ارائه chapter 7

🚀 مقدمه‌ای بر دنیای شبکه‌ها تا مبحث آدرس‌دهی IP

شبکه‌های کامپیوتری یکی از مهم‌ترین ستون‌های فناوری امروز هستند. از تماس‌های تصویری روزمره تا سرویس‌های ابری عظیم، همه و همه بر پایه‌ی شبکه بنا شده‌اند. اما برای درک درست این فناوری، باید قدم به قدم پیش برویم و مفاهیم پایه‌ای را یاد بگیریم.

در این مسیر، شش فصل ابتدایی کتاب Network+‎ ما را آماده می‌کنند تا به موضوع کلیدی IP (آدرس‌دهی) برسیم.

🔹 مقدمه و آزمون ارزیابی

در ابتدا، کتاب یک Introduction یا مقدمه دارد که اهمیت شبکه را توضیح می‌دهد. سپس یک Assessment Test وجود دارد تا سطح دانش فعلی ما سنجیده شود. این کمک می‌کند بفهمیم چه بخش‌هایی را باید با دقت بیشتری مطالعه کنیم.

🔹 فصل 1 – آشنایی با شبکه‌ها (Introduction to Networks)

🔹 شبکه در دنیای واقعی

شبکه یعنی ارتباطات و اتصال‌ها.

جاده‌ها 🚗 که شهرها رو به هم وصل می‌کنن یک نوع شبکه هستن.

خطوط برق ⚡ که انرژی رو منتقل می‌کنن، باز هم شبکه‌ان.

حتی ارتباطات انسانی 👥، مثل دوستی‌ها و تعامل‌های اجتماعی، خودشون یک «شبکه اجتماعی» هستن.

پس در کل، شبکه یعنی مجموعه‌ای از نقاط (Node) که به وسیله‌ی مسیرهایی (Links) به همدیگه متصل شدن.

🔹 شبکه در دنیای کامپیوتر

حالا این مفهوم رو بیاریم به دنیای دیجیتال:
شبکه کامپیوتری یعنی اتصال چندین دستگاه (مثل کامپیوتر، موبایل، سرور یا پرینتر) برای تبادل داده و منابع.

📌 مهم‌ترین هدف شبکه در کامپیوتر:

• اشتراک‌گذاری منابع (پرینتر، فایل، اینترنت)

• ارتباط سریع و مؤثر (ایمیل، پیام‌رسانی، تماس تصویری)

• ذخیره‌سازی و پردازش متمرکز (سرورها و دیتاسنترها)

🔹 انواع شبکه‌ها

🔹 انواع شبکه‌ها بر اساس اندازه و کاربرد

1. PAN – Personal Area Network (شبکه شخصی) 📱
   ارتباط وسایل شخصی مثل بلوتوث، ایرپاد یا هات‌اسپات.

2. BAN – Body Area Network (شبکه بدن) 🩺
   شبکه‌ای بی‌سیم از سنسورهای پوشیدنی یا کاشتنی برای پایش سلامتی و کاربردهای شخصی.

3. LAN – Local Area Network (شبکه محلی) 🏠
   مخصوص محیط‌های کوچک مثل خانه، مدرسه یا شرکت.

4. CAN – Campus Area Network (شبکه پردیس/دانشگاهی) 🏫
   مخصوص محیط‌های آموزشی یا اداری بزرگ مثل دانشگاه‌ها یا سازمان‌ها.

5. MAN – Metropolitan Area Network (شبکه شهری) 🌆
   شبکه‌ای بزرگ‌تر از LAN و CAN که در سطح شهر استفاده می‌شه.

6. WAN – Wide Area Network (شبکه گسترده) 🌍
   بزرگ‌ترین نوع شبکه که اینترنت نمونه‌ی بارزشه.

7. SAN – Storage Area Network (شبکه ذخیره‌سازی) 💾
   برای اتصال سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی دیتا در مراکز داده.

8. SD-WAN – Software Defined Wide Area Network (شبکه نرم‌افزارمحور) ☁️⚙️
   نسل جدید WAN که با نرم‌افزار کنترل می‌شه و انعطاف بیشتری داره.

9. MPLS – Multiprotocol Label Switching (انتقال برچسبی چندپروتکلی) 📦⚡
   یک فناوری پرسرعت برای انتقال داده‌ها که بسته‌ها رو براساس برچسب (Label) هدایت می‌کنه و کارایی شبکه رو بالا می‌بره.

🔹 Network Architecture (معماری شبکه)

• Peer-to-Peer: همه دستگاه‌ها نقش برابر دارن (مثل اشتراک فایل توی بلوتوث).

• Client-Server: یک سرور مرکزی سرویس می‌ده و بقیه کلاینت هستن (مثل وب‌سایت‌ها).

توپولوژی‌های شبکه (Network Topologies)

توپولوژی یعنی چیدمان فیزیکی یا منطقی شبکه:

• Bus 🚌 همه دستگاه‌ها روی یک کابل اصلی سوارن.

• Star ⭐ همه دستگاه‌ها به یک دستگاه مرکزی (Switch/Hub) وصل می‌شن.

• Ring 🔄 دستگاه‌ها حلقه‌ای وصل می‌شن.

• Mesh 🕸 هر دستگاه به چند دستگاه دیگه وصل می‌شه.

• Point-to-Point 🔗 ارتباط مستقیم بین دو دستگاه.

• Point-to-Multipoint 📡 یک دستگاه به چند دستگاه دیگه.

• Hybrid ⚡ ترکیب چند توپولوژی.

مفاهیم تکمیلی

• Backbone (ستون فقرات شبکه): مسیر اصلی تبادل دیتا.

• Segments (بخش‌های شبکه): تقسیم‌بندی شبکه برای مدیریت بهتر.

• Virtual Networking (شبکه مجازی): پیاده‌سازی شبکه‌ها به‌صورت نرم‌افزاری.

🔹 فصل 2 – مدل OSI و TCP/IP (مدل مرجع( OSI )The Open Systems Interconnection Specifications)

اینجا وارد بحث پایه‌ای مدل‌ها می‌شویم.

یه مرور سریع از فصل و بعد توضیح کوتاهی از هربخش این فصل جهت یاد اوری :

• مدل OSI شامل ۷ لایه است (از Physical تا Application). هر لایه نقش خاصی در انتقال داده دارد.

• مدل TCP/IP ساده‌تر است و در عمل استفاده‌ی بیشتری دارد.

مقایسه‌ی این دو مدل کمک می‌کند بهتر عیب‌یابی شبکه را انجام دهیم.

از پروتکل‌های مهم این فصل: HTTP, FTP, SMTP, DNS که هر کدام برای نوع خاصی از ارتباط و انتقال داده استفاده می‌شوند.

🔹 1. Internetworking Models (مدل‌های شبکه‌سازی)

برای اینکه دستگاه‌های مختلف از شرکت‌های متفاوت بتونن با هم حرف بزنن 🖥➡️🖥، باید یک مدل استاندارد وجود داشته باشه.
مدل OSI توسط سازمان ISO طراحی شد تا همه زبان مشترک داشته باشن.

🔹 2. The Layered Approach (رویکرد لایه‌ای)

• مدل OSI مثل یک کیک 🎂 با 7 لایه است.

• هر لایه کار خودش رو انجام میده و به لایه‌های دیگه وابسته نیست.

• ✅ مزیتش اینه که تغییر در یک لایه، روی بقیه لایه‌ها تاثیر مستقیم نداره.

🔹 3. Advantages of Reference Models (مزایای مدل مرجع)

• نظم و ساختار در طراحی شبکه ⚙️

• سهولت در عیب‌یابی 🛠

• امکان همکاری تجهیزات مختلف 🌍

• سازگاری بین محصولات شرکت‌های مختلف

• ساده‌سازی طراحی شبکه

🔹 4. The 7 Layers of OSI (هفت لایه‌ی OSI)

مدل OSI از ۷ لایه تشکیل شده. هر لایه کار مخصوص خودش رو انجام می‌ده و با لایه‌های بالا و پایین در ارتباطه.

📌 از بالا به پایین:

1️⃣ Application Layer – لایه کاربردی

• جایی که کاربر با شبکه تعامل می‌کنه 👨‍💻.

• نزدیک‌ترین لایه به کاربر
  مثال: مرورگر وب، ایمیل،HTTP, FTP, Email, DNS.

2️⃣ Presentation Layer – لایه نمایش
اطلاعات رو قابل‌فهم می‌کنه ✨.
مثلا فشرده‌سازی یا رمزنگاری داده‌ها🔒 ، JPEG, MP4, SSL.

3️⃣ Session Layer – لایه نشست
مدیریت ارتباط بین دو دستگاه و هماهنگی نشست‌ها.
مثل برقراری و نگهداری جلسه مکالمه تلفنی Login Session, API Session☎️.

4️⃣ Transport Layer – لایه انتقال
مسئول انتقال مطمئن داده‌ها ، کنترل خطا و ترتیب بسته‌ها📦.
پروتکل‌ها: TCP (مطمئن) و UDP (سریع).

5️⃣ Network Layer – لایه شبکه
مسئول آدرس‌دهی و مسیریابی 🗺.
اینجا IP آدرس وارد عمل میشه.

مثال: IP Address, Router

6️⃣ Data Link Layer – لایه پیوند داده
انتقال فریم‌ها و وظیفه کنترل خطا و آدرس فیزیکی (MAC Address) دارد 🔌.

مثال: سوئیچ

7️⃣ Physical Layer – لایه فیزیکی
جایی که بیت‌ها (0 و 1) به شکل سیگنال‌های الکتریکی، نوری یا رادیویی منتقل میشن ⚡📡از طریق کابل، سیگنال، نور یا امواج..

مثال: کابل شبکه، فیبر نوری، Wi-Fi سیگنال

🔹 5. Encapsulation (کپسوله‌سازی)

وقتی داده از Application Layer به سمت Physical Layer حرکت می‌کنه، در هر لایه یک هدر (Header) بهش اضافه می‌شه. این فرآیند رو Encapsulation می‌گن.
برعکسش، وقتی داده دریافت می‌شه، این هدرها یکی‌یکی باز می‌شن (Decapsulation).

🔹 6. Modulation Techniques (تکنیک‌های مدولاسیون)

تبدیل داده‌های دیجیتال به سیگنال برای ارسال در رسانه 📶.

در لایه فیزیکی، داده‌های دیجیتال باید روی سیگنال‌های آنالوگ سوار بشن تا از طریق کابل یا هوا (رسانه)منتقل بشن. به این کار مدولاسیون می‌گن.

AM (مدولاسیون دامنه)

FM (مدولاسیون فرکانس)

PM (مدولاسیون فاز)

🔹 فصل 3 – کانکتورها و استانداردهای سیم‌کشی(Networking Connectors and Wiring Standards)

برای داشتن شبکه، به کابل و کانکتور نیاز داریم. خلاصه ای از فصل سه در یک نگاه و در پایین تر توضیح میدیم .

کابل‌ها: UTP, STP, Coaxial, Fiber Optic.

• دسته‌بندی کابل‌ها: Cat5, Cat6, Cat7.

• کانکتورها: RJ-45 (کابل شبکه)، RJ-11 (کابل تلفن).

• استانداردهای سیم‌کشی: T568A و T568B که ترتیب رنگ سیم‌ها را مشخص می‌کنند.

📡 انواع رسانه‌های فیزیکی (Physical Media)

1. Coaxial Cable (کابل هم‌محور) 📺

   • یک رسانا در مرکز + لایه محافظ + عایق.

   • قدیمی‌تره اما هنوز در بعضی شبکه‌های تلویزیونی یا اینترنت کابلی استفاده می‌شه.

2. Twisted-Pair Cable (کابل زوج به‌هم‌تابیده) 🔄

   • پرکاربردترین نوع کابل در شبکه‌های LAN.

   • دو نوع اصلی:

     • UTP (Unshielded Twisted Pair): بدون شیلد، ارزون‌تر.

     • STP (Shielded Twisted Pair): دارای شیلد، مقاوم‌تر در برابر نویز.

3. Twinaxial Cable (کابل Twinax) 🔌

   • شبیه Coaxial ولی با دو هادی داخلی.

   • بیشتر در دیتا سنترها برای اتصال پرسرعت بین سرورها استفاده می‌شه.

4. Fiber-Optic Cable (کابل فیبر نوری) 💡

   • استفاده از نور به جای سیگنال الکتریکی.

   • سرعت بالا، فاصله طولانی، امنیت بیشتر.

   • دو نوع اصلی:

     • Single-Mode (SMF): برای مسافت‌های خیلی طولانی.

     • Multi-Mode (MMF): برای مسافت‌های کوتاه‌تر (داخل سازمان‌ها).

🔄 تجهیزات اتصال

• Transceivers (فرستنده-گیرنده‌ها) 📤📥: تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به نوری یا برعکس.

• Media Converters (مبدل رسانه) 🔄: تبدیل نوع کابل (مثلاً مسی به فیبر).

• Serial Cables (کابل‌های سریال) ⏳: برای ارتباطات قدیمی‌تر و تجهیزات شبکه.

⚡ ویژگی‌های کابل‌ها (Cable Properties)

• Transmission Speeds (سرعت انتقال): بسته به نوع کابل (مثلاً Cat5e، Cat6، فیبر نوری).

• Distance (فاصله): کابل مسی محدودتر از فیبر.

• Duplex (دوطرفه بودن): Half-Duplex ↔ Full-Duplex.

• Noise Immunity (مقاومت در برابر نویز) 🔇: شیلددار یا فیبر نوری امنیت و مقاومت بیشتری دارن.

• Frequency (فرکانس): مشخص می‌کنه کابل چه مقدار دیتا در ثانیه می‌تونه جابه‌جا کنه.

🛠️ استانداردهای سیم‌کشی (Wiring Standards)

1. T568A vs. T568B

   • دو استاندارد رنگ‌بندی کابل شبکه (RJ-45).

   • فرقشون در ترتیب رنگ سیم‌هاست.

2. Straight-Through Cable (کابل مستقیم) ➡️

   • دو سر کابل یکسان (مثلاً T568B به T568B).

   • برای اتصال دستگاه به سوئیچ/روتر.

3. Crossover Cable (کابل کراس‌اور) 🔄

   • یک سر T568A، سر دیگه T568B.

   • برای اتصال مستقیم دو دستگاه مشابه (مثل PC به PC).

4. Rolled/Rollover Cable (کابل رول‌اور) 🔃

   • مخصوص پورت کنسول روتر یا سوئیچ.

5. T1 Crossover Cable

   • برای ارتباط تجهیزات مخابراتی T1.

🏗️ نصب و توزیع کابل‌ها

• MDF (Main Distribution Frame): نقطه اصلی ورود کابل‌ها به ساختمان.

• IDF (Intermediate Distribution Frame): توزیع کابل‌ها در طبقات/بخش‌های مختلف.

🔹 🌐 فصل چهارم – اترنت و استانداردهای فعلی (Ethernet Specifications)

اترنت پایه و اساس شبکه‌های محلی است.

• سرعت‌ها از 10 Mbps تا 400 Gbps.

• مفاهیم Full-duplex (ارسال و دریافت همزمان) و Half-duplex.

• آشنایی با Collision Domain (محیطی که احتمال برخورد داده وجود دارد) و Broadcast Domain (محیطی که پیام برای همه ارسال می‌شود).

Ethernet یکی از پرکاربردترین فناوری‌های شبکه‌ست که در بیشتر خانه‌ها، شرکت‌ها و دیتاسنترها استفاده می‌شه. برای درک بهتر، اول از مفاهیم پایه شروع می‌کنیم.

🔹 Network Basics (مبانی شبکه)

هر شبکه مجموعه‌ای از دستگاه‌ها (Nodes) و رسانه‌های انتقال (Media) هست که داده‌ها رو بین خودشون جابه‌جا می‌کنن.

🔹 Ethernet Basics (اصول اترنت)

• Ethernet اولین بار توسط Xerox و بعد IEEE (استاندارد 802.3) معرفی شد.

• امروزه پرکاربردترین تکنولوژی LAN محسوب می‌شه.

• سرعت‌ها: 10Mbps → 100Mbps → 1Gbps → 10Gbps → 400Gbps 🚀

🔹 Collision Domain (دامنه برخورد) ⚡

در شبکه‌های قدیمی (Hub)، وقتی دو دستگاه همزمان دیتا می‌فرستادن، برخورد (Collision) رخ می‌داد.

• امروزه با Switch این مشکل تقریباً حل شده.

🔹 Broadcast Domain (دامنه پخش) 📢

وقتی یک پیام برای همه دستگاه‌ها ارسال بشه.

• محدود کردنش با Router یا VLAN انجام می‌شه.

🔹 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

روشی که Ethernet برای کنترل دسترسی به رسانه استفاده می‌کرد.

• دستگاه قبل از ارسال، بررسی می‌کنه خط آزاد باشه.

• در صورت برخورد، دوباره تلاش می‌کنه.

• در شبکه‌های سوئیچ‌شده و Full-Duplex دیگه استفاده نمی‌شه.

🔹 Broadband vs. Baseband

• Baseband: کل پهنای باند کانال برای یک سیگنال. (مثلاً Ethernet سنتی)

• Broadband: تقسیم پهنای باند برای چندین سیگنال همزمان (مثل کابل تلویزیون).

🔹 Bit Rates vs. Baud Rate

• Bit Rate: تعداد بیت‌ها در ثانیه (bps).

• Baud Rate: تعداد تغییرات سیگنال در ثانیه.

🔹 Wavelength (طول موج) 🌈

در فیبر نوری و تکنیک‌های WDM اهمیت زیادی داره چون تعیین می‌کنه چند سیگنال می‌تونن همزمان منتقل بشن.

🔹 Half- vs. Full-Duplex Ethernet

• Half-Duplex: ارسال یا دریافت، یکی در یک زمان (مثل واکی‌تاکی).

• Full-Duplex: ارسال و دریافت همزمان (مثل تلفن).

🔹 Ethernet at the Data Link Layer (لایه پیوند داده)

Ethernet آدرس‌دهی با MAC Address انجام می‌ده و دیتا رو به صورت Frame منتقل می‌کنه.

🔹 Binary, Decimal, Hexadecimal Conversion 🔢

برای درک آدرس‌های MAC و IP باید بتونی بین باینری، ده‌دهی و هگزادسیمال تبدیل کنی.

🔹 Ethernet Addressing (آدرس‌دهی اترنت)

• MAC Address (آدرس سخت‌افزاری): 48 بیت (12 رقم Hex).

• مثال: 00:1A:2B:3C:4D:5E

🔹 Ethernet Frames (فریم‌های اترنت) 📦

هر فریم شامل بخش‌های زیره:

• Preamble

• Destination MAC

• Source MAC

• Type/Length

• Data

• CRC

🔹 Ethernet at the Physical Layer

• کابل‌ها: UTP (Cat5e, Cat6, Cat7), Fiber Optic.

• استانداردها: 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-LX, 10GBASE-SR و …

🔹 Ethernet over Other Standards

1. Ethernet over Power Line ⚡: استفاده از کابل برق برای انتقال داده.

2. Ethernet over HDMI 🎥: دیتا روی کابل HDMI.

3. WDM (Wavelength Division Multiplexing):

   • Bidirectional WDM: ارسال و دریافت روی طول موج‌های مختلف.

   • CWDM (Course WDM): تقسیم طول موج با فاصله زیاد.

   • DWDM (Dense WDM): تقسیم طول موج با فاصله خیلی کم (ظرفیت بسیار بالا).

🔹 فصل 5 – تجهیزات شبکه(Networking Devices)

در این فصل با ابزارهای اصلی شبکه آشنا می‌شویم:

• Hub: ساده و قدیمی، داده را به همه می‌فرستد.

• Switch: هوشمند، داده را فقط به مقصد ارسال می‌کند.

• Router: مسیر داده بین شبکه‌ها را مشخص کرده و با IP Addressing کار می‌کند.

• Access Point: ارتباط بی‌سیم (Wi-Fi) ایجاد می‌کند.

• تجهیزات امنیتی مثل Firewall برای جلوگیری از حملات و کنترل ترافیک استفاده می‌شوند.

🔹 بخش 1: Common Network Connectivity Devices

1. NIC (Network Interface Card) – کارت شبکه
✅ قطعه‌ای که دستگاه رو به شبکه وصل می‌کنه (لایه 2/1).
📌 نکته: هر دستگاه حداقل یک NIC داره و آدرس MAC روی NIC ذخیره می‌شه.

2. Hub – هاب (لایه 1)
✅ دستگاهی ساده که سیگنال رو به همه پورت‌ها می‌فرسته.
📌 نکته: هاب Collision Domain رو زیاد می‌کنه. (همه‌ی پورت‌ها یک Collision Domain مشترک دارن.)

3. Bridge – بریج (لایه 2)
✅ شبکه رو به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کنه.
📌 نکته: هر پورت بریج یک Collision Domain جدا ایجاد می‌کنه.

4. Switch – سوئیچ (لایه 2 / لایه 3)
✅ مثل بریج هوشمند، بر اساس MAC Address تصمیم می‌گیره.
📌 نکته: هر پورت سوئیچ یک Collision Domain جداست. سوئیچ لایه 3 می‌تونه Routing انجام بده.

5. Router – روتر (لایه 3)
✅ دستگاهی که شبکه‌ها رو به هم وصل می‌کنه، بر اساس IP Address تصمیم می‌گیره.
📌 نکته: هر پورت روتر یک Broadcast Domain جداست.

6. Firewall – فایروال
✅ کنترل ترافیک ورودی/خروجی بر اساس قوانین امنیتی.
📌 نکته: NGFW می‌تونه تا لایه 7 کار کنه (بر اساس محتوا).

7. IDS (Intrusion Detection System) / IPS (Intrusion Prevention System)
✅ IDS → فقط تشخیص حمله.
✅ IPS → تشخیص + جلوگیری.
📌 نکته: IDS معمولاً Passive هست، IPS Active.

8. HIDS (Host-based IDS)
✅ روی یک دستگاه نصب می‌شه و فقط همون دستگاه رو مانیتور می‌کنه.

9. Access Point (AP)
✅ دستگاهی که وایرلس رو به شبکه کابلی وصل می‌کنه.

10. Wireless Range Extender
✅ افزایش برد وایرلس.

11. Wireless LAN Controller
✅ مدیریت متمرکز چند AP در شبکه.

12. Load Balancer
✅ توزیع ترافیک بین چند سرور برای افزایش کارایی.
📌 نکته: مهم در شبکه‌های بزرگ و وب‌سایت‌ها.

🔹 بخش 2: Servers & Management

1. DHCP Server
✅ به دستگاه‌ها IP به صورت اتوماتیک می‌ده.
📌 نکته: حفظ کن → چهار مرحله DORA (Discover, Offer, Request, Acknowledge).

2. IPAM (IP Address Management)
✅ نرم‌افزار/سیستم برای مدیریت آدرس‌های IP در شبکه.

3. DNS Server
✅ تبدیل اسم دامنه (www.test.com) به IP.
📌 نکته: بدونیم → رکورد A (IPv4)، AAAA (IPv6)، MX (Mail)، CNAME (Alias).

4. NTP (Network Time Protocol)
✅ همگام‌سازی ساعت دستگاه‌ها در شبکه.

5. Proxy Server
✅ واسطه بین کاربر و اینترنت. (برای کش، فیلتر، امنیت).

6. Encryption & Content Filtering
✅ رمزگذاری داده‌ها و فیلتر کردن محتوای ناخواسته.

🔹 بخش 3: Other Specialized Devices

• Multilayer Switch → سوئیچ + روتر

• Analog Modem → تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ (قدیمی)

• Packet Shaper → مدیریت پهنای باند و اولویت‌بندی ترافیک

• VPN Concentrator → مدیریت اتصال‌های VPN

• Media Converter → مبدل فیبر ↔ مسی

• VoIP PBX → مرکز تلفن VoIP

• VoIP Gateway → اتصال VoIP به خطوط سنتی

• Cable Modem → اینترنت از کابل تلویزیون

• DSL Modem → اینترنت از خط تلفن

🔹 بخش 4: Networked Devices

• VoIP Phones → تلفن اینترنتی

• Printers → پرینترهای شبکه‌ای

• Cameras → دوربین IP

• HVAC Sensors → سنسورهای محیطی

• IoT (Internet of Things) → دستگاه‌های هوشمند

• ICS (Industrial Control Systems) → سیستم‌های صنعتی مثل SCADA

🔹 بخش 5: SOHO Networks (Small Office/Home Office)

• SOHO Network → شبکه‌های کوچک خانگی/شرکتی

• Segmentation → تقسیم شبکه برای امنیت و کارایی

• Environmental Considerations → ملاحظات محیطی (گرما، تهویه، امنیت فیزیکی)

📍 نکات طلایی امتحان (Must Memorize for Network+)

1. Hub → Collision Domain مشترک

2. Switch → Collision Domain جدا برای هر پورت

3. Router → Broadcast Domain جدا برای هر پورت

4. DHCP مراحل: DORA

5. DNS رکوردها: A, AAAA, MX, CNAME

6. IDS vs IPS → IDS فقط تشخیص، IPS جلوگیری هم می‌کنه

7. Firewall نسل جدید → NGFW → لایه 7

8. AP = اتصال وایرلس به شبکه کابلی

9. Load Balancer → توزیع بار بین سرورها

10. NTP → هماهنگ‌سازی ساعت در شبک

🔹 فصل 6 – پروتکل‌ها و سرویس‌های شبکه

در این فصل با سرویس‌های کلیدی شبکه آشنا می‌شویم:

• DHCP: اختصاص خودکار آدرس IP به دستگاه‌ها.

• DNS: ترجمه‌ی نام دامنه‌ها به IP.

• FTP و HTTP/HTTPS: برای انتقال داده و وب‌گردی.

• Telnet/SSH: برای مدیریت از راه دور دستگاه‌ها.

همچنین مفهوم آدرس‌های عمومی و خصوصی بررسی می‌شود که نقش مهمی در امنیت و طراحی شبکه دارد.

📘 Chapter 6: Introduction to the Internet Protocol

🟢 بخش 1: شروع داستان – چرا TCP/IP؟

زمانی که اینترنت تازه داشت شکل می‌گرفت، یه مشکل بزرگ بود:
هر سازنده‌ی کامپیوتر پروتکل خودش رو داشت! یعنی سیستم IBM نمی‌تونست با سیستم DEC حرف بزنه. 😐

🔑 راه‌حل: ساخت یک زبان مشترک برای همه سیستم‌ها → TCP/IP

TCP/IP = Transmission Control Protocol / Internet Protocol
این پروتکل زبان مشترک همه دستگاه‌ها در اینترنت شد.

📌 نکته مهم: TCP/IP پایه‌ی اینترنت امروزه. بدون اون هیچ وب‌سایتی، ایمیلی یا بازی آنلاینی وجود نداشت.

🟢 بخش 2: تاریخچه TCP/IP

• سال 1970 → پروژه DARPA (وزارت دفاع آمریکا) روی ARPANET شروع شد.

• 1983 → TCP/IP به‌عنوان استاندارد رسمی اینترنت انتخاب شد.

• از اون موقع تا امروز، کل اینترنت روی TCP/IP می‌چرخه.

📌 نکته امتحانی: تاریخ مهم → 1983: تولد رسمی TCP/IP

🟢 بخش 3: TCP/IP و مدل DoD

مدل TCP/IP بهش می‌گن مدل DoD (Department of Defense).
این مدل 4 لایه داره (در مقابل OSI که 7 لایه داشت):

1. Application Layer (Process Layer) – برنامه‌ها و پروتکل‌ها مثل HTTP, FTP, SMTP

2. Transport Layer (Host-to-Host) – ارتباط بین سیستم‌ها (TCP, UDP)

3. Internet Layer – مسیریابی و آدرس‌دهی (IP, ICMP, ARP)

4. Network Access (Link) Layer – کارت شبکه، کابل، Ethernet

📌 نکته مهم: همیشه بدونی → TCP/IP = 4 لایه / OSI = 7 لایه

🟢 بخش 4: پروتکل‌های لایه Application (Process Layer Protocols)

این لایه جاییه که کاربر باهاش سروکار داره:

• HTTP / HTTPS → مرور وب

• FTP (File Transfer Protocol) → انتقال فایل

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) → ارسال ایمیل

• POP3 / IMAP → دریافت ایمیل

• Telnet → دسترسی از راه دور (ناامن)

• SSH → دسترسی امن از راه دور (نسخه امن Telnet)

• DNS → ترجمه اسم به IP

📌 نکته امتحانی: بدونی هر پروتکل چه کار می‌کنه. (DNS = Name → IP ، SMTP = ارسال ایمیل)

🟢 بخش 5: پروتکل‌های لایه Host-to-Host (Transport Layer)

اینجا ارتباط بین دو دستگاه برقرار می‌شه. دو پروتکل اصلی:

• TCP (Transmission Control Protocol)

  • ارتباط Connection-oriented (با اتصال)

  • مطمئن، تضمین می‌کنه بسته‌ها درست برسن

  • استفاده در: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP

• UDP (User Datagram Protocol)

  • ارتباط Connectionless (بدون اتصال)

  • سریع ولی بدون تضمین

  • استفاده در: DNS, VoIP, ویدئو آنلاین، گیمینگ

📌 نکته امتحانی: TCP = مطمئن ولی کندتر | UDP = سریع ولی بدون تضمین

🟢 بخش 6: پروتکل‌های لایه Internet

اینجا بحث آدرس‌دهی و مسیریابیه:

• IP (Internet Protocol) → پایه‌ی همه ارتباط‌ها، وظیفه‌ی مسیریابی بسته‌ها.

  • IPv4 → آدرس‌های 32 بیتی (مثلاً 192.168.1.1)

  • IPv6 → آدرس‌های 128 بیتی (مثلاً 2001:0db8::1)

• ICMP (Internet Control Message Protocol) → برای تست و خطا (دستور Ping)

• ARP (Address Resolution Protocol) → پیدا کردن MAC از روی IP

• RARP (قدیمی، برعکس ARP → پیدا کردن IP از روی MAC)

📌 نکته امتحانی: Ping = ICMP / ARP = IP → MAC

🟢 بخش 7: Data Encapsulation (کپسوله‌سازی داده‌ها)

وقتی داده ارسال می‌شه، در هر لایه یک هدر (Header) بهش اضافه می‌شه:

1. Application → دیتا (Data)

2. Transport → Segment (TCP) یا Datagram (UDP)

3. Internet → Packet (IP Header اضافه می‌شه)

4. Network Access → Frame (MAC + FCS)

📌 نکته: اسم داده‌ها در هر لایه فرق می‌کنه:
Data → Segment → Packet → Frame → Bits

🟢 جمع‌بندی و نکات امتحان

1. TCP/IP = 4 لایه | OSI = 7 لایه

2. TCP = Connection-oriented / UDP = Connectionless

3. DHCP → IP اتوماتیک | DNS → Name → IP

4. Ping = ICMP | ARP = IP → MAC

5. Encapsulation → Data → Segment → Packet → Frame

6. 1983 → TCP/IP استاندارد رسمی اینترنت شد

✨ داستان خفن برای به‌خاطر سپردن

تصور کن می‌خوای یه نامه (Data) بفرستی:

• توی Application، نامه رو می‌نویسی (HTTP, SMTP)

• توی Transport، نامه‌ات رو می‌ذاری داخل پاکت مطمئن (TCP) یا بدون پاکت سریع (UDP)

• توی Internet، آدرس روی نامه می‌زنی (IP)

• توی Network Access، نامه می‌ره داخل ماشین پست (Frame, MAC)

📌 آخرش نامه با Encapsulation به مقصد می‌رسه.

📘 Chapter 7: IP Addressing نشانی پروتکل اینترنت :

🟢 بخش 1: IP Terminology (اصطلاحات کلیدی IP)

• IP Address : شماره یکتا برای هر دستگاه در شبکه (مثل شماره پلاک خانه).

• Subnet Mask : تعیین‌کننده بخش "Network" و "Host" آدرس.

• Default Gateway : روتر یا دستگاهی که ترافیک را به خارج از شبکه محلی هدایت می‌کند.

• Broadcast: ارسال پیام به همه دستگاه‌های شبکه.

• Unicast: ارسال پیام به یک مقصد مشخص.

• Multicast: ارسال پیام به گروهی خاص از دستگاه‌ها.

📌 نکته امتحانی: Default Gateway همیشه آدرس روتر داخل شبکه است.

🟢 بخش 2: Hierarchical IP Addressing Scheme (ساختار سلسله‌مراتبی IP)

هر آدرس IP دو قسمت دارد:

• Network Portion : بخش شبکه

• Host Portion : بخش میزبان

مثال: 192.168.1.10/24

• Network: 192.168.1.0

• Host: 10

📌 نکته: Subnet Mask یا CIDR (مثل /24) مشخص می‌کند چند بیت برای Network و چند بیت برای Host است.

📌 CIDR چیست؟

🔹 CIDR = Classless Inter-Domain Routing
(مسیریابی بدون کلاس)

یعنی یک روش جدیدتر برای نوشتن و مدیریت آدرس‌های IP و Subnet ها که جایگزین سیستم قدیمی "کلاس‌های IP" (Class A, B, C) شده.

🎯 چرا به CIDR نیاز داشتیم؟

قبل از CIDR، شبکه‌ها بر اساس کلاس تقسیم می‌شدند:

• Class A → /8 (خیلی بزرگ بود، هدررفت زیاد)

• Class B → /16

• Class C → /24 (خیلی کوچک بود)

مشکل: شبکه یا خیلی بزرگ بود یا خیلی کوچک → کلی آدرس هدر می‌رفت.

✅ CIDR اومد تا این مشکل رو حل کنه با Subnet Mask انعطاف‌پذیر.

🛠️ ساختار CIDR

CIDR با یک "Slash Notation" (یعنی همون / عدد) مشخص می‌شه.

مثال:

• 192.168.1.0/24
  اینجا /24 یعنی ۲۴ بیت اول برای Network و بقیه (۸ بیت آخر) برای Host.

• 10.0.0.0/12
  یعنی ۱۲ بیت اول برای Network → پس Subnet Mask برابر با: 255.240.0.0.

🟢 بخش 3: Network Addressing

سه نوع آدرس مهم در هر Subnet:

• Network Address → اولین آدرس (مثل 192.168.1.0/24)

• Broadcast Address → آخرین آدرس (مثل 192.168.1.255)

• Host Addresses → بین Network و Broadcast (192.168.1.1 – 192.168.1.254)

📌 نکته امتحانی: Network = اولین آدرس | Broadcast = آخرین آدرس

🟢 بخش 4: Private IP Addresses (RFC 1918)

سه محدوده خصوصی:

• Class A → 10.0.0.0 – 10.255.255.255

• Class B → 172.16.0.0 – 172.31.255.255

• Class C → 192.168.0.0 – 192.168.255.255

📌 نکته: این آدرس‌ها فقط در LAN معتبرند و در اینترنت روت نمی‌شوند.

🟢 بخش 5: IPv4 Address Types

• Unicast → یکی به یکی

• Broadcast → یکی به همه

• Multicast → یکی به چندتا

📌 Layer 2 Broadcast → MAC (FF:FF:FF:FF:FF:FF)
📌 Layer 3 Broadcast → IP (مثل 192.168.1.255)

🟢 بخش 6: IPv6 – آینده اینترنت

• IPv4 → 32 بیت ≈ 4.3 میلیارد آدرس (تمام شدنی)

• IPv6 → 128 بیت ≈ تعداد بی‌نهایت آدرس

ویژگی‌ها:
✅ فضای آدرس عظیم
✅ امنیت (IPSec) به‌صورت پیش‌فرض
✅ بدون نیاز به NAT
✅ SLAAC (خودکار آدرس‌دهی)
✅ مناسب برای IoT و موبایل

📌 نکته امتحانی: IPv6 = 128 بیت | IPv4 = 32 بیت

🟢 بخش 7: IPv6 Addressing and Expressions

مثال آدرس کامل:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

• حذف صفرهای جلو:
  2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334

• جایگزینی صفرهای متوالی با :::
  2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

🟢 بخش 8: IPv6 Address Types

• Unicast → یک به یک

• Multicast → یک به چندتا

• Anycast → به نزدیک‌ترین سرور مقصد

Special Addresses:

• ::1 → Loopback (معادل 127.0.0.1 در IPv4)

• :: → Unspecified Address

• fe80::/10 → Link-local (اتوماتیک روی اینترفیس‌ها، فقط در LAN معتبر)

🟢 بخش 9: IPv6 Configuration Methods

• SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) → دستگاه خودش آدرس می‌گیرد.

• DHCPv6 (Stateful) → آدرس از DHCP سرور دریافت می‌شود.

📌 نکته: IPv6 می‌تواند هم SLAAC داشته باشد و هم DHCPv6.

🟢 بخش 10: Migrating to IPv6

روش‌های انتقال از IPv4 به IPv6:

• Dual Stack → هم IPv4 و هم IPv6 فعال باشند.

• Tunneling → IPv6 درون IPv4 کپسوله شود.

• Translation → تبدیل مستقیم IPv4 ↔ IPv6

🟢 جمع‌بندی و نکات امتحانی

• IPv4 = 32 بیت | IPv6 = 128 بیت

• Private IPv4 ranges = RFC 1918 → 10.x.x.x , 172.16–31.x.x , 192.168.x.x

• IPv4 Broadcast = وجود دارد | IPv6 Broadcast = ندارد (Multicast جایگزین)

• SLAAC = Stateless | DHCPv6 = Stateful

• Special IPv6 addresses: ::1 , fe80::/10

• Migration methods: Dual Stack, Tunneling, Translation