‫بسمه تعالی‬
‫مبانی ارتباطات و شبکه‬
‫اسالید های فصل چهارم کتاب توربان‬
‫به کوشش ‪ :‬محبوبه محمدعلیان‬
‫بر اساس اسالید های سرکار خانم سیف الدینی‬
‫بهار ‪1395‬‬
‫سیستم ارتباطی‬
‫‪ ‬سیستم ارتباطی (‪ ) Telecommunication System‬به ترکیبی از سخت افزار و نرم افزار برای انتقال اطالعات گفته‬
‫می شود ‪.‬‬
‫‪ ‬انواع سیگنال های ارتباطی عبارتند از ‪:‬‬
‫سیگنال آنالوگ (‪ : )Analog Signal‬امواج پیوسته که اطالعات را با تغییر دادن دامنه و فرکانس امواج منتقل می کند‪.‬‬
‫سیگنال دیجیتال (‪ : )Digital Signal‬پالس های گسسته که به صورت روشن و خاموش بوده و اطالعات را به صورت‬
‫دنباله ای از بیت ها منتقل می کند‪.‬‬
‫‪1/7‬‬
‫مولفه های اصلی سیستم ارتباطی ‪:‬‬
‫• سخت افزار‪ :‬همه ی انواع رایانه ها و پردازنده های ارتباطی‬
‫• رسانه ارتباطی (‪ : )Communication Media‬رسانه فیزیکی که از طریق آن سیگنال ها منتقل می شوند‪.‬‬
‫• شبکه های ارتباطات‪ :‬پیوند بین رسانه ارتباطی و رایانه ها‬
‫• نرم افزار ارتباطات‪ :‬نرم افزار کنترل کننده سیستم ارتباطی و فرایند انتقال‬
‫• ارائه کننده ی ارتباطات داده ای(‪ : )Data Communication Provider‬بنگاه ارائه کننده خدمات ارتباطی‬
‫• پروتکل های ارتباطات(‪ : )Communication Protocols‬قوانین انتقال اطالعات روی سیستم ارتباطی‬
‫• کاربردهای ارتباطات‪ :‬کنفرانس از راه دور‪ ،‬کنفرانس ویدیویی‪،‬پست الکترونیکی‪ ،‬پست تصویری‪ ،‬اینترنت‬
‫‪2/7‬‬
‫پردازندههای ارتباطی ‪:‬‬
‫‪ ‬ابزارهای سخت افزاری که برای پشتیبانی انتقال و دریافت اطالعات استفاده‬
‫می شوند ‪.‬‬
‫چند نمونه از آنها عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ -1‬مودم (‪) Modem‬‬
‫‪ -2‬تسهیم کننده (‪)Multiplexer‬‬
‫‪ -3‬پردازنده ی نهایی (‪)Front-End Processor‬‬
‫‪3/7‬‬
‫مودم ‪:‬‬
‫‪ ‬این دستگاه عمل تبدیل سیگنال های دیجیتال به آنالوگ و برعکس آن را انجام می دهد ‪.‬‬
‫‪ : Modulation‬تبدیل موج دیجیتال به آنالوگ‬
‫‪ : Demodulation‬تبدیل موج آنالوگ به دیجیتال‬
‫‪4/7‬‬
‫تسهیم کننده ‪:‬‬
‫‪‬ابزار الکترونیکی که به یک کانال ارتباطی اجازه انتقال داده های چندین منبع را به طور همزمان می دهد‪.‬‬
‫به دلیل امکان به اشتراک گذاری کانال ارتباطی به وسیله تسهیم کننده‪ ،‬از نظر اقتصادی ‪ ،‬استفاده از آن به صرفه است‪.‬‬
‫‪ ‬برای کانال هایی که پهنای باند باالیی دارند استفاده می شود ‪.‬‬
‫‪‬در دو حوزه ی فرکانس و زمان تسهیم انجام می شود ‪.‬‬
‫‪5/7‬‬
‫پردازنده ی نهایی ‪:‬‬
‫‪‬یک پردازنده ثانویه کوچک مختص ارتباط که همه ارتباطات ورودی‪/‬خروجی با ابزارهای جانبی را مدیریت‬
‫میکند‪.‬‬
‫‪ ‬برای جلوگیری از اتالف زمان در پردازنده ی مرکزی استفاده می شود ‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫کانال ها و رسانه های ارتباطی ‪:‬‬
‫‪ ‬به مسیر جابجایی داده ها از یک مکان به مکان دیگر کانال می گویند‪.‬‬
‫‪ ‬کانال های ارتباطی را می توان به دو نوع رسانه دسته بندی کرد ‪:‬‬
‫‪ -1‬رسانه های کابلی‬
‫‪ -2‬رسانه های بی سیم‬
‫‪7/7‬‬
‫رسانه های کابلی ‪:‬‬
‫رسانه های ارتباطی که برای انتقال اطالعات از سیم و کابل استفاده می کنند مانند ‪:‬‬
‫•کابل کواکسیال‬
‫• سیم های ‪twisted pair‬‬
‫•فیبرنوری‬
‫‪7/7‬‬
‫رسانه های بی سیم ‪:‬‬
‫‪ ‬رسانه های ارتباطی که برای انتقال اطالعات از امواج الکترومغناطیسی استفاده می کنند ‪.‬‬
‫• رادیو‬
‫• مایکروویو‬
‫• ماهواره‬
‫• فروسرخ‬
‫•‪....‬‬
‫‪7/7‬‬
‫شبکهی کامپیوتری ‪:‬‬
‫‪ ‬گروهی از رایانهها و دستگاههایی ( در واقع ترکیبی از سخت افزار و نرم افزار) میباشد که توسط کانالهای‬
‫ارتباطی به هم متصل شدهاند‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫مزایای شبکه ‪:‬‬
‫‪ ‬ایجاد انعطاف بیشتر در جهت پذیرش سریع تغییرات تجاری‬
‫‪ ‬ایجاد امکان اشتراک منابع در طول سازمان‬
‫‪ ‬فراهم کردن امکان ایجاد گروه های کاری در جهت اشتراک اسناد‪ ،‬نظرات‪ ،‬ابتکارات و ایده های کارکنان و‬
‫انجام کار تیمی و داشتن تعامل کارا و مؤثر‬
‫‪ ‬تسهیل فرآیندهای ‪ B2B‬و ‪B2C‬‬
‫‪7/7‬‬
‫شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه‬
‫‪‬شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه ‪ : )Integrated Service Digital Network(:‬یک فناوری با سرعت‬
‫باال که به کاربر اجازه می دهد تا صدا‪ ،‬ویدئو‪ ،‬تصویر و داده را به صورت همزمان بر روی خطوط تلفن موجود‬
‫منتقل کند‪.‬‬
‫‪‬نسل دوم ‪ ISDN‬یا ‪ : )Broadband ISDN( BISDN‬ارائه کانال های انتقال با نرخ بیشتر از نرخ اولیه‬
‫‪7/7‬‬
‫‪ ‬خط دیجیتالی مشترک (‪ Digital Subscriber Line‬یا ‪ : )DSL‬یک فناوری انتقال داده دیجیتال‬
‫با سرعت باال که از خطوط تلفن آنالوگ موجود استفاده می کند‪.‬‬
‫‪ ‬مودم کابلی‪ :‬یک مودم که با کابل های کواکسیال کار می کند و دسترسی با سرعت باال (حدود ‪)4 Mbps‬‬
‫را به اینترنت یا اینترانت فراهم می کند‪.‬‬
‫‪‬هدایت بسته ای (‪ :)Packet Switching‬فناوری انتقال داده که متون را به بسته هایی کوچک و یک‬
‫اندازه از داده تقسیم می کند که هر بسته جداگانه از طریق شبکه ارسال می شود‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫‪ :Frame relay‬یک فناوری انتقال داده که سریعتر و ارزانتر از ‪ packet switching‬بوده و در واقع‬
‫نسخه ی پیشرفته تر آن می باشد ‪.‬‬
‫• شبکه اشتراکی که داده ها را در قالب فریم‪ ،‬بسته بندی می کند‪(.‬مانند بسته است‪).‬‬
‫• تصحیح خطا ندارد چون خطوط دیجیتال جدید کمتر مستعد خطا هستند و شبکه ها در کنترل خطا‬
‫کاراتر هستند‪(.‬تصحیح خطا سربار پردازشی باالیی دارد‪).‬‬
‫• تصحیح خطا به ماشین های نهایی واگذار شده است‪.‬‬
‫‪ :)Fiber Distributed Data Interface(FDDI‬استاندارد انتقال داده بر مبنای سرعت باال‪ ،‬و‬
‫ظرفیت باالی قابلیت های فیبر نوری‬
‫• انتقال اطالعات از طریق یک شبکه حلقه ای با پهنای باند ‪100 Mbps‬‬
‫• تقریباً ‪ 10‬برابر ‪ LAN‬هزینه در بر دارد‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫‪ ‬سبک انتقال ناهمگام (‪ :)ATM‬فناوری انتقال داده که از ‪ packet switching‬بهره می برد و تقریبا‬
‫یک پهنای باند نامحدود را می توان برای آن تصور کرد‪ .‬ویژگیهای آن عبارتند از ‪:‬‬
‫•افزایش پهنای باند (تا ‪)2.5 Gbps‬‬
‫•ارایه پشتیبانی برای انتقال داده‪ ،‬تصویر و صدا روی یک خط ارتباطی‬
‫•ارایه قابلیت های شبکه بندی مجازی‬
‫•هزینه بیشتر نسبت به ‪ ISDN‬و ‪DSL‬‬
‫•حذف نیاز تبدیل پروتکل‬
‫•از فیبر نوری استفاده می کند‪.‬‬
‫•طول بسته ها در آن ثابت است (‪)cell‬‬
‫‪7/7‬‬
‫‪‬فناوری ‪ :Switched-hub‬فناوری انتقال داده که امکان تبدیل چند شبکه محلی کوچک را به یک شبکه‬
‫محلی بزرگتر می دهد‪.‬‬
‫•امکان افزایش پهنای باند شبکه ها‬
‫•اضافه کردن قابلیت ‪ PS‬شبیه به ‪ ATM‬به شبکه محلی‬
‫‪ :)Synchronous Optical Network( SONET‬یک استاندارد واسط برای انتقال سیگنال های‬
‫دیجیتال از طریق فیبر نوری؛ که اجازه ی یک پارچگی انتقال ها از منابع مختلف را می دهد‪.‬‬
‫‪‬سیستم ‪ :T-carrier‬یک سیستم انتقال داده دیجیتال که مدارهایی را شامل می شود که در نرخ های‬
‫مختلفی عمل می کنند و همه آن ها مضربی از مبنای ‪( 64Kbps‬برای انتقال یک سیگنال صوتی) هستند‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫پروتکل و مزایای آن ‪:‬‬
‫‪ ‬پروتکل ‪ :‬مجموعه قوانین و رویه هایی که بر انتقال داده روی شبکه کنترل دارند‪.‬‬
‫• مشخص کردن هر دستگاه در مسیر ارتباطی‬
‫• باال بردن امنیت‬
‫• اعتبار سنجی پذیرش صحیح پیام انتقالی‬
‫• اعتبارسنجی نیاز به انتقال مجدد پیام‬
‫• بازیابی داده های مختل‬
‫‪7/7‬‬
‫پروتکل های شبکه ‪:‬‬
‫‪Ethernet ‬‬
‫• رایج ترین پروتکل شبکه‪IEEE 802.3:‬‬
‫• استفاده ی زیاد در شبکه های ‪LAN‬‬
‫‪TCP/IP ‬‬
‫• پروتکل انتقال فایل‬
‫• می تواند فایل های حجیم اطالعات را از طریق شبکه های نامطمئن با دقت و بدون آسیب دیدگی به مقصد برساند‪.‬‬
‫• مورد استفاده برای اینترنت و اینترانت‬
‫‪ISO OSI ‬‬
‫‪7/7‬‬
‫مدل ‪OSI‬‬
‫‪‬برای آنکه طراحی شبکه ها سلیقه ای و پیچیده نشود‪ ،‬سازمان جهانی استاندارد (‪ ، )ISO‬مدلی هفت الیهای‬
‫برای شبکه ارائه کرده به گونه ای که وظایف و خدمات شبکه در هفت الیه مجزا تعریف و ارائه می شود‪ .‬این‬
‫مدل ‪ Open System Interconnection‬نام دارد ‪.‬‬
‫‪‬الزم به ذکر است ک در شبکه ی اینترنت از این مدل استفاده نمی شود ‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫•الیه ‪ ،1‬الیه فیزیکی‪ :‬تعریف مکانیسم ارتباط با رسانه انتقال و سخت افزار واسط‬
‫•الیه ‪ ،2‬الیه پیوند داده‪ :‬اعتبارسنجی یکپارچگی جریان داده ها؛انتقال فریم داده بین دو گره‬
‫• الیه ‪ ،3‬الیه شبکه‪ :‬تعریف پروتکل های مسیریابی داده ها برای تضمین سالمت اطالعات در‬
‫مقصد؛مسیریابی و هدایت بسته ها و کنترل ترافیک‬
‫•الیه ‪ ،4‬الیه انتقال‪:‬تعریف پروتکل هایی برای ساختار دهی به پیام ها؛شکستن قطعات بزرگ به قطعات‬
‫دارای هویت‬
‫•الیه ‪ ،5‬الیه نشست‪ :‬هماهنگ کردن ارتباطات و حفاظت نشست به مدت مورد نیاز شامل امنیت و توابع‬
‫ورود به سیستم؛همگام سازی‬
‫•الیه ‪ ،6‬الیه ارائه‪ :‬تعریف راهی برای قالب بندی‪ ،‬تبدیل و رمزگذاری داده ها؛رمزگشایی و تبدیل کد‬
‫•الیه ‪ :7‬الیه کاربرد‪ :‬تعریف راه تعامل برنامه های کاربردی مثل ایمیل با شبکه‬
‫‪7/7‬‬
7/7
‫پردازش توزیع شده ‪:‬‬
‫‪ ‬معماری شبکه که کار پردازش را بین دو یا چند رایانه شبکه تقسیم می کند‪.‬‬
‫‪ :client/server ‬شکلی از پردازش توزیع شده که چند ماشین )‪ (server‬کار محاسبه و توابع پردازشی را‬
‫برای کاربران نهایی ‪PC‬ها )‪ (client‬انجام می دهند‪.‬‬
‫‪7/7‬‬
‫‪ ‬همتا به همتا ( ‪ : )peer to peer‬نوعی از پردازش توزیع شده ‪ client/server‬که به دو یا چند رایانه‬
‫اجازه می دهد تا منابع خود را به اشتراک بگذارند؛ در واقع یک رایانه هر دو نقش ‪ client‬و ‪ server‬را ایفا‬
‫می کند‪.‬‬
‫‪‬سه نوع اساسی پردازش همتا به همتا‬
‫• دسترسی به توان استفاده نشده ‪ CPU‬رایانه های شبکه‬
‫• همکاری فردی بالدرنگ‬
‫• اشتراک فایل و جستجوی پیشرفته‬
‫‪7/7‬‬
‫انواع شبکه های رایانه ای ‪:‬‬
‫‪ ‬شبکه ی محلی (‪ : )LAN‬شبکه ای که دستگاه های ارتباطی را در یک محدوده جغرافیایی محدود ( مثال‬
‫یک ساختمان ) به هم متصل می کند‪ ،‬طوری که هر دستگاه می تواند با هر دستگاه دیگری ارتباط برقرار کند‪.‬‬
‫‪ ‬شبکه ی محلی بی سیم (‪ : )WLAN‬فناوری هایی (مثل ‪ Bluetooth‬و ‪ )Wi-Fi‬که ارتباط ‪LAN‬ها را در‬
‫فواصل کوتاه (کمتر از ‪ 150‬متر) فراهم می کنند‪.‬‬
‫‪ : Bluetooth ‬یک فناوری بیسیم که یک ارتباط موقت و با برد کوتاه را بین دستگاه های بیسیم برقرار می‬
‫سازد و این دستگاه ها را قادر می سازد تا با فرکانس های رادیویی توان پایین به هم مرتبط شوند‪.‬‬
‫‪ : Wi-Fi ‬یک فناوری بیسیم که می تواند اطالعات را با سرعت ‪ 11 Mbps‬در بردی بالغ بر ‪ 300‬فوت‬
‫منتقل کند؛ نام دیگری برای استاندارد ‪.802.11b‬‬
‫‪7/7‬‬
‫توپولوژی شبکه و انواع آن ‪:‬‬
‫‪ ‬آرایش فیزیکی و نحوه اتصاالت یک شبکه را توپولوژی شبکه می نامند‪.‬‬
‫‪‬انواع توپولوژی های موجود عبارتند از‪:‬‬
‫•توپولوژی خطی‬
‫•توپولوژی حلقه ای‬
‫•توپولوژی ستاره‬
‫•توپولوژی سلسله مراتبی‬
‫•توپولوژی هیبرید‬
‫‪7/7‬‬
‫با تشکر از توجه شما‪...‬‬