برنامه ریزی و طراحی شبکه

فهرست مطالب

شرایط لازم برای دریافت مدرک CCNA 5

چگونه می توان مدرک CCNA را دریافت نمود ؟ ۶

نکات کلیدی برای دریافت مدرک CCNA (بخش اول) ۸

نکات کلیدی برای دریافت مدرک CCNA (بخش دوم) ۱۳

طراحی یک شبکه محلی ساده با استفاده از فناوری سیسکو ۲۲

روتر ۲۴

سوئیچ ۲۵

استفاده از روتر ، سوئیچ و bridge در شبکه ۲۸

برنامه ریزی و طراحی شبکه ( بخش دوم ) ۳۱

بخش دوم : طراحی یک مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبکه ۳۲

مدل آدرس دهی سلسله مراتبی IP 34

آدرس دهی شبکه ۳۶

کلاس A 38

کلاس B 40

کلاس C 42

کلاس های D و E 44

 برنامه ریزی و طراحی شبکه ( بخش سوم ) ۴۴

آدرس های رزو شده ۴۶

آدرس های  عمومی و خصوصی ۵۱

CCNA : برنامه ریزی و طراحی شبکه ( بخش هفتم ) ۸۰

ماژول های وابسته به پروتکل ۸۲

تشخیص همسایگان ۸۳

ارتباط از طریق RTP 84

چندین ناحیه خودمختار ۸۷

حمایت از VLSMs و خلاصه سازی ۸۸

 برنامه ریزی و طراحی شبکه ( بخش هشتم ) ۹۰

پروتکل های روتینگ link state نظیر OSPF 91

جدول ۱ :  مقایسه پروتکل های RIPV1 و OSPF 93

 برنامه ریزی و طراحی شبکه ( بخش نهم ) ۹۵

مبانی شبکه های محلی مجازی ۹۶

کنترل Broadcast 100

امنیت ۱۰۰

 شرایط لازم برای دریافت مدرک CCNA

CCNA ( برگرفته از  Cisco Certified Network Associate ) ، اولین مدرک معتبر شرکت سیسکو در رابطه با شبکه است که می توان آن را پیش نیاز سایر مدارک این شرکت در نظر گرفت . علاقه مندان به دریافت این مدرک می بایست دارای مجموعه ای از  قابلیت ها باشند :

• نصب ، پیکربندی و مدیریت شبکه های محلی ( LAN ) و شبکه های گسترده ( WAN )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل IP ( برگرفته از  Internet Protocol )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل IGRP ( برگرفته از  Interior Gateway Routing Protocol  )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل  EIGRP ( برگرفته از Enhanced IGRP )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل  OSPF ( برگرفته از Open Shortest Path First )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل PPP ( برگرفته از Point-to-Point Protocol  )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی  ISDN  ( برگرفته از  Integrated Services Digital Network  )

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل Frame Relay

• آشنائی و قابلیت پیکربندی پروتکل RIP ( برگرفته از Routing Information Protocol )

• آشنائی و پیکربندی شبکه های محلی مجازی VLAN ( برگرفته از  virtual LANs  )

• آشنائی با مفاهیم اساسی اترنت

• آشنائی و پیکربندی لیست های دستیابی

• نصب و پیکربندی یک شبکه

• بهینه سازی WANs به کمک راه حل های مبتنی بر اینترنت  با استفاده از ویژگی هائی نظیر فیلترینگ و لیست های دستیابی و DDR ( برگرفته از dial-on-demand routing  )  به منظور کاهش پهنای باند و هزینه WAN

چگونه می توان مدرک CCNA را دریافت نمود ؟

 اولین مرحله برای دریافت مدرک CCNA ، شرکت در آزمون شماره  ۸۰۱  - ۶۴۰ و کسب نمره قبولی است  .شرکت سیسکو برای دریافت مدرک CCNA این امکان را نیز برای متقاضیان فراهم نموده است که در مقابل یک آزمون در دو آزمون جداگانه شرکت نمایند:

• ۶۴۰-۸۱۱ ICND (  Interconnecting Cisco Networking Devices )

• ۶۴۰-۸۲۱ INTRO

تصمیم در خصوص شرکت در دو آزمون  فوق و یا شرکت در یک آزمون ( شماره  ۸۰۱  - ۶۴۰ )  با متقاضی است . بدیهی است که علاقه مندان به دریافت مدرک CCNA  با شرکت در دو آزمون می بایست هزینه بیشتری را پرداخت نمایند . از طرف دیگر، با تقسیم مطالب و شرکت در دو آزمون جداگانه شرایط مطلوبتری برای علاقه مندان فراهم می‌ گردد ( کاهش حجم مطالب ) .

در صورت حضور در کلاسی که شما را برای آزمون شماره  ۸۰۱  - ۶۴۰ آماده می نماید ، می توان در صورت تمایل در دو آزمون جداگانه شرکت و موفق به کسب مدرک CCNA گردید .

ماهیت و نحوه سوالات آزمون

• آزمون CCNA شامل ۵۰ سوال ( و شاید هم بیشتر ) است که می بایست در مدت زمان ۹۰ دقیقه به آنها پاسخ داده شود ( این احتمال وجود دارد که زمان فوق کمتر هم در نظر گرفته شود ) . توجه داشته باشید که اعداد اشاره شده ممکن است تغییر یابد و هر آزمون شرایط مختص به خود را داشته باشد . برای موفقیت در آزمون می بایست به ۸۵ درصد سوالات  پاسخ صحیح داده شود ( کسب حداقل نمره ۸۵ ) .

• پاسخ برخی سوالات ( خصوصا” سوالات چند گزینه ای در رابطه با گرامر دستورات ) ، ممکن است در اولین مرحله مشابه و یکسان بنظر آید . بدیهی است که در زمان پاسخ به سوالات ، می بایست هم صورت مسئله و هم پاسخ های مربوطه به دقت مطالعه گردند.

• توجه داشته باشید که پاسخ صحیح ، پاسخ مورد نظر شرکت سیسکو می باشد . در برخی موارد ممکن است بیش از یک پاسخ مناسب برای یک سوال خاص مطرح شده باشد ولی گزینه صحیح ، پاسخی است که سیسکو آن را توصیه نموده است .

 نکات کلیدی برای دریافت مدرک CCNA (بخش اول)

 CCNA ( برگرفته از  Cisco Certified Network Associate  )  اولین مدرک معتبر شرکت سیسکو در رابطه با شبکه است که می توان آن را پیش نیاز سایر مدارک این شرکت در نظر گرفت . علاقه مندان به دریافت این مدرک می بایست توانمندی خود را در زمینه های متعددی افزایش دهند .

در این مطلب به برخی نکات کلیدی و مهم به منظور افزایش آمادگی علاقه مندان جهت شرکت در آزمون های CCNA اشاره می گردد .

• نکته اول : اولین مزیت bridging ، افزایش پهنای باند قابل دسترس بر روی یک سگمنت شبکه است ، چراکه با این کار تعداد دستگاه های موجود در یک collision domain کاهش می یابد . از واژه bridging قبل از معرفی هاب و  روتر در شبکه استفاده  می گردید . بنابراین طبیعی است که برخی افراد از bridge  به عنوان سوئیچ یاد کنند . در واقع ، سوئیچ و bridge دارای عملکردی مشابه و یکسان می باشند ( کلیات کار ) و این دو دستگاه شبکه ای  collision domain در یک شبکه LAN را کاهش می دهند . به عبارت دیگر ، سوئیچ اساسا” یک bridge چندین پورت با قدرک اداراک بیشتری است .

دو دستگاه فوق دارای تفاوت هائی نیز می باشند. به عنوان نمونه ، سوئیچ ها به منظور انجام وظایف خود دارای امکانات مدیریتی و قابلیت های پیشرفته ای می باشند . در اغلب موارد bridge صرفا” دارای یک ، دو  و  یا چهار پورت می باشد.

• نکته دوم : سوئیچ ها ، بریج های چند پورته ای با سرعت بالا می باشند که دارای قابلیت هائی نظیر bridge  بوده  و معمولا” دارای تعداد پورت بیشتری می باشند . هر پورت سوئیچ به منزله یک collision domain جداگانه می باشد و پهنای باند مختص به خود را ایجاد می نماید .

• نکته سوم : از شبکه های محلی مجازی ( VLANs ) ، برای گروه بندی پورت های سوئیچ در یک شبکه محلی استفاده می گردد . برای ارتباط بین شبکه های محلی مجازی به روتینگ نیاز می باشد .

• نکته چهارم : شبکه های محلی مجازی زمانی که توسط یک trunk connection به یکدیگر متصل شده باشند ، می توانند بین چندین سوئیچ کار کنند . از ISL ( برگرفته از Inter-Switch linking ) به منظور ایجاد trunk connection بین پورت های Fast Ethernet سوئیچ های سیسکو استفاده می گردد .

• نکته پنجم : سوئیچ ها ، امکان اجرای دستگاه های اترنت در مد full-duplex را فراهم می نمایند . در مد فوق ، دو دستگاه از محیط انتقال اترنت بطور همزمان و انحصاری استفاده می نمایند . بدین ترتیب ، با توجه به عدم بروز collision  کارآئی شبکه افزایش خواهد یافت  .

• نکته ششم :در سوئیچینگ Store-and-forward ، قبل از اتخاذ تصمیم در خصوص فورواردینگ ، تمامی فریم خوانده می شود . این در حالی است که در سوئیچنگ Cut-through ، صرفا” شش بایت که مربوط به آدرس MAC است جهت  اتخاذ تصمیم در خصوص فورواردینگ خوانده می شود . همچنین ، در سوئیچینگ store-and-forward ، بررسی خطاء انجام می شود . پتانسیل فوق در سوئیچینگ cut-through وجود ندارد و این فرآیند انجام نمی شود .

• نکته هفتم : مزایای اولیه استفاده از روتر عبارت است از  :

-  امکان اتصال دو شبکه محلی غیرمشابه

- ارائه چندین مسیر به یک شبکه خاص

- امکان اتصال شبکه های بزرگ و پیچیده  به یکدیگر

• نکته هشتم : در ارتباطات Connection-oriented ، سرویس گیرنده یک ارتباط با استفاده از یکی از پورت های شناخته شده سرویس دهنده برقرار و در ادامه مبادله داده در یک کانال خصوصی انجام می شود . این نوع ارتباطات از سه مرحله ایجاد ارتباط ، ارسال داده و اتمام ارتباط تشکیل می گردند . این وضعیت در در ارتباطات Connectionless ، وجود ندارد . TCP نمونه ای از یک پروتکل  Connection-oriented و UDP نمونه ای از یک پروتکل  Connectionless  می باشد .

• نکته نهم : مدل مرجع OSI از هفت لایه زیر تشکیل شده است :

لایه هفتم : Application

لایه ششم : Presentation

لایه پنجم :  Session

لایه چهارم :  Transport

لایه سوم :  Network

لایه دوم :  Data Link

لایه اول :  Physical

• نکته دهم : کپسوله سازی و یا tunneling ، فریم ها را از یک سیستم شبکه ای دریافت و آنها را درون فریم هائی از سایر سیستم های شبکه قرار می دهد .

• نکته یازدهم : لایه Presentation با نمایش ، رمزنگاری و فشرده سازی داده سرو کار دارد و در آن پروتکل های مختلفی به منظور حمایت از متن ، داده ، صوت ، تصویر ، گرافیک و تصاویر با فرمت هائی نظیر ASCII, MIDI, MPEG, GIF  و JPEG  ارائه شده است .

• نکته دوازدهم :  لایه session مسئولیت ایجاد ، مدیریت و خاتمه جلسات و یا نشست بین برنامه ها را برعهده دارد . NFS ( برگرفته از   Network file system  ) و  SQL ( برگرفته از structured query language  )  و RPC ( برگرفته از remote procedure calls ) نمونه هائی از پروتکل های لایه Session می باشند .

• نکته سیزدهم : لایه Transport  بین لایه های بالا و پائین مدل مرجع OSI قرار دارد و کنترل جریان داده  را با استفاده از بافرینگ و مالتی پلکسینگ انجام می دهد . لایه فوق سرویس حمل داده end-to-end را  با سمگنت نمودن برنامه های سطح بالا ، ایجاد یک ارتباط end-to-end و ارسال سگمنت ها از  یک هاست به هاست دیگر و حصول اطمینان از حمل معتبر داده ارائه می نماید.

• نکته چهاردهم :  اولین وظیفه لایه شبکه در مدل مرجع OSI ، تعیین مسیر و آدرس دهی منطقی است . روتینگ از جمله عملیاتی است که در این حوزه انجام می شود .

• نکته پانزدهم : وظایف اولیه لایه Data-Link مدل مرجع OSI عبارت است از :

-  استقلال عملکرد  لایه های بالاتر لایه OSI از محیط فیزیکی

-  آدرس دهی فیزیکی سخت افزار

- ارائه امکاناتی خاص به منظور کنترل جریان داده

- تولید پیام های خطاء

• نکته شانزدهم : زمانی که روتر ها در یک ارتباط بین شبکه ای بر روی مسیرهای بهینه به توافق رسیده باشند یک همگرائی ایجاد می گردد .  routing loop به دلیل بروز اشکال در روتر ها و  عدم بهنگام سازی صحیح مسیرها در جداول مسیریابی ایجاد و یک بسته اطلاعاتی در یک حلقه روتینگ گرفتار و هرگز به مقصد خود نخواهد رسید .

• نکته هفدهم : پروتکل های روتینگ Distance vector ، تمامی جداول روتنیگ خود را برای همسایگان ارسال می نمایند . پروتکل های Link state وضعیت اینترفیس خود را برای هر روتر در ارتباطات بین شبکه ای ارسال می نمایند .

• نکته هجدهم : یکی از مسائل در ارتباط با پروتکل های distance vector ، مشکل “شمارش نامحدود ” است که می توان آن را با استفاده از روش هائی نظیر :  split horizon ، route poisoning ، maximum hop count و hold-down timers حذف و یا بهبود داد .

• نکته نوزدهم : TCP یک سرویس مطمئن و connection-oriented را برای برنامه هائی که از سرویس های آن استفاده می نمایند ،‌ ارائه می کند . استفاده از acknowledgments ، بررسی دنباله اعداد، بررسی خطاء و استفاده از یک روش  handshake سه طرفه نمونه هائی از امکانات این پروتکل در جهت انجام وظایف خود می باشند . UDP ، یک ارتباط connectionless را ایجاد می نماید  .

• نکته بیستم : پورت های خوش نام عبارتند از :

- پورت شماره ۲۱ برای FTP ( برگرفته از  File Transfer Protocol  )

- پورت شماره ۲۳ برای Telnet

- پورت شماره ۲۵ برای SMTP ( برگرفته از Simple Mail Transfer Protocol  )

- پورت شماره ۵۳ برای DNS  ( برگرفته از  Domain Name System  )

- پورت شماره ۶۹ برای TFTP

- پورت های ۱۶۱ و ۱۶۲ برای SNMP ( برگرفته از Simple Network Management Protocol )

- پورت شماره ۸۰ برای HTTP  ( برگرفته از   Hypertext Transfer Protocol   )

در بخش دوم به برخی دیگر از نکات کلیدی برای دریافت مدرک CCNA اشاره خواهیم کرد .

 نکات کلیدی برای دریافت مدرک CCNA (بخش دوم)

CCNA ( برگرفته از  Cisco Certified Network Associate  )  اولین مدرک معتبر شرکت سیسکو در رابطه با شبکه است که می توان آن را پیش نیاز سایر مدارک این شرکت در نظر گرفت . علاقه مندان به دریافت این مدرک می بایست توانمندی خود را در زمینه های متعددی افزایش دهند .

در بخش اول به برخی از نکات مهم به منظور افزایش آمادگی علاقه مندان  جهت شرکت در آزمون های CCNA اشاره گردید . در این بخش به برخی نکات دیگر اشاره می نمائیم .

• نکته اول : پروتکل ARP ( برگرفته شده از  Address Resolution Protocol  ) یک آدرس IP را به یک آدرس فیزیکی ( MAC address )  ترجمه می نماید .

پروتکل RARP ( برگرفته شده از  Reverse Address Resolution Protocol  ) یک آدرس فیزیکی‌ را به یک آدرس منطقی ( آدرس IP ) ترجمه می نماید .

• نکته دوم : آشنائی با مفاهیم آدرس دهی IP برای تمامی علاقه مندان فعالیت در زمینه شبکه های کامپیوتری الزامی است . آدرس های IP یک عدد سی و دو بیتی می باشند  که به صورت چهار عدد ( اکتت ) مبنای ده که توسط نقطه از یکدیگر جدا شده اند ، ‌نمایش داده می شوند .

• نکته سوم :  هر آدرس IP از دو بخش شبکه و هاست تشکیل می گردد . جدول زیر تعداد بیت های در نظر گرفته شده برای هر یک از بخش های هاست و شبکه را به همراه تعداد آدرس موجود در هر کلاس نشان می دهد ( بدون subnetting )

 تعداد آدرس موجود در هر شبکه * تعداد بایت های در نظر گرفته شده برای بخش هاست

  تعداد بایت های در نظر گرفته شده برای بخش شبکه کلاس شبکه

۲۲۴ – ۲ سه بایت

( ۲۴ بیت ) یک بایت

( ۸ بیت ) A

216 – 2 دو بایت

(۱۶ بیت ) دو بایت

( ۱۶ بیت ) B

28 – 2 یک بایت

( ۸ بیت ) سه بایت

( ۲۴ بیت ) C

 * : در هر شبکه دو آدرس هاست رزو شده است .

 جدول یک :اندازه بخش شبکه و هاست کلاس های IP ( بدون subnetting )

• نکته چهارم : اولین بایت و یا اکتت شبکه های کلاس B ، A و C به همراه لیست شبکه های معتبر در جدول زیر نشان داده شده است .

 تعداد هاست

در هر شبکه   تعداد شبکه

 در کلاس* شماره شبکه های معتبر محدوده اولین اکتت کلاس شبکه

۲۲۴ – ۲ ۲۷ – ۲ ۱٫۰٫۰٫۰ to 126.0.0.0 1 تا ۱۲۶ A

216 – 2 214 – 2 128.1.0.0. to 191.254.0.0 128 تا ۱۹۱ B

28 – 2 221 – 2 192.0.1.0 to 223.255.254.0 192 تا ۲۲۳ C

 * :تعداد واقعی شبکه را نمایش می دهد.در این رابطه چندین آدرس رزو شده نیز وجود دارد . مثلا” شبکه ۰ . ۰ . ۰ . ۰ ( در اغاز برای یک آدرس broadcast رزو شده بود ) و ۰ . ۰ . ۰ . ۱۲۷ ( همچنان از آن به عنوان آدرس loopback استفاده می گردد ) رزو شده می باشند .

همچنین ، شبکه های ۰ . ۰ . ۰٫ ۱۲۸ ،  ۰ . ۰٫ ۲۵۵ . ۱۹۱

 و  ۰ . ۲۵۵ . ۲۵۵ . ۲۵۵ رزو شده می باشند .

 جدول دو : لیست شبکه های معتبر

• نکته پنجم : mask پیش فرض برای هر یک از کلاس های آدرس دهی IP در جدول زیر نشان داده شده است .

کلاس IP mask پیش فرض

 Class A 255.0.0.0

 Class B 255.255.0.0

 Class C 255.255.255.0

 جدول سه : mask پیش فرض برای هر یک از کلاس های آدرس دهی IP

• نکته ششم : شماره شبکه و آدرس broadcast برای یک subnet ، اولین و آخرین آدرس های IP را شامل می شود . محدوده آدرس های IP معتبر ، شامل تمامی آدرس های بین شماره شبکه و آدرس broadcast می باشد . در نمایش باینری یک آدرس IP ، برای مشخص کردن شماره شبکه  تمامی بیت های مربوط به بخش هاست صفر در نظر گرفته می شود . در آدرس های broadcast تمامی بیت های مربوط به هاست یک در نظر گرفته می شود .

 • نکته هفتم : اینترفیس بین شبکه مشتری و ارائه دهنده شبکه WAN ، از طریق یک DTE ( برگرفته شده از Data terminal equipment ) و یک DCE ( برگرفته شده از Data communication equipment ) برقرار می گردد . دستگاه های DTE معمولا” روتر و دستگاه های DCE معمولا” مودم ، CSU/DSU ( برگرفته شده از channel service units/data service units ) و  TA/NT1s ( برگرفته شده از  terminal adapter/network terminations 1 )  می باشند .