شبكات الكمبيوتر Internetworking

إعداد: م. بهـاء خـالد جعفـر

2

مبادئ شبكات الكمبيوتر

•. اتصال لبروتوكوالت الحاجة•. للبروتوكوالت قياسية نماذج اعتماد

–OSI Model

Open System Interconnecting

–TCP/IP Model

3

OSI vs TCP/IP

4

OSIالنموذج

5

OSI بروتوكوالتأمثلة عن البروتوكوالت الطبقة

HTTP التطبيقASCII التمثيل

SQL الجلسةTCP, UDP النقل

IP, IPX الشبكة

Ethernet , HDLC ربط البيانات

V35, EIA/TIA- 232 الفيزيائية

6

العالقة بين بروتوكولي الطبقات المتقابلة

متصلين جهازين بين الطبقة نفس في تقع البروتوكوالتببعضهما

الرسالة ) (.HTTP 404مثال

ClientServer

HTTP Header: Get home.htm

HTTP OK Contents home.htm

7

العالقة بين بروتوكولي الطبقات المتجاورة

ClientServer

TCP Acknowledgement

TCP Web Page

Get HTTP

Get HTTPTCP

HTTP OK

TCP Acknowledgement

8

تغليف البياناتEncapsulation

.1. لإلرسال الترويسة مع البيانات تحضير

.2 . النقل أجل من علبة في البيانات وضع

وللوجهة 3. للمصدر للبيانات عنوانين إضافة. الشبكة طبقة في

للمصدر 4. للبيانات عنوانين إضافة. المعطيات ربط طبقة ضمن وللوجهة

.5. البتات أرسل

9

وظائف الطبقة ربط البيانات Data Link

.1 . الثالثة الطبقة بروـتوكول نوع على التعرف

.2. األخطاء اكتشاف

االتصال 3. وقت .(CSMA/CD)اختيار

.4. عناوين إنشاء

10

CSMA/CD خوارزميةتكون 1. حتى المرسل .Ethernetاالستماع مشغولة غير.2 . اإلطار إرسال في البدء.3. تصادم حدوث عدم من للتأكد االستماع.4. تصادم يحصل حالما ازدحام إشارة إرسال.5. , االنتظار و عشوائي زمني مؤقت تعييررقم 6. الخطوة من العملية .1تبدأ المؤقت انقضاء عندما

11

إنشاء عناوين Unicast

من • بايت 6مؤلفب • عشري الست .12نظام خانة

12

آلية عمل المجمعات Hubs

13

نطـاق التصـادمCollision Domain

14

نطاق البث المشترك Domain Broadcast

ضمن تقع الموزعاتواحد نطاق

الجسور و المجمعاتواحد نطاق ضمن تقع

15

آليـة عمـل الجســر

بناء جدول عناوين MAC

16

آلية عمل الجسر -تابع

اتخاذ قرار التمرير أو الفلترة

17

نطاق البث المشترك Domain Broadcast

البث نطاقات بفصل يقوم الموجهالمشترك

18

آلية عمل الجسر Bridge

عناوين 1. .MAC تسجيل

عناوين 2. قائمة في البحثMAC. إطار ورود عند

أو ) 3. تمرير القرار اتخاذفلترة(.

إشارات و BroadcastتمريرMulticast

19

الموزعات Switches

•. منفذ لكل مستقل خاص تصادم نطاقتعطيل • .CSMA/CDيمكن

•. منفذ لكل كامل البيانات حزمـة عرضاالتجاه • ثنائي للنقل السماح

Full-Duplex

الثانية • الطبقة وظائف بتنفيذ يقوم

20

آلية عمل الموزعاتSwitches

إشارات و BroadcastتمريرMulticast

Mac-address table بناء

21

طبقة ربط البيانات – شبكة بعيدةData Link Layer- WAN

• ً استخداما األكثر .HDLC, PPPالبرتوكوالن

, HDLCيقوم • عدا الثانية الطبقة لبرتوكول األساسية الوظائف ـبتأمين. اإلرسال وقت انتقاء

من • ً كال .PPPو HDLCيؤمن التزامن خاصية

22

طبقة الشبكةNetwork Layer

.1. منطقية عنونة تؤمن

البيانات 2. على التعرفالمضمنة.

. IPبرتوكول 3.

23

الموجهRouter

الرزمة .• استالمعنوان • قراءة

الوجهة.جدول • ضمن البحث

التوجيهRouting table

إلى • الرزمة توجيه . المقابلة البينية

24

خصائص عناوين طبقة الشبكةIP Addresses

لتالئم – واسعة المتاحة العناوين كمية. الشبكات أضخم

أنه – خاصية العنوان يمتلك أن يجب. يتكرر ال فريد عنوان

تمتلك – أن العنوان بنية على يجب , أن يمكن حيث التجميع خاصية

نفس إلى العناوين من العديد ينضمالمجموعة.

من – للعناوين الديناميكي التعيينخيار يعتبر المستخدمين أجل

. به مرغوب

25

بنية عناوين طبقة الشبكةحجم و اسم

المحلية العناوينبالبت ً محسوبا

عنوان حجم و اسم ً محسوبا المجموعة

بالبت ً مقدرا العنوان حجم

بالبت البروتوكول

Hostبين) 24-2متغير

bit)

Network, Subnet ,بين) (bit 8-32متغير

32 IP

Node(48)

Network(32)

80 IPX

Node(8)

Network(16)

24 AppleTalk

من محدد قسمالنطاق قبل

, األشكال من العديداألحجام من العديد متغير OSI

26

تجميع العناوين في مجموعاتالعناوين • يتم IPجميع أن ينبغي واحدة لمجموعة تنتمي التي

. موجه باستخدام فصلهاتكون • أن ينبغي الموجه باستخدام المفصولة العناوين مجموعات

مختلفة.• : الشبكات A, B, C, D and Eأصناف

27

مبادئ التوجيه Routing

•: الثالثة الطبقة ضمن الرئيسية المزايا–:) المسار ) اختيار التوجيه

عنوان • ألن االفتراضي الموجه إلى اإلطار إرسال ال pc2يتمفيها يوجد الذي نفسها المجموعة إلى pc1ينتمي

التي • المجموعة إلى للوصول طريق عن يبحث االفتراضي الموجهالجهاز فيها يجب PC2يقع و التوجيه جدول في وجوده يكتشف و

. المحددة التسلسلية الوصلة عبر إرسالهشبكة • ضمن آخر موجه عبر ضمن الرزمة Frame-Relayتمر

بعد • الرزمة يرسل الذي األخير الموجه إلى الرزمة تصل ً أخيراالجهاز إلى مناسب إطار في .PC2وضعها مباشرة

28

IPآلية عمل بروتوكول رزمة PC1الجهاز 1. بإرسال يقوم

الموجه بإطار R1إلى مغلفة Ethernet بعنوان

150.150.4.10وجهة

يوجه R1الموجه 2. و اإلطار يعالجإلى التوجيه R2الرزمة لجدول ً وفقا

, يحتاج به جديد R1الخاص إطار إلى هنانوع HDLCمن

الرزمة R2الموجه 3. توجيه يعيد و اإلطار يعالجالمناسب R3إلى لإلطار ً وفقا

Frame-Relay.

إلى R3الموجه 4. الرزمة يمرر و اإلطار يعالجPC2 شبكة نفس في يقع R3مع Ethernetالذي

29

منطق التوجيه

30

العالقة بين طبقة الشبكة وطبقة ربط البيانات

الرزم • بتوصيل تهتم التوجيه عمليةعن النظر بغض أخرى إلى نهاية من

طول على تذييالت و ترويساتالطريق.

بتوصيل • تقوم الثالثة الطبقة عملياتباستخدام أخرى إلى نهاية من الرزم

المتعاقبة التذييالت و الترويساتطول • على البيانات ربط طبقة كل

جهاز من الرزم بنقل تقوم الطريق. آخر إلى

ربط • عنوان أي الموجه يحدد كيفهو يستخدم أن عليه يجب البيانات

من ARPباالستفادة

31

بروتوكوالت التوجيه Routing Protocols

الشبكات • وجود أماكن بتعلم التوجيه بروتوكوالت تقوم. المجموعات وجود أماكن عن واإلعالن

التوجيه • الئحة ببناء التوجيه بروتوكوالت Routingتقوم

table طريق بأفضل و الوجهة مجموعات بكافة وملئها. إليها للوصول

•. توجيهه تم الذي البروتوكول و التوجيه بروتوكول بين الفرق•RIP. التوجيه بروتوكول على مثال

32

عناوين عددالمستخدمين

ضمن المتاحينالشبكة

بايتات عدد(bitsالمستخدم )

بايتات عدد(bitsالشبكة )

ضمن شبكة أيالصنف هذا

224-2 3 Byte )24bits( 1 Byte )8bits( A

216-2 2 Byte )16bits( 2 Byte )16bits( B

28-2 1 Byte )8bits( 3 Byte )24bits( C

عناوين من المستخدم و الشبكة أقسام استخدام IPحجم بدونالتفريع

33

عدد المستخدمين

شبكة كل في

عدد إجماليأرقام

الشبكات الممكنة

الممكنة الشبكة أرقام أول مجالبتات ثمانية

الصنف

224-2 27-2 1.0.0.0 to 126.0.0.0 إلى 1من 126 A

216-2 214-2 128.1.0.0 to 191.254.0.0

إلى 128من 191 B

28-2 221-2192.0.1.0 to

223.255.254.0إلى 192من

223 C

الممكنة الشبكات أرقام بكافة الئحة

34

Subnettingالتفريع

المختلفة • األصناف من الواحدة الشبكات تقسيمA, B, C الفرعية الشبكات من العديد إلى

. اإلدخال قناع باستخدام•: التفريع مزايا

المتاحة – االنترنيت عناوين ندرة مع التعامل مناسبةاعتماد قبل IPv6اآلن

على – الحصول في المؤسسة لدى الكلفة تخفيض. الشبكات من العديد

35

استخدام إلى 6الحاجةصنف Bشبكات

لشبكة إلى فقط نحتاج التفريع معصنف Bواحدة

التفريع Subnettingمبدأ

36

ARP & DNSالثاني • الجهاز اسم فقط يعلم األول إلى PC2الجهاز بحاجة هو و

.MACوعنوان IPعنوان ملقم • إلى رسالة بإرسال ً أوال الجهاز على DNSيقوم للحصول

االسم IPعنوان PC2الموافق

37

نوع جواب و طلبDNS

ARP & DNS تكملةملقم • للجهاز 10.1.1.2بالعنوان DNSيرد PC2المقابلالجهاز • PC1يقوم

رسالة Broadcastبإرسالعنوان تسأل يحمل MACعن الذي للجهاز

10.1.1.2العنوان الجهاز • رسالة PC2يرد بإرسال

إلى فيها PC1خاصة يخبرهعنوان هو MACأن

المطلوب 0200.2222.2222 يتحقق و

38

بروتوكول اإلعداد الديناميكي للمستخدم DHCP

استكشاف )1. رسالة بإرسال المستخدم من( broadcastيقوم الملقات جميع إلى.DHCPنوع

ملقمات 2. بإرسال DHCPتقوم. المستخدم إلى خدمة تقديم رسالة

رسالة 3. بإرسال المرسل يقومملقم إلى مـعلومات DHCPطلب

المنتقى.الملقم 4. من استالم إشعار إرسال يتم

المعلومات : مع, ....(IPعنوان) , الـعبارة, اإلدخال قناع

39

Routingبروتوكوالت التوجيه Protocols

مهامها•إلى – بخطوط التوجيه جدول ديناميكي بشكل ملئ و التعلم

. الشبكات جميع–. الشبكة إلى للوصول الخطوط أفضل بين المفاضلةصالحة – غير أصبحت التوجيه جدول في خطوط أن من التأكد

الجدول من إزالتها وغير – لخط بديل خط إضافة خالل من التوجيه لجدول التحديث

. القريب الموجه من وذلك لشبكة صالح–. المقاربة مبدأ–. العكسية الحلقات تفادي

40

مبدأ عمل بروتوكوالت التوجيهالموجه 1. بيانات Cيقوم بإرسال

الموجه إلى .Aالتوجيهالموجه 2. بإرسال Aيقوم

الموجه إلى محدثة التوجيه بياناتBالموجه 3. جدول Bيقوم بتحديث

الواردة للبيانات ً وفقا به الخاص التوجيهالقياسات مراعاة metricمع

41

نموذج Ethernetمواصفات – توافق تم OSIالتيفرعيين طبقة قسمين إلى .LLCو MACتقسيمها

42

المعايير األولى في IEEE Ethernet

•10Base2, 10Base5• : ضمن الشبكة بطاقات الدارة مكونات

الكبالت إلى باإلضافة و األجهزة. المحورية

•. المكررات تستخدمالخوارزمية • CSMA/CDتوظف

•10BaseTمكلفة • غير كبالت باستخدام سمحت

UTP•. المجمعات تستخدم

43

10BaseTالكبالت • ربط طرق

جهازين 1. بين مباشر ربط

موزع 2. و جهاز بين معاكس ربطموزعين بين أو

44

Packetخدمة توصيل الرزمSwitching

توصيل • , WANتوفر األجهزة ذلك مع فيزيائيفيما تتصل أن يمكن الرزم توصيل في المتصلة

وحيدة وصلة باستخدام مباشرة بينهاشائعيين • نوعين .Frame-Relay, ATMهناك

45

Frame-Relayنوع • من نقاط Frame-relayشبكة متعددة شبكة هي

المحلية, للشبكة مشابه بشكل .LANالوصولموصل • و الموجه كل بين تمتد مرور وصالت يوجد

Frame-relay .حقل • على باحتوائه المرسل اإلطار DLCIيتميزاإلطار • بتمرير االتصاالت مؤسسة في الموصل يقوم

الحقل الجانب DLCIبحسب من الموجه إلى تصل حتى. الشبكة من اآلخر

الشبكة • طرفي على الموجهات من زوج كل يدعىاالفتراضية VCبالدارة

دائم – نوعان مؤقت PVCهناك SVCوبه • الملتزم البيانات CIRمعدل

46

دارة -FrameعناصرRelay

PVCمبدأ

ثالثة Frame-Relayشبكة منمواقع

األساسية -Frameلـ العناصرrelay

47

ATMوصلة SONETسرعات

تجميع إعادة و تقسيمATM

ما • حد إلى .Frame-relayتشبه

األلياف SONETيستخدم • على يعتمد الذي. األولى, الطبقة مزايا ويقدم الضوئية

•. الخاليا بتمرير تقومثابت • طول ذات byte 5منها, Byte 53الخلية

ترويسة.هما • ً معا حقلين على الخلية ترويسة تحتوي

VPI/VCI

48

الكابالت وصل خياراتالتسلسلي

49

كبالت مع التسلسلية الكبالت & DTEاستخدامDCE

50

سرعات الشبكة المناطقية

البت معدل منشئ اسماإلشارة

نوع الخط

56 kbps DS0* 5664 kbps DS0 64

1.54 Mbps )24 DS0, plus 8 overhead( DS1 T1

44.736 Mbps DS3 T32.048 Mbps ZM E1

51

PPPمزايا البروتوكول

بغض 1. المطلوبة المزاياالبرتوكول عن النظر

المرسلة الثالثة الطبقة , يوظف حيث الوصلة عبر

.LCPالبروتوكول

ببروتوكول 2. الخاصة المزاياحيث الثالثة الطبقة

.IPCPمثل CPsيوظف

الميزة الوظيفةLQM األخطاء اكتشاف

Magic Number وصلة اكتشافحلقة

MultiLink PPP متعدد دعمالوصالت

PAP & CHAP المصادقة

PPP -LCPمزايا