متفاوت می باشند.در هر ناحیه شركت مخابراتی دارای یك «نقطه حضور» (Point Of Presence : POP) است. POP مكانی است كه كاربران محلی با استفاده از آن به شبكه شركت مخابراتی متصل می شوند (به منظور ارتباط با شبكه از خطوط تلفن معمولی و یا خطوط اختصاصی استفاده می شود). در مدل فوق، چندین شبكه سطح بالا وجود داشته كه توسط «نقاط دستیابی شبكه» (Network Access Points : NAP) به یكدیگر مرتبط می شوند. فرض كنید، شركت A یك مركز ارائه دهنده خدمات اینترنت بزرگ باشد. در هر شهرستان اصلی شركت A دارای یك POP است. هر یك از POP ها دارای امكانات گسترده ای به منظور تماس كاربران محلی هستند. شركت A به منظور اتصال POP ها به یكدیگر و شركت، از خطوط اختصاصی فیبرنوری استفاده می كند. هم چنین فرض كنید شركت B ، یك مركز ارائه دهنده خدمات اینترنت همكار باشد. شركت B ساختمان های بزرگی را در شهرهای اصلی ایجاد و ماشین های سرویس دهنده اینترنت را در آنها مستقر كرده است. شركت B از خطوط اختصاصی فیبر نوری برای ارتباط ساختمان ها استفاده می كند. در مدل فوق تمام مشتركین شركت A قادر به برقراری ارتباط با یكدیگر خواهند بود. وضعیت مشتركین شركت B نیز مشابه مشتركین شركت A است. آنها نیز قادر به برقراری ارتباط با یكدیگر خواهند بود. در چنین حالتی امكان برقراری ارتباط بین مشتركین A و مشتركین شركت B وجود ندارد. بدین منظور شركت های A و B تصمیم می گیرند از طریق NAP در شهرهای متفاوت به یكدیگر متصل شوند. ترافیك موجود بین دو شركت از طریق شبكه های داخلی و NAP انجام خواهد شد.
میلیارد ها بایت اطلاعات
در اینترنت، هزاران مركز ارائه دهنده سرویس اینترنت بزرگ از طریق NAP در شهرهای متفاوت به یكدیگر متصل می شوند. در نقاط فوق (NAP) روزانه میلیاردها بایت اطلاعات مبادله می شود. اینترنت مجموعه ای از شبكه های بسیار بزرگ بوده كه تمام آنها از طریق NAP به یكدیگر متصل هستند. هركامپیوتر موجود در اینترنت قادر به ارتباط با سایر كامپیوترهای موجود در تمام شبكه های كامپیوتری از طریق NAP است. پیام ارسالی توسط یك كاربر اینترنت از چندین شبكه متفاوت عبور كرده و فرآیند فوق در كمتر از یك ثانیه انجام خواهد شد. روتر، مسیر یك بسته اطلاعاتی ارسالی توسط یك كامپیوتر برای كامپیوتر دیگر را تعیین می كند. روترها كامپیوترهای خاصی هستند كه پیام های ارسال شده توسط كاربران اینترنت را با وجود هزاران مسیر موجود، مسیریابی و در اختیار دریافت كنندگان مربوط قرار خواهد داد.
روتر ها دو عمل اساسی در شبكه انجام می دهند:
۱- ایجاد اطمینان در رابطه با عدم ارسال اطلاعات به مكان هایی كه به آنها نیاز ندارند.
۲- اطمینان از ارسال صحیح اطلاعات به مقصد مورد نظر
روترها به منظور انجام عملیات فوق، می بایست دو شبكه مجزا را به یكدیگر متصل كنند. روتر ها باعث ارسال اطلاعات یك شبكه به شبكه دیگر، حفاظت شبكه ها از یكدیگر و پیشگیری از ترافیك می شوند. با توجه به اینكه اینترنت از هزاران شبكه كوچكتر تشكیل شده است، استفاده از روتر یك ضرورت است.در سال۱۹۸۷ موسسه NSF ، اولین شبكه با ستون فقرات پر سرعت را ایجاد كرد. شبكه فوق NSFNET نامیده شد. در این شبكه از یك خط اختصاصی T۱ استفاده و۱۷۰ شبكه كوچك به یكدیگر متصل شدند.سرعت شبكه فوق۱،۵۴۴ مگابیت در ثانیه بود. در ادامه شركت های IBM، MCI، MERIT شبكه فوق را توسعه و ستون فقرات آن را به T۳ تبدیل كردند(۴۵ مگابیت در ثانیه). برای ستون فقرات شبكه از خطوط فیبر نوری (Fiber Optic Trunk) استفاده شد. هر Trunk از چندین كابل فیبرنوری تشكیل می شود.
پروتكل اینترنت
هر ماشین موجود در اینترنت دارای یك شماره شناسایی منحصر به فرد است. این شماره Internet Protocol (IP) نامیده می شود. پروتكل فوق مشابه یك زبان ارتباطی مشترك برای گفتگوی كامپیوترهای موجود در اینترنت است. پروتكل، به مجموعه قوانینی اطلاق می شود كه با استفاده از آن گفتگو و تبادل اطلاعاتی بین دو كامپیوتر میسر خواهد شد. IP دارای فرمتی به صورت۲۱۱،۲۷،۶۵،۱۳۸ است. به خاطر آنكه سپردن آدرس های IP به منظور دستیابی به كامپیوتر مورد نظر، مشكل است. بدین منظور هر كامپیوتر دارای نام انحصاری خود شده و از طریق سیستمی دیگر، آدرس IP به نام در نظر گرفته شده برای كامپیوتر، نسبت داده می شود. در آغاز شكل گیری اینترنت، تعداد كامپیوترهای موجود در شبكه بسیار كم بود. هر كاربر كه قصد استفاده از شبكه را داشت، پس از اتصال به شبكه از آدرس IP كامپیوتر مورد نظر برای برقراری ارتباط استفاده می كرد. روش فوق تا زمانی كه تعداد كامپیوترهای میزبان كم بودند، مفید واقع شد ولی همزمان با افزایش تعداد كامپیوترهای میزبان در شبكه اینترنت، كارآیی روش فوق به شدت افت كرد و غیر قابل استفاده گردید. به منظور حل مشكل فوق از یك فایل ساده متنی كه توسط «مركز اطلاعات شبكه» (NIC) پشتیبانی می شود، استفاده گردید. به موازات رشد اینترنت و ورود كامپیوترهای میزبان بیشتر در شبكه، حجم فایل فوق افزایش یافت و به دلیل سایر مسائل جانبی، عملاً استفاده از روش فوق برای برطرف كردن مشكل «تبدیل نام به آدرس» فاقد كارآیی لازم شد. از سال۱۹۸۳ سیستم (DNS) Domain Name System ارائه گردید. سیستم فوق مسئول تطبیق نام به آدرس،‌ به صورت اتوماتیك است. بدین ترتیب كاربران اینترنت به منظور اتصال به یك كامپیوتر میزبان ، تنها نام آن را مشخص كرده و با استفاده از DNS آدرس IP مربوط آن را می یابند تا زمینه برقراری ارتباط با آن فراهم شود.منظور از «نام» چیست؟
در زمان استفاده از وب و یا ارسال یك E-mail از یك »نام حوزه« استفاده می شود. مثلاً (Resource Locator Uniform)URL مربوط به http://www.parsoilco.com شامل »نام حوزه« parsoilco.com است. در زمان استفاده از »نام حوزه« می بایست از سرویس دهندگان DNS به منظور ترجمه نام به آدرس استفاده شود. سرویس دهندگان DNS در خواست هایی را از برنامه ها و یا سایر سرویس دهندگان DNS به منظور تبدیل نام به آدرس دریافت می كنند. سرویس دهنده DNS در زمان دریافت یك درخواست، بر اساس یكی از روش های زیر با آن برخورد خواهد كرد:
- قادر به پاسخ دادن به درخواست است. IP مورد نظر نام درخواست شده را می داند.
- قادر به ارتباط با یك سرویس دهنده DNS دیگر به منظور یافتن آدرس IP نام درخواست شده است.
- اعلام «عدم آگاهی از آدرس IP درخواست شده» و مشخص كردن آدرس IP یك سرویس دهنده DNS دیگر كه آگاهی بیشتری دارد.
- ارائه یك پیام خطا در رابطه با عدم یافتن آدرس برای نام درخواست شده. از نكات قابل توجه سیستم فوق، وجود چندین سرویس دهنده هم سطح DNS است. بنابراین در صورتی كه یكی از آنها با اشكال مواجه شود، از سایر سرویس دهندگان به منظور ترجمه نام به آدرس استفاده می شود. یكی دیگر از ویژگی های سیستم فوق، امكان Cacheing است. زمانی كه یك سرویس دهنده DNS به یك درخواست پاسخ لازم را داد، آدرس IP مربوط را Cache خواهد كرد. در ادامه زمانی كه درخواستی برای یكی از حوزه های COM واصل شود، سرویس دهنده DNS از آدرس Cache شده استفاده خواهد كرد.
سرویس دهندگان وب
امكانات و سرویس های موجود بر روی اینترنت از طریق سرویس دهندگان اینترنت انجام می گیرد. تمام ماشین های موجود در اینترنت، سرویس دهنده و یا سرویس گیرنده می باشند. ماشین هایی كه برای سایر ماشین ها، خدماتی را ارائه می كنند، سرویس دهنده نامیده می شوند. ماشین هایی كه از خدمات فوق استفاده می كنند، سرویس گیرنده می باشند. اینترنت شامل سرویس دهندگان متعددی نظیر سرویس دهنده وب، سرویس دهنده پست الكترونیكی و ... به منظور پاسخگویی به نیازهای متعدد كاربران اینترنت است. زمانی كه از یك وب سایت درخواست یك صفحه اطلاعات می شود، كامپیوتر درخواست كننده به منزله یك سرویس گیرنده تلقی می شود. در این حالت درخواست شما‌ (به عنوان سرویس گیرنده) در اختیار سرویس دهنده وب گذاشته می شود. سرویس دهنده صفحه درخواستی را پیدا كرده و آن را برای متقاضی ارسال خواهد داشت. در مدل فوق كاربران و سرویس گیرندگان از یك مرورگر وب برای اعلام درخواست خود استفاده و سرویس دهندگان وب مسئول دریافت درخواست و ارسال اطلاعات مورد نظر برای سرویس گیرندگان می باشند. یك سرویس دهنده دارای یك آدرس IP ایستا (ثابت) بوده كه تغییر نخواهد كرد. كامپیوتری كه با استفاده از آن به اینترنت متصل می شوید، دارای یك IP متغیر بوده كه توسط ISP مربوطه به شما اختصاص داده می شود. آدرس IP تخصیص یافته در طول مدت اتصال به اینترنت (یك جلسه كاری) ثابت بوده و تغییر نخواهد كرد. آدرس IP نسبت داده به شما در آینده و تماس مجدد با ISP ممكن است تغییر كند. مراكز ISP برای هر یك از پورت های خود یك IP ایستا را نسبت می دهند. بدیهی است در آینده با توجه به پورت مورد نظر كه در اختیار شما قرار داده می شود، ممكن است آدرس IP نسبت به قبل متفاوت باشد. هر یك از سرویس دهندگان، سرویس های خود را از طریق پورت های مشخصی انجام می دهند. به طور مثال در صورتی كه بر روی یك ماشین، سرویس دهندگان وب و FTP مستقر شده باشند، سرویس دهنده وب به طور معمول از پورت۸۰ و سرویس دهنده FTP از پورت۲۱ استفاده می كنند. در چنین حالتی سرویس گیرندگان از خدمات یك سرویس خاص كه دارای یك آدرس IP و یك شماره پورت منحصر به فرد است، استفاده می كنند. زمانی كه سرویس گیرنده، از طریق یك پورت خاص به یك سرویس متصل می شود، برای استفاده از سرویس مورد نظر، از یك پروتكل خاص استفاده خواهد كرد. پروتكل ها اغلب به صورت متنی بوده و نحوه مكالمه بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده را تبیین می كنند. سرویس گیرنده وب و سرویس دهنده وب از پروتكل HTTP (Hypertext Transfer Protocol) برای برقراری مكالمه اطلاعاتی بین خود، استفاده می كنند. شبكه ها، روترها، NAPs ، ISPs ، سرویس دهندگان DNS و سرویس دهندگان قدرتمند، همگی سهمی در شكل گیری و سرویس دهی بزرگترین شبكه موجود در سطح جهان (اینترنت) را بر عهده دارند. عناصر فوق در زندگی مدرن امروزی جایگاهی ویژه دارند. بدون وجود آنها،‌اینترنتی وجود نخواهد داشت و بدون وجود اینترنت، برای زندگی امروز بشریت، تعریفی دیگر لازم است!

منبع: اینترنت
منبع : ماهنامه نفت پارس
همچنین مشاهده کنید

 وبگردی
 مرور روزنامه‌ها


 گزارش / تحلیل

 از میان خبرها

 وبگردی


روزنامه ابتکارخبرگزاری مهرسایت همشهری‌آنلاینروزنامه ایرانروزنامه دنیای اقتصاد