درسنامه آموزشی نصب و راه اندازی تجهیزات هوشمند ساختمان کلاس دوازدهم مکاترونیک

پیشرفت فناوری در عرصهٔ ارتباطات تا جایی پیش رفته است که رایانه و شبکه‌های مختلفی را درگیر خود کرده است. شبکه‌های رایانه‌ای اهداف زیادی را دنبال می‌کنند. شاید یکی از مهمترین آنها برقرارشدن ارتباط و گفت‌وگوی نسل‌های مختلف در سراسر دنیا با یکدیگر باشد. امروزه با استفاده از شبکه، افراد می‌توانند به آسانی از طریق رایانامه (ایمیل)، پیام‌رسانی فوری، اتاق گفت‌وگو و موارد مشابه ارتباط برقرار کنند. شبکه‌ها در ارتباط نرم‌افزارها نیز کاربرد گستردهای دارند. کنترل نرم‌افزارها از راه‌دور از مشهورترین این ارتباطات به‌شمار می‌رود. ارتباط و کنترل سخت‌افزارها نیز از دیگر کاربردهای شبکه است. با این توصیفات کمتر کسی داشتن خانه هوشمند را بدون وجود شبکه‌های رایانه‌ای تصور خواهد کرد.

واحد یادگیری 1: شایستگی نصب و راه‌اندازی شبکه‌های رایانه‌ای

اهداف این شایستگی عبارت‌اند از:

1- آشنایی با مفاهیم شبکه؛
2- طراحی یک شبکه رایانه‌ای؛
3- داکت‌کشی و کابل‌کشی و نصب و تنظیمات اجزای مورد نیاز یک شبکه.

استاندارد عملکرد

پس از اتمام واحد یادگیری و کسب شایستگی، هنرجویان با مفاهیم پایه شبکه‌ها آشنا شوند و بتوانند یک شبکه رایانه‌ای را طراحی و راه‌اندازی نمایند.

معرفی آردوینو

بُرد آردوینو در سال 2005 توسط یک مرکز تحقیقاتی در ایتالیا متولد شده است. هدف از ساخت و طراحی آردوینو، با توجه به مشخصات و کارایی آن، فراهم‌کردن بردی با امکان یادگیری سریع، کارکرد آسان و البته کارایی بالاست، به‌طوری که پاسخگوی نیاز طیف گسترده‌ای از افراد، اعم از پژوهشگران الکترونیک و محققان غیرالکترونیکی باشد. این بُردها در مدل‌ها و اندازه‌های مختلف برای کاربردهای متفاوتی طراحی شده‌اند. که چند نمونه از آن‌ها را در شکل زیر مشاهده می‌کنید.

معرفی شبکه‌های رایانه‌ای

به دو رایانه یا بیشتر، که به روش سیمی یا بدون‌سیم به یک دیگر اتصال یافته باشند تا از منابع و امکانات یک دیگر به‌صورت مشترک استفاده کنند، «شبکه» گفته می‌شود. این منابع عبارت‌اند از: فایل‌ها، پرینترها و.... قبل از به وجود آمدن شبکه، بزرگترین مشکل کاربران رایانه، جابه‌جا کردن اطلاعات بود. در محیط‌های غیرشبکه در صورتی‌که کاربر تصمیم به انتقال اطلاعات به دستگاه دیگری می‌گرفت، مجبور بود در محیط بدون شبکه از ابزاری مانند دیسکت و کارت پانج استفاده کند و پس از کپی‌کردن اطلاعات بر روی آن، به‌صورت فیزیکی به ارسال دیسکت یا کارت پانچ اقدام نماید. از مشکلات روش انتقال فیزیکی اطلاعات، هزینه خریداری رسانه‌ای مانند دیسکت، سی‌دی و... و همچنین صرف زمان زیاد به‌منظور انتقال اطلاعات و افزایش این هزینه و زمان، درصورت تعدد مقصد بود. محدودیت حجم ذخیره‌سازی اطلاعات و همچنین فرسایش تدریجی ابزارهای فیزیکی از مشکلات دیگر این روش به شمار می‌رفت.

شبکه با اتصال رایانه به روش‌های گوناگون کاهش هزینه و کاهش زمان انتقال اطلاعات و همچنین افزایش امنیت انتقال را در پی دارد.

تقسیم‌بندی شبکه‌های رایانه‌ای

1- تقسیم‌بندی شبکه‌های رایانه‌ای از نظر مدل سرویس‌دهی

در شبکه، یک رایانه می‌تواند سرویس‌دهنده (Server) یا سرویس‌گیرنده (Client) باشد. سرویس‌دهنده رایانه‌ای است که فایل‌های اشتراکی و همچنین سیستم عامل شبکه را (که مدیریت عملیات شبکه را بر عهده دارد) نگهداری می‌کند.

برای آنکه سرویس‌گیرنده (Client) بتواند به سرویس‌دهنده (Server) دسترسی پیدا کند، ابتدا سرویس‌گیرنده (Client) باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس‌دهنده (Server) تقاضا کند. آنگاه سرویس‌دهنده (Server) اطلاعات درخواست شده را به سرویس‌گیرنده (Client) ارسال خواهد کرد.

دو مدل از شبکه‌هایی که مورد استفاده قرار می‌گیرند، عبارت‌اند از: 

1- شبکه نظیر به نظیر (Peer-to-Peer)
2- شبکه مبتنی بر سرویس دهنده (Server Based)

1- شبکه نظیربه نظیر (Peer-to-Peer)

در این شبکه ایستگاه ویژه‌ای جهت نگهداری فایل‌های اشتراکی و سیستم‌عامل شبکه وجود ندارد. در شبکه هر رایانه می‌تواند به منابع سایر رایانه‌ها دسترسی پیدا کند. در این مدل هر رایانه می‌تواند هم به‌عنوان سرویس‌گیرنده (Client) و هم به عنوان سرویس‌دهنده (Server) عمل کند.

2- شبکه مبتنی بر سرویس‌دهنده (Based-Server)

در این مدل شبکه، یک رایانه به عنوان سرویس‌دهنده (Server)، کلیه فایل‌ها و نرم‌افزارهای اشتراکی (نظیر واژه‌پردازها، کامپایلرها، بانک‌های اطلاعاتی و سیستم عامل شبکه) را در خود نگهداری می‌کند. سرویس‌گیرنده (Client) نیز می‌تواند به سرویس‌دهنده (Server) دسترسی پیدا کند و فایل‌های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود انتقال دهد. در این نوع از شبکه، رایانه اگر سرویس‌دهنده (Server) باشد، دیگر نمی‌تواند سرویس‌گیرنده (Client) باشد یا اگر سرویس‌گیرنده (Client) باشد، دیگر نمی‌تواند سرویس‌دهنده (Server) باشد. همان‌طور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، در این نوع شبکه، رایانه‌ای میزبان که سرویس‌دهنده (Server) نام دارد، وظیفه مدیریت منابع شبکه را برعهده دارد و رایانه‌های دیگر از منابع شبکه بهره می‌برند.

2- تقسیم‌بندی شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس موقعیت فیزیکی و فاصله مکانی

شبکه‌ها بر اساس موقعیت فیزیکی و فاصله مکانی، به دو دسته شبکه‌های LAN و شبکه‌های WAN تقسیم‌بندی می‌شوند. در ادامه هریک از آن‌ها به تفصیل معرفی خواهند شد. 

شبکه محلی یا Local Area Network) LAN)

کوچک‌ترین شبکه‌ای است با سرعت تبادل اطلاعات بالا، که از لحاظ جغرافیایی نسبتاً کوچک و محدود است و معمولاً ابعادی متناسب با یک ساختمان، خانه یا دفتر کار دارد. پیکربندی، قوانین و راه‌اندازی شبکه LAN توسط خود شخص صورت می‌گیرد و نیازی به واسط یا هماهنگ‌کردن با مخابرات و سازمان‌های دیگر نیست.

یکی از فناوری‌های متداول شبکه‌های LAN، اترنِت (Ethernet) نامیده می‌شود. اترنت در سال 1970 ایجاد شد و از آن به بعد برحسب نیازهای شبکه و کاربران دائماً در حال گسترش بوده است. شبکه‌های اترنت امروزی در سرعت‌های 100،10 و 1000 مگابایت بر ثانیه (Mbps) کار می‌کنند.

امروزه، استانداردهای 100Mbps) Fast Ethernet ،(10Mbps) 10baseT) و (1000Mbps) Gigabit Ethernet در شبکه‌ها بسیار رایج است.

تجهیزات و سخت‌افزار شبکه LAN

برای راه‌اندازی هر شبکه بین رایانه‌ها، به یک‌سری تجهیزات و سخت‌افزار نیاز داریم که در ادامه ذکر شده است:

1- کارت شبکه

کارت شبکه، یکی از مهم‌ترین عناصر سخت‌افزاری در زمان پیاده‌سازی یک شبکه است. هر رایانه موجود در شبکه، نیازمند استفاده از کارت شبکه است. کارت شبکه، ارتباط بین رایانه و محیط انتقال (نظیر کابل‌های مسی یا فیبر نوری) را فراهم می‌نماید.

اکثر مادربردهای جدیدی که از آنان در رایانه‌های شخصی استفاده می‌شود، کارت شبکه دارند. وظیفه اصلی کارت شبکه، اتصال فیزیکی یک رایانه به شبکه است تا امکان مبادله اطلاعات برای آن فراهم گردد. هر کارت شبکه دارای یک آدرس فیزیکی (MAC) است. این آدرس، یک عدد شش بایتی است که سه بایت اول آن مشخص‌کننده سازنده کارت شبکه و سه بایت دوم، شماره سریال کارت شبکه است. کارت‌های شبکه به دو دسته سیمی (LAN) و بی‌سیم (Wireless) تقسیم می‌شوند. در تصویر زیر، یک کارت شبکه بی‌سیم (Wireless) و آدرس فیزیکی (MAC) آن را مشاهده می‌کنید.

راه‌اندازی ماژول بی‌سیم (Wireless) با آردوینو

2- کابل‌های شبکه

در اغلب شبکه‌های محلی از نوعی کابل به‌عنوان رسانهٔ شبکه استفاده می‌شود. گرچه‌ رسانه‌های بی‌سیم (Wireless) مختلفی هم وجود دارد، اما به‌طور کلی کابل‌ها از رسانه‌های دیگر مطمئن‌ترند و سرعت انتقال بالاتری نیز دارند. 

متداول‌ترین نوع کابل‌ها، که در انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد، کابل‌های به‌هم تابیده (Twisted Pair) است. کابل‌های به‌هم تابیده دارای انواع بدون شیلد (UTP مخفف Unshielded Twisted Pair)، فویل آلومینیومی (FTP)، و فویل با شیلد (SFTP) است و در رنگ‌های مختلف تولید می‌شوند.

کابل‌های شبکه دارای استانداردهای متعددی هستند و در گروه‌های متفاوت (Categories) قرار می‌گیرند.

در این بخش وارد کار کارگاهی خواهیم شد. بهتر است به نکات مهم زیر توجه کنیم.

3- سوکت شبکه (RJ-45)

کانکتور استاندارد برای کابل‌های شبکه، از نوع RJ-45 است. این کانکتور شباهت زیادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. واژه RJ نیز مخفف Registered Jack است.

سوکت‌ها انواع مختلفی دارند از قبیل کانکتور معمولی، کانکتور CAT5، کانکتور CAT6 و کانکتور SFTP.

همان‌طور که قبلاً آموختید، کابل‌های SFTP جهت کاهش نویز، دارای شیلد هستند. سوکت‌های SFTP برای کابل‌های شیلددار مورد استفاده قرار می‌گیرد و دارای روکش استیل است و شیلد کابل نیز باید زیر آن قرار گیرد.

همان‌طور که گفته شد، یک کابل شبکه از 8 سیم با رنگ‌بندی متفاوت تشکیل شده است. همان‌طور که می‌دانید یک سیم حامل جریان دارای یک میدان مغناطیسی در اطراف خود می‌باشد، و همچنین اگر میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم قرار گیرد، باعث ایجاد جریان الکتریکی در آن سیم می‌شود. هنگامی که سیم‌ها در کنار هم قرار می‌گیرند، در هنگام عبور جریان الکتریکی از سیم‌ها، میدان مغناطیسی هر سیم بر سیم دیگر، اثر می‌گذارد و مقدار اندکی نویز در سیم‌ها ایجاد می‌کند. از آنجا که مقدار جریان عبوری از هر سیم متفاوت است، مقدار نویز ایجاد شده می‌تواند با توجه به نحوه چینش سیم‌ها با یکدیگر، متفاوت باشد. مهندسین شبکه، پس از اندازه‌گیری این مقدار نویز در چینش‌های مختلف سیم‌ها، توانستند استانداردهایی را بیابند که کمترین مقدار نویز ایجاد شده در طول کابل شبکه، و بیشترین راندمان را در فواصل طولانی داشته است. امروزه استاندارد T-568A (استاندارد A) و استاندارد T-568B (استاندارد B) از نمونه‌های رایج رنگ‌بندی در کابل‌های شبکه‌اند.

4- آچار سوکت‌زن (CRIMPER)

سوکت‌زدن کابل به کانکتور شبکه توسط دستگاه پرس مخصوصی انجام می‌گیرد که اصطلاحاً به آن سوکت‌زن می‌گویند. قابل ذکر است که از این سوکت‌زن جهت سوکت‌زدن به انواع دیگر سوکت‌های RJ (سوکت خط تلفن و گوشی‌های تلفن و آیفون و...) نیز استفاده می‌شود.

پس از فرا گرفتن انواع کابل و انواع سوکت و انواع استاندارد سوکت‌زنی، حال با چند اصطلاح در این حوزه آشنا می‌شویم:

کابل Straight (مستقیم)

برای اتصال دو سیستم غیرهم نوع، مانند اتصال یک رایانه به یک سوئیچ یا یک مودم، از کابل Straight استفاده می‌کنیم. استاندارد رنگ‌بندیِ دو سرِ کابل Straight از یک نوع است. بنابراین کابل Straight می‌تواند ترتیب رنگ‌بندی دو سر آن، استاندارد T-568B باشد.

کابل Cross over

برای اتصال دو سیستم هم نوع، مانند اتصال دو رایانه به یکدیگر یا اتصال سوئیچی به سوئیچ دیگر، از کابل Cross over استفاده می‌کنیم. در کابل Cross over استاندارد رنگ‌بندی در یک سر کابل باید از نوع T-568B و در سر دیگر از نوع T-568A باشد.

پچ کورد (Patch Cord)

پچ کورد به کابل‌هایی گفته می‌شود که در دو طرف آن‌ها سوکت نصب‌شده و دارای انواع CAT5 و CAT6 است. این کابل در متراژهای گوناگون از قبیل نیم‌متری، یک متری، 2 متری، 3 متری، 5 متری، 10 متری، 20 متری و.... در بازار وجود عرضه می‌شود.

5- هاب HUB

هاب، از جمله تجهیزات سخت‌افزاری است که از آن به‌منظور برپاسازی شبکه‌ها استفاده می‌شود. جعبه‌ای شامل یکسری پورت‌های RJ-45 است، وقتی اطلاعاتی از یکی از پورت‌های هاب وارد می‌شود، هاب هیچ‌گونه پردازشی بر روی اطلاعات انجام نمی‌دهد و فقط اطلاعات دریافتی را به سایر پورت‌های خود می‌فرستد.

نحوه عملکرد هاب را در تصویر زیر مشاهده می‌نمایید.

6- سوئیچ (Switch)

سوئیچ شبکه، دستگاهی است که امکان تبادل اطلاعات (دیتا) را بین چند رایانه متصل به یک شبکه محلی (LAN) فراهم می‌سازد. البته هاب (Hub) نیز تقریباً همین کار را می‌کند، با این تفاوت که هاب، تمامی دیتا و اطلاعات را به‌صورت یکسان و بدون پردازش برای تمام رایانه‌های متصل به پورت خود، ارسال می‌کند. بنابراین هاب برخلاف سوئیچ، نمی‌تواند یک دیتای اختصاصی را فقط برای یک رایانه خاص موجود در شبکه، ارسال کند. ولی یک سوئیچ می‌تواند آدرس فیزیکی (MAC address) هر رایانه‌ای را به همان پورت سوئیچی که رایانه به آن متصل شده است، اختصاص دهد. در این صورت، ارسال اطلاعات به هر رایانه متصل به شبکه به‌صورت مجزا و اختصاصی، ممکن می‌شود. تصویر زیر یک سوئیچ 5 پورت را نمایش می‌دهد.

7- اکسس پوینت (Access Point)

AP یا Access Point دستگاهی است برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌های بدون سیم به یکدیگر، با هدف تشکیل یک شبکهٔ بدون سیم و در اغلب موارد نقش پل ارتباطی بین شبکه بدون سیم را با یک شبکه اترنت سیمی بر عهده می‌گیرد. Access Pointها همچون یک مرکز فرستنده و گیرنده امواج رادیویی شبکه‌های بدون سیم عمل می‌کنند. شکل زیر نمونه‌ای از این دستگاه را نشان می‌دهد.

Access Point، نودها را (Node) در شبکه‌های محلی بدون‌سیم (WLAN) مدیریت و تنظیم می‌کند و می‌تواند اطلاعات مورد نیاز سرویس‌گیرنده (Client) را از قبیل آدرس DNS، آدرس IP سرویس‌دهنده gateway و (Server)، را جهت ارتباط آن‌ها با یکدیگر، در اختیار آن‌ها قرار دهد.

آدرس (IP Address) IP

آدرس پروتکل اینترنت (Internet Protocol Address) یا به اختصار آدرس IP Address)IP) شمارهای است که به هر رایانه متصل به شبکه اختصاص داده می‌شود تا بتوان به کمک آن IP به رایانه مربوطه دسترسی داشت و تبادل اطلاعات نمود. امروزه از آدرس‌های IP در دو نسخه 4 (IPv4) و نسخه 6 (IPv6) استفاده می‌شود.

1- آدرس IP نسخه 4 (IPv4) 

تمام آدرس‌های IP که تاکنون از آن‌ها در فعالیت‌ها استفاده کردید (مثلاً 192.168.1.2) نسخه 4 به‌شمار می‌روند. توجه داشته باشید که برای سهولت در استفاده از آدرس‌های IP، آن‌ها را به این صورت (مبنای 10) می‌نویسیم. در حالی که آدرس‌های IP برای رایانه به‌صورت باینری (0 و 1) قابل درک است. در حقیقت زمانی که ما یک IP را وارد رایانه می‌کنیم، رایانه آن را بر مبنای باینری (0 و 1) تبدیل می‌کند تا بتواند آن را تجزیه و تحلیل نماید. آدرس‌های IP به‌صورت 32 بیت است و از چهار بخش 8 بیتی تشکیل شده است. هر بخش را یک آکتِت (Octet) می‌نامند و به وسیلهٔ نقطه (dot) از یکدیگر جدا می‌شوند.

کلاس‌های IP

آدرس‌های IP دارای کلاس‌های مختلفی هستند و هر کدام از آن‌ها برای انجام دادن عملی خاص تعریف شده‌اند. برای توضیح هر یک از کلاس‌ها، ابتدا مطابق شکل زیر به هر یک از قسمت‌های IP نامی اختصاص می‌دهیم.

تفاوت کلاس‌های مختلف در 8 بیت آکتِت اول می‌باشد. در ادامه به شرح هر یک از کلاس‌ها می‌پردازیم:

1) کلاس A

در این کلاس بیت اول آکتتِ اول همواره 0 است و 7 بیت باقی‌مانده می‌توانند مقدار 0 یا 1 را بپذیرند. بنابراین می‌توان گفت آکتتِ اول در این کلاس می‌تواند عددی از 0 تا 127 باشد.

2) کلاس B

در این کلاس دو بیت اول آکتِت اول همواره 10 است و 6 بیت باقی مانده می‌توانند مقدار 0 یا 1 را بپذیرند. بنابراین می‌توان گفت آکتِت اول در این کلاس می‌تواند عددی از 128 تا 191 باشد. 

3) کلاس C

در این کلاس سه بیت اول آکتِت اول همواره 110 است و 5 بیت باقی مانده می‌توانند مقدار 0 یا 1 را بپذیرند. بنابراین می‌توان گفت آکتِت اول در این کلاس می‌تواند عددی از 192 تا 223 باشد. کلاس C پرکاربردترین کلاس در بین همه کلاس‌های موجود است.

حال مفاهیم دیگری از آدرس IP را معرفی می‌کنیم: 

هر IP با توجه به کلاس خود از دو قسمت Net ID و Host ID تشکیل شده‌است.

1- (Network ID) Net ID: مشخص‌کننده تعداد شبکه‌هاست.

2- Host ID: مشخص‌کننده‌ٔ تعداد رایانه‌های درون شبکه است. 

برای درک بهتر، یک خیابان را با تعدادی خانه در نظر بگیرید. هر خیابان حکم یک Net ID و هر خانه حکم Host ID دارد. حال فقط افرادی می‌توانند با یک دیگر ارتباط برقرار کنند که در یک خیابان باشند.

تقسیم‌بندی IP به بخش‌های Net ID و Host ID در کلاس‌های مختلف متفاوت است. جدول زیر این قسمت‌بندی را در کلاس‌های مختلف نشان می‌دهد.

Host ID	Net ID	IP	کلاس
125.74.50	65	65.125.74.50	A
		138.14.103.34	B
		200.150.100.14	C

2- آدرس IP نسخه 6 (IPv6)

به دلیل تخصصی بودن این بخش، از بیان آن خودداری می‌شود و آموزش آن را به هنرجویان علاقه مند توصیه می‌کنیم.

شبکه گسترده یا Wide Area Network) WAN)

این شبکه بزرگ‌ترین نوع شبکه به لحاظ وسعت است و معمولاً فضایی بزرگتر از یک شهر را در برمی‌گیرد و می‌تواند از نظر وسعت و فاصله در یک استان، کشور، قاره و یا در کل جهان قرار بگیرد. بزرگ‌ترین شبکه WAN، اینترنت است. از شبکه‌های گسترده (WAN) برای اتصال شبکه‌های محلی یا دیگر انواع شبکه به یک دیگر استفاده می‌شود. بنابراین کاربران و رایانه‌های یک مکان می‌توانند با کاربران و رایانه‌هایی در مکان‌های دیگر در ارتباط باشند. بسیاری از شبکه‌های گسترده برای یک سازمان ویژه پیاده‌سازی می‌شوند و خصوصی هستند. بعضی دیگر به وسیله سرویس‌دهندگان اینترنت (ISP) پیاده‌سازی می‌شوند تا شبکه‌های محلی سازمان‌ها را به اینترنت متصل کنند.

انواع تکنولوژی شبکه WAN

1- (Digital Subscriber Line) DSL

«یکی از فناوری‌های شبکه، DSL ،WAN است.» DSL ارتباط سریع و کم هزینه‌ای است که از کابل Twisted pair (خطوط تلفن) برای ارسال اطلاعات (DATA) و صوت استفاده می‌کند. DSL با استفاده از فناوری‌های گوناگون تکامل یافته و «XDSL» نامیده شده و سرعت آن، بسته به فناوری، بین سرعت 64Kbps تا 50Kbps است.

2- (Asymmetrical DSL) ADSL

ADSL یا (متقارن DSL) می‌تواند داده و صوت را به‌طور همزمان منتقل کند. سرعت ارسال اطلاعات از سرویس‌دهنده (server) به سرویس‌گیرنده (client) 6Mbps و از سرویس گیرنده (client) به سرویس‌دهنده (server)، 768kbps است.

تجهیزات شبکه WAN

1- مودم (ADSL Modem) DSL

کاربرد این مودم، ایجاد اتصال به شبکه اینترنت بر روی خطوط ADSL است.

2- اسپلیتر (Splitter)

همان‌طوری که ذکر شد، در فناوری DSL، صوت و اطلاعات (data) به‌طور هم‌زمان روی خط تلفن فرستاده می‌شود. اسپلیتر صوت و اطلاعات (data) را از هم جدا می‌کند. همچنین صوت را به سمت تلفن (و یا دورنگار) و اطلاعات (data) را به سمت رایانه یا تجهیزات مربوطه هدایت می‌کند و همگی مانع از ایجاد پارازیت بر روی صوت در تلفن، می‌شود.

قبل از معرفی سومین دستگاهی که در شبکه‌های WAN کاربردی است، لازم است دو نوع IP که در این نوع شبکه‌ها وجود دارد معرفی نماییم: 

IP Dynamic و IP Static:

هر مودم برای اتصال به شبکة اینترنت نیاز به یک آدرس IP دارد. ISP این آدرس IP را به مودم اختصاص می‌دهد.

به‌طور کلی تمام آدرس‌های IP به دو دسته پویا (Dynamic) و ایستا (Static) تقسیم می‌شود.

سرویس نام‌گذاری دامنه یا DNS Server

تمام وب‌سایت‌هایی که در شبکه اینترنت هستند، همانند رایانه‌های درون یک شبکه محلی، دارای آدرس IP هستند. همان‌طور که می‌دانید، برای برقراری ارتباط در یک شبکه، باید آدرس IP مقصد را بدانید، اما شما همواره در مرورگر خود، نام سایت‌های مختلف را وارد می‌کنید و هیچ‌گاه آدرس IP مربوط به آن وب‌سایت را نمی‌دانید و حتی از آن استفاده نمی‌کنید. 

تبدیل نام سایت‌های اینترنتی یا دامنه به آدرس IP، وظیفه اصلی DNS است. زمانی که شما در مرورگر خود نام وب‌سایت موردنظر را وارد می‌کنید، مرورگر شما متوجه می‌شود که به تنهایی و فقط از روی نام وب‌سایت وارد شده است، قادر به شناسایی مقصد موردنظر نخواهد بود. بنابراین مرورگر نام وب‌سایت درخواست داده شده را به آدرس DNS Server که در تنظیمات TCP/IP در کارت شبکه وارد کردیم، منتقل می‌کند. این دستگاه جدولی مانند جدول دفترچه تلفن دارد که آدرس IP متناظر با نام هر سایت در آن قرار دارد. DNS Server پس از دریافت نام وب سایت، آدرس IP مربوطه را برای مرورگر رایانه ما ارسال می‌کند. سپس مرورگر می‌تواند با داشتن آدرس IP وب‌سایت موردنظر، با آن ارتباط برقرار کند.

3- Router یا مسیریاب

برای ارتباط یک شبکه با شبکه دیگر و انتقال اطلاعات بین آن‌ها، از مسیریاب (روتر) استفاده می‌کنیم. از آنجا که اینترنت خود شبکه‌ای مستقل و عظیم است، امروزه مودم‌های ADSL در نقش مسیریاب فعالیت می‌کنند. همان‌طوری که در فعالیت کلاسی شماره 5 مشاهده کردید، در یک شبکه محلی آدرس IP هر رایانه باید NET ID یکسان و HOST ID متفاوت داشته باشد. بنابراین هر رایان در شبکه برای اینکه بتواند اطلاعات خود را از رایانهة مبدأ به رایانه مقصد انتقال دهد از آدرس IP مقصد به عنوان آدرس مقصد استفاده می‌کند و از این طریق این دو رایانه در شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

برای مثال؛ رایانه با آدرس IP به شماره 192.168.1.2 به‌راحتی می‌تواند بسته‌های اطلاعاتی خود را به رایانه با آدرس IP به شماره 192.168.1.3 منتقل کند، زیرا این دو با NET ID مشترک اند و در یک شبکه محلی قرار دارند. اما برای اینکه بتوانیم بین یک رایانه در یک شبکه‌ای و رایانه دیگر در شبکه دیگر، که آدرس IP آن‌ها دارای NET ID متفاوت است، تبادل اطلاعات کنیم، باید از مسیریاب یا Router استفاده کنیم.

فرض کنید یک رایانه که در شبکه داخلی با آدرس 192.168.1.2 IP قرار دارد، می‌خواهد از وب‌سایت www.google.com بازدید کند. مانند تمامی رایانه‌ها در شبکه، یک وب‌سایت هم برای خود یک آدرس IP منحصربه‌فرد در شبکه اینترنت دارد که رایانه موردنظر از طریق سرویس نام‌گذاری دامنه یا DNS آدرس IP وب‌سایت موردنظر را پیدا می‌کند (فرض کنید 173.194.113.165). رایانه موردنظر در شبکه که درخواست این IP یا وب‌سایت را داده است، به دلیل NET ID متفاوت آن، به‌صورت خودکار متوجه خواهد شد که چنین آدرس IP در شبکه داخلی ما وجود ندارد. بنابراین رایانه درخواست‌دهنده، به آدرس Default Gateway خود درخواست‌ها را ارسال خواهد کرد. Default Gateway جزئی از تنظیمات TCP/IP مربوط به کارت شبکه رایانه می‌باشد. در واقع زمانی که رایانه نتواند مقصد درخواست موردنظر خود را تشخیص دهد آن را به Default Gateway ارسال می‌کند. معمولاً آدرس آی‌پی Default Gateway در شبکه همان آدرس IP مسیریاب یا Router است (فرض کنید 192.168.1.1) که می‌تواند درون مودم ADSL قرار داشته باشد.

توجه داشته باشید که آدرس IP مورد استفاده برای Default Gateway باید NET ID یکسانی با شبکه داخلی ما داشته باشد، به‌طوری که رایانه‌های شبکه داخلی بتوانند به راحتی با آن ارتباط برقرار کنند. معمولاً مسیریاب‌ها دارای 2 عدد آدرس IP هستند: یک IP در محدوده آدرس‌دهی IP شبکه داخلی (NET I D یکسان با شبکه محلی) و آدرس IP دیگری در محدوده آدرس‌دهی ISP است که رایانه از طریق آن به اینترنت متصل شود. این آدرس IP میتواند Dynamic (پویا) یا Static (ایستا) باشد. همچنین این آدرس IP که از طریق ISP به مسیریاب داده می‌شود در محدوده آدرس‌دهی موجود در شبکه ISP موجود است.

یک شبکه محلی (LAN) با 5 رایانه راه‌اندازی کنید، سپس اینترنت را بین همه رایانه‌های شبکه به اشتراک بگذارید.