انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

انجام پایان نامه|پایان نامه کارشناسی کامپیوتر اترنت درمایل اول

عنوان:
اترنت درمایل اول
ETHERNET IN THE FIRST MILE
فهرست مطالب
چکیده      1
کلیات                                         2
     مقدمه                                     3
     مروری بر تکنولوژیهای مایل اول                         4
     DSL                                    4
     ADSL                                    9
ISDN                                         13
     آشنایی با اترنت                                16
آشنایی با EFM                                29
انواع توپولوژی های EFM                            37
     EFMC                                    38
     EFMF                                    42
     EPON                                    49
بررسی علل گسترش کند EFM                        57
     بررسی خطوط پرسرعت در ایران                         61
     بحث و نتیجه گیری                             67
منابع                                         68












فهرست اشکال
مقایسه     انواع تکنولوژیهای xDSL                        7
ساختار فریم در توپولوژی EFMC                        39
انواع CROSSTALK                            40
مقایسه انواع استاندارد ها در EFMC                        41
انواع استانداردها در EFMF                            44
ساختار لایه های پروتکل در EFM                        45
پیوند و تداخل امواج دراستاندارد EFMF                    48
مقایسه بین GPON و EPON                        53
شکل یک GBIC OUN                            54










چكيده
با افزايش روزافزون نيازهاي كاربران شبكه در عصر حاضر و افزايش حجم اطلاعات ،‌ مي توان گفت كه تكنولوژي هاي دسترسي پهناي باند موجود قادر به پاسخگويي نيازهاي كاربران نمي باشند .
پس از بررسيهاي انجام شده معلوم شد كه تعدد نياز به تبديل پروتكل ها                        در حد فاصل ميان كاربران و شبكه هاي عمومي ،‌كه مايل اول نيز خوانده                       مي شود، كارايي وسرعت شبكه ها را به شدت كاسته است . استاندارد                      (Ethernet in the first mile) EFM با هدف رفع اين مشكل از طريق گسترش كاربرد اترنت از سطح  شبكه هاي محلي به سطح شبكه هاي دسترسي معرفي گرديد .  پس با استفاده از  EFM نياز به تبديل پروتكل مرتفع خواهد شد كه اين امر موجب افزايش سرعت و پهناي باند مي گردد.




فصل اول :
کلیات
 
مقدمه
همان طور که قبلاً هم گفته شد به ارتباط میان کاربر نهایی و شبکه عمومی مایل اول یا First mile گفته می شود. در بخش قبل در مورد فناوریهای گوناگونی که در مایل اول مورد استفاده قرار گرفته صحبت شد. دیدیم که تمامی فناوریهای موجود دارای یک نقطه ی ضعف مشترک می باشند. این نقطه ی ضعف مشترک پهنای باند پایینی است که این فناوری ها ارائه می کنند.
معمولاً سرویس دهنده ها قابلیت ارائه ی سرویس با پهنای باند چندین گیگا را دارند و کاربران هم قابلیت و تقاضای استفاده از چنین پهنای باندی را دارند. اما مایل اول تنها عامل کند کننده ی ارتباط ما می باشد که با تکنولوژیهای موجود، تنها قابلیت پشتیبانی از چندین مگا بایت پهنای باند را دارد. همین امر سبب گردید تا دانشمندان برای از بین بردن این ضعف چاره اندیشی کنند تا راه کاری اساسی برای افزایش پهنای باند در مایل اول ارائه نمایند.
به همین دلیل دو گروه صنعتی بزرگ که شامل مهندسان الکترونیک و الکتریکی (IEEE) و Metro Ethernet Forum شروع به کار با همدیگر نمودند. این دو گروه پس از بررسی های بسیار ایترنت را بهترین گزینه برای استفاده در مایل اول دانستند. علت انتخاب به عنوان بهترین گزینه برای مایل اول را می توان در سه دلیل زیر به طور خلاصه بیان نمود.
1)    استانداردی ساده و پذیرفته شده در سطح جهانی
2)    قابلیت انتقال داده، صوت، تصویر و برنامه های کاربردی
3)    دارای زیر ساخت مناسب و مؤثر برای خدمات داده ای
در واقع EFM قصد ارائه ی پهنای باندی در حد چندین گیگا در مایل اول را دارد. البته مهم ترین مزیت EFM آن است که این روش با استفاده از زیر ساخت های موجود و با صرف هزینه هایی بسیار پایین، به این مهم دست خواهد یافت.
مروری بر تکنولوژی های مایل اول
الف) شرحي  مختصر بر تكنولوژيDSL
DSL  يک فن آوري براي آوردن اطلاعات با پهناي باند بالا به منازل و مراکز اداري کوچک ، از طريق سيم هاي مسي رايج تلفن است.اين تكنولوژي كه با استاندادهاي متنوعي به بازار عرضه شده، قادر به برقراري سرويس هاي ارتباطي باسرعت بالا (حدود 2 MBps و يا بيشتر) درفواصلي درحدود چندين كيلومتر              (كه بسته به تكنولوژي به كار گرفته شده متغير مي باشد) با استفاده از يك يا دوزوج سيم مسي ويك جفت مودم DSL مي باشد . نمادxDSL براي انواع مختلف DSL مانند ,ADSL HDSLو... به کار مي رود.
قبل ازآمدن تکنولوژي DSL بسياري از ساکنين شهرهاي کوچک و دورافتاده و کشورهاي توسعه نيافته براي ارتباط با اينترنت از سرويس کند و ناکارآمد Dial up استفاده مي کردند و دسترسي به اينترنت از طريق سرويس Broadband براي آنان ميسر نبود.اما امروزه با وجود تکنولوژي DSL دسترسي سريع و ارتباط دائمي بدون نياز به شماره گيري براي اتصال به مراکز ISP با قيمت بسيار مناسب ، بدون نياز به کابل کشي جديد و با بهره گيري از همان سرويس تلفني قديم ، ميسر شده است .
همچنين با توجه به امکان ارائه سرويس هايي نظير ويدئو کنفرانس وساير سرويس هايي که نياز به پهناي باند زيادي دارند توسط تکنولوژي xDSL ، اين تکنولوژي بعنوان يکي از سرويس هاي بسيار مناسب و کارآمد جهت ايجاد ارتباطات Broadband در برقراري شبکه هاي ارتباطي و مخابراتي مطرح گرديده است.
درسال منتهي به ژوئن 2004 ، مشتركين سرويسهاي DSL به 78 ميليون رسيده كه نرخ رشد آن دوبرابرفن آوريهاي ديگر Broadband است ويافته هاي تحليل گران نشان مي دهد كه رشد نصب سرويسهاي DSL بدليل قيمت مناسب ، سادگي وآساني نصب وبهره برداري وپيشرفت فني وتكنيكي آن مي باشد .
اين تحقيقات نشان ميدهد كه رشد استفاده ازسرويسهاي DSL در راس فن آوريهاي Broadband مي باشد .سرويس تلفني قديم(POTS) منزل يا شرکت شما را با سيم هاي مسي به مرکز تلفن متصل مي کند.در اين سرويس ، اطلاعات صوتي پس از تبديل به سيگنال الکتريکي به صورت آنالوگ منتقل مي شود.به همين دليل چون روش ارسال آنالوگ است ، کامپيوتر شما براي انتقال اطلاعات از طريق خط تلفن نياز به مودم دارد تا اطلاعات ديجيتال را به آنالوگ تبديل کند و بالعکس.اما ارسال آنالوگ تنها بخش کوچکي از پهناي باندي که سيم مسي در اختيارما مي گذارد را استفاده مي کند به عبارت ديگر انتقال آنالوگ يک گلوگاه براي پهناي باند است.
 با فن آوري DSL نيازي نيست که اطلاعات ديجيتال به آنالوگ تبديل شود و برعکس. اطلاعات ديجيتال به شکل ديجيتال منتقل مي شود بنابراين محدوديتهاي موجود در خطوط ارتباطي مسي را جهت برقراري ارتباط از طريق اين خطوط مرتفع مي سازد .
DSL متدهاي پيچيده مدولاسيون را براي قرار دادن ديتا در سيمهاي تلفن موجود (POTS) به کار مي گيرد. نيازي نيست که شما يک خط تلفن ديگر نصب کنيد چون خط موجود شما جداسازي مي شود طوري که سرويس تلفن و سرويس مودم DSL را با هم حمل کند.
لازم به ذکر است که اين تکنولوژي فقط براي اتصالات مرکز سوئيچينگ تلفن به يک خانه يا شرکت به کار مي رود نه بين ايستگاه هاي سوئيچينگ.
در واقع اين تكنولوژي بدليل استفاده از خطوط تلفني موجود وافزايش باز دهي آنها وحذف محدوديتهاي سيستم آنالوگ مورد توجه خاصي قرارگرفته است.
انواع تکنولوژي DSL
تكنولوژيهاي مختلف DSL كه نام كلي xDSL راميتوان به آنها اطلاق نمود به دو دسته اصلي زير تقسيم مي شوند .
• سيستم متقارن
• سيستم نامتقارن
سيستم هاي متقارن :در اين تكنولوژي ، اطلاعات روي دوكانال Upload   و Download باسرعت حداكثر Mbps 3/2 ارسال مي شوند . مثالهاي بارز اين تكنولوژي عبارتند از HDSL و HDSL-2 و SDSL و SHSDSL . يكسان بودن سرعت ارسال و دريافت اين نوع تكنولوژي را جهت كاربردهايي نظير ويدئو كنفرانس و web hosting مطرح مي سازد .
سيستم نامتقارن :در اين روش جهت كاهش پديده Cross talk ، ارسال اطلاعات در Upload روي محدوده پائين فركانسي بين 30 تا KHZ 138 صورت مي پذيرد . به همين دليل سرعت Download بيش از سرعت Upload خواهد بود
در ابتداي ارائه تكنولوژي DSL ، اين تكنولوژي بصورت Point–to–Point مورد استفاده قرار مي گرفت.درحال حاضر با ارائه DSLAM ها ، خطوط پرسرعت قابل به اشتراك گذاشتن بين خطوط مسي با تكنولوژي DSL خواهد بود .
انواع تكنولوژيهاي xDSL به همراه سرعت انتقال، نرخ ارسال بيت وفاصله سرويس دهي وكدينگ خط بكار گرفته درجدول صفحه بعد ، ارائه مي شود.
 
بدين ترتيب با استفاده از اين تكنولوژي مي توان درمواردي كه تعدادي كاربر دريك محدوده جغرافيايي ازپيش تعريف شده حضوردارند كليه ايشان را برروي يك خط اشتراكي باسرعت بالا قراردارد وشرايط مطلوب ارتباطي را تامين نمود. لذا اين سيستم با ارائه بهترين واقتصادي ترين روش كاربردي قادر به پاسخگويي به نياز            محل هاي متصل شده به هم ، مي باشد . بديهي است ساير محدوديتهاي موجود در شبكه هاي دسترسي آنالوگ از جمله سرعت پائين ، باز دهي كم، اتصال موقت و ........ در اين شبكه راه نخواهد داشت .
  مزاياي استفاده از تكنولوژي DSL درشبكه ارتباطي
- دسترسي به شبكه باسرعت بالا
- دائمي بودن اتصال به شبكه
- انجام مكالمات تلفني ودسترسي به شبكه برروي يك زوج سيم مسي بدون اشغالي خط ( درصورت استفاده از تكنولوژي ADSL)
- ارائه سرويس ويدئو كنفرانس
- امکان ارائه هرگونه سرويس با نياز به پهناي باند بالا
 - ارتباطي پرسرعت بدون نياز به شماره گيري
- ارتباطي پرسرعت بدون پرداخت هزينه تلفن ( پالس مكالمه )
- ارتباطي پرسرعت بدون اشغال نمودن خط تلفن
- ارتباطي پرسرعت درحين مكالمه تلفن وهمزمان با آن
- ارتباطي پرسرعت تابيش از 40 برابر Dialup
- اتصال دائم (Online ) به شبكه اينترنت
سخت افزار مورد نياز
اين ارتباط به سادگي تنها از طريق مودم ديجيتال ، دستگاه Splitterو دستگاه DSLAM امكانپذيرخواهد شد .
CO Splitter و DSLAM در سمت مرکز نصب مي شود ودر سمت کاربرکافي است از مودم DSL وCPE Splitter استفاده شود. در صورتي که کاربر يک شرکت باشد به جاي Modem DSL از DSL Modem/Router استفاده مي شود.
Splitter به دو صورت به کار گرفته مي شود:
1-CPE Splitter :اين دستگاه با نصب در محل کاربر(شرکت يا منزل ) امکان ارسال همزمان صوت و ديتا روي يک خط را برقرار خواهد نمود.اين دستگاه با وصل به مودم ADSL از يک سو و تلفن (و يا هر وسيله ديگر جهت برقراري ارتباطات صوتي )از سوي ديگر ، و با تخصيص محدوده فرکانس پائين پهناي باند به صوت و محدوده فرکانس بالاي پهناي باند به ديتا امکان ارسال voice, data را روي يک خط DSL برقرار خواهد نمود و درنتيجه بدون اشغال خطوط تلفني امکان ايجاد ارتباطات ديتا نيز ميسر خواهد شد.
2-CO Splitter :اين دستگاه با نصب در نزديکترين مرکز مخابراتي (central office ) جداسازي صوت و ديتا و روانه سازي صوت به سمت شبکه تلفني PSTN و ديتا به سمت IPDSLAM جهت برقراري ارتباطات صوت و تلفن را خواهد داشت.
بنابراين با نصب اين دستگاه اطلاعات در سمت کاربر جمع آوري و در سمت مرکز دوباره بصورت صوت و ديـتا موردآناليز قرار خواهد گرفت.
IP DSLAM : اين دستگاه جزء بسيار هوشمندي در شبكه مي باشد كه شامل مودمهاي سمت مركزي بوده واتصال CO را به ستون فقرات شبكه ميسر مي سازد .اين دستگاه با جمع آوري ترافيكهاي ديـتاي خطوط DSL وارسال آنها بصورت ترافيك IP به سمت شبكه ديتا ، امكان برقراري ارتباط تمام کاربران را از طريق شبكه ديتاي كشورميسر مي سازد . در واقع اين دستگاه مسئوليت تقسيم ترافيك سرعت بالاي شبكه ديتا را به سمت کاربران خطوط DSL ويابرعكس ، مديريت شبكه ، مديريت تخصيص پهناي باند و... را به عهده خواهد داشت .
ب) شرحي  مختصر بر تكنولوژي ADSL
ADSL واژه ای است که این روزها برسرزبانهااست.گرچه محدودیتها و برخی از مسایل فنی و قیمت خطوط ADSL این سرویس با ارزش در بین  کاربران حرفه ای و نیمه حرفه ای ایرانی کمتر مورد توجه قرار دارد اما بازهم می توان گفت که ADSL حرف اول را می زند.
ADSL یا خط دیجیتال نامتقارن از خانواده سرویسهای  DSL است که بدون ایجاد خط جدید و با استفاده از پهنای باند استفاده نشده خط تلفن ارایه می شود.            این خطوط پرسرعت با نصب تجهیزاتی در مرکز تلفن کاربران واز سویی نصب مودم خاص در محل استقرار کاربر مورد استفاده قرار می گیرد.
از ویژگیهای این خطوط عدم استفاده از خط تلفن است. بعبارتی دیگر در زمان استفاده ، تلفن کاربر اشغال نمی شود، هزینه های تلفن را به همراه ندارد و کاربر می تواند همزمان با اتصال ازخط تلفن خود استفاده کند و درهمین حال سرعتی معادل 40 برابرخطوط عادی را داشته باشد.پس بی شک صرفه با خطوط ADSL است.
مزاياي استفاده از سرويس ADSL
•    دسترسي به اينترنت پرسرعت تا 40 برابر خطوط معمولی
•    اتصال دائم به اينترنت
•    امکان استفاده همزمان از اينترنت و تلفن           
•    عدم اشغالی تلفن در زمان اتصال به اینترنت
•    عدم هزینه قبض تلفن
•    حق اشتراك ثابت ماهانه
•    نصب سريع و آسان
معایب خطوط ADSL
•    عدم امکان استفاده مشترک یک اشتراک در مکانهای مختلف
•    عدم امکان تغییر خط تلفن مورد استفاده  به دلیل نصب تجیهزات در مخابرات.
•    گرانی تجهیزات اولیه به نسبت خطوط عادی
•    سرعت متغیر با افت و خیز با توجه به تعداد کاربران شبکه
•    وجود حفره های امنیتی
•    سرعت معمولی  در ارسال فایلها
 سرويس ADSL باتوجه به سرعت بالاي ارتباط (در مقايسه با سرويس هاي Dialup) و هزينه  مناسب (در مقايسه با سرويس هاي پهناي باند موجود) راه كاري ايده آل براي كاربران خانگي پرمصرف و كاربران تجاري مي باشد.
در روش ارتباطي ADSL كامپيوتر يا كل شبكه داخلي شما در اتصال دائم با شبكه جهاني اينترنت مي باشد. بدون انجام شماره گيري، بدون شنيدن بوق اشغالي و بدون اتلاف وقت جهت برقراري ارتباط، فقط با روشن كردن كامپيوتر به دنياي اينترنت قدم بگذاريد.
باتوجه به تقسيم خط تلفن به دو بخش انتقال Voice و Data توسط تكنولوژي ADSL ، برقراري ارتباط با شبكه اينترنت بدون پرداخت هزينه تلفن ميسر گرديده است. با سرويس ADSL بدون هيچ نگراني از پرداخت هزينه هاي سنگين تلفني و تنها با پرداخت حق اشتراك ثابت ( ساعتی- ماهانه یا سالیانه ) ، صرف نظر از ميزان استفاده، از اتصالي مطمئن به اينترنت لذت ببريد.
راه اندازي سرويس ADSL در مقايسه با ارتباط بي سيم نقطه به نقطه، P2P و Leased Line بسيار سريعتر و ساده تر بوده و ظرف مدت كوتاهي انجام مي گيرد. تكنولوژي ADSL كامپيوتر شما در اندك زماني به عضوي از شبكه اينترنت مبدل مي نمايد.
با نگاهی دقیق تر به این نکته پی می بریم که هزینه این خطوط نسبت به خطوط تلفنی واقعا مقرون به صرفه هست و به جز کاربران غیردایم ، دیگر کاربران به خصوص افرادی که میانگین 3 ساعت در روز کار می کنند این خطوط مقرون به صرفه تر است.
در اختيار داشتن سرعت همان چيزي است كه هميشه در پي آن هستيم. فن‌آوري ADSL پاسخي است به آنها كه به سرعت احتياج دارند تا با استفاده از آن زودتر به هدف برسند، و از ديگر روشهاي دسترسي با استفاده از مودم‌ها و خط‌هاي تلفن به ستوه آمده‌اند و در پي آن هستند تا با استفاده از اين راهكار و با سرعت مطلوب به پاسخ خود برسند. ADSL تكنولوژي جديدي است كه بر بستر كابل تلفن قديمي وآشناي خودمان عمل مي‌كند. نصب يك سيستم ويژه در داخل پست مخابراتي هر منطقه، مشتركين تلفن آن منطقه را به سادگي و بدون نياز به هر نوع دخل و تصرف سخت‌افزاري و يا نرم‌افزاري، از اين سرويس بهره‌مند مي‌نمايد. از اين ساده‌تر ممكن نيست. اين تكنولوژي بهترين و بيشترين سرعت را بدون نياز به تدارك زيرساختهاي جديد ممكن ساخته است.  
استفاده از سيم‌كشي‌هاي موجود تلفن بدون نياز به اتصال به دستگاه‌هاي حجيم و پيچيده، كار مصرف‌كننده را بسيار راحت مي‌نمايد. براي داشتن يك اتصال ADSL در محل مصرف‌كننده تنها نياز به يك مودم ويژه است. پس از برقراري ارتباط، تنها هزينه ثابت خط ADSL به شكل ماهانه و با توجه به پهناي باند دريافتي به عنوان هزينه دريافت مي‌شود. در حاليكه ازارتباط ADSL استفاده مي‌كنيد ارتباط تلفني شما هميشه آزاد و دردسترس است. هزينه تلفن تنها در صورت استفاده از تلفن محاسبه مي‌شود و ربطي به استفاده از خط ADSL ندارد.  
تكنولوژي جديد Asymmetric Digital Subscriber Line(ADSL) با ارتقاء امكانات خطوط تلفن آنالوگ، انتقال پرسرعت داده ها را همزمان با انتقال صوت امكان پذير نموده است. در روش ADSL (خط ديجيتالي نامتقارن مشترك) برخلاف روش Dialup موجود، سيگنالهاي ديجيتالي به صوتي تبديل نمي شوند و كانال انتقال Data از Voice كاملاً مجزا مي باشد. بنابراين كاربر بدون نياز به خط تلفن جديد حين ارتباط با اينترنت قادر به برقراري مكالمات تلفني نيز خواهد بود.
ج) شرحي  مختصر بر تكنولوژي  ISDN
اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهه 80 میلادی باز میگردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است. در حقیقت تلاشی برای جایگزینی سیستم تلفنی آنالوگ به دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبانی کند. به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد. در این سیستم صوت ابتدا به داده ها ی دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می یابد.
ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود:
1) B-ISDN.
2) N-ISDN
1) B-ISDN بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استفاده می کنند (از جمله شبکه دیتا ایران).
2) نوع دیگر N-ISDN یا ISDN با پهنای باند پایین است که برای استفاده های شخصی طراحی شده است. درB-ISDN دواستاندارد مهم وجود دارد، BRI و PRI .
نوع PRI برای ارتباط مراکز تلفن خصوصی (PBX) ها با مراکز تلفن محلی طراحی شده است. E1یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استفاده زیادی دارد. E1 شامل سی کانال حامل (B-Channel) و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) می باشد که هر کدام Kbps64 پهنای باند دارند. بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش اینترنت، از PRI ISDN ها برای ارتباط ISP ها با شبکه PSTN استفاده شد که باعث بالا رفتن تقاضا برای این سرویس شد. همچنانکه در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است.
نوع دیگر BRIاست ( نوعی که در کیش از آن استفاده شده ) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل (B-Channel) با پهنای باند Kbps64 و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) با پهنای باند kbps 16را در اختیار مشترک قرار می دهد. این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویس های امروزی همچون HTTP، MultiMedia، Voip و... به وجود نیامده بود، مورد نیاز نبود. همچنین برای مشترکین عادی تلفن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تفاوتی با سیستمهای آنالوگ فعلی نداشت و به همین جهت صرف هزینه های اضافی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهت از این تکنولوژی استقبال چندانی نشد. تنها در اوایل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN افزایش یافتند.
پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژیهایی با سرعت های بسیار بالاتر مانند     ADSLکه با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار می گيرد، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود.
در حقیقت می توان گفت که BRI ISDN تکنولوژی بود که در زمانی به وجود آمد که نیازی به آن نبود و زمانی که به آن نیاز احساس می شد، با تکنولوژیهای جدیدتری که سرعت بالاتر و قیمت بیشتر داشتند جایگزین شده بود.
بررسی اختلاف بین قابلیتهای ارسال (B-Channel) و مودم های آنالوگ
یک مودم بسیار عالی می تواند با سرعتKb/s 4.14 اطلاعات صوتی را انتقال دهد و Kb/s56 بطور مقطعی دریافت کند. در حالی که ISDN می تواند اطلاعات را با سرعت Kb/s64 منتقل کند و اگر دو کانال بطور همزمان استفاده شوند، سرعت انتقال به دو برابر یعنی Kb/s128 خواهد رسید. قابلیت (D-Channel)، برابرKb/s16 است که در نتیجه می توان به سرعت Kb/s 144دسترسی پیدا کرد. بنابراین 10 برابر سریعتر از یک مودم پیشرفته عمل می کند. عملکرد این کانال ها مستقل است یعنی می توان دو مکالمه یا دو اطلاعات و یا یک مکالمه و یک اطلاعات را بطور همزمان از مقصد های مختلف دریافت نمود.
با استفاده از (D-Channel) می توان از خط سوم برای انتقال اطلاعات کوچک و یا کارت اعتباری استفاده نمود.
امکاناتی که خطوط ISDN برای مشترکین فراهم می آورد
* ISDN سرعت بالاتری را برای انتقال اطلاعات فراهم نموده است.اگر شما برای انتقال فایلها از مودم استفاده می کنید و یا در حال استفاده ار اینترنت هستید، محدودیت قابل قبول یک مودم آنالوگ را شناخته اید و با استفاده از خطوط ISDN بطور عمده ای کارایی شما افزایش پیدا می کند.
* ISDN می تواند یک صدای دیجیتال واضح کریستالی را برایتان فراهم نماید.حتی اگر هنوز یکی از خطوط شما آنالوگ باشد،همچنان می توانید مکالمه را واضح بشنوید.
* یک خط ISDN می تواند دو خط تلفن (دو شماره تلفن) و یک خط سومی را جهت پیوند ارتباط دادهای در بر داشته باشد.
* خصوصیات کنترلی مکالمات در خطوط ISDN مشابه با خصوصیات Switch Board تلفنی می باشد. شما می توانید از وضعیت HOLD , TRANSFER , CONFERENCE, CALLER ID، زنگهای تلفن مخصوص، همچنین مجموعه ای از کارایی های مختلف دیگر استفاده نمائید.
سخت افزار مورد نیاز برای استفاده از ISDN
خط ISDN مانند خطوط آنالوگ از دو رشته سیم تشکیل شده است که بطور مستقیم نمی توان دستگاه آنالوگ مثل تلفن های معمولی را به آن متصل کرد.بدین منظور از سخت افزاری استفاده می شود که پورت های دیجیتال و آنالوگ مورد نیاز شما را تامین میکند.
آشنایی با اترنت (ETHERNET)
دستیابی به اطلاعات با روش های مطمئن و با سرعت بالا یکی از رموز موفقیت هر سازمان و موسسه است . طی سالیان اخیر هزاران پرونده و کاغذ که حاوی اطلاعات با ارزش برای یک سازمان بوده ، در کامپیوتر ذخیره شده اند. با تغذیه دریایی از اطلاعات به کامپیوتر ، امکان مدیریت الکترونیکی اطلاعات فراهم شده است . کاربران متفاوت در اقصی نقاط جهان قادر به اشتراک اطلاعات بوده و تصویری زیبا از همیاری و همکاری اطلاعاتی را به نمایش می گذارند. شبکه های کامپیوتری در این راستا و جهت نیل به اهداف فوق نقش بسیار مهمی را ایفاء می نمایند.
اینترنت که عالی ترین تبلور یک شبکه کامپیوتری در سطح جهان است، امروزه در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده شده و ارایه دهندگان اطلاعات ، اطلاعات و یا فرآورده های اطلاعاتی خود را در قالب محصولات تولیدی و یا خدمات در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند.
وب که عالی ترین سرویس خدماتی اینترنت می باشد کاربران را قادر می سازد که در اقصی نقاط دنیا اقدام به خرید، آموزش ، مطالعه و … نمایند.
با استفاده از شبکه، یک کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات از کامپیوتر دیگر است .
اینترنت نمونه ای عینی از یک شبکه کامپیوتری است . در این شبکه میلیون ها کامپیوتر در اقصی نقاط جهان به یکدیگر متصل شده اند. اینترنت شبکه  ای است مشتمل بر زنجیره ای از شبکه های کوچکتراست . نقش شبکه های کوچک برای ایجاد تصویری با نام اینترنت بسیار حایز اهمیت است . تصویری که هر کاربر با نگاه کردن به آن گمشده خود را در آن پیدا خواهد کرد.
در این بخش به بررسی شبکه های کامپیوتری و جایگاه مهم آنان در زمینه تکنولوژی اطلاعات و مدیریت الکترونیکی اطلاعات خواهیم داشت . شبکه های محلی و شبکه های گسترده تاکنون شبکه های کامپیوتری بر اساس مولفه های متفاوتی تقسیم بندی شده اند. یکی از این مولفه ها ً حوزه جغرافیایی ً یک شبکه است .
بر همین اساس شبکه ها به دو گروه عمده LAN)Local area network) و WAN)Wide area network) تقسیم می گردند.
در شبکه های LAN مجموعه ای از دستگاه های موجود در یک حوزه جغرافیایی محدود، نظیر یک ساختمان به یکدیگر متصل می گردند .
در شبکه های WAN تعدادی دستگاه که از یکدیگر کیلومترها فاصله دارند به یکدیگر متصل خواهند شد. مثلاً اگر دو کتابخانه که هر یک در یک ناحیه از شهر بزرگی مستقر می باشند، قصد اشتراک اطلاعات را داشته باشند، می بایست شبکه ای WAN ایجاد و کتابخانه ها را به یکدیگر متصل نمود.
برای اتصال دو کتابخانه فوق می توان از امکانات مخابراتی متفاوتی نظیر خطوط اختصاصی (Leased) استفاده نمود. شبکه های LAN نسبت به شبکه های WAN دارای سرعت بیشتری می باشند. با رشد و توسعه دستگاههای متفاوت مخابراتی میزان سرعت شبکه های WAN ، تغییر و بهبود پیدا کرده است . امروزه با به کارگیری و استفاده از فیبر نوری در شبکه های LAN امکان ارتباط دستگاههای متعدد که در مسافت های طولانی نسبت بیکدیگر قرار دارند، فراهم شده است .
اترنت در سال ۱۹۷۳ پژوهشگری با نام ً Metcalfeً در مرکز تحقیقات شرکت زیراکس، اولین شبکه اترنت را بوجود آورد. هدف وی ارتباط کامپیوتر به یک چاپگر بود. وی روشی فیزیکی بمنظور کابل کشی بین دستگاههای متصل بهم در اترنت ارایه نمود. اترنت در مدت زمان کوتاهی بعنوان یکی از تکنولوژی های رایج برای برپاسازی شبکه در سطح دنیا مطرح گردید. همزمان با پیشرفت های مهم در زمینه شبکه های کامپیوتری ، تجهیزات و دستگاه های مربوطه، شبکه های اترنت نیز همگام با تحولات فوق شده و قابلیت های متفاوتی را در بطن خود ایجاد نمود. با توجه به تغییرات و اصلاحات انجام شده در شبکه های اترنت ،عملکرد و نحوه کار آنان نسبت به             شبکه های اولیه تفاوت چندانی نکرده است .
در اترنت اولیه، ارتباط تمام دستگاه های موجود در شبکه از طریق یک کابل انجام می گرفت که توسط تمام دستگاهها به اشتراک گذاشته می گردید. پس از اتصال یک دستگاه به کابل مشترک ، می بایست پتانسیل های لازم بمنظور ایجاد ارتباط با سایر دستگاه های مربوطه نیز در بطن دستگاه وجود داشته باشد (کارت شبکه ) .
بدین ترتیب امکان گسترش شبکه بمنظور استفاده از دستگاههای جدید به راحتی انجام و نیازی به اعمال تغییرات بر روی دستگاههای موجود در شبکه نخواهد بود. اترنت یک تکنولوژی محلی (LAN) است. اکثر شبکه های اولیه در حد و اندازه یک ساختمان بوده و دستگاهها نزدیک به هم بودند. دستگاههای موجود بر روی یک شبکه اترنت صرفاً قادر به استفاده از چند صد متر کابل بیشترنبودند.اخیراً با توجه به توسعه امکانات مخابراتی و محیط انتقال، زمینه استقرار دستگاههای موجود در یک شبکه اترنت با مسافت های چند کیلومترنیز فراهم شده است .
پروتکل در شبکه های کامپیوتری به مجموعه قوانینی اطلاق می گردد که نحوه ارتباطات را قانونمند می نماید. نقش پروتکل در کامپیوتر نظیر نقش زبان برای انسان است . برای مطالعه یک کتاب نوشته شده به فارسی می بایست خواننده شناخت مناسبی از زبان فارسی را داشته باشد. بمنظور ارتباط موفقیت آمیز دو دستگاه در شبکه می بایست هر دو دستگاه از یک پروتکل مشابه استفاده نمایند.
شبکه های اترنت از مجموعه قوانین محدودی بمنظور قانونمند کردن عملیات اساسی خود استفاده می نمایند.
به منظور شناخت مناسب قوانین موجود لازم است که با برخی از اصطلاحات مربوطه در این زمینه بیشتر آشنا شویم :
Medium (محیط انتقال ) . دستگاههای اترنت از طریق یک محیط انتقال به یکدیگر متصل می گردند.
Segment (سگمنت ) . به یک محیط انتقال به اشتراک گذاشته شده منفرد، ً سگمنت ً می گویند.
Node ( گره ) . دستگاههای متصل شده به یک Segment را گره و یا ً ایستگاه ً می گویند.
Frame (فریم) . به یک بلاک اطلاعات که گره ها از طریق ارسال آنها با یکدیگر مرتبط می گردند، اطلاق می گردد. فریم ها مشابه جملات در زبان های طبیعی   ( فارسی، انگلیسی … ) می باشند. در هر زبان طبیعی برای ایجاد جملات، مجموعه قوانینی وجود دارد. مثلاً یک جمله می بایست دارای موضوع و مفهوم باشد. پروتکل های اترنت مجموعه قوانین لازم برای ایجاد فریم ها را مشخص خواهند کرد .اندازه یک فریم محدود بوده ( دارای یک حداقل و یک حداکثر ) و مجموعه ای از اطلاعات ضروری و مورد نیار می بایست در فریم وجود داشته باشد.
مثلاً یک فریم می بایست دارای آدرس های مبداء و مقصد باشد. آدرس های فوق هویت فرستنده و دریافت کننده پیام را مشخص خواهد کرد. آدرس بصورت کاملاً اختصاصی یک گره را مشخص می نماید.( نظیر نام یک شخص که بیانگر یک شخص خاص است )
دو دستگاه متفاوت اترنت نمی توانند دارای آدرس های یکسانی باشند. یک سیگنال اترنت بر روی محیط انتقال به هر یک از گره های متصل شده در محیط انتقال خواهد رسید. بنابراین مشخص شدن آدرس مقصد، به منظور دریافت پیام نقشی حیاتی دارد. هر ایستگاه زمانیکه فریم را دریافت می دارد، آدرس آن را بررسی تا مطمئن گردد که پیام برای وی ارسال شده است یا خیر؟ در صورتی که پیام برای ایستگاه مورد نظر ارسال نشده باشد، ایستگاه فریم را بدون بررسی محتویات آن کنار خواهد گذاشت           ( عدم استفاده ).
یکی از نکات قابل توجه در رابطه با آدرس دهی اترنت، پیاده سازی یک آدرس Broadcast است . زمانیکه آدرس مقصد یک فریم از نوع Broadcast باشد، تمام گره های موجود در شبکه آن را دریافت و پردازش خواهند کرد.
تکنولوژی CSMA/CD   carrier-sense multiple access with collision detection ) مسئولیت تشریح و تنظیم نحوه ارتباط گره ها با یکدیگررا برعهده دارد. با اینکه واژه فوق پیچیده بنظر می آید ولی با تقسیم نمودن واژه فوق به بخش های کوچکتر، می توان با نقش هر یک از آنها سریعتر آشنا گردید.
بمنظور شناخت تکنولوژی فوق مثال زیر را در نظر بگیرید :
فرض کنید سگمنت اترنت، مشابه یک میز ناهارخوری باشد. چندین نفر                         ( نظیر گره ) دور تا دور میز نشسته و به گفتگو مشغول می باشند. واژه multiple access ( دستیابی چندگانه) بدین مفهوم است که : زمانیکه یک ایستگاه اترنت اطلاعاتی را ارسال می دارد تمام ایستگاههای دیگر موجود   ( متصل ) در محیط انتقال ، نیز از انتقال اطلاعات آگاه خواهند شد.(.نظیر صحبت کردن یک نفر در میز ناهار خوری و گوش دادن سایرین ).
فرض کنید که شما نیز بر روی یکی از صندلی های میز ناهار خوری نشسته و قصد حرف زدن را داشته باشید، در همان زمان فرد دیگری در حال سخن گفتن است در این حالت می بایست شما در انتظار اتمام سخنان گوینده باشید. در پروتکل اترنت وضعیت فوق carrier sense نامیده می شود.قبل از اینکه ایستگاهی قادر به ارسال اطلاعات باشد می بایست گوش خود را بر روی محیط انتقال گذاشته و بررسی نماید که آیا محیط انتقال آزاد است ؟
در صورتیکه صدایی از محیط انتقال به گوش ایستگاه متقاضی ارسال اطلاعات نرسد، ایستگاه مورد نظر قادر به استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات خواهد بود. Carrier-sense multiple access شروع یک گفتگو را قانونمند و تنظیم            می نماید ولی در این رابطه یک نکته دیگر وجود دارد که می بایست برای آن نیز راهکاری اتخاذ شود.فرض کنید در مثال میز ناهار خوری در یک لحظه سکوتی حاکم شود و دو نفر نیز قصد حرف زدن را داشته باشند.
در چنین حالتی در یک لحظه سکوت موجود توسط دو نفر تشخیص و بلافاصله هر دو تقریباً در یک زمان یکسان شروع به حرف زدن می نمایند.چه اتفاقی خواهد افتاد ؟ در اترنت پدیده فوق را تصادم (Collision) می گویند و زمانی اتفاق خواهد افتاد که دو ایستگاه قصد استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات را بصورت همزمان داشته باشند. در گفتگوی انسان ها ، مشکل فوق را می توان بصورت کاملاً دوستانه حل نمود. ما سکوت خواهیم کرد تا این شانس به سایرین برای حرف زدن داده شود.
همان گونه که در زمان حرف زدن من، دیگران این فرصت را برای من ایجاد کرده بودند! ایستگاههای اترنت زمانیکه قصد ارسال اطلاعات را داشته باشند، به محیط انتقال گوش فرا داده تا به این اطمینان برسند که تنها ایستگاه موجود برای ارسال اطلاعات می باشند. در صورتی که ایستگاههای ارسال کننده اطلاعات متوجه نقص در ارسال اطلاعات خود گردند، از بروز یک تصادم در محیط انتقال آگاه خواهند گردید.
در زمان بروز تصادم ، هر یک از ایستگاههای مربوطه به مدت زمانی کاملاً تصادفی در حالت انتظار قرار گرفته و پس از اتمام زمان انتظار میبایست برای ارسال اطلاعات شرط آزاد بودن محیط انتقال را بررسی نمایند! توقف تصادفی و تلاش مجدد یکی از مهمترین بخش های پروتکل است .
محدودیت های اترنت
یک شبکه اترنت دارای محدودیت های متفاوت از ابعاد گوناگون                    ( بکارگیری تجهیزات ) است .طول کابلی که تمام ایستگاهها بصورت اشتراکی از آن به عنوان محیط انتقال استفاده می نمایند یکی از شاخص ترین موارد در این زمنیه است . سیگنال های الکتریکی در طول کابل بسرعت منتشر میگردند. همزمان با طی مسافتی، سیگنال ها ضعیف می گردند. وچود میدان های الکتریکی که توسط دستگاههای مجاور کابل نظیرلامپ های فلورسنت ایجاد می گردد ، باعث تلف شدن سیگنال می گردد.
طول کابل شبکه می بایست کوتاه بوده تا امکان دریافت سیگنال توسط               دستگاه های موجود در دو نقطه ابتدایی و انتهایی کابل بصورت شفاف و با حداقل تاخیر زمانی فراهم گردد. همین امر باعث بروز محدودیت در طول کابل استفاده                    شده، می گردد.پروتکل CSMA/CD امکان ارسال اطلاعات برای صرفاً یک دستگاه را در هر لحظه فراهم می نماید، بنابراین محدودیت هایی از لحاظ تعداد دستگاههایی که می توانند بر روی یک شبکه مجزا وجود داشته باشند، نیز بوجود خواهد آمد.
با اتصال دستگاه های متعدد ( فراوان ) بر روی یک سگمنت مشترک، شانس استفاده از محیط انتقال برای هر یک از دستگاه های موجود بر روی سگمنت کاهش پیدا خواهد کرد. در این حالت هر دستگاه بمنظور ارسال اطلاعات میبایست مدت زمان زیادی را در انتظار سپری نماید .
تولید کنندگان تجهیزات شبکه دستگاه های متفاوتی را بمنظور غلبه بر مشکلات و محدودیت گفته شده ، طراحی و عرضه نموده اند. اغلب دستگاههای فوق مختص شبکه های اترنت نبوده ولی در سایر تکنولوژی های مرتبط با شبکه نقش مهمی را ایفاء می نمایند.
اولین محیط انتقال استفاده شده در شبکه های اترنت کابل های مسی کواکسیال بود که Thicknet ( ضخیم) نامیده می شوند. حداکثر طول یک کابل ضخیم ۵۰۰ متر است . در یک ساختمان بزرگ ، کابل ۵۰۰ متری جوابگوی تمامی دستگاه های شبکه نخواهد بود. تکرار کننده ها با هدف حل مشکل فوق، ارایه شده اند. .
تکرارکننده ها ، سگمنت های متفاوت یک شبکه اترنت را به یکدیگر متصل           می کنند. در این حالت تکرارکننده سیگنال ورودی خود را از یک سگمنت اخذ و با تقویت سیگنال آن را برای سگمنت بعدی ارسال خواهد کرد. بدین تزتیب با استفاده از چندین تکرار کننده و اتصال کابل های مربوطه توسط آنان ، می توان قطر یک شبکه را افزایش داد. قطر شبکه به حداکثر مسافت موجود بین دو دستگاه متمایز در شبکه اطلاق می گردد.
شبکه های اترنت همزمان با رشد (بزرگ شدن) دچار مشکل تراکم می گردند. در صورتی که تعداد زیادی ایستگاه به یک سگمنت متصل گردند، هر یک دارای ترافیک خاص خود خواهند بود . در شرایط فوق ، ایستگاههای متعددی قصد ارسال اطلا عات را دارند ولی با توجه به ماهیت این نوع از شبکه ها در هر لحظه یک ایستگاه شانس و فرصت استفاده از محیط انتقال را پیدا خواهد کرد. در چنین وضعیتی تعداد تصادم در شبکه افزایش یافته و عملاً کارآیی شبکه افت خواهد کرد.

انجام پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه