اینترنت چیست ؛ آشنایی اجمالی با مفهوم و ساختار شبکه جهانی اینترنت ؛ ساده و فنی


اینترنت یعنی که چه


اينترنت از مجموعه اي شبكه كامپيوتري بزرگ ، كوچك تشكيل شده است . شبكه هاي فوق با روش هاي متفاوتي بيكديگر متصل و موجوديت واحدي با نام "اينترنت " را بوجود آورده اند. نام در نظر گرفته شده براي شبكه فوق از تركيب واژه هاي " Inter connected " و " Net work " انتخاب شده است . ( شبكه هاي بهم مرتبط یا چیزی تو همین مایه ها)






آغاز به کار اینترنت


اينترنت فعاليت اوليه خود را از سال 1969 و با چهار دستگاه كامپيوتر ميزبان ( host ) آغاز و پس از رشد باورنكردني خود ، تعداد كامپيوترهاي ميزبان در شبكه به بيش از ده ها ميليون دستگاه رسيده است .


اينترنت به هيچ سازمان و يا موسسه خاصي در جهان تعلق ندارد. عدم تعلق اينترنت به يك سازمان ويا موسسه بمنزله عدم وجود سازمانها و انجمن هاي مربوطه براي استانداردسازي نيست .يكي از اين نوع انجمن ها، "انجمن اينترنت " است كه در سال 1992 با هدف تبين سياست ها و پروتكل هاي مورد نظر جهت اتصال به شبكه تاسيس شده است.






سلسله مراتب شبكه هاي كامپيوتري


هر كامپيوتري كه به شبكه اينترنت متصل مي گردد ، بخشي از شبكه تلقي مي گردد. مثلا" مي توان با استفاده از تلفن ( منزل ) به يك مركز ارائه دهنده خدمات اينترنت ( ISP ) متصل و از اينترنت استفاده كرد. در چنين حالتي كامپيوتر مورد نظر بعنوان بخشي از شبكه بزرگ اينترنت محسوب خواهد شد. .


برخي از كاربران در ادارات خود و با استفاده از بستر ايجاد شده ، به اينترنت متصل مي گردند. در مدل فوق ، كاربران در ابتدا از شبكه محلي نصب شده در سازمان استفاده مي نمايند. شبكه فوق با استفاده از خطوط مخابراتي خاص و يا ساير امكانات مربوطه به يك مركز ارائه دهنده خدمات اينترنت متصل شده است . مركز ارائه دهنده خدمات اينترنت نيز ممكن است به يك شبكه بزرگتر متصل شده باشد.


اينترنت ، شبكه اي است كه از شبكه هاي بيشماري تشكيل شده است ( شبكه اي از ساير شبكه ها






درمورد شبکه ها


اكثر شركت هاي مخابراتي بزرگ داراي ستون فقرات اختصاصي براي ارتباط ناحيه هاي متفاوت مي باشند. در هر ناحيه ، شركت مخابراتي داراي يك " نقطه حضور " ( POP : Point of Presence ) است . POP ، مكاني است كه كاربران محلي با استفاده از آن به شبكه شركت مخابراتي متصل مي گردند. ( بمنظور ارتباط با شبكه از خطوط تلفن معمولي و يا خطوط اختصاصي استفاده مي گردد).در مدل فوق ، چندين شبكه سطح بالا وجود داشته كه توسط " نقاط دستيابي شبكه " ( NAP : Network Access Points ) به يكديگر مرتبط مي گردند.






یک مثال


فرض كنيد ، شركت A يك مركزارائه دهنده خدمات اينترنت بزرگ باشد . در هر شهرستان اصلي ، شركت A داراي يك POP است . هر يك از POP ها داراي امكانات گسترده اي بمنظور تماس كاربران محلي مي باشند .شركت A بمنظور اتصال POP ها بيكديگر و شركت، از خطوط اختصاصي فيبر نوري استفاده مي نمايد.


فرض كنيد شركت B ، يك مركز ارائه دهنده خدمات اينترنت همكار باشد.شركت B ، ساختمانهاي بزرگي را در شهرهاي اصلي ايجاد و ماشين هاي سرويس دهنده اينترنت را در آنها مستقر نموده است . شركت B از خطوط اختصاصي فيبر نوري براي ارتباط ساختمانهاي استفاده مي نمايد. در مدل فوق ، تمام مشتركين شركت A قادر به برقراري ارتباط با يكديگر خواهند بود. وضعيت مشتركين شركت B نيز مشابه مشتركين شركت A است . آنها نيز قادر به برقراري ارتباط با يكديگر خواهند بود. در چنين حالتي امكان برقراري ارتباط بين مشتركين شركت A و مشتركين شركت B وجود ندارد.


بدين منظور شركت هاي A و B تصميم مي گيرند از طريق NAP در شهرهاي متفاوت بيكديگر متصل گردند. ترافيك موجود بين دو شركت از طريق شبكه هاي داخلي و NAP انجام خواهد شد.


این مثال در اینترنت


در اينترنت ، هزاران مركز ارائه دهنده سرويس اينترنت بزرگ از طريق NAP در شهرهاي متفاوت بيكديگر متصل مي گردند. در نقاط فوق ( NAP ) روزانه ميلياردها بايت اطلاعات جابجا مي گردد. اينترنت ، مجموعه اي از شبكه هاي بسيار بزرگ بوده كه تمام آنها از طريق NAP بيكديگر مرتبط مي گردند. در چنين حالتي هر كامپيوتر موجود در اينترنت قادر به ارتباط با ساير كامپيوترهاي موجود در شبكه خواهد بود.


تمام شبكه هاي كامپيوتري از طريق NAP ، ستون فقرات ايجاد شده و روتر قادر به ارتباط بايكديگر خواهند بود. پيام ارسالي توسط يك كاربر اينترنت از چندين شبكه متفاوت عبور تا به كامپيوتر مورد نظر برسد. فرآيند فوق در كمتر از يك ثانيه انجام خواهد شد.






آشنایی به روترها


روتر، مسيريك بسته اطلاعاتي ارسالي توسط يك كامپيوتر براي كامپيوتر ديگر را تعيين مي كند.


روترها كامپيوترهاي خاصي مي باشند كه پيام هاي ارسال شده توسط كاربران اينترنت با وجود هزاران مسير موجود را مسيريابي و در اختيار دريافت كنندگان مربوطه قرار خواهد داد.






روتر دو كار اساسي را در شبكه انجام مي دهد :


ايجاد اطمينان در رابطه با عدم ارسال اطلاعات به مكانهائي كه به آنها نياز نمي باشد.

اطمينان از ارسال صجيح اطلاعات به مقصد مورد نظر





روترها بمنظور انجام عمليات فوق ، مي بايست دو شبكه مجزا را بيكديگر متصل نمايند. روتر باعث ارسال اطلاعات يك شبكه به شبكه ديگر ، حفاظت شبكه ها از يكديگر و پيشگيري از ترافيك مي گردد. با توجه به اينكه اينترنت از هزاران شبكه كوچكتر تشكيل شده است ، استفاده از روتر يك ضرورت است .






در سال 1987 موسسه NSF ، اولين شبكه با ستون فقرات پر سرعت را ايجاد كرد. شبكه فوق NSFNET ناميده شد. در اين شبكه از يك خط اختصاصي T1 استفاده و 170 شبكه كوچكتر بيكديگر متصل مي گرديدند. سرعت شبكه فوق 1.544 مگابيت در ثانيه بود. در ادامه شركت هاي IBM ، MCI و Merit ، شبكه فوق را توسعه و ستون فقرات آن را به T3 تبديل كردند( 45 مگابيت در ثانيه ) . براي ستون فقرات شبكه از خطوط فيبرنوري ( fiber optic trunk ) استفاده گرديد.هر trunk از چندين كابل فيبرر نوري تشكيل مي گردد( بمنظور افزايش ظرفيت) .






آه فکر کنم موضوع کمی سخت بود اما بازهم نامفهوم و مشکل به نظر نمی رسد در گفتارهای آینده بازهم از ساختارهای اینترنت می گویم هیجان انگیز است با ما باشید






پروتكل اينترنت


هر ماشين موجود در اينترنت داراي يك شماره شناسائي منحصر بفرد است. اين شماره شناسائي ، آدرس IP ) Internet Protocol ) ناميده مي گردد. پروتكل فوق مشابه يك زبان ارتباطي مشترك براي گفتگوي كامپيوترهاي موجود در اينترنت است . پروتكل ، به مجموعه قوانيني اطلاق مي گردد كه با استناد به آن گفتگو و تبادل اطلاعاتي بين دو كامپيوتر ميسر خواهد شد. IP داراي فرمتي بصورت :211.27.65.138 است . بخاطر سپردن آدرس هاي IP بمنظور دستيابي به كامپيوتر مورد نطر، مشكل است . بدين منظور هر كامپيوتر داراي نام انحصاري خود شده و از طريق سيستمي ديگر ، آدرس IP به نام درنظر گرفته شده براي كامپيوتر ، نسبت داده مي شود.


در آغاز شكل گيري اينترنت ، تعداد كامپيوترهاي موجود در شبكه بسيار كم بود و هر كاربر كه قصد استفاده از شبكه را داشت ، پس از اتصال به شبكه از آدرس IP كامپيوتر مورد نظر براي برقراري ارتباط استفاده مي كرد. روش فوق ماداميكه تعداد كامپيوترهاي ميزبان كم بودند، مفيد واقع گرديد ولي همزمان با افزايش تعداد كامپيوترهاي ميزبان در شبكه اينترنت ، كارآئي روش فوق بشدت افت و غيرقابل استفاده گرديد. بمنظور حل مشكل فوق از يك فايل ساده متني كه توسط " مركز اطلاعات شبكه " ( NIC ) پشتيباني مي گرديد ، استفاده گرديد.بموازات رشد اينترنت و ورود كامپيوترهاي ميزبان بيشتر در شبكه ، حجم فايل فوق افزايش و بدليل ساير مسائل جانبي ، عملا" استفاده از روش فوق براي برطرف مشكل " تبديل نام به آدرس " فاقد كارآئي لازم بود. درسال 1983 ، سيستم DNS(Domain Name System ) ارائه گرديد. سيستم فوق مسئول تطبيق نام به آدرس، بصورت اتوماتيك است . بدين ترتيب كاربران اينترنت بمنظور اتصال به يك كامپيوتر ميزبان ، صرفا" مي تواتند نام آن را مشخص كرده و با استفاده از DNS ، آدرس IP مربوطه آن مشخص تا زمينه برقراري ارتباط فراهم گردد.


منظور از " نام" چيست ؟


در زمان استفاده از وب و يا ارسال يك E-Mail از يك "نام حوزه" استفاده مي گردد. مثلا" URL ) Uniform Resource Locator ) مربوط به http://www.oursite.com شامل " نام حوزه " oursite.com است . در زمان استفاده از "نام حوزه " ، مي بايست از سرويس دهندگان DNS بمنظور ترجمه نام به آدرس استفاده شود. سرويس دهندگان DNS درخواست هائي را از برنامه ها و يا ساير سرويس دهندگان DNS بمنظور تبديل نام به آدرس دريافت مي نمايند. سرويس دهنده DNS در زمان دريافت يك درخواست ، بر اساس يكي از روش هاي زير با آن برخورد خواهد كرد :


قادر به پاسخ دادن به درخواست است. IP مورد نظر براي نام درخواست شده را مي داند .

قادر به ارتباط با يك سرويس دهنده DNS ديگر بمنظور يافتن آدرس IP نام درخواست شده است.( عمليات فوق ممكن است تكرارگردد)

اعلام " عدم آگاهي از آدرس IP درخواست شده " و مشخص كردن آدرس IP يك سرويس دهنده DNS ديگر كه آگاهي بيشتري دارد.

ارائه يك پيام خطاء در رابطه با عدم يافتن آدرس براي نام درخواست شده

فرض نمائيد ، آدرس http://www.oursite.com در برنامه مرورگر ( IE ) تايپ شده باشد. مرورگر با يك سرويس دهنده DNS بمنظور دريافت آدرس IP ارتباط برقرار مي نمايد. سرويس دهنده DNS عمليات جستجو براي يافتن آدرس IP را از يكي از سرويس دهندگان DNS سطح ريشه ، آغاز مي نمايد. سرويس دهندگان ريشه، از آدرس هاي IP تمام سرويس دهندگان DNS كه شامل بالاترين سطح نامگذاري حوزه ها ( COM ، NET ، ORG و ...) آگاهي دارند. سرويس دهنده DNS ، درخواست آدرس http://www.oursite.com را نموده و سرويس دهنده ريشه اعلام مي نمايد كه " من آدرس فوق را نمي دانم ولي آدرس IP مربوط به سرويس دهنده COM اين است ". در ادامه سرويس دهنده DNS شما با سرويس دهنده DNS مربوط به حوزه COM ارتباط و درخواست آدرس IP سايت مورد نظر را مي نمايد .سرويس دهنده فوق آدرس هاي IP مربوط به سرويس دهنده اي كه قادر به در اختيار گذاشتن آدرس IP سايت مورد نظر است را در اختيار سرويس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. در ادامه سرويس دهنده DNS با سرويس دهنده DNS مربوطه تماس و درخواست آدرس IP سايت مورد نطر را مي نمايد ، سرويس دهنده DNS آدرس IP سايت درخواست شده را در اختيار سرويس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. با مشخص شده آدرس IP سايت مورد نظر ، امكان اتصال به سايت فراهم خواهد شد.


از نكات قابل توجه سيستم فوق ، وجود چندين سرويس دهنده هم سطح DNS است .بنابراين در صورتيكه يكي از آنها با اشكال مواجه گردد ، از ساير سرويس دهندگان بمنظور ترجمه نام به آدرس استفاده مي گردد. يكي ديگر از ويژگي هاي سيستم فوق ، امكان Cacheing است. زمانيكه يك سرويس دهنده DNS به يك درخواست پاسخ لازم را داد ، آدرس IP مربوطه اي را Cache خواهد كرد. در ادامه زمانيكه درخواستي براي يكي از حوزه هاي COM واصل گردد ، سرويس دهنده DNS از آدرس Cache شده استفاده خواهد كرد.


سرويس دهندگان DNS روزانه به ميلياردها درخواست پاسخ مي دهند. سيستم فوق از يك بانك اطلاعاتي توزيع شده بمنظور ارائه خدمات به متقاضيان استفاده مي نمايد.


سرويس دهندگان وب


امكانات و سرويس هاي موجود بر روي اينترنت از طريق سرويس دهندگان اينترنت انجام مي گيرد. تمام ماشين هاي موجود در اينترنت سرويس دهنده و يا سرويس گيرنده مي باشند. ماشين هائي كه براي ساير ماشين ها ، خدماتي را ارائه مي نمايند ، سرويس دهنده ناميده مي شوند. ماشين هائي كه از خدمات فوق استفاده مي نمايند ، سرويس گيرنده مي باشند. اينترنت شامل سرويس دهندگان متعددي نظير سرويس دهنده وب ، سرويس دهنده پست الكترونيكي و ... بمنظور پاسخگوئي به نيازهاي متعدد كاربران اينترنت مي باشد.


زمانيكه به يك وب سايت متصل و درخواست يك صفحه اطلاعات مي شود ، كامپيوتر درخواست كننده بمنزله يك سرويس گيرنده تلقي مي گردد. در اين حالت درخواست شما ( بعنوان سرويس گيرنده ) در اختيار سرويس دهنده وب گذاشته مي شود. سرويس دهنده صفحه درخواستي را پيدا و آن را براي متقاضي ارسال خواهد داشت . در مدل فوق كاربران و سرويس گيرندگان از يك مرورگر وب براي اعلام درخواست خود استفاده و سرويس دهندگان وب مسئول دريافت درخواست و ارسال اطلاعات مورد نظر براي سرويس گيرندگان مي باشند.


يك سرويس دهنده داراي يك آدرس IP ايستا ( ثابت ) بوده كه تغيير نخواهد كرد. كامپيوتري كه با استفاده از آن به اينترنت متصل مي گرديد ، داراي يك IP متغير بوده كه توسط ISP مربوطه به شما اختصاص داده مي شود. آدرس IP تخصيص يافته در طول مدت اتصال به اينترنت ( يك جلسه كاري ) ثابت بوده و تغيير نخواهد كرد. آدرس IP نسبت داده به شما در آينده و تماس مجدد با ISP ممكن است تغيير نمايد. مراكز ISP براي هر يك از پورت هاي خود يك IP ايستا را نسبت مي دهند. بديهي است در آينده با توجه به پورت مورد نظر كه در اختيار شما قرار داده مي شود، ممكن است آدرس IP نسبت به قبل متفاوت باشد.


هر يك از سرويس دهندگان ، سرويس هاي خود را از طريق پورت هاي مشخصي انجام مي دهند. مثلا" در صورتيكه بر روي يك ماشين ، سرويس دهندگان وب و FTP مستقر شده باشند ، سرويس دهنده وب معمولا" از پورت 80 و سرويس دهنده FTP از پورت 21 استفاده مي نمايند. در چنين حالتي سرويس گيرندگان از خدمات يك سرويس خاص كه داراي يك آدرس IP و يك شماره پورت منخصر بفرد است ، استفاده مي نمايند. زمانيكه سرويس گيرنده ، از طريق يك پورت خاص به يك سرويس متصل مي گردد ، بمنظور استفاده از سرويس مورد نظر، از يك پروتكل خاص استفاده خواهد شد.. پروتكل ها اغلب بصورت متني بوده و نحوه مكالمه بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده را تبين مي نمايند. سرويس گيرنده وب و سرويس دهنده وب از پروتكل HTTP ) Hypertext Transfer Protocol ) براي برقراري مكالمه اطلاعاتي بين خود، استفاده مي نمايند.


شبكه ها ، روترها ، NAPs ، ISPs ، سرويس دهندگان DNS و سرويس دهندگان قدرتمند، همگي سهمي در شكل گيري و سرويس دهي بزرگترين شبكه موجود در سطح جهان ( اينترنت ) را برعهده دارند. عناصر فوق در زندگي مدرن امروزي جايگاهي ويژه دارند. بدون وجود آنها ، اينترنتي وجود نخواهد داشت و بدون وجود اينترنت ، زندگي امروز بشريت را تعريفي ديگر لازم است !


برگرفته از سايت www.srco.ir


  نوشته شده توسط مدير وبلاگ فن آوري اطلاعات يزد                                                   يزدفردا   

• نویسنده : یزد فردا
• منبع خبر : خبرگزاری فردا