No products in the cart.
حساب کاربری

شبکه چیست؟

ievaran 3 مرداد 1403 0 دیدگاه

دستگاه‌های الکترونیکی و محاسباتی متصل به یکدیگر که می‌توانند داده‌ها را با هم مبادله کنند، در مجموع یک شبکه کامپیوتری را تشکیل می‌دهند.

یک شبکه رایانه‌ای یا با استفاده از سیستم‌های فیزیکی و سخت‌افزاری و به واسطه کابل برای برقراری اتصالات سیمی ایجاد می‌شود و یا در تکنولوژی‌های بی‌سیم نوین، توسط سیستم‌های وایرلس برقرار می‌گردد.

برای درک بهتر اینکه شبکه چیست، ابتدا لازم است بدانیم که شبکه کامپیوتری چگونه کار می کند؟

الزامات شبکه چیست؟

نقاط یا گره‌ها و پیوندها، بخش‌های اصلی یک شبکه کامپیوتری را تشکیل می‌دهند. گره‌ها شامل تجهیزات سخت افزاری ارتباط‌دهنده ( DCE ) مانند: مودم، هاب، سوئیچ یا تجهیزات پایانه داده ( DTE ) شامل دو یا چند کامپیوتر و نوت بوک و لپ تاپ و چاپگر و … می‌باشد. پیوندها، یا به صورت فیزیکی و از طریق کابل و کانکتور هستند یا به صورت غیر‌سیمی و از طریق امواج وایرلس و اینترنتی.

این گره ها در یک شبکه کامپیوتری، همگی همزمان و یکنواخت از یک ساختار مشخص و مجموعه‌ای از پروتکل‌ها پیروی می‌کنند که طبق آن نحوه ارسال و دریافت داده‌های الکترونیکی از طریق پیوندها تعیین می‌شود.

برنامه ریز و طراح شبکه، فردی است که طراحی و معماری ساختار و پروتکل‌های شبکه را هم در واحدهای سخت‌افزاری و هم در قالب نرم‌افزار و فرمول‌های منطقی و محاسباتی، انجام می‌دهد.

تاریخچه شبکه کامپیوتری

در قدم بعدی برای آنکه بدانیم شبکه کامپیوتری چیست، نگاهی به تاریخچه شبکه‌‌های کامپیوتری می‌اندازیم.

برای اولین بار در اواخر دهه ۱۹۵۰ میلادی بود که مفهوم و ساختار شبکه اطلاعات الکترونیکی در زیرساخت‌های ارتش و نیروهای دفاعی کشورهای توسعه یافته‌ای نظیر آمریکا، ایجاد شد؛ در آن زمان، برای انتقال داده‌ها از خطوط تلفن بهره می‌بردند و کاربردهای علمی و تجاری شبکه‌های الکترونیکی بسیار محدودتر بود.

کم کم با پیدایش و توسعه اینترنت و شبکه الکترونیکی جهانی تحت وب، کاربرد شبکه‌های کامپیوتری توسعه یافت و شرکت‌ها و ارگان‌ها، موسسات و سازمان‌ها و نهادهای مختلف برای یکپارچه‌سازی عملیات الکترونیکی و محاسباتی خود، ملزم به استفاده از شبکه کامپیوتری جهت اشتراک‌گذاری و انتقال داده‌ها شدند.

امروزه استفاده از شبکه کامپیوتری محدود به شرکت‌ها، ادارات و نهادها نبوده و حتی در مدارس، آموزشگاه‌ها، فروشگاه‌ها و گاهی در خانه و کاربردهای شخصی نیز رواج دارد.

با رواج کسب و کارهای شخصی و مشاغل خانگی و توسعه مفهوم دورکاری و فریلنسرینگ که در دوران کرونا، بیش از همیشه مطرح شد و رونق گرفت، استفاده از انواع شبکه‌های کامپیوتری برای استفاده‌های شخصی و خانگی، و نیز در کسب‌و‌کارهای فردی و کوچک، زمینه‌ساز موفقیت تجاری و اجتماعی و تبلیغاتی شده است. پس ضرورت دارد با مفاهیم و اجزای کاربردی شبکه کامپیوتری و IT و نحوه استفاده و انواع آن بیشتر آشنا شویم.

هر چه آشنایی ما با مفاهیم و تعاریف و بنیان‌های شبکه بیشتر باشد، بیشتر پی می‌بریم که مزایا و ضرورت استفاده از شبکه چیست و چرا امروزه شناخت چنین مفاهیم و دانشی مختص به قشر خاص نبوده و یک الزام عمومی برای موفقیت است.

امروزه کاربرد و ویژگی‌های ساختاری و نرم‌افزاری و سخت‌افزاری شبکه کامپیوتری نسبت به قبل بسیار تغییر کرده و با ظهور ارتباط‌دهنده‌های بی‌سیم و مودم‌های وایرلس، ساختار و انواع تازه‌ای به این تشکیلات اضافه شده است.

شبکه‌های کامپیوتری چه کاربردی داشته و چرا فراگیری استفاده از آن‌ها اهمیت دارد؟

به نظر نمی رسد که با وجود تاثیر اینترنت و امور سیستمی و الکترونیکی در روزمرگی‌های دنیای امروزی، نیازی باشد تا بر ضرورت و اهمیت ارتباطات کامپیوتری و انتقال داده‌ها و اطلاعات، تاکید نماییم؛ پس با آگاهی از این مهم، به مرور این مقوله می‌پردازیم که کاربرد شبکه چیست؟

  • ایجاد ارتباط با استفاده از ارسال ایمیل، ویدئو و پیام فوری و …
  • اشتراک‌گذاری سخت‌افزارهای کاربردی مانند: چاپگر ( پرینتر )، اسکنر و …
  • اشتراک‌گذاری فایل‌ها
  • اشتراک‌گذاری نرم‌افزارها و برنامه‌های عامل در سیستم‌های راه دور
  • دسترسی آسان و فوری به اطلاعات و داده‌ها و امکان ذخیره سازی اطلاعات و بازیابی آن

از جمله کاربردهای مهم شبکه کامپیوتری هستند.

مهم‌ترین اجزای شبکه چیست؟

بیایید نگاه دقیق‌تری به مهم‌ترین اجزای شبکه‌های کامپیوتری بیندازیم و ببینیم اساسی‌ترین مولفه‌های یک شبکه چیست؟

۱. دستگاه‌های شبکه

دستگاه‌ها یا گره‌های شبکه، دستگاه‌های محاسباتی هستند که باید به شبکه وصل شوند. از نمونه این دستگاه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • رایانه‌ها، موبایل‌ها و سایر دستگاه‌های مصرف‌کننده: کاربران نهایی (اندپوینت‌ها) با این دستگاه‌ها به‌طور مستقیم و مکرر به شبکه متصل می‌شوند.
  • سرور: این‌ها سرورهای برنامه یا استوریج‌هایی هستند که مسئولیت محاسبات اصلی و ذخیره‌سازی داده‌ها را برعهده می‌گیرند. همه درخواست‌های مربوط به وظایف یا برخی از داده‌ها، راهی سرور شبکه می‌شوند.
  • روتر: روتینگ یا مسیریابی، فرایند انتخاب مسیری است که بسته‌های داده باید از آن عبور کنند. روتر این وظیفه را برعهده می‌گیرد و بسته‌ها را از دل شبکه‌ها عبور داده و به مقصد می‌رساند.
  • سوئیچسوئیچ را می‌توان شبیه ترانسفورماتورهای شبکه برق تلقی کرد که سیگنال شبکه را تمیز و تقویت می‌کنند. هاب یک نوع ریپیتر دیگر است که چند پورت دارد و داده‌ها را به پورت‌های دردسترس ارسال می‌کند. بریج یا پل نوعی هاب هوشمند است که داده را فقط به پورت مقصد منتقل می‌کنند. سوئیچ یک پل چند پورته است که با اتصال کابل‌های داده، می‌تواند ارتباط میان چندین دستگاه شبکه را امکان‌پذیر کند.

۲. پیوندها یا لینک‌ها

لینک‌ها رسانه‌های انتقال شبکه هستند که می‌توان آن‌ها را به دو دسته سیمی و بی‌سیم تقسیم کرد:

  • سیمیدر شبکه‌ها برای برقراری ارتباط سیمی از کابل‌های کواکسیال، خطوط تلفن، کابل کشی جفت تابیده و فیبرهای نوری استفاده می‌شود.
  • بی‌سیماتصالات شبکه را می‌توان از طریق رادیو یا سایر سیگنال‌های الکترومغناطیسی نیز برقرار کرد. این نوع انتقال بی‌سیم نامیده می‌شود و از رایج‌ترین نمونه‌های آن می‌توان به ماهواره‌های ارتباطی، شبکه‌های سلولی و طیف‌های گسترده رادیویی و فناوری اشاره کرد.

۳. پروتکل‌های ارتباطی

پروتکل ارتباطی را می‌توان مجموعه‌ای از قوانین تعریف کرد که تمام گره‌های درگیر در انتقال اطلاعات آن را دنبال می‌کنند. برخی از پروتکل‌های متداول عبارتند از مجموعه پروتکل اینترنت (TCP/IP)، IEEE 802، اترنت، LAN بی‌سیم و استانداردهای سلولی. TCP/IP یک مدل مفهومی است که با استانداردسازی ارتباطات در یک شبکه مدرن استاندارد، چهار لایه کاربردی را پیشنهاد می‌کند:

  • لایه دسترسی شبکهاین لایه نحوه انتقال فیزیکی داده‌ها را مشخص می‌کند و تعیین می‌کند بیت‌های داده چطور در سخت‌افزار منتقل می‌شوند؛ از طریق سیم یا فیبرهای فیزیکی.
  • لایه اینترنتاین لایه وظیفه بسته‌بندی داده‌ها را در بسته‌های قابل درک برعهده دارد و ارسال و دریافت آنها را ممکن می‌سازد.
  • لایه انتقال: این لایه به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا با اطمینان از اعتبار و پایداری اتصال، مکالمه را حفظ کنند.
  • لایه برنامهاین لایه مشخص می‌کند برنامه‌های کاربردی سطح بالا چطور می‌توانند به شبکه دسترسی پیدا کرده و فرایند انتقال داده را آغاز کنند.

بیشتر ساختار اینترنت مدرن مبتنی بر مدل TCP/IP است، اگرچه هنوز هم اثرات قدرتمند مدل هفت لایه OSI احساس می‌شود.

IEEE802 خانواده‌ای از استانداردهای IEEE است که با شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه های شهری (MAN) سروکار دارد. شبکه بی‌سیم شناخته‌شده ترین عضو خانواده IEEE 802 است و معمولا به نام‌های WLAN یا Wi-Fi شناخته می‌شود.

۴. دفاع شبکه

در حالی که گره‌ها، پیوندها و پروتکل‌ها شالوده یک شبکه را تشکیل می‌دهند، یک شبکه مدرن نمی‌تواند بدون سیستم دفاعی مدت زیادی زنده بماند. وقتی حجم زیادی از داده در شبکه تولید، جابجا و پردازش می‌شوند، امنیت بیشتر از همیشه اهمیت پیدا می‌کند. از ابزارهای دفاعی شبکه‌ها می‌توان به: فایروال، سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS)، سیستم‌های پیشگیری از نفوذ (IPS)، کنترل دسترسی شبکه (NAC)، فیلترهای محتوا، پروکسی سرورها، دستگاه‌های ضد DDoS و لود بالانسرها اشاره کرد.

 

مزایای شبکه‌های کامپیوتری

مزیت‌های یک شبکه کامپیوتری به‌مراتب بیشتر از معایب آن است. در واقع بسیاری از شرکت‌های امروزی بدون داشتن شبکه، نمی‌توانند به کار خود ادامه دهند. بیایید دقیق‌تر ببینیم برخی از فواید و مزیت‌های شبکه چیست؟

  • اشتراک‌گذاری داده‌ها و اطلاعات: بزرگترین مزیت‌ شبکه و می‌توان گفت هدف اصلی از راه‌اندازی آن اشتراک‌گذاری داده‌ها میان چند دستگاه متصل است. به‌علاوه شبکه‌ها امکان دسترسی به پایگاه‌های داده را فراهم می‌کنند.
  • ارتباطات: یک شبکه به همه کاربران این امکان را می‌دهد که با استفاده از چت، پیام‌های فوری، ایمیل و ویدئو کنفرانس به سرعت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
  • اشتراک‌گذاری سخت افزار: دستگاه‌های سخت افزاری متصل به شبکه را می‌توان با همه کاربران به اشتراک گذاشت. از نمونه آنها می‌توان به NAS، چاپگرها، رایانه‌های قدرتمندتر، ابررایانه‌ها و مزارع رندر اشاره کرد.
  • اشتراک‌گذاری نرم افزار: مادامی که اشتراک‌گذاری یک نرم‌افزار قانونی باشد، شبکه بستری فراهم می‌کند تا چند دستگاه از یک نرم افزار استفاده کنند.
  • انتقال پول: اتصال به یک شبکه امن امکان انتقال پول بین بانک‌ها و کاربران را فراهم می‌کند تا مدیر شبکه به‌راحتی بتواند حقوق و دستمزد کارکنان را مدیریت و پرداخت کند.

معایب شبکه‌های کامپیوتری

در کنار مزیت‌ها و فوایدی که برای شبکه‌ها برشمردیم، اشکالات و معایبی هم وجود دارد که نباید نادیده گرفت. مثلا اینکه:

  • ویروس و بدافزار: شبکه فرایند اشتراک‌گذاری اطلاعات را بی‌نهایت راحت‌تر می‌کند. متاسفانه این یعنی فرصت بهتری برای ویروس‌ها و بدافزارها فراهم می‌شود تا به رایانه‌های شبکه دسترسی پیدا کنند. اگر به‌فکر اقدامات احتیاطی امنیتی مناسب مانند: رمزگذاری فایل‌ها یا استفاده از فایروال‌ نباشید، داده‌های شبکه در معرض خطر خواهند بود.
  • پیچیدگی: شبکه یک مفهوم پیچیده است و راه‌اندازی و مدیریت آن به تخصص و تجربه فراوان نیاز دارد. هرکسی نمی‌تواند یک‌شبه شبکه راه‌اندازی کند.
  • هزینه اولیه زیاد: خرید تجهیزات اولیه شبکه هزینه‌بردار است و هرکسی از عهده آن برنمی‌آید. از طرفی برخی از اجزای شبکه مصرفی هستند و به‌مرور زمان خراب یا بی‌اثر می‌شوند که باید هزینه تعمیر یا جایگزینی آن‌ها را هم در نظر گرفت. خرابی مکرر سرور و مشکلات کابل‌ها از دیگر معایب اصلی شبکه‌هاست.

شناسه‌های منحصر به فرد شبکه

در این بخش با برخی از شناسه‌های منحصربه‌فرد هر شبکه آشنا می‌شویم:

  • نام میزبان: همه دستگاه‌های شبکه با یک دستگاه منحصر‌به‌فرد تحت عنوان نام میزبان یا Hostname در ارتباط هستند.
  • آدرس آی پی: آدرس IP (پروتکل اینترنت) یک شناسه منحصربه‌فرد برای هر دستگاه اینترنت است. طول این آدرس ۳۲ بیت است.
  • سرور DNS: سروری که URL یا آدرس وب را به آدرس IP مربوطه ترجمه می‌کند. DNS مخفف Domain Name System است.
  • آدرس مک: MAC (آدرس کنترل دسترسی رسانه) یک آدرس فیزیکی است که برای هر هاست منحصربه‌فرد است و با NIC (کارت رابط شبکه) ارتباط دارد.
  • پورت: پورت یک کانال منطقی است که به کاربران شبکه اجازه می‌دهد داده‌ها را به یک برنامه ارسال یا دریافت کنند. هر هاست می‌تواند چندین برنامه در حال اجرا داشته باشد و هر یک از این برنامه‌ها با شماره پورتی که روی آن اجرا می‌شوند، شناسایی می‌شوند.

انواع شبکه چیست؟

همانطور که پیش‌تر اشاره گردید، بر اساس محل استفاده و نوع کاربری شبکه کامپیوتری، اشکال و انواع شبکه کامپیوتری مختلف و گوناگون است. در ادامه با مروری بر این تنوع، بر شرح آن پرداخته و توضیح می دهیم که انواع شبکه چیست و چه کاربردی دارند.

انواع شبکه کامپیوتری به اختصار شامل عناوین زیر است:

  • شبکه شخصی PAN
  • شبکه محلی LAN
  • شبکه گسترده WAN
  • شبکه محلی بی سیم WLAN
  • شبکه منطقه ای CAN
  • شبکه شهری MAN
  • شبکه منطقه ای ذخیره سازی SAN
  • شبکه منطقه ای سیستمی SAN
  • شبکه محلی نوری غیرفعال POLAN
  • شبکه خصوصی سازمانی EPN
  • شبکه خصوصی مجازی VPN
  • شبکه محلی  HAN

شبکه شخصی یا PAN

این نوع شبکه، ابتدایی‌ترین نوع شبکه کامپیوتر است که به یک شخص محدود بوده و بر ارتباط بین دستگاه‌های کامپیوتری در فضای کاری یک فرد متمرکز است و بردی تا نهایت ده متر را شامل می‌شود. اتصالات میان کامپیوتر، تبلت، تلفن، پرینتر، USB، PDA و … از جمله نمونه‌های این شبکه است.

این مقاله چقدر براتون مفید بود؟

از یک تا پنج امتیاز دهید.

میانگین امتیاز 0 / 5. تعداد رای : 0

اولین نفری باشید که به این پست رای میدهد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *