درآمدی بر شبکه

یک Network (نتورک یا شبکه) به گروهی از سیستم‌ها و دیوایس های مختلف گفته می‌شود که از طریق کابل، وایرلس و غیره با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعات مختلف مابین آن‌ها رد و بدل می‌شود. کامپیوترهایی که از طریق یک شبکه به یکدیگر متصل هستند هم می‌توانند در یک نقطه ی جغرافیایی -مثلا یک اتاق کار- و هم در چندین نقطه ی جغرافیایی -مثلا یک سیستم در ایران و دیگری در آلمان- باشند.

به طور کلی، شبکه این امکان را به سیستم‌های مختلف می‌دهد تا با یکدیگر در ارتباط بوده و همچنین کاربران مختلف را قادر می‌سازد تا بتوانند از طریق شبکه دیوایس های مختلفی همچون پرینتر یا اسکنر را به اشتراک بگذارند.

تقریباً می‌شود گفت که اکثر شرکت ها و سازمان های بزرگ علاوه بر داشتن دسترسی به شبکه ی اینترنت، دارای یک شبکه ی داخلی نیز هستند که از آن طریق کاربران شرکت یا سازمان می‌توانند به تبادل اطلاعات بپردازند. نیاز به توضیح نیست که اینترنت بزرگ‌ترین شبکه ی ارتباطی در دنیا است که گاهی اوقات تحت عنوان «شبکه ی شبکه‌ها» نامگذاری می‌شود.

آدرس IP

دیوایس هایی که از طریق یک شبکه به یکدیگر متصل می‌شوند، می بایست حداقل دارای یک شناسه ی منحصر به فرد تحت شبکه بوده که این شناسه تحت عنوان Internet Protocol یا به اختصار IP شناخته می‌شود. برای آن که بتوان بسته های اطلاعاتی -که معمولاً اندازه ی آن‌ها در حد بیت است- را از طریق شبکه رد و بدل کرد، حتماً نیاز به چنین شناسه یی می‌باشد.

اگر بخواهیم این بسته های اطلاعاتی که اصطلاحاً Packet نامیده می‌شوند را به صورت خیلی ساده و قابل فهم مورد بررسی قرار دهیم، بایستی گفت که هر پکت از ۲ بخش تشکیل شده Data و Headers.

Data همان داده‌هایی است که قصد داریم از طریق شبکه منتقل کنیم. مثلاً زمانی که می‌خواهیم در سایتی لاگین کنیم، وقتی نام کاربری و رمزعبور را وارد می سازیم، این اطلاعات در قالب یک پکت از طریق شبکه ارسال می‌شوند و نام کاربری و رمزعبور وارد شده در بخش Data ذخیره می‌شوند. بخش Headers هم حاوی یکسری اطلاعات تکمیلی است که مشخص می‌سازد پکت مد نظر از کجا می‌آید و به کجا می‌رود.

تفاوت IPv4 و IPv6

به طور کلی ۲ نوع آدرس آی پی مختلف وجود دارد: IPv4 و IPv6. آی پی نسخه ی ۴ قدیمی تر است و نسبت به نسخه ی ۶ به طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ آی پی نسخه ی ۶ این امکان را به ما می‌دهد تا تعداد آدرس آی پی های به مراتب بیشتری نسبت به نسخه ۴ داشته باشیم و برخی از محدودیت‌های نسخه ی قدیمی در این نسخه مرتفع شده است.

IPv4 می‌تواند ۴.۳ میلیارد آدرس آی پی منحصر به فرد را ارائه دهد و این در حالی است که ساختار آن ۳۲ بیتی است. نکته ی جالب توجه این که بسیاری از آدرس‌های آی پی نسخه ی ۴ توسط شرکت های فعال در حوزه ی آی تی رزرو شده‌اند اما در حقیقت به کار گرفته نمی‌شوند. طی سال‌های اخیر آی پی نسخه ی ۴ نتوانسته است پاسخگوی نیاز رو به رشد بازار باشد و به همین خاطر بود که آی پی نسخه ی ۶ طراحی و به کار گرفته شد.

IPv6 از ساختار ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند لذا با استفاده از این نسخه می‌توان ۳.۴ در ۱۰ به توان ۳۸ آپی منحصر به فرد داشت. به خاطر تفاوت‌های ساختار نسخه های ۴ با ۶، مهاجرت کردن از نسخه ی ۴ به ۶ با چالش های خاص خود همراه است که این کار مستلزم صرف زمان نسبتاً زیادی است.

آشنایی با ساختار IPv4

یک آدرس آی پی نسخه ی ۴ با فرمت ۳۲ بیتی از ۴ بخش ۸ بیتی مجزا تشکیل شده است که اصطلاحاً به هر کدام از آن‌ها Octet گفته می‌شود. برای مثال، یک نمونه آی پی نسخه ی ۴ به شکل زیر است:

IP address → 172.16.31.46
Bit format → 10101100.00010000.00011111.00101110

آشنایی با ابزار ifconfig

زمانی که یک دیوایس به شبکه متصل می‌شود، این اتصال از طریق کانال ارتباطی که اصطلاحاً Network Interface نامیده می‌شود برقرار می‌گردد. برای دستیابی به لیستی از این اینترفیس های شبکه، می‌توان از ابزاری ifconfig استفاده کرد:

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:23:ae:32:ba:95  
          UP BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
          Interrupt:18 

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:2567 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2567 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1 
          RX bytes:536142 (536.1 KB)  TX bytes:536142 (536.1 KB)

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:2c:71:cb:54  
          inet addr:192.168.1.5  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::224:2cff:fe71:cb54/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:103571 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:50832
          TX packets:77725 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:114334742 (114.3 MB)  TX bytes:10399625 (10.3 MB)
          Interrupt:17 Base address:0xc000 

آشنایی با ابزار ping

ping برای چک کردن این مسأله که آیا سیستم ما به شبکه وصل است یا خیر مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ ping این اطمینان را به ما می‌دهد که هاست مد نظر آنلاین است و پاسخگوی نیازهای ما است. برای چک کردن هاست مد نظر، در کامند لاین دستور ping را نوشته سپس به عنوان پارامتر ورودی آن نام هاست را وارد نمایید:

ping sokanacademy.com

به عنوان خروجی کامند فوق داریم:

PING sokanacademy.com (130.185.72.121) 56(84) bytes of data.
64 bytes from sofia40-1.bitcommand.com (130.185.72.121): icmp_seq=1 ttl=51 time=45.9 ms
64 bytes from sofia40-1.bitcommand.com (130.185.72.121): icmp_seq=2 ttl=51 time=58.3 ms
64 bytes from sofia40-1.bitcommand.com (130.185.72.121): icmp_seq=3 ttl=51 time=48.2 ms
64 bytes from sofia40-1.bitcommand.com (130.185.72.121): icmp_seq=4 ttl=51 time=48.0 ms
64 bytes from sofia40-1.bitcommand.com (130.185.72.121): icmp_seq=5 ttl=51 time=48.1 ms
^C
--- sokanacademy.com ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4005ms
rtt min/avg/max/mdev = 45.907/49.756/58.375/4.404 ms

همان‌طور مشاهده می‌شود، ابزار پینگ به طور مستمر به کار خود ادامه می‌دهد تا این که ما با فشردن هم‌زمان دکمه های Ctrl + c فعالیت آن را متوقف نماییم