معماری شبکه های کامپیوتری -آموزش شبکه درس 4
معماری شبکه های کامپیوتری
معماری در شبکه های کامپیوتری به طراحی منطقی و فیزیکی از سخت‌افزارها، نرم‌افزارها، پروتکل‌ها و رسانه‌های انتقال داده اطلاق می شود. با دانستن یک معماری کامپیوتر می توانید به سادگی بگوئیم که رایانه‌های درون شبکه به چه شکلی سازماندهی شده اند و چه وظیفه ای به هر کدام از این کامپیوترها اختصاص پیدا کرده است.
به صورت کلی ما دو نمونه معماری کامپیوتر داریم که در اینجا به بررسی آن‌ها می پردازیم:
- معماری شبکه های کامپیوتری همتا به همتا (Peer to Peer که به آن P2P نیز گفته می شود)؛
- معماری شبکه های کلاینت سرور (Client-server که شکل عمومی بسیاری از شبکه ها است)؛
معماری شبکه همتا به همتا (Peer-to-Peer یا P2P)
- در معماری شبکه های کامپیوتری همتا به همتا، هر کدام از رایانه‌ها با استفاده از یک لینک ارتباطی با همدیگر مرتبط می شوند و دارای سطح دسترسی و ارسال کاملا برابری هستند.
- معماری شبکه به صورت همتا به همتا در محیط‌های کوچک و با تعداد محدودی از رایانه‌ها (اغلب بین یک تا ده کامپیوتر) قابل اجرا هستند؛
- در این معماری هیچ خبری از سرور مرکزی و یا مدیریت مرکزی وجود ندارد؛
- در اینجا برای هر کدام از رایانه‌ها یک مجوز دسترسی مشخص تعریف می شود که آن‌ها می توانند با این مجوز به منابع مشخصی در دیگر رایانه‌ها دسترسی داشته باشند؛ اما این مسئله می تواند سبب ایجاد مشکلاتی شود، زیرا دسترسی به یک منبع تنها در صورتی ممکن است که رایانه مادر، اجازه دسترسی و یا امکان دسترسی را مهیا کند. این موضوع را در بخش‌های بعدی بیشتر بررسی خواهیم کرد.
معماری شبکه همتا به همتا برای تعداد محدودی از رایانه‌ها با لینک‌های ارتباطی مستقیم.
مزایای استفاده از معماری شبکه همتا به همتا
- اگر تعداد رایانه‌ها کم باشد و نیازی به استفاده از سرور نباشد، این معماری بسیار خوب و سریع است؛
- اگر کامپیوتری در حین کار متوقف شود، رایانه‌های دیگر می توانند بدون هیچ مشکلی به کار خودشان ادامه دهند؛
- تعمیر و نگهداری هر کدام از رایانه‌ها به صورت مجزا از شبکه امکان پذیر است؛
معایب استفاده از معماری شبکه همتا به همتا
- در معماری همتا به همتا هیچ سرور مرکزی و یا منبع مرکزی برای اشتراک اطلاعات وجود ندارد. به همین خاطر هر کدام از رایانه‌ها موظف است که برای خودش از منابع داده پشتیبان تهیه کند؛
- هر یک از رایانه‌ها باید به صورت مجزا، پروتکل‌های امنیتی را رعایت کند و در عین حال پشتیبان‌گیری را نیز انجام دهد. به خاطر تکرار داده‌ها، حجم فایل‌های پشتیبان در چنین شبکه ای بسیار زیاد می شود.
شبکه کلاینت سرور
- شبکه کلاینت سرور یک مدل شبکه است که برای کاربران نهائی (کلاینت یا Clients) طراحی شده است، هر کدام از این کلاینت‌ها می توانند با دسترسی به سرور به منابع داده مشترک دسترسی پیدا کنند؛
- کنترل مرکزی یا مدیر شبکه به عنوان سرور (Server) شناخته می شود سرور به تمامی مشتریان (clients یا کلاینت‌ها) سرویس دهی می کند و پاسخگوی درخواست‌های آن‌ها است؛
- یک سرور می توانند تمام عملیات‌های اصلی مانند امنیت و یا شبکه‌بندی را مدیریت و سازماندهی کند؛
- یک سرور مسئول مدیریت تمام منابع مانند فایل‌ها، دایرکتوری‌ها، پرینتر‌ها و سایر موارد است؛
- تمام کلاینت‌ها تنها از طریق سرور می توانند به همدیگر در تماس قرار گیرند. برای مثال، اگر کلاینت اول بخواهد به کلاینت دوم داده ای را ارسال کند، در ابتدا باید آن داده‌ها را به سرور ارسال کند و در صورت مجاز بودن این موارد را به سرور دوم ارسال نماید. سرور مسئول پاسخگوئی به کلاینت اول و در عین حال موظف به ارسال داده به کلاینت دوم است تا ارتباطات لازم بین دو کلاینت برقرار شود.
تصویری از یک معماری شبکه کلاینت سرور
مزایای استفاده از معماری کلاینت-سرور
- در معماری کلاینت سرور تمامی داده‌ها در یک سرور مرکزی قرار می گیرند. به همین خاطر به راحتی می توان از آن‌ها پشتیبان تهیه کرد؛
- در معماری کلاینت-سرور یک سرور موظف است که عملکرد کل شبکه را بهبود ببخشد و در عین حال وظایف مهمی را در زمینه ارتباطات بر عهده گیرد؛
- امنیت در معماری شبکه کلاینت سرور به صورت بهتری انجام می شود و یک سرور به صورت متمرکز مسئول بر قرار امنیت در شبکه است (البته تجهیزات دیگر مانند فایروال‌ها نیز به این مجموعه اضافه خواهند شد)؛
- سرعت اشتراک گذاری فایل‌ها بین کلاینت‌ها در این شیوه بسیار سریع خواهد بود؛
معایب استفاده از معماری شبکه کلاینت-سرور
- پیاده‌سازی معماری کلاینت-سرور (به خصوص در قسمت سرور) گران است و نیازمند هزینه‌های سرمایه گذاری اولیه است؛
- یک سرور به عنوان سیستم عامل شبکه (Network Operating System (NOS)) شناخته می شود، و آن باید تمامی منابع را در اختیار کاربران قرار دهند، در بسیاری از مواقع راه اندازی و حفظ و نگهداری از این NOS بسیار گران است؛
- در این معماری شما نیازمند داشتن دانش تخصص بالا در زمینه مدیریت منابع و شبکه هستید. همچنین باید نسبت به سیستم‌های به کار رفته در این دسته از ابزارها هم دانش کافی داشته باشید.
