پاورپوینت مفاهیم‌ پایه‌ و مبانی‌ شبکه‌ های‌ کامپیوتری‌

این پاورپوینت به بررسی مفاهیم پایه و مبانی شبکه‌ های کامپیوتری می‌ پردازد، از جمله تقسیم‌ بندی شبکه‌ ها، توپولوژی‌ های مختلف، مدل‌ های OSI و TCP/IP، و کاربردهای شبکه‌ های کامپیوتری در تبادل داده‌ ها و افزایش کارایی سیستم‌ ها.

مقدمه
شبکه‌ های کامپیوتری یکی از مهم‌ ترین ابزارهای ارتباطی در دنیای مدرن هستند که نقش حیاتی در انتقال اطلاعات و بهبود ارتباطات بین سیستم‌ های مختلف ایفا می‌ کنند. شبکه‌ های کامپیوتری، با ترکیب سخت‌ افزار و نرم‌ افزارهای پیچیده، امکان تبادل داده‌ ها بین دستگاه‌ ها و کاربران مختلف را فراهم می‌ کنند و بدین ترتیب ارتباطات و همکاری‌ های جهانی را تسهیل می‌ نمایند. این شبکه‌ ها بر اساس فناوری‌ های مختلف و مقیاس‌ های متفاوتی توسعه یافته‌ اند که از شبکه‌ های شخصی (PAN) با محدوده کوچک تا شبکه‌ های گسترده (WAN) که شامل کشورهای مختلف می‌ شود، تشکیل شده‌ اند.

یکی از مفاهیم کلیدی در شبکه‌ های کامپیوتری، توپولوژی شبکه است که نحوه‌ ی اتصال دستگاه‌ ها به همدیگر و جریان داده‌ ها را تعیین می‌ کند. توپولوژی‌ های متنوعی از جمله خطی، ستاره‌ ای، حلقه‌ ای و درختی وجود دارند که هر کدام ویژگی‌ ها و کاربردهای خاص خود را دارند. علاوه بر این، پروتکل‌ های ارتباطی مختلفی برای اطمینان از انتقال صحیح و مطمئن داده‌ ها مورد استفاده قرار می‌ گیرند که به‌ عنوان زیرساخت نرم‌ افزاری شبکه‌ ها عمل می‌ کنند.

یکی از مهم‌ ترین مدل‌ های معماری شبکه، مدل هفت‌ لایه‌ ای OSI است که به‌ صورت طبقه‌ بندی‌ شده به انتقال داده‌ ها و مدیریت ارتباطات می‌ پردازد. این مدل به‌ عنوان یک مرجع استاندارد برای طراحی و تحلیل شبکه‌ ها استفاده می‌ شود. در کنار آن، مدل چهارلایه‌ ای TCP/IP به‌ عنوان پایه‌ ی اینترنت عمل کرده و با ارائه سرویس‌ های متعدد مانند پروتکل‌ های انتقال و کاربردی، نقش مهمی در ارتباطات جهانی ایفا می‌ کند.

فصل اول
مفاهیم‌ پایه‌ و مبانی‌ شبکه‌های‌ کامپیوتری‌
شبکه کامپیوتری
استقلال کامپیوترها
تبادل داده
رسانه انتقال
لینک
تکنولوژی اینترنت
مفهوم وب
اینترنت، یک رسانه ارتباط جمعی
مفهوم ابرپیوند Hyperlink
vs. Internet Web
اینترانت Intranet

کاربردهای‌ شبکه‌ های‌ کامپیوتری‌
اشتراک‌ منابع سخت افزاری، نرم افزاری، و داده ای
حذف‌ محدودیت های‌ جغرافیایی در تبادل‌ داده‌
کاهش هزینه
بالا رفتن‌ قابلیت‌ اعتماد سیستم ها(Reliability)
افزایش‌ کارآیی‌ سیستم‌ (Efficiency)

خدمات‌ معمول‌ در شبکه‌
دسترسی‌ به‌ بانکهای‌ اطلاعاتی‌ راه‌ دور
پست‌ الکترونیکی‌
خدمات‌ انتقال‌ فایل‌
ورود به‌ سیستم‌ از راه‌ دور
گروههای‌ خبری‌
جستجوی‌ اطلاعات‌ مورد نیاز
تبلیغات
بانکداری‌ الکترونیکی‌
سرگرمی‌ و محاوره‌
مجلات‌ و روزنامه‌های‌ الکترونیکی‌
کنفرانس‌ از راه‌ دور
یافتن‌ اشخاص‌ مورد نظر در جهان‌
خرید و فروش‌ روزمره‌ با استفاده‌ از کارت‌ اعتباری‌، شرکت‌ در حراج‌ ‌
محاوره مستقیم‌ و چهره‌ به‌ چهره‌ از راه‌ دور
تلفن‌ و دورنگار از طریق‌ شبکه‌
رادیو از طریق‌ شبکه‌
آموزش‌ از راه‌ دور
ارائه‌ مدون‌ اطلاعات‌ فنی‌ و علمی‌
کاریابی‌ و اشتغال
اخبار مربوط‌ به‌ هنر، ورزش‌، سیاست‌، تجارت‌، بهداشت‌ و…
درمان‌ از راه‌ دور
مشاوره‌ از راه‌ دور
انجمنهای‌ خیریه‌
خدمات‌ دولت‌ الکترونیک‌

تقسیم بندی مفاهیم شبکه ها
نرم افزار شبکه
Client-Server
Server Listening
Client Request
Application Layer Protocol
Peer to Peer
Processing Power
Look-up Problem
سخت افزار شبکه
» دیدگاه های کلی
اول، تکنولوژی انتقال
دوم، مقیاس بزرگی شبکه

سخت افزار شبکه‌ها از دیدگاه‌ تکنولوژی‌ انتقال‌
شبکه‌های‌ پخش‌ فراگیر یا Broadcast
1.1. مادی
1.2. غیرمادی
2. شبکه‌های‌ نقطه‌ به‌ نقطه‌ یا Point to Point

شبکه‌های‌ پخش‌ فراگیر (Broadcast)
مدیریت‌ پیچیده‌ کانال
پروتکل‌ نظارت‌ بر واسط‌ انتقال (Medium Access Control Protocol)
تصادم (Collision)
امنیت کم
کارآیی پایین

شبکه های نقطه به نقطه( Point to Point)
لینک اختصاصی
عناصر ارتباطی
کانال مخابراتی
مسیریابی(Routing)
ایجاد زیرساخت

در شبکه‌های‌ نقطه‌به‌نقطه‌ هرگاه‌ بین‌ دو ماشین‌ خط‌ مستقیمی‌ وجود نباشد بسته‌های‌ حاوی‌ داده‌ می‌توانند با گذر از چند ماشین‌ میانی‌، دست‌ به‌ دست‌ و تحویل‌ مقصد شوند. ماشینهای‌ میانی‌ که‌ به‌ «عناصر سوئیچ‌» یا «مسیریاب‌» مشهورند وظیفه‌ دارند داده‌ها را به‌ روشی‌ دست‌ به‌ دست‌ و هدایت‌ کنند تا بستة‌ حاوی‌ اطلاعات‌ در رسیدن‌ به‌ مقصد، کمترین‌ تاخیر و کوتاه‌ترین‌ مسیر را تجربه‌ کند. به‌ چنین‌ روالی‌ اصطلاحاً «مسیریابی‌» ( Routing ) گفته‌ می‌شود.

سخت افزار شبکه ها از دیدگاه مقیاس بزرگی
شبکه‌های‌ شخصی‌ Personal Area Network
شبکه‌های محلی Local Area Network
شبکه‌های‌ بین‌شهری‌ Metropolitan Area Network
شبکه های منطقه ای Regional Area Network
شبکه های گسترده Wide Area Network

شبکه‌های‌ شخصی‌ PAN
محدوده تا 10 متر
مالکیت فردی و خانگی
USB & Bluetooth Technologies

شبکه های محلی LAN
محدوده تا 2 کیلومتر
مالکیت سازمانی وشرکتی
کانال انتقال کوتاه
نرخ ارسال بسیار بالا
تاخیر انتشارناچیز(Propagation Delay)
مدیریت آسانتر شبکه
نصب و راه اندازی کم هزینه
Ethernet, Wi-Fi(IEEE 802.11), & Token Ring Technologies

تاخیر انتشار، مدت زمانی است که یک سیگنال حامل پیام (الکتریکی یا نوری) از ابتدای کانال به انتهای آن منتقل می شود. در کانالهای فیبر نوری تاخیر انتشار حدود 3.3 میکرو ثانیه و در کانالهای مسی یا رادیویی حدود 5 میکرو ثانیه بازای هر کیلومتر خواهد بود.

شبکه های بین شهری MAN
محدوده یک شهر، 100تا 200 کیلومتر
مجموعه چند LAN
FDDI, DQDB, & IEEE 802.16 Wireless Technologies