شبکه کامپیوتری چیست؟
در دنیای امروز که سرعت رشد فناوری اطلاعات به طور چشم گیری افزایش داشته است و اگر اغراق نکنیم روزانه صدها خبر پیرامون این حوزه منتشر می شود، عبارت شبکه های کامپیوتری یکی از مهم ترین ارکان این حوزه می باشد. در حال حاضر کمتر کسی پیدا می شود که با شبکه های کامپیوتری سر و کار نداشته باشد، چه با اتصال تلفن همراه به اینترنت از طریق تکنولوژی اینترنت پرسرعت 4G و یا انجام امور مربوط به کسب و کار در حالی که در محل کار خود پشت کامپیوتر نشسته و متصل به شبکه سازمانی هستید.
حال ممکن است با شنیدن عبارت شبکه های کامپیوتری سؤالاتی به ذهن متبادر شود، شبکه های کامپیوتری چگونه کار می کنند؟ دسته بندی شبکه های کامپیوتری چگونه است؟ و هدف از ایجاد شبکههای کامپیوتری چیست؟
به طور خلاصه شبکه های کامپیوتری به گروهی از کامپیوترهای متصل به هم گفته می شود. این کامپیوترها می توانند کامپیوترهای شخصی (PC,Laptop) و یا کامپیوترهای سرویسدهنده (Server) باشند که با استفاده از دستگاه هایی نظیر سوئیچ (Switch) و مسیریاب (Router) به یکدیگر متصل شده و تشکیل یک شبکه کامپیوتری را داده اند.
امّا امروزه دستگاه های زیاد دیگری اعم از سیستم های دوربین مداربسته (CCTV) ، تلفن های مبتنی بر آی پی (VoIP) ، تبلت ها (Tablet) ، تلفن های هوشمند (Smartphone) و کنسول های بازی (Game Console) قابلیت اتصال به شبکه کامپیوتری را دارند. حتی فراتر از تمام این ها، اینترنت اشیاء (IoT-Internet of Things) قابلیت اتصال هرچیزی به شبکه های کامپیوتری را فراهم می کند. پس بهتر است تا چند سال آینده بگوییم «امروزه چیزی را پیدا نمیکنیم که با شبکههای کامپیوتری سرو کار نداشته باشد.»
هدف از ایجاد شبکه های کامپیوتری ایجاد اتصال (Connection) و به اشتراک گذاری منابع (Resource Sharing) است. اتصال بین کامپیوتر و سرور در یک شبکه سازمانی و یا اتصال لپ تاپ به اینترنت از طریق تکنولوژی WiFi ، به اشتراک گذاری پرینتر (Printer Sharing) و فایل (File Sharing) در شبکه کامپیوتری، دسترسی به نرم افزار اتوماسیون اداری بر روی وب (Web)، ارسال ایمیل (E-mail)، از جمله امکاناتی است که شبکه های کامپیوتری برای ما فراهم میکنند.
همچنین به لطف انواع تکنولوژی های VoIP و Video Conferance امکان ارتباط صوتی و تصویری بر روی بستر شبکههای کامپیوتری وجود دارد.
بررسی اجزای تشکیل دهنده یک شبکه کامپیوتری
همان طور که پیش تر گفتیم شبکه کامپیوتری مجموعه ای از کامپیوترهای متصل به هم است، پس ما اجزای شبکه های کامپیوتری را به سه دسته کلی تقسیم می کنیم: دستگاه های متصل شونده (کامپیوترهای کلاینت، سرور و…) ، دستگاه هایی که امکان اتصال را فراهم می آورند (سوئیچ و روتر) ، رسانه هایی که امکان اتصال فیزیکی بین این دستگاه ها را فراهم می کنند (کابل و امواج)
در ادامه این اجزاء را به طور کلی بررسی خواهیم نمود :
کلاینت (Client) : عبارت کلاینت به دستگاه هایی گفته می شود که مورد استفاده کاربران (End-User) قرار می گیرد. به طور مثال کامپیوترهای شخصی (PC) ، لپ تاپ (Laptop) ، تبلت (Tablet) و سایر دستگاه های از این دست موارد، کلاینت محسوب می شوند. البته تعریف حرفه ای تر از کلاینت آن است که آن را به نقطه سرویس گیرنده در شبکه های کامپیوتری تعبیر نماییم.
سرور (Server) : کامپیوترهای قدرتمندی هستند که همان طور که از نام آنها پیداست وظیفه سرویس دهی در شبکه های کامپیوتری را بر عهده دارند. سرویس هایی نظیر وب (Web) ، ایمیل (E-mail) ، فایل سرور (File Server) و …
سوئیچ (Switch) : کار سوئیچ اتصال اجزاء مختلف شبکه کامپیوتری به یکدیگر و تبادل ترافیک بین آنهاست. این تبادل ترافیک توسط سوئیچ، در لایه 2 (Data Link) و بر اساس MAC Address انجام می شود.
مسیریاب (Router) : کاربرد روتر اتصال شبکه های کامپیوتری مختلف به یکدیگر است. این اتصال و تصمیم گیری برای تبادل ترافیک بین شبکه های کامپیوتری، بر اساس IP Address و Routing Table یک مسیریاب انجام میشود.
رسانه (Media) : برای اتصال فیزیکی بین تمام دستگاه هایی که در بالا ذکر کردیم نیاز است از یک Media استفاده شود که می تواند کابل های مسی، فیبر نوری و یا امواج رادیویی در شبکه های بی سیم باشد.
اتصال به شبکه های گسترده (WAN Link) : برای اتصال یک شبکه کامپیوتری به شبکه جهانی اینترنت و یا سایر شبکه های گسترده نظیر شبکه ملّی اطلاعات در کشور عزیزمان می بایست یک درگاه ارتباطی فراهم شود. این درگاه میتواند از طریق فناوری ADSL، MPLS و یا سایر تکنولوژی های دیگر باشد.
دسته بندی شبکه های کامپیوتری بر اساس ابعاد :
شبکه های کامپیوتری را می توان بر اساس استانداردهای مختلفی دسته بندی نمود از جمله این استانداردها دسته بندی بر اساس ابعاد گستردگی شبکههای کامپیوتری است. این دسته بندی به ترتیب زیر میباشد :
LAN – Local Area Network : ابعاد این نوع شبکه در سطح یک ساختمان می باشد. در LAN از تکنولوژی هایی نظیر Ethernet) IEEE 802.3) و WiFi) IEEE 802.11) استفاده می شود. امروزه اغلب شبکه های سازمانی در رده شبکه های LAN قرار میگیرند.
WAN – Wide Area Network : شبکه های گسترده یا WAN امکان اتصال شبکه های مختلف که از لحاظ جغرافیایی از یکدیگر جدا هستند را فراهم میکنند. به طور مثال اتصال شعب یک سازمان با دفتر مرکزی از طریق لینک های وایرلس Point-to-Point و یا با استفاده از MPLS . بزرگترین شبکه WAN در حال حاضر شبکه جهانی اینترنت می باشد.
WLAN – Wireless LAN : به یک شبکه بی سیم در ابعاد یک LAN گفته می شود. فراهم آوردن امکان اتصال به اینترنت از طریق وای فای در یک مجتمع تجاری، از این دست شبکهها میباشد.
SAN – Storage Area Network : شبکه ای است که برای اتصال مطمئن و تبادل پرسرعت اطلاعات بین سرور و دستگاه های ذخیره ساز با استفاده از فیبر نوری ایجاد می شود.
انواع دیگر دسته بندی شبکه های کامپیوتری که کمتر در اصطلاحات فنی مورد استفاده قرار می گیرند به ترتیب زیر است :
CAN – Campuse Area Network : به مجموعه ای از شبکه های LAN متصل به هم در یک محوطه با ابعاد تا 10 کیلومتر، که هر کدام از این شبکه های LAN مربوط به یک ساختمان می باشد گفته میشود. به طور مثال شبکه های در ابعاد یک پردیس دانشگاهی یا شهرک صنعتی
MAN – Metropolitan Area Network : کمی بزرگتر از یک CAN و کوچکتر از یک WAN، شبکه ای است که در بخشی از یک ناحیه شهری پیاده سازی می شود.
PAN – Personal Area Network : شبکه های کوچکتر از LAN ، به طور مثال اتصال دوربین با لپ تاپ از طریق کابل USB و اتصال گوشی تلفن همراه با دستگاه پخش خودرو از طریق Bluetooth که به آن WPAN نیز اطلاق میشود.
تقسیم بندی شبکه های کامپیوتری از لحاظ زیرساخت منابع:
شبکه های کامپیوتری عموماً به دو دسته Peer-to-Peer و Client/Server تقسیم می شوند :
شبکه های Peer-to-Peer: در این نوع شبکه کامپیوتری، یک نقطه متمرکز به عنوان سرور وجود ندارد و هر کامپیوتر در هر لحظه می تواند Client و یا Server باشد. این نوع زیر ساخت شبکه معمولاً در دفاتر کوچک و با تعداد سیستمهای کلاینت حداکثر تا 10 عدد قابل پیاده سازی است. منابعی که بر روی این نوع شبکه ها به اشتراک گذاشته می شود، اغلب پرینتر و فایل است.
مدیریت این نوع شبکه ها کمی سخت است چون یکپارچگی در آنها وجود ندارد. امّا هزینه پیاده سازی آن پایین میباشد.
شبکه های Client/Server : همان طور که از نام آن پیداست، در این نوع شبکه تمامی منابع بر روی یک یا چند سرور متمرکز قرار دارند و سایر دستگاه های کلاینت متصل به شبکه، نقش سرویس گیرنده را دارند.
از مزایای این نوع زیرساخت شبکه می توان به مدیریت آسان منابع (Administration) اشاره نمود. این مدیریت می تواند شامل تعیین سطح دسترسی ها، کنترل ترافیک شبکه، تهیه نسخه پشتیبان از اطلاعات و … باشد.
البته باید در نظر داشت هزینه های راه اندازی این نوع شبکه به مراتب بیشتر از یک شبکه Peer-to-Peer است.
امیدوارم در این مقاله اطلاعات اولیّه نسبت به شبکه های کامپیوتری را دریافت کرده باشید، در مقالات آینده به مباحث بیشتر و حرفه ای تری از شبکههای کامپیوتری خواهیم پرداخت.
انواع شبکه های کامپیوتری — راهنمای جامع
شبکه شخصی (Personal Area Network)
یک شبکه شخصی (PAN) کوچکترین نوع شبکهای است که به یک کاربر اختصاص دارد. این نوع شبکه میتواند شامل دستگاههای دارای بلوتوث یا دستگاههای فروسرخ (اینفرارد) باشد. PAN گستره اتصالپذیری در حدود 10 متر دارد.
این نوع شبکه میتواند شامل کیبورد و ماوس بیسیم رایانه، هدفونهای با قابلیت بلوتوث، پرینترهای بیسیم و ریموتهای تلویزیون باشد.

برای نمونه پیکونت (Piconet) یک شبکه شخصی مجهز به بلوتوث است که میتواند شامل حداکثر 8 دستگاه متصل به هم به روش master-slave باشد.
شبکه محلی (Local Area Network)
شبکه محلی (LAN) در محدوده داخل یک ساختمان گسترش یافته و زیر نظر یک مدیر سیستم منفرد کار میکند. LAN به طور معمول شامل اتاقهای یک سازمان، مدرسه یا کالجها و دانشگاهها میشود. تعداد سیستمهای متصل به یک LAN از دستکم دو سیستم تا 16 میلیون دستگاه متفاوت است.
LAN روشی مفید بری اشتراک منابع بین کاربران نهایی فراهم میکند. منابعی مانند پرینترها، سرورهای فایل، اسکنرها و اینترنت از طریق رایانههای متصل به چنین شبکهای به سهولت قابل اشتراک هستند.

LAN-ها از شبکهبندی و تجهیزات مسیریابی سادهای تشکیل مییابند. یک چنین معماری میتواند شامل سرورهای محلی باشد که دارای کارکردهای ذخیرهسازی فایل و دیگر کاربردهای مشترک محلی هستند. چنین شبکههایی به طور معمول روی آدرسهای IP خصوصی کار میکنند و مسیریابی چندان سنگینی ندارند. LAN تحت دامنه اختصاصی خود کار میکند و اتصال آن به صورت متمرکز است.
LAN از اترنت یا فناوری توکن-رینگ (Token-ring) استفاده میکند. فناوری اترنت به صورت بسیار گستردهای به خدمت گرفته میشود که در آن از توپولوژی ستارهای استفاده شده است؛ در حالی که فناوری توکن-رینگ به ندرت مشاهده میشود. LAN را میتوان به صورت با سیم، بیسیم یا به صورت ترکیبی از هر دو مورد استفاده قرار دارد.
شبکه شهری (Metropolitan Area Network)
شبکه شهری (MAN) به طور کلی اشاره به شبکههایی دارد که مانند شبکه تلویزیون کابلی در وسعت یک شهر گسترش یافتهاند. این نوع شبکه میتواند به صورت اترنت، توکن-رینگ، ATM، یا «رابط داده توزیع یافته فیبر» (Fiber Distributed Data Interface) به اختصار FDDI باشد.
اترنت شهری سرویسی است که از سوی ISP ها ارائه میشود. این سرویس به کاربرانش امکان میدهد که شبکههای محلی خود را گسترش دهند. برای نمونه MAN میتواند کمک کند که یک سازمان همه دفاتر خود را در سراسر یک شهر به هم متصل کند.

زیرساخت اصلی (Backbone) در MAN کابلهای فیبر نوری با ظرفیت و سرعت بالا هستند. MAN بین شبکههای محلی مختلف قرار گرفته و یک شبکه گسترده (WAN) را تشکیل میدهد. MAN آپلینکهایی برای LAN-ها و WAN-ها یا اینترنت ارائه میکند.
شبکه گسترده (Wide Area Network)
همان طور که از نام این نوع شبکه (WAN) مشخص است، گستره جغرافیایی آن شامل چندین استان و یا حتی گاهی کل یک کشور میشود. به طور کلی شبکههای مخابراتی از نوع شبکههای WAN هستند. این نوع شبکهها امکان اتصال بین MAN-ها و LAN-ها را فراهم میسازند. از آنجا که این شبکه به زیرساخت با سرعت بسیار بالا مجهز است، معمولاً از تجهیزات شبکه بسیار گرانقیمت در آن استفاده میشود.

WAN میتواند از فناوریهای پیشرفتهای مانند حالت انتقال ناهمگام (ATM) رله فریم (Frame Relay) و شبکه نوری ناهمگام (SONET) استفاده کند. WAN معمولاً از سوی چندین مدیر شبکه اداره میشود.
اینترنتورک (Internetwork)
به شبکهای از شبکهها، اینترنتورک یا صرفاً اینترنت گفته میشود. این بزرگترین شبکهای است که روی سیاره زمین وجود دارد. اینترنت در گستره عظیم خود شامل همه WAN-ها است و میتواند به LAN-ها و شبکههای خانگی وصل شود. اینترنت از مجموعه پروتکل TCP/IP بهره میگیرد و از IP به منظور آدرسدهی استفاده میکند. اینترنت امروزه به طور عمده به وسیله IPv4 پیادهسازی شده است. اما به دلیل به پایان رسیدن آدرسهای IP در نسخه 4، به تدریج از IPv6 نیز استفاده میشود.
اینترنت به کاربران خود امکان داده است که حجم بسیار بالایی از اطلاعات را در سراسر دنیا به اشتراک گذارده و مورد تبادل قرار دهند. در اینترنت از فناوریهای WWW ،TFP، سرویسهای ایمیل، استریمهای صوتی و تصویری و غیره استفاده میشود. اینترنت در مقیاس عظیم خود روی مدل کلاینت-سرور کار میکند.
اینترنت از زیرساخت بسیار سریع فیبرهای نوری استفاده میکند. برای اتصال متقابل قارههای مختلف کابلهای فیبر نوری زیر دریاها کشیده شدهاند که به نام کابلهای مخابرات زیردریایی نامیده میشوند.
اینترنت به طور عمده روی سرویسهای وب جهانگستر (World Wide Web) با استفاده از صفحههای به هم پیوند یافته HTML توزیع یافته است و به وسیله نرمافزارهای کلاینت به نام مرورگرهای وب قابل دسترسی است. وقتی یک کاربر به وسیله نوعی مرورگر صفحهای را که روی یک وبسرور در جایی از دنیا قرار دارد، درخواست میکند، وبسرور صفحه HTML مربوطه را به وی ارسال میکند. در این روش تأخیر مخابراتی بسیار ناچیز است.
در دنیای امروز کامپیوترها به بخشی جداییناپذیری از تجارت برای فعالیتهای حرفهای و فعالیتهای شخصی تبدیلشده اند. همانطور که فناوریها تکاملیافتهاند، شبکهسازی وارد دنیای امروزی ما شده و دنیای ما را با تحولات زیادی روبهرو کرده است. در این مطلب از مجله مکتوب یاد خواهیم گرفت که شبکه چیست و چه نقشی در زیرساخت فنآوری اطلاعات دارد و انواع شبکه کامپیوتری کدامها هستند. همچنین در طول این مقاله با انواع اصطلاحات و مفاهیم شبکههای کامپیوتری آشنا خواهیم شد. پس باما همراه باشید.
شبکه چیست؟
شبکه کامپیوتری نوعی اتصال متقابل بین کامپیوترها است یا میتوان گفت شبکه کامپیوتری مجموعهای از کامپیوترهای متصل به یکدیگر بوده که یک کامپیوتر را قادر میسازد با کامپیوتر دیگری ارتباط برقرار کند. میتوان در پاسخ کوتاه به اینکه شبکه چیست میتوان گفت که شبکه بهعنوان پایه ارتباطات در فناوری اطلاعات (IT) عمل میکند.
شبکه کامپیوتری سیستمی از دستگاههای محاسباتی متصل است و اطلاعات و منابع را بین آنها به اشتراک میگذارد. دستگاههای موجود در شبکه با پیوندهای (لینک) ارتباطی (سیمی/بیسیم) به هم متصل میشوند و دادهها را توسط سیستم ارتباط داده به اشتراک میگذارند. انواع مختلفی از شبکههای کامپیوتری وجود دارد، تفاوتهای معمول بین انواع مختلف شبکههای کامپیوتری در مناطق جغرافیایی آنها و هدف اصلی آنها نهفته است که در ادامه با انواع شبکههای کامپیوتری رایج آشنا خواهیم شد.
یک شبکه کامپیوتری چگونه کار می کند؟
شبکههای کامپیوتری به مجموعهای از دستگاهها اجازه میدهند تا دادهها و منابع را از طریق اتصالات سیمی یا بیسیم با یکدیگر به اشتراک بگذارند. تنظیمات شبکه برای هر موقعیتی که در آن استفاده میشود، انعطافپذیر و منحصربهفرد است. هر شبکه به دو چیز اساسی نیاز دارد: اولی آداپتور شبکه که به کامپیوتر اجازه میدهد تا با شبکه تعامل داشته باشد و دومی نوعی هاب متمرکز که دستگاهها میتوانند برای دسترسی به شبکه به آن متصل شوند.
بهعنوانمثال، مودم اینترنتی ارائهشده توسط ارائهدهنده خدمات اینترنتی شما نحوه اتصال کامپیوتر شخصی شما به اینترنت است (بهعنوان آداپتور شبکه شما عمل میکند). روتر بیسیمی که لپتاپ، تلفن هوشمند و چاپگر خود را با استفاده از WiFi به آن متصل میکنید، نشان میدهد که چگونه دستگاههای اضافی میتوانند به اتصال اینترنت شما دسترسی پیدا کنند (بهعنوان مرکز متمرکز شما عمل میکند). امنیت شبکه در دنیای شبکه کامپیوتری از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و باید به جنبه امنیتی شبکه بسیار توجه شود. پسازآنکه فهیمدیم که شبکه چیست و چگونه کار میکند نوبت به این رسیده که بفهمیم یک شبکه کامپیوتری چه اهمیتی در زیرساخت فنآوری اطلاعات دارد.
اهمیت شبکههای کامپیوتری چیست؟
در دنیای امروزی، اطلاعات سنگ بنای ارتباطات مؤثر است. ارتباطات وسیلهای است که به ما کمک میکند تا عملیاتهای حرفهای و شخصی روزانه خود را پیش ببریم. این دقیقاً همانجایی است که شبکه کامپیوتری بهعنوان مهمترین راهحلهای فناوری اطلاعات عمل میکند. در زیر فهرستی از کاربردهایی که به کمک شبکههای کامپیوتری انجام میدهیم و یا کارهایی که به کمک شبکه کامپیوتری از آنها بهرهمند میشویم آورده شده است.
- یک شبکه کامپیوتری بهترین راه ارتباط تجاری را ارائه میدهد.
- ارتباطات را ساده میکند.
- در شبکههای کامپیوتری به اشتراکگذاری منابع مقرونبهصرفه است
- بهبود کارایی و حجم ذخیرهسازی با شبکهها فراهم است
- کاهش هزینههای نرمافزار
- کاهش هزینههای سختافزاری
- شبکه کامپیوتری از پایگاه داده متمرکز استفاده میکند
- افزایش کارایی
- راحتی و انعطافپذیری
- به اشتراکگذاری فایل
- اشتراکگذاری تجهیزات جانبی و دسترسی به اینترنت
- بازیهای شبکهای
- صدا از طریق IP (VoIP).
- امکان اشتراکگذاری اطلاعات
- پشتیبانی از پردازش توزیعشده
- ارتباط کاربر
- غلبه بر جدایی جغرافیایی
- و بسیاری از موارد دیگر
بهطورکلی، ما میتوانیم «ارتباط» و «اشتراکگذاری» را از مهمترین کاربردهای یک شبکه کامپیوتری بدانیم. در دنیای فعلی، هیچ کسبوکاری بدون شبکه کامپیوتری کار نمیکند و زندگی شخصی و اجتماعی ما نیز بسیار به آن وابسته شده است.
تجهیزات یک شبکه کامپیوتری
ممکن است که از خود بپرسید اجزای کلیدی یک شبکه چیست و از چه قسمتهایی تشکیلشده است؟ یک شبکه کامپیوتری از دو بلوک اصلی ساخته میشود: گرهها یا دستگاههای شبکه و پیوندها.
پیوندها دو یا چند گره را به یکدیگر متصل میکنند. نحوه انتقال اطلاعات توسط این لینکها توسط پروتکلهای ارتباطی تعریف میشود. نقاط پایانی ارتباطی، یعنی دستگاههای مبدأ و مقصد، اغلب پورت نامیده میشوند. دستگاههای شبکه کامپیوتری، دستگاهها یا گرههای شبکه دستگاههای محاسباتی هستند که باید در شبکه به هم متصل شوند. برخی از تجهیزات شبکه به صورت فهرست موارد زیر هستند:
- کامپیوترها، موبایلها و سایر دستگاههای مصرفکننده: اینها دستگاههای نهایی یا پایانی هستند که کاربران بهطور مستقیم و مکرر به آنها دسترسی دارند.
- سرورها: اینها سرورهای برنامه یا ذخیرهسازی هستند که محاسبات اصلی و ذخیرهسازی دادهها در آنها انجام میشود. تمام درخواستها برای وظایف یا دادههای خاص به سرورها میآیند.
- روترها: مسیریابی فرآیند انتخاب مسیر شبکهای است که بستههای داده از آن عبور میکنند. روترها دستگاههایی هستند که این بستهها را بین شبکهها ارسال میکنند تا درنهایت به مقصد برسند. آنها کارایی را به شبکههای بزرگ اضافه میکنند.
- سوئیچها: سوئیچها برای شبکهها همان ترانسفورماتورها برای شبکههای برق هستند – آنها دستگاههای الکترونیکی بوده که سیگنالهای شبکه را دریافت میکنند و آنها را تمیز یا تقویت میکنند.
- هاب: هابها تکرارکنندههایی با چندین پورت در آنها هستند. آنها دادهها را به هر پورت در دسترس ارسال میکنند.
- پل: پلها هم هابهای هوشمندتری هستند که دادهها را فقط به پورت مقصد منتقل میکنند. سوئیچ یک پل چند پورت است. کابلهای داده چندگانه را میتوان به سوئیچها وصل کرد تا ارتباط با چندین دستگاه شبکه را امکانپذیر کند.
- دروازهها: دروازهها دستگاههای سختافزاری هستند که بهعنوان راه ارتباطی بین دو شبکه مجزا عمل میکنند. آنها میتوانند فایروال، روتر یا سرور باشند.
پیوندها در شبکه
پیوندها رسانههای انتقال هستند که میتوانند دو نوع باشند:
- سیمی: نمونههایی از فناوریهای سیمی مورداستفاده در شبکههای کامپیوتری عبارتاند از کابلهای کواکسیال، خطوط تلفن، کابل کشی جفت تابیده و فیبرهای نوری. فیبرهای نوری پالسهای نور را برای نمایش دادهها حمل میکنند.
- بیسیم: اتصالات شبکه را میتوان از طریق رادیو یا سایر سیگنالهای الکترومغناطیسی نیز برقرار کرد. این نوع انتقال «بیسیم» نامیده میشود. رایجترین نمونههای پیوندهای بیسیم شامل ماهوارههای ارتباطی، شبکههای سلولی و طیفهای گسترده رادیویی و فناوری است.
پروتکل ارتباطی
یک پروتکل ارتباطی مجموعهای از قوانین است که توسط تمام گرههای درگیر در انتقال اطلاعات دنبال میشود. برخی از پروتکلهای رایج عبارتاند از مجموعه پروتکل اینترنت (TCP/IP)، IEEE 802، اترنت، شبکه بیسیم و استانداردهای سلولی. TCP/IP یک مدل مفهومی است که ارتباطات را در یک شبکه مدرن استاندارد میکند.
چهار لایه کاربردی از این پیوندهای ارتباطی به صورت موارد زیر هستند:
- لایه دسترسی شبکه: این لایه نحوه انتقال فیزیکی دادهها را مشخص میکند. این شامل نحوه ارسال بیتهای داده توسط سختافزار از طریق سیمها یا فیبرهای فیزیکی است.
- لایه اینترنت: این لایه وظیفه بستهبندی دادهها را در بستههای قابلفهم و امکان ارسال و دریافت آنها را بر عهده دارد.
- لایه انتقال: این لایه دستگاهها را قادر میسازد تا با اطمینان از معتبر و پایدار بودن اتصال، ارتباط را حفظ کنند.
- لایه برنامه: این لایه مشخص میکند که چگونه برنامههای کاربردی سطح بالا میتوانند به شبکه دسترسی پیدا کنند تا انتقال داده را آغاز کنند.
انواع شبکه های کامپیوتری
ممکن است از خود بپرسید انواع شبکه چیست و در دنیای امروزی چه شبکههای مورداستفاده قرار میگیرند؟ شبکه کامپیوتری را میتوان بر اساس معیارهای متعددی مانند رسانه انتقال، اندازه شبکه، توپولوژی و هدف سازمانی طبقهبندی کرد. بر اساس مقیاس جغرافیایی، انواع شبکه مختلف عبارتاند از:
- شبکههای نانومقیاس: این شبکهها ارتباط بین حسگرهای کوچک و محرکها را امکانپذیر میکنند.
- شبکه شخصی (PAN): PAN به شبکهای اطلاق میشود که فقط توسط یک نفر برای اتصال چندین دستگاه مانند لپتاپ به اسکنر و غیره استفاده میشود.
- شبکه محلی (LAN): شبکه محلی دستگاهها را در یک منطقه جغرافیایی محدود مانند مدارس، بیمارستانها یا ساختم آنهای اداری به هم متصل میکند.
- شبکه فضای ذخیرهسازی (SAN): SAN یک شبکه اختصاصی است که ذخیرهسازی دادهها در سطح بلوک را تسهیل میکند.
- شبکههای محوطه دانشگاه (CAN): شبکههای محوطه دانشگاه مجموعهای از شبکههای محلی متصل به هم هستند. آنها توسط نهادهای بزرگتر مانند دانشگاهها و دولتها استفاده میشوند.
- شبکه متروپولیتن (MAN): MAN یک شبکه کامپیوتری بزرگ است که در سراسر یک شهر پخش میشود.
- شبکه گسترده (WAN): شبکههای گسترده مناطق بزرگتری مانند شهرهای بزرگ، ایالتها و حتی کشورها را پوشش میدهند.
- شبکه خصوصی سازمانی (EPN): یک شبکه خصوصی سازمانی یک شبکه واحد است که یک سازمان بزرگ از آن برای اتصال چندین مکان اداری خود استفاده میکند.
- شبکه خصوصی مجازی (VPN): VPN یک شبکه کامپیوتری خصوصی همپوشانی است که بر روی یک شبکه عمومی کشیده شده است.
- شبکه ابری: از نظر فنی، یک شبکه ابری یک شبکه WAN است که زیرساخت آن از طریق سرویسهای ابری ارائه میشود.
انواع شبکه رایانهای بر اساس اهداف سازمانی
بر اساس هدف سازمانی، انواع شبکه رایانهای را میتوان بهصورت زیر طبقهبندی کرد:
- اینترانت: اینترانت مجموعهای از شبکهها است که توسط یک موجودیت واحد نگهداری و کنترل میشود. بهطورکلی امنترین نوع شبکه است که تنها به کاربران مجاز دسترسی دارد. اینترانت معمولاً در پشت روتر در یک شبکه محلی وجود دارد.
- اینترنت: اینترنت مجموعهای از چندین شبکه کامپیوتری است که توسط روترها به هم متصل شده و توسط نرمافزار شبکه لایهبندی شدهاند. این یک سیستم جهانی است که دولتها، محققان، شرکتها، مردم و شبکههای کامپیوتری فردی را به هم متصل میکند.
- اکسترانت: یک اکسترانت مشابه اینترانت است اما با شبکههای خارجی خاص ارتباط دارد. معمولاً برای به اشتراک گذاشتن منابع با شرکا، مشتریان یا کارمندان از راه دور استفاده میشود.
- دارک نت: دارک نت یک شبکه کامپیوتری همپوشانی است که در اینترنت اجرا میشود و فقط با نرمافزارهای تخصصی قابلدسترسی است. از پروتکلهای ارتباطی منحصربهفرد و سفارشیشده استفاده میکند.
اهداف شبکه چیست؟
اکنونکه با انواع شبکه کامپیوتری آشنا شدیم اجازه دهید که به فهیم رسالت شبکه چیست و برای چه اهدافی شبکههای کامپیوتری طراحیشدهاند هیچ صنعتی وجود ندارد که بدون شبکههای کامپیوتری به فعالیت خود بتواند ادامه دهد. هر چه یک سازمان بزرگتر باشد، شبکه رایانهای پیچیدهتر میشود و نیاز به داشتن یک شبکه کامپیوتری نیز بیشتر احساس میشود. در اینجا به مهمترین اهداف داشتن یک شبکه کامپیوتری اشارهشده است.
١. اشتراک منابع
شرکتهای امروزی در سراسر جهان پراکندهشدهاند و داراییهای حیاتی در بخشها، مناطق جغرافیایی و مناطق زمانی به اشتراک گذاشتهشده است. مشتریان دیگر به مکان محدود نمیشوند. یک شبکه به دادهها و سختافزار اجازه میدهد تا برای هر کاربر مربوطه در دسترس باشد. شبکه کامپیوتری همچنین به پردازش دادههای بین بخشی کمک میکند. بهعنوانمثال، تیم بازاریابی دادههای مشتری و چرخههای توسعه محصول را تجزیهوتحلیل میکند تا تصمیمات اجرایی را در سطح بالا فعال کند.
٢. در دسترس بودن و قابلیت اطمینان
منابع یک شبکه تضمین میکند که منابع غیرقابلدسترسی وجود نداشته و از چندین نقطه در دسترس هستند. قابلیت اطمینان بالا از این واقعیت ناشی میشود که معمولاً نقاط عرضه متفاوتی برای منابع شبکه وجود دارد. منابع مهم باید در چندین ماشین پشتیبان گیری شوند تا در صورت بروز حوادثی مانند قطعی سختافزار قابلدسترسی باشند.
٣. مدیریت عملکرد
حجم کاری یک شرکت تنها با رشد آن افزایش مییابد. هنگامیکه یک یا چندپردازنده به شبکه کامپیوتری اضافه میشود، عملکرد کلی سیستم را بهبود میبخشد و این رشد را تطبیق میدهد. ذخیره دادهها در پایگاههای دادهای با معماری شبکه خوب میتواند زمان جستجو و واکشی را بهشدت بهبود بخشد.
٤. صرفهجویی در هزینه
کامپیوترهای مرکزی بزرگ سرمایهگذاری گرانی هستند و اضافه کردن پردازنده در نقاط استراتژیک سیستم منطقیتر است. این نهتنها عملکرد را بهبود میبخشد بلکه باعث صرفهجویی در هزینه نیز میشود. ازآنجاییکه کارمندان را قادر میسازد در چند ثانیه به اطلاعات دسترسی پیدا کنند، شبکهها در زمان عملیاتی و متعاقباً در هزینهها صرفهجویی میکنند. مدیریت متمرکز شبکه همچنین به این معنی است که سرمایهگذاری کمتری برای پشتیبانی فناوری اطلاعات لازم است.
٥. افزایش ظرفیت
ذخیرهسازی دستگاههای ذخیرهسازی متصل به شبکه کامپیوتری برای کارمندانی که با حجم بالایی از داده کار میکنند یک موهبت است. ازآنجاییکه کسبوکارها سطوح بیسابقه دادههای مشتری را در سیستمهای خود میبینند، توانایی افزایش ظرفیت ذخیرهسازی در دنیای امروز ضروری است.
٦. همکاری و ارتباطات کارآمد
شبکه کامپیوتری تأثیر عمدهای بر عملکرد روزانه یک شرکت دارد. کارمندان میتوانند فایلها را به اشتراک بگذارند، کارهای یکدیگر را مشاهده کنند، تقویمهای خود را همگامسازی کنند و ایدههای خود را بهطور مؤثرتری تبادل کنند.
٧. کاهش خطاها
شبکهها با اطمینان از اینکه همه طرفهای درگیر اطلاعات را از یک منبع واحد به دست میآورند، حتی اگر از مکانهای مختلف آن را مشاهده کنند، خطاها را کاهش میدهند. دادههای پشتیبان گیری شده ثبات و تداوم را فراهم میکند. نسخههای استاندارد دفترچه راهنمای مشتریان و کارکنان را میتوان بدون دردسر زیاد در اختیار تعداد زیادی از مردم قرارداد.
پسیو شبکه (Passive Network) به چه معنا است؟
ممکن است این سؤال که پسیو شبکه چیست و شامل چه اقداماتی است برای خیلی از ماها یک معما باشد. اقدامات پسیو شبکه از مهمترین اقدامات در بستر شبکه کامپیوتری است که بیشتر مرتبط به کارهای شبکه حول کابلکشی و کارهای مربوطه است. میتوان گفت که ستون فقرات و زیرساختهای شبکه، پسیو شبکه است.
کارهای پسیو شبکه چیست؟
به مجموعه کارهای مرتبط با بهکارگیری، راهاندازی و نصب تجهیزات پسیو، کارهای پسیو گفته میشود و یکی از مهمترین امور شبکه کامپیوتری بهحساب میآید. برای انجام فعالیتهای پسیو نیاز به دانش و تخصص کافی داریم و باید بهصورت کارشناسی آن را انجام دهیم. مهمترین کارهای شبکه حول تجهیزات پسیو عبارتاند از:
- ترانکینگ و نصب کانال به بهترین شکل ممکن و رعایت استانداردهای لازم در آن
- کابلکشی و کار با کابلهای داده شامل Cat5، Cat6، Cat7، فیبر نوری، تلفن، برق و یو پی اس
- نصب کیستون شبکه و تلفن
- خدمات فیبر نوری مانند کابلکشی، فیوژن، پچ پنل و نصب لوازم جانبی
- نصب پچ پنل شبکه و تلفن
- نصب سرور، روتر، سوئیچ و لوازم جانبی در Rack
- نصب برق و دوشاخه یو پی اس با محاسبه مصرف برق
- نصب پاور باکس
- نصب یو پی اس و باتری کابینتی با محاسبه مصرف
- نصب دوربین مداربسته و سیستم کنترل
- نصب استند و رک با رعایت نکات فنی
- راهاندازی عایق دکل و برج Self rig برای استفاده بیسیم یا دوربین
- نصب بخش پسیو مرکز داده و اتاق سرور
- تست فلوک برای گرههای فیبر نوری و مس
- نقشهکشی و مستندسازی تمامکارهای انجامشده در طرح شبکه
- و غیره
پیشنهاد مطالعه: آنچه که باید در مورد هک و امنیت بدانیم
اکتیو شبکه (active network) به چه معنا است؟
یکی دیگر از بخشهای شبکه کامپیوتری که از مؤلفههای اصلی یک شبکه بهحساب میآید، بخش اکتیو آن است. این بخش بیشتر مرتبط با فعالیتها، پیکربندیها و عملیات نرمافزاری شبکه است. به تجهیزاتی که حول این کاربرد مورداستفاده قرار میگیرند، تجهیزات اکتیو شبکه گفته میشود. همچنین بخشی از کارهای شبکه حول خدمات نرمافزاری و خدمات اکتیو شبکه میچرخد.
کارهای اکتیو شبکه شامل چیست؟
کارهای اکتیو شامل مدیریت، تنظیمات، نصب، پیکربندی و… دستگاههای ارتباطی در یک شبکه است. فعالیتهای گفتهشده باعث میشود که یک شبکه بهصورت بهینه و با حداکثر بهرهوری کار کند. هر شبکه بر اساس کاربردها و خدماتی که ارائه میدهد نیازمند تجهیزات و تنظیمات مختص به خود است. بهصورت کلی کارهای شبکه در قالب خدمات اکتیو شامل موارد زیر است.
- راهاندازی، نصب و پیکربندی سرورهای ویندوز و لینوکس
- کنترل ترافیک و مدیریت پهنای باند شبکه
- راهاندازی، نصب و پیکربندی دامنه، سرور فایل، سرور پشتیبان، سرور وب، سرور برنامه، سرور ایمیل، سرور چاپ
- راهاندازی، نصب و پیکربندی روترها و سوئیچها
- پیادهسازی سیستم IP تلفنی
- کارهای مرتبط با اکتیو دایرکتوری، DNS، DHCP، NAT، پروکسی، IIS، RAS، امنیت
- پیادهسازی سیستم مدیریت و نظارت
- نظارت بر شبکه
- نصب، راهاندازی، پیکربندی و تنظیم فایروالها
- نصب و پیکربندی سیستمهای بیسیم
- نصب و پیکربندی آنتیویروسها بر روی سرورها و کلاینتها
- اجرای و طراحی سناریوی بک آپ گیری خودکار برای سرورها
- راهاندازی سیستمهای نظارتی و دوربینهای امنیتی
- و غیره
آینده شبکه های کامپیوتری چیست؟
شبکههای امروزی بهطور فزایندهای به اجزای حیاتی برای تداوم کسبوکار و تجربه کاربری سازگار تبدیلشدهاند. شبکه کامپیوتری به روشهای متعددی در حال تکامل هستند تا این نیازهای انسانی، اجتماعی، اقتصادی و… را برآورده سازند. برخی از روندها شامل خودکار کردن مسیریابی ترافیک و عملیات برای چابکی بیشتر تجاری، خودکارسازی عملکرد شبکه برای نتایج بهبودیافته، انجام تجزیهوتحلیل امنیتی خودکار برای محافظت در برابر تهدیدات و مقیاس بندی شبکهها با مجازیسازی جنبههای زیرساخت شبکه است.
شبکههای کامپیوتری به سمت آیندهای بهشدت اتوماتیک وار در حال حرکت هستند آنهم با تکیهبر رباتها و سایر فناوریهای اتوماسیون برای استقرار و مدیریت شبکه کارآمد و مؤثر. امیدوارم که مقاله ما در رابطه با موضوع اینکه شبکه چیست و جنبههای مختلف آن موردپسند شما واقعشده باشد.
آموزش شبکه های کامپیوتری
اگر به فکر یادگیری شبکههای کامپیوتری هستید و دوست دارید در این زمینه وارد بازار شوید، بهترین راه برای رسیدن به این هدف استفاده از دورههای آموزشی است. در مکتب خونه انواع دوره آموزش شبکه کامپیوتری با رویکردهای مختلف برای سطوح گوناگونی از افراد با مهارتهای شبکه کامپیوتری وجود دارد که به شما در رسیدن به این اهداف کمک میکند. هماکنون از طریق صفحه آموزش شبکه میتوانید به این آموزشها دسترسی داشته باشید.