برنامه نویسی سیستم های مدیریت عملکرد شبکه
مانیتورینگ شبکه چیست ؟ هر آنچه باید در راه اندازی مانیتورینگ شبکه بدانید!
این نوع برنامهنویسی به مهندسان و توسعهدهندگان اجازه میدهد تا با استفاده از پروتکلهای مختلف مانند HTTP، TCP/IP و UDP، ارتباطی پایدار و امن بین دستگاههای مختلف برقرار کنند. برنامه نویسی شبکه شامل مدیریت ارتباطات، اطمینان از امنیت دادهها و بهینهسازی سرعت انتقال اطلاعات است. برنامه نویسی شبکه در واقع همان تلفیق بین مهارتهای برنامهنویسی و دانش شبکههای کامپیوتری است. با این ترکیب، فرد میتواند برنامههایی بسازد که امکان تبادل دادهها را از طریق شبکه به بهترین شکل فراهم کنند. برنامه نویسی شبکه با پایتون، یکی از محبوبترین مسیرهای یادگیری در این حوزه است، چرا که پایتون با کتابخانهها و ابزارهای متنوع خود، فرآیند برنامهنویسی شبکه را بسیار ساده میکند. طراحی شبکه یکی از مهمترین مراحل در ایجاد زیرساختهای ارتباطی هر سازمان یا کسبوکار است.
به زبان خودمونی، شبکهها یه قسمت اساسی از کسبوکارهای امروزی هستن. برای همین بهینهسازی عملکرد شبکهها باید یکی از اولویتهای اصلی هر کسبوکار مدرنی باشه. مدارک زیادی برای تایید توانایی شما در حوزههای مختلف IT وجود دارند. هر گواهینامه علاوهبر اینکه تاییدکننده مهارت و دانش شما در زمینهای خاص هستند، نقش بسزایی نیز در رزومه شما ایفا میکنند. در ادامه برخی از بهترین گواهیهای حوزه شبکه و برنامهنویسی را معرفی خواهیم کرد. به عنوان مثال، برنامه نویسان کامپیوتر به طور متوسط ۱۰۷۳۵۷۳۸۰ تومان در سال درآمد دارند.
اگر وارد این حوز میشوید باید به این روند عادت کرده و بتوانید همگام با آن حرکت کنید. مهارت امروز شما ممکن است فردا تغییر کند؛ پس باید با این تغییرات همسو شوید در غیر اینصورت از قطار در حال حرکت جا میمانید. مدیریت دقیق و نگهداری شبکه، سرمایهگذاری برای تضمین پایداری، کارایی و امنیت در بلندمدت است. دوره Python & AI for Networking چه تفاوتی با دورههای دیگر Python دارد؟ این دوره بهصورت تخصصی برای شبکه و هوش مصنوعی طراحی شده و کاملاً کاربردی است. آیا دوره Python & AI for Networking به مباحث امنیت شبکه میپردازد؟ بله، بخشی از دوره به شناسایی تهدیدات امنیتی و استفاده از ابزارهای Python برای ارتقای امنیت شبکه اختصاص داده شده است.
هدف اینه که مطمئن بشیم شبکه بهینه کار میکنه و در صورت نیاز، تنظیمات لازم رو برای بهبود سرعت، دسترسی و کیفیت خدمات انجام بدیم. عملکرد شبکه معمولاً از طریق نظرسنجی، مانیتورینگ مصنوعی و تحلیل دادههای شبکه اندازهگیری میشه. از جمله مزایا P4 نسبت به OpenFlow میتوان به برنامهنویسی راحتتر آن اشاره کرد. معماری P4 با تعریف برنامهای که شامل بخشهای «هِدر» (Header)، «تجزیهکننده» (Parser)، جدول، «اقدام» (Action) و برنامه کنترل است، بستهها را پردازش و مدیریت میکند. از جمله دیگر مزایا این معماری میتوان به تعریف مجدد تنظیمات شبکه بدون ایجاد اختلال در فرایند ارسال بستهها اشاره داشت. به عنوان مثال، ابتدا یکی از خانههای جدول جریان به سوئیچ A ارسال شده و از آن طرف بستهای به آدرس آیپی ۱۹۲.۱۶۸.۱.۲۰ انتقال مییابد.
با این کار، نه تنها شبکهای با عملکرد عالی دارید، بلکه میتونید به راحتی با چالشهای آینده هم روبرو بشید و همیشه یک قدم جلوتر باشید. وقتی شبکهت به درستی بهینهسازی شده باشه، کارکنان میتونن بدون معطلی به ابزارها و اطلاعاتی که برای انجام کارهاشون نیاز دارن، دسترسی پیدا کنن. بهروز بودن و سریع بودن شبکه باعث میشه تا از تأخیرهای ناخواسته، از دست رفتن بستههای داده و مشکلات دیگری که میتونه بهرهوری رو کاهش بده، جلوگیری بشه. این یعنی کارمندها میتونن کارهاشون رو سریعتر و با کیفیتتر انجام بدن، بدون اینکه منتظر بمونن شبکه بالا بیاد یا اطلاعات بارگذاری بشه. توی این روش، سازمان درون شبکه اولویتبندی میکنه تا ترافیک سرویسهایی که بیشتر نیاز دارن، تضمین بشه. هدف اینه که بهینهسازی بر اساس نیازهای خاص کسبوکار و عملیاتها انجام بشه، نه بر اساس یه استاندارد دلخواه.
سادگی، تایپ قوی و عملکرد عالی Go، آن را به گزینهای محبوب برای ساخت سرورهای شبکه و سیستمهای توزیع شده تبدیل کرده است. این زبان عمدتاً در بک اند (Back-End)، سرویس های ابری، شبکه های توزیع شده و اینترنت اشیاء (IoT) استفاده میشود. در وبسایت رسمی شرکت اعلام شده که فعلاً زنجیره اپرا و توکنهای FTM برای کاربران و سوعهدهندگانی که از آن استفاده میکنند در دسترس است، اما احتمالاً به تدریج این انتقال به صورت کامل صورت میگیرد. گفته میشود نیازی نیست کاربران خودشان توکنهای FTM را به توکن S تبدیل کنند، اما میتوانند به صورت دستی این کار را انجام دهند. همچنین از این به بعد تمرکز اصلی شرکت سازنده بر روی ارتقا و توسعه شبکه سونیک خواهد بود.
آموزش این مسئله تاثیر زیادی در مهارت کار با پایگاههای داده SQL محور دارد. SQL Server یکی از مشهورترین نرم افزارهای مدیریت پایگاه دادهای است که با زبان کوئری نویسی SQL کار میکند. موقعیتهای شغلی بسیار خوبی که در مقابل توسعهدهندگان پایگاه داده SQL Server وجود دارد. این مسئله آن را به یکی از پرطرفدارترین گزینهها در بازار کار تبدیل کرده است. برای یادگیری کار با SQL Server لازم است که دورههای آموزشی مربوط به این پایگاه داده را بگذرانید.
مثلاً، یه کارمند ممکنه ندونه که دلیل کندی اینترنتش اینه که خیلی از روترش فاصله داره یا اینکه یه تیکه از مبلمان جلوی دستگاه رو گرفته. خوبه که به صورت کلی با کارمندها درباره بهترین روشهای اتصال در خونه صحبت کنی و اگه کسی مشکل مستمر داره، به صورت فردی کمکش کنی. ممکنه دستگاه قدیمی باشه، نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشه، یا اینکه اصلاً به تعداد کافی نقاط دسترسی نداشته باشن تا پوشش شبکه کارآمدی رو فراهم کنن. تیمهای IT باید مطمئن بشن که تعداد کافی نقاط دسترسی توی ساختمون وجود داره و روترها بهروز هستن و به درستی کار میکنن. همچنین، بستههای دادهای که از چندین دستگاه شبکهای مثل روترها عبور میکنن، تاخیر بیشتری رو تجربه میکنن.
بر خلاف شبکههای محلی و کوچک، که اکثراً از سخت افزارهای مشابهی استفاده میکنند؛ مدیریت شبکه در شبکههای وسیع نظیر اینترنت سختتر و پیچیدهتر از گذشته خواهد شد. شبکه های کامپیوتری شامل دو یا چندین رایانه ، تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری می باشند که امکان تبادل داده ها و اطلاعات را فراهم می کنند. خدمات و تجهیزات این شبکه ها شامل خدمات پسیو شبکه و خدمات اکتیو شبکه هستند. این مدل به ما کمک میکند تا فرآیند انتقال دادهها در شبکه را به خوبی درک کنیم و بتوانیم مشکلات شبکه را به راحتی شناسایی و رفع کنیم. شبکه شهری یا MAN (Metropolitan Area Network) شبکهای است که ممکن است به یک شهر، دانشگاه، یا منطقه جغرافیایی کوچک خدمت رسانی کند. MAN معمولاً بزرگتر از LAN است و میتواند چندین ساختمان یا سایت را پوشش دهد.
در شبکههای قدیمیتر پروتکلهای مدیریت و نظارت بر شبکه بخشی از لایه پیوند داده شبکه (Data Link Layer) بودند. در صورت بروز مشکل در شبکه، مدیر شبکه میتوانست دستگاههای درون شبکه (نظیر مسیریابها) را مورد سوال قرار بدهد. همچنین میتوانست لینکهای ارتباطی بین مسیریابها را تغییر داده و مشکل را پیدا کند. شبکه خصوصی مجازی یا VPN (Virtual Private Network) یک اتصال اینترنتی رمزنگاری شده بین دستگاه کاربر و یک شبکه است. این اتصال رمزنگاری شده به اطمینان از انتقال ایمن دادههای حساس کمک میکند و از دسترسی افراد غیرمجاز به ترافیک جلوگیری میکند. فناوری VPN به طور گستردهای در محیطهای سازمانی برای حمایت از کارکنان دورکار و مدلهای کاری هیبریدی استفاده میشود.
پروتکل مدیریت شبکه مجموعهای از فرآیندها، روشها و سیاستها برای مدیریت، نظارت و نگهداری شبکه رو تعریف میکنه. این پروتکل به مدیران شبکه کمک میکنه که اطلاعاتی مثل دسترسیپذیری، تأخیر شبکه، از دست رفتن بستهها و خطاها رو از دستگاههای شبکه به دست بیارن و از طریق سیستم مدیریت شبکه مشاهده کنن. ابزارهای مانیتورینگ و تحلیل شبکه به برنامهنویسان و مدیران شبکه کمک میکنند تا عملکرد شبکه را بهبود دهند و مشکلات را شناسایی کنند. از ابزارهای پرکاربرد در این حوزه میتوان به Wireshark، Tcpdump و Nmap اشاره کرد که هرکدام برای تحلیل ترافیک شبکه، عیبیابی و شناسایی مشکلات استفاده میشوند. مدیریت همزمانی از موضوعات حیاتی در برنامهنویسی شبکه است که به برنامهها امکان میدهد چندین کاربر یا اتصال را به صورت همزمان مدیریت کنند. برای انجام این کار، برنامهنویسان میتوانند از روشهایی مانند تردها (Threads)، کوروتینها (Coroutines) یا برنامهنویسی ناهمزمان (Asynchronous Programming) استفاده کنند.
شبکه فانتوم، زنجیره آن با نام اپرا (Opera) و ارز دیجیتال مرتبط با آن یعنی FTM تا کنون یکی از گزینههای محبوب در دنیای بلاک چین بودهاند. با تغییر برند آن به شبکه جدید سونیک (Sonic) و توکن جدید S، تغییرات بزرگی در اکوسیستم فانتوم در راه است. سرعت پردازش تراکنشها در بلاک چین اپرا (زنجیره اصلی فانتوم) حدود ۲۰۰ تراکنش در ثانیه (TPS) بود و زمان نهاییشدن تراکنشها یک ثانیه بود. سرعت پردازش تراکنشها در سونیک به ۱۰٬۰۰۰ TPS افزایش یافته و زمان نهایی شدن تراکنشها به حدود ۷۲۰ میلیثانیه کاهش یافته است. همچنین بررسی میکنیم که آینده فانتوم و ارز دیجیتال FTM چه خواهد شد. ابزار قدرتمند و کاربرپسند که قابلیت مانیتورینگ پهنای باند، ترافیک، و دستگاهها را ارائه میدهد.
سونیک با ارتقاء زیرساختهای خود قصد دارد مکانیزمهایی را به کار بگیرد که ضمن حفظ کارایی، اثر زیستمحیطی کمتری داشته باشد. اگه تا حالا تو یه ساختمون بودی که یه سمتش وایفای ضعیفی داره، میدونی که چقدر نقاط دسترسی مهم هستن تا شبکه به خوبی کار کنه. بهینهسازی شبکه میتونه شامل تنظیم توپولوژی شبکه باشه تا بستههای داده بهطور مؤثرتری جریان پیدا کنن و با وقفه کمتری روبرو بشن. بالانس بار فرآیند توزیع ترافیک شبکه بین چندین سروره تا دسترسی به اپلیکیشنها بهینه بشه. سرورها ممکنه روزانه میلیونها درخواست دریافت کنن که میتونه یه سرور رو بیش از حد تحت تأثیر قرار بده. بالانس بار یه تکنیکه که توی اون این ترافیک بین چندین سرور مختلف تقسیم میشه تا فشار روی یه سرور خاص کاهش پیدا کنه.
مشکلات شبکه میتوانند ناشی از عوامل متعددی باشند، از جمله اختلالات در اتصالات، مشکلات پیکربندی و تداخلات شبکهای. با وجود مزایای فراوان، برنامهنویسی شبکه نیز چالشها و معایبی دارد که باید در نظر گرفته شوند. شبکه محلی یا LAN (Local Area Network)، مجموعهای از دستگاهها است که در یک مکان واحد مانند یک ساختمان، دفتر یا خانه به یکدیگر متصل شدهاند. یک LAN میتواند کوچک یا بزرگ باشد و از یک شبکه خانگی با یک کاربر تا یک شبکه سازمانی با هزاران کاربر و دستگاه را شامل شود. LANها به دلیل سرعت بالا و هزینه پایین، یکی از پرکاربردترین انواع شبکهها هستند.
در ضمن برای نمایش انواع Function از مثالهای مختلفی نیز استفاده کردیم. برای مدیران پایگاه داده و افراد علاقهمند به این حوزه لازم است که با مفهوم Function در SQL آشنا شوند. زیرا استفاده از توابع به نوشتن کوئریهای قدرتمندتر و سریعتر انجام شدن کارها کمک زیادی میکند. پایگاههای داده مختلفی برای استفاده در حوزههای علوم کامپیوتری تولید و منتشر شدهاند. از پایگاههای داده SQL محور گرفته تا پایگاههای داده NoSQL هر کدام کاربردهای خاصی را دارند.
«تابع مقدار-جدول چند عبارتی» (Multi-Statement Table-Valued Function) توسط کاربران پایگاه داده ساخته میشود. این تابع بر اساس منطق عملیاتی تعریف شده برای آن عمل کرده و در نهایت مقدار خروجی را به شکل جدولی به بیرون برمیگرداند. در این نوع از تابع، متغیر جدولی را باید به شکل صریح و با مشخصات کامل تعریف کرد. مقادیر موجود در متغیر جدولی را میتوان از طریق چند عبارت SQL مختلف فراخوانی کرد. مشخصات تعریف شده برای کارمندان در جدول Employee شامل شماره شناسایی کارمند «EmpID»، نام «FirstName»، نام خانوادگی «LastName»، میزان حقوق «Salary» و آدرس «Address» است. در خطوط انتهایی هم اطلاعات مربوط به چهار شخص مختلف را به عنوان کارمند به این جدول وارد کردهایم.
این تغییر با هدف ارتقای سرعت، مقیاسپذیری و تجربه کاربری انجام شده است. با اجرای این مراحل، میتوانید یک سیستم مانیتورینگ شبکه کارآمد راهاندازی کنید که عملکرد و امنیت شبکه شما را بهینه میکند. در این میان، SNMP و WMI رایجترین پروتکلها برای راهاندازی سیستم مانیتورینگ شبکه محسوب میشوند. پس از انتخاب پروتکل، میتوانید فرآیند احراز هویت را با ارائه یک نام کاربری و رمز عبور از طریق LDAP یا Active Directory انجام دهید. بهترین راه برای بهینهسازی شبکه از یه شرکت به شرکت دیگه فرق میکنه، اما میتونی از بهینهسازی نقاط دسترسی حضوری و شبکه خصوصی مجازی (VPN) شرکتت شروع کنی.
کاربران میتوانند توکنهای خود را به تدریج دریافت کنند یا آنها را در یک بازار NFT ویژه معامله کنند. به همین دلیل، میتواند قراردادهای هوشمند موجود در اتریوم را اجرا کرده و قراردادهای جدیدی ایجاد کند که با قراردادهای اتریوم تعامل داشته باشند. بهینهسازی شبکه به مجموعهای از ابزارها، تکنیکها و فرآیندهایی اشاره داره که مطمئن میشن یه شبکه به بهترین شکل ممکن کار میکنه. چون امروزه بخش زیادی از کارها به صورت دورکاری انجام میشه، بهینهسازی شبکه دیگه فقط مربوط به دستگاههای فیزیکی نیست؛ بلکه به اتصال هر کارمند توی شرکت هم ربط پیدا میکنه. به همین دلیل، شرکتها باید استراتژیهایی برای بهینهسازی شبکهشون داشته باشن که کار از راه دور، دستگاههای شخصی و اتصال اینترنتی کارمندان رو هم در بر بگیره.
در همین حال، متخصصان شبکه به طور متوسط ۱۳۵۰۱۰۵۲۰ تومان در سال درآمد دارند. این مبالغ حقوق می تواند بسته به عنوان شغل، وظایف، تجربه حرفه ای و محل متفاوت باشد. پس از نصب تجهیزات، مرحله تست و ارزیابی شبکه آغاز میشود که هدف آن بررسی عملکرد و شناسایی مشکلات احتمالی است. این گام بسیار حیاتی است زیرا تضمین میکند که شبکه به درستی و طبق طراحی اولیه کار میکند. مستندسازی طراحی شبکه گامی اساسی برای اطمینان از پیادهسازی دقیق، مدیریت تغییرات، و رفع سریع مشکلات است. این اسناد شامل نقشه توپولوژی، مشخصات تجهیزات، تنظیمات شبکه و سیاستهای امنیتی میشود.
باید مشخص کنید که چرا به شبکه نیاز دارید و چه انتظاراتی از آن دارید. آیا شبکه برای یک دفتر کوچک طراحی میشود یا یک سازمان بزرگ با شعبات متعدد؟ در این مرحله، عواملی مانند حجم ترافیک، نوع دادهها، نیاز به امنیت و سطح دسترسیها باید به دقت بررسی شوند. بهعلاوه، باید به نیازهای آینده نیز توجه کنید تا مطمئن شوید طراحی شبکه به راحتی قابل گسترش و مقیاسپذیر است. شبکه به مجموعهای از دستگاهها، سرورها، کامپیوترها و تجهیزاتی گفته میشود که با هدف تبادل دادهها و اطلاعات به یکدیگر متصل شدهاند. این اتصال میتواند به صورت فیزیکی از طریق کابلها یا به صورت بیسیم انجام شود.
شبکه باید بهرهوری و استفادهپذیری رو افزایش بده و تبادل دادهها رو به شکل مؤثر و کارآمدی انجام بده. این کار با مدیریت تأخیر شبکه، حجم ترافیک، پهنای باند و جهت ترافیک انجام میشه. در همین حال، برنامه نویسی بر کدنویسی مداوم برای توسعه یا به روز رسانی سیستم های رایانه ای موجود تمرکز دارد. برای مثال، اگر یک حرفه ای به عنوان متخصص شبکه کامپیوتری کار می کرد، ممکن است عملکرد یا امنیت یک سیستم کامپیوتری را تجزیه و تحلیل کند. سپس، یک متخصص برنامه نویسی رایانه ممکن است از نتایج برای کدنویسی به روز رسانی ها برای کمک به بهبود عملکرد و امنیت سیستم استفاده کند.
مثلاً، شرکتهای بزرگ ممکنه یه تیم اختصاصی برای بهینهسازی شبکه داشته باشن که به دقت برنامهریزی میکنه کدوم کارکنان نیاز به اتصال سریعتر دارن و منابع رو بر اساس اون تخصیص میده. توپولوژی شبکه میتونه به شکلهای مختلفی روی عملکرد شبکه تأثیر بذاره. مثلاً، هرچی تعداد دستگاههای شبکهای که داده باید ازشون عبور کنه تا به مقصد برسه بیشتر باشه، تاخیر شبکه هم بیشتر میشه. پیکربندیهای مختلف دستگاههای شبکه میتونن انتقال دادهها رو سریعتر یا کندتر کنن و در نتیجه روی عملکرد کلی شبکه تأثیر بذارن. برای اینکه بدونیم شبکهمون چطوری کار میکنه، باید بفهمیم چه چیزایی خوبه و کجاها نیاز به بهبود داره. اما بعضی وقتها هم نیاز به آنالیز دقیقتری داریم تا مشکلاتی که به این راحتیها قابل تشخیص نیستن ولی روی تجربه کاربر تأثیر میذارن رو پیدا کنیم.
این کاهش زمان خرابی میتونه به طور مستقیم روی رضایت مشتریان و همچنین عملکرد کلی کسبوکار تأثیر بذاره. با این اطلاعات، سازمان میتونه عملکرد شبکه رو از ابتدا تا انتها مدیریت کنه، قراردادهای مشتری رو رعایت کنه و مشکلات آینده رو پیشبینی کنه. بهینهسازی دادهمحور یه فرآیند پیوستهست که با پیشرفت مدل بهینهسازی و تکامل سازمان یا شبکه بهبود پیدا میکنه. ممکن است لازم باشد در شبکه یا برنامه نویسی ارتباط برقرار کنید تا نگرانی های خود را در مورد شبکه ها یا برنامه های رایانه ای بیان کنید. اگر برنامه نویسان به دنبال مجوز برای اجرای یک به روز رسانی اصلی سیستم هستند، این می تواند به ویژه برای برنامه نویسان مهم باشد.
متخصصان شبکه و برنامه نویسی هر دو می توانند از داشتن مهارت های تحلیلی قوی بهره مند شوند، اما ممکن است حوزه های مختلفی را بررسی کنند. به عنوان مثال، یک متخصص شبکه ممکن است به نحوه عملکرد تعاملات و یک برنامه نویس به نحوه عملکرد کد در داخل نگاه کند. در این دوره، با سرویسهای زیرساختی آشنا خواهید شد که سازمانها، چه کوچک و چه بزرگ، را فعال و پایدار نگه میدارند. ما در مورد زیرساختهای ابری بهطور عمیق بحث خواهیم کرد تا بتوانید از تنظیمات اولیه تا مدیریت منابع ابری را درک کنید. همچنین، نحوه مدیریت و پیکربندی سرورها و استفاده از ابزارهای صنعتی برای مدیریت رایانهها، اطلاعات کاربران و افزایش بهرهوری کاربران را فرا خواهید گرفت. در نهایت، شما یاد خواهید گرفت که چگونه در صورت بروز فاجعه، زیرساخت فناوری اطلاعات سازمان خود را بازیابی کنید.
اما بههرحال نکات ریزی وجود دارند که عدم رعایت آنها میتواند بعدها پایگاه داده را با مشکل روبهرو کند. برای تسلط بر روشهای مختلف ساخت جدول در SQL میتوانید از مطلب مربوط به آن در مجله فرادرس استفاده کنید. هدف اصلی از تعریف توابع این است که کارهای تکراری را با راحتی بیشتری انجام دهیم. بعدا هر وقت و در هر موقعیتی که نیاز شد، میتوانیم از آن تابع استفاده کنیم. سونیک قصد دارد رابط کاربری و تجربه کاربری خود را بهبود دهد تا استفاده از فناوری بلاک چین برای افراد تازهکار و حرفهای آسانتر شود.
تمرکز بر یک حوزه و متخصص شدن در آن، همیشه نتیجه مطلوبی خواهد داشت. شبکه همه جا هست، از شرکتهای کوچک با تعداد کمی کارمند تا سازمانهای بزرگ؛ پس همهجا به یک مهندس شبکه نیاز داریم. از سوی دیگر، با هوشمند شدن تمام بسترهای دنیای امروز، نمیتوانیم از نیاز مبرممان به هزاران هزار برنامهنویس هم چشمپوشی کنیم. همه ما میدانیم که شبکه و برنامهنویسی هر دو بخشی از حوزه IT هستند؛ با این تفاوت که بر عملکردهای مختلفی از فناوری تمرکز دارند. در #پنج_دقیقه_با_ارژنگ به تعریف شبکههای کامپیوتری و برنامهنویسی و تفاوت آنها با یکدیگر میپردازیم.
برنامه نویسی دستگاه حضور و غیاب