پروتوکل های پیشرفته:

ما در شبکه ، یک سری قوانین داریم (الی ماشالله…). به این قوانین پروتوکل گویند که خیلی هم زیاد هستند. منتها تمام این قوانین و پروتوکل ها، غالباً از یک سری فاکتور های مشخصی و خاصی پیروی می کنند.

به عنوان مثال :
✔️ما پروتوکل داریم که می گوید، Data چگونه باید جابه جا شود.
✔️ما پروتوکل داریم که می گوید ، Email چگونه باید ارسال شود.
✔️ ما پروتوکل داریم که می گوید صفحه ی Web چگونه باید باز شود.
✔️ ما پروتکل داریم که می گوید صفحه ی Web ایمن چگونه باید باز شود .
خیلی هم زیاد هستند. خیلییی…

اما ، غالباً از یکسری فاکتور های خاص تبعیت می کنند. می خواهیم این فاکتور های خاص را با هم بررسی کنیم، زیرا مادامی که شما در دنیای شبکه هستید با آن سروکار دارید.

Packet Acknowledgment:

Acknowledgment به چه معنا است ؟

یعنی سیستم A که برای سیستم B دارد Data می فرستد، B موظف است به ازای هر بسته ی اطلاعاتی، به A رسید دهد.بگه ای سیستم A :
✔️ بسته ی شماره 20 صحیح و سالم به دست من رسید، بسته 21 را ارسال کن.
✔️ دستت درد نکنه بسته 22 هم رسید.
✔️ بسته 23 را ارسال کن …
این کار باعث چه چیزی می شود؟
باعث بالا رفتن اطمینان پذیری یا Reliability در شبکه می شود . اینکه فرستنده مطمئن است Data آن دارد به مقصد می رسد. (خیالش راحت است ) و مطمئنا اگر رسید برنگشت یه جای کار می لنگه ( که به این موضوع اشاره خواهیم کرد).
ولی اکثر پروتوکل ها از این قائده تبعیت می کنند . چه اونی که ایمیل جابه جا می کند ، چه اونی که صفحه وب نشان می دهد، چه اونی که فایل جابه جا می کند (همه از این قائده تبعیت می کنند).

Segmentation:

Segmentation داستانش چی است؟

به عنوان مثال :
✔️ یک بشقاب برنج را فرض کنید . آیا شما می توانید ، یک جا این بشقاب برنج را میل کنی ؟ خیر. قاشق قاشق می خوری تا تمام شود. (شبکه هم همین است 🙂)

مثلا:
✔️ من 3 گیگ Data را از اینجا می خواهم برای شما ارسال کنم . 👈 مگر این 3 گیگ به یکباره جابه جا می شود ؟ خیر جابه جا نمی شود. در مبدا این 3 گیگ ، به قطعات کوچکی تقسیم
می شود. (قطعات کوچک 1500 بایتی ).👈 ملغب به MTU (Maximum Transmission Unit).این Packet ها را سمت مقصد ارسال می کند و مقصد بابت آن ها رسید صادر می کند.

👈 بیایید همین لحظه ی اول این عبارت MTU را مشاهده کنیم . می خواهم این را بگم که ، این صحبت هایی که گفته می شود در حد تئوری نیست . ما نمی خواهیم تئوری یاد بگیریم ، ما می خواهیم بگوییم که ، این ها در کار ما وجود دارند .
ما فردا روز می خواهیم سیسکو بخوانیم. در سیسکو باید چه چیزی یاد بگیریم ؟
می خواهیم یاد بگیریم با سوئیچ ها و روتر هایی که این کارخانه یا شرکت تولید می کند چطور کار کنیم . حال ما یک مورد را بررسی می کنیم.

👈 مشاهده MTU در روتر Cisco :
تجهیزاتی که Cisco تولید می کند به صورت پیش فرض خط فرمانی هستند .
همین صفحه ی مشکی رنگ . تو هستی ، دانشت و یک کیبورد. اگر خوب بلد باشی از داخل کیبورد پول می ریزد و اگر بلد نباشی هیچ اتفاقی نمی افتد 🙂.

این عدد 1500 بایت مربوط به شبکه های Ethernet است . شبکه هایی که ما امروزه با آن ها کار می کنیم صرف نظر از نوع Media ملغب هستند به Ethernet . (یعنی براساس استاندارد Ethernet کار می کنند. حال چه کابل باشد ، چه فیبر و …)

👈 بنابراین در شبکه های Ethernet این عدد برای MTU = 1500 Byte است . این عدد قابل تغییر است اما نه به صورت نرمال . در بعضی مواقع خاص ممکن است ما این عدد را دست کاری کنیم . چیزی به ذهنتان می آید 🤔 بزارید به یک نکته اشاره کنیم :

✔️ در خانه شما اینترنت ADSL دارید . ADSL با پروتوکل Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) کار می کند . این پروتوکلی است که شما روی آن ADSL می گیرید . شاید قبلا وارد تنطیمات مودم خودت شده باشی و به کلمه ی MTU برخورد کرده باشید، اما برای شما خیلی اهمیتی نداشته است .

✔️ ببینید دوستان عزیز ، پروتوکل PPPoE به Packet شما در هر حالتی یک سری Data اضافه می کند برای اینکه این را به نتیجه برساند .
خود این پروتوکل چقدر Data به Packet ما اضافه می کند ؟ (سربار می شود .) 👈 8 بایت Data اضافه می کند .

یعنی Packet که آماده می شود ، می خواهی من جابه جات کنم؟ شرمنده ام 🥺🙏 ..ما باید این 8 بایت هم برای شما اضافه کنیم. اصلا بدون این نمیشه. بنابراین اگر قرار باشد این پروتوکل به Packet من 8 بایت Data اضافه کند ، Packet من 1508 بایت خواهد شد .

شاید در وهله اول 8 بایت عددی نباشد . اتفاقا Packet که MTU آن یک زره بزرگتر می شود ، مثل بدن چاق شده ، حرکتش سخت می شود ،کند می شود . کند که شد ، بعضی از Packet ها نمی توانند مدت زمان زیادی زنده بمانند .

برای همین اگر MTU شما افزایش پیدا کند و Packet شما چاق شود و روی Media راحت نتواند حرکت کند چه اتفاقی می افتد ؟ بعضی هاشون به مقصد می رسند ، بعضی هاشون وسط راه می مانند و این نتیجه اش چی می شه ؟

✔️ به عنوان مثال :
چرا امروز سایت Varzesh3.com این طوری باز می شه ؟ 🤔 چرا اینقدر کند شده ؟ نگو که Data شما بعضی هاشون سمت Varzesh3 نمی رسد .
در همچین مواقعی چه کار می کنند ؟
برای اینکه این اتفاق نیفتد ( می خواهم بگم بعضی موقع ها در Packet دست می برند ، یکیش همین MTU است) ، ISP به مودم شما می گوید : ای مودم MTU را 1492 یا به پایین بگزار .(حداکثر 1492) که اگر 8 بایت سربار اضافه شد ، 1500 بایت شود .

👈 این از جمله مواقعی است ، که ما ممکن است در این عدد به خاطر دلایل خاص دست ببریم . و الی نرمال چنین اتفاقی نمی افتد . آن هم به خاطر عملکرد پروتوکل PPPoE من مجبور شدم MTU را پایین بیاورم ، زیرا به هر حال 8 بایت را نمی توانیم حذف کنیم و ما مجبور هستیم Packet خودمان را کوچک بگیریم .

👈 وارد تنظیمات مودم ADSL که شوید ، البته MTU بستگی به برند های مودم دارد : 1490 ، 1492 ، 1480 .. حالا پایین تر از 1500 تا شد اشکال ندارد ، فقط بالاتر نرود . اگر Packet شما از 1500 بایت کمتر شد ، قطعات بیشتر می شود . تا حالا باید با 4000 قطعه رد می شد ، الان شده با 4050 تا (این مهم نیست) ، غالباً بیشتر شدن که مشکل ساز می شود .

Flow Control:

✔️ به عنوان مثال شما دست یک بچه 2 ساله 👶 را گرفتید و با آن راه می روید .
معلومه که شما نمی توانید با سرعت همیشگی راه بروید .
معلومه که شمایی که قوی تری ، باید خودت را تطبیق بدی با اونی که ضعیف تر است ، زیرا بچه 2 ساله زمین می خورد .

👈 هاااا ، در شبکه ها هم داستان همین است . هر کامپیوتری یک کارت شبکه ( Interface ) دارد ، هر Interface از یک سرعتی برای انتقال اطلاعات استفاده می کند.

Interface FastEthernet0/0

✔️ آیا این دلیلی داشته که این اسم را انتخاب کرده یا خیر ؟
عبارت بالا به من می گوید سرعت انتقال Data در کارت شبکه شماره 0/0 👈100 مگابیت بر ثانیه می با شد . بنابراین هدف داشته و خواسته به من بفهماند ، ته سرعتش 100 است.

سرعت ها به ترتیب عبارتند از :
Ethernet 10 Mbps
Fast Ethernet 100 Mbps
Gigabit Ethernet 1000 Mbps
10Gigabit Ethernet 10000 Mbps

✔️ در خط فرمان CMD سیستم ، دستور زیبای ipconfig/all را تایپ کنید .

عبارت پایین به من می گوید ، کارت شبکه من مربوط به کارخانه Qualcomm است ، که سرعت آن 1000Gigabit می باشد.

C:\Users\Hamed>ipconfig/all


Ethernet adapter Ethernet:

Connection-specific DNS Suffix  . :
Description . . . . . . . . . . . : Qualcomm Atheros AR8171/8175 PCI-E Gigabit Ethernet Controller (NDIS 6.30)

👈 قائده Flow Control هم ، همین را می گوید . می گوید : ای کامپیوتری که سرعتت 100 و ای کامپیوتری که سرعتت 1000 است ، تو که 1000 هستی باید جوری صحبت کنی که اون 100 بفهمد . اگر حجم اطلاعاتی که سمت اون می فرستی در حد 1000 بفرستی ، اون نمیتواند جمع کند . اگر نتونه جمع کنه ، پس حرف تو را نمی فهمد ، بنابراین آرام صحبت کن که او بفهمد . مثل منی که دست یک بچه 2 ساله 👶 را می گیرم و آرام با بچه راه می روم .

👈 همیشه اونی که قوی تر است ، خودش را تطبیق می دهد با اونی که ضعیف تر است . این تطبیق سرعت به Flow Control معروف است . بنابراین سرعت ها از این به بعد با عبارت : Ethernet ، Fast Ethernet ، Gigabit Ethernet ، 10Gigabit Ethernet شناخته می شوند.

Error Detection و Error Correction :

Error Detection:
ما قبلا گفتیم در حالت Packet Acknowledgment ، سیستم گیرنده به ازای هر Packet که دریافت می کند برای فرستنده رسید می فرستد .

اما سوال اینجا است ؟

✔️ ما یک بسته داریم که تعداد MTU ( تعداد قطعات Segment آن) ، 100 تا است .
✔️ من الان بسته ی 20 را می فرستم.
✔️ تا الان 19 تا رسید برگشته ، بسته ی 20ام رسیدش بر نمی گردد .

در اینجا من به عنوان فرستنده باخبر می شوم که یک جای کار می لنگه 👈 Error Detection ( رسید باید بر می گشت ، که برنگشته 🤔). اشکال ندارد ، شاید مشکلی پیش آمده. بسته 20ام را دوباره می فرستم . 👈 Retransmission (Data Networks).

این دوباره فرستادن برای چیست ؟
برای اینکه سعی کنم خطا رفع شود 👈 Error Correction .

👈 در نتیجه ، فهمیدم مشکل پیش آمده است که می شود ، Detection . با چند بار فرستادن به عنوان فرستنده سعی می کنم مشکل را حل کنم ، که می شود Correction .
حالا یا موفق می شوم یا نه. اگر موفق نشدی ، کامپیوتر به من اطلاع می دهد (Connection Lost) . 👈 یعنی آقا ما هرچی زور می زنیم ، Packet ما بر نمی گردد ، این معلوم است ارتباط ما قطع شده است .

👈 حالا از تو می خواهد که مشکل را برطرف کنی (می گوید : من هرچی زور داشتم زدم دیگه نمی تونم) ، از این به بعدش با شما است 🔧 و دقیقا الان شما در فاز چهارم ، عیب یابی شبکه هستید .
✔️ چرا Connection Lost ?
✔️🤔 چرا وسط کار اینجوری شد ؟ بریم ببینیم گیر کار کجا است .
✔️ فرستنده مشکل داره ، یا گیرنده ؟ دستگاه های وسط راه مشکل دارند ؟ کابل ایراد پیدا کرده و … اینجا دیگر براساس دانش شما است ، که دقیقا بری و شواهد را کنار هم بگذاری و آن جایی را دست بزاری که مشکل است .

👈 بنابراین دوستان عزیز اینکه خطا کشف می شود و سیستم فرستنده سعی می کند خطا را رفع کند ، هیچ وقت 100% نیست . این تلاش در حد میلی ثانیه است و خیلی سریع به شما پیام می دهد ، اما در حد همین میلی ثانیه چند بار Retransmission صورت می گیرد . (باشد که درست شود ، اگر نشد ما خدمتش می رسیم🔧 )

فشرده سازی Data Compression:

✔️ به عنوان مثال،
یک کوچه ای در محله ما است ، طولش تقریبا 70 متر است . (چون محله ما خیلی قدیمی است) . از آن بدتر عرض کم کوچه است.
همسایه ما یه ماشینی داره … خوبااا…شاسی بلند ، توپ توپ ، ولی ماشینش خیلی بزرگیه. این بنده خدا هر وقت برای رسیدن به خیابان اصلی می خواهد از این کوچه رد شود ، 2 کیلو کم می کند . خوب این 70 متر را کجای دلم بزارم ، اینور ماشین را نمالم ، اونور ماشین را نمالم . بنده خدا تقصیر هم ندارد ماشینش بزرگه . من احساس می کنم این هر دفعه که از این کوچه رد می شود ، پیش خودش می گفت ، ای کاش من یک ماشین رنو داشتم . اینقدر دردسر نداشتم . 3 سوت کوچه را رد می کردم.

👈 در شبکه های کامپیوتری هم دوستان من ، همین اتفاق می افتد .
خیلی اوقات ما مجبوریم ، Packet را در مبدا یک ذره فشردش کنیم ، حجمش کم بشه ، برای اینکه راحت به دست مقصد برسد . در چه مواقعی ؟ در چه حالت هایی ؟
یکی از معمول حالت هایی که دوستان من اتفاق می افتد برای اینکه من احساس کنم ،ای کاش Packet من یک ذره کوچکتر بود ، زمانی که پهنای باند - Bandwidth شما مثل کوچه ی ما کم است .

👈 به نظر شما غالباً چه موقع پهنای باند کم است ؟
زمانی که از بستر WAN استفاده می کنید . زیرا بستر WAN اجاره ای است ، هر چقدر پول بدهید این کوچه بزرگتر می شود و سرعت بالاتر می رود .🙂
ما غالباً در بستر WAN است که مشکل پهنای باند پیدا می کنیم . چرا ؟ زیرا یک سر آن به بودجه 💰 ربط دارد .

آقا من پول نداشتم بیشتر از 128 کیلو بگیرم . حالا که شرایط اینجوری است ، حالا که حجم ترافیک روی این 128 کیلو زیاد است ، ما چه کار کنیم ؟ خوب Packet را یک ذره کوچکتر می کنیم 🙂

✔️ به عنوان مثال :
من یک فایل Excel با حجم 2 مگ دارم و می خواهم برای یک سیستمی ارسال کنم . مگر نمیگی پهنای باند کم است ؟
حالا به جای 30 ثانیه در 45 ثانیه فایل جابه جا شد . چه اشکالی دارد ؟ حالا این 15 ثانیه کجای زندگی شما را می گیرد که دغدغه ی این رو داری که فشرده تر شود ، پهنای باند کم است و … پس چرا می گویید فشرده سازی ؟ Excel مشکل ندارد اما بعضی ها متاسفانه مشکل دارند . مثل Voice over IP .

ما یک پروتوکل داریم در Voice به اسم Real-time Protocol که Data با آن جابه جا می شود . کارش اینه که صوت جابه جا می کند . Data که توسط این پروتوکل جابه جا می شود باید از مبداء تا مقصد در 150 میلی ثانیه یا کمتر جا به جا شود . اگر این عدد زیاد شود ، Packet از بین می رود . بنابراین در اینجا 45 ثانیه مهم است و خیلی نمی تواند در این جاده ی باریک وقت تلف کند . باید سریع جابه جا شود . که یکی از راه های سریع جابه جا شدن ، فشرده سازی است .

اگر Real-time Protocol یک سری Packet های خود را در Voice از دست بدهد ، مثل موبایلی می ماند که آنتن نمی دهد . شما نصف جمله های طرف را نمی فهمید . بنابراین یکی از راه هایی که من این Packet ها را در این مدت زمان اورژانسی از مبداء به مقصد برسانم ، همین فشرده کردن می باشد .

👈 البته فشرده سازی در چنین مواقعی به ما کمک نمی کند.
ما یک بحث در شبکه های کامپیوتری داریم به اسم Quality Of Service .
یعنی به دستگاه ها یی که در مسیر هستند یک نکته را بفهمانم . ای کامپیوتر 📣 ، Data ها همه مثل هم نیستند ، تو حق نداری به هر Data ای مثل بقیه سرویس بدهی . دستگاه ها از قابلیت FIFO (First In, First Out) استفاده می کنند . هرکه زودتر می آید ، زودتر می رود ؟ نهههه…
در مواقعی که ما همچین Data هایی داریم ، مکانیزم FIFO به کار ما نمی آید .این اگر در صف یا Pool بماند ، درجا غش می کند .

لذا شما موظف هستید :
✔️ صفوفی را تشکیل بدهید .
✔️بعد تعیین کنید هر Packet در چه صفی قرار بگیرد .
✔️ بعد موظف هستی به این صف که RTP در آن است اول سرویس بدهی ، زیرا این اهمیت دارد ( Priority - ارجعیت دارد) .
مثلا بعضی وقت ها دیدید یا نه . در تهران زیاد این اتفاق می افتد . در یک بزرگ راه غالباً زمانی که رانندگی می کنیم ، ترافیکی وجود ندارد ، اما به دلیل نامعلوم جلوی ماشین ها را گرفته اند ، در حالی که شما می بینید جاده باز است و مشکلی وجود ندارد . یهو میبینی چند تا ماشین مشکی از لاین بالایی می آیند .رئیس جمهور است . رئیس جمهور Priority دارد و یاید سریع برسد .

کد گذاری Encryption:

چرا امنیت ؟🤔 بیایید این سوال را یک جور دیگری بپرسیم .

فیلم های چینی 🐲 را دیدید، مثل فیلم جکی چان چند دهه قبل . پروسه ی این فیلم ها به صورت نورم به چه صورت است ؟
یک جوانی ساده و ورزشکار در ربع ساعت اول فیلم یک سرگشتی دارد ، این جوان رعنا، بنا بر دلایلی از یک سری آدم ⚔ کتک می خورد . بعد این جوان به کوه ⛰️ و بیابان می زنه ، ناگهان پیرمردی با ریش های بلند او را پیدا می کند . میگه ، جوان مشکلت چی است ؟ و او شروع می کند داستان را تعریف کردن .

پیرمرد می گوید : می خواهی بر اینها پیروز شوی ؟ حوصله داری سختی بکشی ؟ جوان می گوید آری .
آقا از آن لحظه به بعد که این جوان گفت آری ، با یک سری آهنگ های پس زمینه ، دارد نشان می دهد که این پیرمرد 1001 بلا سر او می آورد . باید در برف دوندگی کنی ، برو بخواب تو آب یخ ، من رو کمرت راه می روم تو باید شنا بری و … خلاصه بلایی نیست که سر این جوان نیاورد . برای اینکه اینقدر طرف قوی بشه ، تا اون 10 دقیقه آخر فیلم ، آنها را شکست دهد .

👈 لذا بدانید و آگاه باشید : ای دوستانی که به امنیت علاقه دارید ، امنیت خیلی خوبه ، اما حکم این پیرمرده را دارد .
یکی از دلایلی که از خیلی از دوستان می پرسند چرا امنیت ؟ پول 💲 ، پولی که در امنیت است در بقیه چیز ها نیست . البته این حرف درست است ، اما نکته اینجا است ، چند نفر از ما زیر دست این پیرمرد دوام می آوریم . من اگر جای این پسره بودم می گفتم ، یک کتکی از اینها خوردم ، حالا یک کتکی هم از تو بخورم . عامو ولووم بکن 😄

واقعا چند درصد از افراد دوام می آورند ؟ تعدادشون کم است .
چرا افراد اینقدر به امنیت علاقه دارند ، ولی وضعیت امنیت شبکه این است ؟ زیرا دوام نیاوردند .
افراد شناختی از امنیت ندارند ، از دید آنها امنیت یعنی هک کردن ؟ خیر، کی گفته امنیت یعنی هک . بخش کوچکی از امنیت هک است و خیلی از افراد با اید دید به جلو می آیند (هک ، هکر.. خرابکاری . بزنم کامپیوتر طبقه بالایی را بترکونم)

👈 امنیت یک خورده مشکل است ، ولی خیلی جا دست کار دارد ، اما نیازمند این است که ، کسی که می خواهد وارد فاز امنیت شود : اول باید شبکه را خوب بشناسد ، بعد شروع کنه امنیت را در شبکه پیاده سازی کند ، مثلا یک سری الگوریتم Encryption در آن توضیح داده شده و …

👈 امروزه تعاریف ما از هک چیست ؟
خیلی از اوقات تعاریف ما از هک این است که افراد وارد کامپیوتر ما می شوند و یک سری Data را می برند .خیر ، ملت امروزه خیلی به خودشان سختی نمی دهند ، امروز سیستم ، سیستم راه زنی است .😎 ( وسط راه Data شما را سرقت می کنند) ، که اصطلاحا می گویند Sync.
✔️ یکی از راه های مقابله با آنها ، کد گذاری (Encryption) است .شما جلو دزدیده شدن Data را نمی توانید بگیرید ، اما جلوی خواندن آن را که می توانید بگیرید .

یا مثالی دیگر :
این فیلم های دفاع مقدس را دیدید ؟ طرف بی سیم بر می داره ، میگه حاجی 2 تا نخود بفرست بیاد . چرا نخود ؟ زیرا می داند این داره شنود می شود . اگر بگه خمپاره ، یا مثلا 2 تا خمپاره بزن فلان جا ، دشمن نیرو هاشو می کشد عقب . چرا کد گذاری شده حرف می زند و فقط مبدا و مقصد می داند ، نخود چیست ؟
در دنیای شبکه هم دوستان عزیز ما باید اینجوری با راه زن ها مقابله کنیم . ما نمی توانیم جلوی دزدیده شدن Data را بگیریم ، اما می توانیم جلوی خوانده شدن آن را بگیریم .

یا مثالی دیگر :
چرا شما وقتی به درگاه بانک X وصل می شوید ، https است ؟
فرض کن من بگم ، مبلغ 1 میلیون از حساب من بردارید و به حساب فلانی واریز کنید . حال یک نفر این Data را وسط راه بدزدد و یک عدد 0 جلوی آن گذاشته و سمت بانک ارسال کند. بعد بانک 10 میلیون از حساب من کم می کند . رسیدی که از سایت بانک دانلود کردی ، نوشته 1 میلیون. پرینت می گیرم و سمت بانک مورد نظر می برم . میگم آقا این رسید بانک شما است یا نه ؟ می گه بله . من 1 میلیون را وارد کردم ، چرا شما 10 میلیون از حساب من کم کردید ؟
بعد متصدی بانک می گوید : Data که از سمت شما به ما رسیده نوشته شده 10 میلیون . حال من حرف راست میگم یا متصدی بانک ؟ هر دو حرف راست می گوییم .
ایراد کار از کجا است🤔 ؟ این دزده . زیرا توانست Data من را بخواند ، آن را ویرایش کند و سر مقصد کلاه بگذارد . تقصیر من بوده که آن را Encript نکردم ، زیرا اگر Encript و تا این دزده بخواست آن را رمزگشایی کند که من چی گفتم ، پول جابه جا شده بود . برای همین است که بانک ها با https کار می کنند تا بتوانند جلوی این دزدها را بگیرند .

👈 آخرین آیتمی که ما در لیست داشتیم ، Encryption از مشتقات امنیت است . استفاده از الگوریتم های ریاضی در علم Cryptography . افرادی که در علوم ریاضیات قوی هستند ، مشتقی دارند به اسم Cryptography . که کار آنها ساخت یک سری الگوریتم های پیچیده است که رمزگشایی آن بسیار سخته ، برای اینکه در دنیای IT ، جهت انتقال ایمن اطلاعات بتوان از آنها استفاده کرد .