وبلاگی برای یادگیری شبکه ، هک ، برنامه نویسی و لینوکس

روتر یا مسیریاب چیست؟ Router چگونه کار می کند؟ Router یکی از دیوایس های مورد استفاده در شبکه می باشد که در لایه ی سوم OSI (لایه Network) کار می کند. Router بین شبکه های مختلف مسیر یابی می کند و دقیقا به همین دلیل باید حداقل دو عدد اینترفیس داشته باشد که Net ID های آنها حداقل یک بیت با هم فرق داشته باشند.برای یادگیری بهتر مفاهیم روتینگ و تجهیزات روتر و ... می توانید به قسمت معرفی تجهیزات شبکه در دوره آموزش نتورک پلاس مراجعه کنید.

شرکت های زیادی هستند که تجهیزات شبکه مانند Router و دیگر دیوایس های مورد استفاده را تولید می کنند به این سبب Router ها نیز برند ها و مدل های مختلفی دارند اما همانطور که همه می دانیم بهترین شرکت تولید کننده تجهیزات شبکه، شرکت Cisco است که نه تنها تجهیزات بلکه صادر کننده علم شبکه به دنیا نیز می باشد.Routing علمی است که Cisco به دنیا معرفی کرد و کاریست که روتر ها برایمان انجام می دهند. به طور کلی Routing به معنی ارسال بسته از مبدا به مقصد بر اساس پرتکل ها ،آدرس لایه سومی (IP) و Routing Table یک روتر می باشد.

نحوه کار کرد یک روتر یا مسیریاب

هنگامی که یک روتر را خریداری و برای اولین بار روشن می کنید به صورت پیش فرض کاری انجام نمی دهد یعنی نیاز است که همه کار ها و دستورات به آن داده شود.پس ابتدا اینترفیس های روتر را روشن کرده و بر اساس تشخیص مهندس شبکه، IP های مورد نظر به اینترفیس ها داده و Routing Protocol مناسب بروی آن router راه اندازی می شود. حال زمانی را در نظر بگیرید که بسته ای به روتر می رسد ، در این حالت ابتدا روتر به Routing Table خود نگاه می کند چنانچه Route و یا مسیری برای آن مقصد مورد نظر داشته باشد ، بسته را route می کند و اگر مسیری در Routing table نداشته باشد ، default gateway را بررسی میکند. در صورتی که set شده باشد ، بسته به آن سمت هدایت می شود در غیر این صورت بسته drop خواهد شد.

• نکته : عملیات Routing تنها توسط روتر انجام نمی شود بلکه switch هایی نیز وجود دارند که این کار را انجام می دهند ودر اصطلاح به آنها MLS که مخفف شده ی عبارت Multi Layer Switch است، گفته می شود. MLS ها قابلیت کار کرد در لایه های دوم و سوم OSI و همچنین دید نسبت به لایه چهارم را دارند.

اکسس پوینت یا AP چیست؟ Access Point یا Wireless Access Point که به فارسی به معنی نقطه دسترسی می باشد در واقع اسمی است که ما بر روی یکی از تجهیزاتی گذاشته ایم که در شبکه های بیسیم یا وایرلس مورد استفاده قرار می گیرد. این تجهیزات که یه صورت اختصاری به آنها AP یا WAP هم گفته می شود در شبکه های کامپیوتری به تجهیزاتی گفته می شود که عملکردی شبیه به سویچ شبکه های کابلی در شبکه های بیسیم دارند ، بدین معنی که این امکان را فراهم می کنند که از طریق آنها شما بتوانید چندین سیستم کامپیوتری را از طریق شبکه های بیسیم به همدیگر متصل کنید.

به شبکه های محلی که با استفاده از Access Point ها به هم متصل می شوند به جای اینکه LAN بگوییم Wireless LAN یا WLAN هم می گوییم. Access Point ها را معمولا به شکل AP نمایش می دهند ، این دستگاه ها یک عملکرد مرکزی دارند ، تمامی سیگنال های رادیویی را دریافت و ارسال می کنند که در اکثر مواردی که در شبکه های کامپیوتری می باشد سیگنال های Wi-Fi نیز شامل می شود. معمولا از AP ها در شبکه های کوچک و یا شبکه های عمومی اینترنتی برای ایجاد Hot Spot استفاده می شود.

احتمالا شما نیز در خانه خود از این AP ها دارید ، دستگاهی که شما به عنوان مودم ADSL می شناسید که در کنار آن یک آنتن نیز قرار دارد در واقع یک AP است که در لفظ فنی به آن Wireless Router گفته می شود. AP هایی که در دفاتر شرکت های کوچک و خانه ها استفاده می شوند معمولا بسیار کوچک هستند و براحتی بر روی چیپ یک کارت شبکه یا رادیو قابل پیاده سازی هستند ، حتی مودم های وایمکسی که شما دارید نیز همان AP های خانگی هستند.

تجهیزاتی که بصورت ویژه برای کار سرویس دهی وایرلس استفاده می شوند از دستگاه مرکزی AP استفاده می کنند و توپولوژی مورد استفاده در آنها در اصطلاح فنی Infrastructure می باشد. در توپولوژی Ad-Hoc تعداد کلاینت هایی که همزمان می توانند به AP شما متصل شوند بسیار محدود است اما در توپولوژی Infrastructure این تعداد بسیار متناسب با نیاز سازمان شما خواهد بود. در دوره آموزش نتورک پلاس و در قسمت بررسی شبکه های بیسیم یا وایرلس به خوبی در خصوص اکسس پوینت ، تکنولوژی ها و کاربرهایشان توضیح می دهیم.

در توپولوژی Infrastructure در واقع AP شما به عنوان یک پل یا Bridge برای متصل کردن شبکه های بیسیم شما به شبکه کابلی مورد استفاده قرار می گیرد و وظیفه تبدیل سیگنال را نیز بر عهده دارد. AP های قدیمی بین 10 تا 20 کامپیوتر را می توانستند بصورت همزمان پشتیبانی کنند اما امروزه با توجه به گشترش روز افزون تکنولوژی های AP ها می توانند به تنهایی تا 255 عدد کامپیوتر را به هم متصل کنند.

هاب و سویچ دو نوع از تجهیزاتی هستند که در شبکه برای متصل کردن کامپیوترها به هم استفاده می شوند و بیشتر کاربرد آنها در شبکه های LAN است. مهمترین تفاوتی که بین هاب و سویچ لایه دو وجود دارد در پیچیدگی طراحی داخلی این دستگاه ها است. هاب یک دستگاه فوق العاده ساده است که هیچگونه قدرت پردازشی و تحلیلی در خود ندارد و تنها کاری که انجام می دهد این است که بسته های اطلاعاتی را در شبکه دریافت و برای تمامی پورت های خود ارسال می کند. در قسمت هفتم از دوره آموزش نتورک پلاس دقیقا تفاوت بین سویچ و هاب و چگونگی به وجود آمدن و جایگزین شدن سویچ صحبت شده است.

هاب به هیچ عنوان محتوای بسته های اطلاعاتی که در خود رد و بدل می شوند را واکاوی نمی کند و تقریبا هر چیزی که به آن وارد می شود از آن بدون هیچگونه تغییری خارج می شود. از طرفی دیگر سویچ لایه دو یک دستگاه هوشمند تر است که کمی قدرت پردازشی دارد و از محتویات بسته های اطلاعاتی نیز تا حدودی خبر دارد ، سویچ لایه دو آدرس های مبدا و مقصدی که در بسته اطلاعاتی وجود دارند را می خواند و می داند که یک بسته اطلاعاتی باید به کدام مقصد ارسال شود و از کدام مبدا به سویچ لایه دو وارد شده است. سویچ لایه دو اطلاعات مربوط به مبدا و مقصد موجود در بسته های اطلاعاتی را در خود نگه داشته و بر اساس آنها تعیین می کند که یک بسته اطلاعاتی باید به کدام سمت ارسال شود.

هاب به دانستن محتویات موجود در بسته های اطلاعات نیازی ندارد زیرا به محض دریافت کردن یک بسته اطلاعاتی از روی یکی از پورت های خود کل بسته اطلاعات را در تمامی پورت های خودش ارسال می کند ، به نوعی هاب تمامی اطلاعاتی که دریافت می کند را درون همه پورت هایش Broadcast می کند ، البته به این نکته توجه کنید که هاب روش کاری شبیه به سیستم Broadcasting یا ارتباط یک به همه دارد و ما برای مثال از کلمه Broadcasting استفاده کردیم زیرا ساختار بسته اطلاعاتی Broadcast به تنهایی متفاوت است.

تشخیص اینکه یک بسته اطلاعاتی مربوط به یک مبدا یا یک مقصد خاص است بر عهده کامپیوترهایی است که به هاب متصل شده اند ، اگر آدرس مقصدی که در بسته اطلاعاتی تعریف شده بود مربوط به کامپیوتر مربوطه بود ، بسته اطلاعاتی دریافت و در غیر اینصورت بسته اطلاعاتی Drop یا از بین می رود. در سویج لایه دو هم چنین چیزی به وجود می آید اما نه در همه شرایط ، بلکه صرفا زمانیکه مقصد بسته اطلاعاتی مشخص نباشد ، بسته اطلاعاتی به همه پورت ها ارسال خواهد شد. زمانیکه در سویچ لایه دو ، یک بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر می رسد یک پاسخ به سویچ لایه دو داده می شود که از طریق آن سویچ قادر خواهد بود اطلاعات مقصد را از داخل بسته اطلاعاتی خارج و در خود ذخیره کند ، این عمل باعث می شود که سویچ لایه دو Flood نکند و ترافیک زیاد در شبکه ایجاد نکند.

همانطور که گفتیم مکانیزم کاری هاب به شکل Flooding یا ارسال بسته به همه پورت ها است ، اینکار باعث کاهش شدید کارایی شبکه و کند شدن ارتباطات شبکه می شود زیرا یک کلاینت زمانیکه در حال انتقال اطلاعات است تمامی پهنای باند موجود در هاب را به خودش اختصاص می دهد و به همین دلیل است که دیگران قادر به ارسال اطلاعات در این حین نمی باشند. در واقع هاب پهنای باند را بصورت اشتراکی به کلاینت ها ارائه می دهد و تا زمانیکه کار انتقال داده برای یکی از کلاینت ها تمام نشود کلاینت دوم قادر به ارسال اطلاعات به درستی نخواهد بود.

این مکانیزم کاری هاب شبیه به تریبون سخنرانی است ، تا زمانیکه سخنرانی شخصی که در حال سخنرانی است تمام نشده است نفر دوم قادر به ایراد سخنرانی نخواهد بود. اما سویچ لایه دو دارای قابلیتی به نام Micro Segmentation است که این امکان را به سویچ می دهد که با توجه به اینکه پورت مبدا و پورت مقصد را می شناسد ترافیک را صرفا به پورت مقصد ارسال کند و ترافیکی برای سایر پورت های شبکه ایجاد نکند ، در واقع زمانیکه یک نفر در سویچ لایه دو در حال انتقال اطلاعات باشد نفر دوم برای مسیرهای دیگر هیچ مشکلی برای انتقال اطلاعات نخواهد داشت زیرا مسیرهای رد و بدل شدن اطلاعات کاملا مشخص و از قبل تعیین شده هستند.

به نوعی می توانیم بگوییم که سویچ لایه دو امکان استفاده اختصاصی به هر کدام از کلاینت ها از پهنای باند سویچ را می دهد زیرا مسیرها کاملا مشخص هستند. این مکانیزم کاری را می توانیم با مکانیزم کاری تلفن های سلولی مقایسه کنیم ، جاییکه شما همزمان می توانید به همراه سایر افراد از شبکه تلفن همراه استفاده کنید و این در حالی است که همه افراد دیگر بر روی این بستر همزمان در حال مکالمه هستند و هیچگونه خللی در کار مکالمه شما وارد نخواهد شد.

تفاوت Switch لایه 2 و Switch لایه 3 در چیست؟ سویچ شبکه وسیله ای است که کامپیوترها یا بهتر بگوییم کاربران شبکه را در لایه دوم از مدل OSI که لایه پیوند داده یا Data Link نیز نامده می شود به همدیگر متصل می کند . سویچ ها در واقع جایگرین هوشمندی برای هاب ها در شبکه محسوب می شوند که امکان برقراری ارتباطات با سرعت بالا در شبکه را ایجاد می کنند. در لایه دوم از مدل OSI سویچ با استفاده از ساختار ( MAC ( Media Access Control کار می کنند ، این قابلیت به سویچ کمک میکند که همانن یک پل ( Bridge ) چند پورته ( Multiport ) عمل کند .

در واقع سویچ بصورت Full Duplex کار میکند و بعضا در برخی اوقات به آن Full Duplex Hub هم گقته می شود . سویچ ها این قابلیت را دارند که بصورت خودکار آدرس سخت افزاری یا MAC سیستم هایی را که به پورت هایش متصل شده اند را جمع آوری کنند و متوجه بشوند که چه آدرس در کدامیک از پورت های آن قرار گرفته است . سویچ اینکار را با استفاده از دریافت فریم ها از پورت های خود که توسط کامپیوترهای متصل شده به پورت ها ارسال می شود جمع آوری و ثبت می کند . برای مثال اگر پورت Fa 0//1 سویچ فریمی دریافت کند که مربوط به آدرس aaaa.aaaa.aaaa باشد ، سویچ متوجه می شود که این آدرس از پورت Fa 0//1 سویچ وارد شده است ، در ادامه اگر فریمی به سویچ وارد شود که آدرس مقصد آن aaaa.aaaa.aaaa باشد ، سویچ آن را به پورت Fa 0//1 ارسال خواهد کرد.

سویج لایه دو یا Layer 2 Switch

در داخل سویچ ها ما برای اینکه بتوانیم Broadcast Domain های بیشتری داشته باشیم از VLAN ها استفاده می کنیم و با استفاده از این قابلیت پورت های مختلف سویچ را در Subnet های مختلف قرار می دهیم . سویچ های از قابلیت VLAN برای کنترل کردن Broadcast ها ، Multicast ها و unicast ها در لایه دوم استفاده می کند. ترافیک هایی مثل HTTP ، FTP ، SNMP براحتی می تواند توسط سویچ های لایه دو مدیریت شوند .

زمانی که در مورد امنیت شبکه صحبت می کنیم سویج های لایه دو قابلیتی ساده اما قوی به نام Port Security را به ما ارائه می دهند. در سطح لایه دو ، تکنیک هایی مانند Spanning Tree ضمن اینکه قابلیت Redundancy مسیرها را برای شبکه ما ایجاد می کنند ، باعث جلوگیری از بروز Loop در شبکه نیز می شوند . در طراحی شبکه سویچ های لایه دو معمولا در سطح لایه دسترسی یا Access قرار می گیرند . در مسیریابی بین VLAN ها یا Inter VLAN Routing سویچ های لایه دو نمی توانند کاری انجام بدهند و بایستی فرآیند مسیریابی را یا به یک مسیریاب و یا به یک سویچ لایه سه که بتواند قابلیت های لایه سوم را در اختیار ما قرار دهد بسپاریم .

سویچ لایه سه یا Layer 3 switch

برای چیره شدن بر مشکلاتی مانند ازدیاد Broadcast ها و مدیریت لینک های بیشتر ، شرکت سیسکو سویچ های مدل کاتالیست 3550، 3560 ، 3750 ، 45000 و 6500 را معرفی کرد . این سویج های این قابلیت را دارا هستند که می توانند ارسال بسته ها را با قابلیت های سخت افزاری یک مسیریاب انجام دهند . سویچ های لایه سوم علاوه بر اینکه قابلیت های سویچ های لایه دوم را نیز دارا هستند در همان دستگاه سخت افزاری قابلیت های مسیریابی را نیز تعبیه کرده اند ، با اینکار هزینه های یک سازمان بسیار پایین می آید زیرا نیازی به خرید مسیریاب های اضافی برای استفاده از قابلیت های VLAN نخواهند داشت .

پروتکل های مسیریابی مانند EIGRP و در برخی اوقات OSPF می توانند با استفاده از تعریف شدن یکی از پورت های سویچ به عنوان پورت مسیریابی مورد استفاده قرار بگیرند . برای اینکار ابتدا بایستی قابلیت های فعالیت پورت مورد نظر را با استفاده از دستور no switchport غیرفعال کنیم . سویچ های لایه سوم در طراحی های شبکه ای معمولا در سطح توزیع ( Distribute ) و یا هسته ( Core ) مورد استفاده قرار می گیرند . در برخی اوقات به این نوع سویچ های Router Switch نیز گفته می شود.

وجود ضعف در بسیاری از قابلیت های پروتکل BGP و بسیاری دیگر از امکانات اساسی دیگر که در مسیریاب ها وجود دارند باعث می شود که هنوز این سویچ ها نتوانند کارایی مانند کارایی های یک مسیریاب کامل را داشته باشند . بدون شک اگر چنین قابلیت هایی در این نوع سویچ ها تعبیه شود وجود یک مسیریاب سخت افزاری بصورت جداگانه تبدیل به یک داستان قدیمی برای کودکان ما خواهد شود . وقتی در خصوص هزینه های و مقایسه آنها صحبت می کنیم مطمئن باشد که کم هزینه ترین دستگاه در این مورد سویچ های لایه دو هستند ، اما ما بایستی در طراحی شبکه خود هر دو نوع سویچ را ، هم لایه دوم و هم لایه سوم را در نظر داشته باشیم .

اگر شرکتی یا سازمانی در آینده قصد توسعه و بزرگتر شدن دارد قطعا بایستی در طراحی های خود سویچ های لایه سوم را ببینیم . علاوه بر این قابلیت های سویچ های لایه سوم ضمن اینکه قدرت پشتیبانی از حجم زیادی از ترافیک را دارند ، نسبت به سویچ های لایه دوم هوشمند تر نیز هستند و همین موضوع باعث می شود که در بیشتر سازمان ها و شرکت های بسیار بزرگ از این نوع سویچ های استفاده شود ، حال آنکه شرکت های کوچک معمولا از سویچ های لایه دوم استفاده می کنند .تمام مباحث شبکه و مفاهیم بسیار حرفه ایی و دقیق را در دوره آموزش شبکه بهتر یادبگیرید.

به عنوان یک شبکه کار یا دانشجوی کامپیوتر باید لایه های OSI یا مدل هفت لایه ای شبکه را به خوبی بشناسید. در سال های اولیه وجود و استفاده از شبکه، ارسال و دریافت دیتا در شبکه سختی های خاص خود را داشت؛ بخاطر آن که شرکت های بزرگی مثل IBM، Honeywell و Digital Equipment هرکدام استانداردهای خاص خود را برای اتصال و ارتباط کامپیوترها داشتند. شناخت لایه های شبکه در قالب مدل مرجع OSI و مدل 4 لایه ای TCP/IP یکی از مواردی است که شما حتما در دوره آموزش نتورک پلاس به خوبی آموزش می بینید.

این موضوع باعث میشد که فقط اپلیکیشن هایی که بر روی تجهیزات یکسانی از یک شرکت خاص وجود دارند، میتوانند با یکدیگر ارتباط داشت باشند. به همین علت سازنده ها، کاربران و استانداردها نیاز داشتند تا بر ایجاد و اجرای یک ساختار استاندارد واحد که به کامپیوترها این اجازه را بدهد تا بتوانند براحتی با یکدیگر تبادل دیتا داشته باشند.

فارغ از هرگونه شرکت و برند مختلف، توافق کنند.در سال 1978، موسسه (ISO (International Standards Organization یک مدل شبکه بنام مدل (OSI (Open System interconnection را معرفی کرد.همانطور که گفته شد برای ارتباط دو کامپیوتر نیاز به الگویی هست که ایندو بتوانند حرف همدیگر را تحت آن الگو بفهمند. این زبان و قاعده مشترک یک استاندارد است که تحت نام OSI معرفی شده است. مدل OSI دارای 7 لایه بشرح زیر است :

• لایه Application یا کاربرد
  1. معرفی پروتکل های لایه هفتم
• لایه Presentation یا نمایش
  1. Encryption چیست و در ویندوز چگونه انجام میشود؟
  2. معرفی پروتکل های لایه ششم
• لایه Session یا نشست
  1. معرفی پروتکل های لایه پنجم
• لایه Transport یا انتقال
  1. معرفی پروتکل های لایه چهارم
• لایه Network یا شبکه
  1. ارتباطات Subnet چیست؟
  2. معرفی پروتکل های لایه سوم
• لایه پیوند داده یا Data Link
  1. معرفی پروتکل های لایه دوم
• لایه Physical یا فیزیکی
  1. معرفی پروتکل های لایه اول

مهندس شبکه چه کسی است؟ مدیر شبکه چیست؟

مهندس شبکه یک متخصص فناوری است که مهارت های لازم را برای برنامه ریزی، پیاده سازی و نظارت بر شبکه های کامپیوتری که از خدمات صوتی، داده، ویدئو و شبکه های بی سیم داخلی پشتیبانی می کنند، دارد. اگرچه عناوین شغلی مهندس شبکه و مدیر شبکه گاهی اوقات به عنوان مترادف استفاده می شود، یک مهندس شبکه معمولاً مسئولیت های اجرایی بیشتری نسبت به یک مدیر شبکه دارد.برای اینکه یک مدیر شبکه فوق العاده باشید پیشنهادمن دوره های آموزش شبکه را از کجا شروع کنیم؟ مسیر راه یادگیری شبکه می باشد.

سمت مهندسی بیشتر به برنامه ریزی، طراحی و مشخصات فنی می پردازد. بخش مدیریت بیشتر با تلاش های تعمیر و نگهداری، مدیریت و عیب یابی روزمره سر و کار دارد.عناوین شغلی ممکن است بر اساس تحصیلات یا درآمد نیز متمایز شوند. به طور معمول، یک مهندس شبکه تحصیلات بیشتری دارد و درآمد بیشتری نسبت به یک مدیر (ادمین) شبکه دارد.برای حرفه ایی شدند از جامع ترین دوره آموزش CCNP and CCIE Enterprise Core ENCOR 350-401 جا نمانید.

مهندس شبکه چه کاری انجام می دهد؟

مهندسان شبکه پیکربندی های شبکه را طراحی و پیاده سازی می کنند، مشکلات شبکه را عیب یابی می کنند، نظارت بر شبکه را انجام می دهند و سیستم های امنیتی مانند فایروال ها را پیکربندی می کنند. آنها اغلب به یک CIO یا افسر ارشد امنیت اطلاعات و سایر رهبران خط کسب و کار گزارش می دهند تا در مورد اهداف کلی کسب و کار، سیاست ها و به روز رسانی وضعیت شبکه تصمیم بگیرند. در بسیاری از شرایط، مهندسان شبکه از نزدیک با مدیران پروژه و سایر مهندسان کار می کنند، ظرفیت را مدیریت می کنند و پشتیبانی از راه دور یا در محل را انجام می دهند.

مهندسان شبکه که به عنوان مدیران شبکه نیز شناخته می شوند، به عنوان بخشی از بخش فناوری اطلاعات یک شرکت کار می کنند. آنها مسئول اطمینان از عملکرد کارآمد سیستم های کامپیوتری و سخت افزار شبکه شرکتشان هستند. آن‌ها این کار را با نصب سخت‌افزار جدید، اجرای عیب‌یابی و تکمیل به‌روزرسانی‌های معمول نرم‌افزار به محض در دسترس بودن انجام می‌دهند. همچنین انتظار می رود که آنها اقدامات پیشگیرانه را برای محافظت در برابر بدافزارها و سایر تهدیدات احتمالی برای امنیت شبکه انجام دهند.

مهندس شبکه چقدر حقوق می گیرد؟

طبق آمار رسمی از شرکت IranSalary دریافتی حقوق یک مهندس شبکه در عناوین شغلی مختلف در حوزه شبکه های کامپیوتری طبق جدول زیر به طور میانگین 12.5 میلیون تومان می باشد و در شرکت های ایرانی تا 20 میلیون تومان درآمد یک کارشناس شبکه کامپیوتری می باشد. مشخص است که با بالاتر رفتن سابقه کار و در عناوین شغلی مانند مدیر فنی این میزان درآمد می تواند به بالای 50 میلیون تومان در ماه برسد.

در مقاله یادگیری ماشین بانظارت، یاد گرفتیم که چگونه می توان مدل ها را با استفاده از مجموعه داده آموزشی برچسب دار، آموزش داد و بعد از آزمون قبولی، از آن ها برای سوددهی در هر کسب و کاری استفاده کرد. اما ممکن است در خیلی از پروژه ها یا صنایع امکان دسترسی به یک مجموعه داده برچسب دار نباشد یا به گونه ای تهیه یک مجموعه داده برچسب دار خیلی دشوار باشد، لذا نمی توان مدل ها را با استفاده از این نوع داده ها به خوبی آموزش داد، اما می توان یکسری الگو و رابطه از دل این مجموعه داده استخراج کرد. در این شرایط می توان از الگوریتم های یادگیری بدون نظارت به منظور خوشه بندی و استخراج رابطه بین داده ها نیز استفاده کرد. در ادامه بیشتر در مورد الگوریتم یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning آشنا خواهیم شد.

یادگیری ماشین بدون نظارت چیست؟

همانطور که از نام این نوع یادگیری پیداست، یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning یک تکنیک یادگیری ماشین است که در آن مدل‌ها با استفاده از مجموعه داده‌های آموزشی نظارت نمی‌شوند (یعنی از مجموعه داده دارای برچسب آموزش نمی بینند). در عوض، مدل‌ها می توانند یکسری الگوها و بینش‌های پنهان را از دل مجموعه داده ها پیدا ‌کنند.

می توان یادگیری بدون نظارت را اینگونه نیز تعریف کرد:

یادگیری بدون نظارت نوعی از یادگیری ماشینی است که در آن مدل‌ها با استفاده از مجموعه داده‌های بدون برچسب آموزش داده می‌شوند و اجازه دارند بدون هیچ نظارتی بر روی آن داده‌ها عمل کنند.

در دوره آموزشی جامع علم داده تمام A-Z علم داده (یادگیری ماشین، داده کاوی) را به شکل کاملاً عملی و با زبانی ساده به شما آموزش می دهد

یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning را نمی توان مستقیماً برای حل یک مسئله رگرسیون یا دسته بندی نیز استفاده کرد زیرا برای حل این نوع مسائل ما نیاز به مجموعه داده ای داریم که دارای ویژگی برچسب باشد، لذا برای حل این نوع مسائل باید از الگوریتم های یادگیری بانظارت استفاده کرد. هدف از یادگیری بدون نظارت، یافتن ساختار زیربنایی مجموعه داده، گروه بندی آن داده ها بر اساس شباهت ها و نمایش آن مجموعه داده در یک قالب فشرده است .

مثال: فرض کنید یک مجموعه داده ورودی حاوی هزاران تصویر انواع مختلف گربه و سگ بدون هیچ نوع برچسبی داریم (تصویر زیر) که آن را به یک الگوریتم یادگیری بدون نظارت سپرده ایم. الگوریتم نمی تواند بر روی این مجموعه داده آموزش داده شود اما می تواند با توجه به الگوهای شباهتی که بین تصاویر مختلف گربه و سگ وجود دارد (مانند رنگ چشم، رنگ مو، اندازه و ...)، آن ها را به 2 خوشه گربه و سگ تقسیم نماید.

چرا باید از یادگیری بدون نظارت استفاده کنیم؟

مهمترین عواملی که استفاده از الگوریتم یادگیری بدون نظارت را در صنایع مهم دانسته است عبارتند از:

• یادگیری بدون نظارت برای یافتن یک دانش عمیق از داده ها مفید است.
• یادگیری بدون نظارت بسیار شبیه به هوش مصنوعی و یادگیری انسان است که با تجربیات و مشاهدات خود می تواند الگو و رابطه بین در داده ها را بیابد.
• یادگیری بدون نظارت مهم است چرا که می تواند بر روی داده های بدون برچسب و دسته بندی نشده کار می .
• در دنیای واقعی، ما همیشه داده های ورودی با خروجی مربوطه نداریم، بنابراین برای حل چنین مواردی، به یادگیری بدون نظارت نیاز داریم.

نحوه کار الگوریتم های یادگیری بدون نظارت :

نحوه کار الگوریتم های یادگیری بدون نظارت را می توان با تصویر زیر درک کرد:

در تصویر فوق و در مرحله اول ما یک مجموعه داده ورودی (تصاویر تصادفی حیوانات) بدون برچسب داریم، به این معنی که بخشی از داده ها از قبل دسته بندی نشده است و دارای برچسب نمی باشند. لذا در مرحله بعد با استفاده از یکی از الگوریتم های یادگیری ماشین بدون نظارت مانند k-means رابطه ها و الگوهای پنهان از دل تصاویر استخراج شده و خوشه بندی داده ها نیز انجام می پذیرد.

انواع الگوریتم یادگیری بدون نظارت:

الگوریتم های یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• الگوریتم های خوشه‌بندی | Clustering : خوشه‌بندی روشی است برای قراردادن اشیاء در یکسری خوشه‌ها، به‌گونه‌ای که اشیای (داده های) داخل یک خوشه بیشترین شباهت را با یکدیگر و کمترین شباهت را با اشیای سایر خوشه ها دارند.
• الگوریتم های قواعد انجمنی | Association rule : از این نوع الگوریتم ها برای تحلیل سبد خرید یک فروشگاه استفاده می شود به عنوان مثال با استفاده از این نوع الگوریتم ها می توانیم رابطه خرید بین محصولات یک فروشگاه را درک کنیم، یکی از این نوع قواعد می تواند به این شکل تفسیر شود. آقای رضاییان با ضریب اطمینان 90 درصد موقع خرید پنیر، محصول دیگری با نام نان نیز خریده است.

الگوریتم های یادگیری بدون نظارت:

برخی از الگوریتم های یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning نیز در زیر لیست شده است:

• خوشه بندی سلسله مراتبی
• خوشه بندی K-means
• خوشه بندی مبتنی بر چگالی
• K نزدیکترین همسایه
• تشخیص ناهنجاری
• شبکه های عصبی
• الگوریتم Apriori

مزایای یادگیری بدون نظارت

• یادگیری بدون نظارت | Unsupervised Machine Learning در مقایسه با یادگیری نظارت شده برای کارهای پیچیده‌تر استفاده می‌شود، زیرا در یادگیری بدون نظارت، داده‌های ورودی برچسب‌دار نداریم.

معایب یادگیری بدون نظارت

• یادگیری بدون نظارت ذاتاً دشوارتر از یادگیری تحت نظارت است زیرا داده های ورودی دارای هیچ گونه برچسبی نیز نمی باشد.
• نتیجه عملکردی الگوریتم های یادگیری بدون نظارت ممکن است دقت کمتری داشته باشد زیرا داده‌های ورودی برچسب‌گذاری نمی‌شوند و الگوریتم‌ها خروجی دقیق را از قبل نمی‌دانند و آموزش داده نشده اند.

در این پست با یکی از حملات لایه دوم ، تحت عنوان MAC Address Spoofing یا جعل MAC Address آشنا شده و روش مقابله با آن را یاد خواهیم گرفت. در این حمله مهاجم با تغییر MAC آدرس خود سعی می کند عملیات مورد نظرش را انجام دهد.به طور مثال به عکس زیر توجه کنید:

فایروال (Firewall) چیست و به زبان ساده چگونه کار می کند؟ چرا به آن دیواره آتش می گویند؟ فایروال چگونه کار می کند و چند نوع دارد؟ اگر بخواهیم به زبان ساده صحبت کنیم باید بگوییم بعد از سویچ در انواع تجهیزات شبکه ، واژه فایروال را می توانیم یکی از پرکاربردترین واژه ها در حوزه کامپیوتر و شبکه معرفی کنیم. خیلی اوقات از اینور و آنور این جملات آشنا را می شنویم که فایروالت رو عوض کن ، برای شبکه فایروال بگیر ، توی فایروال فلان رول رو اضافه کنید ، فایروالتون رو خاموش کنید و ... امروز در این مقاله می خواهیم به ساده ترین شکل ممکن و البته با بیان تجربیات خودم در مورد فایروال و سیر تا پیاز این نرم افزار یا سخت افزار با هم صحبت کنیم. با ما تا انتهای مقاله باشید.

معنی لغوی فایروال چیست؟ بررسی مفهوم و تئوری دیواره آتش

فایروال که به انگلیسی از ترکیب دو کلمه Fire به معنی آتش و Wall به معنی دیوار تشکیل شده است ، به زبان فارسی به عنوان دیواره آتش ترجمه شده است. با توجه به اینکه ماهیت دیواره آتش جلوگیری از تهدیدات و به نوعی پاکسازی ترافیک شبکه است ، می توان چنین تفسیر کرد که این نامگذاری با توجه به ماهیت پاکسازی و ضدعفونی کننده آتش در تاریخ ، برگرفته ای از همین مفهوم باشد

به زبان ساده تر آتش پاکسازی می کند و ضدعفونی می کند و دیواره آتش در شبکه هم ترافیک آلوده و خطرناک را پاکسازی می کند. بد نیست بدانید که آتش نماد پاکی در ایران باستان هم بوده است. در ادامه این مقاله ما فرض را بر این می گذاریم که شما تعریف شبکه چیست را به خوبی می دانید و با مفاهیم شبکه آشنایی دارید.

کمی راجع به تاریخچه فایروال و نسل های فایروال

در ابتدا چیزی به نام فایروال در انواع شبکه های کامپیوتری وجود نداشت. بعد از به وجود آمدن روترها یا مسیریاب های شبکه ، این نیاز احساس شد که بایستی بتوانیم ترافیک را در برخی شرایط محدود کنیم. در این شرایط چیزی به نام Access Rule یا ACL در روترها معرفی شدند که پایه و اساس خیلی از فایروال های امروزی هستند.

• برای مطالعه بیشتر :

  به زبان ساده تر آتش پاکسازی می کند و ضدعفونی می کند و دیواره آتش در شبکه هم ترافیک آلوده و خطرناک را پاکسازی می کند. بد نیست بدانید که آتش نماد پاکی در ایران باستان هم بوده است. در ادامه این مقاله ما فرض را بر این می گذاریم که شما تعریف شبکه چیست را به خوبی می دانید و با مفاهیم شبکه آشنایی دارید.

  کمی راجع به تاریخچه فایروال و نسل های فایروال

  در ابتدا چیزی به نام فایروال در انواع شبکه های کامپیوتری وجود نداشت. بعد از به وجود آمدن روترها یا مسیریاب های شبکه ، این نیاز احساس شد که بایستی بتوانیم ترافیک را در برخی شرایط محدود کنیم. در این شرایط چیزی به نام Access Rule یا ACL در روترها معرفی شدند که پایه و اساس خیلی از فایروال های امروزی هستند.

  • برای مطالعه بیشتر : ACL چیست و چگونه با کمک آن شبکه را کنترل و فیلتر کنیم؟

  Access Rule ها تعریف می کردند که چه آدرسهایی از کجا به کجا بتوانند بروند و یا نروند. مکانیزم کاری فایروال های اولیه هم بر همین اساس بود و فیلترینگی که بر روی ترافیک ها انجام می شد با عنوان فیلترینگ بسته یا Packet Filtering می توانست مسیر بسته های اطلاعاتی شبکه را تعیین کند.

  اولین نسل از فایروال های شبکه در اواخر دهه 1980 میلادی به دنیا معرفی شدند. با توسعه و پیشرفته تکنولوژی های فایروال نسل های مختلفی از فایروال به دنیا معرفی شدند که در ادامه نسل های فایروال ها را با هم مرور می کنیم :

  نسل اول از فایروال چیست؟ اضافه شدن ضد ویروس

  این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 1 Virus هم شناخته می شوند. فایروال هایی که قبل از نسل یک فایروال ها کار می کردند صرفا بصورت فیلترینگ بسته های اطلاعاتی یا Packet Filtering کار می کردند.

Access Rule ها تعریف می کردند که چه آدرسهایی از کجا به کجا بتوانند بروند و یا نروند. مکانیزم کاری فایروال های اولیه هم بر همین اساس بود و فیلترینگی که بر روی ترافیک ها انجام می شد با عنوان فیلترینگ بسته یا Packet Filtering می توانست مسیر بسته های اطلاعاتی شبکه را تعیین کند.

اولین نسل از فایروال های شبکه در اواخر دهه 1980 میلادی به دنیا معرفی شدند. با توسعه و پیشرفته تکنولوژی های فایروال نسل های مختلفی از فایروال به دنیا معرفی شدند که در ادامه نسل های فایروال ها را با هم مرور می کنیم :

نسل اول از فایروال چیست؟ اضافه شدن ضد ویروس

این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 1 Virus هم شناخته می شوند. فایروال هایی که قبل از نسل یک فایروال ها کار می کردند صرفا بصورت فیلترینگ بسته های اطلاعاتی یا Packet Filtering کار می کردند.

این اولین نسلی از فایروال ها بود که جلوی ورود و خروج انواع بدافزار هایی مثل ویروس های کامپیوتری و تهدیدات بدافزاری را نیز می گرفت. این نوع فایروال ها انقلابی در صنعت امنیت سایبری ایجاد کردند و اولین نسل فایروال ها در اواخر دهه 1980 به بازار ارائه شدند.

نسل دوم از فایروال چیست؟ جلوگیری از حملات اینترنتی

این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 2 Networks هم شناخته می شوند. این نوع فایروال ها در اواسط دهه 1990 معرفی شدند و با گسترش ارتباطات و اینترنت و به تبع آن گسترش حملات تحت شبکه و حملات اینترنتی به بازار معرفی شدند و با همین هدف ، یعنی جلوگیری از تهدیدات شبکه اینترنت و مدیریت امنیتی ترافیک اینترنت به بازار ارائه شدند.

نسل سوم از فایروال چیست؟ جلوگیری از تهدیدات نرم افزاری و تشخیص نفوذ

این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 3 Applications هم شناخته می شوند. در نسل سوم از فایروال ها ، اینبار هدف حملات هکرها و بدافزار نویس ها اپلیکیشن ها یا برنامه ها بودند و به تبع همین نوع تهدیدات ، مکانیزم های جلوگیری از حملات به اپلیکیشن ها یا نرم افزارهای کاربردی نیز به فایروال ها اضافه شدند . این نوع فایروال ها از اوایل سال 2000 به بازار معرفی شدند و در خودشان مکانیزم های سیستم های تشخیص نفوذ ( Intrusion Detection Systems ) یا IDS ها را برای اولین بار معرفی کردند.

• برای مطالعه بیشتر : IDS چیست؟ معرفی سیستم تشخیص نفوذ و انواع آن به زبان بسیار ساده

نسل چهارم از فایروال چیست؟ جلوگیری از حملات رباتیک

این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 4 Payload هم شناخته می شوند.حملات روز به روز پیشرفته تر می شوند ، در سال 2010 فایروال های نسل چهارم با محوریت مقابله با حملات رباتیک ( زامبی ها و ... ) طراحی شدند ، حملاتی که چند منظوره ، هدفمند ، ناشناخته و ترسناک بودند و به شدت در حال رشد بودند. محصولات ضد ربات در فایروال ها از این نسل اضافه شدند.

• جهت مطالعه بیشتر : معرفی 14 نوع حمله هکری به زبان ساده که باید بشناسید

نسل پنجم از فایروال چیست؟ جلوگیری از ابرحملات

این نسل از فایروال ها به عنوان Generation 5 Mega هم شناخته می شوند. این نسل را می توان تقریبا نسل فعلی اکثر فایروال های امروزی دانست که از سال 2017 به دنیا معرفی شدند. هدف این نوع فایروال ها مقابله با حملات با مقیاس های بزرگ و چند بعدی بود . در حال حاضر اکثر مکانیزم های کاری فایروال های نسل های قبلی در این نوع فایروال ها وجود دارند.

مکانیزم کاری فایروال چیست؟ بررسی نحوه کار دیواره آتش

هدف من این نیست مکانیزم پیچیده ای برای شما از نحوه کارکرد فایرولها ارائه کنم و سعی می کنم به ساده ترین شکل این روند را توضیح بدهم. فایروال یک ترافیک ورودی دارد و یک ترافیک خروجی که در اصطلاح به ورودی Inbound و به خروجی Outbound گفته می شود.

فایروال ها دارای پا یا در اصطلاح Leg هستند که یک قسمت از شبکه یا سیستم عامل را به قسمت دیگری مرتبط می کنند. به زبان ساده تر اتصالات به شبکه های مختلف است. فایروال ها ترافیک را تجزیه و تحلیل می کنند و بر اساس قوانینی که بر روی آنها تعریف شده است تصمیم می گیرند که اجازه عبور ترافیک مربوطه را بدهند یا ندهند.

طبیعی است که ترافیک شبکه دارای قالب Packet است. بنابراین زمانیکه فایروال می خواهد تصمیم گیری کند ، بعد از باز کردن بسته اطلاعاتی به آدرس مبدا ( Source ) و آدرس مقصد ( Destination ) و محتوای بسته اطلاعاتی ( Data ) توجه می کند و بر اساس آن تصمیم می گیرد که ترافیک مجاز را عبور بدهد یا آن را مسدود کند.