جلسه سوم شبکه درباره نحوه برقراري ارتباط بين کامپيوترها، جهت انتقال، پهناي باند و آدرس دهي در شبکه هاي کامپيوتري است.
يكي از مسايل مهم در شبكه هاي کامپيوتري نحوه برقراری ارتباط بـين کامپيوتر هاست . منظور از برقراری ارتباط اين است که اطلاعـات بـه چـه ترتيبی ارسال شوند. اطلاعات در شبکه به صورت کدهای دودويی ارسال مـی شـوند. در سيـستم دودويی فقط از دو کد صفر و يک استفاده می شود که در کامپيوتر مقصد از ترکيب اين کدها ، اعداد ، حروف و کاراکترهای ويژه به دست می آيد . ارسال اطلاعات به صورت دودويی می تواند به دو صورت انجام شود:
١ .parallel( يا موازی )
٢ .سريال ( پشت سرهم)
در روش موازی تعدادی از بيت ها با هم و به صورت گروهـی ارسـال مـی شوند ولی در روش سريال، بيت ها تک به تک و پشت سرهم ارسال می شوند. نحوه ارسال به صورت موازی فقط يک شيوه دارد، در صورتی که ارسال سريال از دو روش ارسال هم زمان (Synchronous ) وغير هم زمان (Asynchronous ) اسـتفاده مـی شود.
جهت انتقال اطلاعات بين دو واحد فرستنده و گيرنده هميشه اطلاعاتی در حال جا به جا شدن است که در محيط های مختلف جهت آن متفاوت است. ارتباط بر اساس جهت های انتقال به سه گروه تقسيم می شوند:
١- يک طرفه ٢- دوطرفه غير هم زمان ٣- دوطرفه هم زمان
-ارتباط يک طرفه: در اين روش يک فرستنده و يک گيرنده ثابت وجود دارد و هيچ گاه جای اين دو عوض نمی شود. در روش يک طرفه ، اطلاعات به وسيله ی فرستنده ارسال وبه وسيله ی گيرنده دريافت می شود. برای مثال می توان به راديو يا تلويزيون اشاره کرد.
ارتباط دو طرفه غير هم زمان: در روش دوطرفه غير هم زمان ارسال دوطرفه ولی غير هم زمان است يعنی دو واحد A و B نمی توانند هم زمان برای يکديگر اطلاعات ارسال کنند و ايـن کار بايد متناوب انجام شود. در واقع هنگامی که واحد A ارسال اطلاعات است، واحد B فقط بايد دريافت کننده باشد و برعکس. برای مثال مـی تـوان بـه واکی – تاکی يا فرستنده – گيرنده های بی سيم اشاره کرد.
ارتباط دو طرفه هم زمان: در روش دوطرفه هم زمان هر دو واحد A و B می توانند به صورت هم زمان فرستنده و گيرنده اطلاعات باشند. به طور مثال می توان از طريق دو دستگاه تلفن بدون هيچ مشکلی به صورت هم زمان و دو طرفه ارتباط برقرار کرد.
در شبکه اطلاعات به صورت سيگنال ارسال و دريافت مي شود. يک سيگنال مي تواند داراي ارزش باينري صفر و يک باشد و به همين دليل نمي توان انتظار داشت که مبدا و مقصد يک سيگنال معلوم باشد. سيگنالها به دو صورت کلي تقسيم مي شوند. آنالوگ و ديجيتال. سيگنال های آنالوگ شبيه يک موج هستند که در زمـان هـای مختلـف مقـادير مختلفی دارند يعنی از زمان شروع موج به جلو، در هر لحظه اين موج مقدار متفاوتی با لحظه قبلی دارد. صدای شخصی که در حال صحبت کردن است، نمونه ای از يک سيگنال آنالوگ می باشد. در مقابل، سيگنال ديجيتال فقط دوحالت دارد بـدين مفهـوم کـه ارزش عددی سيگنال ديجيتال صفر يا يک است؛ يعنی در واحدهای زمانی مختلف فقـط دو ارزش عددی متفاوت داريـم. اگـر بخـواهيم مثـالی بـرای يـک سـيگنال ديجيتال بياوريم، می توانيم به يک لامپ اشاره کنيم که فقـط دو وضـعيت خاموش يا روشن دارد .
پهناي باند: در سيستم های انتقال ديجيتال، ظرفيت انتقال اطلاعات با واحـد بيـت در ثانيه ٣ سنجيده می شود. برای مثال می توان به پهناي باند يـک مـودم اشاره نمود. منظور از مودم ۵۶Kbps اين اسـت کـه پهناي آن ۵۶٠٠٠ بيـت در ثانيه می باشد. از عوامل موثر در پهناي باند طول، قطر و جنس کابل است. طول کابل با پهناي باند نسبت معکوس و قطر کابل با پهناي باند نـسبت مـستقيم دارد يعنی هرچه طول کابل بيشتر شود، پهناي باند کمتر شده و هرچـه قطـر کابـل بيشتر شود، پهناي باند نيز بيشتر می شود.
براي ارسال اطلاعات سيگنالها در فرم و قالب تعريف شده اي طبق استاندارد توسط کامپيوتر ارسال کننده مرتب مي شوند و به صورت پشت سرهم ارسال مي شوند. در نتيجه کامپيوترهاي شنونده با واقف بودن به ترتيب ارسال اطلاعات و درک اينکه چه ساختاري در سيگنالهاي مرتب شده دريافتي وجود دارد مي توانند آنرا ارزش دهي نمايند و پس از مطلع شدن از مبداء و مقصد به تحليل اطلاعات موجود در آن بپردازند. به اين ساختار Packet ويا Frame گفته مي شود. البته قابل ذکر است بين اين دو تقاوت وجود دارد.
هر frame در شبکه مي تواند به يکي از سه روش زير ارسال گردد:
الف- Unicast : در اين روش هر packet از مبداء به يک مقصد مشخص ارسال مي گردد.
ب- Broadcast : در اين روش هر packet از مبداء به همه نودهاي شبکه ارسال مي گردد.
ج- Multicast: در اين روش هر packet را به روشي آدرس دهي مي کنند که براي گروهي از کل کامپيوترها ارسال گردد.
آدرس دهي در شبکه هاي کامپيوتري:
کارتهای شبکه ، به عنوان ميانجی(Interface ) فيزيکی يا رابط بين کامپيوتر و کابل شبکه، عمل می کنند . کارتها در شکاف (Slot ) توسعه هر کامپيوتر و سروييس دهنده شبکه نصب می شوند.
وظايف کارت شبکه عبارت است از: - آماده سازی داده های کامپيوتر برای انتقال به کابل شبکه - ارسال داده ها به کامپيوتر ديگر - کنترل جريان داده ها بين کامپيوتر و سيستم کابل کشی
آماده سازی داده ها : قبل از آنکه داده ها بتوانند از طريـق شـبکه ارســال شــوند، کــارت شــبکه بايــد آن را از از شــکل قابــل پــردازش در کامپيوتر به شکل قابل انتقال از طريق کابل شبکه تغيير دهد. داده ها در داخل کامپيوتر از طرق مسيرهايی بـه نـام گـذرگاهها (BUS) حرکت می نمايند. آنها چندين مسير داده ای هستند کـه بـه طـور مـوازی و پهلوي هم قرار گرفته اند، چون چندين مسير پهلو به پهلو هستند، داده ها می توانند به جای عبور تکی در هر لحظه به صورت گروهی با يکـديگر عبـور کنند لازم به ذکر است که در کابل شبکه ، داده ها بايد در جريان تک بيتـی حرکـت نماينـد.
آدرس شبکه: علاوه بر تبديل داده، کارت شبکه محل کارت يا آدرس را به باقيمانده شبکه نشان می دهد تا از تمام کارتهای ديگر شبکه تميز داده شود. آدرسهای شبکه از کميته ( IEEE تلفظ می شود آی تريپل ای، مخفف انستيتوی مهندسان برق و الکترونيک ) تعيين می گردد. اين کميته ، محدوده ای از آدرسها را به هريک از سازندگان کارتهای شبکه اختصاص می دهد. سازندگان به طور سخت افزاری، اين آدرسها را در تراشه های (Chip ) روی کارت قرار می دهند. با اين روش، هر کارت، و در نتيجه هر کامپيوتر، آدرس منحصر به فردی در شبکه دارد. داده ها اغلب می توانند سريعتر از کارت شبکه های که آنها را اداره می کنند حرکت نمايند. به اين دليل داده به بافر (RAM) کارت فرستاده می شوند و در آنجا به طور موقت هم در ارسال و هم در دريافت، نگهداری می شوند.
ارسال و کنترل داده ها: قبل از آن که کارت شبکه، عملا داده ها را به شبکه ارسال نمايد، محاوره ای الکترونيکی با کارت گيرنده انجام می دهد به طوری که هر دو کارت با موارد زير موموافق باشند: - ميزان داده های ارسالی قبل از تاييد - هرکارت قبل از سرريز شدن داده چه مقدار داده را می تواند نگهدری نمايد. - سرعت انتقال داده ها اگر کارت با سرعت بالاتر ، برای ارتباط آهسته تر مورد نياز باشد، هر دو کارت نيازمند يافتن سرعت انتقال مشترکی هستند که هر دو بتوانند انجام دهند. هر کارت به کارت ديگر علامت می دهد و با اين عمل ، عوامل ( پارامترهای ) خود را به ديگری اطلاع و يا خودش را با عوامل ديگری تنظيم می نمايد. وقتی تمام جزييات ارتباط تعيين گرديد، دو کارت، شروع به ارسال و در يافت داده ها می نمايند.
آدرس دهي در کامپيوترهاي شبکه:
هر کامپيوتر که داراي کارت شبکه مي باشد براي ارسال اطلاعات در شبکه از آدرسي که شناسه آن کامپيوتر در شبکه است استفاده مي نمايد. اين آدرس توسط کارخانه سازنده کارت شبکه در آن کارت شبکه ثبت شده است و قابل تغيير نمي باشد. هر کامپيوتر در هنگام ارسال اطلاعات در شبکه آدرس مبدا و مقصد را بر طبق اين روش آدرس دهي بر روي frame قرار مي دهد. اين آدرس مک آدرس ناميده مي شود که ۴۸ بيت است و به صورت ۱۲ رقمي در مبناي ۱۶ نوشته مي شود. مثل۰۰-E۰-۴c-BB-۰۷-۳۷