درخواست های ارتباط
جستجو تنظیمات
لیست دوستان من
صندوق پیام
همه را دیدم تنظیمات
  • در حال دریافت لیست پیام ها
صندوق پیام
  • در حال دریافت لیست رویدادها
همه رویدادهای من

آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت پنجم

2 نظرات
سلام خدمت تمامی ITPRO هایی عزیز و همه ی عاشقان سیسکو
با قسمت پنجم از سری آموزشی آموزش گام به گام ccna در خدمت شما عزیزان هستم
در این قسمت از این مجموعه آموزشی به بررسی لایه Network و نحوه ی عملکرد این لایه می پردازیم

مروری بر عملکرد های لایه Network


دو پروتکل پر کاربرد در این لایه به نام IPv4 و IPv6می باشد . IP بر روی مسیر یابی داده ها که در قالب IP Packet کپسوله شده اند تمرکز دارد و وظیفه آن تحویل بسته ها از مبدا به مقصد است. این پروتکل به ارسال فیزیکی بیت ها کاری ندارد و این وظیفه بر عهده پروتکل ای لایه های پایین تر است.

مفهوم مسیریابی در لایه Network


Router ها و Client ها برای مسیریابی با یکدیگر در ارتباط هستند. در سیستم عامل موجود بر روی Client ها نرم افزار TCP/IP نصب است که پروتکل های لایه Network را بکار می برد. Client ها بوسیله این نرم افزار تصمیم گیری می کنند که بسته را به کجا ارسال کنند که اغلب به نزدیکترین Router ارسال می کنند. سپس این Router است که مسئول تصمیم گیری در مورد مقصد بعدی بسته است.
Image

انتقال بسته از Client به نزدیکترین Router


در شکل فوق PC1 با ارزیابی آدرس PC2 که در اینجا 168.1.1.1 است و تشخیص این که این آدرس در شبکه داخلی او وجود ندارد و متعلق به شبکه دیگری است، تصمیم گیری در مورد انتقال بسته به مقصد را به عهده دستگاهی می گذارد که قادر است بسته ها را مسیریابی کند. یعنی نزدیکترین Router موجود در شبکه داخلی اش. به این Router معمولا Default Router یا Default gateway می گویند.

انتقال داده توسط مسیریاب ها در طول مسیر


تمامی Router ها جدولی دارند بنام Routing table که در آن لیستی از گروه های آدرس های IP موسوم به IP Grouping یا IP Subnet وجود دارد. هنگامی که یک بسته توسط Router دریافت می شود، آدرس IP مقصد با اطلاعات موجود در این جدول داخلی خود مقایسه می کند تا آدرس شبکه مشابهی را پیدا کند. بعد از پیدا شدن فیلد مورد نظر در این جدول، لیست تمامی مسیر های منتهی به مقصد مورد نظر در اختیار مسیریاب قرار میگیرد. در شکل فوق، R1 بعد از دریافت بسته از PC1 و مقایسه آدرس مقصد 168.1.1.1 با محتویات جدول خود متوجه می شود که باید بسته را به R2 تحویل دهد و R2 با مکانیزم مشابهی ضمن مقایسه آدرس مقصد بسته با جدول خود متوجه می شود که باید بسته را از طریق لینک EoMPLS به R3 مسیریابی کند.

تحویل بسته به Clientتوسط Router


آخرین Router در مسیر سناریوی ما R3 است که آن هم از همان منطق ذکر شده در مورد R1 و R2 برای انتقال بسته استفاده می کند منتها با کمی تفاوت. این بار R3 قرار است بسته را تحویل PC2 دهد نه یک Router دیگر. اگرچه این فرایند در ظاهر فرقی با تحویل به Router ندارد اما از دیدگاه مدل شبکه این تفاوت مهم است. در قسمت بعد بیشتر راجع به این قسمت توضیح میدم

نحوه مسیریابی لایه Network در LAN و WAN


در فرایند مسیریابی، بسته های لایه Network از مبدا تا مقصد مسیریابی می شوند. این در حالی است که Frame های لایه Data Link بصورت مقطعی و نهایتا تا دستگاه بعدی که میدان دید آن در حوضه لایه Data Link است مسیریابی می شوند.
Image

از آنجا که مسیریاب ها Header و trailer جدیدی در لایه Data Link برای frame ها ایجاد می کنند، بنابراین برای گنجاندن آدرس های Data Link مقصد در Header نیازمند مکانیزمی هستند تا آدرس های MAC دستگاه مقصد (مسیریاب یا هاست بعدی) را شناسایی کنند. (ARP (Address Resolution Protocol یکی از پروتکل هایی است که قادر است بصورت خودکار، آدرس Data Link تمامی هاست های متصل به یک LAN را پیدا کنند. برای مثال در آخرین مرحله از شکل فوق، R3 با استفاده از ARP به ادرس MAC متعلق به PC2 دست پیدا می کند. بنابر آنچه گفته شد، مسیریابی دو مفهوم دارد:
• فرایند مسیریابی و انتقال بسته های لایه 3 (L3PDU) بر پایه آدرس های منطقی لایه 3 یا همان IP Address موجود در Packet های کپسوله شده.
• فرایند مسیریابی لایه Data Link طی کپسوله کردن بسته های لایه 3 به فریم های لایه 2 و ارسال آن ها در طول هر لینک.

آدرس دهی IP و کمک آن به مسیریابی


هر دستگاه و یا اینترفیس Router در یک شبکه TCPIP برای ارسال و یا دریافت اطلاعات نیاز به یک آدرس لایه Network یا همان آدرس IP دارد. TCPIP آدرس های IP را گروه بندی می کند و تمامی آدرس هایی که در یک شبکه فیزیکی قرار دارند در داخل یک گروه مشابه هستند. IP به این گروه از آدرس های دسته بندی شده را IP Network یا IP Subnet می نامد.
از دیدگاه اعداد، آدرس های IP موجود در یک گروه با یک عدد مشابه در اولین قسمت خود شروع می شوند. برای مثال، در دو شکل قبل:
• دستگاه هایی که در قسمت Ethernet بالای شکل قرار دارند، آدرس IP آنها با عدد 10 شروع می شوند.
• آدرس دستگاه هایی که روی لینک سریال بین R1 و R2 قرار دارند با 168.10 شروع می شوند.
• آدرس دستگاه هایی که روی لینک EoMPLS بین R2 و R3 قرار دارند با 168.11 شروع می شوند.
• آدرس دستگاه هایی که روی Ethernet پایینی قرار دارند با 168.1 شروع می شوند.
فرایند مسیریابی از IP Header که در شکل زیر نشان داده شده است استفاده می کند. در این Header آدرس IP مبدا و مقصد در قالب آدرس های مبدا و مقصد در قالب آدرس های 32 بیتی نگارش شده است. اندازه این Header 20 بایت است و مقادیر دیگری را هم شامل می شود که در ادامه به ان ها اشاره خواهد شد.
Image

پروتکل های مسیریابی


در فرایند مسیریابی، Client ها و Router ها هر یک نیازمند اطلاعاتی از شبکه پیرامون خود هستند. Host ها باید آدرس IP مربوط به Default Router را بدانند تا بتوانند از طریق آن با خارج از شبکه داخلی خود ارتباط برقرار کنند. Router ها نیز باید مسیرهای موجود برای انتقال بسته ها به سمت مقصد را بدانند.
اگرچه طراحان شبکه می توانند بصورت دستی تمامی مسیرهای مورد نظر خود را برای هر Router مشخص کنند، با این حال اکثر مهندسان شبکه ترجیح می دهند تا با فعال سازی پروتکل های مسیریابی بر روی Router ها این کار را بصورت اتوماتیک انجام دهند. با فعال سازی این پروتکل ها و اعمال تنظیمات درست بر روی تمامی Router های شبکه، مسیریاب ها با ارسال پیام هایی به یکدیگر از مسیر های موجود بین تمامی IP Subnet ها و IP Network ها آگاهی پیدا می کنند.
در شکل زیر IP Network با آدرس 168.1.0.0 که شامل تمام دستگاه هایی است که آدرس آن ها با 168.1 شروع می شود در یک شبکه Ethernet در پایین شکل قرار دارند. R3 با دانستن این مطلب طی یک پیام پروتکل مسیریابی به R2 (مرحله 1) این مطلب را اعلام می دارد. در نتیجه R2 مسیر منتهی به 168.1.0.0 را اصطلاحا یاد (learn) میگیرد و در جدول مسیریابی خود آن را می نویسد. در مرحله 2، R2 طی پیام پروتکل مسیریابی به R1، مسیر منتهی به 168.1.0.0 را به او یاد داده و در نتیجه مسیر مورد نظر در جدول مسیر یابی R1 نیز نوشته می شود.
Image

قوانین آدرس دهی


هر دستگاهی که بخواهد توسط TCP/IP در شبکه اقدام به ارسال و یا دریافت اطلاعات نماید نیاز دارد که یک ادرس IP داشته باشد. هر دستگاهی با یک آدرس IP و سخت افزار مخصوص می تواند در شبکه اقدام به ارسال Packet نماید. هر دستگاهی که حد اقل یک اینترفیس با یک آدرس IP داشته باشد یک IP Host نامیده می شود.
آدرس IP یک ادرس 32 بیتی است که اغلب بصورت (DDN (Dotted decimal notation یعنی در مبنای ده نوشته می شود. این 32 بیت در قالب 4 قسمت 8 بیتی (1 بایتی) که هر قسمت یک Octet نامیده می شود و با یک نقطه از هم جدا می شوند نوشته می شود. هر Octet می تواند هددی از 0 تا 255 را داشته باشد. کامپیوتر آدرس های IP را در مبنای 2 و بصورت باینری مورد پردازش قرار می دهد. برای مال آدرس 168.1.1.1 در سیستم باینری بصورت 10101000 00000001 00000001 00000001 نوشته می شود.
هر اینترفیس شبکه یا NIC یک آدرس منحصر به فردنیاز دارد. اگر دستگاهی دو عدد NIC دارد و قرار باشد هر دو NIC در شبکه فعال باشند باید هر یک آدرس منحصر به فرد خود را داشته باشد. از همین رو Router ها که معمولا Interface های زیادی دارد و قرار است Packet ها را اینترفیس های مختلف مسیریابی کنند الزاما هر اینترفیس یک آدرس IP منحصر به فرد خواهد داشت.

قواعد گروه بندی آدرس های IP


در قوانین TCP/IP آدرس های IP در گروه هایی تحت عنوان IP Network یا IP Subnet قرار میگیرند. تمام آدرس های یک IP Network در قسمت اولشان یک عدد مشابه دارند. شکل زیر یک Internetwork متشکل از سه IP Network مختلف است را نشان می دهد.
Image

در شکل فوق، تمامی هاست هایی که در IP Network سمت چپ قرار دارند متعلق به یک Ethernet LAN هستند که آدرس IP آن ها با عدد 8 آغاز می شود. لینک سریال که در وسط شکل بین R1 و R2 یک IP Network است که تنها شامل دو اینترفیس (یکی روی هر یک از Router ها) است و با عدد 199.1.1 اغاز می شوند. این شکل دو قانون کلی در مورد گروه بندی آدرس های IPv4 را خاطر نشان می کند:
1- تمامی آدرس های IP که در یک گروه قرار دارند نباید توسط یک Router از هم جدا شوند.
2- آدرس های IP که توسط Router از هم جدا شده اند باید الزاما در گروه های متفاوتی قرار بگیرند.
نمود این دو قانون در شکل فوق آن است که اولا هاست های A و B در یک شبکه قرار دارند و متعلق به یک IP Network هستند بنابراین نمیتوان این دو دستگاه را توسط یک Router از هم جدا نمود. ثانیا دستگاه C و A حداقل توسط یک Router از هم جدا شده اند بنابراین نمیتوان این دو را در یک IP Network قرار داد و به همین دلیل C نمیتواند آدرس IP ای داشته باشد که با عدد 8 آغاز شود.

کلاس های مختلف IP Network


اگر بخواهیم تمامی حالت های مختلف یک آدرس IP را در نظر بگیریم، بیش از چهار میلیارد آدرس مختلف را می توان داشت . استاندارد های IP فضای آدرس دهی IP را به کلاس های مختلفی تقسیم می کند که از مقدار Octet اول یک آدرس می توان دریافت که آن آدرس متعلق به کدام کلاس است. کلاس A که نیمی از فضای آدرس دهی را به خود اختصاص داده است به تمامی آدرس های DDN ای گفته می شود که Octet اول آنها عددی بین 1 الی 126 را دارد. کلاس B که یک چهارم فضای آدرس دهی را شامل می شود در Octet اول آدرس های آن عددی بین 128 الی 191 به چشم می خورد. آدرس های کلاس C با سهمیه ای حدود یک هشتم فضای آدرس دهی در Octet اول خود عددی بین 192 تا 223 را دارند.
Image

آدرس های کلاس های A، B و C تحت عنوان Unicast Address قلم داد می شوند و این بدان معناست که از این آدرس ها برای مشخص کردن یک اینترفیس خاص در شبکه استفاده می شوند. آدرس های کلاس D آدرس های Multicast هستند که از آن ها برای ارسال یک پیام به چندین Host استفاده می شود. از کلاس E برای امور آزمایشی استفاده می شوند.
IP Network های کلاس A عظیم ترین مجموعه آدرس IP را در اختیار دارد (بیش از 16 میلیون آدرس منحصر به فرد در هر IP Network) از طرفی از آنجائیکه کلاس A بسیار بزرگ است، تنها می تواند 126 عدد IP Network داشته باشد. کلاس B در هر IP Network خود 65534 آدرس را جای می دهد و بیش از 16000 IP Network را شامل می شود. کلاس C کمترین تعداد آدرس های IP را در هر IP Network خود دارد یعنی تنها 254 آدرس منحصر به فرد.
Image

جدول زیر علاوه بر ذکر بازه اعدا اولین Octet آدرس های IP، به آدرس IP Network های مجاز در هر کلاس نیز اشاره می کند.
Image

ITPRO باشید

نویسنده : امید رستمی
منبع : انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران
هرگونه نشر و کپی برداری بدون ذکر منبع و نام نویسنده دارای اشکال اخلاقی می باشد
برچسب ها
ردیف عنوان قیمت
1 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت اول رایگان
2 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت دوم رایگان
3 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت سوم رایگان
4 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت چهارم رایگان
5 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت پنجم رایگان
6 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت ششم رایگان
7 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت هفتم رایگان
8 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت هشتم رایگان
9 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت نهم رایگان
10 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت دهم رایگان
مطالب مرتبط
نظرات
  • مهندس رستمي عزيز دستت درد نكنه عالي هست چه قدر خوب و كامل توضيح دادي كلي استفاده كردم و جزوه خوبي شده واسه آموزش دادن منتظر قسمت هاي بعدي هستيم
  • مرسی استاد سیروس زاد شما لطف دارید
    به امید خدا قصد دارم تا تهش برم البته با کمک شما اساتید محترم و عزیز

برای ارسال نظر ابتدا به سایت وارد شوید

arrow