آموزش رایگان برنامه نویسی شبکه های کامپیوتری با پایتون باشگاه شبکه و امنیت تهران

مجازی‌سازی شبکه به ایجاد شبکه‌های مجازی بر روی زیرساخت‌های فیزیکی اشاره دارد که به کمک فناوری‌هایی مانند SDN (شبکه‌های نرم‌افزاری) و NFV (مجازی‌سازی کارکردهای شبکه) امکان‌پذیر است. این موضوع برای برنامه‌نویسان شبکه‌ای که می‌خواهند شبکه‌ها را با انعطاف‌پذیری و قابلیت پیکربندی بالا پیاده‌سازی کنند، اهمیت دارد. مدیریت خطا و کنترل ازدحام به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا مشکلات مرتبط با از دست رفتن بسته‌های داده، انتقال ناقص یا کاهش سرعت انتقال را مدیریت کنند. این تکنیک‌ها شامل کنترل ازدحام در پروتکل TCP و استفاده از مکانیزم‌های تصحیح خطا برای اطمینان از تحویل صحیح داده‌ها هستند. ارتباط با دیگر برنامه‌نویسان می‌تواند به شما در یادگیری سریع‌تر و به دست آوردن فرصت‌های شغلی کمک کند. انجمن‌های آنلاین مانند GitHub، Stack Overflow و Reddit مکان‌های خوبی برای اشتراک‌گذاری تجربیات و پرسش و پاسخ هستند.

در صورتی که این توابع را درون یک حلقه شرطی گذاشته و تا زمان دلخواهی آن را اجرا کنیم، می‌توانیم بار‌ها و بار‌ها پیام‌های مختلفی را به سمت سرور ارسال و دریافت کنیم. برای ساخت برنامه چت در پایتون نیاز به دو فایل مختلف داریم، اولی به عنوان سرور (server.py) و دومی به عنوان کلاینت (client.py) شناخته خواهند شد. این متد برای ارسال داده‌ها بر بستر ارتباط ایجاد شده در شبکه استفاده می‌شود. تابع send() یک ورودی به صورت اجباری می‌گیرد که همان اطلاعاتی است که باید به مقصد (آن سوی ارتباط TCP) ارسال شود. این متد که بر روی کانکشن ایجاد شده صدا زده می‌شود، مقدار ارسال شده در اتصال TCP را دریافت کرده و به عنوان خروجی به ما می‌دهد. هنگام استفاده از این تابع، برنامه روی این خط بلاک شده و تا زمانی که پیامی در ارتباط دریافت نکند، پیشروی نخواهد کرد.

اگر مدیر شبکه قصد ارسال اطلاعاتی را به همه سیستم ها داشته باشد ، این کار را به آسانی به کمک شبکه انجام می دهد. زبان برنامه نویسی Go که با نام Golang نیز شناخته می‌شود، زبانی است که توسط گوگل به طور خاص برای ساخت برنامه های شبکه مقیاس پذیر طراحی شده است. 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. انتخاب زبان مناسب برای برنامه‌نویسی شبکه به هدف پروژه و سطح تخصص شما بستگی دارد.

از سوی دیگر، با هوشمند شدن تمام بسترهای دنیای امروز، نمی‌توانیم از نیاز مبرم‌مان به هزاران هزار برنامه‌نویس هم چشم‌پوشی کنیم. ما در مثال برنامه نویسی شبکه در پایتون با سیستم چت، مقدار 1 را برای این مورد در نظر می‌گیریم. برای درک بهتر کدهای ارائه شده در این مقاله آموزشی، سعی شده در قالب آموزش، مراحل ساخت برنامه چت با پایتون را پیش ببریم. در این سیستم، یک سرور و یک مشتری داریم؛ در ابتدا کاربر پیام Hello را به سرور ارسال می‌کند. سرور این پیام را دریافت و چاپ کرده؛ در نهایت پیامی مبنی بر دریافت درخواست به سمت کلاینت ارسال خواهد کرد.

با صدا زدن تابع close() روی کانکشن ایجاد شده، کانکشن را بسته و پورت را آزاد می‌کنیم. این مقدار را می‌توانید با توجه به ماهیت برنامه خود، بر روی مقدار دلخواهی تنظیم کنید. همان‌طور که می‌دانید پورت‌های 1 تا 1024 به صورت پیش‌فرض توسط سیستم عامل رزرو شده‌اند و ما می‌توانیم پورت‌های 1025 تا را بررسی کرده و یک پورت آزاد را انتخاب کنیم. این تابع چهار ورودی می‌گیرد که هر چهارتای آن‌ها به صورت پیش‌فرض تعریف شده و نیازی به تعریف آن‌ها نخواهیم داشت. برای گسترش تعداد اتصالات در یک کامپیوتر، هر سوکت را با پورت مشخصی در آن سیستم مشخص می‌کنیم. یعنی یک آدرس ip به همراه پورت مشخص‌شده‌ی آن به thread مورد نظر تخصیص خواهد یافت.

ابزارهایی مانند NAPALM و Netmiko پیکربندی و تعامل با دستگاه‌های شبکه را با استفاده از یک API مانند NETCONF یا با استفاده از SSH آسان می‌کنند. چرخ را دوباره اختراع نکنید از ابزارهای موجود برای خودکارسازی سریع و آسان شبکه‌های خود استفاده کنید. آکادمی محسن مدحج با 19 هزار دانشجو فعال در سرار جهان یکی از پر افتخار ترین آکادمی های برنامه نویسی می باشد که 95 درصد ورودی برنامه نویسیان این اکادمی به بازار کار راه داشته است. امروز به دلیل اهمیت بالای رایانش ابری و DevOps، تقاضا برای جذب متخصصان کامپیوتر با توانایی درک و برنامه ریزی شبکه‌ بالا رفته. باوجود تغییر مداوم نقش و مسئولیت‌های این متخصصان در صنایع، شاهدیم که نه‌تنها از اهمیت این پوزیشن کاری کاسته نشده که هرروزه تقاضای بیشتری برای آن ایجاد می‌شود. مشارکت در پروژه‌های متن باز (Open Source) یکی از بهترین راه‌ها برای یادگیری و کسب تجربه عملی است.

وقتی از یک شبکه کامپیوتری صحبت می‌کنیم، مفاهیم زیاد و بعضاً پیچیده‌ای برای انتقال داده‌ها روی کار می‌آید. اکثر زبان‌هایی که امکان برنامه‌نویسی شبکه را به ما می‌دهند، سعی کرده‌اند از این پیچیدگی کاسته و راه‌حل ساده‌ای برای ما به وجود آورند. این زبان برنامه‌نویسی، یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای شبکه است که به‌صورت متن باز به شما ارائه می‌شود. این زبان از کتابخانه‌های مختلفی پشتیبانی کرده و البته شروع یادگیری آن نیز بسیار ساده و راحت است. از سوی دیگر، بازار کار آن نیز تقاضای زیادی داشته و به همین علت، ورود به بازار کار به وسیله این زبان برنامه‌نویسی راحت است. طرفداران زیادی در حوزه برنامه نویسی دارد و برنامه نویسی شبکه نیز به وسیله این زبان انجام می شود.

یکی از نکات مهم درباره شبکه‌های کامپیوتری، این است که شما می‌توانید آنها را در هر سطح از سخت‌افزار و نرم‌افزاری تحلیل کنید. این پروتکل‌ها، در واقع مجموعه‌ای از قوانین را تعیین می‌کنند که نحوه تبادل اطلاعات بین سیستم‌های سخت‌افزاری مختلف را مشخص خواهند کرد. کتابخانه asyncio  در پایتون ابزارهای قدرتمندی برای برنامه نویسی غیر همزمان فراهم می‌کند. با استفاده از asyncio  می‌توانیم توابع غیر همزمان (async functions) را تعریف کرده و از امکاناتی مانند await  برای مدیریت کارهای غیر همزمان استفاده کنیم. در یک شبکه اجزای مختلفی وجود دارد که شامل کامپیوترهای شخصی (کامپیوتر/ لپ‌تاپ) و سرویس‌دهنده‌ها (سرور) می‌شوند.

شبکه گسترده یا WAN (Wide Area Network) در ساده‌ترین شکل خود، مجموعه‌ای از LAN‌ها یا سایر شبکه‌ها است که با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. WAN‌ها برای اتصال دفاتر و شعبه‌های مختلف یک سازمان که در نقاط مختلف جهان قرار دارند، استفاده می‌شوند. کاربردی که امکان دسترسی و مدیریت از راه دور یک دستگاه یا سیستم را برای کاربران مهیا می‌کند. به عنوان مثال، هنگام استفاده از نرم‌افزاری مانند TeamViewer، می‌توانید کامپیوتری را در مکان دیگر کنترل کنید. به‌طور کلی «دسترسی از راه دور»‌ (Remote Access)، به سطح امنیت و عملکرد بستگی داشته و با پروتکل‌هایی چون SSH، RDP، VNC و Telnet انجام می‌گیرد.

این اجزاء توسط  روتر و سوئیچ به هم متصل شده‌ و هر یک نقش خاصی ایفا می‌کنند. دستگاه‌های دیگری چون دوربین‌های مداربسته، VOIP، تبلت‌ها، تلفن‌های هوشمند و کنسول‌های بازی هم قابلیت اتصال به شبکه را دارند. درواقع امروز "اینترنت اشیاء" قابلیت اتصال هرچیزی را به شبکه‌های کامپیوتری ممکن کرده است. برای تبدیل شدن به یک متخصص در این حوزه، باید قدم‌های بیشتری بردارید و مهارت‌های خود را تقویت کنید. در این بخش، به بررسی چند راهکار برای ادامه مسیر و بهبود مهارت‌های شما خواهیم پرداخت.

توسعه‌دهندگان شبکه باید همواره اصول امنیتی را در طراحی و پیاده‌سازی برنامه‌های خود لحاظ کنند تا از آسیب‌پذیری‌های احتمالی جلوگیری شود. برای محافظت از شبکه‌های کامپیوتری در برابر نفوذ و هک، راهکارهای متعددی وجود دارد. برنامه‌نویسی شبکه به شما این امکان را می‌دهد تا با رایانه‌های دیگر تعامل داشته باشید، برنامه‌های کاربردی شبکه‌ای بسازید و به طور کلی، کنترل بیشتری بر نحوه جریان اطلاعات داشته باشید. این مهارت به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا اپلیکیشن‌های وب، سرویس‌های تحت وب، برنامه‌های چت، بازی‌های چند نفره و بسیاری از نرم‌افزارهای دیگر را ایجاد کنند. با استفاده از برنامه نویسی شبکه، می‌توانیم به اشتراک‌گذاری داده‌ها و منابع، ارتباطات همزمان و توزیع‌شده و مدیریت ارتباطات امن بین دستگاه‌ها بپردازیم. پایتون یک زبان برنامه نویسی چندمنظوره با سادگی و خوانایی بسیار بالا است که از سال 1991 تا کنون در صنایع مختلف برای تولید نرم‌افزارهای قدرت‌مند به کار گرفته شده.

تا انتهای این مطلب همراه ما باشید تا هر دو این مفاهیم را به خوبی شناخته و با دید بهتری مسیر خودتان را انتخاب کنید. در ابتدا فهمیدیم که برای برقراری یک ارتباط در شبکه از سوکت‌ها استفاده می‌کنیم. همان‌طور که می‌دانید در یک شبکه کامپیوتری، هر نود با آدرسی موسوم به آدرس IP شناخته می‌شود که می‌توان با استفاده از آن مقصد را شناسایی و بسته‌ها را بر روی شبکه به سمت آن ارسال کرد. همان‌طور که می‌دانید فایل‌ها هم از رشته‌های متنی و کدهای Hex تشکیل شده‌اند. بنابراین ارسال پیام متنی در شبکه، مقدمه اصلی ارسال فایل در شبکه با پایتون است. 1- این سبک از برنامه‌نویسی، به شما اجازه می‌دهد تا بتوانید ارتباطی پایدار را بین دستگاه‌های مختلف ایجاد کنید.

قاعده یا پروتکلی که به‌طور خودکار برای دستگاه‌های شبکه، آدرس IP و تنظیمات مناسب در نظر می‌گیرد. روبی یکی دیگر از زبان‌های سطح بالا و بسیار خوانا است که در برخی پروژه‌های کوچک و متوسط شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این زبان به دلیل سادگی و جامعه فعال، برای افراد مبتدی و پروژه‌های سریع مناسب است. کتاب‌های مرجعی مانند “Automate the Boring Stuff with Python” یا “Eloquent JavaScript” می‌توانند برای یادگیری عمیق‌تر مفید باشند. اگر دیروز مجبور بودید برای خریدن غذا به رستوران بروید امروز می­‌توانید با چند کلیک، درب منزل، غذا را دریافت کنید. برای مثال، سوئیچ و روترهایی که از اجزای اصلی شبکه‌اند، نیازمند پیکربندی توسط متخصصین شبکه هستند.

در یک کلام اگر با کدهای قدیمی یا مهندسان قدیمی سر و کار دارید، زبان Perl بهترین گزینه برای شما خواهد بود. برای یادگیری برنامه‌نویسی شبکه، می‌توانید از منابع آموزشی مختلفی مانند کتاب‌ها، دوره‌های آنلاین، ویدئوهای آموزشی و مقالات استفاده کنید. همچنین می‌توانید با شرکت در پروژه‌های متن‌باز و همکاری با دیگر برنامه‌نویسان، تجربه خود را افزایش دهید. برنامه‌نویسی شبکه‌های کامپیوتری به دو صورت برنامه نویسی شبکه جهانی اینترنت و برنامه نویسی شبکه داخلی انجام می گردد. برای برنامه‌نویسی شبکه، آشنایی کامل با پروتکل‌های ارتباطی مختلف و نحوه کارکرد آن‌ها ضروری است.

همچنین، شرکت در رویدادهای برنامه‌نویسی و هکاتون‌ها می‌تواند به شما کمک کند تا با افراد حرفه‌ای در این حوزه آشنا شوید. موسسه آموزش عالی ارژنگ، با برگزاری انواع دوره‌های شبکه، برنامه‌­­نویسی و تمامی حوزه‌های فناوری اطلاعات، طبق سرفصل‌های بین‌المللی و آخرین متدهای آموزشی، همراه مهارت‌آموزان عزیز در سراسر ایران است. برای کسب اطلاعات درباره دوره‌ها و شناخت اساتید، وارد وبسایت ارژنگ شده و روی صفحه تقویم دوره‌ها کلیک کنید. جالبی قضیه اینجاست که اما امروزه با کدنویسی، پیکربندی را می‌توان به صورت خودکار انجام داد. تمام کارهایی که در گذشته مرحله به مرحله انجام می­‌شدند، اکنون با یک کلیک امکان‌­پذیرند. با این حال، نیاز نیست تمام افراد حاضر در حوزه شبکه لزوما با برنامه­‌نویسی آشنایی داشته باشند.

هنگامی که دو نود در یک شبکه (روی یک یا دو سیستم) بخواهند با هم ارتباط برقرار کنند، باید ساختار خاصی را رعایت کنیم. اصطلاحاً به این ساختار، معماری سرویس‌دهنده – سرویس‌گیرنده (Client – Server) گفته می‌شود. 5- علاوه بر این، شما حتما باید با شبکه‌های لینکوس آشنا بوده، توانایی کارکردن با سیستم عامل لینوکس و ابزارهای آن را داشته باشید و در نهایت، بتوانید شبکه‌های خود را روی این سیستم عامل پیاده‌سازی کنید. 3- تسلط به زبان نشانه‌گذاری XML یکی دیگر از مهارت‌هایی است که یک برنامه‌نویس شبکه به آن نیاز خواهد داشت و باید اقدام به یادگیری آن کند. 4- با استفاده از APIها، می‌توانید شبکه را به طوری برنامه‌ریزی کنید که بدافزار یا سایر ترافیک مخرب را بدون ایجاد اختلال برای کاربران مسدود کند. 1- با استفاده از این نوع برنامه‌نویسی، می‌توانید بسیاری از وظایف را اتوماسیون کرده و به کسب‌وکارها کمک کنید تا برنامه‌ها و سرویس‌های جدید را سریع‌تر گسترش دهند.

در دنیای امروز، شبکه‌های کامپیوتری، امنیت سایبری و برنامه‌نویسی از اساسی‌ترین مهارت‌ها برای موفقیت در صنعت فناوری اطلاعات به شمار می‌آیند. شبکه‌های ارتباطی ستون فقرات سازمان‌ها هستند و از این رو، تسلط بر مباحث شبکه و امنیت شبکه برای هر متخصص فناوری اطلاعات ضروری است. از سوی دیگر، برنامه‌نویسی، زبان ارتباط با ماشین‌ها و فناوری‌های جدید است که به شما امکان می‌دهد ابزارها و راه‌حل‌های اختصاصی و کارآمد ایجاد کنید. با یادگیری عمیق این حوزه‌ها، می‌توانید در بازار کار رقابتی امروز، مزیتی بزرگ کسب کنید و به فرصت‌های شغلی پرارزش دست یابید. این مثال ساده به شما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با استفاده از برنامه‌نویسی شبکه، یک برنامه چت ساده را ایجاد کرد.

این نرم‌افزار مستقل از سخت‌افزار شبکه اجرا شده و به این معناست که کاربران می‌توانند روی یک کنترلر برای پیکربندی، کنترل و مدیریت شبکه‌ها برنامه‌ریزی داشته باشند. با آموزش برنامه نویسی شبکه، در واقع می‌توانیم صفحه کنترل شبکه را از صفحه داده آن جدا کنیم. صفحه داده دیگر نیازی به پیاده‌سازی منطق کنترل پروتکل‌های مختلف شبکه نخواهد داشت. برنامه‌ نویس شبکه، به زبان ساده، شخصی است که برنامه‌هایی را می‌نویسد تا سیستم‌های کامپیوتری با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این برنامه‌ها از طریق یک شبکه رایانه‌ای به وسیله برنامه‌نویسی همواره به یکدیگر متصل می‌باشند. برنامه نویسان شبکه در جهت توسعه و پشتیبانی از سرویس‌های شبکه‌ای مانند اینترنت، شبکه‌های داخل سازمانی، شبکه‌های بانکی و ...

TCP/IP به سرعت به استاندارد اصلی برای ارتباطات شبکه‌ای تبدیل شد و هنوز هم اساس اینترنت مدرن را تشکیل می‌دهد. در سال 1969، وزارت دفاع ایالات متحده پروژه‌ای به نام ARPANET را راه‌اندازی کرد. هدف این پروژه ایجاد شبکه‌ای بود که بتواند کامپیوترهای مختلف را به یکدیگر متصل کند و امکان تبادل اطلاعات را فراهم کند. ARPANET اولین شبکه‌ای بود که از تکنیکی به نام "سوئیچینگ بسته‌ای" استفاده کرد. این تکنیک به کامپیوترها اجازه می‌داد که داده‌ها را به بسته‌های کوچک تقسیم کنند و از طریق مسیرهای مختلف به مقصد ارسال کنند. سوکت پروگرمینگ از برترین روش ها برای برنامه‌نویسی شبکه‌های کامپیوتری است که در شبکه های گوناگون استفاده می شود.

برنامه‌نویسی شبکه نقش محوری در پیاده‌سازی شبکه‌های ابری هوشمند ایفا می‌کند. همزمان با سرعت گرفتن توسعه فناوری‌های دیجیتال، تعداد قابل توجهی از سازمان‌ها تصمیم به جابه‌جایی سرویس‌های خود به فضا ابری گرفته‌اند. با وجود اینکه اجرا فرایندهای شبکه آهسته بوده و برقراری ارتباط میان دو بخش سازمانی و ابری به ماه‌ها زمان نیاز دارد، سرویس‌های ابری در تنها چند دقیقه راه‌اندازی می‌شوند. یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی پویاست که برای برنامه‌نویسی شبکه مورداستفاده قرار می‌گیرد. این زبان برنامه‌نویسی، دارای کاربردهای زیادی بوده و یکی از زبان‌های همه منظوره است. یکی از ویژگی‌های مهم زبان TCL این است که به شما اجازه می‌دهد تا بتوانید از طیف وسیع ابزارها برای برنامه‌نویسی شبکه استفاده کنید.

یک برنامه واحد می تواند قدرت بسیاری از کامپیوترها را برای کار بر روی یک مشکل مهار کند. شما به کمک سوکت نویسی در پایتون توانستید یک ارتباط کلاینت سروری ساده ایجاد کنید. 2- از سوی دیگر، برنامه‌نویسان شبکه حتما باید با فرمت فایل جیسون آشنایی داشته و نحوه انتقال و مدیریت داده‌ها به کمک این فرمت را بلد باشند. در ادامه این مطلب، کمی بیشتر درباره آموزش برنامه نویسی صحبت کرده و نکات مهمی را درباره این نوع برنامه‌نویسی به شما ارائه خواهیم داد. بسیاری از دوره‌های پایتون دیگر وجود دارد که سعی می‌کنند مهندسان شبکه را توسعه‌دهندگان نرم‌افزار کنند. برنامه‌نویسی شبکه (Network Programmability) و اتوماسیون شبکه (Network Automation) را با استفاده از GNS3 و Python نسخه 3 بیاموزید.

با رشد کسب و کار و افزایش نیاز به منابع شبکه‌ای، برنامه‌نویسی شبکه می‌تواند به سادگی منابع جدیدی اضافه کرده و شبکه را متناسب با نیازهای جدید تنظیم کند. پس از موفقیت ARPANET، بسیاری از دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی دیگر نیز به این شبکه پیوستند. در دهه 1980، ARPANET به تدریج با شبکه‌های دیگر ادغام شد و چیزی که ما امروز به عنوان اینترنت می‌شناسیم، شکل گرفت. در این دوره، برنامه‌نویسی شبکه نیز به سرعت گسترش یافت و برنامه‌نویسان شروع به توسعه برنامه‌ها و ابزارهایی کردند که امکان ارتباطات پیچیده‌تر و گسترده‌تر را فراهم می‌کرد. زبان Perl به شخص اجازه می‌دهد تا اسکریپت‌هایی مرسوم به (CGI) برای خودکارسازی وظایف بنویسد. بیشتر مهندسان شبکه، همگی از Perl به عنوان زبان برنامه نویسی اصلی خود استفاده می‌کنند.

باید بدانید که برنامه نویسی شبکه یعنی استفاده از یک سری کد کامپیوتری برای نوشتن برنامه‌ها یا فرآیندهایی که قادرند با برنامه‌ها یا فرآیندهای دیگر در یک شبکه ارتباط برقرار کنند. این برنامه‌ها از طریق زیرساخت خود و یک سری API مخصوص به یکدیگر متصل می‌باشند. برای این کار، برنامه نویسان شبکه و ادمین‌ها، از زبان‌های برنامه نویسی مختلف، کتابخانه‌ها، ماژول‌ها و نیز پروتکل‌ها در این راستا استفاده می‌کنند. امنیت شبکه از جمله مباحث مهم در برنامه‌نویسی شبکه است که باید در تمام کاربردهای ذکر شده به آن توجه ویژه شود. با گسترش تهدیدات سایبری، حفاظت از داده‌ها و زیرساخت‌های شبکه به یک ضرورت انکارناپذیر تبدیل شده است.

این حوزه از برنامه نویسی، پایه و اساس بسیاری از تکنولوژی‌های مدرن مانند اینترنت، سرویس‌های وب، و اپلیکیشن‌های موبایل و دسکتاپ است. برنامه نویس شبکه، به زبان ساده، فردی است که برنامه‌هایی را می‌نویسد تا بتواند با دیگران ارتباط برقرار کند. یک متخصص شبکه، علاوه بر یادگیری بهترین زبان برنامه نویسی برای شبکه نیاز دارد تا با دانش فنی و مهارتهای عمومی در این زمینه آشنا باشد. مهارت‌هایی مثل انواع شبکه‌های کامپیوتری، لایه‌های شبکه، دوآپس، اینترنت اشیاء یا IOT و از این قبیل. برنامه‌نویسی شبکه لازمه طراحی و ساخت هر نوع سیستم مدرن و نرم‌افزارهای پیشرفته روز است.

قابل ذکر است که با گذشت سال‌ها، توسعه و تعمیم واحد اطلاعات یا داده، مشابه با سخت‌افزار رایج سیستم‌های کامپیوتری افزایش یافته است. این شغل شامل کار با تجهیزات شبکه مانند روترها، سوئیچ‌ها و فایروال‌ها است. اگر ترجیح می‌دهید با راهنمایی مستقیم یاد بگیرید، شرکت در کلاس‌های حضوری یا کارگاه‌های آموزشی می‌تواند انتخاب مناسبی باشد. از غذایی که سفارش می­‌دهیم تا فیلمی که می­‌بینیم؛ کدها اکنون، بخشی از زندگی روزمره ما هستند. با این وجود، تعداد کمی از افراد با کدنویسی آشنایی دارند؛ اما تحقیقات نشان می­‌دهد، این روند در حال تغییر است.

شبکه ذخیره‌سازی یا SAN (Storage Area Network) یک شبکه اختصاصی با سرعت بالا است که دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به سرورها متصل می‌کند. این شبکه با اتصال مستقیم ذخیره‌سازی به سیستم عامل، امکان مدیریت و ارتباط سریعتر با دستگاه‌های ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند. SAN‌ها برای مدیریت متمرکز و بهبود کارایی دسترسی به داده‌ها بسیار مفید هستند. توسعه مرورگرهای وب مانند Netscape Navigator و بعدها Internet Explorer، امکان دسترسی عمومی به اطلاعات و منابع آنلاین را فراهم کرد. برنامه‌نویسان شبکه نقش کلیدی در این تحولات داشتند و نرم‌افزارهای شبکه‌ای پیچیده‌تری را توسعه دادند.

شاید شما هم شنیده باشید که شبکه در حال نابودی است؛ اما واقعیت چیز دیگری است، شبکه همانند تمام حوزه­‌های IT در حال تغییر است. مهندسین شبکه مانند هر زمان دیگری، این روزها هم یکی از اصلی‌ترین مهره‌های هر سازمان هستند؛ البته به شرطی که بتوانند خودشان را با تغییرات جدید وفق دهند. در نتیجه می‌بایست رشته متنی را با استفاده از تابع encode() به رشته‌ی بایتی تبدیل کنیم. این متد درخواست‌هایی که برای سرور ارسال می‌شود را دریافت کرده و در صورت توان آن را قبول خواهد کرد. برنامه بر روی تابع accept() به صورت بلاک شده خواهد ماند تا زمانی که درخواستی به سرور ارسال شود.

در دنیای پیچیده و پویای برنامه‌نویسی شبکه، مفاهیم و اصطلاحات خاصی وجود دارند که آشنایی با آن‌ها برای هر برنامه‌نویس شبکه ضروری است. در این بخش به برخی از مهم‌ترین این اصطلاحات و مفاهیم می‌پردازیم تا درک بهتری از برنامه‌نویسی شبکه و چالش‌های مرتبط با آن داشته باشید. کسب و کارها نیز به سرعت به اهمیت این فناوری پی بردند و از آن برای بهبود فرآیندهای کاری خود استفاده کردند. برنامه نویسی شبکه ، امتیازهای فراوانی درباره مبادله داده ها و اطلاعات و سازماندهی و مدیریت سیستم ها دارد. در یک کافینت ، تمامی سیستم ها ، زمان ورود و خروج کاربران توسط یک نرم افزار تحت شبکه کنترل می شود.

در بازی‌های آنلاین بسته به نوع مقیاس‌پذیری و پایداری شبکه، می‌توان از ساختارهای مختلفی همچون «کلاینت-سرور» (Client-Server)، «همتا به همتا» (Peer-to-Peer) یا «ترکیبی» (Hybrid) استفاده کرد. با توجه به آنچه در بخش‌های قبل خواندیم، برنامه‌نویسی شبکه رکن اساسی برقراری ارتباط میان دستگاه‌های شبکه و مورد استفاده در کاربردهای مختلفی است که در ادامه این بخش به معرفی برخی از آن‌ها می‌پردازیم. برنامه نویسی شبکه برای توسعه سیستم های توزیع شده، که در آن چندین دستگاه برای رسیدن به یک هدف مشترک با یکدیگر همکاری می‌کنند، ضروری است. سیستم‌های توزیع‌شده از برنامه نویسی شبکه برای هماهنگ کردن و به اشتراک گذاشتن منابع بین دستگاه‌ها استفاده می‌کنند و وظایفی مانند محاسبات توزیع‌شده، ذخیره‌سازی و متعادل‌سازی بار را ممکن می‌سازند. اگر به دنبال تبدیل شدن به یک متخصص حرفه‌ای در این زمینه‌ها هستید، دوره‌های جامع آموزش شبکه، آموزش امنیت شبکه و آموزش برنامه‌ نویسی، مسیر شما را برای ورود و پیشرفت در این حوزه‌ها هموار می‌کنند. با شرکت در دوره‌های تخصصی، مهارت‌های عملی و دانش مورد نیاز برای ورود به بازار کار را به‌صورت کامل و اصولی کسب کنید.

مکتب خونه با ارائه دوره‌های جامع آموزش برنامه نویسی، آموزش شبکه و آموزش پایتون، فرصتی بی‌نظیر را برای ارتقای مهارت‌ها و ورود به دنیای جدیدی از فرصت‌های شغلی برای شما فراهم می‌کند. دوره های برنامه نویسی و شبکه هر دو بسیار متنوع و دارای حوزه های زیادی هستند به طور کلی برنامه نویسی شامل تحلیل، ایجاد الگوریتم‌ها و  پیاده‌سازی الگوریتم‌ها با متد یک زبان برنامه نویسی است. در شبکه امکان ارتباط  کامپیوترها و دستگاه‌های دیجیتالی م از طریق لینک‌ها و ارتباطات سیمی و بی‌سیم انجام می شود. می توانید با توجه به علایق خود و بررسی بازار کار و درآمد هریک گزینه مناسب را انتخاب نمایید. ابزارهایی مانند Dropbox، Google Drive و OneDrive به کاربران امکان می‌دهند تا فایل‌های خود را به صورت امن و سریع با دیگران به اشتراک بگذارند. این سرویس‌ها از پروتکل‌های مختلفی برای مدیریت انتقال داده‌ها، همگام‌سازی فایل‌ها در دستگاه‌های مختلف و ارائه دسترسی به کاربران استفاده می‌کنند.

حوزه‌ای که توسعه‌دهندگان برای پیاده‌سازی و اجرا آن از زبان‌های برنامه‌نویسی، کتابخانه‌ها و پروتکل‌های مختلفی کمک می‌گیرند. ابتدا با مفهوم و همچنین انواع شبکه‌های کامپیوتری آشنا می‌شویم و تعریف مختصری از اصطلاحات رایج در شبکه ارائه می‌دهیم. سپس یاد می‌گیریم برنامه نویسی شبکه چیست و به معرفی چند مورد از تکنولوژی‌های کاربردی شبکه می‌پردازیم. در انتها این مطلب از مجله فرادرس، اشاره‌ای به زبان‌های برنامه‌نویسی شبکه خواهیم داشت و مزایا و کاربردهای برنامه‌نویسی شبکه را شرح می‌دهیم. شبکه، در واقع به مجموعه‌ای از سیستم‌های کامپیوتری گفته می‌شود که ممکن است در ابعاد، کوچک، متوسط یا بزرگ در کنار هم قرار گرفته و با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

سوکت (socket) در حقیقت یک لینک ارتباطی بین دو پردازش (process) یا به طور دقیق‌تر بین دو نخ (thread) بوده که برنامه‌ها می‌توانند از طریق آن با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این دو برنامه (یا thread) می‌توانند روی یک سیستم و یا روی دو سیستم مختلف در مکان‌های متفاوت باشند؛ مهم این است که یک ارتباطی از طریق شبکه با یکدیگر داشته باشند. 7- پروتکل NETCONF یکی از مهم‌ترین پروتکل‌هایی است که در برنامه‌نویسی شبکه مطرح می‌شود. توانایی کارکردن با این پروتکل، یکی از مهم‌ترین مهارت‌هایی است که شما به آن نیاز داشته و حتما باید تسلط خوبی روی این پروتکل داشته باشید. این زبان برنامه‌نویسی، در واقع زبانی است که برای رابط خط فرمان قابل استفاده می‌شود. هر زمان که شما قصد داشته باشید که کدهای خود را در CMD بنویسید، می‌توانید از این ابزار استفاده کنید.

درواقع اکثر زبان‌های برنامه نویسی امکان برنامه نویسی شبکه را به ما می‌دهند که در ادامه بیشتر درباره‌شان صحبت خواهیم کرد. شبکه‌های اجتماعی مانند Facebook، Twitter و Instagram به وسیله برنامه‌نویسی شبکه امکان‌پذیر شده‌اند. این پلتفرم‌ها به کاربران اجازه می‌دهند تا محتوا را به اشتراک بگذارند، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و به صورت Real-time با یکدیگر تعامل داشته باشند. برنامه‌نویسی شبکه در این حوزه شامل مدیریت اتصالات همزمان زیاد، ارائه داده‌ها به سرعت و با کارایی بالا، و حفاظت از اطلاعات کاربران است. برنامه‌نویسی شبکه به توسعه برنامه‌هایی گفته می‌شود که بتوانند از طریق یک شبکه کامپیوتری با دیگر برنامه‌ها ارتباط برقرار کنند.

در کنار مهارت‌های تخصصی و البته تسلط به بهترین زبان‌ برنامه نویسی برای شبکه، نیاز دارند که با دانش و مهارتهای عمومی در این زمینه نیز آشنا باشند. برنامه نویسی شبکه به برنامه اجازه می‌دهد تا از قدرت شبکه‌ها برای اشتراک‌گذاری داده‌ها ، دسترسی به منابع راه دور و ارائه خدمات به کاربران استفاده کنند. در دنیای دیجیتال امروز، ارتباطات سریع و ایمن بخش اصلی فعالیت‌های آنلاین است و پشت این ارتباطات، مفهومی حیاتی به نام برنامه نویسی شبکه قرار دارد. از ارسال یک پیام ساده تا مدیریت شبکه‌های پیچیده سازمانی، همه به لطف برنامه نویسی شبکه امکان‌پذیر می‌شوند. این حوزه تخصصی، نه تنها به بهینه‌سازی و کنترل داده‌های در حال تبادل کمک می‌کند، بلکه با ترکیب مهارت‌های برنامه‌نویسی و شبکه، شغلی بسیار پویا و مطمئن را در آینده برای افراد به ارمغان می‌آورد. در این مقاله، با مفهوم و اهمیت برنامه نویسی شبکه و نحوه ورود به این مسیر پردرآمد آشنا خواهید شد.

5 سال است افتخار این را داریم که به شما خدمات خوبی در زمینه آموزش برنامه نویسی و ورود به بازار کار ارائه دهیم. پایتون ابزارهایی برای پیاده‌سازی ارتباطات امن با استفاده از SSL/TLS فراهم می‌کند. با استفاده از کتابخانه ssl می‌توانیم ارتباطات شبکه‌ای را رمزنگاری کرده و از امنیت آنها اطمینان حاصل کنیم. در این پروژه، یک وب سرور ساده با استفاده از پایتون و کتابخانه socket  ایجاد می‌کنیم. این وب سرور می‌تواند درخواست‌های HTTP را دریافت کرده و صفحات وب ساده را به مرورگرهای کلاینت ارسال کند. برنامه‌نویسی شبکه با خودکارسازی فرآیندهای مختلف و کاهش نیاز به مداخله دستی، کارایی شبکه را بهبود می‌بخشد.

این روش‌ها بسیار وقت‌گیر و ناکارآمد هستند و نیاز به راه‌ حلی سریع‌تر و کارآمدتر احساس می‌شود. یکی دیگر از کاربردهای مهم برنامه‌نویسی شبکه با قابلیت تامین اطلاعات برای سرویس‌های خارجی. برای مثال نرم‌افزارهای آب‌وهوا از «سرویس‌های وب» (Web Services) برای دریافت اطلاعاتی مانند دما و پیش‌بینی شرایط جوی کمک می‌گیرند. فرمت سرویس‌های وب بر اساس واسط شبکه و ساختار داده می‌تواند یکی از موارد XML، JSON، SOAP و REST باشد. مدل «شبکه به عنوان سرویس» (Network As a Service | NaaS)، راهکاری برای رفع مشکل اختلاف سرعت میان سرویس‌های ابری و شبکه است.

در این مطلب از مجله فرادرس، به تعریف مفهوم شبکه پرداختیم و یاد گرفتیم منظور از برنامه نویسی شبکه چیست و توسعه‌دهندگان از چه ابزارهایی در این زمینه استفاده می‌کنند. 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. برنامه نویسی شبکه به فرآیند نوشتن کدهایی برای ارتباط و انتقال داده‌ها بین سیستم‌های مختلف اشاره دارد.

این اصطلاح ترکیبی از آدرس ماشین و شماره پورت است که امکان برقراری ارتباط در شبکه را فراهم می کند. تمام سیستم های موجود در شبکه برای برقراری ارتباط با سیستم های دیگر باید از آدرس و شماره درگاه برخوردار باشند. برنامه‌نویسی شبکه شامل کدنویسی برای ارتباطات و انتقال داده‌ها در شبکه است. به همین دلیل، یادگیری چند زبان برنامه‌نویسی مناسب برای شبکه اهمیت زیادی دارد. برای برنامه نویسی سوکت در پایتون، می‌توان از کتابخانه socket استفاده کرد. کتابخانه socket یک کتابخانه ساده برای برقراری ارتباطات بر بستر شبکه و برنامه‌نویسی شبکه در پایتون است.

از مهم‌ترین پروتکل‌های شبکه می‌توان به TCP (Transmission Control Protocol) و UDP (User Datagram Protocol) اشاره کرد. سرور چت وظیفه مدیریت ارتباطات و ارسال پیام‌ها بین کلاینت‌ها را بر عهده دارد. ابتدا باید یک سرور ساده ایجاد کنیم که بتواند به درخواست‌های کلاینت‌ها پاسخ دهد و پیام‌ها را به تمام کلاینت‌های متصل ارسال کند. با وجود مزایای فراوان، برنامه‌نویسی شبکه نیز چالش‌ها و معایبی دارد که باید در نظر گرفته شوند. شبکه خصوصی مجازی یا VPN (Virtual Private Network) یک اتصال اینترنتی رمزنگاری شده بین دستگاه کاربر و یک شبکه است.

این امر باعث می‌شود تا شبکه‌ها با بهره‌وری بیشتری عمل کنند و هزینه‌های عملیاتی کاهش یابد. 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. سیستم نام دامنه یا DNS پروتکلی است که نام‌های دامنه قابل فهم برای انسان (مانند ) را به آدرس‌های IP تبدیل می‌کند.