دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تحقیق درباره TCP/IP

از زمان پيدايش آن در دهه 1970مجموعه پروتكلTCP/IPبه عنوان استاندارد صنعتي براي پروتكل هاي انتقال داده در لايه هاي شبكه و انتقال مدلOSI پذيرفته شده است.علاوه بر اين،اين مجموعه شامل تعداد زيادي پروتكل هاي ديگر است كه از لايه پيوند داده تا لايه كاربردي كار ميكنند.

سيستم هاي عامل به تسهيل شكل ظاهري پشته مي پردازند تا آن را براي كاربران عادي قابل فهم تر كنند.مثلاً در يك ايستگاه كاري ويندوز،نصبTCP/IPبا انتخاب فقط يك واحد كه پروتكل ناميده

مي شود انجام مي شود ،در حالي كه در حقيقت طي اين فرآيند ، پشتيبان يك خانواده كامل از پروتكل ها نصب مي گردد ، كه پروتكل كنترل ارسال (TCP) و پروتكل اينترنت (IP) فقط دو تا از آنها هستند.انتخابهاي ديگر غير از TCP/IPنيز تا حدود زيادي به همين صورت عمل مي كنند. مجموعه پروتكل IPXشامل چند پروتكل است كه عملكرد آنها شبيه TCP/IPمي باشد ، و NETBEUIهر چند خيلي ساده تر است اما براي انجام بسياري از عمليات خود به پروتكل هاي ديگري وابسته مي باشد ، مثل (SMB)

SERVER MESSAGE BLOCKS.

آگاهي از نحوه عملكرد پروتكل هاي مختلف TCP/IPو نحوه كار آنها با هم براي ارائه سرويسهاي ارتباطي لازمه مديريت شبكه هاي TCP/IPمي باشد .

خواص TCP/IP

اينكه چرا TCP/IPبه مجموعه پروتكل منتخب براي غالب شبكه هاي داده تبديل شده است دلايل متعددي دارد ،و يكي از آنها اين است كه اينها پروتكلهايي هستند كه در اينترنت مورد استفاده قرار مي گيرند.TCP/IP مدتي پيش از عرضه PCبراي پشتيباني از اينترنت جوان طراحي شد (كه بعدها آرپانت نام گرفت)، در واقع در زماني كه تعامل بين محصولات ساخت سازندگان مختلف تقريباً مسئله جديدي بود ، اينترنت از انواع مختلف زيادي از كامپيوترها تشكيل شده بود و هست و بدين لحاظ به مجموعه پروتكلي نياز بود كه توسط همه آنها به طور مشترك مورد استفاده قرار گيرد .

مهمترين عنصري كهTCP/IPرا از ساير مجموعه پروتكل ها كه سرويس هاي لايه هاي شبكه و انتقال را در اختيار مي گذارند متمايز مي كند مكانيزم آدرس دهي جامع آن است .به هر يك از وسيله هاي روي يك شبكه TCP/IPيك (يا گاهي بيش ازيك)آدرسIPاختصاص داده مي شود كه آن را به طور يكتا به سيستم هاي ديگر ميشناساند.

بيشترPCهاي شبكه هاي امروزي از آداپتورهاي واسط شبكه اترنت ياTOKEN RING استفاده مي كنند كه شناسه هاي يكتايي(آدرس هاي MAC) به صورت سخت افزاري در آنها حك شده است و اين شناسه ها باعث مي شوند كه آدرس هايIP مازاد مصرف شوند.اما به بسياري از انواع ديگر كامپوترها شناسه هايي توسط مديران شبكه اختصاص داده مي شود،و هيچ مكانيزمي وجود نداردكه تضمين كند سيستم ديگري از يك شبكه تقابلي جهاني همچون اينترنت از همان شناسه استفاده نمي كند.

از آنجا كه يك مجمع مركزي وجود دارد كه آدرسهايIPرا ثبت مي كند،ميتوان مطمئن بود كه هيچ دو دستگاهي از اينترنت(اگر پيكربندي درستي داشته باشند) آدرسشان يكي نيست .به دليل همين آدرس دهي است كه پروتكل هايTCP/IPمي توانند تقريباً هر پلت فرم نرم افزاري يا سخت افزاري را كه در حال حاضر به كار ميرود پشتيباني كنند.

پروتكل هاي IPX هميشه اساساً با ناول نت ور همراه خواهند بود، وازNETBEUI تقريباً فقط در شبكه هاي مايكرو سافت ويندوز استفاده مي شود . اما TCP/IPواقعاً تعامل جهاني پلت فرمها را ممكن مي سازد، به طوري كه همه آن را پشتيباني مي كنند و هرگز مغلوب پروتكل ديگري نشده است .

جنبه منحصربه فرد ديگر پروتكلهاي TCP/IP نحوه طراحي ،تخليص و تصويب استانداردهاي آنهاست . به جاي وابستگي به يك مجمع تدوين استاندارد همچون IEEE، پروتكلهاي TCP/IP با حفظ اصول دموكراسي و توسط يك گروه اتفاقي از داوطلبان كه از طريق خود اينترنت ارتباط گسترده اي دارند تدوين ميشوند ،و مقدم هر كس كه علاقمند به شركت در تدوين يك پروتكل باشد گرامي داشته مي شود. علاوه بر اين خود استانداردها توسط مجمعي تحت عنوان (IETF)

Internet ENGINEERING TASK FORCE منتشر مي شوند و در اختيار عموم قرار مي گيرند ، و براي همه كس قابل دسترسي و دريافت هستند . استانداردهايي همچون آنها كه IEEE منتشر مي كند نيز در دسترس هستند ، ولي تا همين چند وقت پيش براي خريدن يك كپي از يك استاندارد IEEE مثل 3/802 كه اترنت بر اساس آن است بايد صدها دلار مي پرداختيد . اين در حالي است كه مي توان هر يك از استانداردهاي TCP/IPرا كه Request for commetns (RFCها) ناميده ميشوند از سايت وب IETF درhttp://www.ietf.org/، يا از برخي سايتهاي اينترنت ديگر به طور قانوني داون لود كرد .

پروتكلهاي TCP/IP مقياس پذيري فوق العاده اي دارند .شاهدي بر اين مدعا آن است كه اين پروتكل ها زماني طراحي شدند كه آرپانت اساساً يك كلوب انحصاري براي دانشگاهيان و دانشمندان بود و هيچ كس تصور آن را هم نمي كرد كه اين پروتكل ها كه توليد مي شوند زماني روي شبكه اي به اندازه اينترنت كنوني به كار گرفته شوند . عامل اصلي محدود كننده گسترش اينترنت در حال حاضر فضاي آدرس خود IP است كه 32بيتي مي باشد ، و نسخه جديد پروتكل IPتحت عنوان IPV6در صدد رفع اين نقيصه به كمك يك فضاي آدرس 128بيتي است .

معماري TCP/IP

TCP/IP براي آن طراحي شده است كه شبكه هاي با تقريباً هر اندازه اي را پشتيباني كند . در نتيجه TCP/IPبايد بتواند سرويسهاي مورد نياز برنامه هايي كه از آن استفاده مي كنند را بدون مصرف زياد پهناي باند و ساير منابع شبكه در اختيار آنها قرار دهد . مثلاً پروتكل NETBEUIبا ارسال يك پيغام همگاني و انتظار دريافت پاسخ از سيستم مطلوب سيستمهاي ديگر را شناسايي مي كند .

به همين دليل NETBEUI فقط روي شبكه هاي كوچك كه از يك دامنه انتشار تشكيل شده اند به كار مي رود. تصور كنيد كه در اينترنت هر كامپيوتر براي پيدا كردن يك دستگاه ديگر مجبور بود هر بار يك پيغام همگاني را براي ميليون ها دستگاه شبكه ارسال نمايد ! براي رسيدگي به نيازهاي برنامه هاي خاص و عمليات داخل آنها ، TCP/IPاز تركيب چند پروتكل استفاده مي كند تا كيفيت سرويس لازم براي اين منظور را در اختيار بگذارد .

پشته پروتكل TCP/IP

قدمتTCP/IP از مدل مرجعOSI بيشتر است،ولي پروتكل هاي آن به چهار لايه تقسيم مي شوندكه مي توانند تقريباً معادل پشته هفت لايه ايOSI مي باشند.

كاربردي	كاربردي
نمايش	-
جلسه	-
انتقال	انتقال
شبكه	اينترنت
پيوند دادها	پيوند
فيزيكي	-

OSI TCP/IP

درLANها،عملكرد لايه پيوند را يك پرتكلTCP/IP تعريف نمي كند،بلكه پروتكل هاي استاندارد لايه پيوند داده ها همچون اترنت و TOKEN RINGتعريف ميكنند.براي برقراري مصالحه بين آدرس MAC كه آداپتور واسط شبكه در اختيارمي گذارد و آدرس IP كه در لايه شبكه به كار ميرود،سيستم ها از يك پروتكل TCP/IP به نام پروتكل تصميم گيري درباره آدرس (ARP) استفاده مي كنند ،اما استانداردهايTCP/IP دو پروتكل را تعريف مي كنند كه معمولاً براي برقراري ارتباطات لايه پيوند با استفاده از مودم و ساير اتصالات مستقيم از آنها استفاده مي شود.اين دو عبارتند از:پروتكل نقطه به نقطه (PPP) و پروتكل اينترنت خط سري(SLIP).

در لايه اينترنت،پروتكل اينترنت (IP) قرار داردكه حامل اصلي همه پروتكل هايي است كه در لايه هاي بالاتر كار مي كنند،و پروتكل پيغام هاي كنترلي اينترنت (ICMP) ،كه سيستم هاي TCP/IPاز آن براي عمليات تشخيصي و گزارش خطا استفاده مي كنند.IP،به عنوان يك پروتكل حامل عمومي،بدون اتصال و غير قابل اطمينان است ، زيرا سرويسهايي همچون تصحيح خطا و تحويل تضمين شده در صورت لزوم توسط لايه انتقال ارائه مي شوند .

در لايه انتقال ، دو پروتكل كار مي كنند : پروتكل كنترل ارسال (TCP) و پروتكل ديتاگرام كاربر (UDP) . TCPاتصال گرا و قابل اطمينان است ،در حالي كه UDP بدون اتصال و غير قابل اطمينان مي باشد.هر برنامه بسته به نيازهاي خود و سرويس هايي كه لايه هاي ديگر در اختيارش مي گذارند از يكي از اين دو استفاده مي كند .

مي توان گفت كه لايه انتقال به گونه اي شامل لايه هاي نشست و انتقال مدل OSI است ، ولي نه از هر لحاظ . مثلاً سيستم هاي ويندوز مي توانند براي انتقال پيغام هاي نت بايوس كه براي عمليات اشتراك فايل و چاپگر مورد استفاده شان قرار مي گيرند از TCP/IP استفاده كنند ، و نت بايوس همچنان همان عملكرد لايه نشستي را در اختيار مي گذارد كه وقتي سيستم از NETBEUI يا IPX به جاي TCP/IP استفاده مي كند ارائه مي دهد . اين فقط يك مثال است از اينكه چگونه لايه هاي پشته پروتكل TCP/IP تقريباً معادل لايه هاي مدل OSI هستند ، ولي انطباق كاملي بين آنها وجود ندارد . هر دوي اين مدلها بيشتر ابزارهاي آموزشي و تشخيصي هستند .تا دستور العمل تدوين و سازمان دهي پروتكل ، و تطابق دقيقي بين عملكرد لايه هاي مختلف و پروتكلهاي واقعي وجود ندارد .

تعريف لايه كاربردي از همه دشوارتر است ،زيرا پروتكل هايي كه در اين لايه كار مي كنند مي توانند خود برنامه هاي وزين و كاملي باشند مثل پروتكل انتقال فايل (FTP)، يا مكانيزم هايي كه توسط ساير برنامه ها به كار مي روند و سرويسي را ارائه مي كنند ، مثل سيستم نام دامنه (DNS) و پروتكل ساده انتقال نامه (SMTP) .

آدرس دهي IP

آدرس هايIP كه براي شناسايي سيستم هاي يك شبكه TCP/IP به كار مي رود بر جسته ترين ويژگي اين مجموعه پروتكل هستند.آدرس IP يك شناسه مطلق دستگاه و همچنين شبكه اي كه دستگاه روي آن واقع است مي باشد.هر بسته ديتاگرام IP كه به روي يك شبكه TCP/IP ارسال مي شود در سر آيند IP ي خود حاوي آدر س IP سيستم مبدأ‍‍‍ كه آن را توليد كرده است و سيستم مقصد كه بايد آن را دريافت كند مي باشد . هر چند سيستم هاي اترنت و Token Ring آدرس سخت افزاري يكتايي دارند كه در واسط شبكه آنها حك شده است ، اما هيچ روشي براي مسير دهي موثر بار به سيستمي از يك شبكه بزرگ با استفاده از اين آدرس وجود ندارد .

آدرس سخت افزاري NIC شامل يك پيشوند است كه سازنده كارت را مشخص مي كند ، ويك آدرس گره كه بين همه كارتهاي ساخته شده توسط آن سازنده منحصر به فرد است .استفاده از پيشوند سازنده براي مسير دهي بار غير ممكن است زيرا هر كارت يك سازنده خاص مي تواند به طور اتفاقي در يك جاي شبكه قرار گرفته باشد . براي تحويل دادن بسته هاي شبكه به يك دستگاه خاص لازم است فهرستي از همه سيستم هاي شبكه و آدرس هاي سخت افزاري آنها وجود داشته باشد ، كه واضح است در شبكه اي به بزرگي اينترنت غير عملي است .

علاوه بر اين همه ميليون ها كامپيوتري كه با استفادهاز مودم به اينترنت وصل هستند آدرس ندارند . با شناسايي شبكه اي كه سيستم بر روي آن واقع است ، يعني با استفاده از يك فهرست نسبتاً قابل مديريت از آدرس هاي شبكه به جاي فهرست آدرس تك تك سيستم ها ، آدرس هاي IP مي توانند به محل مناسب مسير دهي شوند .

طول هر بستهIP 32 بيت است و به صورت چهار عدد دهدهي هشت بيتي كه با نقطه از هم جدا مي شوند نمايش داده مي شود مثل: 192.168.2.45 به نمايش دهدهي نقطه دار معروف است . و هر يك از اعداد هشت بيتي را گاهي اكتت يا كواد مي نامند(اين واژه ها از اين جهت به كار مي روند كه كامپيوتر هايي هستند كه واژه متداولتر بايت درآنها معادل هشت بيت نمي باشد).از آنجا كه هر كواد معادل دهدهي يك عدد باينري هشت بيتي است مقادير ممكن آن از صفر تا 255 مي باشد. به اين ترتيب محدوده كامل آدرس هاي IP ممكن از 0.0.0.0 تا 255و255و255.255 است.

آدرس هاي IPبه خودي خود نماينده كامپيوتر ها نيستند بلكه نماينده واسطهاي شبكه مي باشند.كامپيوتري كه دو كارت واسط شبكه يا يكNIC و يك اتصال مودم به سرويس دهندهTCP/IP دارد داراي دو آدرسIP مي باشد.سيستمي كه دو يا چند واسط دارد را چند ميزباني مي گويند،حال اگر اين واسطها كامپيوتر را به شبكه هاي مختلف وصل كنند و سيستم چنان پيكر بندي شده باشد كه بار را بين شبكه ها منتقل كند،مي گويند اين سيستم عمل مسير ياب را انجام داده است.

نكته: مسير ياب مي تواند يك كامپيوتر معمولي باشد با دو واسط نرم افزاري و شبكه با قابليتهاي مسير يابي،و يا يك وسيله سخت افزاري اختصاصي باشد كه مخصوصاً براي مسير دهي بار شبكه طراحي شده است.گاهي در استانداردهاي TCP/IPبراي اشاره به مسير ياب از واژه دروازه استفاده مي شود،در حالي كه در واژگان استاندارد شبكه دروازه به عنوان يك وسيله كاربردي تعريف مي شود كه بار را بين شبكه هايي با پروتكل هاي مختلف منتقل مي كند،مثل يك دروازه پست الكترونيكي .اين دو را نبايد با هم اشتباه كرد.

هر آدرسIP حاوي بيت هايي است كه يك شبكه را متمايز مي كنند، و بيت هايي كه يك واسط (كه ميزبان ناميده مي شود) را روي آن شبكه مشخص مي كنند.براي اشاره به يك شبكه،سيستم ها فقط از بيت هاي شبكه استفاده مي كنند،و به جاي بيت هاي ميزبان صفر قرار مي دهند.مسيريابها نيز براي فرستادن بسته ها به مسير ياب ديگري كه به شبكه مقصد وصل است از بيت هاي شبكه استفاده مي كنند،و او داده را براي سيستم ميزبان مقصد ارسال مي كند.

ماسك زير شبكه

هميشه بعضي از بيت هاي آدرسIP براي شناسايي شبكه و بعضي براي شناسايي ميزبان اختصاصي داده مي شوند،اما تعداد بيت هايي كه براي هر يك از اين مقاصد به كار مي رود هميشه يكي نيست.در بسياري از آدرس ها 24 بيت براي شبكه و هشت بيت براي ميزبان به كار

مي رود،ولي مرز بين بيت هاي شبكه و ميزبان مي تواند هرجايي از آدرس باشد.براي دانستن اينكه براي هر منظور كدام بيت ها به كار مي رود هر سيستم TCP/IPبه همراه آدرس IP خود يك ماسك زير شبكه نياز دارد.ماسك زير شبكه يك عدد 32 بيتي است كه بيت هاي آن متناظر با بيت هاي آدرس IP هستند. هر بيت از ماسك كه مقدار آن يك (1) است نشان مي دهد كه بيت متناظر از آدرس IP بخشي از شناسه شبكه است ،و هر بيت صفر(0) نشان مي دهد كه بيت آدرس متناظر بخشي از شناسه ميزبان مي باشد.مثل آدرس IP،ماسك زير شبكه نيز با نمايش دهدهي نقطه دار نشان داده مي شود ،بنابراين هر چند ممكن است ماسك در ظاهر مثل آدرس IP باشد،ولي عملكرد آن كاملاً متفاوت است.

به عنوان مثال سيستمي با پيكر بندي TCP/IPزير را در نظر بگيريد:

آدرس IP: 192.168.2.45

ماسك زير شبكه :255.255.255.255

در اين مثال قسمت 192.168.2 آدرس IP شبكه،و 45،ميزبان را مشخص مي كند. در شكل دهدهي ممكن است اينها گيج كننده باشند

ولي معادل باينري آنها عبارت است از:

آدرس IP:

11000000101010000000001000101101

ماسك زيرشبكه:

11111111111111111111111100000000

همان طور كه در اين مثال ديده مي شود مرز بين بيت هاي شبكه و ميزبان،محل بين سومين و چهارمين كواد است .اما اين خط مرزي الزاماً بين كواد ها نيست .مثلاً ماسك زير شبكه 12.255.255.240 بيت را به آدرس ميزبان اختصاص مي دهد،زيرا معادل باينري اين ماسك عبارت است از :

11111111111111111111000000000000

خط مرزي بين بيت هاي شبكه و ميزبان مي تواند در هر جايي از 32 بيت ماسك قرار بگيرد،اما هرگز بيت هاي شبكه با بيت هاي ميزبان در آميخته نمي شوند و هميشه خط مشخصي بيت هاي شبكه در چپ را از بيت هاي ميزبان در راست جدا مي كند.

ثبت آدرس IP

براي اينكه آدرس هاي IPسيستم هاي شبكه را به طور يكتا مشخص كنند آدرس هيچ دو واسطي نبايد يكي باشد.در يك شبكه خصوصي اين مديران هستند كه بايد اطمينان حاصل كنند تمام آدرس ها منحصر به فرد هستند.آنها مي توانند اين كار را شخصاً انجام دهند،با رديابي آدرس هايي كه به شبكه ها و ميزبانها اختصاص داده شدهاند،و يا

مي توانند از سرويسي مثلDHCP(پروتكل پيكربندي پويايي ميزبان)

استفاده كنند،كه تخصيص آدرس را به صورت خودكار انجام مي دهد.

اما در اينترنت اين مشكل خيلي پيچيده تر است.در شرايطي كه مديران

مختلف هزاران شبكه مختلف سراسر جهان را كنترل مي كنند،نه تنها غير عملي است كه آنها جمع شوند و اطمينان حاصل كنند كه هيچ آدرسي تكراري نيست،بلكه هيچ سرويسي جهاني هم وجود ندارد كه بتواند تخصيص آدرس خودكار انجام دهد.در عوض بايد يك دفتر يا اداره ثبت براي تخصيص آدرس هاي IPوجود داشته باشد كه اطمينان حاصل كند آدرس تكراري وجود ندارد.

اما حتي اين هم كار سختي است،زيرا ميليون ها سيستم به اينترنت وصل هستند.در حقيقت چنين اداره ثبتي وجود دارد ولي به جاي تخصيص آدرس ميزبان به تك تك سيستم ها ،به شركتها و سازمانها آدرس شبكه اختصاصي ميدهد.سازماني كه مسئول ثبت آدرس هاي شبكه براي اينترنت است(LANA) نام دارد.

Internet Assigned Numbers Authority Internet

پس از اينكه سازماني يك آدرس شبكه را در يافت كرد،مدير شبكه موظف است كه آدرس هاي ميزبان يكتايي را به دستگاههاي آن شبكه اختصاص دهد.

نكته: سايت وبLANA،www.iana.org است.

اين سيستم دو سطحي مديريتي يكي از قواعد سازماني اصلي اينترنت است.ثبت نام دامنه نيز به همين شكل كار مي كند. يك اداره ثبت مثل

NETWORK SOLUTIONS نامهاي دامنه سازمان ها و اشخاص را ثبت مي كند ، و مديران هر يك از دامنه ها مسئول تخصيص نامهايي از دامنه مزبور به ميزبانان خود هستند .

كلاس هاي آدرس IP

IANA چندين كلاس مختلف از آدرس هاي شبكه را ثبت مي كند ، كه ماسك زير شبكه آنها با هم متفاوت است ، اين كلاس هاي آدرس به طور خلاصه در جدول آمده اند .

اين كلاس هاي مختلف براي آن تعريف شده اند كه بتوان شبكه هايي با اندازه هاي مختلف كه مناسب سازمانها و كاربردهاي مختلف باشند ايجاد كرد . شركتي كه يك شبكه نسبتاً كوچك دارد مي تواند يك آدرس كلاس C را به نام خود به ثبت برساند ، كه چون آدرس هاي اين كلاس فقط هشت بيت ميزبان دارند تا 254 سيستم را پشتيباني

مي كنند . از سوي ديگر يك سازمان بزرگ ميتواند از آدرس هاي كلاس B يا A استفاده كند كه 15يا24بيت ميزبان دارند ، و با استفاده از آنها زير شبكه ايجاد كند. با (( قرض گرفتن)) برخي از بيتهاي ميزبان و استفاده از آنها براي ايجاد شناسه هاي زير شبكه ، كه اساساً شبكه هايي در داخل يك شبكه هستند ميتوان زير شبكه ايجاد كرد.

كلاس هاي آدرس IP

كلاس A كلاسB كلاسC كلاسD كلاسE

بيتهاي آدرس شبكه 8 16 23 - -

بيتهاي آدرس ميزبان 24 16 8 - -

ماسك زير شبكه 255.0.0.0 255.2555.0.0 255.255.255.0 - -

آدرس هاي شروع 0 10 110 110 1111

مقادير اولين بايت 127-0 191-128 223-192 239-224 255 -240

تعداد شبكه ها 127 16384 2097151 - -

تعداد ميزبانها 16777214 65523 254 - -

مطمئن ترين راه براي شناسايي كلاس يك آدرس خاص ملاحظه مقدار اولين كواد آن است.اولين بيت آدرس هاي كلاس A هميشه صفر است،و اين بدان معني است كه مقدار باينري كواد آنها مي تواند 0000000 تا 011111111 باشد،يعني صفر تا 127.به همين ترتيب ،دو بيت اول آدرس هاي كلاس B هميشه 10 است،كه منجر به مقادير 1000000 تا 10111111 براي اولين كواد مي شود،يعني 128 تا 191.سه بيت اول آدرس هاي كلاس C نيز هميشه 110 است

بنابراين مقداراولين كوادآنها ميتواند از 11000000 تا 11011111 باشد،يعني 192 تا 223.

در عمل شركتها و سازمانهاي مالك شبكه براي كار ثبت آدرس هاي شبكه خود به طور مستقيم با LANA تماس نمي گيرد،بلكه شركتهايي هستند كه در كار فراهم كردن امكان دستيابي به اينترنت مي باشند،و فراهم كننده خدمات اينترنت ((ISP ناميده مي شود.آنها چند شبكه را ثبت مي كنند و دسته دسته آدرس ها را در اختيار سرويس گيرندگان مي گذارند.آدرس هاي كلاس D مثل ساير كلاس ها به صورت دسته اي اختصاص داده نمي شود،اين قسمت از فضاي آدرس به آدرس هاي چند مقصدي اختصاص داده شده است آدرس هاي چند مقصدي نماينده گروهي از سيستم هستندكه يك خاصيت مشترك دارند،ولي الزاماً در يك محل قرار ندارند يا حتي تحت مديريت يك سازمان هم نيستند.مثلاً بسته هايي كه به آدرس چند مقصدي 244.0.01 ارسال مي شوند توسط همه مسير يابها ي زير شبكه محلي پردارش مي گردند.

دسته آدرس هايي كه تحت عنوان كلاس E مشخص شده اند براي آينده رزرو شده اند.

آدرس هاي IP ثبت نشده

ثبت آدرس IP مخصوص شبكه هايي است كه به اينترنت وصل هستند وكامپيوترهايي دارند كه بايد از شبكه هاي ديگر قابل دسترسي باشند.

وقتي يك آدرس شبكه ثبت ميشود هيچ كس ديگري مجاز به استفاده از آن نيست و مسير يابهاي اينترنت اطلاعات لازم براي ارسال بسته هابه آن شبكه را دارند . در يك شبكه خصوصي كه به اينترنت وصل نيست لزومي ندارد كه آدرس هاي شبكه ثبت شوند .

براي شبكه اي كه كاملاً از اينترنت مجزاست مديران مي توانند از هر آدرس IP كه مي خواهند استفاده كنند ، مشروط بر اينكه روي يك شبكه آدرس تكراري وجود نداشته باشد . اما در اين صورت اگر هر يك از كامپيوتر هاي شبكه به هر صورتي به اينترنت وصل شود امكان بروز تداخل بين يك آدرس داخلي و سيستمي از اينترنت كه اين آدرس براي آن ثبت شده است وجود دارد . مثلا اگر اتفاقاً به يكي از سيستم هاي شبكه خود آدرس يك سرويس دهنده وب مايكروسافت را اختصاص داده باشيد ، كاربردي از شبكه كه مي خواهد به سايت مايكروسافت دست يابد ممكن است به جاي آن به آن دستگاه داخلي كه همان آدرس را دارد برسد .

براي پيشگيري از اين تداخلها ، 1918RFC ، (( تخصيص آدرس براي اينترنتهاي خصوصي )) سه دامنه آدرس را مشخص كرده است كه مخصوص استفاده در شبكه هاي ثبت نشده هستند . اين آدرس ها به هيچ شبكه ثبت نشده اي اختصاص داده نشده اند و بنابراين مي توانند مورد استفاده هر سازمان عمومي يا خصوصي قرار بگيرند .

آدرسهاي IPي ثبت نشده براي شبكه

كلاس A 10.0.0.0 تا 10.255.255.255

كلاس B 172.16.0.0 تا 172.31.255.255

كلاسC 192.168.0.0 تا 192.168.255.255

استفاده از آدرس هاي IPثبت نشده نه تنها فرآيند تهيه ، تخصيص آدرس به سيستم هاي شبكه را تسهيل مي كند،بلكه آدرس هاي IP ثبت شده را نيز براي استفاده توسط سيستم هايي كه براي ارتباطات مستقيم اينترنت واقعاًبه آنها نياز دارند ذخيره ميكند.مثل بسياري از طراحيهاي ديگر در زمينه مسائل كامپيوتري ،هيچ كس در آغاز ظهور اينترنت انتظار نداشت كه تا اندازه كنوني رشد كند و به اين عظمت برسد.بدين لحاظ تصور مي شدكه فضاي آدرس 32 بيتي پروتكل IP آن قدر بزرگ است كه پاسخ گوي نيازهاي آينده باشد،بنابراين آدرسهاي IP ،32 بيتي در حال اتمام مي باشدبنابراين آدرس هاي ديگر در نظر گفته شد،اين آدرس پروتكل IPV6 نام دارد كه به جاي IPV4 قرار گرفته است،IPV6 ،128 بيتي مي باشد و آن قدر فضاي آدرس اين IP زياد مي باشد كه اگر تمام افراد از اين آدرس استفاده كنند باز هم تمام نشدني است.

آدرس هاي IP خاص

غير از دسته آدرس هايي كه براي استفاده شبكه هاي ثبت نشده اختصاص داده شده اند،آدرس هايي ديگري هم هستند كه به شبكه هاي ثبت شده اختصاص نيافته اند،زيرا براي اهداف خاصي به كار مي روند.

آدرس هاي IP خاص

آدرس مثال عملكرد

همه بيت ها 0 0.0.0.0 آدرس ميزبان جاري روي شبكه جاري است.

همه بيت ها 1 255.255.255.255 همه ميزبان هاي شبكه محلي را مشخص

ميكند.

همه بيت هاي ميزبان 0 192.168.2.0 يك شبكه را مشخص مي كند.

همه بيت هاي ميزبان 1 192.168.2.255 همه ميزبان هاي شبكه ديگري را

مشخص مي كند.

همه بيت هاي شبكه 0.0.0.22 يك ميزبان خاص روي شبكه جاري را مشخص مي

كند.

اولين كواد 127 127.0.0.1 آدرس دور برگردان ميزبان داخلي.

براي تعيين آدرسهاي IP كه به سيستم ها اختصاص داده مي شود بايد چهار بيت شناسه زير شبكه و 12 بيت شناسه ميزبان را به طور جداگانه بعلاوه يك كردو نتايج را به فرم دهدهي تبديل نمود.بنابراين با فرض داشتن آدرس شبكه كلاس Bي 172.16.0.0 . ماسك زير شبكه 255.2555.240.0 ،اولين آدرس IPي اولين زير شبكه اين آدرس باينري زير را خواهد داشت:

000000001 00010000 00010000 10101100

دو كواد اول معادل باينري 172 و 16 هستند .كواد سوم شامل شناسه چهار بيتي زير شبكه است با مقدار 0001،و چهار بيت اول شناسه 12 بيتي ميزبان.از آنجا كه اين اولين آدرس اين زير شبكه است،مقدار شناسه ميزبان 000000000001 ميباشد.

با وجود اينكه اين 12 بيت در قالب يك عدد افزايش مقدار پيدكرد،اما

هنگام تبديل مقادير باينري به دهدهي بايد هر كواد را به صورت جداگانه در نظر گرفت.بنابراين مقدار كواد سوم(00010000) به فرم دهدهي 16 است،و مقدار كواد چهارم (00000001)به فرم دهدهي 1 است،كه منجر به آدرس IPي 172.16.16.1 مي شود.

مثلاً آدرس زير شبكه،اين آدرس IP به صورت زير مي باشد:

172.16.32.1

كه زير شبكه هاي آن به صورت زير است:

172.16.31.25-172.16.16.1

172.16.47.25-172.16.32.1

172.16.63.25-172.16.48.1

172.16.79.25-172.16.68.1

172.16.95.25-172.16.80.1

172.16.111.25-172.16.96.1

172.16.127.25-172.16.112.1

172.16.143.25-172.16.128.1

172.16.159.25-172.16.144.1

172.16.175.25-172.16.160.1

172.16.191.25-172.16.176.1

172.16.207.25-172.16.192.1

172.16.223.25-172.16.208.1

172.16.239.25-172.16.224.1

وقتي زير شبكه ها به اين ترتيب ايجاد مي شوند محاسبه دستي آدرس

IP لازم نيست.برنامه هاي خدماتي اي وجود دارد كه مي توان در آنها يك آدرس شبكه و كلاس را مشخص كرد و سپس تعداد بيتهايي كه براي شناسه زير شبكه به كار ميرود را انتخاب نمود.

درگاهها و سوكتها

آدرسIP اين امكان را فراهم مي كنندكه بار شبكه به يك سيستم خاص هدايت شود ولي زماني كه بسته ها وارد كامپيوتر شدند و شروع به بالا رفتن در پشته پروتكل كردند بايد به طرف برنامه خود بروند كه اين كار توسط لايه انتقال انجام مي شود.پروتكل هاي لايه انتقال TCP يا UDP مي باشد،براي مشخص كردن اينكه ازكدام پروتكل استفاده شده از شماره درگاه مي توان استفاده كرد.شماره درگاههايي كه به صورت دائمي به سرويس هاي خاص اختصاص داده مي شود شماره درگاههاي معروف ناميده مي شود.

در هر سيستم TCP فايلي به نام SERVICES وجود دارد كه فهرستي از رايجترين شماره درگاههاي معروف و سرويس هايي كه اين شماره ها به آنها اختصاص مي يابد را دارا مي باشد.

به مجموع آدرس IP و يك شماره درگاه سوكت مي گويند.در فرمت (URL) كه مخفف كلمه UNIFORM RESOURCE LOCATOR

است ،لازم مي باشد يك سوكت با آدرس IP وبه دنبال آن شماره درگاه نمايش داده شود وبين آنها دو نقطه قرار گيرد،مثل 192.168.2.45:80

البته همه شماره درگاهها معروف نيستند،زماني كه يك سرويس گيرنده مي خواهد به يك سرويس دهنده معروف مثل يك سرويس دهنده وب وصل شود از شماره درگاه آن سرويس استفاده مي كند،اما شماره درگاهي را كه ميخواهد به عنوان مقدار درگاه مبدأ خود از آن استفاده كند را به طور تصادفي انتخاب مي كند ،اين شماره درگاه زود گذر ناميده مي شود.سرويس دهنده وب با دريافت بسته اي از سرويس گيرنده مقدار درگاه مبدأ را مي خواند و مي فهمد كه بايد پاسخ خود را به شماره درگاهي كه سرويس گيرنده انتخاب كرده است،بفرستد.

هر چند آدرسهايIP وسيله اي براي تشخيص شبكه ها وميزبانها هستند،اما به خاطرسپردن آنها براي كاربران سخت است.به همين خاطر سيستم نام دامنه به وجود آمد(DNS) تا اسامي بهتري به آنها بدهد.

بسته ها فقط توسط آدرس هاي IP به سوي مقصد خود ميروند.زماني كه كاربر نام DNS را در برنامه خود به كار مي برد سيستم اولين كاري كه انجام مي دهد برقراري ارتباط با يك سرويس دهنده DNS است تا آن نام را به آدرس IP تبديل كند.

پروتكل هاي TCP/IP

از جمله پروتكله هاي TCP/IP مي توان به PPP وSLIP وRARP و ARPاشاره كرد. پروتكل اينترنت خط سري (SLIP) وپروتكل هاي نقطه به نقطه (PPP) در ميان پروتكل هاي TCP/IP منحصر به فرد

مي باشد زيرا اعمال لايه پيوند داده ها را در اختيار دارد. SLIPوPPP

براي استفاده با مودم ها و اتصالات مستقيم ديگر كه نيازي به كنترل دستيابي به رسانه (MAC) ندارند طراحي شده اند.چون كه اين دو پروتكل فقط دوسيستم را به هم وصل ميكند پروتكل نقطه به نقطه يا انتها به انتها ناميده مي شود.از اين دو براي برقراري ارتباط با WAN

استفاده مي شود،چه مي خواهد به LAN متصل باشد چه نباشد.

همه PCها زماني كه مي خواهند به به اينترنت دسترسي داسته باشند از مودم براي وصل شدن به يك ISP استفاده مي كنند،كه اين كار توسط PPP انجام مي شود. هر چند برخي انواع سيستم ها هنوز از SLIP استفاده مي كنند . LAN ها نيز در مسير يابهاي خود براي وصل شدن به يك ISP و برقراري امكان دستيابي به اينترنت براي كل شبكه يا براي وصل شدن به يك LAN ديگر و تشكيل يك اتصال WAN ، از اتصالات SLIP يا PPP استفاده مي كنند . هرچند اين دو پروتكل تداعي كننده اتصالات مودم هستند ، ولي فناوري هاي ديگر لايه فيزيكي از جمله خطوط استيجاري ، ISDN ، رله فريم و ATM هم مي توانند از SLIP و PPP استفاده كنند .

SLIP و PPP پروتكلهاي اتصال گرا هستند كه به ساده ترين بيان يك پيوند داده را بين دو سيستم بر قرار مي سازند . آنها ديتاگرام هاي IP را براي انتقال بين كامپيوترها كپسوله مي كنند ، همان كاري كه اترنت و Token Ring هم انجام ميدهند ، ولي آنها از فريم خيلي ساده تري استفاده مي كنند . دليل آن اين است كه اين پروتكل ها مشكلات پروتكلهاي LANرا ندارند . از آنجا كه پيوند فقط از يك اتصال بين دو كامپيوتر تشكيل مي شود ، نيازي به مكانيزم هاي كنترل دستيابي به رسانه اي همچون CSMA/CD يا تبادل توكن نخواهد بود . همچنين در رابطه با آدرس دهي بسته ها به يك مقصد خاص مشكلي وجود ندارد، از آنجا كه فقط دو كامپيوتر در اتصال شركت دارند داده ها فقط به يك جا مي توانند بروند .

پروتكل SLIP

اين پروتكل در سال 1980 شكل گرفت كه يكي از ساده ترين راه حل براي ارسال داده بر روي اتصال سري مي باشد،قالب اين فريم خيلي ساده مي باشداين فريم فيلدي به نام End داردكه در واقع پايان همه داده را مشخص مي كند ،در بعضي از سيستم ها قبل از داده يك فيلدEND وجود داردكه دليل آن اين است كه اگر نويزي پيش بيايد دريافت كننده با آن مثل يك بسته رفتار مي كند زيرا در دو طرف فيلد END به كار رفته است.عيب اين روش اين است كه با وجود اين كه روش خيلي ساده و آسان است ،در واقع سربار كمي را به داده اضافه مي كند اما فاقد ويژگيهايي است كه مي توانست آن را به عنوان پروتكل مفيدتر تبديل كند.مثلاً اين پروتكل ،اين امكان را ندارد كه هر سيستم را در اختيار سيستم ديگر قرار دهد به معناي ديگر هر دو سيستم بايد با يك آدرسIP كار كنند،دوم اينكه SLIP ،زماني كه يك فريم را مي فرستد نميتواند پروتكل آن را شناسايي كند .اين پروتكل قابليت تشخيص و تصحيح خطا را نداردكه اين مسئله باعث مي شود زماني كه در يك بسته خطا پيش بيايد ،تشخيص آن با تاخير مواجه ميشود.

پروتكل PPP

اين پروتكل در مقابل SLIP است كه قابليتهاي بهتري دارد كه ميتواند پروتكل هاي مختلف لايه شبكه را با هم تركيب كند،البته هزينه اين ويژگيها نسبت به سايرين بيشتر مي باشد.PPP فقط حداكثر 8 بايت به هر بسته اضافه مي كند.

قالب فريم PPP

Flag

Checksum

payload

Protocol

control

Address

Flag

1 2 يا4 متغير 2يا 1 1 1

فيلد flag: اين فيلد شروع و پايان فريم را نمايش مي دهد.

Protocol: نوع پروتكل بسته را نمايش مي دهد.

Checksum: براي تشخيص خطاست و از روش CRC براي خطايابي استفاده مي كند.پروتكل نقطه به نقطه تشخيص خطا را انجام مي دهد،مقدار اين فيلد 2 يا 4 مي باشد.

Payload: اندازه اين فيلد محدود مي باشد و حداكثر اندازه آن 1500 بايت مي باشد.همان ديتا مي باشد،معمولا بسته اي را كه از لايه بالاتر گرفته است،در واقع بسته اي كه حمل ميكند.

Control: هميشه ثابت است و نوع قالب فريم را مشخص مي كند،مربوط به فريم هاي اطلاعاتي مي باشد كه نشان مي دهد بسته حاوي يك پيغام اطلاعاتي بدون شماره مي باشد.

Address: هميشه ثابت است و پخشي مي باشد زيرا همه آن را دريافت مي كنند.

فريم LCP

پروتكل كنترل ارتباط Link control protocol زماني كه سيستم ها با هم ارتباط بر قرار كردند براي اينكه بتوانند از قابليتها و ويژگي هاي خود اطلاع پيدا كنند از LCP استفاده مي كنند اين به اين خاطر است زماني كه دو سيستم آشنايي كاملي از هم داشته باشند بهترين اتصال را مي توانند داشته باشند پس از اين كه دو سيستم پس از مذاكره به توافق رسيد نيز فرآيند بر قراري پيوند ادامه مي يابد .

فرمت LCP

دو بايت يك بايت يك بايت

طول	شناسه	كد
داده(متغير)

طول:اين فيلد دو بايت دارد و طول پيغام LCP،شامل فيلدهاي كد،شناسه،طول،داده را مشخص مي كند.

شناسه:براي اينكه بين تقاضا و پاسخ هاي يك مبادله LCP تناظر باشد به كار مي رود.

كد:يك بايت طول دارد نوع پيغام LCPرا مشخص مي كند.اين كدها شامل زير ميباشد:

1.تقاضاي پيكر بندي

2.تصديق پيكر بندي

3.رد پيكربندي

4.عدم تصديق پيكربندي و.....

داده:اطلاعات مربوط به نوع خاص پيغام LCP است كه در فيلد كد مشخص شده است.

پروتكل هاي تأييد اعتبار

دو تا از پروتكل هاي تأييد اعتبار PAPو CHAP هستند.در پروتكل PPP مي توان براي تاييد اعتبار از يك پروتكل خارجي استفاده كرد تااز ورود غير مجاز خودداري شود.

فريم PAP

اين پروتكل ضعيف مي باشد و نام حساب كاربر و رمز عبور را به صورت متني ارسال مي كند.

زماني سيستم ها از اين پروتكل استفاده مي كنند كه هيچ پروتكل تاييد اعتبار مشتركي وجود نداشته باشد .

قالب PAP :

دو بايت يك بايت يك بايت

طول

شناسه

كد

داده(متغير)

كد:يك بايت طول دارد،نوع پيغام PAP رابا استفاده از اين مقادير مشخص مي كند:

1.تقاضاي تاييد اعتبار

2.تصديق تاييد اعتبار

3.عدم تصديق اعتبار

شناسه:يك بايت طول دارد براي اينكه بين تقاضا و پاسخهاي يك مبادله PAP تناظر برقرار باشد ازاين فيلد استفاده مي شود.

طول: دو بايت است،طول پيغام PAP شامل فيلدهاي كد ،شناسه،

طول،داده را مشخص مي كند.

داده:طول آن متغير است فيلدهاي آن به صورت زير مي باشد:

طول IDي همتا:يك بايت است كه طول فيلد IDي همتا را مشخص مي كند.

طول كلمه عبور:يك بايت است و طول فيلد كلمه عبور را مشخص مي كند.

كلمه عبور:مقدار اين فيلد متغير مي باشد و نام اكانتي كه در فيلد IDي همتا است را مشخص ميكند.

طول پيغام:مقدار اين فيلد يك بايت مي باشد و طول فيلد پيغام را مشخص مي كند.

پيغام:مقدار آن متغير است شامل يك پيغام متني مي باشد وموفقيت يا شكست تأييد اعتبار را مشخص مي كند.

فريم CHAP

امنيت اين پروتكل از PAPبيشتر مي باشد و نام اكانت و كلمه عبور را به صورت متني ارسال نمي كند.فرمت پيغام آن مانند PAPاست.

قالب فريم CHAP

طول	شناسه	كد
داده

كد:طول آن يك بايت مي باشد و نوع پيغام CHAP را مشخص مي كند.اين پيغام ها به صورت زير مي باشد:

1.مطالبه

2.پاسخ

3.موفقيت

4.شكست

شناسه:براي اينكه بين تقاضا و پاسخهاي يك مبادله CHAP تناظر برقرار باشد به كار ميرود.

طول:مقدارآن دو بايت است،طول پيغام CHAPشامل كد،شناسه،طول

وداده را معيين مي كند.

داده:مقدار اين فيلد متغير مي باشد.شامل تعدادي فيلد از جمله طول،مقدار،نام،پيغام مي باشد.

فريم NCP

پروتكل انتقال كنترل شبكه (NCP) سيستم هاي PPP براي اطلاع از اتصالات از پروتكل لايه شبكه استفاده مي كنند فرمت NCP تقريباً مشابه LCP است .

قالب آن فقط در فيلد كد مقادير 1 تا 7 را پشتيباني مي كنند .

اتصالات PPP

فاز برقراري پيوند : در فاز،سيستمي كه اتصال را راه اندازي كرده يك پيغام تقاضاي پيكر بندي و به مقصد ارسال مي كند از جمله اين تقاضاها اين است كه آيا مي خواهد از تاييد اعتباري و نظارت بر چگونگي كيفيت پيوند استفاده كند . اگر دريافت كننده بتواند همه انتخابهايي كه مشخص شده را پشتيباني كند يك پيغام تصديق ميفرستد

و اگر بتواند انتخابهاي داخل تقاضا را تشخيص دهد اما نتواند آن انتخابهايي را كه فرستنده تعيين كرده پشتيباني كند در پاسخ به فرستنده يك پيغام مي دهد ومي گويد كه نمي تواند اين پيكر بندي را پشتيباني كند،بنابراين سيستمي كه اتصال را راه اندازي كرده بود يك پيغام مبني بر پيكر بندي ديگر توليد ميكند .

فاز تأييد اعتبار

اين فاز اختياري ميباشد و اگر پروتكل تأييد اعتبار انتخاب شود LCP به كار مي افتد.براي تأييد اعتبار از پروتكل هاي PAP و CHAP استفاده ميشود.در تأييد اعتبار PAPفرستنده يك تأييد اعتبار را كه شامل نام حساب كاربر و رمز عبوراست را مي فرستد و سپس گيرنده پيغامي را جهت پاسخ به تأييد اعتبار يا عدم آن مي فرستد .CHAP از PAPامنيت بيشتري دارد.

استفاده از يك پروتكلي كه نظارت بر كيفيت پيوند داشته باشد اختياري مي باشد،هر چند كه اين انتخاب باعث مي شود كه فرستنده هر پروتكل دلخواهي را براي اين منظور تعيين كند،اما تنها يك پروتكل استاندارد شده است كه پروتكل گزارش پيوند نام دارد.

پروتكل ARP

پروتكل تحليل آدرس Address solation protocol بر خلاف بيشتر پروتكل هاي TCP/IP پيغام هاي ARP در ديتاگرام IPمنتقل نمي شود،به طور دقيق مشخص نيست كه ARP مربوط به كدام لايه مي باشد،بعضيها معتقدند كه ARP يك پروتكل لايه پيوند داده ها مي باشد زيرا به IPسرويس مي دهد در حالي كه گروهي ديگر بر اين باورند كه آن به اينترنت متعلق مي باشد زيرا پيغام هاي آن در لايه پيوند داده ها انتقال مي يابد.اين پروتكل آدرس IP را به آدرس سخت افزاري تبديل مي كند.

نحوه عملكرد اين پروتكل به اين صورت مي باشد كه در يك بسته IP آدرس مقصد به شكل آدرس IP قرار دارد .اما در شبكه محلي مقصد آدرس هاي فيزيكي يا اترنتي ميزبان ها قابل شناسايي هستند .بنابراين وقتي قرار است مقصد يك بسته IP در داخل LAN شناسايي شود لازم است با داشتن آدرس IP به دنبال آدرس فيزيكي جستجو شود.

قرارداد ARP اين تبديل را انجام مي هد زماني كه مسيرياب يك بسته ARP در شبكه محلي پخش مي كند كه مضمون آن اين است «كه اين آدرس IP مال چه كسي مي باشد؟» فقط ميزباني كه صاحب آن آدرس IP است،جواب مي دهد و آدرس فيزيكي خود را ارسال ميكند. بيشترين تفاوت بين آدرس هاي IP و آدرس هاي سخت افزاري آن است كه وظيفه IP اين است كه بسته را به مقصد نهايي كه آن را بر عهده دارد.اگر مقصد روي همان قطعه شبكه اي باشد كه هست پروتكل IP از ARP استفاده مي كند تا آدرس IP مقصد نهايي را به يك آدرس سخت افزاري تبديل كند،اما اگر مقصد روي شبكه ديگري باشد پروتكل IP براي تعيين آدرس مقصد نهايي از ARP استفاده

نمي كند.

قالب فريم ARP

نوع پروتكل		نوع سخت افزار
آپ كد	اندازه پروتكل		اندازه سخت افزار
آدرس سخت افزاري فرستنده
آدرس پروتكلي فرستنده		آدرس سخت افزاري فرستنده
آدرس سخت افزاري هدف		آدرس پروتكلي فرستنده
آدرس سخت افزاري هدف
آدرس پروتكلي هدف

نوع سخت افزار:دو بايت است،نوع آدرس سخت افزار فرستنده و دريافت كننده مي باشد.

نوع پروتكل:دو بايت است،نوع پروتكل فرستنده و دريافت كننده را مشخص مي كند.

اندازه سخت افزار:يك بايت است،اندازه سخت افزاري فرستنده و گيرنده را مشخص مي كند.

اندازه پروتكل:مقدار آن يك بايت است،اندازه آدرس پروتكلي فرستنده و گيرنده را تعيين مي كند.

آپ كد:دو بايت مي باشد وظيفه آن مشخص كردن نوع پيغام داخل بسته مي باشد.

آدرس سخت افزاري فرستنده:آدرس سخت افزاري فرستنده را مشخص مي كند.مقدار اين فيلد توسط مقدار فيلد سخت افزار مشخص ميشود.

آدرس سخت افزاري هدف:آدرس سخت افزاري مقصد را تعيين

مي كند.

آدرس پروتكلي فرستنده: آدرس پروتكلي فرستنده را تعيين مي كند.

آدرس پروتكلي هدف:آدرس پروتكلي مقصد را تعيين مي كند.

ARP CACHE

چون پيغام ARP براي همه سيستم ها فرستاده مي شود بنابراين بار شبكه زياد مي شود لذا براي اينكه باري از شبكه كاسته شود سيستم TCP/IP براي مدت زمان معيني آدرس هاي سخت افزاري را در حافظه ذخيره مي كند چون ممكن است بعدها دوباره اين آدرس هاي سخت افزاري مورد نياز باشد. اين حافظه پس از مدتي سيستم آن را پاك كند زيرا ممكن است كه ماشين كارت شبكه يا آدرس IP خود را عوض كند.

پروتكل RARP

اين پروتكل عكس عمل ARP را انجام مي هد.RARP آدرس سخت افزاري را به صورت پخشي ارسال مي كند و در پاسخ يك آدرس IP را دريافت مي كند.

RARP در سيستم هايي كه بدون ديسك هستند طراحي شده و

مي تواند آدرس هاي IP را در اختيار همه بگذارد.وقتي كه يك استگاه بدون ديسك راه اندازي مي شود آدرس IP خود را ندارد اما سخت افزاري را دارد زيرا روي كارت شبكه قرار دارد بنابراين بر روي شبكه مي رود و سيستمي به نام RARP SERVER به او كمك مي كند.

پروتكل IP

اين پروتكل يك پروتكل بدون اتصال و غير قابل اعتماد است .وظيفه IP تحويل بسته ها به مقصد نهايي آنها مي باشد.آدرس دهي IP با آدرس دهي كه در لايه پيوند داده ها انجام مي گيرد فرق دارد .پروتكل هاي لايه پيوند در واقع فقط مبدأ بسته ها را مي دانند از اينكه مقصد آنها كجاست بي خبر هستند.در لايه پيوند داده ها براي اينكه بسته اي به مقصد برسد از مسير ياب استفاده مي شود.در واقع بسته ها توسط مسيرياب هاي واسطه كه به آنها هاپ(HOP) گفته مي شود به سوي مقصد هدايت مي شوند.اما در آدرس دهي IP آدرس مقصد همان آدرس نهايي مقصد مي باشد.

Total lenghs	Type of service		Hlen		version
Fragment officet		MF	D F	Idenfication
Header check sum		protocol		Time of line
source
destination
option

قالب فريم IP

Version: طول آن چهار بيت است .اين فيلد نسخه IP را نمايش مي دهد.

Hlen :چهار بيت است.طو ل هدر را نمايش مي دهد.

Type of service : يك بايت است.به ميزبان اجازه ميدهد تا نوع خدمات مورد نياز خود را مشخص كند.

Total lenghs : دو بايت است.طول كل داده گرام شامل سرآيند و داده را مشخص مي كند.حداكثر آن 65536 بايت است.

Idenfication :دو بايت است.مشخص مي كند كه قطعه دريافتي متعلق به كدام داده گرام است.

DF: مخفف كلمه Donot fragment است،به معني قطعه قطعه نكن.اين فرمان به مسيريابها مي گويد كه عمل خرد كردن را انجام ندهد زيرا مقصد نمي تواند قطعات را روي هم قرار دهد،مقدار اين فيلد اگر 1 باشد سيستم عمل خرد كردن را انجام نمي دهد.

MF: اين بيت براي اين است كه تا مطمئن شويم هيچ قطعه اي از دست نرفته است ودر مقابل مقدار فيلد Total length درست مي باشد.

*قبل از DF يك بيت خالي است،مكن است بعدها فيلدي در IP اضافه شود.

Fragment offset:دو بايت است. آدرس نسبي قطعه را نشان مي دهد.

Time of line:يك بايت است.مهر زماني است،زماني كه بسته از يك روتر مي گذرد يكي از عمرش كم مي شود و اگر مقدار آن به صفر برسد عمر آن تمام شده است.

Ptotocol:يك بايت است.پروتكل لايه بالاتر را مشخص ميكند.يعني بسته را تحويل كدام پروتكل لايه انتقال بدهد.

Header check sum: براي تشخيص خطاست.از كد CRC

استفاده مي كند.دو بايت است.

آدرس مبدأ و مقصد 32 بيتي است.از نوع IP آدرس مي باشد.

option (انتخاب):مقدار آن متغير است.براي تست،اشكال زدايي و امنيت شبكه به كار مي رود.

همان طوركه قبلاً گفته شد مقصد آدرس IP همان مقصد نهايي است.در واقع IP مسير بسته ها را مشخص مي كند.

مسيريابي فرآيندي است كه در طي حركت بسته هر دفعه در هاپ به وجود مي آيد.سيستم مبدأ بسته را به مسير ياب ارسال مي كند و مسير ياب مشخص مي كند كه بسته بايد به كجا فرستاده شود.

اگر مقصد روي همان شبكه اي باشد كه مسيرياب به آن وصل شده بسته را به آنجا ارسال مي كند.اما اگر مقصد،شبكه ديگر باشد مسيرياب مشخص مي كند بسته بايد به كدام مسيرياب ديگر تحويل داده شود تا سرانجام به مقصدش برسد.مسيريابها از هيچ طريقي قادر نيستند كه بهترين مسير را انتخاب كنند،آنها فقط از قطعه شبكه هايي كه به آنها وصل هستند اطلاع دارند .براي اينكه مسيريابها از ديگر شبكه ها اطلاع بدست بياورند با استفاده از پروتكل هايي مثل RIP

(پروتكل اطلاعات مسيريابي) استفاده مي كنند.

براي اينكه بسته به مقصدخود برسد ،زماني كه بسته به مسيريابي مي رسدجدولي به نام جدول مسيريابي شكل مي گيرد،در اين جدول اطلاعات مربوط به بسته ها در آنجا نگه داري مي شود.

پروتكل IPV6

همان طور كه قبلاً گفته شد زماني كه اينترنت را طراحي كردند فكر نمي كردند كه اين قدرسريع رشد كند،اما اكنون كه گسترش پيدا كرده

آدرس هاي IP كافي نيستند،بنابراين فضاي آدرس آن را زياد كردند و از 32 بيت به 128 بيت گسترش دادند.

ICMP

يكي از پروتكل هاي لايه شبكه است .اين پروتكل دو وظيفه دارد:

1.گزارش خطا

2. زماني كه اطلاعات فرستاده شود،اگر درست فرستاده نشود،

فرستنده را از اين موضوع باخبر مي كند.

بسته كه ارسال مي شود،ماشين مبدأ و مقصد هيچ اطلاعاتي در مورد بسته ندارند و پروتكل IPچون بدون اتصال است هيچ تأييديه اي براي فرستنده نمي فرستد،بنابراين براي رفع اين مشكل از اين پروتكل استفاده مي شود.اين پيغام به گونه اي مي باشد كه كه اگر در بين راه براي بسته مشكلي به وجود بيايد،معمولاً بسته را دور مي ريزد و فرستنده را از مشكل پيش آمده باخبر مي كند.

پيغام هاي ICMP

1.Distination unreachable

مقصد غير قابل دسترسي:اين پيام زماني فرستاده مي شود كه بسته مقصد را پيدا نكند و اين بسته دوباره به مبدأ فرستاه مي شود.و پيغام مي دهد كه مقصد غير قابل دسترسي است.يا اينكه اگر بسته بيت DF آن برابر 1 باشد نتواند تحويل داده شود.

2.Time Exceeded

افزون بودن:وقتي ارسال مي شود كه عمربسته تمام شده باشد وبسته دور ريخته مي شود.علت آن ايجادحالت بسته هاي سرگردان است.

3.Echo and Echo replay

براي اين است كه نشان دهد آيا مقصد فعال يا غيرفعال است.در واقع يك ماشين،ماشين ديگر را صدا مي زند و ماشين مقصد پاسخ مي دهد.

4.Time stamp request

مهر زماني است وقتي بسته اي فرستاده مي شود طرف مقابل مهر

مي زند،به نشانه اينكه او مي تواند جواب دهد.

پروتكل UDP

اين پروتكل بدون اتصال و غير قابل اعتماد است.بنابراين تصديق بسته وجود ندارد.اين پروتكل بيشتر براي شبكه هاي server/client به كار مي رود.كنه در آنها client يك تقاضا ارسال مي كند و پيغام پاسخ server نقش تصديق را دارد.اگر سيستمي تقاضايي را ارسال كند اما جوابي را دريافت نكند،دوباره آن را ارسال مي كند.سرويس هايي مانند DNS و DHCP از اين پروتكل استفاده مي كنند زيرا مي خواهند به صورت پخشي عمل كنند.

قالب فريم UDP

UDP checksum

UDP

lenghts

Destination port

Source

port

: sours port شماره پورت مبدأ را نمايش مي دهد.دو بايت است.

Destination port: شماره پورت مقصد را نمايش مي دهد.دو بايت است.

UDP lenghts: طول كل پيغام UDP را مشخص مي كند.دو بايت است.

UDP checksum:خطاي بسته UDP را نمايش مي دهد.

دو بايت است.

كارهايي كه UDP نمي تواند انجام دهد:

كنترل جريان

كنترل خطا

ارسال مجدد در صورت دريافت بسته خراب

موارد استفاده از UDP

وقتي اعتماد مهم نباشد ،يعني مهم نباشد كه بسته به كجا فرستاده شود.

پروتكل TCP

يك پروتكل اتصال گراي قابل اعتماد است.TCP اغلب براي انتقال مقادير نسبتاً زياد داده به كار مي رود.اين پروتكل بر خلاف UDP ارسالات همگاني را پشتيباني نمي كند.

قالب فريم TCP