چگونه بیت ها از طریق کابل شبکه عبور می کنند؟ انتقال داده.
امروزه بسیاری از مردم فکر می کنند که زندگی بدون اینترنت وجود ندارد. بنابراین در شرایط مدرن روترهای وای فای در مکان های عمومی نصب می شوند که توزیع رایگان را در اختیار بازدیدکنندگان این مکان قرار می دهند. اما اگر نیاز به انجام کارهای فوری دارید و اینترنت رایگان در این نزدیکی وجود ندارد، چه؟ چگونه این مشکل را حل کنیم؟ بسیاری از کاربران رایانه تلفن هایی دارند که بسته های ارائه دهنده نصب شده دارند که نه تنها ارتباطات صوتی، بلکه اینترنت را نیز فراهم می کند. اما
روش های انتقال اینترنت از گوشی به کامپیوتر
در واقع فقط سه گزینه برای انتقال اینترنت وجود دارد. با این حال، بسته به تجهیزات فنی رایانه و لوازم جانبی موجود برای فعال کردن چنین انتقال، ممکن است تعداد آنها کاهش یابد. بنابراین،
روش اول استفاده از کابلی است که تلفن و رایانه شما را به هم متصل می کند. در این صورت به جز وجود کابل اتصال، نیازی به دستگاه های اضافی یا الزامات خاصی برای کامپیوتر نیست.
روش دوم این است که اینترنت را از تلفن خود با استفاده از Wi-Fi توزیع کنید. اما برخی از ویژگی های خاص وجود دارد. تلفن باید گزینه توزیع Wi-Fi داشته باشد، رایانه باید یک آداپتور Wi-Fi داخلی داشته باشد یا چنین آداپتوری باید به عنوان یک دستگاه جداگانه وجود داشته باشد.
راه سوم استفاده است اتصالات بلوتوث محدودیت هایی که برای این روش اعمال می شود مشابه موارد قبلی است. انتخاب نحوه انتقال اینترنت از تلفن خود به رایانه تا حد زیادی به ترجیحات شما و همچنین ویژگی های فنی رایانه و تلفن بستگی دارد. در آینده هر یک از این روش ها را جداگانه بررسی می کنیم.
انتقال اینترنت از طریق کابل
اولین کاری که باید انجام دهید این است که گوشی خود را با استفاده از کابل به کامپیوتر خود متصل کنید. شایان ذکر است که برخی از گوشی ها از یک کانکتور برای شارژ باتری استفاده می کنند. بنابراین مهم است که داشته باشید کابل USB برای اتصال تلفن شما به رایانه که همیشه همراه آن نیست. در آینده، لازم است رایانه شخصی گوشی شما را شناسایی کند. بسته به سیستم عامل نصب شده بر روی رایانه شما و نوع تلفن، این عملیات ممکن است در سیستم های مختلف متفاوت باشد.
اما ماهیت این عمل یکسان است - رایانه باید درایورهایی را برای یک مدل تلفن مشخص ارائه کند که به لطف آن می تواند داده ها را از تلفن به رایانه و به عقب منتقل کند. برخی از سیستم ها امکان تشخیص خودکار درایورها را در سیستم عامل فراهم می کنند و برخی از کابل ها دارای دیسک با نرم افزار مناسب هستند. اما اغلب شما باید به دنبال درایورها در اینترنت بگردید.
پس از شناسایی گوشی، باید عملیات نشان داده شده در عکس را روی آن انجام دهید.
باید به تنظیمات گوشی خود بروید و برگه «شبکه های دیگر» را انتخاب کنید. در آن "USB modem" را انتخاب کنید. و پس از آن، اینترنت تقریباً بلافاصله روی رایانه ظاهر می شود.
نحوه انتقال اینترنت از گوشی به کامپیوتر از طریق وای فای
این روش توزیع اینترنتی محبوب ترین است و بیشتر توسط کاربران رایانه استفاده می شود. مزیت این روش عدم اتصال کابل و عدم نیاز به جستجوی درایورها است. علاوه بر این، اکثر تلفن های هوشمند مدرن می توانند اینترنت را از طریق تلفن توزیع کنند و تلفن به عنوان یک نقطه دسترسی عمل می کند. و هر لپ تاپ مدرن دارای آداپتور Wi-Fi است. بنابراین ابتدا اکسس پوینت روی گوشی روشن می شود و در صورت برنامه ریزی برای اتصال امن، رمز عبور برای آن تعیین می شود.
پس از این، Wi-Fi در رایانه روشن می شود و شبکه Wi-Fi تلفن شناسایی می شود. رایانه از شما رمز عبور می خواهد، پس از وارد کردن آن، اینترنت از قبل روی رایانه شما است.
اشتراک گذاری اینترنت با استفاده از اتصال بلوتوث
استفاده اتصالات بلوتوث در بین دارندگان رایانه چندان محبوب نیستند. این به دلیل دامنه کوتاه قابل اعتماد است اتصالات بلوتوث از یک طرف و از طرف دیگر این نوع اتصال کمتر از وای فای استفاده می شود. با این نوع اتصال، تنظیمات گوشی بسیار شبیه به تنظیمات مودم متصل شده از طریق کابل USB است. فقط در این صورت مودم بلوتوث در تنظیمات گوشی انتخاب می شود.
انتقال اطلاعات
دو مفهوم اساسی در اینترنت وجود دارد: آدرس و پروتکل. هر کامپیوتری که به اینترنت متصل است آدرس منحصر به فرد خود را دارد. حتی با اتصال موقت، یک آدرس منحصر به فرد به رایانه اختصاص داده می شود. در هر زمان، تمام رایانه های متصل به اینترنت دارای آدرس های متفاوتی هستند. همانطور که یک آدرس پستی به طور منحصر به فرد مکان یک شخص را شناسایی می کند، یک آدرس اینترنتی نیز به طور منحصر به فرد مکان یک کامپیوتر را در شبکه شناسایی می کند. پروتکل چیست؟ به طور کلی، یک پروتکل قوانین تعامل است. به عنوان مثال، پروتکل دیپلماتیک تعیین می کند که هنگام ملاقات با مهمانان خارجی یا برگزاری یک پذیرایی چه باید کرد. پروتکل شبکه همچنین قوانین عملیاتی را برای رایانه های متصل به شبکه تجویز می کند. پروتکل های استاندارد باعث می شوند رایانه های مختلف به یک زبان صحبت کنند. این امکان را فراهم می کند تا انواع مختلفی از رایانه های دارای سیستم عامل های مختلف را به اینترنت متصل کنید. پروتکل ها- اینها استانداردهایی هستند که اشکال ارائه و روش های ارسال پیام ها، روش های تفسیر آنها و قوانین عملکرد مشترک تجهیزات مختلف در شبکه ها را تعریف می کنند. توصیف همه قوانین تعامل در یک پروتکل تقریبا غیرممکن است. بنابراین، پروتکل های شبکه بر اساس یک اصل چند سطحی ساخته شده اند. به عنوان مثال، در سطح پایین تر، قوانین انتقال قطعات کوچک اطلاعات از یک رایانه به رایانه دیگر شرح داده شده است، زیرا نظارت بر صحت انتقال قطعات کوچک اطلاعات بسیار آسان تر است. اگر بخشی از اطلاعات با تداخل در حین انتقال تحریف شده باشد، در این سطح تنها قسمت تحریف شده مجدداً ارسال می شود. پروتکل سطح بعدی توضیح می دهد که چگونه مقادیر زیادی از داده ها را می توان به قطعات کوچک شکسته و دوباره کنار هم قرار داد. در این حالت، قطعات کوچک با استفاده از یک پروتکل لایه پایین ارسال می شوند. سطح بالاتر بعدی انتقال فایل را توصیف می کند. در این مورد از پروتکل های سطح پایین استفاده می شود. بنابراین، برای پیاده سازی یک پروتکل جدید سطح بالا در اینترنت، نیازی به دانستن ویژگی های عملیاتی شبکه نیست، بلکه باید بتوانید از پروتکل های سطح پایین تر استفاده کنید. قیاسی برای پروتکل های چند لایه را می توان در زندگی روزمره یافت. برای مثال می توانید متن یک سند را در حین صحبت با تلفن انتقال دهید. با این حال، لزوماً نیازی به دانستن نحوه عملکرد شبکه تلفن ندارید. شما می دانید که فقط باید یک شماره بگیرید و منتظر بمانید تا طرف مقابل آن را بگیرد. به طور مشابه، اینترنت دارای چندین لایه پروتکل است که با یکدیگر تعامل دارند. در سطح پایین تر، دو پروتکل اصلی استفاده می شود: IP - پروتکل اینترنت و TCP - پروتکل کنترل انتقال. از آنجایی که این دو پروتکل ارتباط نزدیکی با هم دارند، اغلب با هم ترکیب می شوند و گفته می شود پروتکل پایه در اینترنت TCP/IP است. همه پروتکل های متعدد دیگر بر اساس پروتکل های TCP/IP ساخته شده اند. پروتکل TCP پروتکل TCP اطلاعات را به قطعات (بسته ها) تقسیم می کند و هر یک از این قسمت ها را شماره گذاری می کند تا هنگام دریافت، اطلاعات به درستی جمع آوری شوند. همچنین، هنگام برچیدن یک قاب چوبی، سیاهههای مربوط به منظور جمع آوری سریع خانه در مکان دیگری شماره گذاری می شوند. در مرحله بعد، با استفاده از پروتکل IP، تمام قطعات به گیرنده منتقل می شود، جایی که با استفاده از پروتکل TCP، بررسی می شود که آیا تمام قطعات دریافت شده اند یا خیر. از آنجایی که تک تک قطعات می توانند به طرق مختلف در اینترنت حرکت کنند، ترتیب رسیدن قطعات می تواند مختل شود. پس از دریافت تمام قطعات، TCP آنها را در ترتیب درست قرار می دهد و آنها را در یک کل واحد جمع می کند. پروتکل IP برای پروتکل TCP، مهم نیست که اطلاعات از چه راهی در سراسر اینترنت حرکت می کند. این کاری است که پروتکل IP انجام می دهد. درست مانند حمل و نقل سیاهههای مربوط به شماره های جداگانه، مهم نیست که آنها از کدام طرف حمل می شوند. به هر یک از اطلاعات دریافتی، پروتکل IP اطلاعات سرویس را اضافه می کند که از طریق آن می توانید آدرس فرستنده و گیرنده اطلاعات را دریابید. اگر قیاس با نامه را دنبال کنیم، داده ها در پاکت یا بسته ای قرار می گیرند که آدرس گیرنده روی آن نوشته شده است. علاوه بر این، پروتکل IP، درست مانند نامه های معمولی، تحویل تمام بسته ها به گیرنده را تضمین می کند. در عین حال، سرعت و مسیرهای عبور پاکت های مختلف ممکن است متفاوت باشد. اینترنت اغلب به صورت یک ابر فازی به تصویر کشیده می شود. شما مسیر اطلاعات را نمی دانید، اما بسته های IP با فرمت صحیح به دست گیرنده می رسند.
می توانید از فکس برای ارسال تصویر یک سند استفاده کنید. شما سند را در دستگاه فکس قرار می دهید، شماره تلفن دستگاه فکس دیگری را شماره گیری می کنید و سند را انتقال می دهید. در عین حال، ممکن است حتی به نحوه انتقال تصویر سند از طریق خطوط تلفن فکر نکنید. شما به سادگی از یک پروتکل سطح بالا استفاده می کنید: "سند را در دستگاه فکس قرار دهید، شماره را شماره گیری کنید، دکمه Start را در دستگاه فکس فشار دهید." برای انجام این کار، حداقل از دو سطح پروتکل دیگر استفاده کردید: پروتکل شبکه تلفن و پروتکل انتقال فکس.
یعنی به معنای محدود، یک جامعه جهانی از شبکه های کوچک و بزرگ است. در مفهوم گسترده تر، این یک فضای اطلاعاتی جهانی است که حجم عظیمی از اطلاعات را بر روی میلیون ها کامپیوتری که داده ها را مبادله می کنند، ذخیره می کند.
در سال 1969، زمانی که اینترنت ایجاد شد، این شبکه تنها چهار کامپیوتر میزبان را متحد کرد، اما امروزه تعداد آنها به ده ها میلیون رسیده است. هر کامپیوتر متصل به اینترنت بخشی از شبکه است.
برای شروع با آشناترین طرح برای همه، بیایید ببینیم که چگونه یک رایانه خانگی به اینترنت متصل می شود و ردیابی می کنیم که اطلاعات ارسال شده و دریافت شده از اینترنت از کدام کانال ها عبور می کند. اگر از رایانه خانگی خود به اینترنت دسترسی دارید، به احتمال زیاد از اتصال مودم استفاده می کنید (شکل 1).
در اصل، اتصال به ارائه دهنده می تواند از طریق کانال های مختلفی انجام شود: از طریق یک خط تلفن، از طریق یک خط استیجاری، بر اساس ارتباطات بی سیم یا ماهواره ای، از طریق شبکه تلویزیون کابلی یا حتی از طریق خطوط برق - همه این گزینه های جایگزین در نشان داده شده است. شکل 1.
اغلب این یک اتصال به اصطلاح موقت (جلسه) از طریق یک خط تلفن است. شما یکی از شماره های تلفن ارائه شده توسط ISP را شماره گیری می کنید و از طریق یکی از مودم های آن شماره گیری می کنید. در شکل شکل 1 مجموعه‌ای از مودم‌های ارائه‌دهنده را نشان می‌دهد که اصطلاحاً مودم استخر نامیده می‌شود. هنگامی که به ISP (ارائه دهنده خدمات اینترنتی) خود متصل شدید، بخشی از شبکه آن ISP می شوید. ارائه دهنده خدمات مختلفی از جمله ایمیل، یوزنت و غیره را در اختیار کاربران خود قرار می دهد.
هر ارائه دهنده شبکه اصلی یا ستون فقرات خود را دارد.
در شکل در شکل 1 ما به طور معمول شبکه ستون فقرات یک ارائه دهنده خاص ISP-A را به تصویر کشیده ایم. شبکه ستون فقرات آن به رنگ سبز نشان داده شده است.
به طور معمول، یک ارائه دهنده بزرگ دارای نقاط حضور (POP) در چندین شهر بزرگ است. در هر شهر استخرهای مودم مشابهی وجود دارد که مشتریان محلی این ISP در یک شهر خاص با آنها تماس می گیرند. ارائه دهنده می تواند خطوط فیبر نوری را از شرکت تلفن اجاره کند تا تمام نقاط حضور آن (POP) را به هم متصل کند، یا می تواند خطوط فیبر نوری خود را نصب کند. بزرگترین شرکت های ارتباطی کانال های پهنای باند خود را دارند. در شکل
1 ما شبکه های اصلی دو ارائه دهنده اینترنت را نشان دادیم. بدیهی است که همه مشتریان ISP-A می توانند از طریق شبکه خود با یکدیگر تعامل داشته باشند و همه مشتریان ISP-B می توانند از طریق شبکه خود با یکدیگر تعامل داشته باشند، اما در صورت عدم وجود ارتباط بین شبکه های ISP-A و ISP- ب، مشتریان شرکت الف و مشتریان شرکت ب" نمی توانند با یکدیگر تماس بگیرند. برای پیاده‌سازی این سرویس، شرکت‌های «الف» و «ب» توافق می‌کنند که به نقاط دسترسی به اصطلاح (NAP - Network Access Points) در شهرهای مختلف متصل شوند و ترافیک بین دو شرکت از طریق NAP از طریق شبکه‌ها جریان می‌یابد. در شکل شکل 1 شبکه های ستون فقرات تنها دو ارائه دهنده ISP را نشان می دهد.
اتصالات به سایر شبکه های ستون فقرات نیز به همین ترتیب سازماندهی می شوند که منجر به تشکیل انجمنی از چندین شبکه سطح بالا می شود.
صدها ارائه دهنده خدمات اینترنتی بزرگ در اینترنت وجود دارند، شبکه های ستون فقرات آنها از طریق NAP در شهرهای مختلف به هم متصل هستند و میلیاردها بایت داده در شبکه های مختلف از طریق گره های NAP جریان می یابد.
سرعت انتقال اطلاعات در بخش های مختلف شبکه به طور قابل توجهی متفاوت است.
خطوط تنه، یا ستون فقرات، تمام مناطق جهان را به هم متصل می کنند (شکل 5) - این کانال های پرسرعتی هستند که بر اساس کابل های فیبر نوری ساخته شده اند. کابل ها OC (حامل نوری)، مانند OC-3، OC-12 یا OC-48 تعیین می شوند. بنابراین، خط OC-3 می تواند 155 مگابیت بر ثانیه و OC-48 - 2488 مگابیت بر ثانیه (2.488 گیگابیت بر ثانیه) ارسال کند. در همان زمان، اطلاعات بر روی یک کامپیوتر خانگی با اتصال مودم 56 K و تنها با سرعت 56000 bps دریافت می شود.
نحوه انتقال اطلاعات در اینترنت
روترها
چگونه انتقال اطلاعات از طریق این همه کانال های متعدد انجام می شود؟ چگونه می توان یک پیام را از یک رایانه به رایانه دیگر در سراسر جهان تحویل داد و در کسری از ثانیه از چندین شبکه مختلف عبور کرد؟ برای توضیح این فرآیند لازم است چندین مفهوم را معرفی کنیم و قبل از هر چیز در مورد عملکرد روترها صحبت کنیم. تحویل اطلاعات به آدرس مورد نظر بدون روترهایی غیرممکن است که تعیین می کنند در کدام مسیر اطلاعات را منتقل کنند. روتر دستگاهی است که با چندین کانال کار می کند و بلوک بعدی داده را به کانال انتخاب شده ارسال می کند. کانال در آدرس مشخص شده در هدر پیام دریافتی انتخاب می شود.
بنابراین، یک روتر دو عملکرد متمایز اما مرتبط را انجام می دهد.
در مرحله اول، اطلاعات را از طریق کانال های رایگان ارسال می کند و از مسدود شدن گلوگاه ها در شبکه جلوگیری می کند. ثانیاً، بررسی می کند که اطلاعات در جهت درست حرکت می کند.
لازم است بین دو نوع پروتکل تمایز قائل شد: اساسی و کاربردی. پروتکل های اصلی وظیفه ارسال فیزیکی پیام ها بین رایانه ها در اینترنت را بر عهده دارند.
اینها پروتکل های IP و TCP هستند. پروتکل های کاربردی، پروتکل های سطح بالاتری هستند که مسئولیت عملکرد خدمات تخصصی را بر عهده دارند. به عنوان مثال، پروتکل http برای انتقال پیام های ابرمتن، پروتکل ftp برای انتقال فایل ها، SMTP برای انتقال ایمیل و غیره استفاده می شود.
مجموعه ای از پروتکل ها در سطوح مختلف که به طور همزمان اجرا می شوند، پشته پروتکل نامیده می شود.
هر لایه زیرین پشته پروتکل سیستم قوانین خاص خود را دارد و به لایه های بالاتر خدمات ارائه می دهد.
این تعامل را می توان با طرح ارسال نامه معمولی مقایسه کرد. مثلاً مدیر شرکت «الف» نامه ای می نویسد و به منشی می دهد. منشی نامه را در یک پاکت می گذارد، آدرس را می نویسد و پاکت را به اداره پست می برد. پست نامه را به اداره پست می رساند. اداره پست نامه را به گیرنده - منشی مدیر شرکت "ب" تحویل می دهد. منشی پاکت را باز می کند و نامه را به مدیر شرکت «ب» می دهد. اطلاعات (نامه) از سطح بالا به پایین منتقل می شود و در هر مرحله اطلاعات خدمات اضافی (بسته، آدرس روی پاکت، کد پستی، کانتینر با مکاتبات و غیره) به دست می آید که به متن نامه مربوط نمی شود. .
سطح پایین تر، سطح حمل و نقل پستی است که نامه به وسیله آن به مقصد منتقل می شود. در مقصد، روند معکوس رخ می دهد: مکاتبات بازیابی می شود، آدرس خوانده می شود، پستچی پاکت را به سمت منشی شرکت "B" می برد، که نامه را خارج می کند، فوریت، اهمیت آن را تعیین می کند و بسته به این، اطلاعات بالا را منتقل می کند. مدیران شرکت های "الف" و "ب" با انتقال اطلاعات به یکدیگر، به مشکلات ارسال این اطلاعات اهمیتی نمی دهند، همانطور که منشی به نحوه تحویل نامه اهمیتی نمی دهد.
معماری پروتکل TCP/IP برای کارهای اینترنتی طراحی شده است. اینترنت از زیرشبکه های ناهمگن تشکیل شده است که توسط دروازه هایی به یکدیگر متصل شده اند. شبکه های محلی مختلف (توکن رینگ، اترنت و غیره)، شبکه های مختلف ملی، منطقه ای و جهانی می توانند به عنوان زیرشبکه عمل کنند. انواع مختلفی از ماشین ها می توانند به این شبکه ها متصل شوند. هر یک از زیرشبکه ها بر اساس اصول و نوع ارتباط خود عمل می کنند. در این صورت هر زیر شبکه می تواند بسته ای از اطلاعات را دریافت کرده و به آدرس مشخص شده تحویل دهد. بنابراین، هر زیرشبکه باید نوعی پروتکل سرتاسری برای ارسال پیام بین دو شبکه خارجی داشته باشد.
نمودار در شکل به شما در درک نحوه عملکرد پروتکل ها کمک می کند. 6.
بیایید فرض کنیم پیامی از طریق ایمیل ارسال شده است. انتقال نامه با استفاده از پروتکل برنامه SMTP انجام می شود که بر اساس پروتکل های TCP/IP است. طبق پروتکل TCP، داده های ارسالی به بسته های کوچکی با ساختار و طول ثابت تقسیم می شوند که به گونه ای علامت گذاری می شوند که هنگام دریافت، داده ها به ترتیب صحیح جمع آوری شوند.
به طور معمول، طول یک بسته از 1500 بایت تجاوز نمی کند. بنابراین، یک ایمیل ممکن است شامل چند صد بسته از این قبیل باشد. طول کوتاه بسته منجر به مسدود شدن خطوط ارتباطی نمی شود و به کاربران اجازه نمی دهد کانال ارتباطی را برای مدت طولانی تصرف کنند.
به هر بسته TCP دریافتی، پروتکل IP اطلاعاتی را اضافه می کند که می تواند برای تعیین آدرس فرستنده و گیرنده استفاده شود. در شکل 6 این با قرار دادن یک آدرس روی یک پاکت نشان داده می شود. برای هر بسته ورودی، روتری که هر بسته از آن عبور می کند، با استفاده از آدرس IP، تعیین می کند که کدام یک از نزدیکترین همسایگان باید این بسته را فوروارد کند تا سریعتر به گیرنده برسد - یعنی در مورد مسیر بهینه بسته بعدی تصمیم می گیرد. . در عین حال، کوتاه ترین مسیر از نظر جغرافیایی همیشه مطلوب نیست (یک کانال سریع به قاره دیگر ممکن است بهتر از یک کانال آهسته به یک شهر همسایه باشد). بدیهی است که سرعت و مسیر بسته های مختلف می تواند متفاوت باشد.
برخی از کاربران مبتدی فکر می کنند که ارتباطات اینترنتی شبیه ارتباطات تلفنی است.
من می خواهم یک بار دیگر بر تفاوت اصلی بین انتقال اطلاعات از طریق شبکه تلفن و اینترنت تأکید کنم: هنگامی که با شخصی در منطقه دیگری از کشور یا حتی در قاره ای دیگر از طریق تلفن تماس می گیرید، سیستم تلفن یک کانال بین آنها ایجاد می کند. تلفن شما و کسی که با آن تماس می گیرید. یک کانال می تواند از ده ها بخش تشکیل شود: سیم های مسی، خطوط فیبر نوری، بخش های بی سیم، ارتباطات ماهواره ای و غیره. این بخش ها در کل جلسه ارتباط بدون تغییر باقی می مانند. این بدان معنی است که خط بین شما و شخصی که با او تماس می گیرید در کل مکالمه ثابت است، بنابراین آسیب به هر قسمت از آن خط، مانند قطع شدن سیم در طوفان، می تواند مکالمه شما را مختل کند.
در عین حال، اگر اتصال عادی باشد، بخشی از شبکه که به شما اختصاص داده شده است دیگر در دسترس دیگران نیست. ما در مورد یک شبکه سوئیچ مدار صحبت می کنیم. اینترنت یک شبکه سوئیچ بسته است که داستان کاملاً متفاوتی است. فرآیند ارسال ایمیل اساساً متفاوت است.
همانطور که اشاره شد، داده های اینترنتی به هر شکلی (خواه یک ایمیل، یک صفحه وب یا یک فایل دانلود شده) به صورت گروهی از بسته ها منتقل می شوند. هر بسته در بهترین مسیر موجود به مقصد خود ارسال می شود. بنابراین، حتی اگر بخشی از شبکه دچار اختلال شود، این امر بر تحویل بسته که در یک مسیر جایگزین ارسال می‌شود، تأثیری نخواهد داشت. بنابراین، در هنگام تحویل داده ها، نیازی به یک خط ارتباطی ثابت بین دو کاربر نیست.
اصل سوئیچینگ بسته مزیت اصلی اینترنت - قابلیت اطمینان است.
اما اگر در حال برقراری یک اتصال جلسه هستید (یعنی برای مدت یک جلسه اینترنت وصل می شوید)، آدرس IP فقط برای مدت این جلسه به شما اختصاص داده می شود. تخصیص یک آدرس برای مدت یک جلسه ارتباطی، تخصیص آدرس IP پویا نامیده می شود. برای ارائه دهنده ISP راحت است، زیرا در طول مدت زمانی که به اینترنت دسترسی ندارید، آدرس IP که دریافت کرده اید را می توان به کاربر دیگری اختصاص داد. این آدرس IP فقط برای مدت جلسه شما منحصر به فرد است - دفعه بعد که از طریق ISP خود به اینترنت دسترسی پیدا می کنید، آدرس IP ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، ارائه‌دهنده اینترنت باید برای هر مودمی که سرویس می‌دهد یک آدرس IP داشته باشد، نه برای هر کلاینت، که ممکن است تعداد بیشتری از آنها وجود داشته باشد.
یک آدرس IP دارای فرمت xxx.xxx.xxx.xxx است که xxx عددی از 0 تا 255 است. یک آدرس IP معمولی را در نظر بگیرید: 193.27.61.137.
برای آسان تر به خاطر سپردن، یک آدرس IP معمولاً به صورت یک سری اعداد اعشاری که با نقطه از هم جدا شده اند بیان می شود. اما کامپیوترها آن را به شکل باینری ذخیره می کنند. به عنوان مثال، همان آدرس IP در باینری به شکل زیر است:
11000001.00011011.00111101.10001001.
چهار عدد در یک آدرس IP را octet می نامند زیرا هر یک از آنها دارای هشت بیت در نمایش باینری است: 4x8=32. از آنجایی که هر یک از هشت موقعیت می تواند دو حالت مختلف داشته باشد: 1 یا 0، تعداد کل ترکیب های ممکن 28 یا 256 است، یعنی هر اکتت می تواند مقادیری از 0 تا 255 داشته باشد. ترکیب چهار اکتت 232 می دهد. مقادیر، یعنی تقریباً 4.3 میلیارد ترکیب، به استثنای برخی از آدرس‌های رزرو شده.
هشت ها نه تنها برای جدا کردن اعداد، بلکه عملکردهای دیگری را نیز انجام می دهند. Octets را می توان به دو بخش Net و Host تقسیم کرد. بخش Net برای تعیین شبکه ای که کامپیوتر به آن تعلق دارد استفاده می شود. میزبان، که گاهی اوقات گره نامیده می شود، یک کامپیوتر خاص را در یک شبکه شناسایی می کند.
این سیستم مشابه سیستمی است که در نامه های معمولی استفاده می شود، که در آن یک قسمت از آدرس یک خیابان و قسمت دوم یک خانه خاص در آن خیابان را مشخص می کند.
اینترنت در مراحل اولیه خود شامل تعداد کمی کامپیوتر بود که توسط مودم و خطوط تلفن به هم متصل می شدند. در آن زمان، کاربران می‌توانستند با تایپ یک آدرس عددی مانند 163.25.51.132 به رایانه ارتباط برقرار کنند. این در حالی که شبکه از چندین کامپیوتر تشکیل شده بود راحت بود. با افزایش تعداد آنها، با در نظر گرفتن این واقعیت که یک نام متنی همیشه راحت تر از یک نام دیجیتال به خاطر سپرده می شود، به تدریج نام های دیجیتال با نام های متنی جایگزین شدند.
مشکل خودکارسازی این فرآیند به وجود آمد و در سال 1983، سیستم به اصطلاح DNS (سیستم نام دامنه) در دانشگاه ویسکانسین ایجاد شد که به طور خودکار بین نام های متنی و آدرس های IP مطابقت ایجاد کرد. به جای اعداد، ورودی مانند http://www.myhobby.narod.ru/ که امروز برای ما آشنا شده است، پیشنهاد شد.
نامه های معمولی نیز به روشی مشابه مرتب شده اند. مردم عادت دارند با آدرس های جغرافیایی پیمایش کنند، به عنوان مثال: «مسکو، خیابان. Ryleeva، 3، apt. 10 اینچ در حالی که دستگاه در اداره پست به سرعت نامه ها را بر اساس کد پستی مرتب می کند.
بنابراین، هنگام ارسال اطلاعات، رایانه‌ها از آدرس‌های دیجیتالی، مردم از آدرس‌های حروف الفبا استفاده می‌کنند و سرور DNS به عنوان نوعی مترجم عمل می‌کند.
قبل از اینکه به توضیح نحوه عملکرد سرورهای DNS بپردازیم، باید چند کلمه در مورد ساختار نام دامنه گفت.
نام های دامنه
هنگام دسترسی به وب یا ارسال ایمیل، از نام دامنه استفاده می کنید. به عنوان مثال، آدرس http://www.microsoft.com/ حاوی نام دامنه microsoft.com است. همان آدرس ایمیل [ایمیل محافظت شده]شامل نام دامنه aha.ru است.
سیستم نام دامنه اصل تخصیص نام ها را با تعریف مسئولیت زیر مجموعه آنها از گروه های شبکه مربوطه پیاده سازی می کند.
و اگر هر گروهی به این قانون ساده پایبند باشد و همیشه تأیید کند که نام‌هایی که اختصاص می‌دهد در میان بسیاری از زیردستان خود منحصر به فرد هستند، آن‌وقت هیچ دو سیستمی، مهم نیست که در کجای اینترنت باشند، نمی‌توانند نام‌های یکسانی را دریافت کنند.
آدرس‌هایی که هنگام تحویل نامه‌ها از طریق پست معمولی روی پاکت‌ها مشخص شده‌اند نیز منحصربه‌فرد هستند. بنابراین، آدرس، بر اساس نام های جغرافیایی و اداری، به طور منحصر به فرد مقصد را مشخص می کند.
دامنه ها نیز سلسله مراتب مشابهی دارند. در نام ها، دامنه ها با نقطه از یکدیگر جدا می شوند: companya.msk.ru، companyb.spb.ru. یک نام می‌تواند تعداد دامنه‌های متفاوتی داشته باشد، اما معمولاً بیش از پنج دامنه نیست. همانطور که در دامنه های یک نام از چپ به راست حرکت می کنید، تعداد نام های موجود در گروه مربوطه افزایش می یابد.
هر بار که از نام دامنه استفاده می کنید، از سرورهای DNS نیز برای ترجمه نام دامنه تحت اللفظی به آدرس IP زبان ماشین استفاده می کنید.
به عنوان مثال، بیایید به آدرس http://www.pc.dpt1.company.msk.ru/ نگاه کنیم.
اولین نام در نام، نام ماشین کار است - یک کامپیوتر واقعی با یک آدرس IP.
این نام توسط گروه dpt1 ایجاد و نگهداری می شود. این گروه بخشی از بخش بزرگتر شرکت است و به دنبال آن دامنه msk - نام بخش مسکو شبکه و ru - قسمت روسی را مشخص می کند.
هر کشور دامنه مخصوص به خود را دارد. بنابراین au - مربوط به استرالیا، be - بلژیک و غیره است. اینها دامنه های سطح بالای جغرافیایی هستند.
- علاوه بر ویژگی جغرافیایی، از یک موضوعی استفاده می شود که بر اساس آن نام های دامنه سطح اول زیر وجود دارد:
- com - نشان دهنده شرکت های تجاری است.
- سرور NS درخواست تبدیل نام دامنه به آدرس IP را می پذیرد. در این حالت، سرور DNS اقدامات زیر را انجام می دهد:
- به درخواست با یک آدرس IP پاسخ می دهد زیرا از قبل آدرس IP دامنه درخواستی را می داند.
- با سرور DNS دیگری تماس می گیرد تا آدرس IP نام درخواستی را پیدا کند. این درخواست می تواند چندین بار از زنجیره عبور کند.
- این پیام را نشان می دهد: "آدرس IP دامنه ای را که درخواست می کنید نمی دانم، اما اینجا آدرس IP سرور DNS است که بیشتر از من می داند"؛
(edu) - آموزشی؛
سرور DNS چگونه کار می کند؟
گزارش می دهد که چنین دامنه ای وجود ندارد.
بیایید تصور کنیم که آدرس http://www.pc.dpt1.company.com/ را در مرورگر خود تایپ کرده اید که آدرسی در دامنه سطح بالای COM دارد (شکل 9). در ساده‌ترین شکل، مرورگر شما با سرور DNS تماس می‌گیرد تا آدرس IP رایانه‌ای را که به دنبال آن هستید به دست آورد، و سرور DNS آدرس IP مورد نظر شما را برمی‌گرداند (شکل 10).
بیایید فرض کنیم سرور DNS که با آن تماس گرفتید (در شکل 11 به عنوان DNS1 تعیین شده است) اطلاعات لازم را ندارد. DNS1 با تماس با یکی از سرورهای DNS ریشه شروع به جستجوی یک آدرس IP می کند. سرورهای DNS ریشه آدرس IP همه سرورهای DNS را که مسئول نام دامنه سطح بالا هستند (COM، EDU، GOV، INT، MIL، NET، ORG و غیره) می دانند.
به عنوان مثال، سرور DNS1 شما ممکن است از سرور DNS ریشه برای یک آدرس پرس و جو کند. اگر سرور ریشه این آدرس را نداند، ممکن است با این جمله پاسخ دهد: "آدرس IP http://www.pc.dpt1.company.com/ را نمی دانم، اما می توانم IP COM سرور DNS را ارائه کنم. آدرس."
سپس DNS شما درخواستی را به COM DNS ارسال می کند و آدرس IP مورد نظر شما را می خواهد.
این اتفاق می افتد تا زمانی که یک سرور DNS پیدا شود که اطلاعات لازم را ارائه دهد.
یکی از دلایلی که سیستم به طور قابل اعتماد کار می کند، زائد بودن آن است.
سرورهای DNS زیادی در هر سطح وجود دارد، بنابراین اگر یکی از آنها نتواند پاسخ دهد، احتمالا دیگری وجود دارد که اطلاعات مورد نیاز شما را دارد. فناوری دیگری که جستجو را سریعتر می کند، سیستم کش است. هنگامی که سرور DNS درخواست را انجام می دهد، آدرس IP حاصل را ذخیره می کند. هنگامی که او یک درخواست root DNS کرد و آدرس سرور DNS را که دامنه های COM را ارائه می دهد دریافت کرد، دفعه بعد دیگر مجبور نخواهد بود درخواست مشابهی را ارائه دهد. چنین ذخیره سازی با هر درخواست اتفاق می افتد که به تدریج سرعت سیستم را بهینه می کند. حتی اگر سرور DNS برای کاربران قابل مشاهده نیست، این سرورها هر روز میلیاردها پرس و جو را پردازش می کنند و میلیون ها کاربر را پشتیبانی می کنند.
ComputerPress 5"2002
دو مفهوم اساسی در اینترنت وجود دارد: آدرس و پروتکل. هر کامپیوتری که به اینترنت متصل است آدرس منحصر به فرد خود را دارد. همانطور که یک آدرس پستی به طور منحصر به فرد مکان یک شخص را شناسایی می کند، یک آدرس اینترنتی نیز به طور منحصر به فرد مکان یک کامپیوتر را در شبکه شناسایی می کند. پروتکل ها امکان اتصال انواع مختلف کامپیوترهایی که سیستم عامل های مختلف را دارند به اینترنت متصل می کنند. آدرس دهی اینترنتیهر کامپیوتر آدرس منحصر به فرد خود را دریافت می کند که هنگام ارسال اطلاعات از آن استفاده می شود. آدرس های اینترنتی را می توان با دنباله ای از اعداد یا با نامی که بر اساس قوانین خاصی ساخته شده است نشان داد. رایانه ها هنگام ارسال اطلاعات از آدرس های دیجیتالی استفاده می کنند، در حالی که کاربران در هنگام دسترسی به اینترنت عمدتاً از نام ها استفاده می کنند.
اگرچه مرکز کنترل اینترنت وجود ندارد، اما سازمان‌هایی درگیر تأیید و صدور آدرس هستند. بنابراین شما نمی توانید به طور مستقل، بدون مشورت با کسی، هیچ آدرسی را به خود اختصاص دهید.
آدرس های دیجیتال در اینترنت از چهار عدد تشکیل شده است که هر کدام از دویست و پنجاه و شش عدد تجاوز نمی کند. هنگام نوشتن، اعداد با نقطه از هم جدا می شوند، به عنوان مثال: 194.84.93.10 یا 200.5.78.175. آدرس از چندین بخش تشکیل شده است. ابتدای آدرس قسمتی از اینترنت را که کامپیوتر به آن متصل است و انتهای آن آدرس کامپیوتر آن قسمت از شبکه را مشخص می کند. آدرس های دیجیتال فقط هنگام تنظیم برنامه ها برای کار با اینترنت استفاده می شود و سپس از نام ها استفاده می شود.
در اینترنت، به اصطلاح سیستم نام دامنهدر سیستم دامنه، نام ها با واگذاری مسئولیت زیرمجموعه ای از نام ها به گروه های کاربری مختلف اختصاص می یابد. هر سطح در چنین سیستمی دامنه نامیده می شود.
دامنه ها با نقطه از یکدیگر جدا می شوند، به عنوان مثال: www.microsoft.com یا home. مدیران، شرکت، RU.
بیایید به عنوان مثال به اصل تشکیل آدرس نگاه کنیم.
آدرس های پستی معمولی از مشخصات متوالی کشور، شهر، خیابان و خانه ای که نامه باید به آن تحویل شود استفاده می کند. همچنین در اینترنت، سیستم نام دامنه از اصل اصلاحات متوالی استفاده می کند. دامنه سطح بالا در سمت راست نام و دامنه سطح پایین در سمت چپ قرار دارد. در مثال ما، دامنه سطح بالا ru نشان می دهد که ما در مورد بخش روسی اینترنت صحبت می کنیم. اما در روسیه کاربران اینترنت زیادی وجود دارد و سطح بعدی سازمانی را که صاحب این آدرس است تعیین می کند.
در مورد ما، این شرکت است. آدرس اینترنتی این شرکت company.ru خواهد بود. تمامی کامپیوترهای متصل به اینترنت در این شرکت در یک گروه با چنین آدرسی متحد شده اند. بخش مدیریت در شرکت به دامنه اختصاصی خود با نام مدیر اختصاص داده می شود. نام کامل او بر این اساس manager.company.ru خواهد بود. یکی از کامپیوترهای این بخش خانه نام دارد. در نتیجه آدرس اینترنتی کامل این کامپیوتر home.manager.company.ru خواهد بود.
سیستم تولید آدرس مبتنی بر دامنه تضمین می کند که هیچ رایانه دیگری در کل اینترنت با همان آدرس وجود ندارد.
یک نام می‌تواند هر تعداد دامنه داشته باشد، اما رایج‌ترین نام‌ها آن‌هایی هستند که سه تا پنج دامنه دارند.
برای دامنه های سطح پایین می توانید از هر آدرسی استفاده کنید، اما برای دامنه های سطح بالا یک قرارداد وجود دارد. سیستم آدرس اینترنتی دامنه هایی را می پذیرد که توسط مناطق جغرافیایی نمایش داده می شوند. آنها یک نام متشکل از دو حرف دارند.
مثال. حوزه های جغرافیاییبرخی کشورها:
فرانسه - fr;
کانادا - sa;
روسیه - ru.
همچنین دامنه هایی بر اساس معیارهای موضوعی تقسیم بندی شده اند. چنین دامنه هایی دارای نام کوتاه سه حرفی هستند. به عنوان مثال:
موسسات آموزشی - edu. سازمان های دولتی - gov. سازمان های تجاری - ذرت.
هنگام کار بر روی اینترنت، نه تنها از آدرس های دامنه بیشتر استفاده می شود، بلکه مکان یاب منابع جهانی،به نام URL (Yu Er El) - جهانی منبع یاب. URL آدرس هر منبعی در اینترنت به همراه پروتکلی است که باید برای دسترسی به آن استفاده شود، چه برنامه‌ای باید روی سرور اجرا شود و به چه فایل خاصی روی سرور باید دسترسی داشت.
نمای کلی URL:
protocol://host-computer/filename.
قسمت اولیه URL که با دو نقطه ختم می شود، روش دسترسی (پروتکل) به منبع را مشخص می کند. به عنوان مثال: http، ftp، gopher. در بیشتر موارد، پروتکل HTTP استفاده می شود - پروتکل انتقال متن بیش از حد. دو اسلش بعد از دو نقطه نشان می دهد که آنچه در زیر می آید آدرس کامپیوتر میزبان است. سپس مسیر کامل فایل (دایرکتوری و نام فایل) را مشخص کنید.
یک مثال از یک اشاره گر می تواند http://www.microsoft.com/ie باشد.
نام پروتکل http در ابتدا نشان‌دهنده آدرس صفحه وب است و نامی که در انتهای فهرست قرار دارد، دایرکتوری نام‌گذاری شده در سرور www.microsoft.com را نشان می‌دهد.
یا ftp://ftp.funet.fi/
پروتکل ftp، نام میزبان ftp.funet.fi.
یک مثال از یک اشاره گر می تواند http://www.microsoft.com/ie باشد. نام پروتکل http در ابتدا نشان‌دهنده آدرس صفحه وب است و نامی که در انتهای فهرست قرار دارد نشان‌دهنده دایرکتوری به نام ie در سرور www.microsoft.com است.
اکثریت قریب به اتفاق شرکت های بزرگ صفحات مخصوص به خود را در اینترنت دارند. حتی بدون دانستن آدرس دقیق، اغلب می توانید آن را حدس بزنید. در بیشتر موارد آدرس شامل نام www است که نوع اطلاعات، نام خود شرکت و نام com را نشان می دهد. به عنوان مثال، اگر می خواهید فیلیپس را در اینترنت پیدا کنید، به احتمال زیاد آدرس آن www.philips.com خواهد بود.
حجم عظیمی از اطلاعات تقریباً در مورد هر موضوعی در اینترنت وجود دارد، اما برای یافتن اطلاعات مورد نیاز و استفاده از آنها، باید بتوانید با منابع این شبکه جهانی کار کنید. اینترنت راه های مختلفی را برای کامپیوترهای راه دور فراهم می کند تا بتوانند با یکدیگر تعامل داشته باشند و منابع را به اشتراک بگذارند (شکل 3.6).
