آشنایی با شبکه VLAN

VLAN یا همان شبکه های محلی مجازی یکی از تکنولوژی های جدید می باشد که به سرعت در حال رشد است. این نوع شبکه ها باعث شده تا از تجهزات گران قیمت کمتر استفاده شود. در این مطلب آموزشی در مورد VLAN و وضعیت شبکه های کنونی مطالب با ارزشی آماده کرده ایم.

وضعیت شبکه های فعلی
تقریبا" در اکثر شبکه ها امروزی از یک (و یا چندین) سوئیچ که تمامی گره های شبکه به آن متصل می گردند، استفاه می شود. سوئیچ ها روشی مطمئن و سریع به منظور مبادله اطلاعات بین گره ها در یک شبکه را فراهم می نمایند. با این که سوئیچ ها برای انواع شبکه ها، گزینه ای مناسب می باشند، ولی همزمان با رشد شبکه و افزایش تعداد ایستگاهها و سرویس دهندگان ، شاهد بروز مسائل خاصی خواهیم بود. سوئیچ ها، دستگاه های لایه دوم (مدل مرجع OSI ) می باشند که یک شبکه Flat را ایجاد می نمایند.

در یک شبکه کوچک، وجود پیام های Broadcast نمی تواند مشکل و یا مسئله قابل توجهی را ایجاد نماید، ولی در صورت رشد شبکه، وجود پیام های braodcast می تواند به یک مشکل اساسی و مهم تبدیل گردد. در چنین مواردی و در اغلب مواقع، سیلابی از اطلاعات بی ارزش بر روی شبکه در حال جابجائی بوده و عملا" از پهنای باند شبکه،استفاده مطلوب نخواهد شد. تمامی ایستگاههای متصل شده به یک سوئیچ، پیام های Braodcast را دریافت می نمایند. چراکه تمامی آنان بخشی از یک Broadcast doamin مشابه می باشند.

در صورت افزایش تعداد سوئیچ ها و ایستگاهها در یک شبکه، مشکل اشاره شده ملموس تر خواهد بود. همواره احتمال وجود پیام های Braodcast در یک شبکه وجود خواهد داشت.
یکی دیگر از مسائل مهم، موضوع امنیت است. در شبکه هائی که با استفاده از سوئیچ ایجاد می گردند، هر یک از کاربران شبکه قادر به مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه خواهند بود .

در شبکه ای بزرگ که دارای سرویس دهندگان فایل، بانک های اطلاعاتی و سایر اطلاعات حساس و حیاتی است، این موضوع می تواند امکان مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه را برای هر شخص فراهم نماید. بدین ترتیب منابع فوق در معرض تهدید و حملات بیشتری قرار خواهند گرفت.

به منظور حفاظت اینچنین سیستم هائی می بایست محدودیت دستیابی را در سطح شبکه و با ایجاد سگمنت های متعدد و یا استقرار یک فایروال در جلوی هر یک از سیستم های حیاتی، انجام داد.
 

معرفی VLAN
به منظور ایجاد VLAN، به یک سوئیچ لایه دوم که این تکنولوژی را حمایت نماید، نیاز می باشد. تعدادی زیادی از افرادیکه جدیدا" با دنیای شبکه آشنا شده اند، اغلب دارای برداشت مناسبی در این خصوص نمی باشند و اینگونه استنباط نموده اند که صرفا" می بایست به منظور فعال نمودن VLAN، یک نرم افزار اضافه را بر روی سرویس گیرندگان و یا سوئیچ نصب نمایند. (برداشتی کاملا" اشتباه). با توجه به این که در شبکه های VLAN ، میلیون ها محاسبات ریاضی انجام می شود، می بایست از سخت افزار خاصی که درون سوئیچ تعبیه شده است، استفاده گردد (دقت در زمان تهیه یک سوئیچ)، در غیر اینصورت امکان ایجاد یک VLAN با استفاده از سوئیچ تهیه شده ، وجود نخواهد داشت.

هر VLAN که بر روی سوئیچ ایجاد می گردد، به منزله یک شبکه مجزا می باشد. بدین ترتیب برای هر VLAN موجود یک Broadcast Domain جداگانه ایجاد می گردد. پیام های roadcast ، به صورت پیش فرض، از روی تمامی پورت هائی از شبکه که عضوی از یک VLAN مشابه نمی باشند،  می گردند. ویژگی فوق، یکی از مهمترین دلایل متداول شدن VALN در شبکه های بزرگ امروزی است ( تمایز بین سگمنت های شبکه )

در حقیقت، سوئیچی که قادر به حمایت از VLAN می باشد، امکان پیاده سازی چندین شبکه مجزا را فراهم می نماید (مشابه داشتن دو سوئیچ جداگانه و اتصال سه ایستگاه به هر یک از آنان در مقابل استفاده از VLAN). بدین ترتیب شاهد کاهش چشمگیر هزینه های برپاسازی یک شبکه خواهیم بود.

فرض کنید قصد داشته باشیم زیر ساخت شبکه موجود در یک سازمان بزرگ را به دوازده شبکه جداگانه تقسیم نماییم. بدین منظور می توان با تهیه دوازده سوئیچ و اتصال ایستگاههای مورد نظر به هر یک از آنان، دوازده شبکه مجزا که امکان ارتباط بین آنان وجود ندارد را ایجاد نماییم. یکی دیگر از روش های تامین خواسته فوق، استفاده از VLAN است. بدین منظور می توان از یک و یا چندین سوئیچ که VLAN را حمایت می نمایند، استفاده و دوازده VLAN را ایجاد نمود. بدیهی است، هزینه برپا سازی چنین شبکه هایی به مراتب کمتر از حالتی است که از دوازده سوئیچ جداگانه، استفاده شده باشد.
در زمان ایجاد VLAN، می بایست تمامی ایستگاهها را به سوئیچ متصل و در ادامه، ایستگاههای مرتبط با هر VLAN را مشخص نمود. هر سوئیچ در صورت حمایت از VLAN، قادر به پشتیبانی از تعداد مشخصی VLAN است. مثلا" یک سوئیچ ممکن است 64 و یا 266 VLAN را حمایت نماید.

آشنایی با شبکه های بی سیم ( Wireless & WiFi )

مقدمه:
نیاز روز افزون به پویایی کارها ، استفاده از تجهیزاتی مانند تلفن همراه ، پیجرها و ... به واسطه وجود شبکه های بی سیم امکان پذیر شده است.
اگر کاربر یا شرکت یا برنامه کاربردی خواهان آن باشد که داده و اطلاعات مورد نیاز خود را به صورت متحرک در هر لحظه در اختیار داشته باشند شبکه های بی سیم جواب مناسبی برای آنها ست.

این مقاله دربخش های مختلفی ارائه میشود، در بخش حاضر فقط به بیان کلیاتی در رابطه با شبکه های بی سیم و کابلی پرداخته شده است. در بخش های بعدی به جزئیات بیشتری در رابطه با شبکه های بی سیم خواهیم پرداخت. با این مقاله در سایت سرزمین دانلود با ما همراه باشید.

تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی:
شبکه های محلی (LAN) برای خانه و محیط کار می توانند به دو صورت کابلی (Wired) یا بی سیم (Wireless) طراحی گردند. در ابتدا این شبکه ها به روش کابلی با استفاده از تکنولوژی Ethernet طراحی می شدند. اما اکنون با روند رو به افزایش استفاده از شبکه های بی سیم، با تکنولوژی WiFi مواجه هستیم.

در شبکه های کابلی (که در حال حاضر بیشتر با توپولوژی ستاره ای بکار می روند) بایستی از محل هر ایستگاه کاری تا دستگاه توزیع کننده (هاب یا سوئیچ) به صورت مستقل کابل کشی صورت پذیرد (طول کابل ازنوع CAT5 نباید از 100 متر بیشتر باشد. در غیر اینصورت از فیبر نوری استفاده میگردد) . تجهیزات به کار رفته از دو نوع غیر فعال یا Passive (مانند کابل، پریز، داکت، پچ پنل) و فعال یا Active (مانند هاب، سوئیچ، روتر، کارت شبکه) هستند.

موسسه مهندسی IEEE استانداردهای 802.3u را برای Fast Ethernet و 802.3ab و802.3z را برای Gigabit Ethernet (مربوط به کابلهای الکتریکی و نوری) در نظر گرفته است.

شبکه های بی سیم نیز شامل دستگاه مرکزی (Access Point) می باشد که هر ایستگاه کاری می تواند حداکثر تا فاصله 30 متری آن (بدون مانع) قرار گیرد.

شبکه های بی سیم (Wlan) یکی از سه استاندارد ارتباطی WiFi زیر را به کار می برند:

● 802.11b اولین استانداردی است که به صورت گسترده بکار رفته است.

● 802.11a سریعتر اما گرانتر از 802.11b می باشد.

● 802.11g جدیدترین استاندارد که شامل هر دو استاندارد قبلی بوده و از همه گرانتر میباشد.

هر دو نوع شبکه های کابلی و بی سیم ادعای برتری بر دیگری را دارند. اما انتخاب صحیح با در نظر گرفتن قابلیتهای آنها میسر می باشد.

عوامل مقایسه:
در مقایسه شبکه های بی سیم و کابلی می تواند قابلیتهای زیر مورد بررسی قرار گیرد:

● نصب و راه اندازی
● هزینه
● قابلیت اطمینان
● کارائی
● امنیت

● نصب و راه اندازی
در شبکه های کابلی به دلیل آنکه به هر یک از ایستگاههای کاری بایستی از محل سویئچ مربوطه کابل کشیده شود، با مسائلی همچون سوارخکاری ، داکت کشی ، نصب پریز و... مواجه هستیم. در ضمن اگر محل فیزیکی ایستگاه مورد نظر تغییر یابد باید کابل کشی مجدد صورت پذیرد.

شبکه های بی سیم از امواج استفاده نموده و قابلیت تحرک بالائی را دارا هستند. بنابر این تغییرات در محل فیزیکی ایستگاههای کاری به راحتی امکان پذیر می باشد. و برای راه اندازی آن کافیست که از روشهای زیر بهره برد:

Ad hoc که ارتباط مستقیم یا همتا به همتا (peer to peer) تجهیزات را با یکدیگر میسر می سازد.

Infrastructure که باعث ارتباط تمامی تجهیزات با دستگاه مرکزی می شود.

بنابراین میتوان دریافت که نصب و راه اندازی شبکه های کابلی یا تغییرات در آنها، نسبت به شبکه های بی سیم بسیار مشکل تر است.

● هزینه:
تجهیزاتی همچون هاب، سوئیچ یا کابل شبکه در شبکه هاب کابلی نسبت به شبکه های بی سیم ارزانتر می باشد. اما در نظر گرفتن هزینه های نصب و تغییرات احتمالی محیطی نیز قابل توجه است.

قابل به ذکر است که با رشد روز افزون شبکه های بی سیم ، قیمت آن نیز در حال کاهش است.

● قابلیت اطمینان:
تجهیزات کابلی بسیار قابل اعتماد میباشند. دلیل سرمایه گذاری سازندگان از حدود بیست سال گذشته نیز همین است. فقط باید در موقع نصب و یا جابجائی، اتصالات با دقت کنترل شوند.

تجهیزات بی سیم همچون Broadband Router ها مشکلاتی مانند قطع شدن های پیاپی، تداخل امواج الکترومغناظیس، تداخل با شبکه های بی سیم مجاور و ... را داشته اند که روند رو به تکامل آن نسبت به گذشته (مانند 802.11g ) باعث بهبود در قابلیت اطمینان نیز داشته است.

● کارائی:
شبکه های کابلی دارای بالاترین کارائی هستند. در ابتدا پهنای باند 10 Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر (100 Mbps و 1000Mbps) افزایش یافتند. حتی در حال حاضر سوئیچهائی با پهنای باند 1Gbps نیز ارائه شده است.

شبکه های بی سیم با استاندارد 802.11b حداکثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g پهنای باند 54 Mbps را پشتیبانی می کنند. حتی در تکنولوژی های جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به 108Mbps نیز افزایش داده شده است. علاوه بر این کارائی WiFi نسبت به فاصله حساس می باشد. یعنی حداکثر کارائی با افزایش فاصله نسبت به Access Point پایین خواهد آمد. این پهنای باند برای به اشتراک گذاشتن اینترنت یا فایلها کافی بوده اما برای برنامه هائی که نیاز به رد و بدل اطلاعات زیاد بین سرور و ایستگاهای کاری (Client to Server) دارند کافی نیست .

● امنیت:
به دلیل اینکه در شبکه های کابلی که به اینترنت هم متصل هستند، وجود دیواره آتش از الزامات است و تجهیزاتی مانند هاب یا سوئیچ به تنهایی قادر به انجام وظایف دیواره آتش نمیباشند، بایستی در چنین شبکه هایی دیواره آتش مجزایی نصب شود.

در تجهیزات شبکه های بی سیم مانند Broadband Router ها دیواره آتش بصورت نرم افزاری وجود داشته و تنها بایستی تنظیمات لازم صورت پذیرد. از سوی دیگر به دلیل اینکه در شبکه های بی سیم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده میشود، بدون پیاده سازی تکنیک های خاصی مانند رمزنگاری، امنیت اطلاعات بطور کامل تامین نمی گردد استفاده از رمزنگاری Wired Equivalent Privacy باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است.

انتخاب صحیح کدام است؟
با توجه به بررسی و آنالیز مطالبی که مطالعه کردید بایستی تصمیم گرفت که در محیطی که اشتراک اطلاعات وجود دارد و نیاز به ارتباط احساس می شود کدام یک از شبکه های بی سیم و کابلی مناسبتر به نظر می رسند.

معیار شما باید خلاصه ای از معیارهای در نظر گرفته شده در این مقاله باشد. به عنوان مثال اگر هزینه برای شما مهم بوده و نیاز به استفاده از حداکثر کارائی را دارید ولی پویائی برای شما مهم نمی باشد، بهتر است از شبکه کابلی استفاده کنید.


امنیت در شبکه های بی سیم

سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم عبارتند از :

1) Wired Equivalent Privacy
در این روش از شنود کاربرهایی که در شبکه مجوز ندارند جلوگیری به عمل می آید. که برای شبکه های کوچک مناسب است. زیرا نیاز به تنظیمات دستی (KEY) مربوطه در هر Client می باشد.
اساس رمز نگاری WEP بر مبنای الگوریتم RC4 بوسیله RSA می باشد.

2) Service Set Identifier
شبکه های WLAN دارای چندین شبکه محلی می باشند، که هر کدام آنها دارای یک شناسه (Identifier) یکتا هستند. این شناسه ها در چندین Access Point قرار داده می شوند. هر کاربر برای دسترسی به شبکه مورد نظر بایستی تنظیمات شناسه SSID مربوطه را انجام دهد.

3) Media Access Control
در این روش، لیستی از MAC آدرس های مجاز در یک شبکه به Access Point مربوطه وارد میشود. بنابراین تنها کامپیوترهای دارای این MAC آدرسها اجازه دسترسی دارند. به عبارتی وقتی یک کامپیوتر درخواستی را ارسال می کند، MAC آدرس آن با لیست MAC آدرس مربوطه در AP مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدم دسترسی آن مورد بررسی قرار می گیرد. این روش امنیتی مناسب برای شبکه های کوچک است. زیرا در شبکه های بزرگ امکان ورود این آدرسها به AP بسیار مشکل می باشد.

انواع استاندارد 802.11:
این استاندارد برای اولین بار در سال 1990 بوسیله انستیتیو IEEE معرفی گردید. اکنون تکنولوژیهای متفاوتی از این استاندارد برای شبکه های بی سیم ارائه شده است:

● 802.11
برای روشهای انتقال frequency hopping spared spectrum یا direct sequence spread spectrum با سرعت 1Mbps تا 2Mbps در کانال 2.4 GHz قابل استفاده می باشد.

● 802.11a
برای روشهای انتقال orthogonal frequency division multiplexing با سرعت 54Mbps در کانال 5GHz قابل استفاده است.

● 802.11b
این استاندارد با نام WiFi یا High Rate 802.11 قابل استفاده در روش DSSS بوده و در شبکه های محلی بی سیم نیز کاربرد فراوانی دارد. همچنین دارای نرخ انتقال 11Mbps می باشد.

● 802.11g
این استاندارد برای دستیابی به نرخ انتقال بالای 20Mbps در شبکه های محلی بی سیم و در کانال 2.4GHz کاربرد دارد.

● Bluetooth:
نوع ساده ای از ارتباط شبکه های بی سیم است که حداکثر ارتباط 8 دستگاه را با تکنولوژی Bluetooth پشتیبانی می کند. دستگاههایی از قبیل PDA ، نوت بوک ، تلفن های همراه، و کامپیوترهای شخصی از جمله این موارد هستند. (این تکنولوژی ممکن است در صفحه کلیدها ،موس ها و Headset و Hands free تلفن های همراه نیز دیده شود) . این تکنولوژی در سال 1994 توسط شرکت اریکسون ایجاد شد. و در سال 1998 توسط تعدادی از کمپانی های مشهور مانند اریکسون ،نوکیا ، اینتل و توشیبا مورد استفاده قرار گرفت. بلوتوث در فواصل کوتاهی بین 9 تا 90 متر کار می کند. این فاصله به امنیت این تکنولوژی می افزاید. زیرا اگر کسی بخواهد ارتباط شما را شنود کند گر چه به ابزار خاصی نیاز ندارد اما بایستی در فاصله نزدیکی از شما قرار بگیرد. مهمترین ویژگی بلوتوث این است که بر خلاف Infrared موانعی مانند دیوار تاثیری بر روی سیگنال آن ندارند. این روش از تکنولوژی رادیوئی استفاده میکند. که ارزان قیمت بوده و مصرف برق خیلی کمی دارد.

آشنایی با شبکه کامپیوتری

بطور کلی قبل از طراحی فیزیکی یک شبکه کامپیوتری ، ابتدا باید خواسته ها شناسایی وتحلیل شوند، مثلا در یک کتابخانه چرا قصد ایجاد یک شبکه را داریم واین شبکه باید چه سرویس ها وخدماتی را ارائه نماید؛ برای تامین سرویس ها وخدمات مورد نظر اکثریت کاربران ، چه اقداماتی باید انجام داد ؛ مسائلی چون پروتکل مورد نظر برای استفاده از شبکه ، سرعت شبکه واز همه مهمتر مسائل امنیتی شبکه ، هریک از اینها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سعی شده است پس از ارائه تعاریف اولیه ، مطالبی پیرامون کاربردهای عملی آن نیز ارائه شود تا در تصمیم گیری بهتر یاری کند.

شبکه کامپیوتری چیست ؟
اساسا یک شبکه کامپیوتری شامل دو یا بیش از دو کامپیوتر وابزارهای جانبی مثل چاپگرها، اسکنرها ومانند اینها هستند که بطور مستقیم بمنظور استفاده مشترک از سخت افزار ونرم افزار، منابع اطلاعاتی ابزارهای متصل ایجاده شده است توجه داشته باشید که به تمامی تجهیزات سخت افزاری ونرم افزاری موجود در شبکه منبع1(Source) گویند.

 دلایل استفاده از شبکه:

1 - استفاده مشترک از منابع :
استفاده مشترک از یک منبع اطلاعاتی یا امکانات جانبی رایانه ، بدون توجه به محل جغرافیایی هریک از منابع را استفاده از منابع مشترک گویند.

2 - کاهش هزینه :
متمرکز نمودن منابع واستفاده مشترک از آنها وپرهیز از پخش آنها در واحدهای مختلف واستفاده اختصاصی هر کاربر در یک سازمان کاهش هزینه را در پی خواهد داشت .

3 - قابلیت اطمینان :
این ویژگی در شبکه ها بوجود سرویس دهنده های پشتیبان در شبکه اشاره می کند ، یعنی به این معنا که می توان از منابع گوناگون اطلاعاتی وسیستم ها در شبکه نسخه های دوم وپشتیبان تهیه کرد ودر صورت عدم دسترسی به یک از منابع اطلاعاتی در شبکه " بعلت از کارافتادن سیستم " از نسخه های پشتیبان استفاده کرد. پشتیبان از سرویس دهنده ها در شبکه کارآیی،، فعالیت وآمادگی دایمی سیستم را افزایش می دهد.

4 - کاهش زمان :
یکی دیگر از اهداف ایجاد شبکه های رایانه ای ، ایجاد ارتباط قوی بین کاربران از راه دور است ؛ یعنی بدون محدودیت جغرافیایی تبادل اطلاعات وجود داشته باشد. به این ترتیب زمان تبادل اطلاعات و استفاده از منابع خود بخود کاهش می یابد.

5 - قابلیت توسعه :
یک شبکه محلی می تواند بدون تغییر در ساختار سیستم توسعه یابد وتبدیل به یک شبکه بزرگتر شود. در اینجا هزینه توسعه سیستم هزینه امکانات وتجهیزات مورد نیاز برای گسترش شبکه مد نظر است.

6 - ارتباطات:
کاربران می توانند از طریق نوآوریهای موجود مانند پست الکترونیکی ویا دیگر سیستم های اطلاع رسانی پیغام هایشان را مبادله کنند ؛ حتی امکان انتقال فایل نیز وجود دارد.

مدل های شبکه:
در یک شبکه ، یک کامپیوتر می تواند هم سرویس دهنده وهم سرویس گیرنده باشد. یک سرویس دهنده (Server) کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه که مدیریت عملیات شبکه را بعهده دارد - را نگهداری می کند.
برای آنکه سرویس گیرنده " Client" بتواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کند ، ابتدا سرویس گیرنده باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس دهنده تقاضا کند. سپس سرویس دهنده اطلاعات در خواست شده را به سرویس گیرنده ارسال خواهد کرد.
سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از :
1 - شبکه نظیر به نظیر
2 - شبکه مبتنی بر سرویس دهنده
3 - شبکه سرویس دهنده / سرویس گیرنده

مدل شبکه نظیر به نظیر:
در این شبکه ایستگاه ویژه ای جهت نگهداری فایل های اشتراکی وسیستم عامل شبکه وجود ندارد. هر ایستگاه می تواند به منابع سایر ایستگاه ها در شبکه دسترسی پیدا کند. هر ایستگاه خاص می تواند هم بعنوان Server وهم بعنوان Client عمل کند. در این مدل هر کاربر خود مسئولیت مدیریت وارتقاء دادن نرم افزارهای ایستگاه خود را بعهده دارد. از آنجایی که یک ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجود ندارد ، این مدل برای شبکه ای با کمتر از 10 ایستگاه بکار می رود .

مدل شبکه مبتنی بر سرویس دهنده :
در این مدل شبکه ، یک کامپیوتر بعنوان سرویس دهنده کلیه فایل ها ونرم افزارهای اشتراکی نظیر واژه پرداز ها، کامپایلرها ، بانک های اطلاعاتی وسیستم عامل شبکه را در خود نگهداری می کند. یک کاربر می تواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کرده وفایل های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود منتقل کند.

مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده :
در این مدل یک ایستگاه در خواست انجام کارش را به سرویس دهنده ارائه می دهد وسرویس دهنده پس از اجرای وظیفه محوله ، نتایج حاصل را به ایستگاه در خواست کننده عودت می دهد. در این مدل حجم اطلاعات مبادله شده شبکه ، در مقایسه با مدل مبتنی بر سرویس دهنده کمتر است واین مدل دارای کارایی بالاتری می باشد.