آشنایی با زیر ساخت اینترنت

اینترنت از مجموعه ای شبکه کامپیوتری ( بزرگ ، کوچک ) تشکیل شده است . شبکه های ?وق با روش های مت?اوتی بیکدیگر متصل و موجودیت واحدی با نام "اینترنت " را بوجود آورده اند. نام در نظر گر?ته شده برای شبکه ?وق از ترکیب واژه های " Interconnected" و " Network" انتخاب شده است . ( شبکه های بهم مرتبط ) اینترنت ?عالیت اولیه خود را از سال 1969 و با چهار دستگاه کامپیوتر میزبان (host) آغاز و پس از رشد باورنکردنی خود ، تعداد کامپیوترهای میزبان در شبکه به بیش از ده ها میلیون دستگاه رسیده است . اینترنت به هیچ سازمان و یا موسسه خاصی در جهان تعلق ندارد. عدم تعلق اینترنت به یک سازمان ویا موسسه بمنزله عدم وجود سازمانها و انجمن های مربوطه برای استانداردسازی نیست .یکی از این نوع انجمن ها، "انجمن اینترنت " است که در سال 1992 با هد? تبین سیاست ها و پروتکل های مورد نظر جهت اتصال به شبکه تاسیس شده است. سلسله مراتب شبکه های کامپیوتری هر کامپیوتری که به شبکه اینترنت متصل می گردد ، بخشی از شبکه تلقی می گردد. مثلا" می توان با است?اده از تل?ن ( منزل ) به یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) متصل و از اینترنت است?اده کرد. در چنین حالتی کامپیوتر مورد نظر بعنوان بخشی از شبکه بزرگ اینترنت محسوب خواهد شد. .برخی از کاربران در ادارات خود و با است?اده از بستر ایجاد شده ، به اینترنت متصل می گردند. در مدل ?وق ، کاربران در ابتدا از شبکه محلی نصب شده در سازمان است?اده می نمایند. شبکه ?وق با است?اده از خطوط مخابراتی خاص و یا سایر امکانات مربوطه به یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت متصل شده است . مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت نیز ممکن است به یک شبکه بزرگتر متصل شده باشد. اینترنت ، شبکه ای است که از شبکه های بیشماری تشکیل شده است ( شبکه ای از سایر شبکه ها ) کثر شرکت های مخابراتی بزرگ دارای ستون ?قرات اختصاصی برای ارتباط ناحیه های مت?اوت می باشند. در هر ناحیه ، شرکت مخابراتی دارای یک " نقطه حضور " (POP : Point of Presence) است . POP ، مکانی است که کاربران محلی با است?اده از آن به شبکه شرکت مخابراتی متصل می گردند. ( بمنظور ارتباط با شبکه از خطوط تل?ن معمولی و یا خطوط اختصاصی است?اده می گردد).در مدل ?وق ، چندین شبکه سطح بالا وجود داشته که توسط " نقاط دستیابی شبکه " (NAP :Network Access Points) به یکدیگر مرتبط می گردند. ?رض کنید ، شرکت A یک مرکزارائه دهنده خدمات اینترنت بزرگ باشد . در هر شهرستان اصلی ، شرکت A دارای یک POP است . هر یک از POP ها دارای امکانات گسترده ای بمنظور تماس کاربران محلی می باشند .شرکت A بمنظور اتصال POP ها بیکدیگر و شرکت، از خطوط اختصاصی ?یبر نوری است?اده می نماید. .?رض کنید شرکت B ، یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت همکار باشد.شرکت B ، ساختمانهای بزرگی را در شهرهای اصلی ایجاد و ماشین های سرویس دهنده اینترنت را در آنها مستقر نموده است . شرکت B از خطوط اختصاصی ?یبر نوری برای ارتباط ساختمانهای است?اده می نماید. در مدل ?وق ، تمام مشترکین شرکت A قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود. وضعیت مشترکین شرکت B نیز مشابه مشترکین شرکت A است . آنها نیز قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود. در چنین حالتی امکان برقراری ارتباط بین مشترکین شرکت A و مشترکین شرکت B وجود ندارد. بدین منظور شرکت های A و B تصمیم می گیرند از طریق NAP در شهرهای مت?اوت بیکدیگر متصل گردند. ترا?یک موجود بین دو شرکت از طریق شبکه های داخلی و NAP انجام خواهد شد. در اینترنت ، هزاران مرکز ارائه دهنده سرویس اینترنت بزرگ از طریق NAP در شهرهای مت?اوت بیکدیگر متصل می گردند. در نقاط ?وق (NAP) روزانه میلیاردها بایت اطلاعات جابجا می گردد. اینترنت ، مجموعه ای از شبکه های بسیار بزرگ بوده که تمام آنها از طریق NAP بیکدیگر مرتبط می گردند. در چنین حالتی هر کامپیوتر موجود در اینترنت قادر به ارتباط با سایر کامپیوترهای موجود در شبکه خواهد بود. تمام شبکه های کامپیوتری از طریق NAP ، ستون ?قرات ایجاد شده و روتر قادر به ارتباط بایکدیگر خواهند بود. پیام ارسالی توسط یک کاربر اینترنت از چندین شبکه مت?اوت عبور تا به کامپیوتر مورد نظر برسد. ?رآیند ?وق در کمتر از یک ثانیه انجام خواهد شد. روتر، مسیریک بسته اطلاعاتی ارسالی توسط یک کامپیوتر برای کامپیوتر دیگر را تعیین می کند. روترها کامپیوترهای خاصی می باشند که پیام های ارسال شده توسط کاربران اینترنت با وجود هزاران مسیر موجود را مسیریابی و در اختیار دریا?ت کنندگان مربوطه قرار خواهد داد. روتر دو کار اساسی را در شبکه انجام می دهد : ایجاد اطمینان در رابطه با عدم ارسال اطلاعات به مکانهائی که به آنها نیاز نمی باشد. اطمینان از ارسال صجیح اطلاعات به مقصد مورد نظر روترها بمنظور انجام عملیات ?وق ، می بایست دو شبکه مجزا را بیکدیگر متصل نمایند. روتر باعث ارسال اطلاعات یک شبکه به شبکه دیگر ، ح?اظت شبکه ها از یکدیگر و پیشگیری از ترا?یک می گردد. با توجه به اینکه اینترنت از هزاران شبکه کوچکتر تشکیل شده است ، است?اده از روتر یک ضرورت است . در سال 1987 موسسه NSF ، اولین شبکه با ستون ?قرات پر سرعت را ایجاد کرد. شبکه ?وق NSFNET نامیده شد. در این شبکه از یک خط اختصاصی T1 است?اده و 170 شبکه کوچکتر بیکدیگر متصل می گردیدند. سرعت شبکه ?وق 1.544 مگابیت در ثانیه بود. در ادامه شرکت های IBM ، MCI و Merit ، شبکه ?وق را توسعه و ستون ?قرات آن را به T3 تبدیل کردند( 45 مگابیت در ثانیه ) . برای ستون ?قرات شبکه از خطوط ?یبرنوری (fiber optic trunk) است?اده گردید.هر trunk از چندین کابل ?یبرر نوری تشکیل می گردد( بمنظور ا?زایش ظر?یت) . پروتکل اینترنت هر ماشین موجود در اینترنت دارای یک شماره شناسائی منحصر ب?رد است. این شماره شناسائی ، آدرس IP)Internet Protocol) نامیده می گردد. پروتکل ?وق مشابه یک زبان ارتباطی مشترک برای گ?تگوی کامپیوترهای موجود در اینترنت است . پروتکل ، به مجموعه قوانینی اطلاق می گردد که با استناد به آن گ?تگو و تبادل اطلاعاتی بین دو کامپیوتر میسر خواهد شد. IP دارای ?رمتی بصورت :211.27.65.138 است . بخاطر سپردن آدرس های IP بمنظور دستیابی به کامپیوتر مورد نطر، مشکل است . بدین منظور هر کامپیوتر دارای نام انحصاری خود شده و از طریق سیستمی دیگر ، آدرس IP به نام درنظر گر?ته شده برای کامپیوتر ، نسبت داده می شود. در آغاز شکل گیری اینترنت ، تعداد کامپیوترهای موجود در شبکه بسیار کم بود و هر کاربر که قصد است?اده از شبکه را داشت ، پس از اتصال به شبکه از آدرس IP کامپیوتر مورد نظر برای برقراری ارتباط است?اده می کرد. روش ?وق مادامیکه تعداد کامپیوترهای میزبان کم بودند، م?ید واقع گردید ولی همزمان با ا?زایش تعداد کامپیوترهای میزبان در شبکه اینترنت ، کارآئی روش ?وق بشدت ا?ت و غیرقابل است?اده گردید. بمنظور حل مشکل ?وق از یک ?ایل ساده متنی که توسط " مرکز اطلاعات شبکه " (NIC) پشتیبانی می گردید ، است?اده گردید.بموازات رشد اینترنت و ورود کامپیوترهای میزبان بیشتر در شبکه ، حجم ?ایل ?وق ا?زایش و بدلیل سایر مسائل جانبی ، عملا" است?اده از روش ?وق برای برطر? مشکل " تبدیل نام به آدرس " ?اقد کارآئی لازم بود. درسال 1983 ، سیستم DNS(Domain Name System) ارائه گردید. سیستم ?وق مسئول تطبیق نام به آدرس، بصورت اتوماتیک است . بدین ترتیب کاربران اینترنت بمنظور اتصال به یک کامپیوتر میزبان ، صر?ا" می تواتند نام آن را مشخص کرده و با است?اده از DNS ، آدرس IP مربوطه آن مشخص تا زمینه برقراری ارتباط ?راهم گردد. منظور از " نام" چیست ؟ در زمان است?اده از وب و یا ارسال یک E-Mail از یک "نام حوزه" است?اده می گردد. مثلا" URL)Uniform Resource Locator) مربوط به http://www.oursite.com شامل " نام حوزه " oursite.com است . در زمان است?اده از "نام حوزه " ، می بایست از سرویس دهندگان DNS بمنظور ترجمه نام به آدرس است?اده شود. سرویس دهندگان DNS درخواست هائی را از برنامه ها و یا سایر سرویس دهندگان DNS بمنظور تبدیل نام به آدرس دریا?ت می نمایند. سرویس دهنده DNS در زمان دریا?ت یک درخواست ، بر اساس یکی از روش های زیر با آن برخورد خواهد کرد : قادر به پاسخ دادن به درخواست است. IP مورد نظر برای نام درخواست شده را می داند . قادر به ارتباط با یک سرویس دهنده DNS دیگر بمنظور یا?تن آدرس IP نام درخواست شده است.( عملیات ?وق ممکن است تکرارگردد) اعلام " عدم آگاهی از آدرس IP درخواست شده " و مشخص کردن آدرس IP یک سرویس دهنده DNS دیگر که آگاهی بیشتری دارد. ارائه یک پیام خطاء در رابطه با عدم یا?تن آدرس برای نام درخواست شده ?رض نمائید ، آدرس http://www.oursite.com در برنامه مرورگر ( IE) تایپ شده باشد. مرورگر با یک سرویس دهنده DNS بمنظور دریا?ت آدرس IP ارتباط برقرار می نماید. سرویس دهنده DNS عملیات جستجو برای یا?تن آدرس IP را از یکی از سرویس دهندگان DNS سطح ریشه ، آغاز می نماید. سرویس دهندگان ریشه، از آدرس های IP تمام سرویس دهندگان DNS که شامل بالاترین سطح نامگذاری حوزه ها ( COM ، NET ،ORG و ...) آگاهی دارند. سرویس دهنده DNS ، درخواست آدرس http://www.oursite.com را نموده و سرویس دهنده ریشه اعلام می نماید که " من آدرس ?وق را نمی دانم ولی آدرس IP مربوط به سرویس دهنده COM این است ". در ادامه سرویس دهنده DNS شما با سرویس دهنده DNS مربوط به حوزه COM ارتباط و درخواست آدرس IP سایت مورد نظر را می نماید .سرویس دهنده ?وق آدرس های IP مربوط به سرویس دهنده ای که قادر به در اختیار گذاشتن آدرس IP سایت مورد نظر است را در اختیار سرویس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. در ادامه سرویس دهنده DNS با سرویس دهنده DNS مربوطه تماس و درخواست آدرس IP سایت مورد نطر را می نماید ، سرویس دهنده DNS آدرس IP سایت درخواست شده را در اختیار سرویس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. با مشخص شده آدرس IP سایت مورد نظر ، امکان اتصال به سایت ?راهم خواهد شد. از نکات قابل توجه سیستم ?وق ، وجود چندین سرویس دهنده هم سطح DNS است .بنابراین در صورتیکه یکی از آنها با اشکال مواجه گردد ، از سایر سرویس دهندگان بمنظور ترجمه نام به آدرس است?اده می گردد. یکی دیگر از ویژگی های سیستم ?وق ، امکان Cacheing است. زمانیکه یک سرویس دهنده DNS به یک درخواست پاسخ لازم را داد ، آدرس IP مربوطه ای را Cache خواهد کرد. در ادامه زمانیکه درخواستی برای یکی از حوزه های COM واصل گردد ، سرویس دهنده DNS از آدرس Cache شده است?اده خواهد کرد. سرویس دهندگان DNS روزانه به میلیاردها درخواست پاسخ می دهند. سیستم ?وق از یک بانک اطلاعاتی توزیع شده بمنظور ارائه خدمات به متقاضیان است?اده می نماید. سرویس دهندگان وب امکانات و سرویس های موجود بر روی اینترنت از طریق سرویس دهندگان اینترنت انجام می گیرد. تمام ماشین های موجود در اینترنت سرویس دهنده و یا سرویس گیرنده می باشند. ماشین هائی که برای سایر ماشین ها ، خدماتی را ارائه می نمایند ، سرویس دهنده نامیده می شوند. ماشین هائی که از خدمات ?وق است?اده می نمایند ، سرویس گیرنده می باشند. اینترنت شامل سرویس دهندگان متعددی نظیر سرویس دهنده وب ، سرویس دهنده پست الکترونیکی و ... بمنظور پاسخگوئی به نیازهای متعدد کاربران اینترنت می باشد. زمانیکه به یک وب سایت متصل و درخواست یک ص?حه اطلاعات می شود ، کامپیوتر درخواست کننده بمنزله یک سرویس گیرنده تلقی می گردد. در این حالت درخواست شما ( بعنوان سرویس گیرنده ) در اختیار سرویس دهنده وب گذاشته می شود. سرویس دهنده ص?حه درخواستی را پیدا و آن را برای متقاضی ارسال خواهد داشت . در مدل ?وق کاربران و سرویس گیرندگان از یک مرورگر وب برای اعلام درخواست خود است?اده و سرویس دهندگان وب مسئول دریا?ت درخواست و ارسال اطلاعات مورد نظر برای سرویس گیرندگان می باشند. یک سرویس دهنده دارای یک آدرس IP ایستا ( ثابت ) بوده که تغییر نخواهد کرد. کامپیوتری که با است?اده از آن به اینترنت متصل می گردید ، دارای یک IP متغیر بوده که توسط ISP مربوطه به شما اختصاص داده می شود. آدرسIP تخصیص یا?ته در طول مدت اتصال به اینترنت ( یک جلسه کاری ) ثابت بوده و تغییر نخواهد کرد. آدرس IP نسبت داده به شما در آینده و تماس مجدد با ISP ممکن است تغییر نماید. مراکز ISP برای هر یک از پورت های خود یک IP ایستا را نسبت می دهند. بدیهی است در آینده با توجه به پورت مورد نظر که در اختیار شما قرار داده می شود، ممکن است آدرس IP نسبت به قبل مت?اوت باشد. هر یک از سرویس دهندگان ، سرویس های خود را از طریق پورت های مشخصی انجام می دهند. مثلا" در صورتیکه بر روی یک ماشین ، سرویس دهندگان وب و FTP مستقر شده باشند ، سرویس دهنده وب معمولا" از پورت 80 و سرویس دهنده FTP از پورت 21 است?اده می نمایند. در چنین حالتی سرویس گیرندگان از خدمات یک سرویس خاص که دارای یک آدرس IP و یک شماره پورت منخصر ب?رد است ، است?اده می نمایند. زمانیکه سرویس گیرنده ، از طریق یک پورت خاص به یک سرویس متصل می گردد ، بمنظور است?اده از سرویس مورد نظر، از یک پروتکل خاص است?اده خواهد شد.. پروتکل ها اغلب بصورت متنی بوده و نحوه مکالمه بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده را تبین می نمایند. سرویس گیرنده وب و سرویس دهنده وب از پروتکل HTTP)Hypertext Transfer Protocol) برای برقراری مکالمه اطلاعاتی بین خود، است?اده می نمایند. شبکه ها ، روترها ، NAPs ، ISPs ، سرویس دهندگان DNS و سرویس دهندگان قدرتمند، همگی سهمی در شکل گیری و سرویس دهی بزرگترین شبکه موجود در سطح جهان ( اینترنت ) را برعهده دارند. عناصر ?وق در زندگی مدرن امروزی جایگاهی ویژه دارند. بدون وجود آنها ، اینترنتی وجود نخواهد داشت و بدون وجود اینترنت ، زندگی امروز بشریت را تعری?ی دیگر لازم است !