مقدمه ای بر بانکهای اطلاعاتی مبتنی بر ارتباط و اکسس2003

بانک اطلاعاتی رابطه ای چيست ؟

اصطلاح بانک اطلاعاتی[1] برای افراد مختلف معناهای گوناگونی دارد. سالهای سال در دنيای xBaseها ( منظور DBASE، فاکس پرو[2] و CA-Clipper است ) بانک اطلاعاتی به مجموعه ای از فيلدها و رکوردها گفته می شد. اکسس چنين چيزی را يک جدول (table) می نامد. در محيط سرويس دهنده / سرويس گيرنده، بانک اطلاعاتی به تمام داده ها، schemaها، indexها، ruleها، trrigerها و روالهای مرتبط با سيستم گفته می شود. در اکسس بانک اطلاعاتی مجموعه ای از جدولها، پرس و جو ها[3] ، فرم ها، صفحه های دسترسی داده[4] ، گزارشها، ماکروها و ماژول ها است. منظور از "رابطه ای"[5]  در "بانک اطلاعاتی رابطه ای" اين است که جدولهای بانک اطلاعاتی با هم ارتباط دارند.

چه نوع کارهايی می توان با اکسس انجام داد ؟

            بسياری از مواقع در حال توضيح دادن اين مساله هستيم که چه نوع کارهايی را می توان با اکسس انجام داد. اکسس امکانات مختلفی را برای نيازهای بانک اطلاعاتی گوناگون ارائه می کند. با استفاده از اکسس می توان شش نوع سيستم تهيه کرد:

    سيستمهای خصوصی

    سيستمهای بازرگانی کوچک

    سيستم های سازمانی

    سيستمهای شرکتی

    سيستمهای شبکه ای سرويس گيرنده / سرويس دهنده

    سيستمهای اينترنتی / اينترانتی

که ما در تهيه اين پروژه از سيستمهای اينترنتی / اينترانتی استفاده کرده ايم.

اجرای اکسس

          اولين قدم برای استفاده از اکسس ( و البته هر برنامه ديگری )، اجرای آن است. می توانيد آنرا از منوی start ويندوز، shortcutی که احتمالا روی صفحه ويندوز وجود دارد يا هر ميانبر ديگری که از آن ساخته شده است اجرا کنيد.

برای اجرای آن از منوی start از مسير programs \ Microsoft Office \ Microsoft Office Access 2003 استفاده کنيد. آنچه بعد از اجرا ديده می شود در شکل 1 آمده است. در اين صفحه که صفحه اصلی Access است، می توانيد يک بانک اطلاعاتی موجود را باز کنيد، يک بانک اطلاعاتی جديد بسازيد يا از راهنمای برنامه استفاده کنيد.

 ?نکته  :وقتی برای اولين بار اکسس را اجرا می کنيد پنجره خاصی در سمت راست باز می شود که قاب وظايف[6] نام دارد. با استفاده از اين صفحه می توانيد به راحتی فايلهايی را که قبلا باز شده اند دوباره باز کنيد، يک بانک اطلاعاتی جديد بسازيد يا به بانکهای اطلاعاتی مختلفی که در کامپيوتر شما يا در شبکه وجود دارند دسترسی پيدا کنيد. در واقع اين پنجره، مجموعه ای از ميانبرها برای کارهای رايج در اکسس است که ممکن است کارتان را راحت کند. در عين حال، تمام اين کارها توسط منوها نيز قابل انجام هستند و ممکن است ترجيح دهيد به جای اختصاص قسمتی از صفحه کار خود به اين پنجره، آنرا ببنديد.

شکل 1 : صفحه اصلی برنامه اکسس

باز کردن يک بانک اطلاعاتی موجود

            بعد از اجرای اکسس می توانيد بانکهای اطلاعاتی را باز کنيد. يک بانک اطلاعاتی، يک بانک يکه است که تمام اشياء، مانند جدولها، پرس و جوها، فرم ها و گزارشها را در خود دارد. اين فايل در کامپيوتر شما يا در شبکه ذخيره شده است.

 برای باز کردن يک بانک اطلاعاتی می توانيد از ميانبرهای موجود در پنجره توضيح داده شده در نکته قبلی يا منوهای اصلی برنامه استفاده کنيد. برای روش اول:

1.      بر روی دکمه More… که در زير قسمت Open قرار دارد کليک کنيد.

2.   در صورت لزوم با استفاده از فهرست کشويی Look In که در بالای پنجره وجود دارد، می توانيد مسير را تغيير داده، به پارتيشن ديگری از هارد يا جای ديگری از شبکه برويد.

3.      بر روی نام پرونده مورد نظر خود کليک کنيد.

4.      دکمه Open را بزنيد.

برای باز کردن بانکی که به تازگی باز شده است از طريق پنجره اوليه بانک به صورت زير عمل کنيد:

1.      بانک مورد نظر را در بين بانکهای ليست شده پيدا کنيد.

2.      بر روی آن کليک کنيد تا باز شود.

برای باز کردن بانک موجود، از منوها نيز به صورت زير استفاده کنيد:

1.      File | Open را اجرا کنيد تا پنجره آن باز شود.

2.      در صورت نياز از کادر کشويی Look In محل ديگری را در هارد انتخاب کنيد.

3.      بر روی پرونده مورد نظر کليک کنيد تا انتخاب شود.

4.      دکمه Open را بزنيد تا بانک باز شود.

برای باز کردن بانکی که به تازگی باز شده است نيز می توانيد از منوها به صورت زير استفاده کنيد:

1.      منوی فايل را باز کنيد.

2.      بانک مورد نظر را در ليست بانکهای به تازگی باز شده که در پايين منو قرار دارند، پيدا کنيد.

3.      بر روی نام بانک کليک کنيد تا باز شود.

 bتوجه : در هر زمان می توانيد يک پرونده باز داشته باشيد. هنگاميکه پرونده ديگری را باز می کنيد، اکسس پرونده قبلی را می بندد. البته نگران نباشيد، اگر برنامه خود را ذخيره نکرده باشيد، پيش از بستن آن از شما می پرسد که مايل به ذخيره آن پرونده هستيد يا خير. با زدن Yes برنامه ذخيره می شود، با زدن NO از تغييرات چشم پوشی می شود و به پرونده قديم خود باز گردانده می شويد ( بدون اينکه پرونده قديمی ذخيره شود ).

?نکته: در کادر مکالمه Open می توانيد با زدن دکمه My Recent Documents فهرست آخرين پرونده های باز شد را ببينيد. زدن دکمه های My Computer، My Documents، Desktop و My Network Places نيز ميانبرهايی برای هدايت شما به محلهای نام برده شده هستند.

ميز کار اکسس

ميز کار اکسس دارای يک نوار عنوان، يک نوار منو، يک يا چند نوار ابزار و پنجره اصلی بانک اطلاعاتی است.

 bتوجه: منوها و نوار ابزارها با توجه به موقعيتی که در آن قرار داريد تغيير می کنند. به عنوان مثال وقتی در حال کار بر روی يک جدول هستيد، نوار ابزارهای مخصوص کار با جدول ظاهر می شوند و زمانی که در حال طراحی فرم هستيد، نوار ابزارهای مخصوص فرم.

پنجره اصلی بانک اطلاعاتی

زمانی که يک بانک اطلاعاتی را باز کنيد پنجره اصلی بانک اطلاعاتی ظاهر می شود ( شکل 2 ). در اين پنجره که در ميز کار اکسس قرار دارد، قسمتهايی برای مجموعه های مختلف اشيای موجود در اکسس در نظر گرفته شده است. همانطور که در شکل 2 ديده می شود، برگه tables انتخاب شده است. دکمه ها و اشيای اين پنجره نيز به کاری که در حال انجامش هستيد بستگی دارند. جدول 1، اين دکمه ها و اشياء را ارائه داده است و کارهايی که انجام می دهند را به طور خلاصه توضيح می دهد.

شکل 2 : ميز کار اکسس

Open                                                 شیء انتخاب شده را باز می کند.

Design                                     امکان تغيير طرح شیء را می دهد.

New                                         يک شیء جديد را بنا بر نوع شیء باز می کند.

Tables                                      ليست جدولهای موجود در بانک اطلاعاتی را نشان

                                                          می دهد. هر جدول، اطلاعات مربوط به موضوع

                                                          خاصی را در بر می گيرد.

Queries                                    پرس و جو های موجود در بانک اطلاعاتی را ليست

                                                می کند.

Forms                                      فرم های موجود در بانک اطلاعاتی را ليست

                                                می کند در هر فرم می توان داده های مورد نظر

                                                را اضافه، حذف يا ويرايش نمود.

Reports                                   گزارشهای بانک اطلاعاتی را ليست می کند. با

                                                استفاده از هرگزارش می توان داده های موجود

                                                در جداول را با قالب مورد نظر به چاپگر فرستاد.

Pages                                       صفحه های دسترسی داده را ليست می کند.

                                                 توسط اين صفحه ها می توان با بانک اطلاعاتی از

                                                 طريق اينترنت يا اينترانت کار کرد.

Macros                                     ماکروهای بانک اطلاعاتی را ليست می کند.

                                                 با استفاده از ماکروها می توانيد کارهای بانک

                                                 اطلاعاتی را خودکار کنيد.

Modules                                  ماژول های برنامه را ليست می کند.

Groups/Favorites                              به شما امکان ايجاد ليستی از اشيايی که زياد

                                                با آنها سر و کار داريد را می دهد.

نمايی از اجرای بانک اطلاعاتی

          همانطور که پيش از اين گفته شد، جدولها، پرس و جوها، گزارش ها، صفحه های دسترسی داده، ماکروها و ماژول ها مجموعه ای هستند که يک بانک اطلاعاتی اکسس را می سازند. هر کدام از اين اشياء کارکرد خاصی دارد که در ادامه توضيح داده می شود.

جدول: انبار داده

          جدولها نقطه شروع يک برنامه اکسس هستند. چه بانک اطلاعاتی شما در بانک اکسس باشد و چه غير مستقيم از طريق اين جدول در سروری قرار گرفته باشند، تمام اشيای ديگر برنامه از همين طريق، يعنی جدولها، با آنها کار می کنند.

          برای اينکه تمام جدولهای يک بانک اطلاعاتی را ببينيد، بر روی دکمه Tables در ليست اشيا (Objects) کليک کنيد. ممکن است برخی از جدولها مخفی باشند، در اينصورت در ليست نمايش داده نمی شوند. مگر اينکه در کادر مکالمه Options، قسمت View، گزينه Hidden Objects را فعال کنيد. اگر می خواهيد داده های يک جدول که نامش در ليست نشان داده شده است را ببينيد، دوبار روی آن کليک کنيد ( همچنين می توانيد جدولی را انتخاب کنيد و سپس بر روی دکمه Open کليک کنيد ). اکسس داده های جدول را همرا با تمام فيلدهای رکوردها در برگه داده ای نشان می دهد ( شکل 3). می توانيد بسياری از خصوصيات اين برگه داده را تغيير دهيد، داده های درون آن را فيلتر کنيد يا در آن داده خاصی را جستجو کنيد. اگر جدول با جدول ديگری ارتباط داشته باشد، می توانيد داده های جدول دوم را به صورت زير داده هايی برای جدول اول ببينيد و در صورت تمايل آنها را باز يا بسته کنيد.

شکل 3 : نمايی از برگه داده يک جدول

يک کاربر حرفه ای معمولا دوست دارد از طراحی جدول با خبر باشد. برای نمايش طراحی يک جدول می توانيد دکمه Design را برای جدول مورد نظر بزنيد( شکل 4 ). در صفحه Design می توانيد نام فيلدها، نوع داده ها و خصوصيات فيلدها و جدول را تغيير دهيد.

شکل 4 : نمايی از صفحه طراحی يک جدول

ارتباطها : متصل کردن جدولها به يکديگر

برای ساده کردن برنامه و افزايش کارايی آن، لازم است که ارتباطهايی بين جداول تعيين کنيد. برای اينکار بايد از پنجره Relationships استفاده کنيد. برای باز کردن اين پنجره بايد در پنجره Database از منوی Tools گزينه Relationships را انتخاب کنيد، يا بر روی دکمه Relationships در نوار ابزار کليک کنيد. در اين پنجره می توانيد ارتباطهايی که در بانک اطلاعاتی وجود دارد را ببينيد. در اين قسمت نيز ممکن است بعضی روابط مخفی باشند؛ برای نمايش آنها بايستی از قسمت Relationships گزينه Show All را فعال کنيد.

          توجه کنيد که در اکثر روابط موجود، در يک سر خط ارتباطی عدد 1 و در سر ديگر نماد وجود دارد. اين نماد نشان دهنده يک ارتباط "يک به چند" در بين جدولهاست. اگر بر روی يکی از خطهای ارتباطی دوبار کليک کنيد، کادر مکالمه Edit Relationships ظاهر می شود. در اين قسمت می توانيد نوع ارتباط را دقيقا مشخص کنيد.

بستن يک بانک اطلاعاتی اکسس

بستن يک بانک اطلاعاتی، يعنی يک پرونده اکسس، بسيار ساده است؛ کافيست گزينه Close از منوی File را انتخاب کنيد. کليد ميانبر Ctrl + F4 نيز در اکثر برنامه های تحت ويندوز کار مشابهی انجام می دهند؛ در کنار ميانبر هم خانواده اش، Alt + F4 که کل برنامه را می بندد. اگر اشيايی را تغيير داده باشيد، اکسس پيش از بستن پرونده از شما می پرسد که مايل هستيد آنها را ذخيره کنيد يا خير.

بخش دوم : کار با بانکهای اطلاعاتی موجود و اشيای آنها

ديدن جدولها

جدولها پايه تمام کارهايی هستند که در اکسس انجام می شود. بيشتر داده هايی که در اکسسس استفاده می شوند، در جداول قرار دارند. معمولا هر جدول داده هايی مربوط به موضوعی خاص را نگهداری می کند نه داده های متفاوتی که هر کدام به جايی تعلق دارند. جدولها به صورت سطری/ستونی هستند و ظاهری شبيه به صفحه گسترده[7] ( مانند اکسل ) دارند. هر ستون يک فيلد است و هر سطر يک رکورد.

باز کردن يک جدول در اکسس

          پيش از اينکه بتوانيد داده هايی را ببينيد و تغيير دهيد، بايد جدول را باز کنيد. برای باز کردن جدول ابتدا Table را از ليست اشيا انتخاب کنيد و بعد از انتخاب کردن جدول مورد نظر از بين جدولهای ليست شده بر روی دکمه Open کليک کنيد ( به جای آن می توانيد بر روی جدول مورد نظر دوبار کليک کنيد ).

ويرايش داده های جدول

            هر گاه در حالت نمايشی جدولی ( و نه حالت طراحی )، در حالت ديدن نتايج يک پرس و جو يا نمايش يک فرم باشيد می توانيد داده ها را تغيير دهيد. تغييراتی که در داده ها می دهيد، به طور خودکار توسط اکسس ذخيره می شوند.

تغيير دادن داده های جدول 

          يک راه ساده تغيير داده ها، استفاده از جدول است. برای اينکار مراحل زير را انجام دهيد :

1.      رکورد مورد نظر را انتخاب کنيد.

2.      فيلد مورد نظر از رکورد انتخاب شده را توسط کليک موس يا کليدهای فلش دار انتخاب کنيد.

3.      داده جديدی را که در نظر داريد، در جای قبلی تايپ کنيد. تغييرات شما بعد از جا به جا شدن ذخيره خواهد شد.

پاک کردن محتوای فيلد

          برای انجام اين کار ساده مراحل زير را انجام دهيد :

1.      فيلدهای مورد نظر را انتخاب کنيد.

2.      کليد Delete صفحه کليد را بزنيد.

 bتوجه : همانطور که گفته شده، اکسس تغييرات داده ها را به طور خودکار ذخيره می کند. اگر پشيمان شويد با دوبار زدن کليد Esc تغييراتی که در رکورد داده ايد لغو می شود و داده های قبلی به جای خود باز می گردند.

لغو تغييرات

            برای لغو تغييراتی که انجام داده ايد نيز راهی وجود دارد که نتيجه آن وابسته به محل قرار داشتن شما و کاری است که در حال انجامش می باشيد.

لغو تغييرات انجام شده بر روی فيلد جاری

          ممکن است وقتی در حال انجام داده های يک فيلد يا رکورد هستيد متوجه شويد که نمی بايست آن را تغيير دهيد. برای اينکه تغييرات انجام شده بر روی فيلد جاری را لغو کنيد می توانيد دکمه Undo از نوار ابزار را بزنيد. گزينه Undo Typing از منوی Edit را انتخاب کنيد يا اينکه يکبار کليد Esc را بزنيد.

لغو تغييرات بعد از جا به جا شدن بين فيلدها

            اگر بعد از تغيير دادن يک فيلد جا به جا شويد و به فيلد ديگری برويد و بعد از آن متوجه شويد که لازم است تغييرات را لغو کنيد، راه حل کمی فرق می کند. می توانيد از دکمه Undo در نوار ابزار استفاده کنيد، گزينه Undo Current Field / Record از منوی Edit يا يک بار کليد Esc را بزنيد.

لغو تغييرات بعد از ذخيره کردن يک رکورد

          وقتی بعد از تغييرات يک فيلد به رکورد ديگری برويد، اکسس به طور خودکار تغييرات انجام شده بر روی فيلد را ذخيره می کند. تا پيش از اينکه در جای ديگری داده را تغيير دهيد، می توانيد تغييرات گذشته را لغو کنيد. برای اينکار می توانيد دکمه Undo از نوار ابزار را بزنيد، گزينه Undo Save Record از منوی Edit را انتخاب کنيد يا دو بار کليد Esc را بزنيد.

b توجه : اگر شرايط طوری باشد که اکسس نتواند تغييرات را لغو کند، دکمه Undo در نوار ابزار غير فعال می شود و نمی توانيد بر روی آن کليک کنيد.

ôهشدار : وقتی رکوردی را تغيير دهيد و به رکورد ديگری برويد و در آنجا نيز چيزی را تغيير داده باشيد، ديگر نمی توانيد تغييرات اعمال شده بر روی رکورد اول را لغو کنيد. در اکسس تنها می توان آخرين تغييرات را لغو کرد.

اضافه کردن رکورد به جدول

            اکسس هميشه رکوردهای جديد را به آخر جدول اضافه می کند. برای اضافه کردن رکورد مراحل زير را انجام دهيد :

1.      جدول مورد نظر را انتخاب کنيد.

2.      دکمه New Record Navigator را از بين دکمه های پايين پنجره Datasheet بزنيد.

3.   داده های مورد نظر را وارد کنيد. بعد از اينکه به رکورد ديگری حرکت کنيد، رکورد جديد ذخيره خواهد شد. از گزينه New Record از زير منوی Go To منوی Edit نيز می توانيد برای اينکار استفاده کنيد.

b توجه : اکسس هميشه يک رکورد خالی در انتهای جدول قرار می دهد. وقتی در آخرين فيلد آخرين رکورد باشيد و کليد Tab را بزنيد، اکسس يک رکورد جديد می سازد و می توانيد به سرعت ورود اطلاعات خود را در رکورد جديد ادامه دهيد. هر بار با تمام شدن رکوردهای خالی در جدول می توانيد اينکار را انجام دهيد.

ترفندهايی وجود دارد که دانستن آنها به شما کمک می کند تا ورود داده ها را بسيار سريعتر و راحت تر کنيد. اولين آنها، ترکيب Ctrl + " است. با زدن اين کليد، داده موجود در فيلد بالايی در فيلد جاری کپی می شود.

پاک کردن رکوردها

ابتدا بايد رکوردهای مورد نظر خود را انتخاب کنيد. روش کار در ادامه توضيح داده خواهد شد.

انتخاب يک يا چند رکورد

          برای انتخاب يک رکورد، دکمه خاکستری رنگ انتخاب در سمت چپ رکورد مورد نظر را بزنيد. برای انتخاب چند رکورد، بر روی دکمه اولين رکورد کليک کرده، بدون رها کردن دکمه موس آن را تا آخرين رکورد بکشيد. اگر بر روی دکمه رکورد اول کليک کنيد و بعد همراه با پايين نگه داشتن کليد Shift بر روی دکمه رکورد آخر نيز کليک کنيد، تمام رکوردهای بين آن دو انتخاب خواهند شد ( شکل 5 ).

پاک کردن رکوردهای انتخاب شده

          وقتی رکوردها را انتخاب کرده باشيد، می توانيد کليد Delete صفحه کليد را بزنيد تا پاک شوند. با اينکار پنجره موجود در شکل 6 ظاهر می شود و از شما تاييد می گيرد. اگر آنرا تاييد کنيد ( زدن دکمه Yes ) رکوردها حذف خواهند شد.

شکل 5 : جدولی که در آن سه رکورد انتخاب شده است.

شکل 6 : اکسس پيش از پاک کردن رکوردها از شما تاييد می گيرد.

بخش سوم : ساختن بانکهای اطلاعاتی و اشيای درون آنها

ساختن جداول

ساختن يک جدول جديد

            راههای زيادی برای اضافه کردن جدول به بانک اطلاعاتی در اکسس 2003 وجود دارد : می توانيد از ويزارد برای ساخت جدول کمک بگيريد، می توانيد ساخت جدول را از صفر شروع کنيد. آنرا بر اساس يک برگه داده[8]  بسازيد، آنرا از يک منبع ديگر وارد اکسس کنيد يا جدول را به منبع خارجی ديگری از اکسس لينک کنيد.

          اگر از ليست اشيای موجود در پنجره Database، آيکن Table را انتخاب کنيد، از بين انتخابهای جديد می توانيد ساخت جدول با استفاده از ويزارد، ساخت جدول در حالت طراحی و ساخت جدول با ورود اطلاعات را انتخاب کنيد.

b توجه : اکسس 2003 قالب فايل های اکسس 2000 را هم پشتيبانی می کند و به شما توانايی خواندن و نوشتن اين فايل ها را می دهد. می توانيد با استفاده از تنظيمهای اکسس قالب پيش فرض برای ذخيره سازی را تغيير دهيد و آنرا به جای اکسس 2003، اکسس 2000 قرار دهيد:

 از منو Tools\Option را انتخاب کنيد و از پنجره ای که باز می شود برگه Advanced را بزنيد. در قسمت Default File Format قالب مورد نظر خود را انتخاب کنيد.

ساختن جدول از صفر

            در اين حالت انعطاف پذيری به حداکثر می رسد و برای نوشتن برنامه های خاص بهترين روش است. البته اين انعطاف پذيری متناظر است با نيازمندی آن به مهارت و اطلاعات بيشتر. در آن بايد تک تک فيلدها را تعريف کنيد. برای اين کار بعد از انتخاب جدول از ليست اشيای موجود در پنجره Database، Create Table In Design View را باز کنيد تا پنجره موجود در شکل 7 باز شود. بعد از باز شدن پنجره مراحل زير را طی کنيد :

1.      نام فيلد را در ستون Field Name وارد کنيد.

b توجه : چنانچه ترجيح می دهيد می توانيد با زدن دکمه Build از فيلدهای پيش فرض اکسس استفاده کنيد. در اينحالت بعد از اينکه فيلدی را انتخاب کنيد مشخصات آن در نمای طراحی وارد می شود ( شکل 8 ).

شکل 7 : ساختن جدول در حالت طراحی

شکل 8 : کادر مکالمه Field Builder

2.   به ستون Data Type برويد و نوع داده ای که قرار است در فيلد مورد نظر شما وارد شود را انتخاب کنيد. اگر فيلد را با استفاده از Build بسازيد، نوع داده به طور پيش فرض وارد خواهد شد.

3.   به ستون Description برويد و توضيحاتی در مورد فيلد مشخص شده وارد کنيد. اين نوشته زمانيکه کاربر در حال ورود داده ها باشد در نوار اطلاعات پايين پنجره نوشته خواهد شد و همانطور که قبلا نيز گفته شد، قدم مثبتی در جهت مستند سازی برنامه است.

4.   چنانچه لازم است که بين دو فيلدی که قبلا تعريف کرده ايد ( هر فيلد در يک رديف تعريف می شود ) فيلد جديدی بسازيد، به آن نقطه رفته، دکمه Insert  Rows را از نوار ابزار بزنيد تا اکسس يک رديف خالی در بالای رديفی که قرار داشتيد باز کند. برای باز کردن يک فيلد آن را انتخاب کرده، دکمه Delete Rows را بزنيد.

5.   برای ذخيره شدن کار، دکمه Save در نوار ابزار را بزنيد تا پنجره موجود در شکل 9 باز شود و نام جدول را از شما بگيرد. پنجره ديگری باز می شود و به شما پيشنهاد می کند کليد اصلی برای جدول خود بسازيد.

شکل 9 : کادر مکالمه Save As برای ذخيره برنامه

?نکته : اکسس برای ذخيره کردن جدولها، نامهای پيش فرض Table1، Table2 و ... را پيشنهاد می کند؛ ولی بهتر است برای نام فايل ها از اسامی گوياتری استفاده کنيد. در کنار نامی که برای آن انتخاب می کنيد، استفاده از استاندارد غير اجباری شروع نام جدول با  tbl نيز مفيد خواهد بود.

          نام فيلد می تواند حداکثر 64 حرف باشد که پيشنهاد می شود برای حفظ سادگی کار از حداکثر 15 حرف استفاده کنيد. در نام فيلدها از بيشتر کاراکترها می توانيد استفاده کنيد ولی باز هم پيشنهاد می کنيم که تنها از حروف و اعداد استفاده کنيد تا کار شما در مراحل بعدی، يعنی تهيه فرم ها و پرس و جو مشکل پيدا نکند. مثلا پيشنهاد می کنيم از فاصله در اسامی استفاده نکنيد. نگران اين نباشيد که نامهای شما گويا نخواهد بود زيرا با استفاده از Caption می توانيد عنوان مورد نظر خود برای فيلد را وارد کنيد که برای کاربر به جای نام فيلد نمايش داده خواهد شد. نام فيلد نبايد با فاصله يا کاراکترهای اسکی شماره صفر تا 31 شروع شود.

در نامگذاری فيلدها نبايد از نامهای تکراری استفاده کنيد. بهتر است به جای استفاده از نامی کلی مانند "date" در يک فيلد، که می تواند برای فيلدهای ديگر نيز استفاده شود، از نام مشخصتری مثل "OrderDate" استفاده کنيد.

          در مورد سيستمهای سرويس دهنده/سرويس گيرنده بايد بدانيد که قيدهای آنها گاهی با اکسس فرق دارند. مثلا بسياری از سيستمها تعداد حروف کمتری را برای نام فيلد قبول می کنند و برخی کاراکترهايی که اکسس قبول می کند را مجاز نمی دانند. اگر قصد داريد برای چنين سيستمهايی برنامه تهيه کنيد بايد قيدهای آنها را نيز بدانيد و در اکسس اعمال کنيد.

انتخاب نوع داده مناسب

            انتخاب نوع داده يک فيلد تاثير بسيار زيادی بر روی کارايی برنامه دارد و در اين تصميم گيری عوامل مختلفی موثر هستند :

    داده ای که قرار است در فيلد وارد شود.

    اينکه قرار است بر روی داده فيلد محاسباتی انجام شود يا خير.

    اينکه قرار است بر اساس داده های فيلد مرتب سازی انجام شود يا خير.

    اينکه چگونه قرار است جدول بر اساس داده های فيلد مرتب سازی شود.

    ميزان فضای مورد نياز برای ذخيره سازی فيلد چقدراهميت دارد.

داده ای که قرار است در فيلد وارد شود بيشترين اهميت را در انتخاب ما دارد. به عنوان مثال اگر قرار است رشته اعدادی را وارد کنيد که با يک يا چند صفر شروع می شوند، نمی توانيد از نوع داده عددی برای آن استفاده کنيد، زيرا در اين نوع داده صفرهای ابتدای عدد حذف می شوند.

b توجه : اگر ذخيره شدن صفرهای سمت چپ برای شما اهميت ندارد و تنها قصد داريد در گزارشها و فرم ها ظاهر شوند، می توانيد از قالب بندی اعداد استفاده کنيد.

          اگر قرار است داده ها در محاسبات وارد شوند، بايد از نوع داده Number يا Currency استفاده کنيد. از داده های Date نيز می توان برای داده های مربوط به تاريخ استفاده کرد.

          بر اساس نوع داده های OLE Object و Hyperlink نمی توان جدول را مرتب سازی کرد، در نتيجه اگر مرتب سازی بر اساس اين فيلدها برايتان لازم است، بايد نوع داده ديگری برايشان انتخاب کنيد. نوع مرتب سازی هم اهميت دارد. مثلا اگر نوع داده متن باشد، اعداد بر اساس بزرگی و کوچکی تک تک رقمهايشان از چپ به راست مرتب می شوند. در نتيجه 2 بعد از 100 و قبل از 20 قرار می گيرد، در حاليکه اگر اين اعداد به صورت عدد ذخيره شوند، در مرتب سازی به ترتيب عددی قرار می گيرند. در اکسس می توان بر اساس فيلدهای memo نيز مرتب سازی کرد، البته اينکار تنها بر اساس اولين 255 کاراکتر آنها انجام خواهد شد. هر نوع داده ای فضايی اشغال می کند و اگر فضای اشغال شده برای شما اهميت داشته باشد بايد نوعی را انتخاب کنيد که جای کمتری اشغال می کند.

          در جدول 2 انواع داده های موجود  در اکسس 2003 توضيح داده شده اند.

b توجه : با اينکه اکسس ويزارد Lookup را در بين انواع داده ها قرار داده است، ولی به سختی می توان آن را يک نوع داده دانست. با استفاده از آن می توان داده های ورودی کاربر را به يکی از مقادير مشخص شده که در پنجره ای هنگام ورود اطلاعات، نشان داده می شوند محدود کرد.

b توجه : فيلدهای Hyperlink از سه قسمت تشکيل شده اند. قسمت اول که Display Text ناميده می شود چيزی است که هنگام نمايش فيلد ديده می شود. قسمت دوم که File Path نام دارد، مسير مورد نظر است و سومين قسمت، Sub Address مسير جای خاصی از پرونده ای است که در قسمت دوم آدرس دهی شده است.

Text                      متنها، ترکيبی از متن و عدد، که           بر اساس حداکثر تعداد

                             جنبه محاسباتی ندارند (مانند شماره       حرف مشخص شده، از

                             تلفنها)                                         0 تا 256

Memo                   متنهای طولانی ( مانند يادداشتها )         بين صفر تا 65536

Number                اعدادی که جنبه محاسباتی دارند          4،2،1 يا 8 بايت، متناسب

                             (مثل حقوق روزانه و ضرايب بيمه)         با field size مشخص شده

Date/Time            تاريخ و زمان                                  8 بايت

Currency              مقادير پولی                                   8 بايت

Autonumber                  اعداد منحصر به فردی که به                4 بايت

                             صورت متوالی يا تصادفی توليد

                             می شوند.

Yes/No                 فيلدهايی که دارای مقادير درست/         1           بيت

                             نادرست يا  بله/خير هستند.

OLE Object                    اشيائی خارجی، مثل فايلهای word      0 تا 1 گيگا بايت بسته به

                             و اکسل                                       حجم شیء

Hyperlink             آدرسهای اينترنتی                           0 تا 64000 بايت

بخش چهارم : جدولهای ايجاد شده در اين پروژه

ý    جدول inc : برای نگهداری اطلاعات مربوط به اتوبوسها

ý    جدول manage برای نگهداری اطلاعات مربوط به مدير سايت

ý    جدول delet_chair : برای نگهداری اطلاعات مربوط به صندلی های رزرو شده

ý    جدول chair : برای نگهداری اطلاعات مربوط به صندليها

ý    جدول register : برای نگهداری اطلاعات مربوط به افراد

تحقیق درباره شبکه محلی انرنت

عناوين پايه Foundation Topics  

انرنت يك سلطان بي چون و چرا در بين شبكه هاي محلي استاندارد امروزي است. پانزده سال قبل، مردم از اينكه انرنت  يا Token Ring در نبرد بين شبكه هاي محلي پيروز شوند حيرت زده مي شدند. هشت سال قبل، انها ديدند كه انرنت  توانست در اين نبرد پيروز شود، اما ممكن بود از يك روش انتقال سريع داده (ATM) در شبكه كه تازه به دوران رسيده شكست بخورد. امروزه وقتي شما در مورد شبكه هاي محلي فكر مي كنيد، هيچ كس حتي در مورد نوع انرنت  سئوال نمي كند.

انرنت  توانسته است در بين شبكه هاي محلي دوام بياورد و د سالهاي زيادي يك گزينه انتخابي بوده است زيرا آن با تغيير دادن نيازها از بازار تا زماني كه بعضي از ويژگي هاي كليدي اولين پروتكل نگه داشته مي شود تطبيق داده شده است. از خصوصيات اولين تجارت اين است مه داده 10 مگابيت در ثانيه به ميزان 10 گيگابيت در ثانيه انتقال داده شد. انرنت  اين دريچه را گشود و در همه پروتكل هاي شبكه هاي محلي پركارتر شد.

انرنت  وظيفه هر دو لايه 1 و لايه 2 را تعريف مي كند، بنابراين اين بخش با بعضي از مفاهيم پايه اي در رابطه با لايه هاي 1 و 2 OSI شروع مي شود. بعد از ان سه مورد از سريع ترين انرنت  هاي استاندارد توضيح داده شده اند، بعد توضيحاتي در مورد لايه فيزيكي داده شده است. اين بخش همچنين پوشش مي دهد نقش لايه پيوند داده ها را كه معمولاً از جمله سريع ترين انرنت  هاي استاندارد و بهتر از استانداردهاي كنوني است. و بالاخره دو مورد از استانداردهاي اخير، انرنت  سريع و انرنت  گيگابيت، معرفي مي شوند.

پرسپكتيو شبكه هاي محلي

لايه هاي فيزيكي و پيوند داده براي تحويل داده از يك طرف به طرف ديگر با يك تنوع گسترده از انواع شبكه هاي فيزيكي با يكديگر كار مي كنند. بعضي از توضيحات فيزيكي آشكار بايد قبل از ارتباطي كه مي تواند اتفاق بيفتد، پذيرفته شده باشد، از قبيل كابل بندي، انواع ارتباط دهنده هايي كه در انتهاي كابل ها استفاده مي شوند، و ولتاژها و سطوح جرياني كه براي كدگذاري باينري صفر و يك استفاده مي شوند.

لايه پيوند داده ها معمولاً وظايفي كه در نگاه اول كمتر آشكار هستند را انجام مي دهد. براي مثال، آن قوانين (پروتكل ها) براي تصميم گيري زماني كه به يك كامپيوتر اجازه داده مي شود تا از شبكه فيزيكي استفاده كند را تعريف مي كند، زماني كه كامپيوتر نبايد از شبكه فيزيكي استفاده كند، و چگونه تشخيص دادن خطاهايي كه در زمان انتقال داده ها اتفاق مي افتند: قسمت 2، «Oprating Cisco Devices»، و قسمت 3، «Lan Switching» شامل شده است از توضيحات بيشتري در مورد لايه هاي 1 و 2 انرنت .

ويژگي هاي عمومي لايه 1 شبكه هاي محلي

لايه فيزيكي يا لايه 1، توضيحاتي از چگونگي حركت داده ها از يك ابزار به ديگري را تعريف مي كند. در حقيقت بيشتر مردم فكر مي كنند كه اين لايه به كار ارسال بيت ها مي پردازد. لايه بالاتر داده ها را در محفظه اي قرار مي دهد و زمان و چگونگي ارسال ان را تصميم گيري مي كند. اما بالاخره فرستنده داده در انتقال بيت ها به ابزارهاي ديگري نياز دارد. لايه فيزيكي استانداردهايي را تعريف مي كند كه در ارسال و دريافت بيت ها از اين طرف به طرف ديگر شبكه فيزيكي استفاده مي شوند.

در ادامه بعضي از ابعاد هدف نهايي با مثالي از درخواست يك صفحه وب از وب سرور توسط  مرورگر وب بررسي مي شود. شكل 1ـ3 به شما يادآور مي شود كه IP,TCP, HTTP, Bob و هدرهاي انرنت  را ساخته است و براي ارسال داده ها به R2 آماده است.

Figure 3-1 Data Link Frames Sent Using Physical Layer

در شكل، كارت انرنت  باب از خصوصيات فيزيكي انرنت  براي ارسال بيت هاي نشان داده شده در فريم انرنت  از اين طرف به طرف ديگر انرنت  فيزيكي استفاده مي كند. لايه فيزيكي مشابه پروتكل هايي در TCP/IP است كه همه جزئياتي را كه اجازه ارسال بيت ها از يك ابزار به بعدي مي دهد را بيان مي كند. براي مثال لايه فيزيكي حداكثر طول مجاز براي كابل بندي براي هر نوع از كابل ها را مشخص مي كند، شماره سيم هاي درون كابل ها را مشخص مي كند، شكل اتصال دهنده در انتهاي يك كابل را مشخص مي كند و توضيحاتي به همين منوال. بيشتر كابل ها شامل تعدادي از هادي ها در داخل آنها هستند. نقطه پاياني اين سيم ها كه در داخل اتصال دهنده قرار دارند، پين ناميده مي شوند. لايه فيزيكي، همينطور اهداف هر پين يا سيم را بيان مي كند.

براي مثال در يك كابل انرنت  استاندارد 5 (Cat 5) بدون روكش زوج به تابيده (UTP)، پين هاي 1 و 2 براي ارسال بوسيله ارسال يك سيگنال الكتريكي روي سيم استفاده مي شود . پين هاي 3 و 6 براي دريافت داده ها استفاده مي شوند. شكل 2ـ3 نمونه اي از كابل انرنت ، با يك جفت نماي متفاوت از اتصال دهنده Rj-45 را نشان مي دهد.

Figure 3-2 CAT5 UTP Cable with RJ-45 Connector

تصوير سمت چپ در شكل يك اتصال دهنده Rj-45 را نشان مي دهد كه يك اتصال دهنده معمولي است و امورزه در كابل بندي انرنت  استفاده مي شود. سمت راست پين هاي استفاده شده روي كابل را نشان مي دهد. يك جفت از سيم ها براي ارسال داده ها استفاده شده اند، با استفاده از پين هاي 1و 2. و جفت ديگر براي دريافت داده ها اشتفاده شده اند، پين هاي 3 و 6. شكل 1ـ3 نشان مي دهد كه انرنت  باب و RZ مي توانند با استفاده از كابل ها و اتصال دهنده هاي Rj-45 و فقط با هاب ها و سويچ ها ساخته شوند. (هاب و سويچ بعداً در اين بخش توضيح داده خواهد شد).

كابل نشان داده شده در شكل 2ـ3 يك كابل مستقيم ـ سرتاسر ناميده مي شود. يك كابل مستقيم ـ سرتاسر پين 1 يك سر كابل به پين 1 طرف ديگر و پين 2 يك سر كابل به پين 2 طرف ديگر وصل مي شوند. اگر شما كابل را طوري نگه داريد كه هر دو سمت اتصال دهنده هاي ان را با هم مقايسه كنيد، با همين جهت براي هر اتصال دهنده، شما بايد همين رنگ سيم ها را براي هر پين با يك سيم مستقيم ـ سرتاسر ببينيد.

يكي از چيزهايي كه مردم را شگفت زده مي كند اين است كه هيچ كس هيچ وقت در مورد اينكه چرا كابل هاي شبكه بندي اكثراً دو سيمه هستند و براي ارسال داده ها اين سيم ها بصورت لوله شده به دور هم قرار گرفته اند، فكر نكرد. زماني كه دو سيم درون يك كابل لوله شده هستند، آنها را زوج به هم تابيده شده مي نامند. اين پيچ و خم سيم ها باعث مي شود تا الكترومغناطيس با جريان الكتريكي كه موجب    كاهش فوق العاده آن مي شود تداخل پيدا كند. بنابراين در بيشتر كابل بندي هاي شبكه هاي محلي از دو جفت سيم زوج به هم تابيده استفاده مي شود ـ يك زوج براي ارسال و ديگري براي دريافت.

لايه فيزيكي مشابه پروتكل ها در TCP/IP همه جزئياتي را كه اجازه انتقال بيت ها از يك ابزار به بعدي مي دهد را بيان مي كند. در قسمت بعدي در اين بخش، شما در مورد ويژگي هاي استانداردهاي لايه فيزيكي براي انرنت  بيشتر خواهيد آموخت.

خصوصيات لايه دوم شبكه هاي محلي

لايه دوم، لايه پيوند داده، استانداردها و پروتكل هايي كه براي كنترل انتقال داده ها از يك طرف به طرف ديگر شبكه فيزيكي استفاده شده اند را بيان مي كند. اگر شما لايه اول را به عنوان «ارسال كننده بيت ها» مي پنداريد شما مي توانيد بپنداريد در مورد لايه دوم به عنوان «زاني كه بيت ها ارسال مي شوند را مي فهمد، در موقع ارسال بيت ها زماني كه خطاهايي رخ دهد متمركز مي شود، و به كامپيوتر مي فهماند كه به گرفتن بيت ها نياز دارد.»

با بخشي از مورد لايه فيزيكي آشنا شديد. اين بخش خيلي كوتاه وظيفه اصلي و اساسي لايه پيوند داده ها را توضيح مي دهد. بعد شما در مورد ويژگي هاي استانداردها و پوتكل هايي براي انرنت  خواهيد خواند.

پروتكل هاي پيوند داده ها بيشتر اين وظايف را با يك تنوعي از پياده سازي جزئيات اجرا مي كنند. زيرا هر پروتكل پيوند داده «كنترل ها» يك نوع ويژه و به خصوص از لايه فيزيكي شبكه ايت كه چگونگي كاركرد يك پروتكل داده را كه شامل بعضي ملاحظات از شبكه فيزيكي است را توضيح مي دهد.

به طوركلي، صرفنظر از نوع شبكه فيزيكي، بيشتر پروتكل هاي پيوند داده وظايف زير را انجام مي دهند:

1ـ تصميم گيري: زماني را براي اختصاص دادن به استفاده از رسانه فيزيكي تعيين مي كند.

2ـ آدرس دهي: اطمينان يافتن از اينكه گيرنده ها دريافت صحيحي داشته باشند و پردازش داده هايي كه فرستاده شده اند.

3ـ شناختن خطاها: تعيين داده هاي ساخته شده و سفر رسانه هاي فيزيكي به طرف مقابل با موفقيت.

4ـ شناسايي داده هاي در محفظه قرار داده شده: تعيين نوع هدرهايي كه در زير هدرهاي پيوندهاست.

وظيفه اول پيوند داده: تصميم گيري

تصور كنيد براي رفتن به ميان يك تقاطع با ماشين خودتان تلاش مي كنيد زماني كه همه سيگنال ها در ترافيك هستند. علاوه بر شما همه مي خواهند تا ارتفاع استفاده كنند، اما شما بايد در يك زمان بهتر استفاده كنيد. سرانجام شما به ميان تقاطع مرسيد. بر اين اساس متغيرهاي زيادي در چگونگي آزمايش شما نقش داشته اند، چگونگي اندازه و بزرگي ماشين هاي ديگر، چگونگي كهنه يا نو بودن ماشين، و مقدار سن شما!

عليرغم اين، شما نمي توانيد اجازه دهيد به ماشين ها از هر مسير براي وارد شدن به تقاطع دون داشتن بعضي از پتانسيل هاي مهم برخورد.

اگر ابزارها بتوانند هر وقت كه مي خواهند داده ها را ارسال كنند، در بعضي از انواع شبكه هيا فيزيكي فريم ها به هم برخورد مي كنند. زماني كه در شبكه هاي محلي فريم ها به هم برخورد مي كنند، براي يك لحظه كوتاه داده هاي درون فريم خراب شده و شبكه محلي غيرقابل استفاده مي شود ـ اين دقيقاً شبيه ماشيني است كه در بين تقاطع خاموش شده باشد. مشخصات پروتكل هاي پيوند داده مشخص مي كند كه در زمان وقوع اين اتفاقات دوري كردن از برخوردها با كمتر برگشت خوردن فريم ها از رسانه هاي فيزيكي براي تصميم گيري چگونه استفاده مي شود.

انرنت  از حس محرك دسترسي هاي مختلف و الگوريتم اكتشافات برخوردي براي تصميم گيري استفاده مي كند. الگوريتم CSMA/CO توسط قسمت بعدي (انرنت ) پوشش داده شده است.

وظيفه دوم پيوند داده ها: آدرس دهي

زماني كه من مي نشينم و با دوستم گري در حال صرف نهار هستم، فقط گري مي داند كه من در حال صحبت كردن با او هستم. من نيازي به شروع كردن همه جملاتم يا جمله «هي گري» (جلب توجه) ندارم. تصور كنيد كه چند نفر ديگر براي نهار به ما ملحق شوند ـ من احتمالاً به گفتن چيزي شبيه «هي گري» قبل از گفتن جملاتم نياز خواهم داشت تا گري بداند كه من با او صحبت مي كنم.

پروتكل هاي پيوند داده آدرس هايي به همين دليل تعريف مي كنند. بسياري از شبكه هاي فيزيكي بيش از 2 دستگاه را به يك شبكه فيزيكي الحاق مي كنند. بنابراين پروتكل هاي پيوند داده آدرس هايي را تعريف مي كنند تا مطمئن شوند كه دستگاه صحيح در حال پاسخگويي و دريافت داده هاي ارسالي مي باشد. با قرار دادن آدرس هاي صحيح در هدر پيوند داده، فرستنده فريم مي تواند نسبتاً مطمئن باشد كه دريافت كننده صحيح داده را خواهد گرفت. اين دقيقاً شبيه نشستن سر ميز نهار و اجبار براي گفتن «هي كري» قبل از صحبت كردن با گري است. تا او متوجه شود كه ما با او صحبت مي كنيم نه كس ديگر.

هر پروتكل پيوند داده ساختار مشخص آدرس دهي مربوط به خودش را تعريف مي كند. به طور مثال: انرنت  از سيستم آدرس كنترل دستيابي رسانه (MAC) استفاده مي كند، كه شش بايت طول دارند و به عنوان يك عدد هگزا دسيمال دوازده حرفي نشان داده مي شوند. تقويت كننده فريم معمولاً از آدرس هايي با طول ده بيت به نام يك معرف ارتباطات پيوند داده (DLCI) استفاده مي كند ـ توجه كنيد كه اين نام حتي شامل عبارت پيوند داده نيز مي باشد. اين بخش شامل توضيحاتي در مورد ادرس دهي انرنت  مي باشد. شما در مورد فريم هاي تقويت كننده آدرس دهي در راهنماي گواهي امتحان (CCNA ICND) خواهيد آموخت.

وظيفه سوم پيوند داده: تشخيص خطاها

تشخيص دهنده خطاها، خطاهايي كه در هنگام انتقال يك بيت از يك فريم رخ داده اند را كشف مي كند. براي اين كار بيشتر پروتكل هاي پيوندداده شامل بررسي به ترتيب يك فريم (FCS) يا بررسي افزودگي ادواري (CRC) بوده و دنباله و ميدان پيوند داده هستند. اين ميدان شامل مقداري است كه نتيجه اي از يك فرمول كاربردي رياضي براي داده ها در فريم است.

يك خطا زماني آشكار مي شود كه دو شاخه گيرنده متن را از داخل يك فرمول رياضي بگيرد. هردوي فرستنده و گيرنده فريم از همين محاسبات با قرار دادن نتايج فرستنده از فرمول به ميدان FCS قبل از اينكه فريم ارسال شود استفاده مي كنند. اگر چيزي كه فرستنده با FCS مي فرستد با چيزي كه دريافت كننده محاسبه مي كند تطبيق داشته باشد. فريم در هنگام انتقال هيچ خطايي نخواهد داشت.

تشخيص خطا موجب بازسازي آن نمي شود. اغلب پيوند داده ها از جمله IEEE 802.5 Token Ring و انرنت  802.3 خطاها را بازسازي نمي كنند. FCS اجازه مي دهد تا ابزارهاي گيرنده رخ دادن خطاها را اعلان كنند و دست از داده هاي فريم بكشند. بازسازي خطا، كه شامل دوباره فرستادن داده است، يكي ديگر از مسئوليت هاي پروتكل است. براي مثال، TCP بازسازي خطا را اجرا مي كند. كه در بخش 6 توضيح داده شده است. «مبدأ UDP , TCP».

وظيفه چهارم پيوند داده: شناسايي داده هايي كه در محفظه قرار دارند.

بالاخره، چهارمين بخش از پيوند داده ها محتواي داده هاي درون فريم را مشخص مي كند.

شكل 3ـ3 به كار آمد ساختن اين ويژگي ظاهري كمك مي كند. شكل يك PC را كه با هر دوي TCP/IP براي صحبت كردن مرورگر وب و Novell IPX براي صحبت كردن با يك سرور Novell Net Ware.

Figure 3-3 Multiplexing Using Data-Link Type and Protocol Fields

زماني كه PC 1 داده را دريافت مي كند، بايد آن را به نرم افزار TCP/IP بدهد يا نرم افزار Net Ware Client؟ البته، ان وابسته به چيزي است كه درون فيلد داده قرار دارد. اگر داده از سرور Novell آمده باشد، PC 1 داده را براي كدگذاري Net Ware Client خاموش مي كند.

اگر داده از سرور وب بيادي PC1 داده را براي كدگذاري TCP/IP خاموش مي كند. اما PC 1 چگونه اين كار را انجام مي دهد و تصميم گيري مي كند؟ انرنت  IEEE 802,2 كنترل منطقي پيوند (LLC) از يك فيلد در هدر آن براي مشخص كردن نوع داده در فيلد داده استفاده مي كند. PC 1 امتحان مي كند كه فيلد در فريم دريافت شده يك بسته IP است يا يك بسته IPX. بعد براي هر بسته تصميم گيري مي كند.

هر يك از هدرهاي پيوند داده يك فيلد دارند، به طوركلي با يك نام كه كلمه Type را در آن دارد، براي تشخيص نوع پروتكلي كه درون فيلد داده فريم ها مي نشيند. در هر جعبه، يك كد دارد كه به معني IPX, IP يا بعضي طراحي هاي ديگر است. كه دنباله رو نوع هدر پروتكل آن است.

اولين استانداردهاي انرنت

حالا كه شما تا حدي بهتر متوجه بعضي از وظايف استانداردهاي فيزيكي و پيوند داده شديد. بخش بعدي شما را متوجه انرنت  به صورت هاي خاص مي كند. اين بخش شامل بعضي از مفاهيم پايه اي است. در حالي كه بخش 9 در بخش 11 پوشانده شده و بيشتر توضيح داده شده است.

در اين قسمت از اين بخش شما در مورد سه تا از اولين انواع شبكه هاي انرنت  خواهيد آموخت. در اين مدت به خانواده اي از پروتكل ها و استانداردهايي همراه با بيان لايه هاي فيزيكي و پيوند داده در اغلب انواع شبكه هاي محلي مشهور جهان توجه مي شد. اختلاف زيادي در انرنت  وجود دارد. اين بخش وظايف و ويژگي هاي پروتكل را براي بيشتر انواع انرنت  هاي معروف پوشش مي دهد، كه شامل Base-T10 ، انرنت  سريع، و انرنت  گيگابيت است. همچنين اين بخش به شما كمك مي كند تا چگونگي بعضي از كاركردهاي انرنت  را درك كنيد، اين بخش همچنين شامل تاريخچه دو نوع انرنت  قديمي تر، انرنت  10Base 2 و 10Base 5 مي شود.

Standards Overview

شبيه اغلب پروتكل هاي ديگر، انرنت  نيز حيات خود را از داخل يك شركت كه در حال توجه كردن به رفع يك مشكل ويژه بود شروع كرد. شركت Xerox به يك راه مؤثر براي اجازه دادن به يك ابتكار جديد نياز داشت كه كامپيوتر شخصي ناميده مي شود و براي اتصال در اداره ها به كار مي روند.

از اينجا بود كه انرنت  متولد شد. (براي ديدن يك داستان جالب از تاريخچه انرنت  به سايت inventors.about.com/ Library/Weekly/aa111598.htm مراجعه كنيد). سران جام شركت Xerox با inter و گروه تجهيزات ديجيتال (DEG) براي توسعه بيشتر انرنت  متحد شد، بنابراين انرنت  اصلي به عنوان انرنت  DIX مشهور شد، به معني Xerox, intel, DEG.

IEEE در فوريه 1980 شروع به ايجاد يك نسخه يك جور شده از انرنت  كرد، كه اساس اجراي كار آن بوسيله Xerox, intel و DEG است. خصوصيات انرنت  IEEE كه ب لايه 2 تطبيق داده مي شد به دو قسمت تقسيم شده بودند: كنترل دستيابي رسانه (MAC) و كنترل پيوند منطقي (LLC).

IEEE به عنوان يك هيدت براي كار در هر قسمت شكل گرفت ـ هيئت 802.3 براي كار در زير لايه MAC و هيئت 802.2 براي كار در زير لايه LLC.

Table 3-3 lists the various protocol specifications for the original three IEEE LAN standards,

plus the original prestandard version of Ethernet.

Table 3-3 MAC and LLC Standards for Three Types of LANs

استانداردهاي انرنت  اصلي: 10 Base 5, 10 Base 2

انرنت  با نظر به ويژگي هاي اولين انرنت  DIX  فهميده شد كه 10 Base 2, 10Base 5 ناميده مي شود. ويژگي هاي اين دو انرنت  توضيحاتي از لايه فيزيكي اولين شبكه هاي انرنت  بيان مي كند. (10 Base 5 , 10 Base 2 در جرئيات كابل بندي متفاوت هستند. اما براي بحث در اين بخش گنجانده شده است و شما مي توانيد به آنها به عنوان يك عمل يكسان رسيدگي كنيد). با اين دو خصوصيت، مهندس شبكه يك سري از كابل هاي كواكسيال را نصب مي كند، وصل هر وسيله در شبكه انرنت ، هاب، سويچ يا تابلوي سيم كشي مهندسي وجود ندارد. انرنت  فقط شامل كارت هاي انرنت  به هم پيوسته د ركامپيوتر و كابل بندي است. سري كابل ها يك گذرگاه الكتريكي ايجاد مي كنند كه در ميان همه ابزارهاي انرنت  به اشتراك گذاشته مي شود. زماني كه بك كامپيوتر مي خواهد چند بيت به گذرگاه كامپيوتر ديگر بفرستد، آن يك سيگنال الكتريكي را ارسال مي كند و جريان الكتريسيته را به همه ابزارهاي انرنت  منتشر مي كند.

زيرا آن گذرگاه يك سيگنال است، اگر دو يا چند سيگنال در يك زمان فرستاده شوند، سيگنال روي هم مي افتند و با هم برخورد مي كنند و هر دوي سيگنال ها غير مفهوم مي شوند. بنابراين شگفت انگيز نيست كه انرنت  يك خصوصيت براي اينكه چگونه اطمينان پيدا كنيم كه فقط يك ابزار در يك زمان چيزي فرستاده است بيان كند ـ وگرنه انرنت  غيرقابل استفاده خواهد بود.

الگوريتم معروف (CSMA/CD) Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection بيان مي كند كه گذرگاه چگونه دستيابي ششده است. در ضوابط انساني CSMA/CD مانند چيزي است كه در اتاق جلسه اتفاق مي افتد. بعضي بيشتر از زمان خودشان صحبت مي كنند. بعضي صحبت نمي كنند، اما گوش مي دهند. بعضي ديگر فقط گاهي اوقات صحبت مي كنند. براي آدميزاد فهميدن چيزي كه دو نفر با هم صحبت مي كنند در يك زمان سخت است، بنابراين به طوركلي، يك شخص در حال صحبت كردن ست و شنوندگان استراحت مي كنند. تصور كنيد باب و لري مي خواهند به كسي كه در حال صحبت كردن است پاسخ دهند. به محض اينكه گوينده بخواهد نفس بگيرد، باب و لري ممكن است هر دو شروع كنند به صحبت كردن. اگر لري قبل از يانكه صدايي بوجود آورد صداي باب را بشنود، ممكن است لري توقف كند و اجازه دهد تا باب صحبت كند، با شايد آنها تقريباً در يك زمان شروع كنند به حرف زدن، بنابراين آنها با هم صحبت مي كنند و ديگران در اتاق نمي توانند چيزي را كه گفته شد بشنوند. ضرب المثل معروفي وجود دارد «ببخشيد، شما بعد از من صحبت كنيد» و بالاخره لري يا باب صحبت مي كنند. يا در بيشتر اوقات اشخاص ديگر در صحبت ديگري مي پرند. در حالي كه لري و باب همديگر را پوشش مي دهند. اين قواعد پايه اي در فرهنگ شما هستند. CSMA/CD يك ويژگي پايه اي و اساسي در پروتكل انرنت  براي دست يافتن به همين اهداف است.

شكل 4ـ3 ااس منطق يك انرنت  قديمي 10 Base 2 را نشان مي دهد. يك گذرگاه سيگنال الكتريكي بصورت لفظ به لفظ ايت و با كابل كواكسيال و كارت هاي انرنت  ايجاد مي شود.

Figure 3-4 Small Ethernet 10BASE2 Network

خط هاي پررنگ در شكل كابل بندي شبكه فيزيكي را نشان مي دهند. خط هاي نقطه چشن مسير ارسال فريم گري را نشان مي دهند. لري يك سيگنال به طرف ديگر بيرون كارت انرنت ش بر روي كابل فرستاد، و هر دوي باب و آرچي سيگنال را دريافت كردند. كابل بندي يك گذرگاه الكتريكي فيزيكي يايجاد مي كند، به اين معني كه انتقال سيگنال بوسيله تمام ايستگاهها در شبكه محلي دريافت شده است. درست شبيه يك اتوبوس مدرسه، سيگنال الكتريكي در يك شبكه 10 Base 2 يا 10Base 5 به همه ايستگاههاي شبكه محلي منتشر شده است.

صفحه 55

زيرا وقتي كه دو ايستگاه زماني را براي هم م يفرستند، سيگنال هاي الكتريكي انتقال داده شده، تمام طول شبكه خطي را سير مي كنند، يك تصادم يا برخورد روي مي دهد. تصادم يا برخورد ابتدا بر روي سيم رخ مي دهد و سپس بعضي اوقات قبل از فرستادن سپري مي شود و بنابراين ايستگاهها، تصادم را مي شنوند. ان ايستگاه كاري قبل از ملاحظه كردن تصادم يا برخورد، مقدار بيشتري بيت را مي فرستد. منطق CSMA/CD از بروز برخورد يا تصادم جلوگيري مي كند و معمولاً نحوه انجام دادن عمل را هنگاميكه تصادم يا برخورد رخ نمي دهد، مشخص مي كند.

الگوريتم CSMA/CD همانند زير كار مي كند.

1)    يك وسيله به همراه يك فريم براي فرستادن گوش دادني ها، هنگامي كه انرنت  شلوغ نيست.

2)    وقتي كه انرنت  شلوغ نيست، فرستنده شروع به فرستادن فريم مي كند.

3)    فرستنده براي مطمئن شدن از عدم بروز تصادم، گوش مي دهد.

4)  يكي از فرستنده ها برخورد يا تصادم را مي شنود و آن ها هر كدام يك سيگنال گير كننده را براي اينكه ايستگاههاي ديگر، تصادم يا برخورد را متوجه بشوند، مي فرستند.

5)  بعد از اين كه گيركننده كامل شد، هر فرستنده به صورت تصادفي يك زمان را انتخاب مي كند و منتظر مي شود كه آن زمان سپري شود.

6)    وقتي كه هر كدام از زمان هاي سپري شد، پردازشگر شروع به پردازش از مرحلها اول مي كند.

بنابراين تمام دستگاههاي موجود بر روي انرنت ، براي جلوگيري از برخوردها و تصادم ها و راي باز گرداني زماني كه نمي دانند برخورد رخ داده است، نياز به استفاده از CSMA/CD دارند.

تكراركننده ها

همانند ديگر انواع شبكه، 10 Base 5 و 10Base 2، بر روي طول كلي كابل داراي محدوديت هايي بودند. با 10 Base 5، حداكثر طول كابل 500 متر مي تواند باشد و با 10 Base 2، حداكثر طول كابل 185 متر مي تواند باشد. به طور قابل توجه اين دو انرنت ، نامشان را از بيشترين طول كابل اصلي، حاصل مي شود؛ اگر شما به كابلي به درازي 185 متر تا 200 متر فكر مي كنيد، سپس چندتايي بودن آن ها را از 100 متر كه بيشترين طول كابل الي است را از آخرين عدد از نام اصلي آن ها مي توان حاصل كرد. بنابراين، دستگاهي برنامه ريزي و توليد شد كه تكرار كننده ناميده مي شود.

يكي از مشكلات در استفاده از كابل هاي اصلي با طول بيشتر اين بود كه سيگنال فرستاده شده توسط يك دستگاه. بايد بسيار رقيق مي شد و اگر طول كابل درازتر از 100 متر و يا 185 متر بود، به صورت مرتب تضعيف مي شد، كه اين بدان معنا است كه سيگنال هاي الكتريكي از كابل عبور مي كنند، قدرت سيگنال در طول سفرهاي كابل كمتر مي شد. اين همان مفهوم دو محدوده اين است كه چرا شما مي توانيد صحبت كردن ديگران را گوش كنيد و نيز آن ها، اما اگر آن شخص در همان مقدار صدا صحبت كند و شما در مقابل اتاق باشيد، شما نمي توانيد آن را بشنويد زيرا امواج صدا تضعيف شده اند.

تكرار كننده ها را كابل هاي اصلي چندكاره استفاده مي كنند تا با گرفتن يك جريان سيگنال، متصل شوند، تغيير بيت ها مثل 01, و توليد كردن يك علامت رقم جديد، سيگنال را پاك مي كند. يك تكرار كننده حقيقتاً توان سيگنال ها را افزايش نمي دهد زيرا افزايش دادن توان سيگنال ممكن است معمولاً توان سيگنال را افزايش دهد، هر نويز برداشته شده در طول راه راه.

بنابراين چرا تمام اين ها بر روي استانداردهاي انرنت  متمركز شده اند تا شما هرگز نخواهيد با آن ها كار كنيد، خوب، اين استانداردهاي قديمي يك نطقه اي از مقايسات را آماده كرده اند براي نحوه كار كردن اشياي امروزي، به همراه چندين ويژگي از اين دو استانداردهاي جديد شروع به نگه داشتن در امروزه را مي كنند.

انرنت  10 Base –T

چندين مشكل موجود همراه با خصوصيات انرنت  امروزي را حل كرده است. 10 Base –T اجازه داده است تا از كابل بندي تلفن كه به صورت كامل و آماده نصب شده باشد، يا به طور ساده، استفاده از چپ كننده ها را اجازه مي دهد، نصب آن راحت تر از نصب كردن كابل بندي است. زمانيكه كابل بندي ملزوم است.

شبكه هاي  10 Base –T، از كاربردهاي دستگاههايي كه هاب ناميده مي شوند، استفاده مي كنند كه در شكل 5ـ3 نشان داده شده اند.

انرنت  هاي فيزيكي  10 Base –T از كارت هاي انرنت  موجود در كامپيوترها و كابل بندي و يك هاب استفاده مي كنند.

هاب هاي استفاده شده براي ايجاد انرنت   10 Base –T، اصولاً تكرار كننده هاي چندپورتي هستند. اين بدان معني است كه هاب واقعاً سيگنال هاي الكتريكي را تكرار مي كند كه از يك درگاه وارد مي شوند و به صورت سيگنال از هر درگاهي خارج مي شوند.

بنابراين تصادم يا برخورد هنوز مي تواند رخ بدهد، پس قوائد دسترسي CSMA/CD براي استفاده شدن، ادامه دارد. مفهوم كابل بندي هر دستگاه به هاب مركزي به همراه آن هاب موجب ايجاد همان شبكه خطي الكترونيكي به صورت يك نوع از شبكه انرنت  سفارش داده شده، هسته واقعي انرنت   10 Base –T

 مي باشند. زيرا هاب ها داراي مفهوم پيوسته و حقيقت فيزيكي از يك تك الكترونيكي كه به وسيله تمام دستگاهها به اشتراك گذاشته شده، امروزه، ما مي توانيم اين انرنت  اشتراك گذاشته شده را بناميم. تمام دستگاههايي كه يك تك 10 Mbps bus رابه اشتراك گذاشته بودند.

يك تنوع در شرايطي مي تواند در توضيح توپولوژياز شبكه ها استفاده شود. طول شبكه ستاره اي متوجه يك شبكه است به همراه يك مركز داراي شاخه هاي چندتايي ظاهري ـ كه بيشتر شبيه نقاشي يك بچه در مورد ستاره مي شود.

10BASE-T Ethernet

كابل بندي شبكه  10 Base –T از يك توپولوژي ستاره اي استفاده مي كند كه در شكل 5ـ3 ديده مي شود.

 هرچند كه هاب هاي تكراركننده هاي سيگنال در بيرون هر پورت مؤثر است، اعمال شبكه شبيه يك توپولوژي گذرگاه است. بنابراين شبكه هاي  10 Base –T، يك شبكه فيزيكي طراحي شده و نيز يك شبكه گذرگاه منطقي طراحي شده هستند. (بخش 11 شامل انواع توپولوژي ها و معاني آن ها به صورت عميق مي باشد).

Ethernet 10BASE-T Cabling

كابل بندي انرنت   10 Base –T كامپيوترهاي شخصي موجود در شكل 5ـ3. از كابل هاي بدون حفاظ رده 5 و اتصل دهنده هاي Rj-45 (كه در شكل 2ـ3 آمده است)، استفاده مي كنند. كارت هاي انرنت  موجود در هر كامپيوتر شخصي داراي اتصال دهنده هاي Rj-45 مي باشند. اين اتصال دهنده ها بزرگتر از نسخه هاي ديگر از همين نوع اتصال دهنده ها هستند كه در تلفن و زيرسري هاي موجود در اتحاديه سياستمداران استفاده مي شوند. بنابراين، استفاده از اتصال دهنده هاي كابل هاي انرنت  در خانه شما، رحت تر است از استفاده از تلفن با اتصال دهنده دو شاخه اي.

توضيحات پشت ويژگي كابل هاي استفاده شده براي اتثال هاب در زندگي واقعي همانند INTRO خيلي مهم هستند. ويژگي هاي گفته شده، در بخش 11 توضيح داده شده اند و در اينجا بيشتر، انواع استانداردها توضيح داه شده است. ممكن است كه شما ويژگي هاي انرنت  را بياد بياوريد كه بك جفت از سيم ها در پين 1و2 براي انتقال داده استفاده شده است و پين هاي 3و6 براي دريافت داده استفاده شده است.

كارت هاي انرنت  موجود در كامپروترهاي شخصي از اين پين ها به درستي استفاده مي كنند.

براي اتصال كامپيوتر شخصي به ها از يك كابل استفاده مي شود كه به آن كابل مستقيم ـ سرتاسر مي گويند كه در شكل 2ـ3 نشان داده شده است. در يك كابل مستقيم سرتاسر، سيم متصل سده به پين 1 در يك انتهاي كابل به پي 1 طرف ديگر كابل متصل است، و پين 2 نيز به پين 2 در طرف ديگر قابل متصل است.

بنابراين، زمانيكه لري داده را در بين 1 و 2 فرستاد، هاب سيگنال الكتريكي را روي كابل مستقيم سرتاسر در پين 1 و 2 دريافت مي كند. بنابراين داده در هاب، به طور صحيح  دريافت مي شود. هاب بايد به صورت مخالف گمان كند به طوري كه يك كامپيوتر شخصي را با ديگر كلمه ها مقايسه كند. هاب داده را در پين 1 و 2 دريافت مي كند و در پين 3 و 6 انتقالش مي دهد.

براي مثال لري ممكن است در حالي كه هاب در حال دريافت سيگنال از پين 1 و 2 است، داده ار را در پين 1 و 2 بفرستيد. سپس هاب سيگنال الكتريكي بيرون پورت ديگر را تكرار مي كند و براي آرچي مي فرستد و باب نيز منتظر دريافت داده ها در پين 3 و 6 مي باشد.

صفحه 58

در بعضي از جنبه ها. شما بايد به همراه انرنت ، دو دستگاه را به صورت مستقيم به همديگر كابل بندي كنيد ولي هر دو دستگاه از همان جفت براي انتقال داده استفاده مي كنند. به عنوان مثال شما ممكن است كه نياز به متصل كردن دو هاب به هم داشته باشيد، و هر هاب داده ها را بر روي پين هاي 3 و 6 به عنوان مثال، انتقال دهد. به همين نحو ممكن است شما، به ساختن يك انرنت  كوچك بين دو كامپيوتر شخصي به وسيله بستن دو كامپروتر شخصي به يكديگر، نياز داشته باشيد،

 اما هر دو كامپيوتراز پين  1 و 2 براي انتقال داده استفاده مي كنند. در عوض پين يك موجود در يك انتهاي سيم به عنوان پين يك موجود در انتهاي كابل ديگر موجب تبديل پين يك موجود در يك انتهاي سيم به پين سه در انتهاي ديگر كابل، مي شود. به همين نحو پين 2 به پين 6 و پين 3 به پين 1 و پين 6 به پين 2 متصل شده اند.

هم باب و هم لاري مي توانند بر روي پين يك و پين دو، انتقال دهند ـ زيرا اين تنها چيزي است كه كارت انرنت  مي تواند براي اخرين كاربر كامپروتر انجام دهد. زيرا پين 1 و پين 2در لاري به پين 3 و پين 6 باب متصل است و زيرا باب فريم هاي موجود بر روي پين هاي 3 و 6 را دريافت مي كند.

بيشتر اوقات، شما مي توانيد دو كامپيوتر را به صورت مستقيم با انرنت  به همديگر متصل كنيد. اگرچه شما به صورت نمونه از كابل هاي تبديل شده به كراس براي اتصال بين سويچ ها و هاب ها استفاده مي كنيد يك كابل انرنت  بين دو هاب يا بين دو سوئيچ، معمولاً شاه سيم ناميده مي شود.

10BASE-T Hubs

هاب  10 Base –T با مقايسه  10 Base 2 و  10 Base 5 هاب ها بعضي از مشكلات كابل بندي را رفع كردند. اگرچه از هاب ها در شبكه ها براي كنترل چيزيهايي مثل كاهش بهره برداري، استفاده مي شود، اين درست شبيه زماني است كه 10 Base 2 و  10 Base 5 استفاده شده بودند. زيرا 10 Base – T يك گذرگاه سيگنال الكتريكي به اشتراك گذاشته دشه در ميان همه ابزارهاي شبكه محلي ايجاد كرده بود. انرنت  هايي كه يك گذرگاه را به اشتراك مي گذارند نمي توانند به صددرصد بهره برداري برسند يرا به هم برخورد مي كنند و الگوريتم CSMA/CD تصميم گيري مي كند. براي حل مشكل كارايي گام بعدي ساختن هابي بود كه به اندازه كافي هوشمند باشد تا بتوان اطمينان پيدا كرد كه حقيقتاً برخوردهايي رخ ندهد.

اول شما به دانش عميقي از هاب 10 Base-T نياز داريد قبل از اينكه پاسخ يك مشكل از بين انبوهي از مشكلات معلوم شود. شكل 9ـ3 شكل اجمالي عمليات 10 Base Thalf-duplex با هاب ها را نمايش مي دهد.

شكل اجمالي چگونگي ايجاد يك گذرگاه الكتريكي توسط يك هاب 10 Base T .

گام هاي برجسته در شكل 9ـ3 به ترتيب وقوع بصورت زير هستند:

1ـ كارت رابط شبكه (NIC) يك فريم مي فرستد.

2ـ حلقه هاي NIS فريم هايي را براي دريافت يك جفت كارت داخلي مي فرستند.

3ـ هاب فريم ها را دريافت مي كند.

4ـ سيم كشي هاب هاي داخلي سيگنال ها را به همه پورت هاي ديگر انتشار مي دهند، اما آن را به پورتي كه سيگنال به روي آن دريافت شده بود بر نمي گرداند.

5ـ هاب سيگنال ها را براي هر جفت از همه ابزارهاي ديگر تكرار مي كند. شكل، كار هاب را با يك ابزار در حال فرستادن و برخورد نكردن توضيح مي دهد. اگر PC 1 و PC 2 يك فريم را در يك زمان بفرستند، يك برخورد رخ مي دهد. در گام هاي 4 و 5 هاب هر دو سيگنال الكتريكي را جلو مي برد كه در ارسال به همه Nic ها اين موجب روي هم افتادن سيگنال ها مي شود. بنابراين براي اينكه برخوردها هنوز مي توانند اتفاق بيفتند، منطق CSMA/CD به داشتن PC 1 و انتظار PC 2 و تلاش دوباره نياز دارد.

نتيجه كارآمدي: برخوردها و تنظيمات دوتايي

انرنت  هاي 10 Base 2 و 10 Base 5 و 10 Base – T بدون CSMA/CD كار نمي كنند. هر چند، براي اينكه الگوريتم CSMA/CD بيشتر در بارگذاري هاي بالا غير كارا مي شود. به راستي، در طي سال ها قبل از شبكه هاي محلي سويچ ها ساخته شده بودند. توسط قاعده انگشت شست بود كه انرنت  زماني كه بارگذاري به متجاوز از 30 درصد بهره برداري رسيد شروع به كنترل كردن كرد.

در بخش بعد در مورد دو چيز كه كارايي شبكه را بهبود دادند خواهيد خواند، كه هر دو در مورد كاهش يا حذف كامل برخوردهاست: سويچ بندي شبكه هاي محلي و انرنت  full-Duplex.

كاهنده برخوردها در ميان سويچ بندي شبكه هاي محلي

همه ابزارها در يك 10 Base 2 يا 10 Base 5 يا شبكه 10 Base – T از يك هاب براي ديسك برخوردها بين فريم هايي كه فرستاده است استفاده مي كند.

بنابراين ما تمام دستگاههاي موجود بر روي شبكه انرنت ، در قلمرو خود، از فريم هايي كه فرستاده  مي شوند برخوردار هستند. به عنوان مثال مي توان تمام دستگاههاي موجود در يك تصادم يا برخورد را در شكل 9ـ3 نشان داد.

سوئيچ هاي شبكه هاي محلي، به وسيله از بين بردن احتمال بروز يك برخورد يا تصادم بر مشكلات ناشي از برخورد يا تصادم و الگوريتم ها در CSMA/CD، غلبه كرده است. سوئيچ ها يك خط اصلي را به صورت اشتراك گذاشته شده ايجاد نمي كنند بلكه همانند هاب ها، آن ها با پورت هاي فيزيكي يك فرد به صورت جداگانه اي رفتار مي كنند. سوئيچ ها از حافظه هاي با فري، براي وارد شدن فريم ها، به صورت عالي استفاده مي كنند، بنابراين وقتي كه دو دستگاه پيوسته يك فريم را مي فرستند، در همان لحظه سوئيچ مي تواند يك فريم را پيش ببرد و زمانيكه فريم هاي ديگر را در حافظه با فري نگه داري مي كند، به اين معني است كه براي پيش بردن فريم هاي بعدي صبر مي كند تا كار با اين فريم تمام شود. بنابراين شكل 10ـ3 نشان مي دهد كه مي توان از بروز تصادم يا برخورد جلوگيري كرد.

در شكل 10ـ3 هم كامپيوتر شخصي اول و هم كامپيوتر شخصي دوم، در يك لحظه، در حال فرستادن مي باشند. سوئيچ به آدرس انرنت  مقصد نگاه مي كند و فريم را در همان جهت از كامپيوتر شخصي اول به كامپيوتر شخصي دوم مي فرستد.

تفاوت بزرگ بين هاب و سوئيچ در اين ايست كه. سوئيچ سيگنال هاي الكتريكي را به صورت قاب انرنت  تفسير مي كند و براي گرفتن تصميم، آن ها را پردازش مي كند. (توضيحات ادرس دهي انرنت  و فريم كردن در دو قسمت بعدي آمده است. به طور ساده، يك هاب سيگنال هاي الكتريكي را تكرار مي كند و براي تفسير كردن سيگنال هاي الكتريكي (لايه 1) به صورت فريم شبكه هاي محلي (لايه 2) هيچ تلاشي انجام نمي دهد. بنابراين يك هاب به طور واقعي OSI تابع لايه 1 را انجام مي دهد، يك سيگنال الكتريكي را تكرار مي كند، همانند سوئيچ هاي OSI تابع هاي لايه 2 را انجام مي دهد، به طور واقعي اطلاعات هدر انرنت  را تفسير مي كند و در آدرس ها سخت گيري مي كند.

استفاده از بافر كردن در جلوگيري از عدم تصادم يا درهم خوري به ما كمك مي كند. فرض كنيد كه كامپيوتر يك و كامپيوتر 2 هر دو در يك لحظه، يك فريم به كامپيوتر چهارم بفرستند. آن سوئيچ مي داند كه پيش بردن هر دو فريم به كامپيوتر چهارم، سبب توليد يك تصادم يا در هم خوري مي شود، بنابراين يكي از فريم ها را تا زماني در بافر نگه مي دارد كه فريم ديگري به كامپيوتر چهارم برسد.

دو جنبه سوئيچ كردن موجب افزايش كارايي بخش بزرگي از انرنت  كه به هابها شباهت دارد مي شود:

ـ اگر فقط يك دستگاه، به هر درگاهي از سوئيچ، كابل بندي شده باشد هچ كدام از برخوردها رخ نمي دهد و اگر هيچ برخورد و تصادمي صورت نگيرد، CSMA/CD مي تواند غيرفعال شود، در اين صورت شكل كارايي انرنت  حل مي شود.

ـ درگاههاي موجود بر روي سوئيچ پهناي باند را به اشتراك نمي گذارند ولي سوئيچ داراي پهناي باند خودش است، اين به اين معني است كه يك سوئيچ شامل درگاه 10-Mbps، داراي 10-Mbps از پهناي باند در هر درگاه مي باشد.

بنابراين سوئيچ كردن در شبكه هاي محلي يكي از كارايي هاي با اهميت در شبكه هاي محلي را به همراه دارد. قسمت بعدي شامل موضوع جديد، دو برابر كردن كارايي انرنت  مي شود.

حذف كردن برخوردها و تصادم براي در نظر گرفتن

انرنت  Full-duplex

خصوصيات و ويژگي هاي اصلي انرنت  براي اشتراك گذاشتن خطي استفاده مي شود. يعني فقط بايد تمام آن يك فريم در هر لحظه از زمان فرستاده شود. بنابراين، يك دستگاه نمي تواند در يك لحظه از زمان يك فريم را بفرستد و يك فريم را در همان لحظه دريافت كند، زيرا اين عمل موجب توليد تصادم يا برخورد مي شود. بنابراين به طور ساده دستگاهها نمي توانند در يك لحظه از زمان يك فريم را دريافت و در همان لحظه يك فريم را بفرستند. كه اين را منطق half-duplex مي گويند.

سوئيچ هاي انرنت  اين اجازه را مي دهند كه فريم ها بتوانند در يك لحظه، چندتايي به تمام درگاه ها فرستاده شوند. علاوه بر آن اگر فقط يك دستگاه به درگاه سوئيچ متصل باشد، در آنجا هيچ وقت امكان بروز برخورد يا تصادم وجود ندارد. بنابراين فقط سوئيچ هايش بكه هاي محلي همراه يك دستگاه كه به هر درگاهي از سوئيچ متصل هستند، اجازه دارند كه از عملگرها به صورت Full-duplex استفاده كنند. Full-duplex به اين معني است كه يك كارت انرنت  مي تواند در يك زمان هم بفرستد و هم دريافت كند. بررسي شكل 11ـ3. مي تواند مدارات Full-duples استفاده شده همراه يك سيگنال كامپيوتر شخصي را كه به

سوئيچ شبكه محلي كابل بندي شده را، به ما نشان بدهد.

صفحه 63

در اين مثال Full-duplex، اجازه استفاده از تمام سرعت ـ در اين 10 Mbps ـ را در هر دو جهت وانمود شده، را مي دهد. براي اين كار بايد مدار Loopbaek كارت شبكه، غيرفعال باشد.

تا اينجا در اين فصل، شما پايه از 12 سال دوره تكامل انرنت  را مي خوانديد. جدول 4ـ3 خلاصه اي است از نكات كليدي گفته شده كه شامل اين هم فصل است.

پروتكل هاي Data-Link در انرنت

يك ياز مهم ترين توانايي هاي مجموعه پروتكل هاي انرنت ، پروتكل Data-Link است. براي مثال، آدرس دهي انرنت  كه بر روي تمامي متغيرهاي انرنت  كار مي كند، در كمتر از 10 Base 5. انجام مي شود.

اين بخش شامل توضيحاتي از پروتكل هاي data-Link در انرنت  مي شود.

Ethernet Addressing

آدرس دهي انرنت  شبكه محلي برابر است با يك دستگاه جدا يا گروهي از دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي. آدرس هاي انرنت  unicast، با يك سيگنال از كارت شبكه محلي برابر است. هر آدري كه در 6 بايت قرار مي گيرد، به طور معمول در مبناي هگزا دسيمال نوشته شده است و در دستگاه هاي CISCO معمولاً در دوره هاي جدا شده كه هر رقم 4 هگزا دارد، نوشته مي شود. به عنوان مثال، آدرس 0000.0C12.3456، يك آدرس دوست و معتبر در انرنت  است. آدرس هاي Wincast و آدرس هاي مجزا هر كدام از يك كارت شبكه محلي مجزا استفاده مي كنند. (طول wincast، اساساً از مقايسه با طول Multicast , broadcast و آدرس هاي گروهي، انتخاب شده است).

كامپيوترها از اين آدرس ها براي شناختن فرستنده و دريافت كننده هاي فريم هاي انرنت  استفاده مي كنند. براي مثال، تصور كنيد كه فرِد و بارني در يك انرنت  هستند و فرد يك فريم را براي بارني مي فرستد. فرد آدرس MAC اتزنت خودش را در داخل هدر انرنت  به عنوان آدرس مبداً قرار مي دهد و از آدرس MAS انرنت  بارتي در مقصد استفاده مي كند. زماني كه بارني فريم را دريافت مي كند او متوجه مي شود كه مقصد آدرس، آدرس خودش است، بنابراين بارني آن فريم را پردازش مي كند. اگر بارني يك فريم را كه داراي آدرس مقصد يك دستگاه ديگر را دريافت مي كرد، به طور ساده، بارني آن فريم را پردازش نمي كند.

IEEE، نوع و كار مربوط به آدرس هاي شبكه محلي را مشخص مي كند. هثثث، به تمام آدرس هاي MACunicast يكتا موجود بر روي كارت هاي رابطه شبكه محلي، نياز دارد. (IEEE، ان ها را آدرس هاي MAC مي نامد، زيرا پروتكل هاي MAC همانند هثثث 802.3، توضيحات آدرس دهي را مشخص مي كند).

براي حصول اطمينان از يك آدرس دهي MAC يكتا، فن آوري كارت موجب باز شدن كد آدرس هاي MAC بر روي كارت مي شود، كه معمولاً اين كار در چيپ ROM انجام مي شود. نيمه اول آدرس، از روي فن آوري كارت شناخته مي شود. اين كد، يعني همان كه به وسيله IEEE با هد فن آوري ارتباط برقرار مي كند را organizationally unique identifier ناميده مي شود (OUI). هر فن آوري، با كمك OUI خودش به عنوان نيمه اول آدرس، به همراه قسمت دوم آدرس، با يك آدرس MAC ارتباط برقرار مي كند (با يك عدد ارتباط را برقرار مي كند)، در ضمن اين فن آوري هيچ زماني بر روي كارت ديگر استفاده نمي شود.

اين ها بيشتر مي توانند در شرح دادن و توضيح دادن آدرس unicast شبكه هاب محلي استفاده بشوند. هر كارت شبكه محلي توسط يك ايجاد كننده آدرس (BIA) كه در چيپ ROM موجود روي كارت است، ساخته مي شود.

گاهي اوقات BIAها، ادرس هاي مديريت شده كلي ناميده مي شوند (UAAS). زيرا IEEE به طوركلي تكليف آدرس ها را مديريت مي كند.

آدرس هاي گروهي با بيش از يك كارت رابط شبكه محلي، برابر است. IEEE در رده از آدرس هاي گروهي را براي انرنت  مشخص مي كند:

ـ آدرس هاي Broad cast: آدرسي كه بيشتر اوقات در گروههاي آدرس MACهاي IEEE استفاده مي شد، آدرس broadcast بود كه داراي يك ارزش از FFFF.FFFF.FFFF است (نماد هگزا سيمال). ادرس هاي broadcast بر اين امر كه تمام دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي بايد فريم ها را پردازش كنند، دلالت دارند.

صفحه 65

ـ آدرس هاي Multicast: آدرس هاي Multicast براي مجوز دادن به زير شبكه دستگاههاي موجود بر روي شبكه محلي و نيز براي برقراري رابطه، استفاده مي شوند. بعضياز برنامه هاي كاربردي به برقرار كردن ارتباط با چند تا از دستگاههاي ديگر نياز دارند. با فرستادن يك فريم، تمامي دستگاهها شروع به دريافت كردن داده فرستاده شده مي كنند و توسط ان برنامه كاربردي تشخيص مي دهند كه ايا مي توانند بر روي فريم ارسالي پردازش انجام دهند يا خير، و در پايان ان را تاييد مي كنند.

پروتكل IP از انجام Multicast، پشتيباني مي كند. وقتي IP يك انرنت  را Multicast مي كند، ان آدرس Multicast Mac به وسيله الگوي IP روبرو استفاده مي شود:

01--.5exx.xxxx

جدول 5ـ3 خلاصه اي است از توضيحات مربوط به آدرس هاي MAC.

فريم كردن انرنت

فريم كردن نحوه تفسير يك رشته از اعداد باينري را مشخص مي كند. به معناي ديگر فريم كردن معناي پشت يك بيت انتقالي در طول شبكه را مشخص مي كند. لايه فيزيكي براي گرفتن يك رشته از بيت ها از يك دستگاه به ديگري، با شما كمك مي كند. وقتي كه دستگاه گيرنده، بيت ها را دريافت كرد، چگونه بايد آن ها را تفسير كند؟ براي اين كار، به مشخصات فيلدهاي فرضي كه در داده دريفات شده قرار دارد، رجوع مي كند. به بيان ديگر فريم كردن به تفسير كردن و دريافت كرن بيت ها در شبكه معنا مي بخشد.

صفحه 66

وجود يك فيلد كوچك در اين فيرم ها نبايد تعجب آور باشد، ولي شما بايد دست كم يك اطلاعاتي در مورد محتويات هدرها و تريلرها به ياد داشته باشيد. به خصوص آدرس ها و مكان آن ها در حافظه كه خيلي مهم هستند. معمولاً نام فيلدهايي كه با نوع داده موجود در داخل فريم ها ـ به عبارت ديگر، SNAP, DSAP, Type ـ برابر هستند بسيار مهم است. در نتيجه واقعيت اين است كه يك بزس كه در يك تريلر وجود دارد، مهم است.

IEEE 802.3 ويژگي محدود كردن قسمت داده را از فريم 802.3 به بيشتر از 1500، دارا مي باشد. فيلد داده براي حمل كردن بسته ها در لايه 3 طراحي شده است. واحد طول انتقال (MTU) فرستاده شدن بسته لايه 3 را مشخص مي كند.

شناسايي داده موجود در داخل فريم انرنت

هر هدر data-link داراي يك فيلد در داخل هدر همراه با يك كد است كه اين كد نوع پروتكلي را كه هدر از ان پيروي مي كند را مشخص مي كند. براي مال، در فريم در شكل 13ـ3 فيلد اشاره گر دسترسي سرويس مقصد (DSAP) داراي يك ارزش از EO است كه آن به اين معني است كه هدر بعدي يك هدر Novell Ipx است. چرا آن است؟ خوب، زمانيكه IEEE، 802.2 را ايجاد مي كند، آن به يك فيلد نوع پروتكل كه با آن چيزي كه در داخل فيلد Data در فريم انرنت  IEEE قرار دارد، نياز دارد.

صفحه 67

IEEE، فيلد نوعش را، اشاره گر دسترسي مقصد (DSAP) مي نامد. وقتي كه IEEE براي اولين بار 802.2 استاندارد را ايجاد مي كند، همه افراد به همراه يك كَشْ كوچك مي توانند پروتكل هاي محبوبشان را به وسيله IEEE به صبت برسانند و ارزش هاي دريافت شده را همراه با هر يك از آن پروتكل هاي محبوب در فيلد DSAP دريافت كنند.

IEEE براي فراهم كردن پروتكل هاي بيشتر اين اجازه را داده است كه بتوان از يك هدر بيروني استفاده كرد، كه هدر پروتكل دسترسي زير شبكه (SNAP) ناميده مي شود. در فرين دوم از شكل 13ـ3، فيلد DSAP، AA است، كه به اين معني است كه يك هدر SMAP از هدر 802.2 پيروي مي كند و هدر SNAP شامل يك فيلد نوع پروتكل 2 بايتي است. فيلد نوع پروتكل SNAP، همانند فيلد DSAP، استفاده شده است، اما به خاطر اينكه دو بايت طول دارد، مي تواند برابر تمام پروتكل هاي ممكن باشند. براي نمونه در شكل 13ـ3، فيلد SNAP داراي يك ارزش از 0080 است، و اين به اين معني است كه هدر بعدي يك هدر IP است.

جدول 6ـ3 خلاصه اي است از فيلدهايي كه براي شناختن نوع داده موجود در فريم لازم است، مي باشد.

خلاصه لايه دو انرنت

همانطور كه در اين فصل گفته شد پروتكل هاي فيزيكي، چگونگي آزاد كردن داده را در يك لايه فيزيكي ديگر، را مشخص مي كند. پروتكل هاي Data-Link شبكه فيزيكي مفيدي را به سويله مشخص كردن چگونگي و زمان استفاده از شبكه فيزيكي، ايجاد مي كند. انرنت ، OSI تابع هاي لايه 1 را براي انرنت ، شامل شدن كابل كشي، متصل شونده ها، مراحل ولتاژ و شروط فاصله هاي كابل بندي، به خوبي بيشتر تابع هاي لايه OSI-2، را مشخص مي كند.

استانداردهاي جديد انرنت

در بيشتر شبكه هاب امروزي، شما نمي توانيد عملاً از 10Base 5, 10Base 2 استفاده كند. شما شايد فعلاً نتوانيد هابهاي 10Base –T را در شبكه خودتان داتشته باشيد. بيشتر گزينه ها اخيراً همانند انرنت  پرسرعت، انرنت  گيگابيت، گزينه هاي اينترنت پرسرعت را با هزينه معقول تهيه مي كند. هر دو داراي سود و منفعت گسترده اي در شبكه هاي امروزه هستند، به همراه انرنت  رپرسرعت بيشنر كارهاي محبوب، بر روي ميز كار انرنت  گيگابيت يا بين دستگاههاي شبكه بندي يا برروي سرور، استفاده مي شوند. علاوه بر آن تهيه ده گيگابيت امروزه موجب افزايش كارايي شده كه فصل 11 به طور مختصر پوشش داده شده است.

انرنت  پرسرعت

اينترنت پرسرعت به مشخصات IEE 802.34. بيشتر امكانات جايگزين انرنت  IEEE 802.310Mbps را نگه مي دارد. منطق CSMA/CD هنوز وجود دارد، ولي فقط مي تواند براي توپولوژي full-duples نقطه به نقطه كه در هر كدام مي تواند تصادم يا برخورد رخ بدهد، غيرفعال شود. 802.34 براي استفاده از IEEE 803.3 MAC و 802.2 UC قديمي و براي فريم كردن هدرهاي شبكه هاي محلي و تريلرها اختصاص دارد.

هر دو انرنت  پرسرعت و سوئيچ ها را براي گسترش و توسعه به اشتراك مي گذارند.

هر دو جنبه كليدي از انرنت  پرسرعت، در مقايسه با انرنت  10 Mbps، داراي بالاترين پهناي باند و مذاكره اتوماتيك است. انرنت  پرسرعت در 100 Mbps عمل مي كند. ديگر كليدهاي متفاوت، مذاكره اتوماتيك،  به كارت انرنت  يا سوئيچ براي مذاكره ديناميكي و براي پيدا كردن تصور، مجوز مي دهد و براي اين كار بايد يكي از 10 MBPS يا 100 Mbps باشد. بنابراين بيشتر كارت هاي انرنت  و درگاههاي سوئيچ كارت هاي 10/200 يا درگاههاي امروزي ناميده مي شوند زيرا آن ها مي توانند سرعت را بالا ببرند، اشاره گرهاي بالا بري سرعت تصميم گرفتند كه از half-duplex يا Full duplex به صورت كارا استفاده كنند. اگر مذاكره اتوماتيك اشتباه شود، ان با سرعت 10 Mbps به عملگرها به صورت half dublex رسيدگي مي كند.

پردازش مذاكره اتوماتيك به صورت اشتباه شناخته شده است. CISSO ان را براي دستگاههايي كه به ندرت جابه جا مي شوند، سفارش داده است. شما بايد سوئيچ شبكه LAN و دستگاههاي آنرا براي تنظيم كردن مطلوب پيكربندي كنيد. CISCO استفاده از مذاكره اتوماتيك را براي سوئيچ كردن پورت هاي متصل شده تا دستگاههاي آخرين كاربر سفارش داده است زيرا اين دستگاهها اغلب به سرورها يا دستگاههاي شبكه ديگري وابسته هستند، همانند روترها.

Gigabit Ethernet

IEEE انرنت  گيگابيت را در استاندارد 802.32 با كابل بندي فيبر نوري و استاندارد 802.3شذ را براي كابل بندي الكتريكي، تعريف كرده است. همانند انرنت  پرسرعت، انرنت  گيگابيت بسياري از جنبه هاي آشنايي آهسته كنده رمزهاي جايگزين را نگه مي دارد. هنوز CSMA/CD استفاده مي شود و مي تواند براي پشتيباني از full-duplex غيرفعال شود. استانداردهاي 802.3ab , 802.3z براي استفاده در بعضي از MAC هاي IEEE 802.3 قديمي فريم كردن 802.2 LLC براي هدرهاي شبكه هاي محلي ما به كار برده مي شوند. بيشتر مكان هاي مناسب براي استفاده از گيگابيت، بين سوئيچ ها و ميان سوئيچ و روتر و ميان سوئيچ و سرور مي باشد.

از چند جنبه انرنت  گيگابيت شبيه آهسته كننده ها مي باشد. كه مهمترين جنبه آن، آن است كه بعضي از هدرهاي انرنت  و تريلرها استفاده شده اند، عليرغم اين تصميمات، برابر است با 200 Mbps , 20 Mpbs و يا 2000 Mpbs. اگر شما نحوه كار كردن انرنت  را در Mbps 200, 10 متوجه شديد، پس شما بيشتر چزهايي را كه براي دانستن انرنت  گيگابيت لازم است را متوجه شده ايد.

انرنت  گيگابيت با خصوصيات آهسته كننده انرنت  در محوه رمزگشايي تفاوت دارد. انرنت  گيگابيت به صورت واضح داراي سرعت بيشتري در 1000 Mpbs يا obps 1 است.

فهرست مطالب

عناوين پايه                 Foundation Topics. 1

پرسپكتيو شبكه هاي محلي.. 2

ويژگي هاي عمومي لايه 1 شبكه هاي محلي.. 3

خصوصيات لايه دوم شبكه هاي محلي.. 7

وظيفه اول پيوند داده: تصميم گيري.. 8

وظيفه دوم پيوند داده ها: آدرس دهي.. 9

وظيفه سوم پيوند داده: تشخيص خطاها10

وظيفه چهارم پيوند داده: شناسايي داده هايي كه در محفظه قرار دارند.11

اولين استانداردهاي انرنت... 13

Standards Overview.. 14

استانداردهاي انرنت  اصلي: 10 Base 5, 10 Base 2. 15

تكراركننده ها19

انرنت  10 Base –T. 20

10BASE-T Ethernet22

Ethernet 10BASE-T Cabling. 23

10BASE-T Hubs27

نتيجه كارآمدي: برخوردها و تنظيمات دوتايي.. 29

كاهنده برخوردها در ميان سويچ بندي شبكه هاي محلي.. 30

حذف كردن برخوردها و تصادم براي در نظر گرفتن.. 33

پروتكل هاي Data-Link در انرنت... 35

Ethernet Addressing. 35

فريم كردن انرنت... 38

شناسايي داده موجود در داخل فريم انرنت... 40

خلاصه لايه دو انرنت... 41

استانداردهاي جديد انرنت... 42

انرنت  پرسرعت... 43

Gigabit Ethernet

فهرست مطالب

تواناساختن تایید اعتبار1

دیوار آتش pix در Cisco. 1

بی نقصی.. 1

تایید اعتبار1

گروه بخاری ایمن و بی‌خطر. 2

اتصال به کامپیوتر از اتصال‌های کوتاه برای زمان خروجی.. 3

بررسی موقعیت سیستم.. 3

بررسی صحیح کارکردن پیکربندی.. 4

یکپارچه‌سازی حمله‌ها4

حمله Tsp SYN.. 4

حمله Tsp SYN.. 5

خلاصه و مختصر. 7

گزینه و کلیدهای cisco. 10

تصویر دیوار آتش CISCO.. 12

مسیریابی صافی‌ها و فیلترها14

رابط گذشته. 15

آی‌پی سرور HTTP. 18

امنیت SNMP. 19

مسیر بدست آوردن واحدهای داده22

دیوار آتش P12 در CISCO.. 24

یکپارچه سازی حمله‌ها25

بررسی موقعیت  محصول تولید شده27

تایید اعتبار29

کنترل های اجرای خطی.. 33

Cisco IOS. 34

دیواره محافظی PIX از نوع cisco. 35

فعال سازی سوئیچ.. 38

سوئیچ های cisco. 38

نمایش کدگذاری کلمه عبور – کاربران.. 40

ایمن سازی ساختارهای میان شبکه‌ای.. 47

گزارش کارورزی اداره مخابرات

مقدمه:

ارتباط مخابراتي سرخس با دنياي خارج اولين بار در سال 1315 هجري شمسي توسط يك رشته سيم مغز فولاد به صورت فيزيكي و با تيرهاي چوبي بر قرار گرديد.

در شهريور 1320 همزمان با حمله روس ها از شمال به ايران اين خط ارتباطي قطع گرديده و مجدداً از سال 1323 اما از مسير ديگري ارتباط داير مي شود

در سال 1352 پنجاه خط مغناطيسي در سرخس داير كه اين مقدار در سال 1353 به 200 خط و در سال 1357 به 440 خط افزايش مي يابد.

پس از انقلاب شكوهمند اسلامي ايران و در سال 1363 مركز تلفن سرخس احداث و 1000 شماره الكترو مكانيكي (EMD) نصب و راه اندازي شد.

در سال 1374 سوئيچ فوق جمع آوري و به جاي آن سوئيچ 3000 شماره هاي ديجيتال ERICSSON نصب و راه اندازي گرديد. در سال 1377 اين مقدار به 5000 شماره ERICSSON و در سال 1380 به 8000 شماره افزايش يافت. در سال 1381 نيز سوئيچ 10000 شماره PARSTEL نصب و راه اندازي گرديد.

در سال 1384 با اضافه شدن تقاضا بيش از ظرفيت سوئيچ را تغيير داده و سوئيچ ZTE   كه قابليت 12000 شماره را دارد و قابل ارتقا نيز مي باشد.

نمودار سازماني:

مخابرات يعني انتقال اطلاعات ( پيام ) يا ارتباط ميان مشتركين بدين صورت كه امواج ساطع شده از انسان را كه ميرا هستند را به امواج پايدار الكتريكي تبديل كرده و آن را انتقال داده و به مقصد مي رساند

انواع انتقال:

1-سيم تلفني:

از اين نوع ارتباط در فواصل كوتاه و داخل شهر استفاده مي شود

2-فيبر نوري:

براي ارتباطات راه دور و نيز ارتباطاتي كه حجم بسيار زيادي دارد استفاده مي شود.

از فيبر نوري براي ارتباطات بين شهري و نيز ارتباطات بين دو مركز كه در داخل شهر قرار دارد استفاده مي شود.

3-انتقال هوايي:

براي ارتباطات بين شهري و حتي بين المللي استفاده مي شود. كه شامل سه نوع ارتباط است:

الف- انتقال موازي با زمين

در اين نوع انتقال امواج موازي سطح زمين ارسال مي شود.لازم به ذكر است امواج بالاتر از 80 كيلو متر از سطح زمين نمي رود.

ب‌-                       ارسال هوايي:

در اين نوع ارسال از خاصيت منعكس كنندگي جو زمين استفاده   مي شود ، ارتفاع امواج مي توانند بين 80 تا 400 كيلو متر باشد.انعكاس جو زمين در شب به مراتب بيشتر از روز مي باشد ، بنابراين در شب دريافت اطلاعات به مراتب خيلي بهتر از روز مي باشد.

پ- ارسال ماهواره اي

در اين نوع ارسال فركانس سيگنال ارسالي به مراتب خيلي بيشتر از دو حالت قبلي است.

تلفن های ابتدایی

ابتدايي ترين سيستم يك دهني و يك گوشي بوده ، مكانيزم آن به گونه اي بود كه يك كاسه فلزي كه داخل آن براده هاي زغال قرار داشته و يك صفحه دياگرام كه با كاسه كاملاً عايق شده  بود و يك باتري كه بتوان نوسانات صوتي را به نوسانات الكتريكي تبديل نمود و از طريق جفت سيم به گوشي شخص مورد نظر بفرستد.

نوسانات                                                                               نوسانات

   )))                ________________________           )))

 صوتي                           نوسانات الكتريكي                          صوتي

ابتدايي ترين ارتباط ، ارتباط خانگي بود كه در اين سيستم از هر مشترك به مشتركهاي ديگر يك جفت سيم كشيده شده اين نوع ارتباط به هيچ وجه به صرفه نمي باشد و نيز يك شبكه تار عنكبوتي بسيار پيچ در پيچ بوجود مي آید.

انواع مراكز:

1- مراكز دستي

در اين نوع مراكز به هر مشترك يك جفت سيم داده شده بود و مشترك براي ارتباط لازم بود تا هندل تلفن را بچرخاند كه فركانس 25 هرتز بوجود مي آمد و با باتري در مركز زنگ به صدا درمي آمد در آنجا شخص به صورت دستي ارتباط را با مشترك مورد نظر برقرار مي نمود.اشكال اين مراكز اين بود كه با زياد شدن تقاضا مركز قادر به جواب گويي به تمامي مشتركين را نداشت.

2-مراكز تلفن الكترو مكانيك

در اين مراكز از بازوهاي الكترو مكانيكي استفاده مي شود براي وصل دو مشترك  A  تا B   مكانيزم به گونهاي است كه هنگامي كه مشترك A شماره خود را گرفته بازو AS برروي آن قفل شده تا ارتباط را برقرار نمايد بعد به وسيله بازوهاي ІGWشماره اول ПGW  شماره دوم ШGW شماره سومو...تا شماره آخر كه با بازوي LW   گرفته شده و ارتباط ميان دو مشترك برقرار مي شود.

3- مراكز تلفن الكترو مكانيك با كنترل الكترونيكي

همان مراكز تلفن الكترو مكانيك مي باشد با اين تفاوت كه بعضي از قسمتهاي كنترلي آن با كارتهاي الكترونيكي كار مي نمود.

4-مراكز الكترونيكي

بعد از ساخت يكسو كننده ها و ديودها و ترانزيستورها و پيشرفت صنعت وسايل الكترو مكانيكي  مخابراتي جاي خود را به وسايل الكترونيكي داد كه از انواع آن مي توان به XT,BIX   اشاره نمود.

5- مراكز ديجيتالي

بعد از مراكز الكترونيكي مراكز ديجيتالي بر سر كار آمد كه در آن به جاي سلكتورها از مالتي پلكسرها استفاده شد.

6- مراكز SPC

بعد از مراكز الكترو مكانيكي روند رشد وسايل مخابراتي بسيار زياد بود به     گونه اي كه وقتي مراكز الكترو مكانيكي شروع به جمع آوري شد مراكز سوئيچ يا همان SPC روي كار آمد كه به آن مراكزي با برنامه هاي ذخيره شده گفته مي شود و در آن هم سخت افزار و هم نرم افزار بكار رفته است.از مواردي كه مي توان نام برد (سوئيچ هاي خارجيS12,EWSD,NEAX614 CDC98و سوئيچ هاي مونتاژ ايران پارستل ، كياتل ، عصر).

انواع سوئيچینگ:

1- سوئيچينگ مداري

در این روش برای انتقال اطلاعات بین دو ماشین ابتدا یک اتصال فیزیکی بین مبدا و مقصد برقرار می شود در این روش خطوط ارتباطی گیرنده  و فرستنده از نظر الکتریکی به هم متصل  می شوند .

2- سوئيچينگ پیام

در این روش که صرفا مختص انتقال داده های دیجیتال است هر ایستگاه یک اتصال دائمی و  همیشه وصل با مر کز سوئیچ خود دارد .

سيگنالينگ:

زبان ارتباطي بين سيستم ها را سيگنالينگ مي گويند.

از انواع آن مي توان بهE&M,R1,R2,NO0,NO1,…,NO7)) اشاره نمود.

سيستمي كه در ايران كار مي نمايد از نوع NO7 مدل  كانال مشترك يا ‍‍CCS مي باشد.

مراكز تلفن:

1-مركز تلفن شهري

ارتباط را ميان مشتركين داخل شهر برقرار مي نمايد.

2-مركز تلفن بين شهري(STD)

ارتباط را ميان مشترك داخل شهر و مشترك خارج از شهر برقرار مي نمايد.

كه شامل سه بخش LX,PC,SC مي باشد.

كه مي توان مكانيزم زير را براي آن تعريف نمود.

مشتركي كه در شهر كاشمر مي باشد مي خواهد با مشتركي كه در شهر لاهيجان است تماس بگيرد بنابراين از  LX  كاشمر  به   PCتربت حيدريه  ارتباط برقرار مي شود و از آنجا به    PC رشت ارتباط برقرار مي شود اگر ارتباط برقرار شود به LX   لاهيجان رفته و ارتباط برقرار مي شود اگر  DR1  برقرار نشد آنگاه از DR2 ارتباط برقرار ميشود و به  PC  رشت رفته و از آن به  LX لاهيجان مي رود اگر باز هم از DR2   ارتباط برقرار نشد به  SC  مشهد مي رود و از آن دوباره از خط   LCR1 ارتباط برقرار مي نمايد  و اگر ارتباط برقرار نشد از خط    LCR2  ارتباط را برقرار مي كند به نزديكترين راه  DR   و به دورترين راه  LCR مي گويند.

3-مركز تلفن بين المللي(ISC)

ارتباط را ميان مشترك داخل كشور و مشترك خارج از كشور برقرار مي نمايداگر ارتباط بين المللي داشته باشيم همان فرايند بالا را انجام مي دهيم با اين تفاوت كه با  مشترك خارج از كشور تماس برقرار مي شود و تا   SC  تهران سعي به برقراري ارتباط مي كند

مراكز در شهرستانها:

1- شهرستانهاي كوچك:

به علت فاصله كم شهري يك مركز پاسخ گوي تمام شهر مي باشد

2- شهرستانهاي متوسط :

شهرهاي متوسط به علت بزرگي نصبي ، معمولاً فاصله زياد مشترك با مركز ايجاد مشكل مي نمايد بنابراين از دو مركز استفاده مي شود و براي ارتباط ميان آنها از فيبر نوري استفاده مي شود

4-شهرستانهاي بزرگ:

شهرهاي بزرگ به علت بزرگي بسيار زياد بايد از چندين مركز استفاده شود و براي ارتباط از مراكز ترانزيت استفاده مي شود

مكانيزم مخابرات:

1-داخل مركز:

2-خارج مركز:

داخل مركز

به سه قسمت تقسيم مي شود كه عبارت است از:

1.    ارتباطات:

كه شامل سه بخش اتاق كابل ، MDF  و  دستگاه سوئيچ مي باشد.

اتاق كابل:

 كابل هايي كه از حوضچه اي كه در زير مركز قرار دارد به مركز وارد مي شود به اتاق كابل مي رود ، اين اتاق داراي يك پمپاژ كننده هوا مي باشد كه داخل كابل هوا را با فشار مي دهد تا در صورت نشتي آب وارد كابل نشود .

واحد سوئيچ :

سوئيچ ارتباط را با مشترك مورد نظر با توجه به اطلاعاتي كه متقاضي مي دهد برقرار مي نمايد و همچنين سوئيچ داراي امكانات داخلي نيز مي باشد.

از امكانات داخلي آن مي توان به كنفرانس ، Call Waiting ،   Call For Ward ، Call Back اشاره نمود.

سوئيچ ها انواع مختلف با ظرفيت هاي متفاوت دارد و با توجه به نياز هاي مراكز و تعداد متقاضي متفاوت مي باشد

هر سوئيچ از تعدادي راك و شلف تشكيل شده و با توجه به ظرفيت مراكز متفاوت مي باشد

كارت هاي موجود در سوئيچ:

POWER:

اين كارت نقش تغذيه نيرو در سوئيچ را بر عهده دارد.

MCU:

كارت اصلي سوئيچ كه كار مديريت بر ديگر كارت ها را بر عهده دارد.

SMB:

كار ارتباط ميان شلف ها را بر عهده دارد يا به عبارتي ارتباطات داخل شهري به وسيله اين كارت صورت مي گيرد.

DTU:

جهت ترانك هاي خروجي استفاده مي شود

ANP:

كارت هاي مشتركين كه هر كارت مي تواند 16 مشترك را پاسخ گويي نمايد كه شامل دو LED مي باشد سبز كه نشان دهنده فعال بودن كارت است و قرمز كه نشان دهنده اين است كه كارت در حال فعاليت مي باشد.

خارج مركز

ارتباط از هر مشترك به وسيله جفت سيم به پستهايي كه در جلوي خانه هر مشترك قرار دارد رفته ( به اين سيمها كابل هاي هوايي مي گويند ).از پست ها به وسيله كابل خاكي از زير زمين به نزديكترين كافو ارتباط داده شده.از كافو ها به وسيله ي كابل تونلي به حوضچه اي كه در زير مركز قرار دارد ، ارتباط برقرار است.در حوضچه كابل ها تقسيم بندي شده و به داخل مركز داخل اتاق كابل مي شود.

چك سوئيچ:

ابتدا از لحاظ انواع بوقها سوئيچ را چك مي نماييم انواع بوقها عبارتند از بوق اشغال ، بوق ممتد ، بوق دايورت و بوق وصل و غيره ميباشد ، به وسيله كانال هايي كه مي خواهند چك شود به يك مشترك تماس گرفته شده و بوق ها چك مي شود.

انواع شماره گيري كه شامل شماره گيري داخلي و راه دور مي باشد ، براي شماره گيري داخلي بايد ارتباط داخلي ميان شلفها را كنترل نمود و براي راه دور با برقرار نمودن ارتباط از طريق هر كانال با يك مشترك ديگر صورت گيرد كه تست به صورت دو طرفه مي باشد يعني هم در ورودي وهم در خروجي.

انواع سرويس هاي آن از قبيل كنفرانس ، Call Waiting ،   Call For Ward ، Call Back را تست مي نمايند.

همچنين تست هزينه نيز مي باشد كه كنتورهاي داخل سيستم را چك مي نمايند تا قيمت دقيق بر اساس Zone موجود در سيستم را رعايت مي نمايد يا خير.

تست آنونس نيز است كه همان صدا هاي ضبط شده كه از تلفن پخش مي شود مي باشد.

راه اندازي يك مركز:

شامل دو بخش :

1- سخت افزاري

در ابتدا توسط كارشناس طرح و نظارت دستگاه هاي مخابراتي در مكان هاي معين قرار داده مي شودوسپس شروع به وصل نمودن سيم ها مي نمايند تا ارتباط را ميان سوئيچ شارژر باطري ها و راديو برقرار شود بعد از اين فرايند ها شلف ها وصل شده و ارتباط كلي برقرار مي شود .

2- نرم افزاري

EP ROM  هاي تمامي شلف ها بر اساس ورژن دستگاه و نياز مشتركين و كد مركز و نوع سيستم هاي ويژه پر مي شود.

كليه موارد مورد نياز از قبيل 117 ، 118 ، تلفن هاي سرويس و سرويس هاي ويژه به صورت فايل BACK UP نوشته و آماده LOUD كردن مي نمايند

Prefix  كه شامل پيش شماره هاي مشتركين و همگاني ها و غيره مي باشد را توليد نموده و اجرا مي نمايند.

خرابي يكي از مراكز:

در اين مركز 6 شماره از شماره هاي مركز خود به خود تغيير پيدا كرده و به شماره هاي نا معلوم تبديل شده بود.

در ابتدا براي تغيير آن شماره ها از قسمت EDIT در بخش مديريت سيستم سعي به تغيير شماره نموده ولي سيستم با خطا ويرايش انجام شده را رد مي نمود.در آخر مجبور به انجام RESET FAST ON LOAD شدند در اين فرايند تمامي حافظه هاي جانبي داده شده به سيستم پاك مي شود و دوباره بايد آنها را فعال نمود كه اين يكي از ضعف هاي سيستم مي باشد.كار RESET FAST ON LOAD را به طريق زير انجام مي دهند در قسمت RESET سيستم رفته در قسمت SET PACKET رمز مخصوص RESET FAST ON LOAD را نوشته و آنرا اجرا مي نمايند با اين كار تمامي NV RAM تخليه مي شود ، بعد از انجام تمامي فرايند بالا دوباره سيستم را فرا خواني نموده و تمامي فايل هاي BACK UP سيستم را اجرا مي نمايند كه اين فايل ها مربوط به خود مركز و مشخصات داخلي آن مي باشد ، بعد از آن شلف ها فرا خواني شده و دوباره سيستم آماده كار مي باشد و نيز لازم به ذكر است كه خرابي نيز بر طرف شده.

سوئیچ پارستل داراي يك سرور اصلي مي باشد كه اين سرور داراي سه بخش زير است:

1-                                                مديريت راهبردي و نگه داري:

در اين بخش كه اصلي ترين بخش اداره سيستم مي باشد كار هاي فراواني انجام مي شود كه از مي توان به قطع يا وصل سيستم ، Reset كردن سيستم ، فعال كردن سرويس هاي ويژه ، ويرايش و غيره اشاره نمود.

2-                                                 System Configuration

كار مديريت شلف ها را بر عهده دارد يعني مي توان با آن يك شلف را فعال يا غير فعال نمود و همچنين مي توان شلف ها را فرا خواني نمود.

3-                                                Billing

Billing يا charjing  كار كنتور برداري يا به عبارتي كار كرد هر يك از مشتركين را نشان مي دهد و مي توان از آن براي صدور قبض استفاده نمود.

كنتور برداري از يك سيستم به صورت زير مي باشد:

در سرور اصلي كه شامل سه بخش بود در بخش سوم يعني billing يا  charjing كه شماره تمامي مشتركين با كار كرد كنتور هاي آن ها از اول راه اندازي شماره تا همين لحظه كه در حال كار است را نشان مي دهد.

براي هر مشترك كنتور ها به صورت 5 جدول كاركرد است كه به ترتيب عبارتند از:

Local , External , Mobile , Inter national , Counter  

در قسمت Counter مبلغ كل كار كرد مشتري را نشان مي دهد.براي كنتور گيري در قسمت آخر Print to file را انتخاب مي نماييم در قسمت مورد نظر كنتور ها كاركرد را با توجه به تاريخ انتخابي و يا از يك تاريخي تا يك تاريخ ديگر كه معمولاً دو ماهه است مي توان ضبط نمود.

حال با داشتن كنتور مورد نظر با تاريخ مشخص كه در هارد سرور قرار دارد با انتقال به يك فلاپي ديسك و با بردن به بخش آبونمان براي تك تك مشتركين قبض صادر مي گردد.

شبكه هاي خصوصي مجازي(VPN)

 در طي ده سال گذشته دنيا دستخوش تحولات فراواني در عرصه ارتباطات بوده است . اغلب سازمانها و موسسات ارائه دهنده كالا و خدمات كه در گذشته بسيار محدود و منطقه اي مسائل را دنبال و در صدد ارائه راهكارهاي مربوطه بودند ، امروزه بيش از گذشته نيازمند تفكر در محدوده جهاني براي ارائه خدمات و كالاي توليده شده را دارند. به عبارت ديگر تفكرات منطقه اي و محلي حاكم  بر فعاليت هاي تجاري جاي خود را به تفكرات جهاني و سراسري داده اند. امروزه  با سازمانهاي زيادي برخورد مي نمائيم كه در سطح يك كشور داراي دفاتر فعال و حتي در سطح دنيا داراي دفاتر متفاوتي مي باشند . تمام سازمانهاي فوق قبل از هر چيز بدنبال  يك اصل بسيار مهم مي باشند : يك روش سريع ، ايمن و قابل اعتماد بمنظور برقراري ارتباط با دفاتر و نمايندگي در اقصي نقاط يك كشور و يا در سطح دنيا اكثر سازمانها و موسسات بمنظور ايجاد يك شبكه WAN از خطوط اختصاصي (Leased Line) استفاده مي نمايند.خطوط فوق داراي انواع متفاوتي مي باشند. ISDN ( با سرعت 128 كيلوبيت در ثانيه )، ( OC3Optical Carrier-3) ( با سرعت 155 مگابيت در ثانيه ) دامنه وسيع خطوط اختصاصي را نشان مي دهد. يك شبكه WAN داراي مزاياي عمده اي نسبت به يك شبكه عمومي نظير اينترنت از بعد امنيت وكارآئي است . پشتياني و نگهداري يك شبكه WAN در عمل و زمانيكه از خطوط اختصاصي استفاده مي گردد ، مستلزم صرف هزينه بالائي است همزمان با عموميت يافتن اينترنت ، اغلب سازمانها و موسسات  ضرورت توسعه شبكه اختصاصي خود را بدرستي احساس كردند. در ابتدا شبكه هاي اينترانت مطرح گرديدند.اين نوع شبكه بصورت كاملا" اختصاصي بوده و كارمندان يك سازمان با استفاده از رمز عبور تعريف شده ، قادر به ورود به شبكه و استفاده از منابع موجود مي باشند. اخيرا" ، تعداد زيادي از موسسات و سازمانها با توجه به مطرح شدن خواسته هاي جديد ( كارمندان از راه دور ، ادارات از راه دور )، اقدام  به ايجاد شبكه هاي اختصاصي مجازي VPN)Virtual Private Network) نموده اند.

يك VPN ، شبكه اي اختصاصي بوده كه از يك شبكه عمومي ( عموما" اينترنت ) ، براي ارتباط با سايت هاي از راه دور و ارتباط كاربران بايكديگر، استفاده مي نمايد. اين نوع شبكه ها در عوض استفاده از خطوط واقعي نظير : خطوط Leased ، از يك ارتباط مجازي بكمك اينترنت براي شبكه اختصاصي بمنظور ارتباط به سايت ها  استفاده مي كند.

 دسته بندي VPN براساس رمزنگاري

     VPN را مي توان با توجه به استفاده يا عدم استفاده از رمزنگاري به دو گروه اصلي تقسيم كرد:

1-      VPNرمزشده :

 VPN هاي رمز شده از انواع مكانيزمهاي رمزنگاري براي انتقال امن اطلاعات بر روي شبكه عمومي استفاده مي كنند. يك نمونه خوب از اين VPN ها ، شبكه هاي خصوصي مجازي اجرا شده به كمك IPSec  هستند.

2-      VPN رمزنشده :

 اين نوع از VPN براي اتصال دو يا چند شبكه خصوصي با هدف استفاده از منابع شبكه يكديگر ايجاد مي شود. اما امنيت اطلاعات در حال تبادل حائز اهميت نيست يا اين كه اين امنيت با روش ديگري غير از رمزنگاري تامين مي شود. يكي از اين روشها تفكيك مسيريابي است. منظور از تفكيك مسيريابي آن است كه تنها اطلاعات در حال تبادل بين دو شبكه خصوصي به هر يك از آنها مسير دهي مي شوند. (MPLS VPN) در اين مواقع مي توان در لايه هاي بالاتر از رمزنگاري مانند SSL استفاده كرد.

هر دو روش ذكر شده مي توانند با توجه به سياست امنيتي مورد نظر ، امنيت مناسبي را براي مجموعه به ارمغان بياورند، اما معمولا VPN هاي رمز شده براي ايجاد VPN امن به كار مي روند. ساير انواع VPN مانند MPLS VPN بستگي به امنيت و جامعيت عمليات مسيريابي دارند.

 دسته بندي VPN براساس لايه پياده سازي

VPN بر اساس لايه مدل OSI كه در آن پياده سازي شده اند نيز قابل دسته بندي هستند. اين موضوع از اهميت خاصي برخوردار است. براي مثال در VPN هاي رمز شده ، لايه اي كه در آن رمزنگاري انجام مي شود در حجم ترافيك رمز شده تاثير دارد. همچنين سطح شفافيت VPN براي كاربران آن نيز با توجه به لايه پياده سازي مطرح مي شود.

1-      VPN لايه پيوند داده :

با استفاده از VPN هاي لايه پيوند داده مي توان دو شبكه خصوصي را در لايه 2 مدل OSI با استفاده از پروتكلهايي مانند ATM يا Frame Relay به هم متصل كرد.با وجودي كه اين مكانيزم راه حل مناسبي به نظر مي رسد اما معمولا روش ارزني نيست چون نياز به يك مسير اختصاصي لايه 2 دارد. پروتكلهاي Frame Relay و ATM مكانيزمهاي رمزنگاري را تامين نمي كنند. آنها فقط به ترافيك اجازه مي دهند تا بسته به آن كه به كدام اتصال لايه 2 تعلق دارد ، تفكيك شود. بنابراين اگر به امنيت بيشتري نياز داريد بايد مكانيزمهاي رمزنگاري مناسبي را به كار بگيريد.

2-      VPN لايه شبكه :

 اين سري از VPN ها با استفاده از tunneling لايه 3 و/يا تكنيكهاي رمزنگاري استفاده مي كنند. براي مثال مي توان به IPSec Tunneling و پروتكل رمزنگاري براي ايجاد VPN اشاره كرد.مثالهاي ديگر پروتكلهاي GRE و L2TP هستند. جالب است اشاره كنيم كه L2TP در ترافيك لايه 2 تونل مي زند اما از لايه 3 براي اين كار استفاده مي كند. بنابراين در VPN هاي لايه شبكه قرار مي گيرد. اين لايه براي انجام رمزنگاري نيز بسيار مناسب است. در بخشهاي بعدي اين گزارش به اين سري از VPN ها به طور مشروح خواهيم پرداخت.

4-             VPN لايه كاربرد :

 اين VPN ها براي كار با برنامه هاي كاربردي خاص ايجاد شده اند. VPN هاي مبتني بر SSL از مثالهاي خوب براي اين نوع از VPN هستند. SSL رمزنگاري را بين مرورگر وب و سروري كه SSL را اجرا مي كند، تامين مي كند.SSH  مثال ديگري براي اين نوع از VPN ها است.SSH به عنوان يك مكانيزم امن و رمز شده براي login به اجزاي مختلف شبكه شناخته مي شود. مشكل VPNها در اين لايه آن است كه هرچه خدمات و برنامه هاي جديدي اضافه مي شوند ، پشتيباني آنها در VPN نيز بايد اضافه شود.

 دسته بندي VPN براساس كاركرد تجاري

VPN را براي رسيدن به اهداف تجاري خاصي ايجاد مي شوند. اين اهداف تجاري تقسيم بندي جديدي را براي VPN بنا مي كنند .

1-      VPN اينترانتي :

اين سري از VPN ها دو يا چند شبكه خصوصي را در درون يك سازمان به هم متصل مي كنند. اين نوع از VPN زماني معنا مي كند كه مي خواهيم شعب يا دفاتر يك سازمان در نقاط دوردست را به مركز آن متصل كنيم و يك شبكه امن بين آنها برقرار كنيم.

مختصري درباره تئوري VPN
مفهوم اصلي VPN چيزي جز برقراري يك كانال ارتباطي خصوصي براي دسترسي كاربران راه دور به منابع شبكه نيست . در اين كانال كه بين دو نقطه برقرار مي‌شود ، ممكن است كه مسيرهاي مختلفي عبور كند اما كسي قادر به وارد شدن به اين شبكه خصوصي شما نخواهد بود . گرچه مي‌توان از VPN در هر جايي استفاده نمود اما استفاده آن در خطوط Dialup و Leased كار غير ضروري است (در ادامه به‌دليل آن پي خواهيد برد).
در يك ارتباط VPN شبكه يا شبكه‌ها مي‌توانند به هم متصل شوند و از اين طريق كاربران از راه دور به شبكه به راحتي دسترسي پيدا مي‌كنند. اگر اين روش از ارائه دسترسي كاربران از راه دور را با روش خطوط اختصاصي فيزيكي (Leased) مقايسه كنيم ، مي‌بينيد كه ارائه يك ارتباط خصوصي از روي اينترنت به مراتب از هر روش ديگري ارزان‌تر تمام مي‌شود .
از اصول ديگري كه در يك شبكه VPN در نظر گرفته شده بحث امنيت انتقال اطلاعات در اين كانال مجازي مي‌باشد . يك ارتباط VPN مي‌تواند بين يك ايستگاه كاري و يك شبكه محلي و يا بين دو شبكه محلي صورت گيرد. در بين هر دو نقطه يك تونل ارتباطي برقرار مي‌گردد و اطلاعات انتقال يافته در اين كانال به صورت كد شده حركت مي‌كنند ، بنابراين حتي در صورت دسترسي مزاحمان و هكرها به اين شبكه خصوصي نمي‌توانند به اطلاعات رد و بدل شده در آن دسترسي پيدا كنند.
جهت برقراري يك ارتباط VPN ، مي‌توان به كمك نرم‌افزار يا سخت‌افزار و يا تركيب هر دو ، آن را پياده‌سازي نمود . به طور مثال اكثر ديواره‌هاي آتش تجاري و روترها از VPN پشتيباني مي‌كنند . در زمينه نرم‌افزاري نيز از زمان ارائه ويندوز NT ويرايش 4 به بعد كليه سيستم عامل‌ها داراي چنين قابليتي هستند .
دراینجا  پياده‌سازي VPN بر مبناي ويندوز 2000 گفته خواهد شد .

پياه‌سازي VPN
براي پياده‌سازي VPN بر روي ويندوز 2000 كافيست كه از منوي Program/AdministrativeTools/ ، گزينه Routing and Remote Access را انتخاب كنيد . از اين پنجره گزينه VPN را انتخاب كنيد . پس از زدن دكمه Next وارد پنجره ديگري مي‌‌شويد كه در آن كارت‌هاي شبكه موجود بر روي سيستم ليست مي‌شوند .
براي راه‌اندازي يك سرور VPN مي‌بايست دو كارت شبكه نصب شده بر روي سيستم داشته باشيد .
از يك كارت شبكه براي ارتباط با اينترنت و از كارت ديگر جهت برقراري ارتباط با شبكه محلي استفاده مي‌شود. در اين‌جا بر روي هر كارت به‌طور ثابت IP قرار داده شده اما مي‌توان اين IPها را به صورت پويا بر روي كارت‌هاي شبكه قرار داد .
در پنجره بعد نحوه آدرس‌دهي به سيستم راه دوري كه قصد اتصال به سرور ما را دارد پرسيده مي‌شود . هر ايستگاه كاري مي‌ تواند يك آدرس IP براي كار در شبكه محلي و يك IP براي اتصال VPN داشته باشد . در منوي بعد نحوه بازرسي كاربران پرسيده مي‌شود كه اين بازرسي مي‌ تواند از روي كاربران تعريف شده در روي خود ويندوز باشد و يا آنكه از طريق يك سرويس دهنده RADIUS صورت گيرد در صورت داشتن چندين سرور VPN استفاده از RADIUS را به شما پيشنهاد مي‌كنيم . با اين روش كاربران ، بين تمام سرورهاي VPN به اشتراك گذاشته شده و نيازي به تعريف كاربران در تمامي سرورها نمي‌باشد.

پروتكل‌هاي مورد استفاده
عملياتي كه در بالا انجام گرفت تنها پيكربندي‌هاي لازم جهت راه‌اندازي يك سرور VPN مي‌باشد .
اما (Remote Routing AccessService) RRAS داراي دو پروتكل جهت برقراري تونل ارتباطي VPN مي‌باشد. ساده‌ترين پروتكل آن PPTP (Point to Point Tunneling Protocol) است ، اين پروتكل برگرفته از PPP است كه در سرويس‌هاي Dialup مورد استفاده واقع مي‌شود ،‌ در واقع PPTP همانند PPP عمل مي‌كند .
پروتكل PPTP در بسياري از موارد كافي و مناسب است ،‌ به كمك اين پروتكل كاربران مي‌توانند به روش‌هاي PAP (Password Authentication Protocol) و Chap (Challenge Handshake Authentication Protocol) بازرسي شوند. جهت كد كردن اطلاعات مي‌توان از روش كد سازي RSA استفاده نمود.
PPTP براي كاربردهاي خانگي و دفاتر و افرادي كه در امر شبكه حرفه‌اي نيستند مناسب است اما در جايگاه امنيتي داراي پايداري زيادي نيست . پروتكل ديگري به نام L2TP (Layer2 Forwarding) به وسيله شركت CISCO ارائه شده كه به لحاظ امنيتي بسيار قدرتمندتر است.
اين پروتكل با استفاده از پروتكل انتقال اطلاعات UDP (User Datagram Protocol) به‌جاي استفاده از TCP به مزاياي زيادي دست يافته است . اين روش باعث بهينه و ملموس‌تر شدن براي ديواره‌هاي آتش شده است ، اما باز هم اين پروتكل در واقع چيزي جز يك كانال ارتباطي نيست . جهت حل اين مشكل و هر چه بالاتر رفتن ضريب امنيتي در VPN شركت مايكروسافت پروتكل ديگري را به نام IPSec (IP Security) مطرح نموده كه پيكربندي VPN با آن كمي دچار پيچيدگي مي‌گردد.
اما در صورتي كه پروتكل PPTP را انتخاب كرده‌ايد و با اين پروتكل راحت‌تر هستيد تنها كاري كه بايد در روي سرور انجام دهيد فعال كردن قابليت دسترسي Dial in مي‌باشد. اين كار را مي‌توانيد با كليك بر روي Remote AccessPolices در RRAS انجام دهيد و با تغيير سياست كاري آن ، آن را راه‌اندازي كنيد (به‌ طور كلي پيش‌فرض سياست كاري ، رد كليه درخواست‌ها مي‌باشد).

دسترسي ايستگاه كاري از طريق VPN
حالا كه سرور VPN آماده سرويس‌دهي شده ، براي استفاده از آن بايد بر روي ايستگاه كاري نيز پيكربنديهايي را انجام دهيم . سيستم عاملي كه ما در اين‌جا استفاده مي‌كنيم ويندوز XP مي‌باشد و روش پياده‌سازي VPN را بر روي آن خواهيم گفت اما انجام اين كار بر روي ويندوز 2000 نيز به همين شكل صورت مي‌گيرد .
بر روي ويندوزهاي XP ، يك نرم‌افزار جهت اتصال به VPN براي هر دو پروتكل PPTP و L2TP وجود دارد. در صورت انتخاب هر كدام ،‌ نحوه پيكربندي با پروتكل ديگر تفاوتي ندارد . راه‌اندازي VPN كار بسيار ساده‌اي است ، كافيست كه بر روي Network Connection كليك نموده و از آن اتصال به شبكه خصوصي از طريق اينترنت (Private Network Through Internet) را انتخاب كنيد .
در انجام مرحله بالا از شما يك اسم پرسيده مي‌شود . در همين مرحله خواسته مي‌شود كه براي اتصال به اينترنت يك ارتباط تلفني (Dialup) تعريف نماييد ، پس از انجام اين مرحله نام و يا آدرس سرور VPN پرسيده مي‌شود .
مراحل بالا تنها مراحلي است كه نياز براي پيكربندي يك ارتباط VPN بر روي ايستگاه‌هاي كاري مي‌باشد . كليه عمليات لازمه براي VPN به صورت خودكار انجام مي‌گيرد و نيازي به انجام هيچ عملي نيست . براي برقراري ارتباط كافيست كه بر روي آيكوني كه بر روي ميز كاري ايجاد شده دو بار كليك كنيد پس از وارد كردن كد كاربري و كلمه عبور چندين پيام را مشاهده خواهيد كرد كه نشان‌دهنده روند انجام برقراري ارتباط VPN است .
اگر همه چيز به خوبي پيش رفته باشد مي‌توانيد به منابع موجود بر روي سرور VPN دسترسي پيدا كنيد اين دسترسي مانند آن است كه بر روي خود سرور قرار گرفته باشيد .

ارتباط سايت به سايت (Site-to-Site VPN)
در صورتي كه بخواهيد دو شبكه را از طريق يك سرور VPN دومي به يكديگر وصل كنيد علاوه بر مراحل بالا بايد چند كار اضافه‌تر ديگري را نيز انجام دهيد .
جزئيات كار به پروتكلي كه مورد استفاده قرار مي‌گيرد . جهت اين كار بايد سرور را در پنجره RRAS انتخاب كرده و منوي خاص (Properties) آن را بياوريد .
در قسمت General مطمئن شويد كه گزينه‌هاي LAN و Demand Dial انتخاب شده باشند (به طور پيش گزيده انتخاب شده هستند). هم‌چنين اطمينان حاصل كنيد كه پروتكل را كه قصد روت (Route) كردن آن را داريد فعال است .
پس از مراحل بالا نياز به ايجاد يك Demand Dial داريد ، اين كار را مي‌توانيد با يك كليك راست بر روي واسط روت (Routing Interface) انجام دهيد .
در پنجره بعدي كه ظاهر مي‌شود بايد براي اين ارتباط VPN خود يك نام تعيين كنيد اين نام بايد همان اسمي باشد كه در طرف ديگر كاربران با آن به اينترنت متصل مي‌شوند در صورتي كه اين مطلب را رعايت نكنيد ارتباط VPN شما برقرار نخواهد شد .
پس از اين مرحله بايد آدرس IP و يا نام دامنه آن را مشخص كنيد و پس از آن نوع پروتكل ارتباطي را تعيين نمود .
اما مرحله نهايي تعريف يك مسير (Route) بر روي سرور ديگر مي‌باشد بدين منظور بر روي آن سرور در قسمت RRAS ، Demand Dial را انتخاب كنيد و آدرس IP و سابنت را در آن وارد كنيد و مطمئن شويد كه قسمت
Use This to Initate Demand
انتخاب شده باشد . پس از انجام مرحله بالا كار راه‌اندازي اين نوع VPN به پايان مي‌رسد .

چدنهاي آلياژي پرسيليسم مقاوم به خوردگي

مقدمه

چدنهاي آلياژي به خانواده‌اي از چدنهاي خاكستري، با گرافيك كروي و سفيد گفته مي‌شود كه محتوي مقادير بالائي از عناصر آلياژي (3 تا 40%) هستند.

اگر چه اين خانواده از چدنها داراي خواس فيزيكي و مكانيكي بسيار مهمي هستند. معهذا ريخته‌گري آنها به همان سهولت چدنهاي غير آلياژري انجام مي‌گيرد. توليد اين نوع چدن‌ها در صنايع چدن‌ريزي تخصص جداگانه‌اي راا به خود اختصاص داده و اكثر واحدهاي ريخته‌گري اين نوع چدنها تنها فعاليت خود را محدود به چند نوآوري از انواع آنها مي‌نمايند.

تقسيم‌بندي اين نوع چدنها بررسي مبناي خواص آنها نظير استحكام در درجات حرارتي بالا، مقاومت در مقابل اكسيداسيون (اكسايش)، مقاومت در مقابل سرماخوردگي،  مقاومت در شرايط سايند شديد، انبساط حرارتي بسيار كم نوآوري يا خاصيت غير مغناطيسي بودن آنها قرار دارد. توليد استاتور (شكل 1-1) يكي از موارد مصرف اين خانواده از چدنها را نشان مي‌دهد.

پره‌هاي اين توربين از چدن آلياژي بدون انجام عمليات حرارتي ساخته شده است.

مطالب فوق توضيحات مختصري درباره انواعچدنهاي آلياژي و موارد كاربرد آنها بود، در اين تحقيق  و آزمايش هدف اصلي ما توليد و آزمايش چدنهاي مقاوم به خوردگي از نوع پرسيليسم مي‌باشد.

همانطور كه مي‌دانيد گسترش روزافزون صنايع شيميايي – پتروشيمي ها و آزمايشگاه‌هاي مدرن شيمي و سنايع مربوطه كه با محيط‌ها يا مواد خورنده سر و كار دارند، نياز به اين نوع چدنها، بعني چدن‌هاي مقاوم به خوردگي در محيط‌هاي اسيدي  بازي و ... بيشتر احساس مي‌شود كه لازم است به آنها اهميت  و توجه بيشتري شود.

به همين دليل ابتدا ما در اين قسمتت قصد بر اين داريم كه خوردگي چدنهاي غير آلياژي در محيط‌هاي مختلف و علت اينكه به چدنهاي آلياژي مقاوم به خوردگي احتياج مي‌شود را مورد بررسي قرار داده و سپس به انواع چدن‌هاي آلياژي مقاوم به خوردگي اشاهر مختصري كرده و بعداً در ادامه در مورد كليات توليد آلياژ مورد نظرمان در تحقيق و آزمايش (چدنهاي پرسيليسم)، مواد اوليه مورد نياز براي توليد آن، تجهيزات ذوب و قالبگيري، نحوه آزمايش، مراحل عمليات و نتايج آن توضيحات مفصل‌تري داده خواهد شد.

خوردگي چدنهاي خاكستري غير آلياژي

مقاومت خوردگي خاصيت ويژه‌اي براي يك ماده محسوب نمي‌شود. ارزيابي اين مشخصه به وضعيت قرار گرفتن ماده در معرض خوردگي و به كيفيت لازم براي كاربرد بستگي دارد.

مقاومت خوردگي چدنها اصولاً به تركيب شيميايي و نحوه پخش عناصر داخل ساختار ميكروسكوپي آن بستگي دارد. طبق تعريف همه چدنها غير متقارن بوده و بدين ترتيب لااقل دو مورد از اجزا مختلف در ساختارشان دارند. تيپ‌هاي مختلف چدنها به وسيله شكل و نحوه پخش گرافيك در ساختار و تيپ زمينه‌ ميكروسكوپي از هم متمايز مي‌شوند.

چگونه چدنها خورده مي‌شوند؟

خوردگي چدنها با خوردگي فولادها تفاوت دارد زيرا چدنها شامل مقادير محسوس كربن و سيليم مي‌باشند. مقدار زيادي از كربن به صورت گرافيت درمي‌آيد كه به طور كلي نامحلول بوده و در بيشتر محيطهاي خورنده خنثي است. گرافيك موجود در چدن، در برابر حمله  خوردگي بيشتر محيطهاي خورنده بي‌اثر است، حمله خوردگي به طور اصلي روي زمينه ساختار فلز مي‌باشد. اگر گرافيك روي سطح در جاي خود بماند باعث تشكيل پوسته محافظ به زنگ سياه يا خاكستري به نظر مي‌رسد. اين پوسته محافظ گرافيكي مي‌تواند عاملي براي سرعت دادن يا كاهش سرعت خوردگي در فلز باشد.

در يك محيط خورند با PH كم، گرافيك در برابر آهن به شدت كانذيك است و شايد به طور الكتروليتي موجب تسريع حمله خوردگي روي فلز شود. اما اگر محصولات خوردگي در روي فلز نگاه داشته شوند، مي‌توانند مانند يك سد مكانيكي موجب افزايش مقاومت الكتريكي شده و حمله ثانوي خوردگي را جلوگيري كنند.

تشكيل پوسته محافظ

موقعيت سطح آهن خام در معرض رطوبت و هوا قرار مي‌گيرد، نوعي اكسيد هيدراته به رنگ قهوه‌اي پرتقالي (ليمونيت) به سرعت روي آن تشكيل مي‌شود، اما با ادامه ماندن در معرض شرايط خوردگي فوق، يك اكسيد سياه رنگ روي سطح شكل مي‌گيرد. وجود سيليسم در چدن موجب تشكيل يك پوسته سيليكات متراكم و چسبنده روي اكسيد آهن شده و پوسته محافظ مي‌تواند اكسيد اسيدن ثانوي را متوقف نمايد. بدين ترتيب در بعضي از كاربردها چدن با سطح خام مي‌تواند سالها مورد استفاده قرار گيرد. تشكيل اكسيد روي آهن مزيت ديگري به همراه دارد. وقتي فولاد زنگ مي‌زند، نسبت به فلز اوليه يك افزايش زياد در مجموع حجم فلز و اكسيد وجود خواهد داشت. اين افزايش حجم كه انبساط به همراه دارد مي‌تواند نيروي كافي براي ايجاد ترك در بتني كه اين فولاد در آن كار گذاشته شده است بشود. از اينكه اين اتفاق در قطعات چدني نمي‌افتد، در كاربردهاي ساخت در پوشي رينگهاي MANHOLE كه به طور كامل در يك پريود طولاني زمان در بتن جاده كار گذاشته شده‌اند مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به دليل وجود لاينفك سيليم در چدن به طور كلي مقدار كم عناصر ديگر اثر مفيد و برجسته‌اي ندارند.

وجود 6% - 4% درصد مس در خوردگي در معرض هوا مي‌تواند مفيد باشد. در بعضي كاربردها، مجموع معتدل كرم و نيكل ممكن است عمر سرويس‌دهي را افزايش دهند.

خوردگي در هوا

ميزان خوردگي در هوا به رطوبت نسبي و حضور گازهاي مختلف و ذرات جامد معلق در هوا بستگي دارد. رطوبت زياد به طور كلي ميزان خوردگي را افزايش مي‌دهد.

دي‌اكسيد گوگردد و كلريدهاي موجود در هواي، مناطق مشرف به دريا موجب افزايش  خوردگي مي‌شوند.

ميزان خوردگي چدن خاكستري در هواي مناطق صنعتي موجود باشد و كلريدهاي موجود در هواي مناطق مشرف به دريا موجب افزايش خوردگي مي‌شوند.

ميزان خوردگي چدن خاكستري در هواي مناطق صنعتي بعيد است كه بيش از mm12% باشد. اين امر به علت به وجود آمدن يك لايه اكسيده روي سطح چدن خاكستري است كه حالت محافظ را دارد.

خوردگي در معرض گازهاي سوخت

استفاده از چدن خاكستري در برابر گازهاي سوخت از صدها سال پيش شروع شده است. خوردگي به وسيله گازهاي داغ در سطوح گرم يك مسئله مهم در ماشين‌هاي ديگ بخار زغال سنگ سوز و سيستم حرارت مركزي مي‌باشد. اين مي‌تواند يك مسئله ديد در بخشهاي گرم كننده هوا و آب در جائيكه حرارت سطح فلز بين ⁰C 300-100 هست ايجاد كند. چدن خاكستري داراي كارايي خوبي در مقابل اين نوع خوردگي مي‌باشد.

خوردگي در آب

چدنهاي خاكستري غير آلياژي اساساً براي لوله‌هاي آب استفاده مي‌شوند. مقاومت خوردگي چدن بستگي به توانايي تشكيل پوسته محافظ دارد. در آبهاي سخت به دليل رسوب كربنات كلسيم روي چدن، پوسته محافظ تشكيل مي‌شود كه ميزان خوردگي سطح آنرا به طور كلي كم مي‌كند. در آبهاي سبك پوسته  محافظ نمي‌تواند به طور كامل تشكيل شود و مقداري خوردگي رخ خواهد داد. در آبهاي صنعتي، ميزان خوردگي اصولاً يك تابع از آلودگي‌ها و ميزان PH مي‌باشد. آبهاي اسيدي خوردگي را افزايش مي‌دهند، در حاليكه آبهاي قليايي ميزان خوردگي كمتري دارند. حضور آب دريا مسائل ويژه‌اي براي چدن خاكستري ايجاد مي‌كند. در آب دريا ميزان خوردگي به سرعت تلاطم آب دريا بستگي دارد. با افزايش سرعت تلاطم آب دريا به دليل افزايش مقدار اكسيژن موجود در تلاطم، ميزان خوردگي افزايش مي‌يابد.

كلريدهاي موجود در آب دريا يك مهاجم خورنده طبيعي براي چدن خاكستري محسوب مي‌شوند. افزودن عناصر آلياژي نظير كرم، نيكل و موليبدن مي‌تواند ميزان خوردگي در آب دريا را كنترل كند.

خوردگي خاك

خوردگي در خاك يك پديده پيچيده مي‌باشد، خلل و فرج خاك، فاضلاب و اجزا حل شده در آب زمين كه در تماس با لوله چدني مي‌باشند، اثثر محسوسي روي عمر چدنهايي كه در زير خاك هستند، دارند. نقطه حمله خوردگي ممكن است به طور خيلي محسوسي به وسيله برخورد نامنظم لوله با خاك اطراف تحريك شود. خوردگي مختلف از حدود mm 1 الي mm5% در سال در شرايط خوردگي سخت به وجود خواهند آمد.

خوردگي در اسيدها

چدنهاي خاكستري غير آلياژي مقاومت كمي در برابر اسيدهاي معدني با غلظت‌هاي متوسط و كم دارند. به هر حال، كاربردهايي وجود دارد كه چدن خاكستري درمعرض اسيدها قرار مي‌گيرد مثل اسيد سولفوريك داغ 65% دليل اين مقاومت ناشي از تشكيل لايه محافظ حل نشدني سولفات آهن روي چدن خاكستري مي‌باشد. اگر غلظت كمتر از 60% باشد سولفات آهن حل شده و خوردگي به سرعت ادامه مي‌يابد. چدن خاكستري غير آلياژي مقاومت به خوردگي مفيد را در مقابل اسيد نيتريك 70-65% در درجه حرارت متوسط از خود نشان مي‌دهد. چدن خاكستري غير آلياژي در اسيد فسفريك خالص خورده مي‌شود. در حاليكه ممكن است در برابر اسيد فسفريك ناخالص به خوبي مقاومت كند.

خوردگي در قلياها

قلياها شامل هيدروكسيد سديم (Na oH)، هيدروكسيد پتاسيم (KOH)، سيليكات سديم و تركيب شيميايي مشابه شامل سديم، پتاسيم و يا ليتيمم مي‌باشند.

به طور كلي چدنهاي خاكستري غير آلياژي مقاومت خوبي نسبت به قلياها از خود نشان مي‌دهند. چدنهاي خاكستري غير آلياژي توسط قلياهاي رقيق خوندگي ندارند. قلياهاي داغ با غلظت بيش از 30% در چدنهاي غير آلياژي باعث خورندگي مي‌شوند. اگر ميزان خوردگي كمتر از mm25% در سال مورد نياز باشد، درجه حرارت نبايد بيش از ⁰c 80 براي غلظت بالاي 70% باشذ. چدنهاي خاكستري غير آلياژي به طور وسيعي براي حمل هيدروكسيد آمونيم استفاده مي‌شوند.

خوردگي در اسيدهاي آلي و تركيبات آن:

اسيدهاي آلي به طور كلي مانند اسيدهاي معدني خورنده نيستند. در نتيجه چدنهاي خاكستري غير آلياژي كاربرد وسيعي در حمل اين مواد دارند. چدنهاي خاكستري غير آلياژي مي‌توانند براي حمل اسيدهاي FATTY و استيك غليظ استفاده شوند اما در محلول رقيق اسيدهاي فوق خورده مي‌شوند. چدنهاي خاكستري غير آلياژي براي حمل الكل‌هاي متيل، اتيل، بوتيل، و آميل مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

خوردگي در محلول‌هاي نمك

نمك‌هاي متعدد و محلول‌هاي نمك مي‌توانند به وسيله چدن خاكستري غير آلياژي حمل شوند بدون اينكه خوردگي قابل توجهي ايجاد كنند. نمكهايي كه به شكل يك محلول قليا هيدروليز مي‌شوند مانند سيانيدها، سيليكاتها، كربناتها، و سولفيدها داراي خورندگي كمتري در مقايسه با نمك‌هايي كه به شكل محلول اسيد هيدروليز مي‌شوند، هستند. كلريدها و سولفاتهاي فلزات قليايي محلول طبيعي داده و نسبتاً ميزان خوردگي آنها خيلي كم است. كلريدها و سولفاتهاي اسيد كه اكسيده هستند در مقايسه خورندگي بيشتري دارند. نمكهاي آمونيوم كه به صورت محلول اسيد هيدروليز مي‌شوند نسبت به آهن خورنده بوده اما ميزام خورندگي ممكن است به وسيله حضور آمونياك آزاد كاهش يابد.

اثر ساختار

اگر چه شكل گرافيك و مقدار كاربيدهاي بزرگ موجود، در خواص مكانيكي تاثر بحراني دارند، اين ساختار روي مقاومت خوردگي اثر قوي ندارند. ساختار زمينه تاثير محسوسي روي مقاومت به خوردگي دارد، اما در مقايسه با اثر تركيب اين تاثير كمتر است. در چدنهاي خاكستري، ساختار مزيتي به طور كلي داراي كمترين مقاومت و ورقه‌هاي گرافيك داراي بيشترين مقاومت به خوردگي مي‌باشند. پرليت و سمنتيت مقاومت به خوردگي متوسطي را نشان مي‌دهند. حفره‌هاي انقباظي يا خلل و فرج مي‌توانند موجب تنزل مقاومت خوردگي قطعات چدني بشوند. وجود خلل و فرج اجازه مي‌دهد مواد خورنده در بدنه‌ي قطعه ريختگي نفوذ كرده و باعث يك مسير پيوسته براي مواد خورنده بشود.

انواع چدنهاي مقاوم به خوردگي

مقاومت به خوردگي چدنهاي آلياژي به تركيب شيميايي و ريز ساختار آنها بستگي دارد. عوامل كنترل كننده، تركيب شيميايي و ساختار زمينه است. چدنهاي پر آلياژي كه مقاومت به خوردگي زيادي در محيطهاي خاص دارند سه گروه‌اند: اين سه گروه عبارتند از :

1- چدنهاي پرسيليسم  2- چدنهاي پركرم     3- چدنهاي پرنيكل كه ما در اينجا فقط اشاره مختصري به چدنهاي پركرم و پرنيكل مقاوم به خوردگگي كرده و بحث و بررسي مفصل را در مورد چدنهاي پرسيليسم مقاوم به خوردگي (كه هدف اصلي ما در اين پروژه هستند) به بخش كلياتي در مورد توليد آلياژ مورد نظرمان موكول مي‌كنيم.

چدنهاي پركرم

چدنهاي پركرم با مقدار كرم 35-20 درصد رد مقابل اكسيد كننده مقاومت به خوردگي خوبي دارند، اما در برابر اسيدهاي احيا كنندهه مقاوم نيستند. اين چدنها به طور قابل اطميناني براي استفاده در مقابل اسيدهاي ضعيف تحت حالتهاي اكسيداسيون، محلولهاي نمك، محلول‌هاي اسيد آلي و براي قرار گرفتن در معرض اتمسفر عمومي به كار مي‌روند. مقاومت در مفابل خوردگي، در چدنهاي پركرم نسبت به اسيد نيتريك  استثنايي است، اين چدن در برابر تمام غلظت‌هاي بالاي 95% اسيد فوق در درجه حرارت محيط مقاوم است. ميزان خوردگي آن در سال كمتر از mm 12% است و همين ميزان براي تمام درجه حرارتهاي تا نقطه جوش و براي غلظت‌هاي تا 70% نيز صادق است.

چدنهاي پركرم با مقدار كربن پايين‌تر (1%) باي ديگهاي آنيلينگ سرب، روي و آلومنيوم، زنجيره‌هاي انتقال دهنده و ديگر قسمتهاي تحت خوردگي در درجه حرارت بالا رضايت بخش هستند، چون مقاومت خورندگي، به مقدار كرم در محلول جامد فريت بستگي دارد، اين عنصر بايد به مقدار كافي باش تا بتواند هم جا كربن تركيب شده و تشكيل كاربيد كرم بدهد و هم مقدار اضافي آن در فريت باقي بماند.

چدنهاي پركرم با مقدار 35-30% كرم براي شرايط محيط‌هاي شديد خورندگي اسيدها مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

اين چدنها در برابر تمام غلظت‌هاي اسيد فسفريك 60% در درجه حرارتهاي تا نقطه جوش و غلظت‌هاي 85% تا ⁰c80 مقاوم هستند. اين چدنها همچنين مقاومت خوبي در مقابل آب دريا و آبهاي معدني كه داراي محلولهاي اسيدي مي‌باشند دارند. چدنهاي پركرم و كربن به طور مناسبي بالانس باشند به آساني عمليات حرارتي مي‌شوند.

چدنها پرنيكل

چدنها پرنيكل آستنيتي كاربرد وسيعي دارند و به عنوان چدنهاي مقاوم نيكلي شناخته شده‌اند. چدنهاي خاكستري آستنيتي با 14 تا Ni 30% نسبتاً در اسيدهاي اكسيد كننده متوسط، مثل اسيد سولفوريك در دماي اتاق مقاوم‌اند. چدنهاي پرنيكل در محيط‌هاي قليايي از چدنهاي غير آلياژي مقاومترند. چدنهاي مقاوم نيكلي به خصوص در محيط‌هاي قليايي با دماي زياد مفيدند. چدنهاي پرنيكل به علت داشتن زمينه آستنيتي ؟ترين چدن باگرافيك ورقه‌اي است. اين چدنها داراي تراش‌پذيري عالي و خواص ريخته‌گري مي‌باشند. اما استحكام كششي آنها به علت ورقه‌اي بودن گرافيك نسبتاً كم است.

كلياتي در مورد توليد آلياژ مورد نظر (چدن‌هاي پرسيليسم )

چدنهاي پرسيليسم (يا سيسيليسم بالا) براي مقاوم در برابر خوردگي توليد مي‌شوند. در صنايع شيميايي  به منظور پردازش و حمل و نقل سيالات بسيار خورنده از اين نوع چدن استفاده مي‌شود مقاومت بسيار خوب اين چدنها در برابر خوردگي اصولاً ناشي از وجود 2/14  تا 75/14 درصد سيليسم است اين چدنها در برابر خوردگي توسط تعدادي از اسيدهاي صنعتي از قبييل سولفوريك و نيتريك اسيد و مخلوطهاي از اين دو در همه دماها، تركيبهايي از اسيدهخاي آلساينده و اسيدهاي آلي در هر غلظت و دمايي، و اسيد فسفريك در دماي محيط مقاوم‌اند چدنهاي پرسيليسم مقاوم در برابر خوردگي در مشخصات فني ASTMA 518 آمده‌اند. انواع اصلاح شده چدنهاي پرسيليسم كه سيليسم بيشتري دارند و كرم يا موليبدن به آنها افزوده شده است. استاندارد نيستند اما طبق سفارش توليد مي‌شوند چند نوع از اين چدنها در جدول 1 معرفي شده‌اند ارزش اصلي چدنهاي ريختگي‌ پرسيليسم به سبب مقاومت آنها در برابر خوردگي است. از اين چدنها براي نگهداري سيالهاي خورنده استفاده مي‌شود نه به عنوان قطعات سازه‌اي تحت تنش زياد هيچ يك از مشخصات فني استاندارد به خواص مكانيكي اشاره نمي‌كنند اين چدنها كم استحكام و تردند سختي آنها در حدود 500 برنيل است و به مفهوم متداول ماشين‌كاري نيستند.

چدنهاي پرسيليسم موليبدن‌دار تا مقدار 5/3 درصد در بسياري از جاها براي حمل اسيدهاي خوزنده استفاده مي‌شود با  مقدار سيليسم 5/14درصد يا بيشتر اين نوع چدنها مقاومت بالايي در برابر اسيدهاي سولفوريك يك گرم 30 درصد پيدا مي‌كنند. افزايش مقدار سيلسيم تا مقدار 5/16 درصد در چدن خاكستري باعث كاهش خوردگي آن در برابر اسيدهاي گرم سولفوريك و نيتريك شده بود و در تمام غلظت‌هاي آن موثر مي‌باشد. چدن خاكستري با 14 درصد سيليسم در برابر خورندگي اسيد كلريدريك مقاومت كمتري دارد ولي مي‌توان با افزودن 5/3 درصد موليبدن اين مقاومت را بهبود داد اين مقاومت را همچنين مي‌توان با افزودن تا مقدار 17 درصد سيليسم نيز افزايش داد اين چدنها در تماس با محلولهاي شامل نمك مسئوليت و يا گاز مرطوب كلريدن مقاومت مفيدي دارند. همچنين در برابر اسيدهاي آلي و در هر غلظت و درجه حرارتي مقاوم مي‌باشند به هر حال در بيشتر موارد. اين چدنها مقاومتشان نسبت به سودهاي سوزآور و داغ و قوي رضايت‌بخش نيست و در اين مورد اين چدنها نامرغوب‌تر از چدن خاكستري غير آلياژي هستندو اين نوع چدنها هيچ مقاومت مفيدي در مقالب جوهر نمك و يا اسيدهاي سولفوره ندارند. استفاده قابل توجه اين چدن به خاطر مقاومت برجسه آن نسبت به اسيدها مي‌باشد اين چدنها براي لوله‌كشي در كارخانه‌هاي شيميايي و آزمايشگاه‌ها به كار برده مي‌شود.

مهم‌تريم خانواده چدنهاي مقاوم درمقابل اسيدهاي (مخلوط انواع اسيدهاي غليظ) سرد و گرم چدنهاي محتوي 5/14 تا 18 درصد سيليسم هستند. در زير تركيب نمونه‌اي از اين نوع چدن ارائه شده است.

كربن 55/ تا 65/ درصد، سيليسم 25/14 تا 25/15 درصد، حداكثر 6/ درصد، گوگرد حداكثر 05/ و فسفر حداكثر 2/ درصد، اگر چه اين نوع چدنها داراي استحكام كششي و فشاري متوسطي هستند. معهذا بسيار شكننده بوده و عملاً قابليت ماشي‌كاري ندارند.

براي جلوگيري از ترك برداشتن اين گونه قطعات در جريان سرد شدن در قابل، بايستي اجازه داد تا قطعات به آهستي در قالب سرد گردند. يك روش متداول براي جلوگيري از ترك برداشتن اين گونه قطعات كه در ايران نيز متداول است خارج كرد قطعات از قالب در حالت سرخ (قبل از آن كه درجه حرارت آنها به زير 850 درجه سانتي‌گراد تقليل يابد) و سرد كردن آهسته آنها در كوره مي‌باشد. از جمله نكات ديگري كه در توليد اين نوع چدن‌ها بايستي در نظر گرفت تلقيح چدن توسط عناصرقليائي خاكي (ميش‌متال) قبل از ريختن مذاب به داخل قالب است. اين خانواده از چدنها در صورتي كه محتوي 5/3 تا 4 درصد موليبدن باششند در مقابل اسيدها (اسيد سولفوريك – كلرئيديك يا مخلوط آنها) داراي مقاومت بيشتري خواهد بود.

چدنهاي پرسيليسم ناشي از تشكيل لايه‌اي نازك از اكسيدهاي آبدار سيليسم بر روي قطعه است هنگاميكه قطعه ريختگي براي نخستين بار در معرض محيط خورنده قرار مي‌گيرد يونهاي خورنده به آن حمله مي‌كنند اتمهاي آهن از شبكه‌ي سيليسم فريت فرو شسته مي‌شوند در مرحله اوليه تماس با محيط خورنده، آهنگ خوردگي بالاست. اتمهاي سيليسم باقيمانده در زمينه چدن اكسيد، و به تركيبهاي سيليسم اكسيژني تبديل مي‌شوند كه در سطح فلز با آب واكنش مي‌كنند و لايه‌اي چسبنده  تشكيل مي‌دهند با گذشت زمان اين لايه ضخيمتر مي‌شوند و اثر حفاظتي آن افزايش مي‌يابد اگر چه چدنهاي پرسيليسم استاندارد در برابر كلريد و فلوريدريك اسيد نسبتاً كم است با افزايش مقدار سيليسم به حدود 16 تا 18 درصد، مقاومت آنها در برابر كلريدريك اسيد افزايش مي‌يابد اما  قطعات ريختگي تردتر مي‌شوند با افزودن 3تا 5 درصد كرم يا 3 تا 4 درصد موليبدن به تركيب اصلي (2/14 تا 75/14 درصد سيليسم) نيز مي‌توان مقاومت اين چدن را نيز افزايش مي‌دهد. از چدنهاي پرسيليسم در ساخت تجهيزات توليد سولفوريك و نيتريك، كود شيميايي، منسوجات و مواد منفجره، براي تخليه فاشلاب و تصفيه آب، براي جابه‌جايي اسيدهاي معدني در پالايشگاه نفت و در تميزكاري يا اسيد شويي فلزات، در پوليشكاري الكتروليتي، براي پردازش كاغذ، نوشيدنيها، رنگها، رنگدانه‌ها، و به عنوان آند در حفاظت كاتدي لوله‌هاي چدني يا ساير ظروف آهني مدفون در خاك به گستردگي استفاده مي‌شود به عنوان قطعات ويژه‌اي كهاز چدن پرسيليسم ساخته مي‌شوند و مي‌توان از روتور تلمبه‌ها، همزنها، ديگها، تبخير‌كننده‌ها، برجهاي جداكننده و حلقه‌هاي راشيگ (Rachig) مجراي تخليه مخزنها، بوته‌ها، آندهاي حل نشدني، لوله و اتصالات لوله‌كشي در آزمايشگاه‌هاي شيميايي، بيمارستانها، دانشگاه‌ها و صنايع نام برد. اندازه قطعات آزمايشگاه‌ها گرفته تا اجزاي برجها به قطر 22/1 (48 اينچ) و ارتقاع 22/1 متر (48 اينچ ) متغير است.

جدول 1 چرخه‌هاي پرسيليسم مقاوم در برابر خوردگي

صفحه 15 تا 18

مواد اوليه (به لحاظ تئوريف تاثير و مكانيسم)

مطالبي كه در قسمت‌هاي قبلي در مورد آنها بحث شد، يكسري كلياتي در مورد توليد آلياژ موردنظرمان بودند، لذا ما در اين بخش مواد اوليه لازم براي توليد چدنهاي خاكستري پرسيليسم (سيليسم بالا) كه چدن خاكستري و فروسيليسم 45% يا 75% مي‌باشد را به  لحاظ تئوري (مكانيسم) مورد بحث و بررسي قرار مي‌دهيم.

سيستم آهن – كربن – سيليسم

متالورژي چدنها شباهت زيادي به فولاد دارد. به هر حال از آن افرادي كه زمينه چدن‌ريزي فعاليت دارند ژ لازم است. از آنجايي كه ميزان آلياژي موجود در اكثر انواع فولادها كم است لذا اين خانوداه مهم از آلياژهايآهني را مي‌توان يك سيستم آلياژي دوتايي Fe –c در نظر گرفت و نمودار تعادلي Fe –c را مي توان جهت پيش بيني ساختار فولاد در شرايطي كه سرعت سرد كردن مذاب به آهستگي انجام مي گيرد ( شرايط تعادل) در نظر گرفت.

از طرف ديگر چدنها علاوه بررسي آنكه داراي كربن بمراتب بالاتري از فولادها هستند، محتوي عنصر سوم يعني سيليسيم نيز مي باشند. لذا چدن يك سيستم سه تايي Fe-C-si است.

حضور سيلسيم در سيستم دوتايي Fe-c باعث تغيير نقطه يوتكتوئيد ( تركيب پرليت) و يوتكتيك و حداكثر حلاليت كربن در آستنيت مي گردد. به همين ترتيب مي توان نتيجه گرفت كه پرليت در چدنها داراي كربن كمتري از پرليت موجود در فولاد است.

همچنين حضور سيليسيم در چدن باعث مي گردد كه فعل و انفعالات يوتكتوئيد و يوتكتيك در يك رديف درجات حرارتي و درجه حرارتي بالاتر از سيستم Fe-c انجام مي گيرد. اين رديف درجات حرارتي بستگي به مقدار سيلسيم در چدن داشته و هر قدر سيلسيم بيشتر باشد اين فاصله حرارتي نيز بزرگتر مي گردد.

نكته ديگري كه بايستي در اين ارتباط در نظر گرفته شود، آن است كه متالورژي فولاد محدود به سيستم نيمه پايدار آهن- كاربيد آهن بوده در حالي كه چدن ها هم در اين سيستم و هم با سيستم پايدار آهن- گرافيت جامد مي گردند. چدن موضوعي باعث گرديده تا تجزيه و تحليل ساختمان چدن ها در مقايسه با فولادها پيچيده تر شده و ساختار آنها نيز بيشتر تحت تاثير عوامل توليدي قرار گيرد.

1-  چدن هاي خاكستري

چدن خاكستري به دليل خواص خوب و قيمت نسبي پائين بيشترين مقدار مصرف را در ميان فلزات ريختگي دارا مي باشند. همانطوري كه مي دانيد كربن در چدن ها به دو صورت آزاد ( يا گرافيت) و تركيب با آهن ( سمنتيت Fe₃c) وجود دارد. در صورتي كه مذاب چدن در قالب به آهستگي سرد گردد، تمام يا حداكثر قسمتي از كربن در آن بصورت گرافيت خواهد. در حالي كه ايجاد سمنتيت نتيجه سرد شدن سريع مذاب در قالب است.

عموما در چدن هاي خاكستري كربن به دو شكل آزاد (گرافيت) و سمنتيت ( به صورت جزئي از فازپرليت) وجود دارد.

خواص چدن خاكستري به مقدار زيادي به مقدار گرافيت، پرليت و همچنين به شكل و اندازه گرافيتها بستگي دارد.

از آنجايي كه گرافيت عنصري نرم وضعيت است لذا حضور آن در چدن خاكستري باعث ضعيف شدن زمينه فلزي مي گردد. هنگام اعمال نيرو به قطعه گرافيت به صورت شيارهايي عمل كرده و اشاعه و انتشار ترك در قطعات چدن خاكستري را تسهيل مي كند.

وجود كربن در چدن استحكام كششي، حد الاستيسيته، مدول الاستيسيته، قابليت چكش خواري و مقاومت به ضربه آهن را كاهش مي دهد.

براي كاهش اين خاصيت نامطلوب بايستي از مقدار گرافيت ها ( در حقيقت مقدار كربن) در قطعات كاسته شده و همچنين گرافيت ها در ساختار چدن بصورت ذرات ريزي بوده و شكل گرافيت نيز ترجيحا بصورت كروي باشد.

تاثير تركيب شيميايي چدن بررسي ساختار و خواس مكانيكي آنها

چدن ها برحسب درصد كربن موجود در آن به سه دسته چدن هاي هيپويوتكتيك ( فرويوتكتيك) براي كربن زير 3/4 و هيپريوتكتيك براي كربن بالاي 3/4 و يوتكتيك با كربن 3/4 درصد تقسيم بندي مي گردند.

خواص مكانيكي چدن هاي خاكستري بستگي به دو عامل: نوع زمينه چدن (فريتي – پرليتي – استنيتي و ...) و گرافيتهاي توزيع شده روي اين زمينه دارد.

اندازه و شكل گرافيت در چدن به ميزان جوانه هاي موجود در مذاب، سرعت سرد كردن مذاب و قطعه و تركيب شيميايي چدن بستگي دارد. هر قدر مقدار جوانه هاي موجود در مذاب چدن بيشتر باشد، مقدار گرافيت به وجود آمده بيشتر شده و قطعات ريختگي با خواص مكانيكي بهتري توليد مي گردند. اين منظور با اضافه كردن مواد تلقيحي به مذاب چدن ( لحظه اي قبل از ريختن مذاب به داخل قالب) تامين مي گردد.

از مهمترين مواد تلقيحي مي توان به فروسيلسيم و كلسيم سيليسايد اشاره كرد. از آنجايي كه خواص مكانيكي چدن هاي خاكستري به مقدار زيادي بستگي به تركيب شيميايي آنها دارد. لذا تاثيرات هر يك از عناصر اصلي متشكله آن ( كربن، سيلسيم،‌ منگنز، فسفر و گوگرد) به همراه تاثيرات مربوط عناصر آلياژي در زير آورده مي شود.

سيلسيم (Si)

سيستم حد حلاليت كربن در مذاب و جامد آهن را كاهش مي دهد و لذا گرافيت زيايي در چدن را ترغيب مي كند. با افزايش مقدار گرافيت  در چدن خواص مكانيكي قطعات ريختگي تنزل مي يابد با توجه به اين نتكه چدن هاي خاكستري با استحكام بالا بايستي داراي كربن و سيلسيم كمتري باشند. البته به اين نكته مهم توجه گردد كه اگر چه كاهش كربن و سيلسيم در چدن هاي خاكستري باعث بهسازي خواص مكانيكي قطعات ريختگي مي گردد اما موجبات تقليل بهره دهي قطعات ريختگي ونياز به تغذيه گذاري بيشتر را مطرح مي سازد.

از طرف ديگر اگر چه چدن هاي خاكستري با سيلسيم بالا ( مثلا 3 درصد) و با زمينه فريتي داراي بهره دهي بالايي هستند اما با مشكل شكننده بودن روبرو هستند نتيجه عملي مهم اين بحث آن است كه در توليد چدن هاي فريتي با چقرمگي بالا بايستي مقدار كربن و سيلسيم را در چدن پائين انتخاب نموده و براي ايجاد زمينه فريتي از عمليات حرارتي آنيلينگ استفاده نمود. همانطوري كه مي دانيد كربن و سيلسيم تواما بررسي نقطه يوتكتيك چدن هاي خاكستري تاثير مي گذارند. اين تاثير را مي توان با رابطه زير نشان داد.

كه c  مقدار كربن محتوي چدن است.

براي آلياژي عاري از سيلسيم از Se=1 بوده كه مقارن با كربن 3/4 درصد مي باشد. براي چدن هاي هيپويوتكتيك مقدار Se<1 و براي چدن هاي هيپريوتكتيك مقدار se>1 مي باشد.

همانطوري كه گفته شد تاثير سيلسيم در تركيبات يوتكتيك چدن توسط كربن معادل تعريف مي گردد.

تركيب چدن هنگامي يوتكتيك است كه Ce حدود 2/4 تا 3/4 درصد باشد. در صورتي كه مقادير كربن و سيلسيم در رابطه Se قرار داده شوند:

خواص مكانيكي چدن هاي خاكستري بستگي به Se دارد. در چدن هاي هيپويوتكتيك با كاهش Se استحكام كششي قطعات افزايش مي يابد. با افزايش كربن معادل در چدن ها به مقدار گرافيت افزوده شده در حالي كه مقدار پرليت و توزيع يكنواخت و ريز آن كاهش مي يابد. در چنين شرايطي گرافيت رشد كرده بزرگ شده و نتيجه استحكام چدن ريختگي تنزل مي يابد. بعد از كربن سيلسيم مهمترين عنصر متشكله چدن است.

منگنز (Mn):

منگنز در فريت حل شده و در تركيب با كربن، توليد كاربيد منگنز و همچنين با گوگرد سولفيد منگنز (Mns) را به وجود مي آورد. منگنز استحكام چدن خاكستري را افزايش داده و ازچقرمه گي آن مي كاهد. حضور منگنز در چدن ها ضروري بوده زيرا تاثيرات مضر گوگرد را كاهش مي دهد. وجود منگنز در چدن باعث ريزشدن ساختار پرليت شده و مقاومت به خستگي قطعات را بهبود مي بخشد.

گوگرد (S):

گوگرد با آهن فاز يوتكتيك Fes با نقطه ذوب پايين حدود 985 درجه سانتي گراد را ايجاد مي نمايد. حد حلاليت گوگرد در مذاب آهن نامحدود بوده در حالي كه در جامد آهن حلاليت كمي دارد. براي از بين بردن تاثير نامطلوب گوگرد در چدن هاي خاكستري و افزايش خاصيت گرافيت زايي بايستي مقدار منگنز را 4 تا 5 برابر گوگرد در نظر گرفت. دراين حالت گوگرد در چدن بصورتM ns درآمده و فرايند گرافيت زائي را تحت تاثير منفي قرار نمي دهد. وجود تركيبات گوگرد در چدن در حد 12/0 – 14/0 درصد سياليت چدن مذاب را به شدت كاهش داده و ذرات و دانه هاي سمنتيت و پرليت در چدن رشد كرده و درشت شده و لكه ها و نقاط سختي بررسي روي سطوح نازك قطعات ريختگي ظاهر مي گردد. وجود اين نقاط سخت بررسي روي سطوح قطعات ريختگي به اين علت است كه وجود سولفيد ها در آن نقاط مانع از حل شدن كربن و سيلسيم شده و لذا تشكيل سمنتيت در اين مناطق را تسهيل مي سازد.

فسفر (P):

وجود فسفر در چدن حلاليت كربن در آهن را كاهش داده و بر نقطه يوتكتيك چدن نيز تاثير مي گذارد. فسفر تا 3/0 درصد در مذاب آهن حل شده و مازاد بررسي 3/0 درصد با آهن تركيب يوتكتيك فسفيد آهن سمنيت – آهن (Fe₃p-Fe₃C-Fe) را به وجود مي آورد. اين فاز داراي نقطه ذوبي حدود 950 درجه سانتيگراد است. هنگامي كه فسفر بالاي 6/0 يا 7/0 درصد باشد، اين يوتكتيك فسفيدي بصورت شبكه اي مهم پيوسته در مرز دانه ها رسوب مي كند. چنين حالتي چدن را بسيار شكننده مي سازد. با توجه به اين نكته در قطعات چدني كه نياز به استحكام خوبي دارند نبايد مقدار فسفر را بالاي 15/0 تا 2/0 درصد در نظر گرفت. بهرحال يك تاثير بسيار مفيد فسفر در چدن ها كاهش ميزان نفوذ مذاب چدن به داخل ذرات ماسه بوده و لذا براي قطعات ريختگي چدني با كيفيت سطحي خوب مقدار فسفر را تا 25/0 درصد بالا مي برند.

فسفر تاثير چنداني در قابليت گرافيت زايي چدن ندارد. اثر ديگر فسفر افزايش سياليست مذاب چدن است.

كرم (Cr):

اين عنصر با كربن ايجاد كاربيد كرم نموده و لذا استحكام چدن را (بخصوص در درجات حرارتي بالا يا شرايطي كه قطعات متناوبا سرد و گرم مي شوند) بالا مي برد.

افزودن كرم تا 8/0 درصد به چدن هاي خاكستري براي افزايش استحكام آنها متداول بوده اما چنانچه مقدار كرم از اين حد تجاوز كند. به دليل كاربيد كرم آزاد در چدن استحكام قطعات كاهش مي يابد.

نيكل (Ni):

نيكل ضمن دارا بودن خاصيت گرافيت زائي باعث پايداري پرليت شده و موجب توزيع يكنواخت آن نيز مي گردد. لذا در قطعاتي كه نياز به پايداري زمينه پرليتي مي باشد نظير سرسيلندرهاي موتورهاي ديزلي معمولا از 1 درصد نيكل استفاده مي گردد.

هنگامي كه مقدار نيكل از 2 درصد تجاوز كند زمينه چدن ابتدا كلا پرليتي شده و سپس بينيتي مي گردد. با افزايش بيشتر مقدار نيكل تا 5/4 – 5% زمينه چدن مارتنزيتي مي شود. حضور نيكل در چدن ها باعث افزايش مقاومت آنها در مقابل آب دريا و محلولهاي قليايي مي شود.

مس (Cu):

مس در مقادير زير 3 تا 4 درصد به سهولت در مذاب آهن حل مي‌گردد. مس به گرافيت‌زائي كربن كمك كرده و سختي آهن را كاهش مي‌دهد. در چدنهاي خاكستري مس به پايداري پرليت كمك كرده و لذا سختي قطعات چدن خاكستري را افزايش مي‌دهد. يكي از موارد مصرف مس در توليد قطعات چدني با ضخامت‌هاي غير‌يكنواخت (نازك و ضخيم) است كه حضور آن موجب يكنواختي ساختار ميكروسكوپي در ضخامت‌هاي مختلف قطعه ريختگي مي‌گردد.

حداكثر مقدار مطلوب در چدنهاي خاكستري حدود 3 يا 4 درصد است. حضور مس در چدنهاي خاكستري باعث افزايش مقاومت آنها در مقام خوردگي آتمسفري- محلول نمك‌ها- اسيدها و مواد نفتي مي‌گردد.

آلومنيوم (AL)

امروزه از آلومنيوم به عنوان آلياژي در مقادير حتي بالاي 15 درصد نيز در توليد چدن‌ها استفاده مي‌گردد، بهر حال استفاده از آن به عنوان عنصر آلياژي در چدنهاي خاكستري بسيار محدود است.

از آنجايي كه بسياري از فروآلياژهايي كه در توليد چدنهاي خاكستري مصرف مي‌گردند داراي مقاديري تا 3.5 درصد آلومنيوم هستند. لذا لازم است تأثير آلومنيوم درچدنهاي خاكستري مورد توجه قرار گيرد.

در صورتي كه مقدار آلومنيوم زير 25/0 درصد باشد خاصيت گرافيت‌زاي قوي دارد. در حالي كه چدني با8 درصد آلومنيوم و 3 درصد كربن بصورت چدن سفيد جامد شده و حتي در اثر عمليات حرارتي نيز نمي‌توان به ساختاري باگرافيت آزاد يافت. لذا آلومنيوم داراي دو اثر گرافيت‌زائي (زير 25/0 درصد) و كاربيد‌زائي (بالاي 25/0 درصد) مي‌باشد.

تيتانيم (TI)

تيتانيم از 5% تا 25/0 درصد در چدنها خاصيت گرافيت‌زائي و كاهش تمايل به سفيد شدن ضخامت‌هاي نازك قطعات را دارد، از طرف ديگر موجب ريز شدن ذرات گرافيت در قطعات چدن خاكستري مي‌گردد. افزايش مقدار تيتانيم از 25/0 درصد به بالا باعث پيدايش كاربيد تيتانيم (TIC) شده كه حتي در اثر عمليات حرارتي قطعات چدني تجزيه نمي‌گردد. تيتانيم در چدن‌ها خاصيت اكسيژن زدايي خوبي داشته و از طرف ديگر باعث توزيع يكنواخت گرافيت مي‌گردد.

موليبدن (MO)

موليبدن در چدنهاي خاكستري تا حدود 3/1 درصد خاصيت گرافيت‌زائي داشته و هنگامي كه مقدار آن به 3 درصد برسد فرآيند گراافيت‌زائي آهسته مي‌ود به ازاء مقادير بيش از 3 درصد موليبدن در مذاب چدن به صورت سفيد جامد مي‌گردد.

مطالب توضيح‌ داده شده فوق توضيحات تقريباً مفصلي در مورد چدنهاي خاكستري و تاثيرات عناصر آلياژي متداول در آنها بود، لذا به علت اين كه در اين تحقيق و آزمايش هدف اصلي ما ريخته‌گري و توليد چدنهاي پر مقاوم به خوردگي مي‌باشد و براي انجام اين كار در مرحله اول نياز به شمش چدن خاكستري به عنوان مواد اوليه داريم: بنابراين در اين جا توضيحات مختصري در مورد انواع شمشهاي چدني موجود در ايران و نحوه شمش‌هاي چدني جهت مصرف در واحدهاي ريخته‌گري داده مي‌شود.

تهيه شمش‌هاي چدني جهت مصرف در واحدهاي ريخته‌گري

در كارخانه ذوب آهن اصفهان تهيه شمش‌هاي چدني توسط يك ماشين شمش‌ريزي (كوره بلند شمار 1) داراي دو خط مي‌باشد كه قالب‌هاي شمش‌ريزي روي آن نصب شده‌اند. قالب‌ها پس از پر شدن مذاب با آب سرد شده و در آخر خط شمش‌ريزي كه خط بر‌مي‌گردد شمش‌هاي جامد تخليه مي‌گردند. وزن همچنين يك از اين شمش‌ها حدود 40 كيلوگرم است. همانطوري كه مي‌دانيد آهن مذاب تمايل شديدي به جذب كردن دارد. لذا مذاب آهن در كوره بلند در مجاورت كك و گازهاي كربني حداكثر مقدار كربن مورد نياز خود را جذب مي‌كند. مقدار كربن جذب شده توسط مذاب آهن بستگي به شرايط كار كوره و ماهيت مواد اشاره شده در كوره دارد. اين مقدار بين 25/3 تا 4 درصد تغيير مي‌كند. همزمان با احياء سنگ آهن مواد سليسيمي كه در سنگ معدن حضور دارند نيز به سيلسيم خالص احيا مي‌گردند. در نتيجه مذاب چدن اياد شده در كوره بلند محتوي مقاديري بين 05/ تا 4 درصد سيليسم مي‌گردد. سيليسم مهمترين عنصر موجود در چدن بوده زيرا بيشترين اثر را در كنترل ساختار ميكروسكوپي آن بر عهده دارد. حضور سيليسم كم چدن باعث سفيد شدن آن شده و وجود مقدا بالاي سيليسم باعث درشت شدن گرافيت در چدن مي‌گردد. از طريق كنترل شارژ مصرفي در كوره بلند مي‌توان چدنهايي با درصدهاي مختلف سيليسم به دست آورد. منگز نيز در مقادير كم يا زياد در سنگ معادن آهن وجود داشته و مقددار كاملاً قابل توجهي از آن در جريان كار كوره احيا شده و جذب مذاب چدن مي‌گردد.

علاوه بر عناصر كربن، سيليسيم و منگز كه نقش اصلي را در خواص چدنها دارند عناصر ديگري نيز در چدنها وجود دارد كه مي‌توانند تحت نام ناخالصي‌ها طبقه عناصر ديگري نيز در چدنها وجود دارد كه مي‌توانند تحت نام ناخالصي‌ها طبقه‌بندي مي‌گردند. مهمترين اين عناصر عبارتند از فسفر و گوگرد. فسفر از طريق سنگ معدن وارد مذاب چدن شده و گوگرد نيز اصولاً از طريق كك مصرفي به مذاب چدن راه مي‌يابد. مقدار گوگرد در چدنهاي خاكستري بين 2% تا 8% درصد بوده در شمش چدنهاي سفيد تا 2% درصد نيز مي‌رسد.

امروز در توليد قطعات مهندسي و مرغوب نياز به شمش‌هاي چدني با تركيب كنترل شده و عاري از عناصر ناخواسته ضرورت اساسي است. در مواردي چدنهاي با سيليسيم و كربن كمتر از حدي كه در شمش‌هاي معمولي وجود دارد مورد درخواست واحدهاي ريخته‌گري قرار دارد.

ساده‌ترين و متداولترين روش توليد چدن‌هاي تصفيه شده و با تركيب معلوم ذوب شمش چدن يا قراضه چدن در كوره‌هاي كوبل، كوره‌هاي شعله‌اي به همراه مصرف مقدار معيني قراضه فولاد و عناصر افزودني ديگر مي‌باشد. تصفيه بيشتر مذاب چدن را مي‌توان در پاتيل با استفاده از شلاك‌هاي مناسب انجام داد.

از آنجايي كه شمش‌هاي چدني توليدي در كارخانه‌ ذوب آهن اصفهان از نوع چدنهاي تصفيه نشده مي‌باشند، لذا بعضي از واحدهاي ريخته‌گري ايران به ويژه در توليد چدنهاي آلياژي – نشكن از شمش‌هاي تصفيه شده وارداتي استفاده مي‌كنند. در زير و صفحه بعدي در زير تركيب شيميايي انواع شمش‌ چدني مجتمع ذوب آهن اصفهان به همراه چند شمش توليدي در ديگر كشورهاي جهان آورده مي‌شود.

جدول 1- نمونه از تركيب شيميايي شمش چدن توليدي در مجتمع ذوب آهن اصفهان

جدول 2- تركيب شيميايي نمونه‌هايي از شمش چدن با فسفر پايين كه در توليد انواع چدن‌ها با كيفيت ويژه و آلياژي و چدنهاي نشكن

عناصر جزئي آلياژي در شمش

عناصر گرافيت‌زا

كاربيد و پرليت‌ ز

مهمترين خصوصيت يك شمش چدن را مي‌توان به صورت زير خلاصه كرد:

1-    قيمت آن در رابطه با نوع قطعات ريختگي توليدي

2-    ثابت بودن تركيب شيميايي شمش چدن در طول زمان‌هاي متمادي

3-    عدم حضور جرم‌ها – سرباره و ناخالصي‌هاي ناخواسته

4-    عدم وجود زنگ‌زدگي بيش از حد سطوح شمش در اثر انبارداري طولاني و يا غير صحيح آن

5-  عدم حضور عناصر ناخواسته و يا در حدالق قرار داشتن اين عناصر در توليد قطعات چدني خاص، عناصري نظير كرم، واناديم، بورن، كلريم موليبدن و ....

فروسي و چگونگي توليد فرو آلياژها

همانطوري كه در بخشهاي قبلي اشاره شد هدف اصلي ما در اين پروژه توليد چدنهاي خاكستري پرسيليسم مي‌باشد. كه مواد اوليه براي توليد آن چدن خاكستري پرسيليسم مي‌باشد، كه در قسمت قبلي توضيحات تقريباً كاملي در مورد چدن خاكستري، تاثير عناصر آلياژي مختلف بر روي آن و چگونگي توليد چدن خاكستري براي استفاده در واحدهاي ريخته‌گري داده شد. لذا ما در اين بخش قصد بر اين داريم توضيحات كاملي در مورد فروسيليسم بدهيم كه در حقيقت كلي از مواد اوليه براي توليد چدنهاي پرسيليسم بعد از خود چدن خاكستر مي‌باشد.

همانطوري كه مي‌دانيد اصولاً در توليد چدنهاي آلياژي يا فولادهاي آلياژي عنصر آلياژي اصلي راكه به آن اضافه مي‌كنند اكثراً به صورت خالص نبوده و از فورآلياژ آن استفاده مي‌كنند مثلاً براي توليد چدن با كرم بالا از فرو كرم كه نوعي فروآلياژ مي‌باشد استفاده مي‌كنند.

طبيعتاً در توليد چدنهاي پرسيليسم نيز از اين قاعده مستثني نبود. و در توليد آن از فروآلياژ استفاده مي‌كنند، كه فروآلياژ مصرفي در توليد اين نوع چدنها به توضيحات فروسيليسم مي‌باشد.

لذا با توجه به توضيحات فوق در اينجا لازم است كه توضيحاتي در مورد فرو آلياژها داده شود. لذا ما در اين بخش قصد داريم در مورد فروآلياژها  توليد آنها – مورد استفاده فروآلياژها دلايل استفاده از فروآلياژها – اصول توليد فرو آلياژها و توليد فرو سيليم توضيحاتي داشته باشيم كه به شرح زير مي‌باشد:

فروآلياژها و توليد آنها

فروآلياژ، آلياژي است از آهن با يك يا دو عنصر مضاعف به  عبارت ديگر فروآلياژ يك نوع محژخلوط يا تركيب فلزات مختلف با آهن مي‌باشد. كه عمدتاً در صنايع ذوب آهن و فولادسازي به كار برده مي‌شود. اصولاً بيش از يك قرن است كه صنعت توليد فروآلياژها در جهان مطرح شده است. اين صنعت به عنوان پيش‌درآمدي در دست يابي و توليد به صورت فروآلياژ تهيه نمي‌شوند مثل Ni و Co چون اشكال چنداني از لحاظ تهيه و دماي ذوب نداشته و به صورت خالص اضافه مي‌شوند. ولي براي اضافه نمودن عناصري مانند  W , V , MO ,CR , SI, MN    بهتر آن است كه از فروآلياژ تهيه شده از اين عناصر استفاده گردد. در اين ميان فروسيلسم داراي جايگاه ويژه‌اي مي‌‌باشد.

موارد استفاده از فروآلياژها

آلياژ سازي : با اضافه نمودن آلياژسازيها به فولاد، چدن و يا فلزات غير آهني مي‌توان آلياژ خالص و مورد نظر را تهيه نمود و خواص مكانيكي و شيميايي لازم را به دست آورد. از فروآلياژها براي آلياژ كردن فولاد و چدن (چدن‌هاي پرسيليسم – چدن‌هاي پركرم)استفاده مي‌شود.

از بين بردن ناخالصيهاي مضر:

در بعضي از موارد بر حذف ناخالصي‌ههاي مضر (عمدتاً گازها) از فروآلياژها استفاده مي‌شود. با اضافه نمودن فروآلياژها به مذاب و انجام واكنش‌هاي مربوطه مي‌توان ناخالصي‌ها را به صروت سرباره خارج نمود. به عنوان مثال از فروكرم و فروسيليسم مي‌توان به عنوان اكسيژن‌زدا استفاده نمود.

جوانه‌زايي: در بعضي از موارد براي كنترل اندازه دانه‌هاي كريستالي بايستي شرايط انجماد مذاب را تغيير داد. اين كنترل در بعضي اوقات توسط زياد كردن تعدا جوانه‌هاي موجود در مذاب انجام مي‌پذيرد. فروآلياژها مي‌توانند اين نقش را بازي كرده و هدف مورد نظر حاصل مي‌شود.

روانسازي: برا سهولت در ريخته‌گري مذاب (به خصوص چدنها) از بعضي از فروآلياژها نيز مي‌توان استفاده نمود.

دلايل استفاده از فروآلياژها

بنا به دلايل مختلف امكان استفاده مسقتيم از عناصر آلياژي خالص وجود ندارد. استفاده از عناصر خالص مسائل زير را دربر دارد.

1-    كنترل سرعت حل شدن عنصر خالص در مذاب مشكل‌تر مي‌باشد.

2-    سوختن و از بين رفتن عناصر خالص زياد خواهد بود.

3-    در اكثر موارد عناصر خالص، داراي نقطه ذوب بالايي مي‌باشند. (مانند موليبدن و تنگشتن)

4-    تهيه و توليد عناصر بسيار گران‌تر مي‌باشد.

بنا به دلايل فوق فروآلياژها تهيه مي‌گردند. كه داراي نقطه دوبي پايين‌تر، قيمت ارزانتر و از بين رفتن كمتر مي‌باشند.

اصول توليد فروآلياژها

اصولاً فروآلياژها به طور كلي به دو روش تهيه مي‌شوند:

1-    روش كربوترمي

2-    روش متالوترمي

1- سيليكوترمي ،              2- آلومينوترمي

روش كربوترمي نيز مي‌تواند خود به سه قسمت تقسيم شود.

الف- روش قديمي (توليد در كوره‌هاي زميني)

ب- روش كوره بلند

ج- كوره قوس الكتريكي

در ابتدا ذوب فروآلياژها در پاتيب‌هاي گرافيتي در كوره‌هاي زميني همراه با كك و ساير مواد لازم صورت مي‌گرفت. معايب اين روش عبارت بودند از:

الف- محدوديت از نظر تنوع توليد فروآلياژها پرعيار

ب- عدم امكان توليد فروآلياژها پرعيار

ج- برآورد نكردن نياز صنايع فولادسازي (پايين بودن حجم توليد)

-در روش توليد فروآلياژها با استفاده از كوره بلند نيز معيب زير وجود داشت:

الف- عدم امكان دسترسي به درجه حرارتهاي زياد

ب- اقتصاد نبودن فرايند

ج- محدوديت از نظر توليد فروآلياژها

د- پايين بودن عيار ف توليدي

و- اشباعبودن آلياژ از كربن

توليد فروآلياژها در كوره قوس‌الكتريكي نيز كه در سالهاي 1910-1890 در فرانسه ابداع گرديد خود داراي مزايا و معايبي به شرح زير است:

مزاياي آن عبارتند از:

، در اين روش وجود دارد.

امكان احيا كانه‌هاي اكسيدي و ذوب آلياژ آنها به دلايل درجه حرارت احيا بسيار بالاي اكسيد آنها و نيز بالا بودن نقطه ذوب اين عناصر امكان توليدشان در روشهاي قبلي وجود نداشت، در اين روش وجود دارد.

معايب آن عبارتند از:

الف- پركربن بودن فروآلياژها حاصله (به جز در مورد فروسيليسم) و نياز به مراحل بعدي كربن‌زدائي

ب- مصرف برق و انرژي بيشتر

در ارتباط با استفاده از كوره قوس الكرتيكي و مقايسه آن با روش كوره بلند بايد به اين نكته اشاره كرد كه براي توليد فروآلياژهايي از قبيل Fe –Mg احتياج به بالا بردن دما بوده و براي اين منظور كك بيشتر لازم بوده و مصرف كك بيشتر مقدار گازهاي خروجي را افزايش داده كه با افزايش گازهاي خروجي دما در منطقه بالاي كوره افزايش پيدا مي‌كند. در حاليكه ساختان كوره بلند طوري است كه دماي بالاي كوره نبايد از ⁰C 500 بالا برود و در غير اين صورت سازه‌هاي كوره بلند آسيب مي‌بينند. در كوره‌هاي قوس الكتريكي هوا دميده نمي‌شود و در نتيجه حجم گازهاي خروجي آمده و دما افزايش مي‌يابد.

توليد فروسيليسم

انواع فروسيليسم‌ها عبارتند از:

فروسيليسم %90, %75, %45, %25, 515

آلياژهاي تجاري امروزه فرويسليم %75, %45 هستند.

موراد استفاده فروسيليسم امروزه در فولادسازي، براي اكسيژن‌زدائي و آلياژسازي (مانند چدنهاي پرسيليسم) مي‌باشند.

آلياژ سازي

فولادها حدوداً داراي 0/35% سيليسم هستند كه اين مقادير كم جزء عنصر آلياژي به حساب نمي‌آيد. فولادهايي كه داراي 1/3-2 درصد سيليسم باشند جزء فولادهاي ساختماني سيليسم‌دار قرار مي‌گيرند.

در فولادهاي فنر سيليسم معمولاً همراه با كرم و منگز اضافه مي‌گردد. در چدنها از سيليسم به عنوان گرافيت‌زا استفاده مي‌شود. و چدنهاي مقاوم در برابر اسيد در حدود %14 سيليسم دارند. فروسيليسم عمدتاً در كوره‌هاي الكتريكي توليد مي‌گردد. در اين كوره‌ها انواع مختلف فروسيليسم و حتي سيليسم كريستاله قابل قبول است.

از نقطه نظر توليد، فروسيليسم 45% و 75% رايج و كمتداول بوده و بقيه انواع به ندرت توليد مي‌شود.