دانلود تحقیق پیدایش شبکه های کامپیوتری

اهمیت شبکه های رایانه ای بر کسی پوشیده نیست . در دنیای امروز ، رایانه به عنوان یک وسیله مجرّد ، به تنهایی نمی تواند به طور کامل مفید واقع شود و بازدهی کاملی داشته باشد . آنچه به رایانه ، اهمیّتی فراتر از سابق می بخشد تقش آن در ارتباطات و انتقال دریای عظیمی از اطلاعات گوناگون است .
هرچه زمان می گذرد ، حجم اطلاعاتی که انسان با آن سر و کار دارد بیشتر و بیشتر می شود . شبکه های رایانه ای امروزی ، فصل نوینی در انفورماتیک گشوده و نزدیک است مفهوم دهکده جهانی را تحقق بخشد .
با توجه به رشد و استفاده روز افزون از شبکه های رایانه ای گزارشی مبنی بر مفاهیم پایه ای ارتباطات و شبکه ها و همچنین اجزا و اصطلاحات شبکه ها تنظیم شده است ، که امیدوارم شامل مطالب کامل و آموزنده ای باشد .
از آنجا که علم رایانه با سرعت خیلی زیاد در حال تغییر و تحوّل است ، شاید از مطالبی که در حال حاضر به طور ملموس با آنها سر و کار دارید ، در این گزارش اثرات کمتری ببینید ، این کمبودها را بر من ببخشید .

تاریخچه پیدایش شبکه
در سال 1957 نخستین ماهواره یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد . در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به‌سر می برد. وزارت دفاع آمریکا ‌‌ ‌در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود ،آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا‌‌‌‌ (ARPA) را تأسیس کرد.
یکی از پروژه های مهم این آژانس تأمین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال‌ها در مراکز تحقیقاتی غیرنظامی که در امتداد دانشگاه‌ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود .در آن زمان کامپیوترها‌‌ی Mainframe از طریق ترمینال‌ها به کاربران سرویس می‌دادند. در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا‌‌ ‌‌(ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه‌‌ MIT بر عهده گرفت . در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در MIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه‌اندازی شد.
این شبکه آرپانت‌‌ ‌‌(ARPAnet) نامگذاری شد . در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه MIT و یک مرکز دیگر نیز بر قرار گردید .
در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس، یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تأسیس کرد. این مرکز در طول سال‌ها مهمترین فناوری‌های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظر به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مرکز تحقیقاتی که پارک ‌‌‌(PARC) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه‌های کامپیوتری پیوست. تا این سال‌ها شبکه آرپانت‌‌ به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1972 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل گردید.
در این سال‌ها حرکتی غیرانتفاعی به‌نام‌‌ MERIT که چندین دانشگاه بنیان‌گذار آن بوده‌اند، مشغول توسعه روش‌های اتصال کاربران ترمینال‌ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوترها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی‌کامپیوتر DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا‌‌ Backbone شبکه‌های کامپیوتری را ساختند. تا سال‌ها نمونه‌های اصلاح شده این کامپیوتر با نام PCP یا‌ Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبکه‌ها ایفا می کرد. نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد‌‌ Michnet نام داشت.
در سال 1973 موضوع رساله دکترای آقای باب مت‌کالف‌‌ ‌‌(Bob Metcalfe) درباره مفهوم اترنت در مرکز پارک مورد آزمایش قرار گرفت. با تثبیت اترنت تعداد شبکه های کامپیوتری رو افزایش گذاشت .
روش اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می‌شد و ارتباط کاربران را برقرار می کرد. اما در سال 1976 نرم‌افزار جدیدی به‌نام Hermes عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه می‌داد تا از طریق یک ترمینال به‌صورت تعاملی مستقیماً به سیستم‌ MERIT متصل شوند. این، نخستین باری بود که کاربران می‌توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند:
<کدام میزبان؟=""> از وقایع مهم تاریخچه شبکه‌های کامپیوتری ، ابداع روش سوئیچینگ بسته‌ای یا Packet Switching است. قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ مداری یا‌‌ Circuit Switching برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد. اما در سال 1974 با پیدایش پروتکل ارتباطی‌‌ TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده‌تری شد‌. این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل NCP شد و به پروتکل استاندارد برای آرپانت تبدیل گشت. در همین زمان یک شاخه فرعی بنام ‌‌ MILnet در آرپانت، همچنان از پروتکل قبلی پشتیبانی می‌کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت. با این تغییر و تحول، شبکه‌های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت تبدیل گشت . در این سال‌ها حجم ارتباطات شبکه‌ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه مطرح شد .
مسیریابی در این شبکه به‌کمک آدرس‌های IP به‌صورت 32 بیتی انجام می‌گرفته است. هشت بیت اول آدرس‌‌ IP به شبکه‌های محلی تخصیص داده شده بود که به سرعت مشخص گشت تناسبی با نرخ رشد شبکه‌ها ندارد و باید در آن تجدید نظر شود. مفهوم شبکه‌های LAN و شبکه‌های‌‌ WAN در سال دهه 70 میلاادی از یکدیگر تفکیک شدند. در آدرس‌دهی 32 بیتی اولیه، بقیه 24 بیت آدرس به میزبان در شبکه اشاره می کرد. در سال‌‌ ‌‌1983‌‌ ‌‌سیستم نامگذاری دامنه‌ها‌ ‌‌‌(Domain Name System) به‌وجود آمد و اولین‌‌ سرویس‌دهنده نامگذاری(‌Name server) راه‌اندازی شد و استفاده از نام به‌جای آدرس‌های عددی معرفی شد. در این سال تعداد میزبان‌های اینترنت از مرز‌‌ ‌ده هزار عدد فراتر رفته بود.



کاربردهای شبکه
هسته اصلی سیستم‌های توزیع اطلاعات را شبکه‌های کامپیوتری تشکیل می‌دهند. مفهوم شبکه‌های کامپیوتری بر پایه اتصال کامپیوترها و دیگر تجهیزات سخت‌افزاری به‌یکدیگر برای ایجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهی از کامپیوترها و دیگر تجهیزات متصل به هم را یک شبکه می نامند.
کامپیوترهایی که در یک شبکه واقع هستند، می توانند اطلاعات، پیام، نرم‌افزار و سخت‌افزارها را بین یکدیگر به اشتراک بگذارند. به اشتراک گذاشتن اطلاعات، پیام ها و نرم‌افزارها، تقریباً برای همه قابل تصور است در این فرآیند نسخه‌ها یا کپی اطلاعات نرم‌افزاری از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می‌شود. هنگامی که از به اشتراک گذاشتن سخت‌افزار سخن می‌گوییم به معنی آن است که تجهیزاتی نظیر چاپگر یا دستگاه مودم را می‌توان به یک کامپیوتر متصل کرد و از کامپیوتر دیگر واقع در همان شبکه، از آن‌ها استفاده نمود.‌
به عنوان مثال در یک سازمان معمولاً اطلاعات مربوط به حقوق و دستمزد پرسنل در بخش حسابداری نگهداری می‌شود. در صورتی که در این سازمان از شبکه کامپیوتری استفاده شده باشد، مدیر سازمان می‌تواند از دفتر خود به این اطلاعات دسترسی یابد و آن ها را مورد بررسی قرار دهد. به اشتراک گذاشتن اطلاعات و منابع نرم‌افزاری و سخت‌افزاری دارای مزیت‌های فراوانی است. شبکه‌های کامپیوتری می‌توانند تقریباً هر نوع اطلاعاتی را به هر شخصی که به شبکه دسترسی داشته باشد عرضه کنند.
این ویژگی امکان پردازش غیرمتمرکز اطلاعات را فراهم می‌کند. در گذشته به علت محدود بودن روش‌های انتقال اطلاعات، کلیه فرایندهای پردازش آن نیز در یک محل انجام می‌گرفته است. سهولت و سرعت روش‌های امروزی انتقال اطلاعات در مقایسه با روش‌هایی نظیر انتقال دیسکت یا نوار باعث شده است که ارتباطات انسانی نیز علاوه بر مکالمات صوتی، رسانه‌ای جدید بیابند.
به کمک شبکه‌های کامپیوتری می‌توان در هزینه‌های مربوط به تجهیزات گران‌قیمت سخت‌افزاری نظیر هارددیسک، دستگاه‌های ورود اطلاعات و غیره صرفه‌جویی کرد. شبکه‌های کامپیوتری، نیازهای کاربران در نصب منابع سخت‌افزاری را رفع کرده یا به حداقل می رسانند.
از شبکه‌های کامپیوتری می‌توان برای استاندارد‌سازی برنامه‌های کاربردی نظیر واژه‌پردازها و صفحه‌گسترده‌ها، استفاده کرد. یک برنامه کاربردی می‌تواند در یک کامپیوتر مرکزی واقع در شبکه اجرا شود و کاربران بدون نیاز به نگهداری نسخه اصلی برنامه، از آن در کامپیوتر خود استفاده کنند.
استانداردسازی برنامه‌های کاربردی دارای این مزیت است که تمام کاربران از یک نرم‌افزار و یک نسخه مشخص استفاده می‌کنند. این موضوع باعث می‌شود تا پشتیبانی شرکت عرضه‌کننده نرم‌افزار از محصول خود تسهیل شده و نگهداری از آن به شکل مؤثرتری انجام شود.
مزیت دیگر استفاده از شبکه‌های کامپیوتری، امکان استفاده از شبکه برای برقراری ارتباطات روی خط (‌(‌on-line ازطریق ارسال پیام است . به عنوان مثال مدیران می‌توانند برای ارتباط با تعداد زیادی از کارمندان از پست الکترونیکی استفاده کنند.



اجزای شبکه
یک شبکه کامپیوتری شامل اجزایی است که برای درک کارکرد شبکه لازم است تا با کارکرد هر یک از این اجزا آشنا شوید.
شبکه‌های کامپیوتری در یک نگاه کلی دارای چهار قسمت هستند. مهم‌ترین قسمت یک شبکه، کامپیوتر سرویس‌دهنده (server) نام دارد. یک سرور در واقع یک کامپیوتر با قابلیت‌ها و سرعت بالا است. تمام اجزای دیگر شبکه به کامپیوتر سرور متصل می شوند.دومین جز یک شبکه، کامپیوتر سرویس‌گیرنده یا Client است. به یک کامپیوتر سرور می‌توان چندین کامپیوتر Client متصل کرد. کامپیوتر سرور وظیفه به اشتراک گذاشتن منابع نظیر فایل، دایرکتوری و غیره را بین کامپیوترهای سرویس‌گیرنده برعهده دارد. مشخصات کامپیوترهای‌سرویس‌گیرنده می‌تواند بسیار متنوع باشد و در یک شبکه واقعی Clientها دارای آرایش و مشخصات سخت‌افزاری متفاوتی هستند.
تمام شبکه‌های کامپیوتری دارای بخش سومی هستند که بستر یا محیط انتقال اطلاعات را فراهم می‌کند. متداول ترین محیط انتقال در یک شبکه کابل است.تجهیزات جانبی یا منابع سخت‌افزاری نظیر چاپگر، مودم، هارددیسک، تجهیزات ورود اطلاعات نظیر اسکنر و غیره، تشکیل‌دهنده بخش چهارم شبکه‌های کامپیوتری هستند.تجهیزات جانبی از طریق کامپیوتر سرور در دسترس تمام کامپیوترهای واقع در شبکه قرار می‌گیرند. شما می‌توانید بدون آن که چاپگری مستقیماً به کامپیوتری شما متصل باشد، از اسناد خود چاپ بگیرید. در عمل چاپگر از طریق سرور شبکه به کامپیوتر شما متصل است.