آلما شبکه پرداز

آلما شبکه پرداز

Almashabakehpardaz
آلما شبکه پرداز

آلما شبکه پرداز

Almashabakehpardaz

بررسی اصول و مبانی امنیت در شبکه های رایانه ای


بررسی اصول و مبانی امنیت در شبکه های رایانه ای

پژهش بررسی اصول و مبانی امنیت در شبکه های رایانه ای در 150 صفحه ورد قابل ویرایش

دانلود بررسی اصول و مبانی امنیت در شبکه های رایانه ای

پژهش بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
مقاله بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
تحقیق بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
دانلود پژهش بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای
دسته بندی فنی و مهندسی
فرمت فایل doc
حجم فایل 725 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 150

پژهش بررسی اصول و مبانی امنیت در  شبکه های رایانه ای در 150 صفحه ورد قابل ویرایش



چکیده

هدف از ارائه ی این پروژه معرفی اصول و مبانی امنیت در شبکه های کامپیوتری می باشد .در ابتدا به تعاریف و مفاهیم امنیت در شبکه می پردازیم .

در مبحث امنیت شبکه ،منابع شبکه وانواع حملات ،تحلیل خطر ،سیاست های امنیتی ،طرح امنیت شبکه و نواحی امنیتی به تفضیل مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد .

برای حفظ امنیت شبکه نیاز است تا مراحل اولیه ایجاد امنیت و سیتم های عامل و برنامه کاربردی مناسب لحاظ شود .در ادامه به انواع حملات در شبکه های رایانه ای پرداخته ایم  و برای افزایش امنیت در سطح شبکه به AUDITING  ، کامپیوترهای بدون دیسک ،به رمز در آوردن داده ها و محافظت در برابر ویروس پرداخته ایم .

و اما روشهای تامین امنیت در شبکه که عبارتند از : دفاع در عمق ،فایروال و پراکسی که به طور کامل تشریح شده است .و در ادامه سطوح امنیت شبکه ، تهدیدات علیه امنیت شبکه ، امنیت شبکه لایه بندی شده، ابزارها و الگوهای امنیت شبکه ،مراحل ایمن سازی شبکه ، راهکارهای امنیتی شبکه ،مکانیزم های امنیتی و الگوریتم جهت تهیه الگوی امنیت شبکه  توضیح داده شده است .

 

 


فهرست مطالب

 

عنوان
    

صفحه

مقدمه .............................................................................................................................................................
    

1

فصل یکم : تعاریف و مفاهیم امینت در شبکه
    

2

1-1) تعاریف امنیت شبکه
    

2
1-2) مفاهیم امنیت شبکه
    

4
1-2-1) منابع شبکه
    

4
1-2-2) حمله
    

6

1-2-3) تحلیل خطر
    

7

1-2-4- سیاست امنیتی
    

8

1-2-5- طرح امنیت شبکه
    

11

1-2-6- نواحی امنیتی
    

11

فصل دوم : انواع حملات در شبکه های رایانه ای
    

13

2-1) مفاهیم حملات در شبکه های کامپیوتری
    

15

2-2) وظیفه یک سرویس دهنده
    

16

2-3) سرویس های حیاتی و مورد نیاز
    

16

2-4) مشخص نمودن پروتکل های مورد نیاز
    

16

2-5) مزایای غیر فعال نمودن پروتکل ها و سرویس های مورد نیاز
    

17

2-6) انواع حملات
    

18

1-2-6)  حملات از نوع Dos
    

 

2-2-6) حملات از نوع D Dos
    

 

2-6-3) حملات از نوع Back dorr
    

 

2-6-3-1) Back ori fice
    

 

2-6-3-2) Net Bus
    

 

2-6-3-3) Sub seven
    

 

2-6-3-4) virual network computing
    

 

2-6-3-5) PC Any where
    

 

2-6-3-6) Services Terminal
    

 

2-7) Pactet sniffing
    

 

2-7-1) نحوه کار packet sniffing
    

 

2-2-7) روشهای تشخیص packet sniffing در شبکه
    

 

2-7-3) بررسی سرویس دهندة DNS
    

 

2-7-4) اندازه گیری زمان پاسخ ماشین های مشکوک
    

 

2-7-5) استفاده از ابزارهای مختص Antisniff
    

 

فصل سوم ) افزایش امنیت شبکه
    

 

3-1) علل بالا بردن ضریب امنیت در شبکه
    

 

3-2) خطرات احتمالی
    

 

3-3) راه های بالا بردن امنیت در شبکه
    

 

3-3-1) آموزش
    

 

3-3-2) تعیین سطوح امنیت
    

 

3-3-3) تنظیم سیاست ها
    

 

3-3-4) به رسمیت شناختن Authen tication
    

 

3-3-5) امنیت فیزیکی تجهیزات
    

 

3-3-6) امنیت بخشیدن به کابل
    

 

3-4) مدل های امنیتی
    

 

3-4-1) منابع اشتراکی محافظت شده توسط کلمات عبور
    

 

3-4-2) مجوزهای دسترسی
    

 

3-5) امنیت منابع
    

 

3-6) روش های دیگر برای امنیت بیشتر
    

 

3-6-1) Auditing
    

 

3-6-2) کامپیوترهای بدون دیسک
    

 

3-6-3) به رمز در آوردن داده ها
    

 

3-6-4) محافظت در برابر ویروس
    

 

فصل چهارم : انواع جرایم اینترنتی و علل بروز مشکلات امنیتی
    

 

4-1) امنیت و مدل
    

 

4-1-1) لایه فیزیکی
    

 

4-1-2) لایه شبکه
    

 

4-1-3) لایه حمل
    

 

4-1-4) لایه کاربرد
    

 

4-2) جرایم رایانه ای و اینترنتی
    

 

4-2-1) پیدایش جرایم رایانه ای
    

 

4-2-2) قضیه رویس
    

 

4-2-3)تعریف جرم رایانه ای
    

 

4-2-4) طبقه بندی جرایم رایانه ای
    

 

4-2-4-1) طبقه بندی OECDB
    

 

4-2-4-2) طبقه بندی شعرای اروپا
    

 

4-2-4-3)  طبقه بندی اینترپول
    

 

4-2-4-4) طبقه بندی در کنوانسیون جرایم سایبرنتیک
    

 

4-2-5) شش نشانه از خرابکاران شبکه ای
    

 

4-3) علل بروز مشکلات امنیتی
    

 

4-3-1) ضعف فناوری
    

 

4-3-2) ضعف پیکربندی
    

 

4-3-3) ضعف سیاستی
    

 

فصل 5 ) روشهای تأمین امنیت در شبکه
    

 

5-1) اصول اولیه استراتژی دفاع در عمق
    

 

5-1-1) دفاع در عمق چیست.
    

 

5-1-2) استراتژی دفاع در عمق : موجودیت ها
    

 

5-1-3) استراتژی دفاع در عمق : محدودة حفاظتی
    

 

5-1-4) استراتژی دفاع در عمق : ابزارها و مکانیزم ها
    

 

5-1-5) استراتژی دفاع در عمق : پیاده سازی
    

 

5-1-6)  جمع بندی
    

 

5-2)فایر وال
    

 

1-5-2) ایجاد یک منطقه استحفاظی
    

 

5-2-2) شبکه های perimer
    

 

5-2-3) فایروال ها : یک ضرورت اجتناب ناپذیر در دنیای امنیت اطلاعات
    

 

5-2-4) فیلترینگ پورت ها
    

 

5-2-5) ناحیه غیر نظامی
    

 

5-2-6) فورواردینگ پورت ها
    

 

5-2-7) توپولوژی فایروال
    

 

5-2-8) نحوة انتخاب یک فایروال
    

 

5-2-9) فایروال ویندوز
    

 

5-3) پراکسی سرور
    

 

5-3-1) پیکر بندی مرور
    

 

5-3-2) پراکسی چیست
    

 

5-3-3) پراکسی چه چیزی نیست
    

 

5-3-4) پراکسی با packet filtering تفاوت دارد.
    

 

5-3-5) پراکسی با packet fillering  state ful تفاوت دارد .
    

 

5-3-6) پراکسی ها یا application Gafeway
    

 

5-3-7)  برخی انواع پراکسی
    

 

5-3-7-1) Http proxy
    

 

5-3-7-2) FTP Proxy
    

 

5-3-7-3) PNs proxy
    

 

5-3-7-4)  نتیجه گیری
    

 

فصل 6 ) سطوح امنیت شبکه
    

 

6-1) تهدیدات علیه امنیت شبکه
    

 

6-2) امنیت شبکه لایه بندی شده
    

 

6-2-1) سطوح امنیت پیرامون
    

 

 6-2-2) سطح 2 – امنیت شبکه
    

 

6-2-3) سطح 3 – امنیت میزبان
    

 

6-2-4) سطوح 4 – امنیت برنامه کاربردی
    

 

6-2-5) سطح 5 – امنیت دیتا
    

 

6-3) دفاع در مقابل تهدیدها و حملات معمول
    

 

 فصل هفتم ) ابزارها و الگوهای امنیت در شبکه و ارائه ی یک الگوی امنیتی
    

 

7-1) مراحل ایمن سازی شبکه
    

 

7-2) راهکارهای امنیتی شبکه
    

 

7-2-1) کنترل دولتی
    

 

7-2-2) کنترل سازمانی
    

 

7-2-3) کنترل فردی
    

 

7-2-4) تقویت اینترانت ها
    

 

7-2-5) وجود یک نظام قانونمند اینترنتی
    

 

7-2-6) کار گسترده فرهنگی برای آگاهی کاربران
    

 

7-2-7) سیاست گذاری ملی در بستر جهانی
    

 

7-3) مکانیزم امنیتی
    

 

7-4) مرکز عملیات امنیت شبکه
    

 

7-4-1) پیاده سازی امنیت در مرکز SOC
    

 

7-4-2) سرویس های پیشرفته در مراکز SOC
    

 

7-5)  الگوی امنیتی
    

 

7-5-1) الگوریتم جهت تهیه الگوی امنیتی شبکه
    

 


 

 

فهرست شکلها

 

عنوان
    

صفحه

شکل 3-1  مجوزهای مربوط به فایل ها و دایرکتوری اشتراکی را نشان می دهد.
    

3

شکل 5-1 یک نمونه از پیاده سازی Fire wall را مشاهده می کنید
    

3

شکل 5-2  یک نمونه از پیاده سازی Fire wall  را مشاهده می کنید
    

 

شکل 5-3  ارتباط بین سه نوع شبکه Perimeter را نمایش می دهد.
    

 

شکل 5-4  دو شبکه Perimeter درون یک شبکه را نشان می دهد.
    

 

شکل 5-5  یک فایروال مستقیماً و از طریق یک خط dial – up ، خطوط ISPN و یا مووم های کابلی به اینترنت متصل می گردد.
    

 

شکل 5-6  روتر متصل شده به اینترنت به هاب و یا سوئیچ موجود در شبکه  داخل مستقل می گردد.
    

 

شکل 5-7  فایردال شماره یک از فایر دال شماره 2 محافظت می نماید.
    

 

شکل 5-8  یک کارت شبکه دیگر بر روی فایر دال و برای ناحیه DMZ استفاده می گردد.
    

 

شکل 5-9  Proxy server
    

 

شکل 5-10  logging
    

 

شکل 5-11  Ms proxy server  
    

 

شکل 5-12  SMTP proxy
    

 

شکل 5-13  SMTP Filter Properties
    

 

شکل 5-14  Mozzle pro LE  
    

 

شکل 5-15  DNS proxy
    

 

شکل 5-16  
    

 

شکل 6-1  
    

 

شکل 6-2   برقراری ارتباط VPN
    

 

شکل 6-3   پیکربندی های IDS و IPS استاندارد
    

 

شکل 6-4   سطح میزبان
    

 

شکل 6-5    Prirate local Area Network
    

 

شکل 6-6    حملات معمول
    

 

    
    

 


 

فهرست جدولها

 

عنوان
    

صفحه

جدول2-1-  مقایسه تهدیدات امنیتی در لایه های چهارگانه TCP/IP
    

 

جدول2-2-  اهداف امنیتی در منابع شبکه
    

 

جدول6-1- امنیت شبکه لایه بندی شده
    

 

 
    

 

    
    

 


 

لیست علایم و اختصارات

 

 

(Secure dhell)
    

SSH

(Au then tication, Authorization and Accounting)
    

DMZ

Distributed denial of service)
    

DDOS

User service Remote Autheution Dial-in
    

RADIUS

Terminal Access controller Access control system
    

TACACS

Simple Mail Transfer protocol
    

SMTP

Simple Network Management perptocel
    

SN MP

Network Adsress Ttranclation
    

NAT

Port Address Translation
    

PAT

In for mation assurance Technical Farmwork From
    

IATFF

National security Agency
    

NSA

Key manage ment infrastructure
    

KMI

Public Key infrastructure
    

PKI

List Access control
    

ACL

Challenge Hhandshake Anthentication protocol
    

CHAP

Password Authentication protocol
    

PAP

Point to point tunneling protocol
    

pptp

Authenticated Header
    

AH

Encasugated secure payload
    

ESP

Secure sockets layer
    

SSL

TTransport layer security
    

TLS

Internet connection Firewall
    

ICF

File transfer protocol
    

FTP

Dpmin Name Server
    

DNS

Intrusion Detection system
    

IDS

Virtual Network computing
    

VNC




مقدمه

 

چنانچه به اهمیت شبکه‌های اطلاعاتی (الکترونیکی) و نقش اساسی آن دریافت اجتماعی آینده پی برده باشیم، اهمیت امنیت این شبکه‌ها مشخص می‌گردد. اگر امنیت شبکه برقرار نگردد، مزیتهای فراوان آن نیز به خوبی حاصل نخواهد شد و پول و تجارت الکترونیک، خدمات به کاربران خاص، اطلاعات شخصی، اطلاعاتی عمومی و نشریات الکترونیک همه و همه در معرض دستکاری و سوءاستفاده‌های مادی و معنوی هستند. همچنین دستکاری اطلاعات- به عنوان زیربنای فکری ملت‌ها توسط گروههای سازماندهی شده بین‌المللی، به نوعی مختل ساختن امنیت ملی و تهاجم علیه دولت‌ها و تهدیدی ملی محسوب می‌شود.
برای کشور ما که بسیاری از نرم‌افزارهای پایه از قبیل سیستم عامل و نرم‌افزارهای کاربردی و اینترنتی، از طریق واسطه‌ها و شرکتهای خارجی تهیه می‌شود، بیم نفوذ از طریق راههای مخفی وجود دارد. در آینده که بانکها و بسیاری از نهادها و دستگاههای دیگر از طریق شبکة به فعالیت می‌پردازند، جلوگیری از نفوذ عوامل مخرب در شبکه بصورت مسئله‌ای استراتژیک درخواهد آمد که نپرداختن به آن باعث ایراد خساراتی خواهد شد که بعضاً جبران‌ناپذیر خواهد بود. چنانچه یک پیغام خاص، مثلاً از طرف شرکت مایکروسافت، به کلیه سایتهای ایرانی ارسال شود و سیستم عاملها در واکنش به این پیغام سیستمها را خراب کنند و از کار بیندازند، چه ضررهای هنگفتی به امنیت و اقتصاد مملکت وارد خواهد شد؟
نکته جالب اینکه بزرگترین شرکت تولید نرم‌افزارهای امنیت شبکه، شرکت چک پوینت است که شعبة اصلی آن در اسرائیل می‌باشد. مسأله امنیت شبکة برای کشورها، مسأله‌ای استراتژیک است؛ بنابراین کشور ما نیز باید به آخرین تکنولوژیهای امنیت شبکه مجهز شود و از آنجایی که این تکنولوژیها به صورت محصولات نرم‌افزاری قابل خریداری نیستند، پس می‌بایست محققین کشور این مهم را بدست بگیرند و در آن فعالیت نمایند.
امروزه اینترنت آنقدر قابل دسترس شده که هرکس بدون توجه به محل زندگی، ملیت، شغل و زمان میتواند به آن راه یابد و از آن بهره ببرد. همین سهولت دسترسی آن را در معرض خطراتی چون گم شدن، ربوده شدن، مخدوش شدن یا سوءاستفاده از اطلاعات موجود در آن قرار می‌دهد. اگر اطلاعات روی کاغذ چاپ شده بود و در قفسه‌ای از اتاقهای محفوظ اداره مربوطه نگهداری می‌شد، برای دسترسی به آنها افراد غیرمجاز می‌بایست از حصارهای مختلف عبور می‌کردند، اما اکنون چند اشاره به کلیدهای رایانه‌ای برای این منظور کافی است.

تعاریف امنیت شبکه :

بر اساس واژه نامه Webster امنیت به معنای کیفیت یا حالت امن بودن، رهایی از خطر، ترس و احساس نگرانی و تشویش می باشد. این تعبیر در دنیای الکترونیکی نیز صادق می باشد اما اگر بخواهیم تعریفی تخصصی در این زمینه داشته باشیم می توانیم بگوییم که، برقراری امنیت در حفظ و بقاء 4 اصل می باشد:

    محرمانگی : اطلاعات فقط و فقط بایستی توسط افراد مجاز قابل دسترس باشد.
    تمامیت : یک سیستم از عناصری متشکل است که در کنار هم برای رسیدن به هدفی یکسان همکاری دارند. حفظ تمامیت به معنای پیشگیری از بروز مشکل در این همکاری و پیوسته نگه داشتن عناصر یک سیستم می باشد.
    دسترس پذیری : اطلاعات بایستی به هنگام نیاز، توسط افراد مجاز قابل دسترس باشد.
    عدم انکار : به هنگام انجام کاری و یا دریافت اطلاعات یا سرویسی، شخص انجام دهنده یا گیرنده نتواند آن را انکار کند.

2) مفاهیم امنیت شبکه
امنیت شبکه یاNetwork Security پردازه ای است که طی آن یک شبکه در مقابل انواع مختلف تهدیدات داخلی و خارجی امن می شود. مراحل ذیل برای ایجاد امنیت پیشنهاد و تایید شده اند:

1-شناسایی بخشی که باید تحت محافظت قرار گیرد.

2-تصمیم گیری درباره  مواردی که باید در مقابل آنها از بخش مورد نظر محافظت کرد.

3-تصمیم گیری درباره چگونگی تهدیدات

4-پیاده سازی امکاناتی که بتوانند از دارایی های شما به شیوه ای محافظت کنند که از نظر هزینه به صرفه باشد.

5-مرور مجدد و مداوم پردازه و تقویت آن درصورت یاقتن نقطه ضعف

برای درک بهتر مباحث مطرح شده در این بخش ابتدا به طرح بعضی مفاهیم در امنیت شبکه می پردازیم.
1-2) منابع شبکه

در یک شبکه مدرن منابع بسیاری جهت محافظت وجود دارند. لیست ذیل مجموعه ای از منابع شبکه را معرفی می کند که باید در مقابل انواع حمله ها مورد حفاظت قرار گیرند.

1-تجهیزات شبکه مانند روترها، سوئیچ ها و فایروالها

2-اطلاعات عملیات شبکه مانند جداول مسیریابی و پیکربندی لیست دسترسی که بر روی روتر ذخیره شده اند.

3-منابع نامحسوس شبکه مانند عرض باند و سرعت

4-اطلاعات و منابع اطلاعاتی متصل به شبکه مانند پایگاه های داده و سرورهای اطلاعاتی

5-ترمینالهایی که برای استفاده از منابع مختلف به شبکه متصل می شوند.                           

6-اطلاعات در حال تبادل بر روی شبکه در هر لحظه از زمان

7-خصوصی نگهداشتن عملیات کاربرن و استفاده آنها از منابع شبکه جهت جلوگیری از شناسایی کاربران.

مجموعه فوق به عنوان دارایی های یک شبکه قلمداد می شود.
2-2) حمله

حال به تعریف حمله می پردازیم تا بدانیم که از شبکه در مقابل چه چیزی باید محافظت کنیم. حمله تلاشی خطرناک یا غیر خطرناک است تا یک منبع قابل دسترسی از طریق شبکه ، به گونه ای مورد تغییر یا استفاده قرار گیرد که مورد نظر نبوده است.برای فهم بهتر بد نیست حملات شبکه را به سه دسته عمومی تقسیم کنیم:

1-دسترسی غیرمجاز به منابع و اطلاعات از طریق شبکه

2-دستکاری غیرمجاز اطلاعات بر روی یک شبکه

3-حملاتی که منجر به اختلال در ارائه سرویس می شوند و اصطلاحا Denial of Service نام دارند.

کلمه کلیدی در دو دسته اول انجام اعمال به صورت غیرمجاز است. تعریف یک عمل مجاز یا غیرمجاز به عهده سیاست امنیتی شبکه است، اما به عبارت کلی می توان دسترسی غیرمجاز را تلاش یک کاربر جهت دیدن یا تغییر اطلاعاتی که برای وی در نظر گرفته نشده است، تعریف نمود اطلاعات روی یک شبکه نیز شامل اطلاعات موجود بر روی رایانه های متصل به شبکه مانند سرورهای پایگاه داده و وب ، اطلاعات در حال تبادل بر روی شبکه و اطلاعات مختص اجزاء شبکه جهت انجام کارها مانند جداول مسیریابی روتر است. منابع شبکه را نیز می توان تجهیزات انتهایی مانند روتر و فایروال یا مکانیزمهای اتصال و ارتباط دانست.

هدف از ایجاد امنیت شبکه ، حفاظت از شبکه در مقابل حملات فوق است، لذا می توان اهداف را نیز در سه دسته ارائه کرد:

1-ثابت کردن محرمانگی داده

2-نگهداری جامعیت داده

3 -نگهداری در دسترس بودن داده  
3-2) تحلیل خطر

پس از تعیین دارایی های شبکه و عوامل تهدیدکننده آنها ، باید خطرات مختلف را ارزیابی کرد. در بهترین حالت باید بتوان از شبکه در مقابل تمامی انواع خطا محافظت کرد، اما امنیت ارزان به دست نمی آید. بنابراین باید ارزیابی مناسبی را بر روی انواع خطرات انجام داد تا مهمترین آنها را تشخیص دهیم و از طرف دیگر منابعی که باید در مقابل این خطرات محافظت شوند نیز شناسایی شوند. دو فاکتور اصلی در تحلیل خطر عبارتند از :

1-احتمال انجام حمله

2-خسارت وارده به شبکه درصورت انجام حمله موفق
4-2) سیاست امنیتی

پس از تحلیل خطر باید سیاست امنیتی شبکه را به گونه ای تعریف کرد که احتمال خطرات و میزان خسارت را به حداقل برساند. سیاست امنیتی باید عمومی و در حوزه دید کلی باشد و به جزئیات نپردازد. جزئیات می توانند طی مدت کوتاهی تغییر پیدا کنند اما اصول کلی امنیت یک شبکه که سیاست های آن را تشکیل می دهند ثابت باقی می مانند.در واقع سیاست امنیتی سه نقش اصلی را به عهده دارد:

1-چه و چرا باید محافظت شود.

2-چه کسی باید مسئولیت حفاظت را به عهده بگیرد.

3-زمینه ای را بوجود آورد که هرگونه تضاد احتمالی را حل و فصل کند.

سیاستهای امنیتی را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد:

1-مجاز (Permissive) : هر آنچه بطور مشخص ممنوع نشده است ، مجاز است.

2-محدود کننده (Restrictive) : هر آنچه بطور مشخص مجاز نشده است ، ممنوع است.

معمولا ایده استفاده از سیاستهای امنیتی محدودکننده بهتر و مناسبتر است چون سیاستهای مجاز دارای مشکلات امنیتی هستند و نمی توان تمامی موارد غیرمجاز را برشمرد.
5-2) طرح امنیت شبکه

با تعریف سیاست امنیتی به پیاده سازی آن در قالب یک طرح امنیت شبکه می رسیم. المانهای تشکیل دهنده یک طرح امنیت شبکه عبارتند از :

1-ویژگیهای امنیتی هر دستگاه مانند کلمه عبور مدیریتی و یا بکارگیریSSH

2-فایروالها

3-مجتمع کننده هایVPN برای دسترسی از دور

4-تشخیص نفوذ

5-سرورهای امنیتیAAA (Authentication، Authorization and Accounting) و سایر خدماتAAA برای شبکه

6-مکانیزمهای کنترل دسترسی و محدودکننده دسترسی برای دستگاههای مختلف شبکه
6-2) نواحی امنیتی

تعریف نواحی امنیتی نقش مهمی را در ایجاد یک شبکه امن ایفا می کند. در واقع یکی از بهترین شیوه های دفاع در مقابل حملات شبکه ، طراحی امنیت شبکه به صورت منطقه ای و مبتنی بر توپولوژی است و یکی از مهمترین ایده های مورد استفاده در شبکه های امن مدرن ، تعریف نواحی و تفکیک مناطق مختلف شبکه از یکدیگر است. تجهیزاتی که در هر ناحیه قرار می گیرند نیازهای متفاوتی دارند و لذا هر ناحیه حفاظت را بسته به نیازهای امنیتی تجهیزات نصب شده در آن ، تامین می کند. همچنین منطقه بندی یک شبکه باعث ایجاد ثبات بیشتر در آن شبکه نیزمی شود.
نواحی امنیتی بنابر استراتژی های اصلی ذیل تعریف می شوند.

1-تجهیزات و دستگاههایی که بیشترین نیاز امنیتی را دارند (شبکه خصوصی) در امن ترین منطقه قرار می گیرند. معمولا اجازه دسترسی عمومی یا از شبکه های دیگر به این منطقه داده نمی شود. دسترسی با کمک یک فایروال و یا سایر امکانات امنیتی مانند دسترسی از دور امن (SRA) کنترل می شود. کنترل شناسایی و احراز هویت و مجاز یا غیر مجاز بودن در این منطقه به شدت انجام می شود.

2-سرورهایی که فقط باید از سوی کاربران داخلی در دسترس باشند در منطقه ای امن ، خصوصی و مجزا قرار می گیرند. کنترل دسترسی به این تجهیزات با کمک فایروال انجام می شود و دسترسی ها کاملا نظارت و ثبت می شوند.

3-سرورهایی که باید از شبکه عمومی مورد دسترسی قرار گیرند در منطقه ای جدا و بدون امکان دسترسی به مناطق امن تر شبکه قرار می گیرند. درصورت امکان بهتر است هر یک از این سرورها را در منطقه ای مجزا قرار داد تا درصورت مورد حمله قرار گرفتن یکی ، سایرین مورد تهدید قرار نگیرند. به این مناطقDMZ یاDemilitarized Zone می گویند.

4-استفاده از فایروالها به شکل لایه ای و به کارگیری فایروالهای مختلف سبب می شود تا درصورت وجود یک اشکال امنیتی در یک فایروال ، کل شبکه به مخاطره نیفتد و امکان استفاده ازBackdoor نیز کم شود

 

 

 

 

 

1)مفاهیم حملات در شبکه های کامپیوتری
حملات در یک شبکه کامپیوتری حاصل پیوند سه عنصر مهم  سرویس ها ی فعال  ، پروتکل های استفاده شده  و پورت های باز می باشد . یکی از مهمترین وظایف کارشناسان فن آوری اطلاعات ، اطیمنان از ایمن بودن شبکه و مقاوم بودن آن در مقابل حملات است (مسئولیتی بسیار خطیر و سنگین ) . در زمان ارائه سرویس دهندگان ، مجموعه ای از سرویس ها و پروتکل ها به صورت پیش فرض فعال  و تعدادی دیگر نیز غیر فعال شده اند.این موضوع ارتباط مستقیمی با سیاست های یک سیستم عامل و نوع نگرش آنان به مقوله امنیت  دارد. در زمان نقد امنیتی سیستم های عامل ، پرداختن به موضوع فوق  یکی از محورهائی است  که کارشناسان امنیت اطلاعات  با حساسیتی بالا آنان را دنبال می نمایند.
اولین مرحله در خصوص ایمن سازی یک محیط شبکه ، تدوین ، پیاده سازی و رعایت یک سیاست امنیتی است  که محور اصلی برنامه ریزی در خصوص ایمن سازی شبکه را شامل می شود . هر نوع برنامه ریزی در این رابطه مستلزم توجه به موارد زیر است :

1- بررسی نقش هر سرویس دهنده به همراه پیکربندی انجام شده در جهت انجام وظایف مربوطه در شبکه

2- انطباق سرویس ها ، پروتکل ها و برنامه های  نصب شده  با خواسته ها ی یک سازمان

3- بررسی تغییرات لازم در خصوص هر یک از سرویس دهندگان فعلی (افزودن و یا حذف  سرویس ها و پروتکل های غیرضروری ، تنظیم دقیق امنیتی سرویس ها و پروتکل های فعال )

تعلل و یا نادیده گرفتن فاز برنامه ریزی می تواند زمینه بروز یک فاجعه عظیم اطلاعاتی را در یک سازمان به دنبال داشته باشد . متاسفانه در اکثر موارد توجه جدی به مقوله برنامه ریزی و تدوین یک سیاست امنیتی نمی گردد . فراموش نکنیم که فن آوری ها به سرعت و به صورت مستمر در حال تغییر بوده و می بایست متناسب با فن آوری های جدید ، تغییرات لازم با هدف افزایش ضریب مقاومت سرویس دهندگان و کاهش نقاط آسیب پذیر آنان با جدیت دنبال شود . نشستن پشت یک سرویس دهنده و پیکربندی آن بدون وجود یک برنامه مدون و مشخص ، امری بسیار خطرناک بوده که بستر لازم برای  بسیاری از حملاتی که در آینده اتفاق خواهند افتاد را فراهم می نماید . هر سیستم عامل دارای مجموعه ای از سرویس ها ، پروتکل ها  و  ابزارهای خاص خود بوده  و نمی توان بدون وجود یک برنامه مشخص و پویا  به تمامی ابعاد آنان توجه و از  پتانسیل های آنان در جهت افزایش کارائی و ایمن سازی شبکه استفاده نمود. پس از تدوین یک برنامه مشخص در ارتباط با سرویس دهندگان ، می بایست در فواصل زمانی خاصی ، برنامه های تدوین یافته مورد بازنگری قرار گرفته و تغییرات لازم در آنان با توجه به شرایط موجود و فن آوری های جدید ارائه شده ، اعمال گردد . فراموش نکنیم که حتی راه حل های انتخاب شده فعلی که دارای عملکردی موفقیت آمیز می باشند ، ممکن است در آینده و با توجه به شرایط پیش آمده  قادر به ارائه عملکردی صحیح ، نباشند .

2) وظیفه یک سرویس دهنده
پس از شناسائی جایگاه و نقش هر سرویس دهنده در شبکه می توان در ارتباط با سرویس ها و پروتکل های مورد نیاز آن به منظور انجام وظایف مربوطه ، تصمیم گیری نمود . برخی از سرویس دهندگان به همراه وظیفه آنان در یک شبکه کامپیوتری به شرح زیر می باشد :

Logon Server : این نوع سرویس دهندگان مسئولیت شناسائی و تائید کاربران در زمان ورود به شبکه را برعهده دارند . سرویس دهندگان فوق می توانند عملیات خود را به عنوان بخشی در کنار سایر سرویس دهندگان نیز انجام دهند .

Network Services Server : این نوع از سرویس دهندگان مسئولیت میزبان نمودن سرویس های مورد نیاز شبکه را  برعهده دارند . این سرویس ها عبارتند از :
- Dynamic Host Configuration Protocol )  DHCP)
- Domain Name System ) DNS)
- Windows Internet Name Service)  WINS)
- Simple Network Management Protocol )  SNMP)

 Application Server : این نوع از سرویس دهندگان مسئولیت میزبان نمودن برنامه ها ی کاربردی نظیر بسته نرم افزاری Accounting و سایر نرم افزارهای مورد نیاز در سازمان را برعهده دارند .

 File Server : از این نوع سرویس دهندگان به منظور دستیابی به فایل ها و دایرکتوری ها ی کاربران ، استفاده می گردد .

Print Server : از این نوع سرویس دهندگان به منظور دستیابی به چاپگرهای اشتراک گذاشته شده در شبکه ، استفاده می شود .

Web Server : این نوع سرویس دهندگان مسئولیت میزبان نمودن برنامه های وب و وب سایت های داخلی و یا خارجی را برعهده دارند .

FTP Server : این نوع سرویس دهندگان مسئولیت ذخیره سازی فایل ها برای انجام عملیات Downloading و Uploading را برعهده دارند. سرویس دهندگان فوق می توانند به صورت داخلی و یا خارجی استفاده گردند .

 Email Server : این نوع سرویس دهندگان مسئولیت ارائه سرویس پست الکترونیکی را برعهده داشته و می توان از آنان به منظور میزبان نمودن فولدرهای عمومی و برنامه های Gropuware ، نیز استفاده نمود.

News/Usenet))NNTP Server : این نوع سرویس دهندگان به عنوان یک سرویس دهنده newsgroup  بوده  و کاربران می توانند اقدام به ارسال و دریافت پیام هائی بر روی آنان  نمایند .

به منظور شناسائی سرویس ها و پروتکل های مورد نیاز بر روی هر یک از سرویس دهندگان ، می بایست در ابتدا به این سوال پاسخ داده شود که  نحوه دستیابی به هر یک از آنان  به چه صورت است ؟ : شبکه داخلی ، شبکه جهانی  و یا هر دو مورد . پاسخ به سوال فوق زمینه نصب و پیکربندی سرویس ها و پروتکل های ضروری و حذف و غیر فعال نمودن سرویس ها و پروتکل های غیرضروری در ارتباط با هر یک از سرویس دهندگان موجود در یک شبکه کامپیوتری را فراهم می نماید .

3) سرویس های حیاتی و موردنیاز
هر سیستم عامل به منظور ارائه خدمات و انجام عملیات مربوطه ، نیازمند استفاده از سرویس های متفاوتی است . در حالت ایده آل ، عملیات نصب و پیکربندی یک سرویس دهنده می بایست صرفا" شامل سرویس ها و پروتکل های ضروری و مورد نیاز به منظور انجام وظایف هر سرویس دهنده باشد. معمولا" تولید کنندگان سیستم های عامل در مستندات مربوطه  به این سرویس ها اشاره می نمایند. استفاده از مستندات و پیروی از روش های  استاندارد ارائه شده برای پیکربندی و آماده سازی سرویس دهندگان ،زمینه نصب  و پیکربندی مطمئن با رعایت مسائل ایمنی را بهتر فراهم می نماید .
زمانی که کامپیوتری در اختیار شما گذاشته می شود ، معمولا" بر روی آن نرم افزارهای متعددی  نصب و پیکربندی های خاصی نیز در ارتباط با  آن اعمال شده است . یکی از مطمئن ترین روش ها به منظور آگاهی از این موضوع که سیستم فوق انتظارات شما را متناسب با برنامه تدوین شده ، تامین می نماید ، انجام یک نصب Clean با استفاده از سیاست ها و لیست ها ی از قبل مشخص شده است . بدین ترتیب در صورت بروز اشکال می توان به سرعت از این امر آگاهی و هر مشکل را در محدوده خاص خود بررسی و برای آن راه حلی انتخاب نمود. ( شعاع عملیات نصب و پیکربندی را به تدریج افزایش دهیم ) .

4) مشخص نمودن پروتکل های مورد نیاز
برخی از مدیران شبکه عادت دارند که پروتکل های غیرضروری را نیز بر روی سیستم نصب نمایند ، یکی از علل این موضوع ، عدم آشنائی دقیق آنان با نقش و عملکرد هریک از  پروتکل ها در شبکه بوده و در برخی موارد نیز بر این اعتقاد هستند که شاید این پروتکل ها در آینده مورد نیاز خواهد بود. پروتکل ها همانند سرویس ها ، تا زمانی که به وجود آنان نیاز نمی باشد ، نمی بایست نصب گردند . با بررسی یک محیط شبکه با سوالات متعددی در خصوص پروتکل های مورد نیاز برخورد نموده  که پاسخ به آنان امکان شناسائی و نصب پروتکل های مورد نیاز را فراهم نماید .

 به چه نوع پروتکل و یا پروتکل هائی برای ارتباط سرویس گیرندگان ( Desktop ) با سرویس دهندگان ، نیاز می باشد ؟

به چه نوع پروتکل  و یا پروتکل هائی برای ارتباط سرویس دهنده با  سرویس دهنده ، نیاز می باشد ؟

به چه نوع پروتکل  و یا پروتکل هائی برای ارتباط سرویس گیرندگان ( Desktop ) از راه دور  با سرویس دهندگان ، نیاز می باشد ؟

آیا پروتکل و یا پروتکل های انتخاب شده ما را ملزم به نصب سرویس های اضافه ای می نمایند ؟

آیا پروتکل های انتخاب شده دارای مسائل امنیتی خاصی بوده که می بایست مورد توجه و بررسی قرار گیرد ؟

در تعداد زیادی از شبکه های کامپیوتری ،از چندین سیستم عامل نظیر ویندوز ، یونیکس و یا لینوکس ، استفاده می گردد . در چنین مواردی می توان از پروتکل TCP/IP به عنوان فصل مشترک بین آنان استفاده نمود. در ادامه می بایست در خصوص فرآیند اختصاص آدرس های IP تصیم گیری نمود ( به صورت ایستا و یا پویا و به کمک DHCP ) . در صورتی که تصمیم گرفته شود که فرآیند اختصاص آدرس های IP به صورت پویا و به کمک DHCP ، انجام شود، به یک سرویس اضافه و با نام DHCP نیاز خواهیم داشت . با این که استفاده از  DHCP  مدیریت شبکه را آسانتر می نماید ولی از لحاظ امنیتی دارای درجه پائین تری نسبت به اختصاص ایستای  آدرس های IP ، می باشد چراکه کاربران ناشناس و گمنام می توانند پس از اتصال به شبکه ،  بلافاصله از منبع صادرکننده آدرس های IP ، یک آدرس IP را دریافت و به عنوان یک سرویس گیرنده در شبکه ایفای وظیفه نمایند. این وضعیت در ارتباط با شبکه های بدون کابل غیرایمن نیز صدق می نماید. مثلا" یک فرد می تواند با استقرار در پارکینگ یک ساختمان و به کمک یک Laptop به شبکه شما با استفاده از یک اتصال بدون کابل ، متصل گردد.  پروتکل TCP/IP  ، برای "معادل سازی نام به آدرس " از یک سرویس دهنده DNS نیز استفاده می نماید . در شبکه های ترکیبی شامل چندین سیستم عامل نظیر ویندوز و یونیکس  و با توجه به این که ویندوز NT 4.0 و یا 2000 شده است ، علاوه بر  DNS به سرویس  WINS  نیز نیاز می باشد . همزمان با انتخاب پروتکل ها و سرویس های مورد نیاز آنان ، می بایست بررسی لازم در خصوص چالش های امنیتی هر یک از آنان نیز بررسی  و اطلاعات مربوطه مستند گردند( مستندسازی ، ارج نهادن به زمان خود و دیگران است ) . راه حل انتخابی ، می بایست کاهش تهدیدات مرتبط با هر یک از سرویس ها و پروتکل ها را در یک شبکه به دنبال داشته باشد .

5) مزایای غیرفعال نمودن  پروتکل ها و سرویس های غیرضروری
استفاده عملیاتی از یک سرویس دهنده بدون بررسی دقیق سرویس ها ، پروتکل ها و پیکربندی متنتاظر با هر یک از آنان زمینه بروز تهدیدات و حملات را در یک شبکه به دنبال خواهد داشت . فراموش نکنیم که مهاجمان همواره قربانیان خود را از بین سرویس دهندگانی که به درستی پیکربندی نشده اند ، انتخاب می نمایند. بنابراین می بایست به سرعت در خصوص سرویس هائی که قصد غیرفعال نمودن آنان را داریم ، تصمیم گیری شود . قطعا" نصب سرویس ها و یا پروتکل هائی که قصد استفاده از آنان وجود ندارد ، امری منطقی و قابل قبول نخواهد بود.  در صورتی که این نوع از سرویس ها نصب و به درستی پیکربندی نگردند ، مهاجمان می توانند با استفاده از آنان ، آسیب های جدی را متوجه شبکه نمایند . تهدید فوق می تواند از درون شبکه و یا خارج از شبکه متوجه یک شبکه کامپیوتری گردد . بر اساس برخی آمارهای منتشر شده ، اغلب آسیب ها و تهدیدات  در شبکه یک سازمان توسط کارکنان کنجکا و و یا ناراضی  صورت می پذیرد تا از طریق مهاجمان خارج از شبکه .
بخاطر داشته باشید که ایمن سازی شبکه های کامپیوتری مستلزم اختصاص زمان لازم و کافی برای برنامه ریزی است . سازمان ها و موسسات علاقه مندند به موازات عرضه فن آوری های جدید ، به سرعت از آنان استفاده نموده تا بتوانند از مزایای آنان در جهت اهداف سازمانی خود استفاده نمایند. تعداد و تنوع  گزینه های انتخابی در خصوص  پیکربندی هر سیستم عامل ، به سرعت رشد می نماید . امروزه  وجود توانائی لازم در جهت شناسائی و پیاده سازی سرویس ها و پروتکل های مورد نیاز در یک شبکه خود به یک مهارت ارزشمند تبدیل شده است. بنابراین لازم است کارشناسان فن آوری اطلاعات که مسئولیت شغلی آنان در ارتباط با شبکه و ایمن سازی اطلاعات است ، به صورت مستمر و با  اعتقاد به اصل بسیار مهم " اشتراک دانش و تجارب " ، خود را بهنگام نمایند. اعتقاد عملی به اصل فوق ، زمینه کاهش حملات و تهدیدات را در هر شبکه کامپیوتری به دنبال خواهد داشت .

6)انواع حملات ( Attacks )

انواع حملات

Denial of Service (DoS) & Distributed Denial of Service (DDoS)

Back Door
    

Spoofing

Man in the Middle
    

Replay

TCP/IP Hijacking
    

Weak Keys

Mathematical
    

Password Guessing

Brute Force
    

Dictionary

Birthday
    

Software Exploitation

Malicious Code
    

Viruses

Virus Hoaxes
    

Trojan Horses

Logic Bombs
    

Worms

Social Engineering
    

Auditing

System Scanning
    

 




 

 

1) مراحل ایمن سازی شبکه:

همیشه در امنیت شبکه موضوع لایه های دفاعی، موضوع داغ و مهمی است. در این خصوص نیز نظرات مختلفی وجود دارد. عده ای فایروال را اولین لایه دفاعی می دانند، بعضی ها هم Access List رو اولین لایه دفاعی می دانند، اما واقعیت این است که هیچکدام از این‌ها، اولین لایه دفاعی محسوب نمی شوند. به خاطر داشته باشید که اولین لایه دفاعی در امنیت شبکه و حتی امنیت فیزیکی وجود یک خط مشی (Policy) هست. بدون policy، لیست کنترل، فایروال و هر لایه دیگر، بدون معنی می شود و اگر بدون policy شروع به ایمن سازی شبکه کنید، محصول وحشتناکی از کار در می آید.
با این مقدمه، و با توجه به این که شما policy مورد نظرتان را کاملا تجزیه و تحلیل کردید و دقیقا می دانید که چه می خواهید و چه نمی خواهید، کار را شروع می‌شود. حال باید پنج مرحله رو پشت سر بگذاریم تا کار تمام شود. این پنج مرحله عبارت اند از :

 (1  بازرسی( (Inspection

2 ) حفاظت( Protection )

3 ) ردیابی( ( Detection

4) واکنش( ( Reaction

5 ) بازتاب Reflection ))

در طول مسیر ایمن سازی شبکه از این پنج مرحله عبور می کنیم، ضمن آن که این مسیر، احتیاج به یک  تیم امنیتی دارد و یک نفر به تنهایی نمی تواند این پروسه را طی کند.
-1 اولین جایی که ایمن سازی را شروع می کنیم، ایمن کردن کلیه سندیت های (authentication) موجود است. معمولا رایج ترین روش authentication، استفاده از شناسه کاربری و کلمه رمز است.
مهمترین قسمت هایی که باید authentication را ایمن و محکم کرد عبارتند از :

- کنترل کلمات عبور کاربران، به ویژه در مورد مدیران سیستم.

- کلمات عبور سوییچ و روتر ها ( در این خصوص روی سوییچ تاکید بیشتری می شود، زیرا از آنجا که این ابزار  (device) به صورت plug and play کار می کند، اکثر مدیرهای شبکه از config کردن آن غافل می شوند. در حالی توجه به این مهم  می تواند امنیت شبکه را ارتقا دهد. لذا  به مدیران امنیتی توصیه میشود که حتما سوییچ و روتر ها رو کنترل کنند.

- کلمات عبور مربوط به SNMP.

- کلمات عبور مربوط به پرینت سرور.

- کلمات عبور مربوط به محافظ صفحه نمایش.

در حقیقت آنچه که شما در کلاس‌های امنیت شبکه در مورد Account and Password Security یاد گرفتید این جا به کار می رود.

-2گام دوم نصب و به روز رسانی  آنتی ویروس ها روی همه کامپیوتر ها، سرورها و میل سرورها است. ضمن اینکه آنتی ویروس های مربوط به کاربران باید به صورت خودکار به روز رسانی شود و آموزش های لازم در مورد فایل های ضمیمه ایمیل ها و راهنمایی لازم جهت اقدام صحیح در صورت مشاهده موارد مشکوک نیز باید به  کاربران داده شود.

3 -گام سوم شامل نصب آخرین وصله های امنیتی و به روز رسانی های امنیتی سیستم عامل و سرویس های موجود است. در این مرحله علاوه بر اقدامات ذکر شده، کلیه سرورها، سوییچ ها، روتر ها و دسک تاپ ها با ابزار های شناسایی حفره های امنیتی بررسی می شوند تا علاوه بر شناسایی و رفع حفره های امنیتی، سرویس های غیر ضروری هم شناسایی و غیرفعال بشوند.

-4در این مرحله نوبت گروه بندی کاربران و اعطای مجوزهای لازم به فایل ها و دایرکتوری ها است. ضمن اینکه اعتبارهای( account) قدیمی هم باید غیر فعال شوند.

 گروه بندی و اعطای مجوز بر اساس یکی از سه مدل استاندارد Access Control Techniques یعنی MAC , DAC یا RBAC انجام می شود. بعد از پایان این مرحله، یک بار دیگر امنیت سیستم عامل باید چک شود تا چیزی فراموش نشده باشد.

-5حالا نوبت device ها است که معمولا شامل روتر، سوییچ و فایروال می شود. بر اساس policy موجود و توپولوژی شبکه، این ابزار باید config شوند. تکنولوژی هایی مثل NAT , PAT و filtering و غیره در این مرحله مطرح می شود و بر همین علت این مرحله خیلی مهم است. حتی موضوع مهم IP Addressing که از وظایف مدیران شبکه هست نیز می تواند مورد توجه قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که از حداقل ممکن برای IP Assign به شبکه ها استفاده شده است.

-6قدم بعد تعیین استراژی تهیه پشتیبان(backup) است. نکته مهمی که وجود دارد این است که باید مطمئن بشویم که سیستم backup و بازیابی به درستی کار کرده و در بهترین حالت ممکن قرار دارد.

-7 امنیت فیزیکی. در این خصوص  اول از همه باید به سراغ UPS ها رفت. باید چک کنیم که UPS ها قدرت لازم رو برای تامین نیروی الکتریکی لازم جهت کار کرد صحیح سخت افزار های اتاق سرور در زمان اضطراری را داشته باشند. نکات بعدی شامل کنترل درجه حرارت و میزان رطوبت،ایمنی در برابر سرقت و آتش سوزی است. سیستم کنترل حریق باید به شکلی باشد که به نیروی انسانی و سیستم های الکترونیکی آسیب وارد نکند. به طور کل آنچه که مربوط به امنیت فیزیکی می شود در این مرحله به کار می رود.

دانلود بررسی اصول و مبانی امنیت در شبکه های رایانه ای

lan و توپولوزی شبکه


lan و توپولوزی شبکه

مقاله ای مفید و دانش آموزی در رابطه باشناخت شبکه های کامپیوتری

دانلود lan و توپولوزی شبکه

مقاله شبکه
شبکه های کامپیوتری
ارتباط کامپیوتر ها
دسته بندی کامپیوتر و IT
فرمت فایل pptx
حجم فایل 528 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 58

 lan وتوپولوژی های شبکه     

شبکه چیست ؟ 

                                                        به مجموعه ای از اتصالات بین دو یا چند کامپیوتر که توسط آن کامپیوترها با یکدیگر صحبت می کنند ، شبکه گفته می شود . وقتی که ما دو یا چند کامپیوتر را به یکدیگر متصل کنیم به گونه ای که این دو بتوانند با هم تبادل اطلاعات کنند در واقع یک شبکه ساخته ایم. 

اهداف شبکه :

1- استفاده از منابع مشترک ( اطلاعات ، نرم افزارها و سخت افزارها)

2- به روز بودن اطلاعات

3-صرفه جویی مالی

4- تبادل سریعتر و دقیقتر اطلاعات

5-ایجاد ارتباط بین مردم .....

دانلود lan و توپولوزی شبکه

مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است

دانلود مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

پایان نامه
مدلسازی 
شبیه سازی
اثر اتصالات
ترانسفورماتور
چگونگی انتشار
تغییرات ولتاژ
شبکه
اثر اشباع
پروژه
پژوهش
پایان نامه
مقاله
جزوه
دانلود پروژه
دانلود پژوهش
دانلود پایان نامه
دانلود مقاله
دانلود جزوه
دسته بندی برق
فرمت فایل doc
حجم فایل 4266 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 143

 مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

 

چکیده 

در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی که دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممکن است این تجهیزات درست کار نکند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها که بعنوان عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممکن است با یکدیگر و با توجه به مکان اصلی خطاها فرق کند. تفاوت در عملکرد افت ولتاژها  یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مکانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملکرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور کاهنده، انتشار در جهت معکوس، چشمگیر نخواهد بود. عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزیابی کرد. هر چند ممکن است این عملکرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی کارخانه، دوباره تغییر کند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات کارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید می­شود.

 

کلید واژه­ها: افت ولتاژ، مدلسازی ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبیه سازی.

 

Key words:  Voltage Sag, Transformer Modeling, Transformer Connection, Saturation, Simulation.

 

فهرست مطالب

 

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model) 4

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable Transformer Component (STC Model) 6

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models. 7

2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13

2-1 مقدمه. 13

2-2 ترانسفورماتور ایده آل.. 14

2-3 معادلات شار نشتی.. 16

2-4 معادلات ولتاژ. 18

2-5 ارائه مدار معادل.. 20

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها). 25

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی.. 28

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته. 29

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........... 33

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 47

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل.. 53

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57

3-1 مقدمه. 57

3-2 دامنه افت ولتاژ. 57

3-3 مدت افت ولتاژ. 57

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس.... 58

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59

§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین.. 62

3-6 جمعبندی انواع خطاها 64

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd.. 65

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd.. 67

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd.. 69

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy.. 73

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg.. 73

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy.. 73

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy.. 74

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy.. 76

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy.. 77

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy.. 78

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy.. 79

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy.. 80

3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD.. 81

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83

3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD.. 85

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87

3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD.. 89

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91

3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD.. 93

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95

3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای  Type E شبیه سازی با PSCAD.. 97

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99

3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD.. 101

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103

3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD.. 105

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107

3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5. 109

3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5. 112

3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5. 115

4- نتیجه گیری و پیشنهادات... 121

مراجع. 123

 

فهرست شکلها

 

شکل (1-1) مدل ماتریسی ترانسفورماتور با اضافه کردن اثر هسته

صفحه 5

شکل (1-2) ) مدار ستاره­ی مدل ترانسفورماتور قابل اشباع

صفحه 6

شکل (1-3) ترانسفورماتور زرهی تک فاز

صفحه 9

شکل (1-4) مدار الکتریکی معادل شکل (1-3)

صفحه 9

شکل (2-1) ترانسفورماتور

صفحه 14

شکل (2-2) ترانسفورماتور ایده ال

صفحه 14

شکل (2-3) ترانسفورماتور ایده ال بل بار

صفحه 15

شکل (2-4) ترانسفورماتور با مولفه های شار پیوندی و نشتی

صفحه 16

شکل (2-5) مدرا معادل ترانسفورماتور

صفحه 20

شکل (2-6) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه

صفحه 24

شکل (2-7) ترکیب RL موازی

صفحه 26

شکل (2-8) ترکیب RC موازی

صفحه 27

شکل (2-9) منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور

صفحه 30

شکل (2-10) رابطه بین  و           

صفحه 30

شکل (2-11) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با اثر اشباع

صفحه 32

شکل (2-12) رابطه بین و

صفحه 32

شکل (2-13) رابطه بین و

صفحه 32

شکل (2-14) منحنی مدار باز با مقادیر  rms

صفحه 36

شکل (2-15) شار پیوندی متناظر شکل (2-14) سینوسی

صفحه 36

شکل (2-16) جریان لحظه ای متناظر با تحریک ولتاژ سینوسی

صفحه 36

شکل (2-17) منحنی مدار باز با مقادیر لحظه­ای

صفحه 40

شکل (2-18) منحنی مدار باز با مقادیر rms

صفحه 40

شکل (2-19) میزان خطای استفاده از منحنی rms  

صفحه 41

شکل (2-20) میزان خطای استفاده از منحنی لحظه­ای

صفحه 41

شکل (2-21) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه

صفحه 42

شکل (2-22) مدار معادل الکتریکی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه

صفحه 43

شکل (2-23) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه

صفحه 44

شکل (2-24) ترانسفورماتور پنج ستونه

صفحه 45

شکل (2-25) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش اولر

صفحه 47

شکل (2-26) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش trapezoidal

صفحه 49

شکل (3-1) دیاگرام فازوری خطاها

صفحه 62

شکل (3-2) شکل موج ولتاژ Vab

صفحه 63

شکل (3-3)  شکل موج ولتاژ Vbc

صفحه 63

شکل (3-4) شکل موج ولتاژ Vca

صفحه 63

شکل (3-5)  شکل موج ولتاژ Vab

صفحه 63

شکل (3-6) شکل موج جریان iA

صفحه 64

شکل (3-7) شکل موج جریان iB

صفحه 64

شکل (3-8) شکل موج جریان iA

صفحه 64

شکل (3-9) شکل موج جریان iA

صفحه 64

شکل (3-10)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 65

شکل (3-11)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 68

شکل (3-12)  شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 68

شکل (3-13)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 69

شکل (3-14)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 69

شکل (3-15)  شکل موجهای جریان , iB iA

صفحه 69

شکل (3-16)  شکل موج جریان iA

صفحه 70

شکل (3-16)  شکل موج جریان iB

صفحه 70

شکل (3-17)  شکل موج جریان iC

صفحه 70

شکل (3-18)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 71

شکل (3-19)  شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 71

شکل (3-20)  شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc

صفحه 73

شکل (3-21)  شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 73

شکل (3-22)  شکل موجهای جریان ia , ib , ic

صفحه 74

شکل (3-23) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 74

شکل (3-24) شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 74

شکل (3-25) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 74

شکل (3-26) شکل موج جریانiA

صفحه 74

شکل (3-27) شکل موج جریان iB

صفحه 74

شکل (3-28) شکل موج جریان iC

صفحه 74

شکل (3-29) شکل موج جریانiA

صفحه 75

شکل (3-30) شکل موج جریان iB

صفحه 75

شکل (3-31) موج جریان iC

صفحه 75

شکل (3-32) شکل موج جریانiA

صفحه 75

شکل (3-33) شکل موج جریان iB

صفحه 75

شکل (3-34) شکل موج جریان iC

صفحه 75

شکل (3-35) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 76

شکل (3-36) شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 76

شکل (3-37) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 76

شکل (3-38) شکل موج جریانiA

صفحه 76

شکل (3-39) شکل موج جریان iB

صفحه 76

شکل (3-40) شکل موج جریان iC

صفحه 76

شکل (3-41) شکل موج جریانiA

صفحه 76

شکل (3-42) شکل موج جریان iB

صفحه 76

شکل (3-43) شکل موج جریان iC

صفحه 76

شکل (3-44) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 77

شکل (3-45) شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 77

شکل (3-46) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 77

شکل (3-47) شکل موج جریانiA

صفحه 77

شکل (3-48) شکل موج جریان iB

صفحه 77

شکل (3-49) شکل موج جریان iC

صفحه 77

شکل (3-50) شکل موج جریانiA

صفحه 77

شکل (3-51) شکل موج جریان iB

صفحه 77

شکل (3-52) شکل موج جریان iC

صفحه 77

شکل (3-53) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 78

شکل (3-54) شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 78

شکل (3-55) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 78

شکل (3-56) شکل موج جریانiA

صفحه 78

شکل (3-57) شکل موج جریان iB

صفحه 78

شکل (3-58) شکل موج جریان iC

صفحه 78

شکل (3-59) شکل موج جریانiA

صفحه 78

شکل (3-60)  شکل موج جریان iB

صفحه 78

شکل (3-61) شکل موج جریان iC

صفحه 78

شکل (3-62) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 79

شکل (3-63) شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 79

شکل (3-64) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 79

شکل (3-65) شکل موج جریانiA

صفحه 79

شکل (3-66) شکل موج جریان iB

صفحه 79

شکل (3-67) شکل موج جریان iC

صفحه 79

شکل (3-68) شکل موج جریانiA

صفحه 79

شکل (3-69) شکل موج جریان iB

صفحه 79

شکل (3-70) شکل موج جریان iC

صفحه 79

شکل (3-71) شکل موج ولتاژ Va

صفحه 80

شکل (3-72)  شکل موج ولتاژ Vb

صفحه 80

شکل (3-73) شکل موج ولتاژ Vc

صفحه 80

شکل (3-74) شکل موج جریانiA

صفحه 80

شکل (3-75) شکل موج جریان iB

صفحه 78

شکل (3-76) شکل موج جریان iC

صفحه 80

شکل (3-77) شکل موج جریانiA

صفحه 80

شکل (3-78) شکل موج جریان iB

صفحه 80

شکل (3-79) شکل موج جریان iC

صفحه 80

شکل (3-80) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 81

شکل (3-81) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 81

شکل (3-82) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 82

شکل (3-83) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 82

شکل (3-84) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 83

شکل (3-85) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 83

شکل (3-86) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 84

شکل (3-87) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 84

شکل (3-88) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 85

شکل (3-89) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 85

شکل (3-90) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 86

شکل (3-91) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 86

شکل (3-92) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 87

شکل (3-93) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 87

شکل (3-94) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 88

شکل (3-95) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 88

شکل (3-96) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 89

شکل (3-97) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 89

شکل (3-98) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 90

شکل (3-99) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 90

شکل (3-100) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 91

شکل (3-101) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 91

شکل (3-102) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 92

شکل (3-103) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 92

شکل (3-104) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 93

شکل (3-105) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 93

شکل (3-106) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 94

شکل (3-107) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 94

شکل (3-108) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 95

شکل (3-109) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 95

شکل (3-110) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 96

شکل (3-111) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 96

شکل (3-112) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 97

شکل (3-113) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 97

 شکل (3-114) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 98

شکل (3-115) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 98

شکل (3-116) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 99

شکل (3-117) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 99

شکل (3-118) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 100

شکل (3-119) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 100

شکل (3-120) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 101

شکل (3-121) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 101

شکل (3-122) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 102

شکل (3-123) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 102

شکل (3-124) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 103

شکل (3-125) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 103

شکل (3-126) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 104

شکل (3-127) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 104

شکل (3-128) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 105

شکل (3-129) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD

صفحه 105

شکل (3-130) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 106

شکل (3-131) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD

صفحه 106

شکل (3-132) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 107

شکل (3-133) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده

صفحه 107

شکل (3-134) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 108

شکل (3-135) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده

صفحه 108

شکل (3-136) شکل موجهای ولتاژ) (kV

صفحه 109

شکل (3-137) شکل موجهای ولتاژ) (kV

صفحه 110

شکل (3-138) شکل موجهای جریان (kA)

صفحه 111

شکل (3-139) شکل موجهای ولتاژ) (kV

صفحه 112

شکل (3-140) شکل موجهای ولتاژ) (kV

صفحه 113

شکل (3-141) شکل موجهای جریان (kA)

صفحه 114

شکل (3-142) شکل موجهای جریان (kA)

صفحه 115

شکل (3-143) شکل موجهای جریان (kA)

صفحه 116

شکل (3-144) شکل موجهای جریان (kA)

صفحه 117

شکل (3-145) شبکه 14 باس IEEE

صفحه 118

دانلود مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

مقاله الگوریتم مسیریابی شبکه های بیسیم ادهاک


مقاله الگوریتم مسیریابی شبکه های بیسیم ادهاک

کل مطلب 110 صفحه متن اصلی 94 صفحه فایل اجرایی Word فونت بلوتوس 14 فاصله خط 115

دانلود مقاله الگوریتم مسیریابی شبکه های بیسیم ادهاک

الگوریتم مسیریابی
خوشه یابی
ادهاک
شبکه های بی سیم
مقاله
IT
کامپیوتر
نرم افزار
دسته بندی کامپیوتر و IT
فرمت فایل docx
حجم فایل 3965 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 110

فهرست مطالب

عنوان                                                                         صفحه

فصل اول: مبانی شبکه­های بی سیم

1-1- مقدمه........................................................................................... 1

1-2- مبانی شبکه های بی سیم...................................................................... 2

1-3- انواع شبکه های بی سیم....................................................................... 3

1-3-1- (WLANS(Wireless Local Area Networks:.................................................. 3

1-3-2- (WPANS(Wireless Personal Area Networks:.............................................. 3

1-3-3- ( WMANS(Wireless Metropolitan Area Networks: ................................... 3

1-3-4- (WWANS(Wireless Wide Area Networks :................................................ 3

1-4- شبکه های بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد............................3

1-5- روش های ارتباطی بی سیم........................................................... 5

1-5-1- شبکه های بی سیم Indoor :.......................................................... 5

1-5-2- شبکه های بی سیم Outdoor :............................................................ 6

1-6- عناصر فعال شبکه های محلی بی سیم..................................................... 7

 

فصل دوم: شبکه‌های Ad Hoc

2-1- تقسیم‌بندی شبکه‌های بی‌سیم............................................................................... 11

2-2- مروری بر پروتکلهای مسیریابی در شبکه‌های MANET........................................ 14

2-2-1- لگوریتمهای مسیریابی مسطح................................................................ 15

2-2-1-1- پروتکلهای مسیریابی Table Driven    ....................................................... 15

2-2-1-2- پروتکلهای مسیریابی on-Demand ............................................................. 18

2-2-2- الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی................................................... 26

2-2-2-1- مفهوم خوشه‌یابی.................................................................. 28

2-2-2-2- مزایای استفاده از خوشه‌یابی ..........................................................29

2-2-2-3- الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر خوشه‌یابی ........................ 31

 

فصل سوم: عناصر مورد استفاده جهت شبیه‌سازی شبکه‌های MANET

3-1- تکنولوژی بی‌سیم مورد استفاده در شبیه سازی شبکه های Ad Hoc......................... 35

3-2- مدلهای تحرک................................................................................................... 39

3-2-1- مدل‌های تحرک تصادفی................................................................................. 40

3-2-2- مدل تحرک با وابستگی لحظه‌ای ..................................................................... 42

3-2-3- مدل تحرک با وابستگی فضایی........................................................................ 43

3-2-4- مدلهای تحرک با محدودیت جغرافیایی............................................................ 44

3-2-5- خصوصیات مدل تحرک Random Waypoint.................................................. 44

3-3- ابزار شبیه‌سازی.................................................................................................. 47

 

فصل چهارم: خوشه یابی

4-1- مروری بر الگوریتمهای خوشه‌یابی....................................................................... 52

4-2- پارامترهای کارایی در روشهای خوشه‌یابی............................................................. 59

4-3- الگوریتم خوشه‌یابی پیشنهادی.............................................................................. 61

4-3-1- گره‌های همسایه............................................................................................. 63

4-3-2- شکل گیری خوشه‌ها....................................................................................... 64

4-3-3- پیکربندی مجدد خوشه‌ها................................................................................. 67

4-3-4- ارزیابی کارایی............................................................................................... 74

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری........................................................................................................ 87

5-2- پیشنهادات......................................................................................................... 87

مراجع........................................................................................................................ 90

 


فهرست اشکال

 

شکل (2-1)  مثالی از شبکه‌های دارای زیرساخت..................................12

شکل (2-2) نمونه‌ای از شبکه‌های فاقد زیر ساخت.................13

شکل (2-3) تقسیم‌بندی پروتکلهای مسیریابی شبکه‌های MANET.............................. 15

شکل (2-4) (الف) ارسال RREQ  در الگوریتم AODV................................................ 19

شکل (2-4) (ب) ارسال RREP در الگوریتم AODV.................................................... 20

شکل (2-5) (الف)  ارسال درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR......................... 23

شکل (2-5) (ب) ارسال پاسخ درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR  ................. 23

شکل (2-6) افت گذردهی در یک شبکه بی‌سیم نمونه با افزایش تعداد گره‌های شبکه........ 25

شکل (2-7) شبکه مجازی ایجاد شده در یک شبکه MANET با استفاده از ... ................. 27

شکل (2-8) مثالی ازخوشه‌یابی  در شبکه Ad Hoc........................................................ 29

شکل (2-9)  خوشه‌یابی در ساختار لایه‌ای..................................................................... 30

شکل (2-10) مثالی از الگوریتم مسیریابی CGSR.......................................................... 32

شکل (2-11)یافتن مسیر در الگوریتم CBRP................................................................ 33

شکل (3-1) زمان‌بندی ارسال بسته در استاندارد IEEE 802.11....................................... 37

شکل (3-2) تخمین مدت زمان اشغال خط با استفاده از RTS/CTS................................. 38

شکل (3-3) مثالی از محدودیت IEEE 802.11 MAC................................................... 39

شکل (3-4)  تقسیم‌بندی مدلهای تحرک شبکه‌های Ad Hoc........................................... 40

شکل (3-5) الگوی حرکتی یک گره متحرک در مدل Random Waypoint...................... 41

شکل (3-6) مدل تحرکی RPGM................................................................................ 44

شکل (3-7) تغییر متوسط سرعت با گذشت زمان در مدل تحرک Random Waypoint..... 46

شکل (3-8)  تغییر تعداد متوسط گره‌های همسایه با گذشت زمان در ... .......................... 47

شکل (3-9)  مراحل شبیه‌سازی از دید کاربر NS-2........................................................ 49

شکل (4-1) خوشه‌یابی به روش Lowest-ID................................................................ 52

شکل (4-2) پارامتر تحرک تعریف شده در MOBIC..................................................... 54

شکل (4-3) توان دریافتی هنگام دریافت بسته از گره‌های همسایه................................... 55

شکل (4-4) مثالی از 2-hop Dominating Set............................................................... 56

شکل (4-5) مثالی از تشکیل خوشه‌ها در روش max-min.............................................. 58

شکل (4-6) ساختار پیاده‌سازی شده جهت خوشه‌یابی.................................................... 61

شکل (4-7)  آرایش بسته‌Beacon ............................................................................... 62

شکل (4-8) مثالی از خوشه‌یابی دوگامی در یک شبکه Ad Hoc..................................... 66

شکل (4-9) الگوریتم اجرائی در یک سرگروه با دریافت یک Beacon............................. 67

شکل (4-10) الگوریتم اجرائی در یک گره عادی که Cluster-Agent خود را ... .............. 68

شکل (4-11)  مثالی از عملکرد الگوریتم در حالت مفقود شدن Cluster-Agent............... 70

شکل (4-12) الگوریتم اجرائی در گرهی که در CH مربوط به ... ................................... 71

شکل (4-13)  مثالی از عملکرد الگوریتم در صورت تغییر CH در Cluster-Agent ......... 73

شکل (4-14) تعداد متوسط خوشه‌های ایجادشده برحسب تعداد گره‌های موجود درشبکه... 76

شکل (4-15) طول عمرمتوسط Clusterهای ایجادشده برحسب تعداد ... ......................... 77

شکل (4-16) مدت متوسط عضویت گره‌ها در خوشه‌های ایجادشده................................. 78

شکل (4-17) تاثیر Connectivity برروی تعداد خوشه‌های ایجاد شده ... ........................ 80

شکل (4-18) تاثیر سرعت و Connectivity بر طول عمر خوشه‌ها................................... 81

شکل (4-19) تاثیر سرعت گره‌ها بر طول عمر خوشه‌ها................................................... 82

شکل (4-20) تاثیر Connectivity بر تعداد خوشه‌های ایجادشده ... ................................ 84

شکل (4-21) تاثیر Connectivity بر تعداد تغییر خوشه‌ها در سرعت 20 متربرثانیه............ 84

شکل (4-22) تاثیر سرعت گره‌های متحرک برروی تعداد تغییرات خوشه‌ها ... ................. 85

 

فهرست جداول

 جدول (4-1) پارامترهای مدل تحرک مورد استفاده درشبیه‌سازی...................................... 74

جدول (4-2) مقادیر RXThresh و CSThresh مورد استفاده در شبیه‌سازی....................... 79

جدول (4-3) پارامترهای شبیه‌سازی جهت بررسی اثر Connectivity............................... 80

جدول (4-4) پارامترهای شبیه‌سازی جهت مقایسه با LCC و MOBIC........................... 82

دانلود مقاله الگوریتم مسیریابی شبکه های بیسیم ادهاک

الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم


الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم

شبکه های حسگر بی سیم شامل تعدا زیادی از سنسورهای کوچک است که که می توانند یک ابزار قوی برای جمع آوری داده در انواع محیط های داده ای متنوع باشند

دانلود الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم

الگوریتم های خوشه بندی
شبکه های حسگر بی سیم
دسته بندی کامپیوتر و IT
فرمت فایل doc
حجم فایل 1591 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 133

شبکه های حسگر بی سیم شامل تعدا زیادی از سنسورهای کوچک است که که می توانند یک ابزار قوی برای جمع آوری داده در انواع محیط های داده ای متنوع باشند. داده های جمع آوری شده توسط هر حسگر به ایستگاه اصلی منتقل می شود تا به کاربر نهایی ارائه می شود. یکی از عمده ترین چالشها در این نوع شبکه ها، محدودیت مصرف انرژی است که مستقیما طول عمر شبکه حسگر را تحت تأثیر قرار میدهد ، خوشه بندی بعنوان یکی از روشهای شناخته شده ای است که بطور گسترده برای مواجه شدن با این چالش مورد استفاده قرار میگیرد.

خوشه بندی به شبکه های حسگر بی سیم معرفی شده است چرا که طبق آزمایشات انجام شده ،روشی موثر برای ارائه ی بهتر تجمع داده ها و مقیاس پذیری برای شبکه های حسگر بی سیم بزرگ است. خوشه بندی همچنین منابع انرژی محدود حسگرها را محافظت کرده و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.

فهرست مطالب

چکیده1

مقدمه. 2

فصل اول :شبکه ی حسگر بی سیم. 3

مقدمه. 4

بررسی اجمالی مسائل کلیدی.. 6

انواع شبکه حسگر بی سیم. 11

ساختارهای شبکه حسگر بی سیم. 14

ویژگی‌های سخت‌افزاری:17

کاربردهای شبکه ی حسگر بی سیم. 20

عوامل موثر بر شبکه ی حسگر بی سیم. 26

پشته پروتکلی.. 33

نتیجه گیری بخش... 38

فصل دوم :انواع الگوریتم های خوشه بندی.. 39

مقدمه. 40

بررسی کلی خوشه بندی.. 40

الگوریتم های خوشه بندی سلسله مراتبی.. 40

الگوریتم های خوشه بندی طیفی.. 41

الگوریتم های خوشه بندی مبتنی بر شبکه ی گرید. 42

الگوریتم خوشه بندی مبتنی بر تراکم. 43

الگوریتم های خوشه بندی پارتیشن بندی.. 43

الگوریتم خوشه بندی ژنتیک k-means برای ترکیب مجموعه داده های عددی و قاطعانه. 44

الگوریتم مقیاس.......45

الگوریتم k-means هماهنگ.. 46

مقداردهی k-means با استفاده از الگوریتم ژنتیک.. 47

رویکرد مجموع خوشه ها برای داده های ترکیبی............48

الگوریتم تکاملی ترکیبی.......49

اصلاح جهانی الگوریتم k-means 50

الگوریتم ژنتیک k-means سریع. 50

نتیجه گیری بخش... 52

فصل سوم :الگوریتم های خوشه بندی در شبکه ی حسگر بی سیم. 53

مقدمه. 54

چالش ها در الگوریتم های خوشه بندی در شبکه ی حسگر بی سیم. 56

فرآیند خوشه بندی.. 58

پروتکل های خوشه بندی موجود. 59

الگوریتم های ابداعی......59

طرح های وزنی.......60

طرح های شبکه ی گرید. 62

طرح های سلسله مراتبی و دیگر طرح ها......64

الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون. 73

مدل ناهمگون برای شبکه های حسگر بی سیم......73

طبقه بندی ویژگی های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون......75

الگوریتم خوشه بندی برای شبکه های حسگر بی سیم ناهمگون......77

نتیجه گیری بخش... 92

 فصل چهارم:بررسی دو الگوریتم خوشه بندی EECS و A-LEACH.. 93

مقدمه. 94

EECS.. 95

نمای کلی مشکلات.. 95

جزئیات EECS. 97

تحلیل EECS. 103

شبیه سازی.. 107

رویکردهای آینده112

A-LEACH.. 113

آثار مربوطه. 113

تجزیه و تحلیل انرژی پروتکل ها115

A-LEACH.. 115

شبیه سازی.. 118

رویکردهای آینده و نتیجه گیری 122

نتیجه گیری.. 123

 فهرست اشکال

شکل .1 . طبقه بندی موضوعات مختلف در شبکه ی حسگر بی سیم. 8

شکل .2. ساختار کلی شبکه ی حسگر بی سیم. 16

شکل. 3. ساختار خودکار16

شکل. 4. ساختار نیمه خودکار17

شکل. 5.ساختار داخلی گره ی حسگر. 18

شکل 6. پشته ی پروتکلی.. 34

شکل 7 . نمونه ای از الگوریتم GROUP. 63

شکل .8 . الف )ساختار شبکه ب)شبکه بعد از چند دور78

شکل 9. الف) ساختار شبکه ب) خوشه بندی EDFCM.. 85

شکل 10. سلسله مراتب خوشه در زمینه ی سنجش... 87

شکل 11. دیاگرام شماتیک از مناطق در اندازه های مختلف.. 89

شکل .12. تاثیر هزینه ی سرخوشه ی موردنظر. 102

شکل. 13. پدیده ی شیب در شبکه. 105

شکل.14. الف : توزیع غیر یکنواخت ب : توزیع یکنواخت.. 107

شکل. 15. الف: صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ 108

شکل .16. الف : صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ 109

شکل. 17. الف : صحنه ی معمولی ب: صحنه ی بزرگ.. 110

شکل.18. تعداد خوشه ها در هر دور در EECSو LEACH(صحنه ی 1)111

شکل. 19.الف : صحنه ی معمولی ب : صحنه ی بزرگ.. 112

شکل .20. مدل شبکه ای A-LEACH.. 118

شکل 21. شبکه ی حسگر بی سیم با مدل A-LEACH.. 119

شکل .22. طول منطقه ی ثبات برای مقادیر مختلف ناهمگونی.. 120

شکل 23. تعداد گره های زنده نسبت با دور با m=0.1 و a=1. 120

شکل .24. تعداد گره های زنده نسبت به دور با m=0.3 و a=1. 121

شکل. 25. تعداد گره های زنده نسبت به دور با m=0.5 وa=1. 121

 فهرست جداول

جدول 1 .مقایسه ی الگوریتم های خوشه بندی طرح سلسله مراتبی.. 72

جدول.2. مقایسه ی الگوریتم های خوشه بندی.. 91

جدول.3. مفهوم نمادها98

جدول .4 . توصیف حالات یا پیغام ها98

جدول 5 . پارامترهای شبیه سازی.. 107

 

دانلود الگوریتم های خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم