Protocol:

فرمتي از پيش تعريف شده براي برقراري ارتباط بين دو كامپيوتر. بعبارت ديگر مجموعه اي از قوانين كه دو دستگاه براي انتقال موفق داده، از آنها پيروي مي كنند. برخي از مواردي كه يك پروتوكل آنها را مشخص مي كند عبارتند از: - نحوه تشخيص خطا و تصحيح خطاهاي احتمالي كه حين تبادل داده ممكن است اتفاق بيفتد. - روش متراكم سازي داده ها - چگونگي اعلان پايان يك فريم داده توسط فرستنده - چگونگي اعلان دريافت يك فريم داده توسط گيرنده و نحوه ادامه ارسال داده در صورت عدم موفقيت گيرنده، در دريافت صحيح داده ها - طول هر فريم داده - و ....... تا كنون انواع مختلفي از پروتوكلها براي استفاده هاي مختلف طراحي شده اند و هر كدام داراي معايب و مزايايي هستند برخي از پروتوكلها ساده، برخي با قابليت اطمينان بيشتر و برخي داراي سرعت بالاتر هستند. برخي از پروتوكل هاي متداول عبارتند از: TCP/IP ، UDP ، FTP ، PPP .

IP:

مخفف Internet Protocol . اين پروتوكل فرمت بسته هاي داده (IP Datagram) و نحوه آدرس دهي در آنها را مشخص مي كند. اين پروتوكل بدليل نقايصي كه دارد با پروتوكل TCP همراه شده و ارسال و دريافت داده را ميسر مي سازد. اين پروتوكل را مي توان شبيه سيستم پست معمولي دانست چون در آن بين فرستنده و گيرنده ارتباطي برقرار نمي شود و فرستنده اطلاعي از دريافت و يا عدم دريافت پيام توسط گيرنده ندارد و ديگر اينكه بسته هاي ارسالي الزاما با همان ترتيبي كه فرستاده شده اند توسط گيرنده دريافت نخواهند شد. لذا براي رفع اين نواقص از پروتوكل TCPكمك گرفته مي شود كه باعث برقراري يك ارتباط مجازي بين فرستنده و گيرنده مي شود. اين دو پروتوكل با يكديگر مدل TCP/IP را تشكيل مي دهند كه اساس كار اينترنت بر پايه اين مدل است. هم اكنون IPV4 (ورژن شماره 4 پروتوكل IP) در اينترنت مورد استفاده قرار مي گيرد ولي با توجه به رشد سريع اينترنت و محدوديت آدرس دهي در اين ورژن ، IPV6 در آينده مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

TCP:

 مخفف Transmission Control Protocol . در اين پروتوكل قبل از ارسال داده ها، بين فرستنده و گيرنده يك ارتباط مجازي ايجاد مي گردد. TCP به هر بسته داده يك شماره سريال اختصاص مي دهد در مقصد اين شماره سريالها بررسي مي شود تا از دريافت تمامي بسته ها و ترتيب درست آنها اطمينان حاصل شود. مقصد پس از دريافت هر بسته شماره بسته بعدي را به مبدا اعلام مي كند. مبدا در صورتي كه پاسخ مناسبي از مقصد در مدت زمان معيني دريافت نكند، بسته قبلي را مجددا ارسال خواهد كرد. بدين ترتيب بسته ها با اطمينان كامل (از دريافت در مقصد) در اينترنت منتقل مي شوند.

HTTP:

مخفف Hypertext Transfer Protocol . اين پروتوكل در وب مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين پروتوكل نحوه فرمت و چگونگي انتقال داده ها مشخص مي شود همچنين HTTP وظيفه وب سرور و مرورگر وب را در مواجهه با هر دستور مشخص مي كند. مثلا وقتي شما آدرس يك سايت را در مرورگر وب خود وارد مي كنيد يك دستور HTTP به وب سروري كه صفحه مورد نظر شما در آن قرار دارد، فرستاده مي شود و باعث مي شود تا صفحه مورد نظر براي شما ارسال شود. HTTP يك پروتوكل Stateless ناميده مي شود زيرا هر دستور در آن بطور مستقل و بدون توجه به دستورات قبل و بعد از آن اجرا مي شود. به همين دليل است كه ايجاد وب سايتهايي كه متناسب با ورودي كاربر عكس العمل مناسب را انجام دهند، مشكل است. البته اين نقيصه HTTP توسط برخي تكنيكها نظير Activex , Java , JavaScript , Cookie برطرف شده است.

FTP:

 مخفف File Transfer Protocol . از اين پروتوكل در اينترنت براي تبادل فايلها استفاده مي شود. عملكرد FTP نظير عملكرد پروتوكل HTTP براي دريافت يك صفحه وب از يك سرور يا SMTP براي انتقال نامه هاي الكترونيكي در اينترنت است. اين سه پروتوكل از پروتوكلهاي تابعه TCP/IP بشمار مي آيند. از FTP غالبا براي دريافت فايل از يك سرور و يا ارسال فايل به آن استفاده مي شود (مثل ارسال صفحات وب ساخته شده از كاربر به سرور)

Bridge:

وسيله ايست كه دو Lan مختلف يا دو سگمنت از يك Lan را كه از پروتوكل ارتباطي يكساني استفاده مي كنند، به يكديگر متصل مي سازد.Bridge توانايي كنترل ترافيك، فيلتر كردن بسته هاي داده و ... را دارد. توسط Bridge مي توان يك Lan با تعداد ايستگاههاي كاري زياد را به سگمنت هاي كوچكتري تقسيم كرد كه در نتيجه هر سگمنت مانند يك شبكه مستقل عمل كرده و برقراري ارتباط ايستگاهها راحتتر انجام مي شود. هرگاه دو ايستگاه بطور همزمان اقدام به ارسال بسته هاي داده در شبكه كنند، تصادم (collision) رخ مي دهد كه مانع ارسال صحيح داده مي شود و هر چه تعداد ايستگاهها بيشتر باشد، احتمال رخ دادن تصادم نيز بيشتر مي گردد . Bridge با تقسيم شبكه به چندين سگمنت از احتمال رخ دادن تصادم مي كاهد. همچنين اگر پيامي از يك ايستگاه براي ايستگاهي ديگر در همان سگمنت ارسال شود Bridge مانع انتشار پيام در سگمنت هاي ديگر شده و بار ترافيك ساير سگمنت ها را سنگين نمي كند.

Repeater:

ساده ترين جزء ارتباطي در شبكه Lan ، كه سيگنالهاي ارتباطي در كابلها را تقويت يا دوباره سازي مي كند، Repeater مي باشد. سيگنالهاي ارتباطي در طول مسير كابلها بر اثر عواملي مانند نويز و غيره دچار تغيير شكل و يا ميرايي (ضعيف شدن تدريجي) مي شوند. يك Repeaterآنالوگ مي تواند سيگنالهاي دريافتي را تقويت نمايد، در حاليكه Repeater ديجيتال توانايي بازسازي سيگنالهاي دريافتي با كيفيتي نزديك به كيفيت اصلي را داراست. با استفاده از Repeater ها مي توان طول كابلهاي داده را افزايش داد و در نتيجه ايستگاههاي كاري كه در فاصله دورتري (البته تا حد معيني از فاصله) از يكديگر واقعند را نيز مي توان بهم متصل كرد كه در نهايت باعث گسترش فيزيكي شبكه مي شود.

Router:

وسيله ايست كه وظيفه انتقال بسته هاي داده بين شبكه هاي مختلف را بر عهده دارد. يك روتر حداقل به دو شبكه LAN ، WAN و يا يك LAN وISP متصل است. روتر اصطلاحا Protocol Independent است؛ يعني انتقال بسته هاي داده بين دو شبكه كه از پروتوكلهاي مختلف در ارتباطات داخلي خود استفاده مي كنند، را نيز به درستي انجام مي دهد. روترها در GATEWAY ، يعني محل ارتباط دو شبكه قرار دارند. در Header هر بسته داده، مشخصات ايستگاه گيرنده آن مشخص شده است. روتر پس از خواندن آدرس گيرنده، بر اساس جدول مسيريابي و الگوريتم هاي مسيريابي و با توجه به بار ترافيك شبكه، بسته را از كوتاهترين و كم ترافيك ترين مسير به مقصد مي رساند. روترها براي تشخيص مسير مناسب، توسط پروتوكلهايي نظير ICMP با يكديگر ارتباط برقرار مي كنند. دو نوع روتر داريم؛ روتر Static كه جدول مسيريابي آن توسط مدير شبكه مقدار دهي مي شود و روتر Dynamic كه جدول مسريابي را خودش تنظيم مي كند و بطور اتوماتيك آنرا Update مي نمايد. همچنين اين روتر اطلاعات خود را با مسيرياب بعدي مبادله مي كند.

Gateway:

يك عضو در شبكه مي باشد كه به مثابه يك ورودي به شبكه اي ديگر است . طبق اين تعريف ISP شما كه باعث برقراري ارتباط شما با اينترنت مي شود يك Gateway است. Gateway مي تواند سخت افزاري يا نرم افزاري باشد و وظيفه اصلي آن تبديل پروتوكل ها به يكديگر است. مثلا اگر شما در يك LAN از پروتوكلي خاص استفاده مي كنيد، براي اتصال به اينترنت احتياج به Gateway داريد تا اين پروتوكل را به پروتوكل مورد استفاده در اينترنت تبديل كند. Gateway همچنين به عنوان يك Proxy Server يا Firewall عمل مي كند.

Hub:

وسيله ايست داراي چندين پورت كه از آن براي اتصال ايستگاههاي كاري موجود در یک LAN  (اعم از كامپيوتر، پرينتر و...) به يكديگر استفاده مي شود. مي توان عملكرد آنرا شبيه يك Repeater چند پورته Multi Port   دانست. هر ايستگاه توسط كابلي به يكي از پورتهاي موجود در هاب متصل مي شود و به اين طريق اطلاعات ارسالي از يك ايستگاه براي ساير ايستگاهها قابل دسترسي خواهد بود. يك Passive Hub  اطلاعات ارسالي از يك ايستگاه را فقط به يك ايستگاه ديگر ارسال مي كند ( و نه ساير ايستگاهها ) و در مقابل، Active Hub  اطلاعات ورودي را روي همه پورتها كپي مي كند و بدين ترتيب اطلاعات براي همه ايستگاهها ارسال مي شود. استفاده از هاب عمل حذف و اضافه كردن ايستگاهها به شبكه را بدليل عدم نياز به پيكربندي مجددف، آسانتر مي سازد.

Switch:

وسيله ايست داراي چندين پورت كه از آن براي اتصال ايستگاههاي كاري موجود در يك LAN ( اعم از كامپيوتر، پرينتر و...) به يكديگر استفاده مي شود. . هر ايستگاه توسط كابلي به يكي از پورتهاي موجود در سوييچ متصل مي شود . تفاوت عمده سوييچ با هاب ، در دسترسي ايستگاهها به اطلاعات ارسالي بر روي شبكه مي باشد . بدين ترتيب كه بر خلاف هاب که فریم ارسالی بر روی یک کانال را روی تمام کانالها به صورت فراگیر ارسال می نماید (  Broadcast) عملکرد سوئیچ ها در این مورد بسیار هوشمندتر از هاب می باشد، بدین ترتیب که با دریافت یک فریم از روی یک کانال ورودی آن را به تمامی کانالهای خروجی ارسال نمی نماید بلکه ابتدا آدرس فیزیکی کامپیوتر مقصد را چک کرده و فقط آن به آن کانال ارتباطی که کامپیوتر مقصد به آن وصل است می فرستد (Unicast  ).به این ترتیب کامپیوتر متصل به سوئیچ مربوطه به ایستگاههای دیگر را دریافت نمی کند.

 توپولوژی حلقوی (Ring) :

در این توپولوژی تمام کامپیوترها در یک مدار حلقه ای شکل قرار می گیرند و اطلاعات در جهت عقربه های ساعت شروع به گردش می نماید و بهمقصد می رسند.در این توپولوژی که اصطلاحا به آن Token Ring  گفته می شود اولین کامپیوتری که در شبکه روشن می شود سیگنالی به نامToken ایجاد کرده و در شبکه به جریان می اندازد. هرگاه کامپیوتری در شبکه قصد ارسال اطلاعات را داشته باشد می بایست منتظر دریافتToken باشد و به محض دریافت Token  شروع به ارسال اطلاعات می نماید. در این توپولوژی در صورتیکه کامپیوتر مقصد اطلاعات دریافتی از کامپیوتر مبدا را مورد تایید قرار دهد یک Token دیگری به نام Acknowledge به کامپیوتر مبدا جهت سالم دریافت کردن اطلاعات می فرستد. قابل ذکر است که در هر شبکه  Ring فقط در هر لحظه یک Token می تواند وجود داشته باشد و این به خاطر جلوگیری از بوجود آمدن Collision  یا تصادف بین اطلاعات می باشد.

توپولوژی Mesh :

این توپولوژی معمولا در شبکه های WAN استفاده می شود. به این ترتیب که یک کامپیوتر از طریق کانکشن های مختلف به قسمت های مختلف متصل می گردد. دراین توپولوژی به خاطر هزینه پیاده سازی Media ها و Device های زیاد دارای هزینه سنگین می باشد.در این شبکه ها پیاده سازی و گسترش شبکه نیاز به هزینه و کار زیاد دارد. اگر یکی از کانکشن ها قطع شود تمام کامپیوترها می توانند با یکدیگر تبادل اطلاعات نمایند. با توجه به اینکه در این توپولوژی کانکشن های مختلف می تواند بین نقاط مختلف ایجاد شود ، سرعت تبادل اطلاعات بین نقاط مختلف می تواند متفاوت باشد.

Half-duplex:

بعضي از مودمها داراي سوئيچي هستند که به شما اجازه انتخاب بين  Half-duplex و Full-duplex را ميدهد. انتخاب درست براي اين سوئيچ بستگي به برنامه اي دارد که از مودم براي انتقال داده استفاده ميکند. در حالت  Half-duplex   هر کاراکتر انتقال داده شده بلافاصله بر روي صفحه نمايش شما ظاهر مي شود  (به همين دليل به اين حالت   Local Echo  هم گفته مي شود) . در حالت     Full - duplex     داده منتقل شده تا زماني که  توسط طرف مقابل دريافت نشده و به شما بازگشت نداده شده است، به نمايش در نمی آید ( Remote  Echo ) . اگر شما برنامه اي ارتباطي را اجرا مي کنيد و در آن هر کاراکتر دوبار ظاهر مي شود احتمالا مودم شما بجاي اينکه در حالت   Half  - duplex  باشد در حالت Full -  duplex  است، در نتيجه هر کاراکتر دو بار اکو مي شود يک بار    Local  Echo  و بار ديگر   Remote Echo    .

Port:

1.مجرايي است سخت افزاري براي ورود و خروج اطلاعات به كامپيوتر. سوكت هاي موجود در پشت كيس كامپيوتر كه وسايل جانبي به آنها متصل مي شوند، نمونه اي از پورتها به شمار مي روند. دونوع پورت وجود دارد: سريال و موازي.

2.  در شبكه هاي مبتني بر TCP/IP و UDP ( منظور شبكه هايي است كه در ارتباطات خود از اين دو پروتوكل استفاده مي كنند ) به نقطه پاياني يك ارتباط منطقي، پورت اطلاق مي شود. اين نوع پورتها در نرم افزارها براي ارتباطات شبكه‌اي استفاده مي شوند و بر خلاف تعريف اول، اين پورتها مكاني فيزيكي و قابل رويت را اشغال نمي كنند و مفاهيمي انتزاعي اند

3. تبديل يك نرم افزار قابل اجرا در يك پلتفرم به نرم افزار قابل اجرا در پلتفرم ديگر. مثلا تبديل يك نرم افزار قابل اجرا در Windows  به نرم افزاري قابل اجرا در   Macintosh  .

Parallel Port :

پورت موازي يكي از پورتهاي موجود در پشت كيس كامپيوتر است كه داراي 25 پين (و نوع كانكتور Female ) مي باشد و براي اتصال وسايل جانبي نظير پرينتر مورد استفاده قرار مي گيرد. اين پورت توانايي انتقال 8 بيت داده را بطور همزمان دارا مي باشد و براي اتصال به اين پورت از كانكتور 25 پيني نوع DB-25 استفاده مي شود. سرعت انتقال داده در آن 8 برابر پورت سريال مي باشد. انتقال اطلاعات توسط اين پورت در فواصل بيشتر از 6 متر قابليت اعتماد كمتري دارد. نام ديگر اين پورت LPT است.

Serial Port  :

اين پورت توانايي انتقال يك بيت داده در هر لحظه را دارد. براي اتصال وسايلي نظير Mouse  و Modem به كامپيوتر استفاده مي شود. اكثر پورتهاي سريال از كانكتورهاي نوع RS-232C يا RS-422 استفاده مي كنند. نام ديگر اين پورت  Communications Port يا به اختصار COM port  است كه با نامهاي COM1، COM2 و مانند آن شناخته مي شوند.

Firewire :

اين پورت سريال توانايي انتقال داده تا سرعت 400Mbs  در 1394(a)  و تا 800Mbps در 1394(b)  را دارا مي باشد. نام ديگر اين استانداردIEEE1394   ميباشد. اين پورت توسط Apple ابداع و به كار گرفته شد و با نام Firewire  معرفي گرديد ولي ساير شركتها محصولات مبتني بر استاندارد IEEE 1394 خود را با نامهاي ديگري از جمله I.LINK يا LYNX   بكار مي برند. هر پورت 1394 توانايي اتصال به 63  وسيله خارجي ديگر را دارد . علاوه بر سرعت بالا، اين پورت از انتقال موازي داده بهره مي برد در نتيجه اين پورت را به پورتي ايده آل براي دستگاههايي كه احتياج به انتقال حجم زيادي از داده و real-time نياز دارند ( نظير دوربين هاي ديجيتال حرفه اي ، VCR ها ، دوربين هاي فيلمبرداري معمولي و TV  تبديل مي كند.

اگرچه اين پورت انعطاف پذيري و سرعت بالايي دارد ولي قيمت آن نيز قابل توجه است. سرعت انتقال داده در اين پورت از پورت SUB بسيار بيشتر است (حدودا 30 برابر). اين پورت مانند USB از Plug-And-Play  و Hot-Plugging پشتيباني مي كند. همچنين برق مورد نياز دستگاههاي متصل را تامين مي كند.

Null Modem  :

نوعي كابل كه براي اتصال دو كامپيوتر به يكديگر مورد استفاده قرار مي گيرد. اين كابل به پورت سريال دو دستگاه متصل شده و عمل انتقال داده را بدون نياز به مودم انجام مي دهد. Null Modem بخصوص براي كامپيوتر هاي پورتابل مناسب است چون بوسيله آن عمل انتقال داده با ساير كامپيوترها به آساني و بدون نياز به وسيله ارتباطي ديگري انجام مي پذيرد.