به نام او که بزدگی از او نزگ میگیرد ... مقدمه : در ابتدا از خداوند شاکرم که در حلظه حلظه زندگی ام تنهامی نگذاش ته و همرابین خودش رو به من ارزاین کرده از تو ممنومن عرمض به حضور دوس تان خودم این کتایب هستش که من ه در ابتدای مطالعه اون هس مت امیدوارم قدمی کوچک ابشه درهجت مکک به کسب دانش شام 5اردیبهشت 1402 لینک های ارتباطی اب من : https://twitter.com/mansec01 a.sakhaei@protonmail.com 1 NETWORK+ N10-008 NETWORK+ N10-008 2 NETWORK+ N10-008 3 Part 1 : Networking Concepts . پروتلک ها و طرایح ش بکه (توپولوژی ها) را درک کنید، هدف شامره پورت های ش بکه،TCP/IP و پش تهOSI شام قادر خواهید بود هر دو مدل مرجع،در این خبش و فناوری های رااینش ابری (virtualization)سازی اصول جمازی،(subnetting)و زیرش بکه IP addressing شام قادر به درک،عالوه بر این .( خواهد بودcloud computing) :این خبش از کتاب شامل فصل های زیر است ➢ Chapter 1, Exploring the OSI Model and TCP/IP ➢ Chapter 2, Network Topologies and Connections ➢ Chapter 3, Ethernet Technology and Virtualization ➢ Chapter 4, Understanding IPv4 and IPv6 Addressing ➢ Chapter 5, Applied IPv4 Subnetting ➢ Chapter 6, Exploring Network Protocols and Services ➢ Chapter 7, Data Center Architecture and Cloud Computing NETWORK+ N10-008 4 1 Exploring the OSI Model and TCP/IP هامنطور که مسری کسب دانش جدید و توسعه همارت های خود را به عنوان یک حرفه ای مش تاق ش بکه آغاز می کنید ،آخرین فناوری ها و مفاهمی ش بکه مورد نیاز متخصصان صنعت ش بکه و فناوری اطالعات ( )ITرا برریس خواهید کرد. گواهی CompTIA Network+اب جدیدترین فناوری ها و حمتوا برای نسل بعدی متخصصان ش بکه اکمل شده است .این تضمنی میکند که ایدگریندگان دانش و همارت های مورد نیاز برای پش تیباین از زیرساخت ش بکه ای را که سازمان ها هر روز به آن تکیه می کنند ،به دست می آورند. 5 NETWORK+ N10-008 به عنوان یک حرفه ای مش تاق ش بکه ،مطمنئ هس مت که شام بس یار مش تاق هستید که در فناوری ها غوطه ور شوید و رشوع به برریس ترافیک ش بکه کنید و حیت در مورد محالت سایربی و راه حل های امنیت ش بکه برای مکک به دفاع از سازمان ها در برابر عوامل هتدید بیاموزید .اب این حال ،متام سفرهای بزرگ برای تبدیل شدن به یک متخصص در یک زمینه مطالعایت ،مانند ش بکه ،اب اجیاد یک پایه حممک و به دست آوردن درک قوی از اصول ارتباطات ش بکه آغاز می شود. در طول این فصل ،اب امهیت و نیاز به اس تفاده از مجموعه پروتلک در ش بکه برای برقراری ارتباط اب دس تگاه ها و به اشرتاک گذاری منابع آش نا خواهید شد .شام در حال اکوش در هر الیه از هر دو مدل ش بکهسازی اتصال سیس متهای ابز ( )OSIو پروتلک کنرتل انتقال /پروتلک اینرتنت ( )TCP/IPخواهید بود و اینکه چگونه مهه الیهها اب ه اکر میکنند ات اطمینان حاصل شود که سیس متها میتوانند پیامها را از طریق ش بکه مبادهل کنند. عالوه بر این ،دانش اسایس در مورد حنوه encapsulatedو de-encapsulatedدیتاگرامها هنگام ارسال و درایفت پیام توسط دس تگاهها به دست خواهید آورد. در هنایت ،همارتهای معیل اکوش headerها و fieldهای موجود در Packetها را اب اس تفاده از ابزارهای ش ناخته شده صنعت به دست خواهید آورد. در این فصل به موضوعات زیر می پردازمی : نیاز به مدل های ش بکه برریس مدل osiو درک مدل tcp/ip مفاهمی کپسوهل سازی دیتا ها ()encapsulation آانلزی بس ته ها در ش بکه الزامات فین : Wireshark: https://www.wireshark.org/ نیاز به مدل های ش بکه : یکی از سوالات متداول بس یاری از زابن آموزاین که در حال رشوع سفر خود در زمینه ش بکه هستند این است که ش بکه چیست ؟ ش بکه ( )networkبه عنوان داشنت دو ای چند دس تگاه حماس بایت متصل به ه ،اب اس تفاده از مجموعهای از پروتلکهای ارتباطی (قواننی) تعریف میشود که به آهنا اجازه میدهد یک منبع را بنی خود به اشرتاک بگذارند .یک منبع می تواند هر چزیی ابشد ،مانند یک فایل در یک رسور ممترکز ،یک ابزی چند نفره در یک رسور آنالین ،و حیت یک چاپگر متصل به ش بکه .ش بکه ها در اطراف ما هستند و ما هر روز از آهنا برای برقراری ارتباط اب یکدیگر ،به اشرتاک گذاری اطالعات و حیت ارائه خدمات آنالین اس تفاده می کنمی .بزرگرتین ش بکه در هجان اینرتنت است و هر روز به طور مداوم در حال رشد است زیرا دس تگاه های بیشرتی به آن متصل می شوند و سازمان ها ش بکه های خود را به اینرتنت می پیوندند. Important note در دهه ،1960عرص قبل از اینرتنت ،وزارت دفاع اایالت متحده ( )DoDبودجه مایل به آژانس پروژه های حتقیقایت پیرشفته دفاعی (دارپا) ارائه کرد ،که به دانشمندان رااینه اجازه داد ات رشوع به توسعه منونه اولیه کنند ات به مؤسسات دانشگاهی مانند دانشگاه ها و دولت اجازه دهد - .تأمنی مایل مراکز حتقیقایت برای اجیاد یک ش بکه رااینه ای از طریق خطوط تلفن موجود .این منونه اولیه به عنوان ش بکه آژانس پروژه های حتقیقایت پیرشفته ( )ARPANETش ناخته می شد .اب این حال ARPANET ،نتوانست آنطور که انتظار میرفت از ارتباط پش تیباین کند و زماین که اکربر تالش کرد ورودی مانند یک رش ته منت را در رسارس ARPANETارسال کند ،از اکر افتاد .بنابراین پروژه منتفی شد. 6 NETWORK+ N10-008 در حایل که اینرتنت بزرگرتین ش بکه در هجان است ،متعلق به یک خشص ،سازمان ای دولت نیست ،اما سازمان های خمتلف در سطح هجاین مس ئولیت تضمنی پایداری ،در دسرتس بودن ،امنیت و مقیاس پذیری آن را بر عهده دارند .سازمانهای هممی که در اینرتنت نقشهای لکیدی ایفا میکنند ،به رشح زیر است : )Internet Society (ISOC یک سازمان غری انتفاعی هستش که محیات میکنه از development openو اس تفاده و تاکمل اینرتنت به حنوی که برای لک دنیا مفید ابشه . https://www.internetsociety.org )Internet Engineering Task Force (IETF IETFسازماین است که مس ئولیت توسعه و ارتقای اس تانداردهای فین اینرتنیت مانند مجموعه پروتلک ها را بر عهده دارد .به بیان ساده IETF ،مس ئول اطمینان از اینکه اینرتنت ماکن هبرتی برای مهه هستش : https://www.ietf.org )Internet Architecture Board (IAB IABمکیته ای در داخل IETFاست که به عنوان یک هیئت مشاور برای نظارت بر فرآیندهای اس تانداردهای اینرتنت و طرح های معامری IETFمعل می کند. https://www.iab.org )Internet Assigned Numbers Authority (IANA IANAمس ئول هامهنگی ،توزیع و مدیریت انم های دامنه ،منابع شامره و ختصیص پروتلک ها در اینرتنت و ش بکه ها عالوه بر این IANA ،بر )ASN( System Numberو ختصیص )DNS( Domain Name Systemنظارت دارد. Autonomous https://www.iana.org )Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN ICANNیک سازمان غریانتفاعی است که مس ئولیت هامهنگی ،رویهها و نگهداری فضاهای انم و فضاهای عددی در اینرتنت را بر عهده دارد ات از ثبات و امنیت آن اطمینان حاصل کند. https://www.icann.org دنیایی را بدون ش بکه های اکمپیوتری تصور کنید .چالش های زایدی وجود خواهد داشت که ه سازمان ها و ه افراد هر روز اب آن مواجه می شوند .اکرمند یک رشکت را تصور کنید که می خواهد س ندی را برای اکرمند سازمان دیگری ارسال کند .روش سنیت بس ته بندی امین س ند اب حمتوایت آن در یک پاکت و اس تفاده از خدمات پیک برای حتویل است .اب این حال ،اب اس تفاده از اینرتنت و خدمات امییل ،فرستنده می تواند فایل س ند را در یک پیام امییل پیوست کرده و آن را به مقصد مورد نظر (گرینده) ارسال کند .زمان حتویل پیام بنی فرستنده و گرینده از طریق اینرتنت اب مکک پروتلک های ش بکه در مقایسه اب اس تفاده از خدمات پیک سنیت بس یار اکهش می ایبد. در صنعت آموزیش ،گواهینامه ها ،صالحیت ها و برانمه های حتصییل شگفت انگزیی از موسسات خمتلف دانشگاهی در رسارس هجان وجود دارد .اب اس تفاده از اینرتنت، مؤسسات آموزیش می توانند حمتوای آموزیش خود را در مقایسه اب روش سنیت ایدگریی در حموطه دانشگاه به دانش آموزان رسارس هجان ارائه دهند .رشکت ها مهچننی از 7 NETWORK+ N10-008 فناوری های ش بکه و اینرتنت برای گسرتش حمصوالت و خدمات خود فراتر از مرزهای سنیت اس تفاده می کنند .برای اطمینان از اینکه ارتباط بنی دس تگاههای ش بکهای مانند رااینهها مطابق انتظار اکر میکند ،درک نیاز به vendorneutral networking modelsبرای ارتباطات داخیل رضوری است. در دنیای امروز ،انواع خمتلفی از دس تگاه ها در مقایسه اب رااینه ها و رسورهای سنیت به ش بکه های ما متصل می شوند .بریخ از این دس تگاههای جدید شامل فناوریهای هومشند و اینرتنت اش یا ( )IoTهستند. دس تگاه هایی مانند گویش های هومشند و تبلت ها ،کنسول های ابزی ،و لوازم الکرتونیکی هومشند و لوازم خانگی .اتصال رااینه ها و دس تگاه های اینرتنت اش یا به یک ش بکه یک فرآیند یکپارچه است و مهه چزی هامنطور که انتظار می رود اکر می کند. اب این حال ،در دهه ،1970فروش ندگان اولیه رااینه رشوع به توسعه مدلهای ش بکه اختصایص خود کردند ات به رااینههایشان اجازه دهند ات اب یکدیگر ارتباط برقرار کنند و منابع را از طریق ش بکه به اشرتاک بگذارند .برای بس یاری از سازمانها ،اگر رشکت اکمپیوترها را فقط از یک فروش نده اکمپیوتر خاص خریداری میکرد ،این مفهوم ممکن است به خویب اکر کند .اگر در آینده ،رشکت تصممی به خرید رااینه از فروش نده رااینه دیگری بگرید ،رشکت منی تواند یک ش بکه یکپارچه اب مهه رااینه های فروش ندگان خمتلف اجیاد کند .این یکی از بزرگرتین مشالکت ارتباطات در روزهای اولیه بود زیرا هر فروش نده اکمپیوتر مدل ش بکه اختصایص خود را توسعه داد .در نتیجه ،رشکت ها ابید ش بکه های جداگانه ای برای هر دس تگاه فروش نده اجیاد کنند .این مفهوم از مقیاس پذیری ش بکه برای یک رشکت در حال رشد پش تیباین منی کند .این مشلک ارتباط داخیل منجر به توسعه یک مدل ش بکه مشرتک شد که به دس تگاه های خمتلف اجازه می دهد ات از طریق یک ش بکه اب ه ارتباط برقرار کنند. در دهه ،1970سازمان بنی امللیل اس تاندارد ( )ISOابتاکر معل را در توسعه مدل ش بکه OSIبرای ش بکه های اکمپیوتری به عهده گرفت .مدل OSIبه عنوان یک اس تاندارد راجی برای اس تفاده از پروتلکهای ش بکه (قواننی) طرایح شده است ات اماکن برقراری ارتباط بنی دس تگاههایی را که از طریق یک ش بکه متصل هستند ،فراه کند. اب این حال ،مدل OSIکشش مورد نیاز برای پیاده سازی به عنوان یک مجموعه پروتلک ش بکه در سیس مت ها را نداشت .در هامن زمان در طول دهه ،1970وزارت دفاع اایالت متحده مهچننی رشوع به اکر بر روی توسعه یک مجموعه پروتلک vendor-neutralبرای ارتباطات داخیل کرد. در رسارس ش بکه های اکمپیوتری؛ این مجموعه پروتلک شامل حتقیقات و تالشهای بس یاری از سازمانها ،مانند دانشگاهها و سازمانهای دولیت ،برای توسعه پروتلکهای ش بکهای است که مجموعه پروتلکهایی را که امروزه مهه آن را اب انم TCP/IPمیش ناس می ،تشکیل میدهند. Important note یک پروتلک ش بکه به سادگی قواننی و دس تورالعمل هایی است که توسط یک دس تگاه برای اماکن برقراری ارتباط ای تبادل پیام از یک دس تگاه به دس تگاه دیگر اس تفاده می شود .پروتلک های ش بکه زایدی وجود دارد که هر کدام هدف و ویژگی متفاویت دارند .در طول این کتاب ،شام اکرکردها و موارد اس تفاده آهنا را کشف کرده و اب آهنا آش نا خواهید شد. در دهههای 1980و ،1990سازمانها رشوع به پیادهسازی سیس متهای رااینهای کردند که از مدلهای خمتلف ش بکهای مانند مدلهایی که برای فروش ندگان خاص رااینه و حیت TCP/IPدر رشکتهایشان اختصایص بود ،پش تیباین میکردند .هامنطور که قب ًال ذکر شد ،رشکتها چالش اتصال رااینههایی را که از مدلهای ش بکهای خمتلف از فروش ندگان رااینه اس تفاده میکردند ،جتربه کردند .در هنایت ،در اوایل دهه ،2000فروش ندگان رشوع به پذیرش و پیاده سازی اکمل TCP/IPبه عنوان مجموعه پروتلک ش بکه ترجیحی کردند ات اماکن برقراری ارتباط بنی دس تگاه ها از فروش ندگان خمتلف را فراه کند .از این رو TCP/IP ،به عنوان زابن هجاین ارتباط در صنعت ش بکه در نظر گرفته می شود. Important note AppleTalkیک مدل ش بکه اختصایص کواته مدت بود که توسط اپل در سال 1985اجیاد شد و ات سال ،1995زماین که مجموعه پروتلک TCP/IPپذیرفته شد ،در دس تگاه های اپل اس تفاده می شد .یکی دیگر از مدلهای ش بکه کواته مدت Novell NetWare ،بود ،یک مدل اختصایص که توسط Novellدر سال 1983اب اس تفاده از پروتلک ش بکه تبادل بس تههای ) Internetwork (IPXات سال ،1995زماین که TCP/IPبه تصویب رس ید ،اجیاد شد. 8 NETWORK+ N10-008 پس از تمکیل این خبش ،شام به درک امهیت اس تفاده از یک مدل ش بکه برای اطمینان از اینکه دس تگاه ها می توانند اب موفقیت اب یکدیگر از طریق ش بکه ارتباط برقرار کنند ،به دست آورده اید .در خبش بعدی ،نقش ها و مس ئولیت های هر الیه از مدل OSIرا برریس خواهمی کرد. برریس مدل osi مدل OSIدر ابتدا به عنوان یک مدل ش بکه ابز برای ش بکههای اکمپیوتری توسعه ایفت ات به دس تگاههای خمتلف اجازه دهد از مجموعهای از پروتلکها (قواننی) متقابل برای برقراری ارتباط بنی یکدیگر از طریق یک ش بکه اس تفاده کنند .در حایل که مدل OSIمعمو ًال به عنوان یک مدل مرجع توصیف می شود زیرا از نظر فین در هیچ دس تگاه ش بکه ای مانند رااینه ،رسور ای ش بکه پیاده سازی منی شود .دس تگاهها ،متخصصان ش بکه هنوز از اصطالحات آن در طول حبثهای خود و هنگام نوشنت اس ناد و انتشارات اس تفاده میکنند .بنابراین ،به عنوان متخصصان مش تاق ش بکه سازی در صنعت ،به دست آوردن درک اکمیل از ویژگی ها و معلکرد هر الیه در مدل OSIحیایت است. مدل OSIدر مجموع شامل هفت الیه است که حنوه برقراری ارتباط بنی یک دس تگاه و دس تگاه دیگر را در یک ش بکه توصیف می کند .هر الیه از مدل OSIنقش و مس ئولیت منحرص به فردی دارد ات اطمینان حاصل شود که پیامی از فرستنده حاوی متام جزئیات الزم برای حتویل موفقیت آمزی به مقصد مورد نظر است .تصور کنید اگر مدلهای ش بکهای وجود نداشت ،چه چالشهایی وجود داشت .تصور کنید انمه ای به یکی از دوس تان خود بنویس ید و آن را از طریق خدمات پس یت ارسال کنید اب این امید که اب موفقیت به مقصد حتویل داده شود .اب این حال ،اگر اطالعات آدرس روی پاکت انمه اندرست ابشد ،ممکن است خدمات پس یت در تعینی ماکن مقصد اب مشلک مواجه شود .اگر حمتوای پیام به درس یت قالب بندی ای ساختاربندی نشده ابشد ،گرینده پیام قادر به درک واحض خنواهد بود. در ش بکهای بدون مدل ای پروتلک ش بکه ،رااینهها برای اطمینان از اینکه پیامهایشان به مقصدشان حتویل داده میشود و حمتوای پیامها به درس یت قالببندی و ساختار ایفته است ،اب چالشهایی مواجه خواهند شد .از این رو ،مدل OSIیک مدل ش بکه هفت الیه است که حاوی پروتلکها (قواننی) و دس تورالعملهایی درابره حنوه ارتباط سیس متها از طریق یک ش بکه است. منودار زیر هفت الیه مدل OSIرا نشان می دهد : هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،هفت الیه مدل OSIبه ترتیب زیر است : ➢ Application ➢ Presentation ➢ Session ➢ Transport 9 NETWORK+ N10-008 ➢ Network ➢ Data Link ➢ Physical در هر الیه از مدل ،OSIهنگامی که یک پیام در یک الیه خاص وجود دارد ،پیام معموالً به عنوان (PDU) Protocol Data Unitنامیده می شود . PDUبه سادگی به عنوان واحد واحد داده /اطالعاتی توصیف می شود که می تواند از یک میزبان به میزبان دیگر از طریق یک شبکه منتقل شود .از آنجایی که PDUدر الیه Applicationمدل OSIمیزبان ایجاد می شود ،به آن داده می گویند که پیام خام ( )raw messageاست. همانطور که PDUبه سمت پایین مدل OSIحرکت می کند ،هر یک از الیه های پایینی مسئول اضافه کردن اطالعات اضافی در یک هدر به PDUهستند تا اطمینان حاصل شود که جزئیات آدرس دهی مناسب برای ارائه پیام درج شده است .این فرآیند معموالً به عنوان encapsulationشناخته می شود .هنگامی که یک میزبان در شبکه پیام را دریافت می کند PDU ،در مدل OSIبه سمت باال حرکت می کند ،جایی که هر الیه پیام را کپسوله می کند و اطالعات هدر را حذف می کند تا اینکه پیام خام به الیه Applicationدر دستگاه گیرنده تحویل داده شود. هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،هنگامی که رااینه پیامی را ارسال می کند ،پیام در الیه Applicationمدل OSIاجیاد می شود و مسری خود را از stackبه الیه Physicalادامه می دهد .هنگامی که رسور پیام را از طریق ش بکه درایفت می کند ،پیام از طریق الیه فزییکی ارسال می شود و قبل از حرکت به مست ابال به الیه Applicationرسور وارد الیه Data Linkمی شود. عالوه بر این ،الیههای ابالیی مدل ،OSIمانند الیههای Presentation ،Applicationو ،Sessionبرای پش تیباین از معلکرد برانمه طرایح شدهاند .به عبارت دیگر ،آهنا طرایح شدند برای اطمینان از اینکه دیتاگرام (پیام خام) اجیاد شده توسط فرستنده می تواند در رسارس ش بکه بنی فرستنده و گرینده منتقل شود .الیههای پاینیتر مدل ،OSIمانند الیههای Data Link ،Network ،Transportو ،Physicalبر درج اطالعات آدرسدهی مورد نیاز برای حتویل دیتاگرام به مقصد مترکز دارند. به بیان ساده ،میتوانید الیههای پاینیتر را به عنوان مس ئولیت تضمنی اتصال رساترس بنی مزیابنها از طریق ش بکه در نظر بگریید. در چند خبش فرعی بعدی ،درک معیقی از نقشها و مس ئولیتهای هر الیه از مدل OSIو حنوه مکک آهنا به دس تگاههایی مانند رااینهها برای تبادل پیام بنی خود و مزیابن دیگر به دست خواهید آورد. 10 NETWORK+ N10-008 : Application layer الیه Applicationالیه ای است که نزدیک ترین الیه به اکربر هنایی مانند خوداتن است .این الیه یک رابط فراه می کند ات بتوانید برانمه های یک مزیابن مانند اکمپیوتر ای حیت یک گویش هومشند را اجرا کنید ات اب پروتلک های ش بکه زیرین مدل OSIارتباط برقرار کنید .برای درک هبرت مس ئولیت و امهیت الیه ، Applicationتصور کنید که عالقه مند به ابزدید از وب سایت CompTIAبرای کسب اطالعات بیشرت در مورد جزئیات آزمون گواهینامه CompTIA Network+ N10-008 هستید. یک اکربر معمویل به سادگی برانمه مرورگر وب مورد عالقه خود را ابز می کند و از موتور جس تجوی دخلواه خود برای ایفنت وب سایت رمسی CompTIAدر www.comptia.orgاس تفاده می کند .هنگامی که اکربر روی آدرس ) Uniform Resource Locator (URLلکیک می کند ،در عرض چند اثنیه ،وب سایت بر روی دس تگاه شام دانلود می شود و مرورگر وب زابن وب را به چزیی قابل درک برای انسان تبدیل می کند . تصویر زیر یک مرورگر وب اس تاندارد را نشان می دهد که از HTTPSبه عنوان پروتلک الیه برانمه برای برقراری ارتباط اب وب رسور CompTIAاس تفاده می کند : در حایل که این فرآیند بس یار ساده به نظر می رسد و به خویب اکر می کند ،بس یاری از پروتلک های ش بکه زیربنایی وجود دارند که اب ه اکر می کنند ات اطمینان حاصل شود که رااینه شام می تواند به اینرتنت دسرتیس داش ته ابشد و وب سایت را مشاهده کند .دس تگاه هنایی ،مانند رااینه ای حیت تلفن هومشند ،دارای سیس مت عامیل است که به شام اماکن می دهد اب اجزای خست افزاری دس تگاه خود برای اجنام وظایف تعامل داش ته ابش ید. به عنوان یک اکربر ،ما معمو ًال برانمه های اضایف را روی سیس مت عامل خود نصب می کنمی ات معلکردهای جدیدی را در مقایسه اب معلکردها و ویژگی های اصیل موجود در نسخه خایل سیس مت عامل اضافه کنمی .نصب یک مرورگر وب روی رااینه شام به سیس مت عامل شام اجازه می دهد ات اب پروتلک های Hypertext Transfer Protocol ( )HTTPو )HTTPS( Hypertext Transfer Protocol Secureتعامل داش ته ابشد .ایهنا دو منونه از پروتلک های الیه اکربردی هستند که به شام اماکن تعامل /رابط اب رسویس های وب در ش بکه را می دهند .مثال دیگر اس تفاده از یک برانمه امییل مانند Microsoft Outlookای Thunderbirdاست که در رااینه حمیل شام برای تعامل/رابط اب پروتلک انتقال انمه ساده ( ،)SMTPیک پروتلک الیه برانمه اکربردی که مس ئول ارسال پیام های امییل از طریق ش بکه است ،اس تفاده می شود. هر پروتلک الیه برانمه یک دیتاگرام ( )raw messageای PDUاجیاد می کند که فقط توسط هامن پروتلک الیه اکربردی که آن را اجیاد کرده قابل تفسری است .به بیان ساده ،یک PDUاجیاد شده توسط HTTPSفقط توسط HTTPSقابل تفسری است و نه پروتلک برانمه دیگری مانند .SMTP هامنطور که ممکن است به خاطر داش ته ابش ید ،یک protocolقانوین است که اماکن ارتباط بنی دس تگاه ها را از طریق یک ش بکه فراه می کند .بنابراین ،هر پروتلک از مجموعه قواننی و ساختار خود برای اجیاد یک PDUاس تفاده می کند .در الیه PDU ،Applicationفقط حاوی داده های خام اجیاد شده توسط پروتلک الیه برانمه 11 NETWORK+ N10-008 است و هیچ گونه اطالعات آدرس دهی مورد نیاز برای حتویل به گرینده مورد نظر را ندارد .در الیه PDU ،Applicationبه عنوان که پروتلک الیه برانمه اکر خود را برای اجیاد PDUبه پااین رساند ،آن را به الیه بعدی که الیه Presentationاست منتقل می کند. data ش ناخته می شود .هنگامی Presentation layer Presentation در حایل که پروتلک های الیه اکربردی الیه Applicationداده های وابس ته به سیس مت را اجیاد می کنند به عنوان مثال ASCII ،ای ، JPEGالیه آن را به یک فرمت مس تقل تبدیل می کند .سپس PDUبه الیههای پاینیتر فرس تاده میشود ات سیس مت گرینده را آدرسدهی کند .این به الیه Presentationدر سیس مت درایفت کننده اجازه می دهد ات داده ها را به فرمت وابس ته به سیس مت ) ASCIIای (JPEGکه الیه Applicationبه آن نیاز دارد تبدیل کند . برای درک هبرت الیه ، Presentationتصور کنید انمه ای به دوست خود بنویس ید .اگر از قالب مناس یب برای قرار دادن آدرس حتویل مقصد و آدرس فرستنده خود در پاکت خاریج اس تفاده نکنید ،رسویس پست ممکن است در هنگام تالش برای حتویل انمه به آدرس پس یت حصیح اب مشالکیت روبرو شود .به طور لکی ،الیه Presentation تضمنی می کند که PDUبه گونه ای قالب بندی شده است که توسط الیه های پاینی مدل OSIپش تیباین می شود و روی ش بکه واقعی اکر می کند .از این رو ،اطمینان از فرمت حصیح PDUاز الیه Applicationبس یار همم است .در این الیه از مدل PDU ،OSIهنوز به عنوان داده ش ناخته می شود. وظایف اصیل الیه Presentationبه رشح زیر است : )Data formatting (encoding Data compression Data encryption Data decryption هنگامی که الیه Presentationوظیفه خود را در قالببندی ،کدگذاری و ای رمزگذاری الیه Sessionمعروف است فرس تاده میشود . PDU به پااین رساند ،پش ته ( )stackمدل OSI به الیه بعدی که به Session layer این الیه به هر دس تگاه اجازه می دهد ات پیام های خود را در طول Sessionبنی خود منتقل کنند .در هنایت ،الیه Sessionمس ئول پااین دادن به جلسه منطقی (اتصال) زماین است که فرستنده و گرینده دیگر اب یکدیگر در ارتباط نیستند .اگر Sessionدر حنی انتقال داده بنی دو مزیابن از طریق ش بکه خامته ایبد ،متام انتقال داده نزی متوقف می شود این به هر دس تگاه اجازه می دهد ات پیام های خود را در طول Sessionبنی خود منتقل کند .در هنایت ،الیه Sessionمس ئول پااین دادن به Sessionمنطقی (اتصال) زماین است که فرستنده و گرینده دیگر اب یکدیگر در ارتباط نیستند .اگر جلسه در حنی انتقال داده بنی دو مزیابن از طریق ش بکه خامته ایبد ،متام انتقال داده نزی متوقف می شود . توابع اصیل الیه Sessionبه رشح زیر است : Create/establish a session Maintain the session Terminate a session در حایل که PDUدر الیه Sessionوجود دارد ،معمو ًال به آن dataمی گویند .هنگامی که الیه ش بکه که به الیه محل و نقل ( )Transportمعروف است فرس تاده می شود . 12 NETWORK+ N10-008 Session وظیفه خود را اکمل کردPDU ،به الیه بعدی در مدل Transport layer دس تگاههای حتت ش بکه مانند رااینهها ،رسورها و دس تگاههای هومشند بهطور مکرر پیامهایی را بنی یکدیگر ارسال و درایفت میکنند و مهه چزی به خویب اکر میکند. تصور کنید که یک دس تگاه الکینت مانند یک اکمپیوتر صفحه وب را از یک وب رسور در اینرتنت درخواست می کند .در مدل OSIچه اتفایق می افتد؟ در الیه Applicationدس تگاه ، clientپروتلک الیه برانمه HTTPمدل OSIیک پیام GET Application به خاطر داش ته ابش ید که الیه الیه Transportفرس تاده می شود. HTTPبرای درخواست صفحه وب از وب رسور اجیاد می کند. مس ئول ای نگران حنوه حتویل داده ها از طریق ش بکه نیست و داده های پروتلک الیه Applicationمانند HTTP به Important note در مجموعه پروتلک ،TCP/IPالیه Transportوظیفه ارائه پیام بنی الیه Applicationو ش بکه را بر عهده دارد .الیه Transportیک شامره پورت رسویس را به PDUاختصاص می دهد ات سیس مت درایفت کننده بداند که چگونه الیه Presentationابید داده ها را تفسری و قالب بندی کند .سپس ،سیس مت درایفت کننده می تواند داده ها را در الیه Applicationخبواند. منودار زیر منایش برصی سطح ابالیی از مشرتی را اب اس تفاده از HTTPبرای برقراری ارتباط اب هامن پروتلک الیه برانمه در رسور وب نشان می دهد : الیه محل و نقل تضمنی می کند که دیتاگرام ها اب اختصاص شامره پورت های رسویس به PDUبه پروتلک الیه اکربردی حصیح حتویل داده می شوند .در یک سیس مت عامل که از TCP/IPپش تیباین می کند 65535 ،شامره پورت رسویس وجود دارد. منودار زیر حنوه دس ته بندی این پورت ها را نشان می دهد : 13 NETWORK+ N10-008 پورت های رسوییس که در حمدوده پورت های well-knownوجود دارند متعلق به پروتلک های الیه برانمه هستند که در ش بکه بس یار راجی هستند .بریخ از این پروتلک های الیه اکربردی راجی عبارتند از HTTPS ، HTTPو SMTPو حمدوده پورت ثبت شده متعلق به اکربران و سازمان هایی است که به طور رمسی شامره پورت رسویس را برای اکر بر روی یک برانمه ای نرم افزار ساخت سفاریش ثبت کرده اند. حمدوده private/dynamicمتعلق به پورتهای خدمایت است که به طور موقت در حنی برقراری ارتباط اس تفاده میشوند ،مانند اس تفاده از یک پورت رسویس بهطور تصادیف در دس تگاه فرستنده بهعنوان پورت منبع. در حایل که بس یاری از مردم فکر می کنند این پورت ها پورت های فزییکی ای رابط های یک دس تگاه هستند ،این پورت های خدمایت پورت های منطقی در یک سیس مت عامل هستند .پورت های رسویس ورودی منطقی هستند ،در حایل که پورت های خرویج در یک سیس مت به عنوان درچیه هایی برای ارسال و درایفت دیتاگرام در یک ش بکه اس تفاده می شوند. شام می توانید یک service portرا به عنوان یک فرودگاه سنیت در نظر بگریید که به عنوان portورودی و خرویج یک کشور از طریق سفر هوایی اس تفاده می شود .هر شامره portرسویس به طور منطقی به یک پروتلک الیه برانمه نگاشت می شود ،بنابراین الیه Transportشامره portرسویس مبدا و مقصد را زماین که از الیه برانمه درایفت می شود به PDUاختصاص می دهد. در زیر فهرست خمترصی از پروتلکهای الیه اکربردی راجی و شامره پورتهای رسویس مربوطه آنها آمده است : اب اس تفاده از هامن قیاس قبیل ،الیه Applicationدر دس تگاه مشرتی دیتاگرام را به الیه Transportارسال می کند .الیه Transportیک هدر الیه 4را روی دیتاگرام encapsulatesمی کند (درج می کند) که شامل شامره پورت رسویس مبدا و مقصد است .هنگامی که هدر الیه 4از الیه Applicationبه دیتاگرام اضافه می شود PDU ،به عنوان یک سگمنت ) (segmentانمیده می شود. منودار زیر خبشی را در الیه Transportنشان می دهد که حاوی شامره پورت رسویس مبدا و مقصد اب داده های درایفیت از پروتلک الیه برانمه است : 14 NETWORK+ N10-008 هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،هدر الیه 4شامل شامره پورت رسویس مبدا و مقصد است .فیدل Dataحاوی داده های درایفیت از الیه ابالیی مانند الیه Applicationاست .شامره پورت رسویس منبع یک عدد به صورت تصادیف بنی 49152ات 65535است .از آجنایی که شامره پورت رسویس منبع به طور تصادیف توسط سیس مت عامل دس تگاه فرستنده تولید می شود ،به آن شامره پورت زودگذر ) (ephemeral portنزی گفته می شود. شامره پورت مبدآ در دیتاگرام همم است زیرا به گرینده آدرس ابزگشت فرستنده را اطالع میدهد ) مانند قرار دادن اطالعات آدرس برگش یت در یک انمه سنیت( شامره پورت رسویس مقصد در دیتاگرام درج می شود ،که به دس تگاه مقصد اطالع می دهد که پیام را به کدام الیه برانمه اکربردی ارسال کند .به عنوان مثال ،اگر مشرتی در حال ارسال یک پیام HTTPاز خود به یک وب رسور در اینرتنت ابشد ،الیه Transportدس تگاه مشرتی یک شامره پورت منبع به طور تصادیف تولید شده مانند 49161 را وارد می کند و پورت رسویس مقصد را 80تنظمی می کند .از پورت 80اس تفاده می کند زیرا پروتلک الیه برانمه در دس تگاه مقصد ( )web serverیک رسویس وب را اجرا می کند که از HTTPاس تفاده می کند و HTTPبه طور پیش فرض از پورت رسویس 80اس تفاده می کند. منودار زیر منایش برصی clientرا نشان می دهد که پیامی را به وب رسوری که HTTPرا به عنوان پروتلک الیه برانمه در پورت رسویس 80اجرا می کند ،ارسال می کند : منودار زیر اطالعات آدرس دهی اس تفاده شده توسط وب رسور برای پاخسگویی به مشرتی در ش بکه را نشان می دهد : 15 NETWORK+ N10-008 هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،الیه Transportتضمنی می کند که پورت های خدمات مبدآ و مقصد حصیح به پیام های HTTP Requestو HTTP Responseاختصاص داده شده اند .هامنطور که ات کنون آموخته اید ،الیه transportمهه چزی در مورد transporting/deliveringپیام ها از یک دس تگاه به دس تگاه دیگر است در حایل که اطمینان حاصل می شود که دیتاگرام ها به پروتلک الیه applicationدر دس تگاه مقصد حتویل داده می شوند. اتکنون ،ما روی درک اینکه چگونه شامره پورت های رسویس نقش حیایت در ارتباطات روی یک ش بکه ایفا می کنند ،مترکز زایدی داش ته امی .اب این حال ،الیه Transport شامل دو پروتلک است که به انتقال و حتویل دیتاگرام ها از طریق ش بکه مکک می کند .این پروتلک های الیه انتقال به رشح زیر است : )Transmission Control Protocol (TCP )User Datagram Protocol (UDP هامنطور که قبال ذکر شد ،پروتلک های الیه اکربردی مس ئول ای نگران حتویل پیام از فرستنده به گرینده از طریق ش بکه نیستند .از این رو ،الیه محل و نقل از TCPای UDP اس تفاده می کند ات اطمینان حاصل کند که پیام های الیه Applicationمدل OSIبه مزیابن مقصد حتویل داده می شود .پورت های رسویس در یک سیس مت می توانند از TCPای UDPبرای ارتباط از طریق ش بکه اس تفاده کنند .در دو خبش فرعی بعدی ،اب ش باهت ها و تفاوت های بنی TCPو UDPآش نا خواهید شد. Transmission Control Protocol پروتلک کنرتل انتقال ( )TCPیک پروتلک اتصال گرا ( )connection-orientedاست که قبل از تبادل پیام از طریق ش بکه ،یک ارتباط منطقی بنی دس تگاه های مبدا و مقصد برقرار می کند .این اتصال معمو ًال به عنوان three-way handshakeانمیده می شود. منودار زیر منای لکی سطح ابالیی three-way handshake بنی دو دس تگاه را نشان می دهد : در زیر به تفکیک این فرآیند اشاره شده است : -1دس تگاه رسویس گرینده میخواهد اب رسور ارتباط برقرار کند ،بنابراین دس تگاه مشرتی یک پیام مهگام سازی ( )SYNرا به رسور ارسال می کند .پیام SYNبرای رشوع ارتباط اب رسور اس تفاده می شود .در پیام ،SYNیک شامره دنباهل به طور تصادیف اجیاد می شود .هامنطور که در منودار زیر نشان داده شده است برای نشان دادن شامره دنباهل رشوع ای رشوع برای داده هایی که از مشرتی ارسال می شود اس تفاده می شود : 16 NETWORK+ N10-008 -2رسور پیام SYNرا از رسویس گرینده درایفت می کند و رسور اب یک پیام تأیید ( )ACKپاخس می دهد .در پیام ACKیک شامره دنباهل ACKوجود دارد .این شامره ،شامره توایل الکینت +1است .رسور مهچننی شامل یک پیام SYNدر پاخس خود میشود که حاوی یک شامره توایل تولید شده بهطور تصادیف است ات به الکینت اطالع دهد که میخواهد یک اتصال را نزی آغاز کند .این پیام هامنطور که در منودار زیر نشان داده شده است به عنوان SYN/ACKش ناخته می شود : مشرتی پیام SYN/ACKرا از رسور درایفت می کند و اب یک پیام ACKپاخس می دهد .پیام ACKاز رسویس گرینده حاوی مقدار افزایشی پیام SYNدرایفیت از رسور است ،هامنطور که در منودار زیر نشان داده شده است : به خاطر داش ته ابش ید که یک دس تگاه به ازای هر پیام SYNکه از طریق ش بکه درایفت میکند ،اب یک پیام ACKپاخس میدهد .منودار زیر منایش فین تری از three-way handshakeرا که بنی دو دس تگاه در یک ش بکه رخ می دهد ،از مجهل اعداد دنباهل ای که به طور تصادیف تولید می شوند ،نشان می دهد : TCP اب اس تفاده از ابزار حتلیلگر پروتلک ش بکه مانند ،Wiresharkمتخصصان ش بکه می توانند آانلزی بس ته ها را بر روی زیرساخت ش بکه خود اجنام دهند و ترافیک ش بکه را جتزیه و حتلیل کنند .تصویر TCP three-way handshakeرا نشان می دهد که اب اس تفاده از Wiresharkدر یک ش بکه واقعی گرفته شده است : یک پیام SYN هامنطور که در تصویر قبیل نشان داده شده است ،بس ته شامره 1یک فرستنده 192.168.0.2 ،را نشان می دهد که را به دس تگاه مقصد اب آدرس IP 192.168.0.1ارسال می کند .در مرحهل بعد ،بس ته شامره 2نشان می دهد که دس تگاه اب آدرس 192.168.0.1 17 NETWORK+ N10-008 TCPاب شامره دنباهل SYN 0 IPاب یک پیام SYN/ACKکه حاوی یک شامره دنباهل SYN 0و یک شامره دنباهل ACK 1است ،پاخس می دهد .در هنایت ،بس ته شامره 3نشان می دهد که دس تگاه دارای یک آدرس IP 192.168.0.2اب یک پیام ACKکه حاوی یک شامره دنباهل ACK 1است پاخس می دهد. ) SYN (synchronizeو )ACK(acknowledge Important note اعداد ترتییب اس تفاده شده توسط TCPبه دس تگاه مقصد اجازه میدهد ات پیامهای درایفیت را در صورت درایفت خارج از دس تور در مقایسه اب سفارش ارسال شده به ش بکه ،به راحیت دوابره مجعآوری کند. هنگامی که یک TCP three-way handshakeاجیاد شد ،هر دو مزیابن رشوع به ارسال پیام برای یکدیگر می کنند .هنگامی که یک رسویس گرینده اب اس تفاده از TCPبه عنوان الیه انتقال پیامی را به دس تگاه دیگری ارسال می کند ،گرینده پیام اب یک بس ته ACKبه فرستنده پاخس می دهد .بس ته ACKتأیید می کند که پیام اب موفقیت حتویل داده شده است .اگر فرستنده یک بس ته ACKرا از مزیابن مقصد مورد نظر درایفت نکند ،پس از مدیت ،فرستنده سعی می کند هامن پیام را جمددا ارسال کند و فرآیند را تکرار کند ات مطمنئ شود پیام اب موفقیت حتویل داده شده است .این یکی دیگر از مزاایی اس تفاده از TCPهنگام برقراری ارتباط از طریق یک ش بکه است زیرا حتویل تضمیین پیام ها را فراه می کند و در صورت نیاز پیام ها را جمددا ارسال می کند. هنگامی که هر دو مزیابن دیگر دادهها را بنی خود از طریق ش بکه ارسال منیکنند TCP ،تالش میکند ات اب اس تفاده از یک فرآیند چهار مرحهلای ،اتصال را اب ظرافت قطع ای قطع کند ،هامنطور که در اینجا نشان داده شده است : هامنطور که می بینمی ،مشرتی یک پیام ) FINISH (FINرا به رسور ارسال می کند که نشان می دهد دیگر منی خواهد جلسه را حفظ کند .رسور اب یک پیام ACKبه الکینت پاخس می دهد که نشان می دهد الکینت می خواهد اتصال را قطع کند .رسورمهچننی یک پیام FINبرای مشرتی ارسال می کند ات نشان دهد که دیگر منی خواهد هیچ داده ای ارسال کند .پیام هنایی از مشرتی یک پیام ACKبرای تأیید خامته ارسال می شود. مزاایی اس تفاده از TCPبه عنوان پروتلک الیه انتقال به رشح زیر است : ✓ قبل از تبادل داده session ،مانند three-way handshake ✓ قابلیت اطمینان در حتویل داده ها از طریق ش بکه را فراه می کند داده ها را اب اس تفاده از هامن ترتیب حتویل از فرستنده به گرینده حتویل می دهد. از کنرتل جراین ( )flow controlاب اجیاد یک window sizeکه به طور متقابل بنی مزیابن مبدا و مقصد توافق شده است ،اس تفاده می کند. Window sizeکنرتل جراین مقدار داده ای را که می توان در یک زمان بنی مزیابن ها ارسال کرد را تعینی می کند. ✓ ✓ 18 NETWORK+ N10-008 TCPرا اجیاد می کند. در حایل که اس تفاده از TCPبه عنوان پروتلک ترجیحی الیه انتقال مزاایی زایدی دارد ،معایب زایدی مانند موارد زیر وجود دارد : ✓ ✓ هنگام اس تفاده از TCPبه عنوان پروتلک الیه انتقال overhead ،بیشرتی روی ش بکه وجود دارد .برای هر پیامی که به دس تگاه مقصد حتویل داده می شود، گرینده اب یک پیام ACKپاخس می دهد. هنگامی که یک مزیابن چندین پیام را از طریق یک ش بکه به مزیابن دیگری ارسال می کند ،پیام ها به یکباره ارسال منی شوند TCP .یک اندازه پنجره منطقی بنی دس تگاه مبدا و دس تگاه مقصد اجیاد می کند که تعینی می کند چه مقدار داده می تواند در یک زمان ارسال شود TCP .چندین پیام را در پنجره TCPارسال میکند و قبل از ارسال دادههای بیشرت منتظر پیامهای اتیید از طرف گرینده میشود .این ابعث اتخری در حتویل پیام ها می شود. در خبش بعدی اب ویژگی های پروتلک الیه انتقال دیگر ،در این قسمت ابه اب پروتلک )Datagram Protocol (UDP Userآش نا می شومی . User Datagram Protocol UDPپروتلک الیه محل و نقل دیگری است که به ارسال پیام بنی دس تگاه ها از طریق ش بکه مکک می کند. برخالف UDP ،TCPیک پروتلک بدون اتصال) (connectionlessاست که ارتباط منطقی بنی دس تگاه های مبدا و مقصد برقرار منی کند .به عنوان یک پروتلک بدون اتصال UDP ،هیچ تضمیین برای حتویل پیام ها از طریق ش بکه ارائه منی دهد ،بنابراین اگر هر پیامی خراب ای دور رخیته شود UDP ،برای ارسال جمدد آن پیام ها تالش منی کند UDP .هیچ اتییدیه ای در هنگام حتویل پیام ها ارائه منی دهد ،بنابراین فرستنده منی داند که آای پیام ها به مزیابن مقصد حتویل داده شده اند ای خری .این امر UDPرا به یک پروتلک الیه انتقال غریقابل اعامتد در مدل ش بکه تبدیل می کند. هنگام اس تفاده از UDPبه عنوان پروتلک ترجیحی الیه انتقال ،دس تگاه فرستنده از اعداد ترتییب اس تفاده منی کند .به حمض اینکه دیتاگرامها از الیههای برانمه به الیه Transportفرس تاده میشوند ،الیه Transportاز UDPاس تفاده میکند و به رسعت دیتاگرامها را در ش بکه واقعی بدون افزودن اطالعات توایل قرار میدهد. بنابراین ،هنگامی که یک مزیابن مقصد ،پیامهای درایفیت را از طریق ش بکه درایفت میکند ،هیچ راهی برای تعینی حنوه حصیح مجعآوری جمدد پیامها به ترتیب حصیح آهنا وجود ندارد. در حایل که به نظر می رسد TCPمهیشه پروتلک ترجیحی الیه انتقال است UDP ،مزااییی دارد ،مانند موارد زیر: ✓ ✓ ✓ ✓ از آجنایی که UDPمنتظر هیچ تأییدیه ای از مزیابن مقصد منی ماند ،مشرتاین می توانند پیام ها را رسیعرت در رسارس ش بکه به دس تگاه های مقصد ارسال کنند. برای پروتلکهای الیه اکربردی که به زمان حساس هستند مانند ) Voice over IP (VoIPو Video over IPکه در زمان واقعی اس تفاده میشوند، سودمند است. رسابر مک ( )overheadدر ش بکه زیرا هیچ پیام تأییدی به فرستنده ابز منی گردد. UDPمعمو ًال اب پروتلکهای الیه اکربردی اس تفاده میشود که به حتویل وابس ته نیستند ای نیاز به acknowledgmentندارند. UDPمعمو ًال زماین اس تفاده می شود که برانمه های اکربردی ابزار اکرآمدتری برای تضمنی حتویل داده ها داش ته ابش ند و نیازی به TCPرسابر اضایف ندارند. هنگامی که الیه Transportهدر الیه 4خود را اب اس تفاده از TCPای UDPروی دیتاگرام وارد می کند segment ،را به الیه بعدی در مدل OSIمی فرس تد .در خبش بعدی اب نقش و معلکرد الیه Networkدر مدل OSIآش نا خواهمی شد. 19 NETWORK+ N10-008 Network layer الیه ش بکه مدل OSIمس ئول اطمینان از درج اطالعات آدرس دهی منطقی در دیتاگرام ) (datagramاست .در یک ش بکه ،هر دس تگاه به یک نسخه پروتلک اینرتنت منحرص به فرد نیاز دارد آدرس )IPv4( 4ای پروتلک اینرتنت نسخه )IPv6( 6که به آهنا اماکن می دهد اب دس تگاه های موجود در ش بکه های حمیل و راه دور خود ارتباط برقرار کنند .الیه ش بکه اب درج آدرس های IPمبدا و مقصد مزیابن فرستنده و مقصد ،هدر الیه 3را روی دیتاگرام کپسوهل می کند .بدون درج آدرس IPمنبع بر روی دیتاگرام ،گرینده پیام قادر به برگرداندن هیچ پیامی خنواهد بود .بدون درج آدرس IPمقصد در پیام ،دس تگاه های ش بکه مانند روترها ) (routerمنی دانند چگونه پیام را به مقصد مورد نظر خود ارسال کنند .هنگامی که PDUاز الیه Transportاب هدر الیه 3کپسوهل می شود ،به آن Packetگفته می شود. منودار زیر منای لکی سطح ابالیی از یک الکینت در حال ارسال پیام به رسور را نشان می دهد : هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،بس ته حاوی یک آدرس IPمبدا 192.168.1.10است که متعلق به دس تگاه مشرتی است و یک آدرس IPمقصد 192.168.1.100که متعلق به وب رسور است. عالوه بر این ،الیه Networkمس ئول خدمات مسریاییب است که در ش بکه رخ می دهد .دس تگاه هایی مانند روترها به عنوان دس تگاه های الیه 3در نظر گرفته می شوند که می توانند ش بکه های خمتلف را به ه متصل کرده و بس ته ها را بنی ش بکه ها اب اس تفاده از اطالعات داخل هدر الیه 3بس ته ،مانند آدرس IPمقصد ،ارسال کنند .بنی فرستنده و گرینده ،ممکن است چندین مسریایب و مسری وجود داش ته ابشد ،و هر ابر که یک روتر در ش بکه یک بس ته را درایفت می کند ،آدرس IPمقصد را در هدر الیه 3بس ته و جدول مسریاییب روی روتر برریس می کند ات تعینی کند که آای یک مسری معترب به مقصد وجود دارد. بنابراین ،یک فرستنده ابید آدرس دهی دقیق الیه )IP addresses( 3را در هدر الیه 3بس ته قرار دهد ات اطمینان حاصل شود که دس تگاه های ش بکه مانند روترها می توانند بس ته را به مقصد مورد نظر ارسال کنند. Important note 20 NETWORK+ N10-008 آدرس IPv4منبع روی یک بس ته ممکن است به دلیل معلکرد مورد فرآیندها و نیازهای اس تفاده از NATحبث خواهمی کرد. Address Translation )NAT( Networkروی یک روتر تغیری کند .در ادامه این کتاب در Connectionless )IP( Protocolیک پروتلک الیه connectionless 3است که هیچ ارتباط منطقی ای sessionبنی فرستنده و گرینده پیام برقرار منیکند. بودن به سادگی به این معین است که IPقبل از ارسال هر گونه داده ای بنی مزیابن مبدا و مقصد از طریق ش بکه ،یک / sessionاتصال منطقی و اختصایص اجیاد منی کند .بنابراین ،اگر بس ته ها در طول فرآیند انتقال از بنی بروند ای خراب شوند ،پیام ها دوابره ارسال منی شوند .عالوه بر این connectionless ،گرینده مورد نظر را در مورد هرگونه داده/پیام درایفیت از فرستنده مطلع منی کند. از آجنایی که IPیک پروتلک الیه connectionless , 3است ،هبرتین تالش خود را هنگام انتقال داده بنی دس تگاه های فرستنده و گرینده از طریق ش بکه به اکر می گرید .از آجنایی که هیچ گونه اتصال end-to-endاجیاد منی کند ،غریقابل اعامتد است و هیچ تضمیین برای حتویل داده ها به مزیابن مقصد ارائه منی دهد .اب این حال، overheadمک را در ش بکه به عنوان یک پروتلک connectionlessفراه می کند .در هنایت IP ،به الیه Transportنشان می دهد که آای از UDP ،TCPای پروتلک های دیگر در اطالعات هدر خود اس تفاده کند ای خری .به عنوان مثال ،اگر داده ها نیاز به connection-orientedداش ته ابش ند IP TCP ،را نشان میدهد. Important note معلکرد IPمس تقل از نوع رسانه ای است که برای انتقال داده ها اس تفاده می شود ،مانند فیرب نوری اب س می ،یب س می ای حیت .الیههای پاینیتر ،مانند الیه پیوند داده در مدل ،OSIمس ئول اطمینان از آمادهسازی بس تهها برای نوع رسانه قبل از قرار گرفنت در ش بکه واقعی هستند )MTU( Maximum Transmission Unit .حداکرث اندازه یک پیام را که می تواند توسط رسانه ش بکه پش تیباین شود ،توصیف می کند .اندازه پیش فرض MTU 1500ابیت می ابشد. هنگامی که الیه ش بکه ،دیتاگرام را اب یک هدر الیه 3کپسوهل می کند ،آن را به الیه بعدی مدل ،OSIکه به الیه Link Dataمعروف است ،منتقل می کند. Data Link layer الیه Data Linkمدل OSIوظیفه انتقال دیتاگرام ها از الیه های ابالیی به ش بکه واقعی را بر عهده دارد .این الیه کنرتل جراین ( )flow controlرا در رابطه اب مزیان داده (خرویج) قرار داده شده بر روی رسانه ،مانند رسانه ش بکه س میی ،یب س می ای فیرب نوری کنرتل می کند .مهچننی کنرتل جراین پیامهای درایفیت از ش بکه فزییکی را که به الیههای ابالیی مدل OSIروی دس تگاه مزیابن میرود ،مدیریت میکند. الیه Data Linkتضمنی می کند که دیتاگرام ها از پاینی ترین قسمت مدل OSIمی توانند به رسانه ش بکه دسرتیس پیدا کنند .این به این دلیل است که الیه های ابالیی نگران نوع رسانه ای نیستند که برای انتقال داده ها از طریق ش بکه واقعی اس تفاده می شود .چه الیه ش بکه یک بس ته IPv4ای IPv6اجیاد کند ،الیه Data Linkیک headerالیه 2و trailerرا روی بس ته encapsulatesمی کند و یک frameاجیاد می کند. این فرمی توسط الیه Data Linkساخته شده است ات الزامات مورد نیاز برای ارسال آن از طریق رسانه فزییکی ش بکه را برآورده کند .عالوه بر این ،الیه تشخیص خطا را برای ش ناسایی اینکه آای فرمی های ورودی از ش بکه فزییکی خراب است ای خری ،کنرتل می کند و آهنا را کنار می گذارد. در الیه Data Link ،دو الیه فرعی به حصول اطمینان از encapsulated Data Link de-encapsulated ،و قرارگریی فرمیها در ش بکه مکک میکنند : )Logical Link Control (LLC )Media Access Control (MAC 21 NETWORK+ N10-008 در چند زیر خبش بعدی ،اب معلکرد و نقش هر یک از این زیرالیه ها در الیه Link Dataمدل OSIآش نا خواهید شد. Logical Link Control ) Logical Link Control (LLCیک زیرالیه در الیه Data Linkمدل OSIاست و مس ئول اطمینان از وجود ارتباط بنی برانمه های اکربردی ش بکه ،نرم افزار و پروتلک های الیه های ابالیی مدل OSIو خست افزار دس تگاه مزیابن حمیل هستش و به عنوان اکرت واسط ش بکه (.)NIC NICیک جزء فزییکی مبتین بر خست افزار است که به دس تگاهی مانند رااینه ای تلفن هومشند اجازه می دهد ات اب یک ش بکه س میی ای یب س می تعامل داش ته ابشد. اطالعایت را در فرمی درج می کند که نشان دهنده پروتلک الیه ش بکه است که در فرمی اس تفاده می شود .عالوه بر این LLC ،به بس یاری از پروتلک های الیه 3مانند IPv4و IPv6اجازه می دهد ات از رسانه و دس تگاه ش بکه مشابه اس تفاده کنند. LLC Media Access Control زیرالیه ) Media Access Control (MACالیه Data Linkمس ئول اجنام فرآیند کپسوهل سازی داده ها و کنرتل دسرتیس به دس تگاه ش بکه مانند NICو رسانه ش بکه (س میی ،یب س می ای فیرب نوری) است .زیرالیه MACمهچننی مس ئول درج اطالعات آدرس دهی فزییکی الیه 2بر روی هدر الیه 2و فرمی قبل از قرار دادن آن در رسانه واقعی ش بکه است .اطالعات آدرس الیه فزییکی 2برای انتقال و حتویل فرمی هایی که در یک رسانه ش بکه مشرتک رد و بدل می شوند اس تفاده می شود .این آدرس فزییکی الیه 2معمو ًال به عنوان آدرس MACای آدرس )Burned-In Address (BIAش ناخته می شود. آدرس MACیک آدرس 48بییت است که توسط فروش نده دس تگاه بر روی یک NICتعبیه ( )embeddedشده است .آدرس MACدر یک NICغریقابل تغیری در نظر گرفته میشود ،زیرا فروش نده دس تگاه آن را در میانافزار قطعه وارد میکند ،از این رو انم آدرس burnشده است .اب این حال ،در صنعت امنیت سایربی ،آدرس MACیک دس تگاه را می توان به راحیت توسط یک عامل هتدید ای متخصص امنیت سایربی بر اساس موارد اس تفاده تغیری داد. آدرس MACابیرنی 48بییت ( 6ابییت) معمو ًال به صورت هگزادس امیل (حمدوده 0ات )A - F ،9نوش ته می شود ات به راحیت یک آدرس جدا از دیگری ش ناسایی شود. 24بیت اول ( 3ابیت) یک آدرس MACبه عنوان ش ناخته می شود و مهچننی ش ناسه منحرص به فرد سازماین ( )OUIهامنطور که توسط فروش نده دس تگاهNIC/ اختصاص داده شده است. خبش OUIاز یک آدرس MACمی تواند هبش ش بکه و متخصصان امنیت سایربی مکک کند ات نوع /فروش نده دس تگاه متصل به ش بکه را تعینی کنند 24 .بیت آخر (3 ابیت) آدرس MACبه صورت منحرص به فرد آدرس دهی می شود. منودار زیر منونه ای از خبش OUIیک آدرس MACرا نشان می دهد : 22 NETWORK+ N10-008 آدرس های MACمعمو ًال بر اساس فروش نده دس تگاه ای سیس مت عامل مکی متفاوت ارائه می شوند .در زیر منونه هایی از هامن مک آدرس در فرمت های خمتلف آورده شده است : Important note آدرس های MACبه حروف بزرگ و کوچک حساس نیستند .اب این حال ،ممکن است متوجه شوید که آهنا معمو ًال اب فرمت کوچک ارائه می شوند ،در حایل که بریخ از دس تگاه ها ممکن است آهنا را اب حروف بزرگ منایش دهند. به عنوان یک حرفه ای مش تاق ش بکه ،می توانید اب اس تفاده از هر یک از وب سایت های زیر و چس باندن آدرس MACدر فیدل الزم ،جس تجوی فروش نده آدرس MAC را اجنام دهید: https://macvendors.com https://macaddress.io https://www.wireshark.org/tools/oui-lookup.html تصویر زیر منونه ای از جس تجوی OUIرا هنگام اس تفاده از ابزار جس تجوی OUI Wiresharkنشان می دهد : هامنطور که در تصویر قبیل نشان داده شده است ،کد c00:60:5آدرس MACسازنده دس تگاه را دس تگاه به احامتل زاید یک دس تگاه ش بکه در ش بکه سازمان است. Systems, Inc عالوه بر این ،زیرالیه MACاب قرار دادن یک تریلر در قاب ،تشخیص خطا را کنرتل می کند .تریلر قاب حاوی شامل مقدار ) Cyclic Redundancy Check (CRCمی ابشد. Ciscoمعریف می کند .این نشان می دهد که )Check Sequence (FCS Frameاست که CRCیک منایش رمزنگاری و راییض یک طرفه از فرمی و حمتوایت آن است که اب اس تفاده از فرآیندی به انم hashحماس به می شود .این به سیس مت ها مکک می کند ات یکپارچگی یک پیام را تأیید کنند. 23 NETWORK+ N10-008 منودار زیر منای لکی سطح ابالیی از headerالیه 2و trailerیک فرمی را نشان می دهد : هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،فرمی اب یک هدر الیه 2حمصور شده است که حاوی آدرس های MACمبدا و مقصد و مهچننی مقدمه است که برای ش ناسایی رشوع frameاب sequencingو synchronizationاس تفاده می شود. مقدمه به گرینده پیام مکک می کند ات تعینی کند که فرمی از کجا رشوع می شود و چگونه پیام را به ترتیب حصیح مجع آوری کند .زیرا ممکن است پیام ها به هامن ترتییب که در ش بکه ارسال شده اند درایفت نشوند .عالوه بر این ،تریلر فرمی حاوی FCSاست که حاوی مقدار CRCبرای تشخیص خطا است. حداقل اندازه فرمی پش تیباین در یک ش بکه 64ابیت است ،در حایل که حداکرث اندازه پش تیباین 1,518ابیت از مهه حمتوایت ،از مجهل هدر آدرس دهی ،تریلر و داده ها، به اس تثنای مقدمه است .بنابراین ،دادههای درون یک فرمی ابید به بلوکهای کوچکتر تقس می شوند ات اندازههای فرمی قابل قبول را پش تیباین کنند .در هر یک از این بلوکها، دادهها به headerو trailerاختصاص داده میشوند ات اطمینان حاصل شود که از طریق ش بکه به مزیابن مقصد حتویل داده میشوند .مقدمه هر یک از این بلوک ها حاوی sequencing detailsبرای مکک به مجع آوری جمدد هر بلوک در دس تگاه گرینده است .این بلوکهای کوچکتر معمو ًال بهعنوان bitش ناخته میشوند ،زیرا در الیه فزییکی مدل OSIبر روی رسانه ش بکه قرار میگریند. Physical layer هنگامی که الیه Data Linkبلوک های کوچک داده (بیت ها) را روی رسانه فزییکی ش بکه قرار می دهد ،به س یگنال های الکرتیکی تبدیل می شوند که از طریق رسانه هایی مانند فیرب نوری ،اکبل ای هوا ارسال می شوند .در الیه فزییکی ،بس یاری از سازمانها اس تانداردها و چارچوبهای خمتلفی را تعریف میکنند که حنوه انتقال دادهها در انواع رسانههای ش بکه را توصیف میکند .الیه فزییکی به سادگی س می های الکرتیکی ،نوع رسانه و حیت اتصاالیت مانند پورت ها و رابط های یک ش بکه است .هر جزء فزییکی در یک ش بکه به مجموعه ای از قواننی در مورد حنوه ارسال و درایفت داده ها از طریق ش بکه فزییکی نیاز دارد. در زیر لیس یت از سازمان های هممی است که حنوه ارسال داده ها از طریق ش بکه فزییکی ،حنوه کدگذاری داده ها و روش های س یگنال دهی را کنرتل می کنند: )International Organization for Standardization (ISO )Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association (TIA/EIA )International Telecommunication Union (ITU )American National Standards Institute (ANSI )Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE )Federal Communication Commission (FCC )European Telecommunications Standards Institute (ETSI الیه فزییکی مدل OSIعنارص زیر را برای اطمینان از ارسال داده ها از طریق ش بکه نشان می دهد : 24 NETWORK+ N10-008 Physical components Encoding Signaling اجزای فزییکی عنارص خست افزاری هستند که در یک ش بکه می بینید ،مانند دس تگاه های ش بکه ،رابط های port / interfacesهایی یک دس تگاه ،اکبل های ش بکه ای که برای اتصال دس تگاه ها به یکدیگر اس تفاده می شوند و غریه .هر دس تگاه خستافزاری ،خواه NICروی اکمپیوتر ابشد ای سوئیچ ،از مجموعهای از اس تانداردها اس تفاده میکند ات اطمینان حاصل شود که دس تگاهها میتوانند پیامها را از طریق ش بکه انتقال دهند. فرآیند رمزگذاری توسط الیه Data Linkقبل از قرار گرفنت بیت ها بر روی الیه فزییکی در ش بکه اجنام می شود .فرآیند رمزگذاری ,فرآیندها ای روشهایی را که توسط دس تگاه برای تبدیل جرایین از پیامها ،مانند بیتها ،به کد اس تفاده میشود ،توصیف میکند .این کد برای نشان دادن الگوهایی اس تفاده می شود که توسط دس تگاه های فرستنده و گرینده از طریق ش بکه قابل تشخیص هستند .به یک فرآیند رمزگذاری مانند اجیاد یک زابن متقابل که برای دو اکربر ای دس تگاه قابل درک ابشد فکر کنید. عنرص signalingالیه فزییکی حنوه اجیاد و قرار دادن س یگنال ها بر روی رسانه فزییکی ش بکه توسط یک دس تگاه فرستنده را توضیح می دهد .س یگنال هایی که توسط فرستنده تولید می شوند ،بس ته به رسانه ش بکه ای که به دس تگاه متصل است ،الکرتیکی ،یب س می ای حیت نوری (نور) هستند. به عنوان مثال ،یک لپ اتپ متصل به یک روتر یب س می ،پیام ها را قبل از ارسال به روتر یب س می به س یگنال یب س می تبدیل می کند .یک دس تگاه ش بکه مانند سوئیچ ممکن است پیام ها را به س یگنال الکرتیکی برای قرار دادن روی اکبل میس ای به س یگنال نوری (نور) برای قرار دادن روی اکبل فیرب نوری برای انتقال تبدیل کند .این س یگنال ها معمو ًال اب اس تفاده از 1ای 0در دنیای دجییتال منایش داده می شوند 1 .ممکن است نشان دهنده ولتاژ ابال روی س می ابشد در حایل که 0ممکن است نشان دهنده ولتاژ پاینی روی س می ابشد. اب آن که ،شام اصول مدل OSIرا درک کرده اید و اینکه چگونه هر الیه نقش حیایت در حصول اطمینان از انتقال پیام ها بنی فرستنده و گرینده از طریق ش بکه ایفا می کند. در خبش بعدی ،اب مجموعه پروتلک TCP/IPو حنوه مقایسه آن اب مدل OSIآش نا خواهمی شد. Understanding TCP/IP هامنطور که قبال ذکر شد ،وزارت دفاع اایالت متحده یک مدل ش بکه خنیث به انم TCP/IPرا توسعه داد .این مورد توسط بس یاری از فروش ندگان اکمپیوتر و ش بکه پذیرفته شده است .در زمان نگارش TCP/IP ،مجموعه پروتلک ش بکه غالب است و اطمینان می دهد که دس تگاه ها می توانند داده ها را از طریق ش بکه ارسال و درایفت کنند .خواه این یک ش بکه خصویص در خانه ،دفرت ای اینرتنت شام ابشد TCP/IP ،در متام دس تگاههای متصل به یک ش بکه پیادهسازی میشود. در حایل که به نظر می رسد TCP/IPتهنا دو پروتلک ش بکه را مشخص می کند TCP -از الیه Transportو IPاز الیه ش بکه مدل - OSIآهنا بیشرتین اس تفاده را در ش بکه ها دارند .مجموعه پروتلک های TCP/IPگروهی از پروتلک های ش بکه است که مهه اب ه اکر می کنند ات اطمینان حاصل شود که پیام ها می توانند از طریق هر نوع ش بکه ای بنی دس تگاه های فرستنده و گرینده مبادهل شوند. نسخه اصیل پروتلک TCP/IPدر مقایسه اب مدل هفت الیه OSIاز چهار الیه تشکیل شده است .نسخه های مدرن مجموعه پروتلک TCP/IPدارای پنج الیه است که الیه پاییین را به الیه های Physicalو Data Linkتقس می میکند. منودار زیر مقایسه ای از مجموعه پروتلک اصیل TCP/IPو مدل OSIرا نشان می دهد : 25 NETWORK+ N10-008 هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،در زیر چهار الیه از مجموعه پروتلک TCP/IPآمده : Application Transport Internet Network Access الیه Application TCP/IPمتام معلکردها و مس ئولیت های الیه های Presentation ،Applicationو Sessionsمدل OSIرا جذب می کند .الیه انتقال هر دو مدل OSIو TCP/IPدارای معلکردها و مس ئولیت های یکساین است .الیه اینرتنت TCP/IPمعادل الیه ش بکه مدل OSIاست .در هنایت ،الیه Network Accessدر ش بکه TCP/IPمعادل هر دو الیه پیوند داده و الیه فزییکی مدل OSIاست . Important note الیه دسرتیس به ش بکه TCP/IPگاهی اوقات به عنوان Data linkای Network interface انمیده می شود. منودار زیر منای لکی سطح ابالیی از رااینه ای را ارائه می دهد که اب اس تفاده از مجموعه پروتلک TCP/IPپیامی را به رسور ارسال می کند : 26 NETWORK+ N10-008 هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،فرستنده پیامی را در الیه Applicationمعروف به داده اجیاد می کند که به الیه های پاییین منتقل می شود و یک هدر جدید را قبل از قرار گرفنت در رسانه فزییکی ش بکه کپسوهل می کند .در دس تگاه فرستنده ،الیه Transportهدری را کپسوهل میکند که شامل شامره پورت رسویس مبدا و مقصد و پروتلک الیه انتقال مانند TCPای UDPاست .الیه اینرتنت یک هدر IPرا در بر می گرید که حاوی آدرس IPمبدا و مقصد و نسخه IPv4( IPای )IPv6 است. الیه Network Accessیک هدر را encapsulatesمیکند که حاوی آدرسهای MACمبدا و مقصد (آدرسهای فزییکی) است و کدها ،س یگنالها را اجنام میدهد و پیام را برای انتقال به گرینده در رسانه فزییکی ش بکه قرار میدهد. در انهتای گرینده ،بیت ها در الیه دسرتیس به ش بکه پذیرفته می شوند ،که یکپارچگی پیام درایفیت را اب برریس FCSدر تریلر فرمی برریس می کند .الیه دسرتیس به ش بکه مهچننی آدرس MACمقصد موجود در هدر فرمی را برریس می کند که آای پیام برای گرینده واقعی در نظر گرفته شده است. وقیت مهه چزی اب فرمی درست شد ،الیه دسرتیس به ش بکه اب حذف هدر و تریلر فرمی قبل از ارسال آن به الیه اینرتنت ،TCP/IPفرمی را De-encapsulates کپسوهل میکند .در الیه ،Internetآدرس IPمقصد موجود در هدر IPبس ته تأیید می شود ات مشخص شود که آای اب آدرس IPگرینده مطابقت دارد ای خری .هنگامی که مهه چزی اب بس ته درست شد ،الیه اینرتنت جزئیات هدر بس ته را de-encapsulatesمیکند و پیام را به Transportارسال میکند .در الیه ،Transportشامره پورت رسویس مقصد در segment’s headerمشاهده می شود. شامره پورت رسویس مقصد توسط الیه Transportبرای تعینی پروتلک الیه برانمه اکربردی برای ارائه پیام اس تفاده می شود .هنگامی که الیه محل و نقل شامره پورت رسویس را به پروتلک الیه برانمه مربوطه ش ناسایی کرد ،هدر الیه انتقال را de-encapsulatesمی کند و دیتاگرام خام را به پروتلک الیه برانمه مناسب در الیه TCP/IP, applicationدر دس تگاه گرینده می فرس تد. Important note هامنطور که داده ها در یک مدل ش بکه به مست پاینی حرکت می کنند ،مانند مدل OSIای مجموعه پروتلک ،TCPهر الیه یک هدر حاوی اطالعات آدرس دهی را کپسوهل می کند .هنگامی که یک دس تگاه پیامی را از طریق ش بکه درایفت می کند ،فرآیند معکوس می شود زیرا هر الیه هدرها را کپسوهل می کند و پیام به الیه Application حرکت می کند. اب آن که ،شام در مورد نقشها و معلکردهای هر الیه از مجموعه پروتلک TCP/IPو فرآیند encapsulationو de-encapsulationدادهها آش نا شدهاید .در خبش بعدی ،معیقتر به مفاهمی کپسوهلسازی دادهها خواهمی پرداخت. Data encapsulation concepts در خبشهای قبیل ،چزیهای زایدی در مورد فرآیندهایی که در مدل OSIو مجموعه پروتلک TCP/IPرخ میدهند ،اید گرفتید .به عنوان یک حرفه ای مش تاق ش بکه، درک زمینه های خمتلف موجود در هدرهای اترنت TCP ،IPv6 ،IPv4 ،و UDPبس یار همم است .در چند خبش فرعی بعدی ،امهیت هر فیدل را در رسبرگ پروتلک مربوطه آن کشف خواهید کرد. Ethernet header 27 NETWORK+ N10-008 در الیه ،Data Linkهنگامی که یک بس ته از الیه Networkدرایفت میشود ،اب هدر الیه 2و تریلر کپسوهل میشود .منودار زیر هر فیدل را در headerنشان می دهد : Ethernet در زیر نقش ها و توابع هر فیدل موجود در هدر اترنت آمده است : Preamble and SFD Preambleاز 7ابیت تشکیل شده است و جداکننده قاب رشوع (SFD) 1ابیت اندازه دارد ،بنابراین لک فیدل در مجموع 8ابیت است .این فیدل در یک فرمی اترنت برای مهگام سازی پیام هایی که بنی فرستنده و گرینده از طریق ش بکه ارسال می شود اس تفاده می شود .این فیدل مهچننی برای نشان دادن رشوع فرمی به گرینده اس تفاده می شود. Destination MAC address این فیدل 48بیت ( 6ابیت) طول دارد و حاوی آدرس فزییکی الیه ( 2آدرس )MACدس تگاه بعدی برای درایفت پیام است. Source MAC address این فیدل 48بیت ( 6ابیت) طول دارد و حاوی آدرس فزییکی الیه 2فرستنده یک فرمی است. Type / Length این فیدل 2ابیت طول دارد و حاوی جزئیایت است که برای ش ناسایی پروتلک الیه ابالیی ( )IPv6 ،IPv4که در یک encapsule frameشده اس تفاده می شود. Data دامنه داده بنی 46ات 1500ابیت است و حاوی داده های خام از الیه Applicationمدل ش بکه است .متام فرمی های اترنت ابید حداقل 64ابیت طول داش ته ابش ند. اگر فرمی مکرت از 64ابیت ابشد ،بیتهای اضایف ،که به عنوان padش ناخته میشوند ،در این حالت وارد میشوند ات اندازه frameبه حداقل طول افزایش ایبد. FCS فیدل )Check Sequence (FCS Frameاز 4ابیت تشکیل شده است و برای تأیید یکپارچگی یک فرمی و تشخیص خطاها اس تفاده می شود. Important note فرمی هایی که مکرت از 64ابیت هستند به عنوان runtsش ناخته می شوند ،در حایل که فرمی هایی که بیشرت از 1500ابیت هستند به عنوان giantش ناخته می شوند. frame jumboای ترکیب متام فیدلهای یک هدر اترنت به جز فیدلهای مقدمه و SFDطول فرمیی بنی 64ات 1518ابیت اجیاد می کند .در مرحهل بعد ،اب فیدلهای داخل هدر IPv4و IPv6 آش نا خواهید شد. IP headers 28 NETWORK+ N10-008 در الیه ش بکه مدل OSIو الیه اینرتنت مجموعه پروتلک ،TCP/IPزماین که یک segmentاز الیه Transportدرایفت میشود ،اب یک هدر الیه 3کپسوهل میشود که معمو ًال به عنوان هدر IPاز آن اید میشود .منودار زیر فیدل داخل هدر IPv4را نشان می دهد : در زیر رشیح از هر فیدل در هدر IPv4آمده است : Version این فیدل از 4بیت تشکیل شده است و برای ش ناسایی پیام به عنوان بس ته IPv4اس تفاده می شود. Internet Header Length این فیدل از 4بیت تشکیل شده است و برای نشان دادن جایی که قسمت هدر به پااین می رسد و قسمت داده رشوع می شود اس تفاده می شود. )Differentiated Services or DiffServ (DS این فیدل از 1ابیت ( 8بیت) تشکیل شده و برای تعینی اولویت بس ته در ش بکه اس تفاده می شود .در فیدل 6 DSبیت همم ترین (از چپ به راست در یک عدد ابیرنی) هستند و برای جدا کردن ) Differentiated Service Code Point (DSCPاس تفاده میشوند در حایل که 2بیت از اب امهیت پاینی تر (از راست به چپ در یک عدد ابیرنی) برای نشان دادن جزییات ) Explicit Congestion Notification (ECNاس تفاده میشوند. Total length این فیدل از 16بیت ( 2ابیت) تشکیل شده است و برای نشان دادن اندازه لک بس ته IPv4اس تفاده می شود. Identification این فیدل از 16بیت ( 2ابیت) تشکیل شده است و برای ارائه شامره ش ناسایی برای هر بس ته تکه تکه شده (packet )fragmentedکه به یک پیام اصیل تعلق دارد اس تفاده می شود. Flags این فیدل از 3بیت تشکیل شده است و برای نشان دادن اینکه آای بس ته قرار است تکه تکه ( )fragmentedشود ای خری اس تفاده می شود. Fragment offset این فیدل از 13بیت تشکیل شده است و برای نشان دادن موقعیت توایل یک بس ته تکه تکه شده ( )fragmentedاس تفاده می شود. )Time To Live (TTL 29 NETWORK+ N10-008 فیدل TTLاز 1ابیت ( 8بیت) تشکیل شده است و برای تعینی معر بس ته اس تفاده می شود که بنی فرستنده و گرینده از طریق ش بکه ارسال می شود .هر ابر که یک دس تگاه الیه 3مانند روتر یک بس ته را درایفت می کند ،مقدار TTLرا قبل از ارسال آن به دس تگاه بعدی به مست مقصد 1 ،اکهش می دهد .اگر مقدار TTLیک بس ته به 0برسد ،در ش بکه حذف می شود. Protocol این فیدل از 1ابیت ( 8بیت) تشکیل شده است و برای نشان دادن نوع payload حمصور شده در بس ته اس تفاده می شود. Header checksum این فیدل از 2ابیت ( 16بیت) تشکیل شده است و برای تعینی اینکه آای در هدر IPv4خرایب وجود دارد ای خری اس تفاده می شود. Source IP address این فیدل حاوی آدرس IPv4منبع فرستنده است که 32بیت ( 4ابیت) طول دارد. Destination IP address این فیدل حاوی آدرس IPv4مقصد گرینده مورد نظر است که طول آن 32بیت ( 4ابیت) است. Options این فیدل اختیاری است زیرا مهیشه از آن اس تفاده منی شود. الیههای ش بکه و اینرتنت مهچننی میتوانند در یک رسآیند IPv6در خبش برای اجیاد یک بس ته حمصور شوند .فیدلهای زیر در هدر IPv6آمده است : هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،فیدلهای مکرتی در هدر IPv6در مقایسه اب فیدلهای موجود در رسآیند IPv4وجود دارد .در زیر رشیح از هر فیدل موجود در هدر IPv6آمده است : Version این فیدل 4بیت طول دارد و برای ش ناسایی این بس ته به عنوان بس ته IPv6در ش بکه اس تفاده می شود. Traffic class این فیدل 8بیت ( 1ابیت) طول دارد .معلکردی مشابه فیدل DSموجود در بس ته IPv4دارد. 30 NETWORK+ N10-008 Flow control این فیدل 20بیت طول دارد و گاهی اوقات به عنوان Flow Labelانمیده می شود .این فیدل برای اطالع دادن به روترهای ش بکه اس تفاده میشود ات از هامن نوع مدیریت برای بس تههای IPv6اس تفاده کنند که اطالعات کنرتل جراین/برچسب جراین یکساین دارند. Payload length این فیدل 16بیت ( 2ابیت) طول دارد .برای نشان دادن طول داده های حمصور شده ای payloadدر بس ته IPv6اس تفاده می شود. Next header این فیدل 8بیت ( 1ابیت) طول دارد .برای نشان دادن نوع ابری که در بس ته IPv6حمصور شده است اس تفاده می شود. Hop limit این فیدل 8بیت ( 1ابیت) طول دارد و هامن نقش و معلکرد فیدل TTLموجود در بس ته IPv4را دارد. Source IP address این فیدل حاوی آدرس128 IPv6 بییت فرستنده است. Destination IP address این فیدل حاوی آدرس 128بییت IPv6 گرینده است در مرحهل بعد ،ما در مورد فیدلهای موجود در هدر TCP از یک سگمنت اید خواهمی گرفت. TCP header بریخ از پروتلک های الیه اکربردی از پروتلک کنرتل انتقال ( )TCPبه عنوان پروتلک ترجیحی الیه انتقال برای اطمینان از حتویل داده ها بنی فرستنده و گرینده اس تفاده می کنند .منودار زیر فیدلهای داخل هدر TCPرا نشان می دهد : در زیر رشیح از هر فیدل در هدر TCPارائه شده است : 31 NETWORK+ N10-008 Source port این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که شامل شامره پورت رسویس منبع پروتلک layer applicationاست. Destination port این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که حاوی شامره پورت رسویس مقصد برای پروتلک الیه برانمه مقصد است. Sequence number این یک فیدل 32بییت ( 4ابییت) است که در فرآیند reassemblyدر دس تگاه گرینده اس تفاده می شود. Acknowledgment number این یک فیدل 32بییت ( 4ابییت) است که برای نشان دادن درایفت پیام ( )dataاس تفاده می شود .این مقدار شامره دنباهل + 1خواهد بود. Header length این یک فیدل 4بییت است که گاهی از آن به عنوان فیدل data offset اید می شود .طول هدر TCPرا نشان می دهد. Reserved این یک فیدل 6بییت است که برای اس تفاده در آینده رزرو شده است. Control bits این یک فیدل 6بییت است که برای مشخص عنوان Flag fieldاید می شود. کردن flags TCPخمتلفی مانند SYN ،RST ،PSH ،ACK ،URGو FINاس تفاده می شود .گاهی اوقات از آهنا به Window این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که تعداد بیت ها ای ابیت هایی را نشان می دهد که می تواند در حنی انتقال داده بنی فرستنده و گرینده پذیرفته شود. Checksum این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که برای ش ناسایی هر گونه خطا در هدر TCPاس تفاده می شود. Urgent این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که برای نشان دادن urgencyبودن در هدر TCPاس تفاده می شود. Options این یک فیدل اختیاری در هدر TCPاست که طول آن بنی 0ات 320بیت است. Application layer data این فیدل حاوی داده هایی است که از پروتلک الیه applicationدرایفت شده است. شش flags TCPزیر در فیدل URG 32 NETWORK+ N10-008 bit controlدر هدر TCPایفت می شود : نشان دهنده urgencyبودن سگمنت TCP ACK ( acknowledgmentاتیید) یک پیام را نشان می دهد. PSH function pushرا اجنام میدهد. RST برای reset a connection SYN یک پیام synchronizationرا اب شامره توایل synchronizationنشان می دهد. در مرحهل بعد ،بیایید اب فیدلهای موجود در UDP header یک segment آش نا شومی : UDP headers مهه پروتلکهای الیه برانمه از TCPاس تفاده منیکنند – بس یاری از پروتلک )User Datagram Protocol (UDP transmissionاس تفاده میکنند .منودار زیر فیدلهای داخل header برای اطمینان از overheadمک و faster UDPرا نشان می دهد : هامنطور که در منودار قبل نشان داده شده است ،هدرهای مکرتی در یک هدر UDPدر مقایسه اب TCPوجود دارد در نتیجه overheadمکرتی را در ش بکه فراه می کند. در زیر رشیح از هر فیدل در هدر UDPارائه شده : Source port این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که شامل شامره پورت رسویس منبع پروتلک الیه application 33 NETWORK+ N10-008 منبع است. Destination port این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که حاوی شامره پورت رسویس مقصد برای پروتلک الیه application مقصد است. Length این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که طول هدر UDPرا نشان می دهد. Checksum این یک فیدل 16بییت ( 2ابییت) است که برای تشخیص هر گونه خطا در هدر TCPاس تفاده می شود. Application layer data این فیدل حاوی داده هایی است که از پروتلک الیه Applicationدرایفت شده است . شام فیدلهای خمتلف موجود در رسبرگ های پروتلک های خمتلف مانند TCP ،IP ،Ethernetو UDPرا برریس کرده اید .در خبش بعدی ،حنوه رشوع به جتزیه و حتلیل بس ته های ش بکه اب اس تفاده از Wiresharkرا خواهمی آموخت. Analyzing network packets جتزیه و حتلیل بس ته ها تکنیکی است که توسط متخصصان ش بکه و امنیت سایربی برای مشاهده آچنه در ش بکه های آهنا اتفاق می افتد اس تفاده می شود. بس یاری از برانمه های اکربردی آانالیزر پروتلک به متخصصان اجازه می دهد ات ترافیک ش بکه را ضبط کرده و وضعیت ش بکه را حتلیل کنند. متخصصان ش بکه از آانلزیورهای پروتلک برای ش ناسایی نوع ترافیک ،بروز هرگونه مشلک و مکک به عیب اییب اس تفاده می کنند. در این خبش ،اب ،Wiresharkاب ابزار حتلیلگر پروتلک ش بکه حمبوب برای ش ناسایی فیدلهای بس ته های ش بکه ،جتربه معیل کسب خواهید کرد .برای رشوع این مترین، مراحل زیر را دنبال کنید : -1برین به سایت ابزار و اب توجه به سیس مت عامل خودتون ابزار رو درایفت کنید و هنگام نصب برانمه بر روی رااینه خود از گزینه های پیش فرض اس تفاده کنید .وقیت از شام خواس ته شد مطمنئ شوید که درایور PCAPرا نصب می کنید. - 2ما در این مترین از یک فایل capture sampleاس تفاده خواهمی کرد .برای دانلود فایل منونه این مترین برین به سایت : https://wiki.wireshark.org/SampleCaptures و قسمیت که داخل تصویر زیر هستش رو درایفت کنید : 34 NETWORK+ N10-008 -3ابزار Wiresharkرو ابز کنید و ار قسمت ابال مشاهده کنید : fileو سپس openفایل capture هامنطور که در اسکرین شات قبل نشان داده شده است ،صفحه ابالیی به عنوان List simpleدرایفت شده رو ابز کنید و در هنایت چزیی مشابه تصویر زیر را Packetش ناخته می شود که متام بس ته ها ،شامره بس ته، absolute timeاز نقطه رشوع ضبط ،آدرس های IPمبدا و مقصد ،پروتلک ها ،طول بس ته ها و خالصه اطالعات را نشان می دهد .قسمت پاینی به عنوان Packet Detailsش ناخته می شود. هنگامی که یک بس ته را انتخاب می کنید ،جزئیات و حمتوایت بس ته در اینجا نشان داده می شود .پنجره سومی به انم Wiresharkمنایش داده می شود .ما در این مثال این صفحه را نشان منی دهمی. 35 NETWORK+ N10-008 Bytes Packetوجود دارد که در پاینی - 4در مرحهل بعد ،بس ته شامره 1را از قسمت Details Packetانتخاب کنید و هدر ( Ethernetای )Ethernet IIرا گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است: هامنطور که می بینمی ،هدر اترنت حاوی آدرس های MACمبدا و مقصد و مهچننی نوع پروتلک الیه ابالیی (الیه ش بکه/اینرتنت) است. در مرحهل بعد ،هدر پروتلک اینرتنت بس ته شامره 1را گسرتش دهید ات هدر IPو حمتوایت آن را مشاهده کنید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است : هامنطور که می بینمی ،هدر IPنسخه ،فیدل رسویس های مامتیز ،طول لک ،آدرس IPمبدا و مقصد و متام فیدلهای آهنا را نشان می دهد. 36 NETWORK+ N10-008 - 5در مرحهل بعد ،هدر پروتلک کنرتل انتقال( )TCPبس ته شامره 1را گسرتش دهید ات فیدلهای آن منایش داده شود ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است : هامنطور که می بینمی ،هدر TCPشامل شامره پورت رسویس مبدا و مقصدnumbers ، TCP flag (SYN) ، sequenceو غریه است. توجه داش ته ابش ید که Wiresharkبه طور خوداکر پروتلک الیه برانمه را بر اساس شامره پورت رسویس حل می کند. Important note اگر Wiresharkبه طور خوداکر آدرس های IPمعومی را به انم هاست ای شامره پورت رسویس به پروتلک های الیه برانمه حل منی کند ،به سادگی اب انتخاب | Edit ویژگی های دقت را فعال کنید از : Edit | Preferences | Name Resolution )to enable Resolve MAC addresses, Resolve transport names, and Resolve network (IP در مرحهل بعد ،بس ته شامره 2را از قسمت Details 37 NETWORK+ N10-008 Packetانتخاب کنید و هدر اترنت را گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است : هامنطور که می بینمی ،آدرس های MACمبدا و مقصد اکنون به ترتیب معکوس هستند - 6در مرحهل بعد ،هدر پروتلک اینرتنت بس ته شامره 2را برای مشاهده هدر IPو حمتوایت آن ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است ،گسرتش دهید: هامنطور که می بینمی ،آدرس های IPv4مبدا و مقصد به ترتیب معکوس هستند زیرا وب رسور در حال پاخسگویی به مشرتی است. در مرحهل بعد ،هدر پروتلک کنرتل انتقال ( )TCPبس ته شامره 2را گسرتش دهید ات فیدلهای آن منایش داده شود ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است : 38 NETWORK+ N10-008 هامنطور که می بینمی ،پورت های رسویس مبدا و مقصد در مقایسه اب بس ته شامره 1معکوس هستند. flag TCPنشان می دهد که بس ته شامره 2یک پاخس SYN/ACKاست. - 7در مرحهل بعد ،بس ته شامره 3را انتخاب کنید و headerپروتلک کنرتل انتقال ( )TCPرا گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است : هامنطور که می بینمی ،بس ته شامره 3یک TCP ACKاست که برای برقراری three-way handshake - 8سپس بس ته شامره 4را انتخاب کنید و هدر 39 NETWORK+ N10-008 Hypertext Transfer Protocol TCPبنی 10.1.1.101و 10.1.1.1اس تفاده می شود. را گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده : هامنطور که در قطعه قبیل نشان داده شده است ،بس ته شامره 4از دس تگاه مشرتی ( )10.1.1.101به وب رسور ( )10.1.1.1ارسال می شود و Wiresharkحمتوایت پروتلک الیه )HTTP( , applicationرا نشان می دهد. Important note HTTPیک پروتلک انامن است که هیچ گونه امنییت مانند رمزگذاری داده ها را فراه منی کند .این بدان معین است که هر کیس می تواند حمتوایت آن را اب اس تفاده از یک برانمه حتلیلگر پروتلک مشاهده کند. در مرحهل بعد بس ته شامره 5را انتخاب کنید و هدر Control Protocol هامنطور که می بینمی بس ته شامره 5یک بس ته ACK 9 40 Transmissionرا گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده TCPاست که از وب رسور به مشرتی ارسال می شود و نشان می دهد که پیام HTTPدرایفت شده است. -سپس بس ته شامره 6را انتخاب کنید و هدر پروتلک انتقال ابرمنت را گسرتش دهید ،هامنطور که در تصویر زیر نشان داده شده است. NETWORK+ N10-008 : هامنطور که می بینمی ،پاخس رسور وب اب اس تفاده از Wiresharkقابل مشاهده است. پس از تمکیل این خبش ،همارتهای معیل اب Wiresharkبرای ش ناسایی فیدلها و مقادیر آهنا در بس تههای ش بکه به دست آوردهاید. Summary در این فصل ،شام هر الیه از هر دو مدل مرجع OSIو مجموعه پروتلک TCP/IPرا برریس کردید .شام نقش ها و مس ئولیت های هر الیه را کشف کردید و هدف آهنا را در حصول اطمینان از ارسال موفقیت آمزی پیام ها بنی مزیابن های مبدا و مقصد از طریق ش بکه دیدید. عالوه بر این ،می توانید الیه های بنی مدل مرجع OSIو مجموعه پروتلک TCP/IPرا توصیف و مقایسه کنید .به عنوان یک متخصص ش بکه ،شام مهچننی همارتهای اسایس حنوه اکرکرد فرآیند کپسوهلسازی و کپسولزدایی بنی هر الیه را کسب کردهاید و حیت هدر بس تهها را اب اس تفاده از یک برانمه حتلیلگر پروتلک برریس کردهاید. امیدوارم این فصل برای شام آموزنده بوده ابشد و در مسری شام به مست ایدگریی در مورد ش بکه و حرفه ای شدن در ش بکه مفید ابشد .در فصل بعدی ،فصل ،2توپولوژی ها و اتصاالت ش بکه ،توپولوژی های خمتلف ش بکه و انواع ش بکه های راجی را که در بس یاری از سازمان ها و ارائه دهندگان خدمات در رسارس هجان اس تفاده می شود، کشف خواهید کرد. 41 NETWORK+ N10-008