شبکه چیست؟

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؟

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.
• سوئیچ: سوئیچ 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:

• سیمی: در شبکه‌ها برای برقراری ارتباط سیمی از کابل‌های کواکسیال، خطوط تلفن، کابل کشی جفت تابیده و فیبرهای نوری استفاده می‌شود.
• بی‌سیم: اتصالات 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 شبکه: این 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 اینترنت: این 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 برنامه: این 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.