مقاله مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP دارای ۵۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP :

مفاهیم اولیه پروتکل TCP/IP

TCP/IP ، یکی از مهمترین پروتکل های استفاده شده در شبکه های کامپیوتری است . اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود ، از پروتکل فوق بمنظور ارتباط دستگاه های متفاوت استفاده می نماید. پروتکل ، مجموعه قوانین لازم بمنظور قانونمند نمودن نحوه ارتباطات در شبکه های کامپیوتری است .در مجموعه مقالاتی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این فصل مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات ، معرفی و تشریح لایه های پروتکل TCP/IP و نحوه استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات ، تشریح می گردد.

مقدمه
امروزه اکثر شبکه های کامپیوتری بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP ، استفاده و حمایت می نمایند. TCP/IP ، امکانات لازم بمنظور ارتباط سیستم های غیرمشابه را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم پروتکل فوق ، می توان به مواردی همچون : قابلیت اجراء بر روی محیط های متفاوت ، ضریب اطمینان بالا ،قابلیت گسترش و توسعه آن اشاره کرد .

از پروتکل فوق، بمنظور دستیابی به اینترنت و استفاده از سرویس های متنوع آن نظیر وب و یا پست الکترونیکی استفاده می گردد. تنوع پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سیستماتیک آنها با یکدیگر، امکان تحقق ارتباط در شبکه های کامپیوتری را با اهداف متفاوت ، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط شامل فعالیت های متعددی نظیر تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل ، مشخص نمودن موقعیت کامپیوتر مقصد ، بسته بندی اطلاعات ، آدرس دهی و روتینگ داده ها بمنظور ارسال موفقیت آمیز به مقصد مورد نظر ، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد.

معرفی پروتکل TCP/IP
TCP/IP ، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند ، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP ، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه ( برقراری ارتباط) می باشند .

در زمان ایجاد یک ارتباط ، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند TCP/IP ، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر ، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است . برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبدا آغاز می گردد .

برنامه فوق ،داده های مورد نظر جهت ارسال را بگونه ای آماده و فرمت می نماید که برای کامپیوتر مقصد قابل خواندن و استفاده باشند. ( مشابه نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده ، قادر به مطالعه آن باشد) . در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد ، به داده های مربوطه اضافه می گردد ( مشابه آدرس گیرنده که بر روی یک نامه مشخص می گردد) . پس از انجام عملیات فوق داده بهمراه اطلاعات اضافی ( درخواستی برای تائید دریافت در مقصد ) ، در طول شبکه بحرکت درآمده تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق ، ارتباطی به محیط انتقال شبکه بمنظور انتقال اطلاعات نداشته ، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال ، انجام خواهد شد .

۱-۱ :لایه های پروتکل TCP/IP
TCP/IP ، فرآیندهای لازم بمنظور برقراری ارتباط را سازماندهی و در این راستا از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می گردد. بمنظور افزایش کارآئی در تحقق فرآیند های مورد نظر، پروتکل ها در لایه های متفاوتی، سازماندهی شده اند . اطلاعات مربوط به آدرس دهی در انتها قرار گرفته و بدین ترتیب کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مطلوب خواهند بود.

در این راستا، صرفا” کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است ، امکان باز نمودن بسته اطلاعاتی و انجام پردازش های لازم بر روی آن را دارا خواهد بود. TCP/IP ، از یک مدل ارتباطی چهار لایه بمنظور ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می نماید Application ,Transport ,Internet و Network Interface ، لایه های موجود در پروتکل TCP/IP می باشند.هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP ، با توجه به رسالت خود ، در یکی از لایه های فوق، قرار می گیرند.

۱-۲ : لایه Application
لایه Application ، بالاترین لایه در پشته TCP/IP است .تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه ، با استفاده از لایه فوق، قادر به دستتیابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در این لایه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه می باشند .
پروتکل HTTP از پروتکل فوق ، بمنظور ارسال فایل های صفحات وب مربوط به وب استفاده می گردد .
پروتکل FTP از پروتکل فوق برای ارسال و دریافت فایل، استفاده می گردد .

۱-۳ : لایه Transport
لایه ” حمل ” ، قابلیت ایجاد نظم و ترتیب و تضمین ارتباط بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application لایه بالای خود و یا لایه اینترنت لایه پایین خود را بر عهده دارد. لایه فوق ، همچنین مشخصه منحصربفردی از برنامه ای که داده را عرضه نموده است مشخص می نماید. این لایه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزیع داده را کنترل می نمایند.
TCP پروتکل فوق ، مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است .

UDP
پروتکل فوق ، امکان عرضه سریع اطلاعات بدون پذیرفتن مسئولیتی در رابطه با تضمین صحت توزیع اطلاعات را برعهده دارد .
۱-۴ : لایه اینترنت
لایه “اینترنت”، مسئول آدرس دهی ، بسته بندی و روتینگ داده ها ، است. لایه فوق شامل چهار پروتکل اساسی است :
IP پروتکل فوق ، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است .
ARP پروتکل فوق ، مسئول مشخص نمودن آدرس MAC آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است.
ICMP پروتکل فوق ، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است .
IGMP پروتکل فوق ، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد.
۱- ۵ :لایه Network Interface

لایه ” اینترفیس شبکه ” ، مسئول استقرار داده بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است . لایه فوق ، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است . کارت شبکه ( آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده نظیر B5-50-04-22-D4-66 بوده که آدرس MAC ، نامیده می شود. لایه ” اینترفیس شبکه ” ، شامل پروتکل های مبتنی بر نرم افزار مشابه لایه های قبل ، نمی باشد. پروتکل های Ethernet و ATM ، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند . پروتکل های فوق ، نحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می نمایند.

مشخص نمودن برنامه ها
در شبکه های کامپیوتری ، برنامه ها ی متعددی در یک زمان با یکدیگر مرتبط می گردند. زمانیکه چندین برنامه بر روی یک کامپیوتر فعال می گردند ، TCP/IP ، می بایست از روشی بمنظور تمایز یک برنامه از برنامه دیگر، استفاده نماید. بدین منظور ، از یک سوکت بمنظور مشخص نمودن یک برنامه خاص ، استفاده می گردد.

آدرس IP
برقراری ارتباط در یک شبکه ، مستلزم مشخص شدن آدرس کامپیوترهای مبداء و مقصد است شرط اولیه بمنظور برقراری ارتباط بین دو نقطه ، مشخص بودن آدرس نقاط درگیر در ارتباط است آدرس هر یک از دستگاه های درگیر در فرآیند ارتباط ، توسط یک عدد منحصربفرد که IP نامیده می شود ، مشخص می گردند. آدرس فوق به هریک از کامپیوترهای موجود در شبکه نسبت داده می شود . IP : 10. 10.1.1 ، نمونه ای در این زمینه است .

پورت TCP/UDP
پورت مشخصه ای برای یک برنامه و در یک کامپیوتر خاص است .پورت با یکی از پروتکل های لایه حملTCP و یا UDP مرتبط و پورت TCP و یا پورت UDP نامیده می شود. پورت می تواند عددی بین صفر تا ۶۵۵۳۵ را شامل شود. پورت ها برای برنامه های TCP/IP سمت سرویس دهنده ، بعنوان پورت های “شناخته شده ” نامیده شده و به اعداد کمتر از ۱۰۲۴ ختم و رزو می شوند تا هیچگونه تعارض و برخوردی با سایر برنامه ها بوجود نیاید. مثلا” برنامه سرویس دهنده FTP از پورت TCP بیست و یا بیست ویک استفاده می نماید.

سوکت
سوکت ، ترکیبی از یک آدرس IP و پورت TCP ویا پورت UDP است . یک برنامه سوکتی را با مشخص نمودن آدرس IP مربوط به کامپیوتر و نوع سرویس TCP برای تضمین توزیع اطلاعات و یا UDP و پورتی که نشاندهنده برنامه است، مشخص می نماید. آدرس IP موجود در سوکت ، امکان آدرس دهی کامپیوتر مقصد را فراهم و پورت مربوطه برنامه ای را که داده ها برای آن ارسال می گردد را مشخص می نماید.
درفصل دوم این مقاله به تشریح هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP خواهیم پرداخت .

در فصل اول این مقاله ،پروتکل TCP/IP بهمراه لایه های آن معرفی گردیید . در این فصل به بررسی پروتکل های موجود در TCP/IPخواهیم پرداخت .
۲-۱ :TCP/IP شامل شش پروتکل اساسیTCP,UDP,IP,ICMP,IGMP ARP و مجموعه ای از برنامه های کاربردی است. پروتکل های فوق، مجموعه ای از استادنداردها ی لازم بمنظور ارتباط بین کامپیوترها و دستگاهها را در شبکه ، فراهم می نماید. تمامی برنامه ها و سایر پروتکل ها ی موجود در پروتکل TCP/IP ، به پروتکل های شش گانه فوق مرتبط و از خدمات ارائه شده توسط آنان استفاده می نمایند . در ادامه به تشریح عملکرد و جایگاه هر یک از پروتکل های اشاره شده ، خواهیم پرداخت .
۲-۲ : پروتکل TCP : لایه Transport

TCP یکی از پروتکل های استاندارد TCP/IP است که امکان توزیع و عرضه اطلاعات سرویس ها بین صرفا دو کامپیوتر ، با ضریب اعتماد بالا را فراهم می نماید. چنین ارتباطی صرفا” بین دو نقطه Unicast نامیده می شود .

در ارتباطات با رویکرد اتصال گرا ، می بایست قبل از ارسال داده ، ارتباط بین دو کامپیوتر برقرار گردد . پس از برقراری ارتباط امکان ارسال اطلاعات برای صرفا” اتصال ایجاد شده ، فراهم می گردد . ارتباطات از این نوع ، بسیار مطمئن می باشند علت این امر به تضمین توزیع اطلاعات برای مقصد مورد نظر برمی گردد . بر روی کامپیوتر مبداء TCP داده هائی که می بایست ارسال گردند را در بسته های اطلاعاتی سازماندهی می نماید. در کامپیوتر مقصد TCP بسته های اطلاعاتی را تشخیص و داده های اولیه را مجددا” ایجاد خواهد کرد .

ارسال اطلاعات با استفاده از TCP
TCP ، بمنظور افزایش کارائی ، بسته های اطلاعاتی را بصورت گروهی ارسال می نماید یک عدد سریال موقعیت یک بسته اطلاعاتی نسبت به تمام بسته اطلاعاتی ارسالی را به هریک از بسته ها نسبت داده و از Acknowledgment بمنظور اطمینان از دریافت گروهی از بسته های اطلاعاتی ارسال شده ، استفاده می نماید. در صورتیکه کامپیوتر مقصد در مدت زمان مشخصی نسبت به اعلام وصول بسته های اطلاعاتی ، اقدام ننماید ، کامپیوتر مبداء ، مجددا” اقدام به ارسال اطلاعات می نماید.

علاوه برافزودن یک دنباله عددی و Acknowledgment به یک بسته اطلاعاتی ، TCP اطلاعات مربوط به پورت مرتبط با برنامه ها ی مبداء و مقصد را نیز به بسته اطلاعاتی اضافه می نماید. کامپیوتر مبداء ، از پورت کامپیوتر مقصد بمنظور هدایت صحیح بسته های اطلاعاتی به برنامه مناسب بر روی کامپیوتر مقصد ، استفاده می نماید. کامپیوتر مقصد از پورت کامپیوتر مبداء بمنظور برگرداندن اطلاعات به برنامه ارسال کننده در کامپیوتر مبداء ، استفاده خواهد کرد .
هر یک از کامپیوترهائی که تمایل به استفاده از پروتکل TCP بمنظور ارسال اطلاعات دارند می بایست قبل از مبادله اطلاعات ، یک اتصال بین خود ایجاد نمایند . اتصال فوق ، از نوع مجازی بوده و Session نامیده می شود .دو کامپیوتر درگیر در ارتباط ، با استفاده از TCP و بکمک فرآیندی با نام Three-Way handshake با یکدیگر مرتبط و هر یک پایبند به رعایت اصول مشخص شده در الگوریتم مربوطه خواهند بود . فرآیند فوق ، در سه مرحله صورت می پذیرد :
مرحله اول : کامپیوتر مبداء ، اتصال مربوطه را از طریق ارسال اطلاعات مربوط به Session مقداردهی اولیه می نماید عدد مربوط به موقعیت یک بسته اطلاعاتی بین تمام بسته های اطلاعاتی و اندازه مربوط به بسته اطلاعاتی.
مرحله دوم : کامپیوتر مقصد ، به اطلاعات Session ارسال شده ، پاسخ مناسب را خواهد داد .
کامپیوتر مبداء ، از شرح واقعه بکمک Acknowledgment ارسال شده توسط کامپیوتر مقصد آگاهی پیدا خواهد کرد .
پروتکل UDP : لایه Transport

UDP ، پروتکلی در سطح لایه “حمل” بوده که برنامه مقصد در شبکه را مشخص نموده و از نوع بدون اتصال است . پروتکل فوق، امکان توزیع اطلاعات با سرعت مناسب را ارائه ولی در رابطه با تضمین صحت ارسال اطلاعات ، سطح مطلوبی از اطمینان را بوجود نمی آورد . UDP در رابطه با داده های دریافتی توسط مقصد ، به Acknowledgment نیازی نداشته و در صورت بروز اشکال و یا خرابی در داده های ارسال شده ، تلاش مضاعفی بمنظور ارسال مجدد داده ها ، انجام نخواهد شد .

این بدان معنی است که داده هائی کمتر ارسال می گردد ولی هیچیک از داده های دریافتی و صحت تسلسل بسته های اطلاعاتی تضمین نمی گردد .از پروتکل فوق بمنظور انتقال اطلاعات به چندین کامپیوتر با استفاده از Broadcast و یا Multicast ، استفاده بعمل می آید . پروتکل UDP ، در مواردیکه حجم اندکی از اطلاعات ارسال و یا اطلاعات دارای اهمیت بالائی نمی بانشد ، نیز استفاده می گردد.

استفاده از پروتکل UDP در مواردی همچون Multicasting Streaming media ، نظیر یک ویدئو کنفرانس زنده و یا انتشار لیستی از اسامی کامپیوترها که بمنظور ارتباطات محلی استفاده می گردند ، متداول است . بمنظور استفاده از UDP ، برنامه مبداء می بایست پورت UDP خود را مشخص نماید دقیقا” مشابه عملیاتی که می بایست کامپیوتر مقصد انجام دهد . لازم به یادآوری است که پورت های UDP از پورت های TCP مجزا و متمایز می باشند حتی اگر دارای شماره پورت یکسان باشند .
۳- ۱ : پروتکل IP : لایه Internet

IP ، امکان مشخص نمودن محل کامپیوتر مقصد در یک شبکه ارتباطی را فراهم می نماید. IP یک پروتکل بدون اتصال و غیرمطمئن بوده که اولین مسئولیت آن آدرس دهی بسته های اطلاعاتی و روتینگ بین کامپیوترهای موجود در شبکه است . با اینکه IP همواره سعی در توزیع یک بسته اطلاعاتی می نماید ، ممکن است یک بسته اطلاعاتی در زمان ارسال گرفتار مسائل متعددی نظیر : گم شدن ، خرابی ، عدم توزیع با اولویت مناسب ، تکرار در ارسال و یا تاخیر گردند.

در چنین مواردی ، پروتکل IP تلاشی بمنظور حل مشکلات فوق را انجام نخواهد داد ارسال مجدد اطلاعات درخواستی آگاهی از وصول بسته اطلاعاتی در مقصد و بازیافت بسته های اطلاعاتی گم شده ، مسئولیتی است که بر عهده یک لایه بالاتر نظیر TCP و یا برنامه ارسال کننده اطلاعات ، واگذار می گردد .
عملیات انجام شده توسط IP
می توان IP را بعنوان مکانی در نظر گرفت که عملیات مرتب سازی و توزیع بسته های اطلاعاتی در آن محل ، صورت می پذیرد .بسته ها ی اطلاعاتی توسط یکی از پروتکل های لایه حمل TCP و یا UDP و یا از طریق لایه ” ایترفیس شبکه ” ، برای IP ارسال می گردند . اولین وظیفه IP ، روتینگ بسته های اطلاعاتی بمنظور ارسال به مقصد نهائی است .

هر بسته اطلاعاتی ، شامل آدرس IP مبداء فرستنده و آدرس IP مقصد ( گیرنده ) می باشد. در صورتیکه IP ، آدرس مقصدی را مشخص نماید که در همان سگمنت موجود باشد ، بسته اطلاعاتی مستقیما” برای کامپیوتر مورد نظر ارسال می گردد . در صورتیکه آدرس مقصد در همان سگمنت نباشد ، IP ، می بایست از یک روتر استفاده و اطلاعات را برای آن ارسال نماید.یکی دیگر از وظایف IP ، ایجاد اطمینان از عدم وجود یک بسته اطلاعاتی ( بلاتکلیف ! ) در شبکه است .

بدین منظور محدودیت زمانی خاصی در رابطه با مدت زمان حرکت بسته اطلاعاتی در طول شبکه ، در نظر گرفته می شود .عملیات فوق توسط نسبت دادن یک مقدار TTL به هر یک از بسته های اطلاعاتی صورت می پذیرد TTL حداکثر مدت زمانی را که بسته اطلاعاتی قادر به حرکت در طول شبکه است را مشخص می نماید قبل از اینکه بسته اطلاعاتی کنار گذاشته شود
۳-۲ : پروتکل ICMP : لایه Internet

ICMP امکانات لازم در خصوص اشکال زدائی و گزارش خطاء در رابطه با بسته های اطلاعاتی غیرقابل توزیع را فراهم می نماید. با استفاده از ICMP ، کامپیوترها و روترها که از IP بمنظور ارتباطات استفاده می نمایند ، قادر به گزارش خطاء و مبادله اطلاعاتی محدود در رابطه وضعیت بوجود آمده می باشند. مثلا” در صورتیکه IP ، قادر به توزیع یک بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر نباشد ،

ICMP یک پیام مبتنی بر غیرقابل دسترس بودن را برای کامپیوتر مبداء ارسال می دارد . با اینکه پروتکل IP بمنظور انتقال داده بین روترهای متعدد استفاده می گردد ولی ICMP به نمایندگی از TCP/IP ، مسئول ارائه گزارش خطاء و یا پیام های کنترلی است . تلاش ICMP ، در این جهت نیست که پروتکل IP را بعنوان یک پروتکل مطمئن مطرح نماید چون پیام های ICMP دارای هیچگونه محتویاتی مبنی بر اعلام وصول پیام بسته اطلاعاتی نمی باشندICMP صرفا” سعی در گزارش خطاء و ارائه فیدبک های لازم در رابطه با تحقق یک وضعیت خاص را می نماید . 

۳- ۳ : پروتکل IGMP : لایه Internet

IGMP پروتکلی است که مدیریت لیست اعضاء برای IP Multicasting ، در یک شبکه TCP/IP را بر عهده دارد IP Multicastingفرآیندی است که بر اساس آن یک پیام برای گروهی انتخاب شده از گیرندگان که گروه multicat نامیده می شوند ارسال می گردد IGMP لیست اعضاء را نگهداری می نماید .
مدیریت IP Multicasting

تمامی اعضاء یک گروه multicast ، به ترافیک IP هدایت شده به یک آدرس Multicast P ، گوش داده و بسته های اطلاعاتی ارسال شده به آن آدرس را دریافت می نمایند. زمانیکه چندین کامپیوتر نیازمند دستیابی به اطلاعاتی نظیر Streaming media باشند، یک آدرس IP رزوشده برای multicasting استفاده می گردد. روترها که بمنظور پردازش multicast پیکربندی می گردند، اطلاعات را انتخاب و آنها را برای تمامی مشترکین گروه multicast ارسال ( Forward ) می نمایند . بمنظور رسیدن اطلاعات Multicast به گیرندگان مربوطه ، هر یک از روترهای موجود در مسیر ارتباطی می بایست ، قادر به حمایت از Multicasting باشند . کامپیوترهای مبتنی بر سیستم عامل وینوز ۲۰۰۰ ، قادر به ارسال و دریافت IP Multicast ، می باشند .
۳ – ۴ : پروتکل ARP : لایه Internet

ARP پروتکلی است که مسئولیت مسئله ” نام به آدرس” را در رابطه با بسته های اطلاعاتی خروجی (Outgoing) ، برعهده دارد . ماحصل فرآیند فوق ، Mapping آدرس IP به آدرسMAC ، مربوطه است . کارت شبکه از آدرس MAC ، بمنظور تشخیص تعلق یک بسته اطلاعاتی به کامپیوتر مربوطه ، استفاده می نمایند . بدون آدرس های MAC ، کارت های شبکه ، دانش لازم در خصوص ارسال بسته های اطلاعاتی به لایه بالاتر بمنظور پردازش های مربوطه را دارا نخواهند بود . همزمان با رسیدن بسته های اطلاعاتی به لایه IP بمنظور ارسال در شبکه ، آدرس های MAC مبداء و مقصد به آن اضافه می گردد .

ARP ، از جدولی خاص بمنظور ذخیره سازی آدرس های IP و MAC مربوطه ، استفاده می نماید. محلی از حافظه که جدول فوق در آنجا ذخیره می گردد ، ARP Cache نامیده می شود ARP Cache هر کامپیوتر شامل mapping لازم برای کامپیوترها و روترهائی است که صرفا” بر روی یک سگمنت مشابه قرار دارند.

پروتکل ARP ، آدرس IP مقصد هر یک از بسته های اطلاعاتی خروجی را با ARP Cache مقایسه تا آدرس MAC مقصد مورد نظر را بدست آورد . در صورتیکه موردی پیدا گردد ، آدرس MAC از Cache بازیابی می گردد . در غیر اینصورت ؛ ARP درخواستی را برای کامپیوتری که مالکیت IP را برعهده دارد ، Broadcast نموده و از وی می خواهد که آدرس MAC خود را اعلام نماید . کامپیوتر مورد نظر با IP مربوطه ، در ابتدا آدرس MAC کامپیوتر ارسال کننده درخواست را به Cache خود اضافه نموده و در ادامه پاسخ لازم را از طریق ارسال آدرس MAC خود ، به متقاضی خواهد داد . زمانیکه پاسخ ARP توسط درخواست کننده ، دریافت گردید ، در ابتدا با استناد به اطلاعات جدید دریافتی Cache مربوطه بهنگام و در ادامه بسته اطلاعاتی به مقصد کامپیوتر مورد نظر ارسال می گردد .

در صورتیکه مقصد یک بسته اطلاعاتی ، سگمنتی دیگر باشد ، ARP ، آدرس MAC را به روتر مسئول در سگمنت مربوطه ، تعمیم خواهد داد در مقابل آدرس مربوط به کامپیوتر مقصد . روتر در ادامه مسئول یافتن آدرس MAC مقصد و یا Forwarding بسته اطلاعاتی برای روتر دیگر است .

در فصل اول این مقاله، پروتکل TCP/IP بهمراه لایه های آن معرفی گردید . درفصل دوم به بررسی برخی از پروتکل های مهم موجود در پشته TCP/IP اشاره گردید . در این فصل ، به بررسی برنامه ها و ابزارهای کمکی موجود در رابطه با پروتکل TCP/IP ، خواهیم پرداخت .

۴- ۱ : نسخه TCP/IP پیاد ه سازی شده در ویندوز، بهمراه خود مجموعه ای از برنامه های کاربردی را ارائه نموده است . با استفاده از برنامه های فوق ، امکان اجرای ویندوز ۲۰۰۰ بر روی یک کامپیوتر بمنظور دستیابی به مجموعه ای گسترده از اطلاعات موجود در یک شبکه ، وجود خواهد داشت . ویندوز ۲۰۰۰ ، سه گروه عمده از ابزارهای مبتنی بر TCP/IP را ارائه می نماید برنامه های عیب یابی ، برنامه های ارتباطی و نرم افزارهای سمت سرویس دهنده .

در ادامه به تشریح امکانات موجود در هر گروه خواهیم پرداخت .
۴- ۲ : برنامه های عیب یابی
برنامه های عیب یابی ، امکان تشخیص و برطرف نمودن مسائل مرتبط با شبکه را برای کاربران فراهم می نمایند. برخی از این ابزارها عبارتند از :
ARP برنامه فوق ، Cache مربوط به ARPرا نمایش و امکان اصلاح آن را فراهم می نماید . بمنظور استفاده از برنامه فوق ، کافی است ARP -a را در خط دستور تایپ و در ادامه جدول مربوط به ARP Cache ، نمایش داده می شود. با استفاده از برنامه فوق می توان یک Entry ایستا را به جدول مربوطه اضافه ( arp -s 157.55.85.212 00-aa-00-62-c6-09 ) و یا اقدام به حذف یک host از جدول نمود ( arp -d ) .
Hostname برنامه فوق ، نام کامپیوتر میزبان را نمایش می دهد . برای استفاده از برنامه فوق کافی است Hostname را در خط دستور ، تایپ و نام کامپیوتر خود را مشاهده نمود.

IPConfig برنامه فوق ، پیکربندی جاری پروتکل TCP/IP را نمایش ( آدرس IP ، آدرس فیزیکی ، نام کامپیوتر و ; ) و امکان بهنگام سازی آن را فراهم می نماید. بمنظور آشنائی با پتانسیل های برنامه فوق ، ipcongig/help را در خط دستور تایپ تا با عملکرد این برنامه و سوئیچ های مربوطه آشنا گردید .
Nbtstat برنامه فوق ، جدول محلی اسامی NetBIOS را نمایش می دهد .جدول فوق شامل لیستی از اسامی کامپیوتر ها بهمراه IP مربوطه است Netstat برنامه فوق اطلاعات مربوط به جلسه کاری پروتکل TCP/IP را نمایش می دهد .

Ping برنامه فوق ، پیکربندی و ارتباط مبتنی بر IP بین دو کامپیوتر را بررسی و تست می نماید Ping یک درخواست ICMP را از کامپیوتر مبداء ارسال و کامپیوتر مقصد از طریق یک پاسخ ICMP به آن جواب خواهد داد .بمنظور تست ارتباط با استفاده از یک آدرس IP و یا نام یک کامپیوتر فرمان PING [IP_Address or Computer_Name] را تایپ نمائید. بمنظور تست پیکربندی TCP/IP بر روی کامپیوتر خود ، از Local Loopback استفاده نمائید شامل آدرس ۱۲۷۰۰۱ است. ( Ping 127.0.0.1 )

Tracert برنامه فوق ، ردیابی یک بسته اطلاعاتی تا رسیدن به مقصد مورد نظر را انجام می دهد
برنامه های ارتباطی برنامه های فوق ، امکان ارتباط با مجموعه وسیعی از سیستم های مبتنی بر ویندوز و یا غیرویندوز نظیر سیستم های یوینیکس ، را در اختیار کاربران قرار می دهند . با اینکه این نوع از برنامه ها امکان ارسال سریع اطلاعات را فراهم می نمایند ولی با توجه به ماهیت ارسال اطلاعات توسط آنان ( تمامی اطلاعات شامل اطلاعات مربوط به تائید اعتبار و هویت کاربران بصورت متن شفاف ارسال می گردد ) ، می بایست دقت لازم صورت پذیرد .موارد زیر نمونه هائی از برنامه های ارتباطی می باشند :

FTP برنامه فوق، با استفاده از پروتکل TCP ، اقدام به ارسال فایل بین ویندوز ۲۰۰۰ و کامپیوترهائی که بر روی آنان نرم افزار سرویس دهنده FTP نصب شده است می نماید .

Telnet برنامه فوق ، امکان ارتباط از راه دور به منابع شبکه موجود در کامپیوترهائی که سرویس دهنده Telnet بر روی آنان نصب شده است را فراهم می نماید .
Tftpبرنامه فوق از پروتکل UDP ، برای ارسال فایل های کوچک بین ویندوز ۲۰۰۰ و کامپیوترهائی که بر روی آنان سرویس دهنده TFTP نصب شده است را فراهم می نماید.
۴-۳ : نرم افزارهای سمت سرویس دهنده
این نوع نرم افزارها امکان چاپ و انتشار سرویس ها را برای سرویس گیرندگان مبتنی بر TCP/IP در ویندوز ۲۰۰۰ ، فراهم می نماید.
سرویس چاپ TCP/IP برنامه فوق ، سرویس استاندارد چاپ TCP/IP را ارائه می نماید. سرویس فوق ، امکان ارسال چاپ را برای کامپیوترهائی که بر روی آنان سیستم های عاملی بجز ویندوز ۲۰۰۰ نصب شده باشد ، به چاپگر های متصل شده به یک کامپیوتر مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ فراهم می نماید .
سرویس های اطلاعاتی اینترنت برنامه IIS ، نرم افزارهای سرویس دهنده متعددی نظیر وب اخبار ، پست الکترونیکی و ارسال فایل مبتنی بر TCP/IP را در اختیار قرار می دهد IIS در سیستم هائی که از نسخه های Server ویندوز ۲۰۰۰ استفاده می نمایند ، بصورت پیش فرض نصب می گردد . پیشنهاد می گردد در صورتیکه به عملکرد این برنامه نیازی وجود ندارد ، اقدام به حذف آن از روی سیستم نمود .
مثال :

مثال ۱ – هدف : استفاده از برنامه Ping بمنظور اطمینان از صحت عملکرد پروتکل TCP/IP
مرحله یک : بعنوان یک کاربر مجاز ، به شبکه وارد شوید .
مرحله دو : گزینه Command Prompt را از مسیر Start | Programs | Accessories انتخاب نمائید.
مرحله سه : دستور Ping 127.0.0.1 را در پنجره مربوطه تایپ نمائید .

نتایج : پس از انجام مراحل فوق ، نتایج زیر می بایست نشان داده شود :
نتیجه یک : می بایست چهار بسته اطلاعاتی ارسال و چهار بسته اطلاعاتی دریافت و هیچگونه بسته اطلاعاتی گم نگردد . در غیر اینصورت در رابطه با نصب TCP/IP مشکلاتی وجود دارد .
نتیجه دو : در صورتیکه چهار بسته اطلاعاتی ارسال و دریافت گردد ، نشاندهنده صحت عملکرد و نصب پروتکل TCP/IP است .

نتایج حاصل از اجرای برنامه Ping
C:\>ping 127.0.0.1
Pinging 127.0.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<10ms TTL=128

Ping statistics for 127.0.0.1:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

مثال ۲ – هدف : استفاده از برنامه های Ping و Hostname بمنظور صحت عملکرد TCP/I
مرحله یک : بعنوان یک کاربر مجاز ، به شبکه وارد شوید .
مرحله دو : گزینه Command Prompt را از مسیر Start | Programs | Accessories انتخاب نمائید.
مرحله سه : در پنجره مربوطه ، دستور hostname را تایپ نمائید.
مرحله چهارم : در پنجره مربوطه ، دستور Ping Computer_Name را تایپ نمائید . نام کامپیوتر ، مقدار برگردانده شده در اثر اجرای فرمان hostname است .

نتایج : پس از انجام مراحل فوق ، نتایج زیر می بایست نشان داده شود :
نتیجه یک : نام کامپیوتر ، در این رابطه هر کامپیوتر دارای نام اختصاصی مربوط به خود خواهد بود .نتیجه دو : آدرس IP کامپیوتر ، در این رابطه هر کامپیوتر دارای آدرس IP مربوط به خود خواهد بود
مرحله اول : مشخص نمودن نام کامپیوتر
C:\> hostname
Srco

 

مرحله دوم : استفاده از دستور Ping بهمراه نام کامپیوتر
C:> Ping Srco
Pinging Srco.Test.com [ 10.10.1.1] with 32 bytes of data:

Reply from 10.10.1.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 10.10.1.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 10.10.1.1: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 10.10.1.1: bytes=32 time<10ms TTL=128

Ping statistics for 10.10.1.1:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms