انواع شبکه‌های کامپیوتر – آموزش شبکه درس 6
انواع شبکه‌های کامپیوتر
یک شبکه کامپیوتری مجموعه ای از کامپیوترها است که به همدیگر متصل هستند و می‌توانند منابع، داده‌ها و نرم‌افزارهای را با هم به اشتراک بگذارند.
شبکه‌های کامیپوتری را می‌تواند بر اساس اندازه آن‌ها دسته بندی کرد. به صورت کلی ما با چهار نوع شبکه کامپیوتری بر مبنای اندازه روبرو هستیم:
- شبکه‌های محلی (LAN یا Local Area Network)؛
- شبکه‌های شخصی (PAN یا Personal Area Network)؛
- شبکه‌های شهری (MAN یا Metropolitan Area Network)؛
- شبکه‌های گسترده (WAN یا (Wide Area Network؛
انواع شبکه‌های کامپیوتری
شبکه‌های محلی (LAN یا Local Area Network)
- شبکه محلی مجموعه ای از کامپیوترهای متصل به همدیگر است که در یک ناحیه محدود مانند ساختمان، اداره و یا یک سازمان به همدیگر متصل شده اند؛
- LAN برای اتصال دو یا چند کامپیوتر شخصی از طریق رسانه‌های ارتباطی مانند کابل‌های جفت تابیده، هم محور و موارد دیگر به کار می‌رود؛
- این شبکه‌ها هزینه‌های کمتری دارد، اما نیازمند بهره گیری از سخت‌افزارهای خارجی گرانقیمت تری مانند‌هاب‌ها، کارت‌های شبکه و کابل‌های اترانت است؛
- داده‌های انتقال داده شده بر روی این شبکه‌ها بسیار سریع حرکت می‌کنند؛
- شبکه‌های LAN امنیت بسیار بیشتری را نسبت به دیگر شبکه‌ها ایجاد می‌کنند؛
انواع شبکه‌های کامپیوتری : شبکه محلی (LAN)
شبکه‌های شخصی (PAN یا Personal Area Network)
- شبکه‌ها شخصی شبکه‌هائی هستند که برای کاربردهای شخصی و تک نفره ایجاد می‌شوند، و اغلب شعاعی تا ده متر را شامل می‌شوند؛
- شبکه‌های شخصی، برای ارتباط رایانه به ابزارهای پیرامونی مانند پرینتر، اسکنر و یا بخش‌های ذخیره سازی به کار می‌روند، به همین خاطر به آن‌ها شبکه‌های شخصی گفته می‌شود؛
- توماس زیمرمان (Thomas Zimmerman) اولین کسی بود که ایده استفاده از شبکه ای شخصی را مطرح کرد.
- ناحیه تخت پوشش این شبکه‌ها در بسیاری از مواقع کمتر از ده متر است؛
- دیوایس‌های که برای توسعه شبکه‌های شخصی به کار می‌روند، شامل لپ تاپ‌ها، موبایل‌ها، گوشی‌های همراه، مدیا پلیرها و ایستگاه‌های پخش است؛
انواع شبکه‌های کامپیوتری : شبکه PAN
به صورت کلی ما با دو نمونه شبکه شخصی روبرو هستیم:
- شبکه‌های شخصی با بهره گیری از رسانه کابلی؛
- شبکه شخصی با بهره گیری از ارتباطات بیسیم و وایرلس؛
انواع شبکه‌های کامپیوتری : انوع شبکه PAN
در اغلب موارد شبکه‌های بیسیم با استفاده از رسانه‌های نظیر Wi-Fi و Bluetooth به هم متصل می‌شوند. آن‌ها شبکه طیف پائین به حساب می‌آیند.
شبکه‌های کابلی شخصی اغلب اب استفاده از کابل و کانکتورهای USB ایجاد می‌شوند.
نمونه ای از شبکه‌های شخصی شامل موارد زیر می‌شوند:
- شبکه‌ها بدنی (Body Area Network): این شبکه‌ها با حرکت انسان و یا اپراتور حرکت می‌کنند؛ برای مثال شبکه‌ها موبایل با جابجاشدن فرد جابجا می‌شوند. در اینجا با حرکت فرد و یا کاربر، شبکه موبایل او نیز از یک سلول به دیگری انتقال پیدا می‌کند.
- شبکه‌های آفلاین (Offline Network): یک شبکه آفلاین، می‌تواند در درون یک خانه بنا شود. به همین خاطر به آن‌ها شبکه‌های خانگی (Home Network) نیز گفته می‌شود. شبکه‌های خانگی با ترکیبی پرینترها، کامپیوترها، تلویزیون و دیگر دیوایس‌های هوشمند ایجاد می‌شوند. در بیشتر مواقع این شبکه‌ها به شبکه اینترنت متصل نیستند.
- شبکه‌های خانگی- اداری کوچک (Small Home Office): این دست از شبکه‌ها برای ارتباط طیف متنوعی از دیواس‌ها ساخته می‌شوند و اغلب با استفاده از یک VPN به هم اتصال پیدا می‌کنند.
شبکه‌های شهری (MAN یا Metropolitan Area Network)
- یک شبکه شهری شبکه ای است که می‌تواند مساحت جغرافیائی به اندازه یک شهر را پوشش دهد و برای این کار از ارتباط دادن شبکه‌های LAN متعدد استفاده می‌کند؛
- آژانس‌ها دولتی به صورت معمول از MAN برای ارتباط برقرار کردن با شهروندان و یا امور کنترلی و نظارتی استفاده می‌کنند؛
- در MAN انواع گوناگونی از شبکه‌ها LAN تشکیل شده است که هر کدام از این شبکه‌ها با استفاده از شبکه مخابرات شهری با دیگر شبکه‌ها در تماس هستند؛
- گسترده ترین پروتکل‌هائی که در شبکه‌های شهری به کار گرفته می‌شوند به نام‌های RS-232، ATM، ISDN، OC-3، ADSL و غیره شناخته می‌شوند؛
- این شبکه دارای طیف‌های بالاتر از شبکه محلی (LAN) است.
انواع شبکه‌های کامپیوتری : شبکه MAN
از شبکه‌های شهری (MAN) برای موارد زیر استفاده می‌شود:
- MAN در ارتباطات میان بانک‌هائی که در یک شهر قرار گرفته اند استفاده می‌شود؛
- ممکن است از این شبکه‌ها برای رزور کردن خطوط هواپیمائی و یا کارهای مشابه نیز استفاده شود؛
- آن‌ها در دانشگاه‌هائی که در شهرها قرار گرفته اند استفاده می‌شود؛
- آن‌ها همچنین برای ارتباطات نظامی نیز به کار می‌روند.
شبکه‌های گسترده (WAN یا Wide Area Network)
- شبکه گسترده شبکه ای است که از نظر جغرافیائی بخش بسیار بزرگی را پوشش داده است. برای مثال می‌توان به یک کشور و یا یک قاره اشاره کرد.
- یک شبکه گسترده بسیاری بزرگتر از یک شبکه محلی LAN یا شخصی PAN یا حتی شبکه‌های شهری MAN است.
- یک شبکه گسترده هیچ محدودیتی در ابعاد ندارد، ممکن است اندازه آن به وسعت یک سازمان باشد و یا آنکه چند قاره را شامل شد، اغلب اوقات اتصال شبکه‌ها با استفاده فیبر نوری انجام می‌شود؛
- اینترنت یکی از بزرگترین شبکه‌های گسترده در جهان است؛
- یک شبکه گسترده می‌تواند برای مقاصد مختلف نظامی، آموزشی و یا تجاری تهیه و آماده شود.
انواع شبکه‌های کامپیوتری: شبکه WAN
نمونه‌هائی از شبکه‌های گسترده به شرح زیر است:
- شبکه‌های موبایل: شبکه 4G یکی از شبکه‌هائی است که به صورت گسترده برای ارتباطات اینترنتی گوشی‌های همراه به کار گرفته می‌شود؛
- شبکه Last mile: این شبکه هم یک نوع از سیستم‌های ارتباطات مخابرات راه دور است که می‌تواند برای ارتباط شهرهائی که در فاصله چندصد کیلومتری از همدیگر قرار گرفته اند به کار رود.
- شبکه خصوصی (Private network): این دسته از شبکه توسط برخی از شرکت‌های خاص برای مقاصد تجاری و یا حتی امور مالی و نظامی ایجاد می‌شوند. اغلب این شبکه‌ها از خطوط تلفن معمول برای ارتباطات استفاده می‌کنند، اما استفاده از سیستم‌های مخابرات ماهواره ای هم در آن‌ها به تازگی استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از شبکه‌های گسترده:
در ادامه برخی مزایای استفاده از شبکه‌های گسترده را بررسی می‌کنیم:
- پوشش جغرافیائی: این شبکه‌ها از نظر جغرافیائی هیچ محدودیتی ندارند. برای مثال اگر یکی از شعبه‌های سازمان شما در یک سوی دیگر کشور و یا حتی قاره دیگری باشد، می‌توانید با بهره گیری از یک شبکه گسترده به آن متصل شوید. شبکه اینترنت یکی از گسترده ترین شبکه‌هائی است که برای ارتباطات در شبکه‌های گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تمرکز داده‌ها: در شبکه‌های گسترده، داده‌ها در یک مرکز مشخص جمع آوری می‌شود. به همین خاطر در اینجا نیازی به خرید سرورهای ایمیل، فایل و یا پشتیبان گیری برای هر کدام از سرشاخه‌های شبکه وجود ندارد.
- دریافت آخرین به روز رسانی‌ها: در این شبکه هر کدام از سرورها به صورت کاملا زنده و در جریان در حال کار هستند و کاربران همیشه اطلاعات به روز رشده ای را در اختیار دارند.
- تبادل پیام‌ها: در یک شبکه WAN، پیام‌ها بسیار سریع تبادل می‌شوند. وب اپلیکیشن‌های مانند فیسبوک، واتساپ، اسکایپ به شما امکان ارتباط با دوستانتان را فراهم می‌کنند.
- اشتراک گذاری منابع و نرم‌افزاری: در شبکه WAN، ما می‌توانیم نرم‌افزار و دیگر منابع مانند یک‌هارد درایور یا حافظه رم را به اشتراک بگذاریم.
- کسب و کارهای جهانی: ما می‌توانیم یک کسب و کار را با استفاده از این شبکه‌ها در سطح جهانی اداره کنیم.
- پهنای باند بالا: اگر ما از اشعه لیزر برای ارتباطات خودمان استفاده کنیم، قطعا به سرعت‌های بالائی در ارتباطات دست پیدا می‌کنیم. سرعت ارتباطات بالاتر و پهنای باند بیشتر سبب می‌شود که بتوانیم حجم بالاتری از داده‌ها را در مدت زمان کمی را انتقال دهیم و در نتیجه بهره وری سازمانی ما افزایش پیدا می‌کند.
معایب استفاده از شبکه‌های گسترده:
در ادامه به بررسی برخی از معایب شبکه‌های گسترده می‌پردازیم:
- مسائل امنیتی: در شبکه‌های گسترده تعداد زیادی از شبکه‌های LAN و MAN با همدیگر درگیر می‌شوند که در نتیجه ترکیب این فناوری‌ها امکان نفوذ و ایجاد مشکلات سایبری برای همه افراد به وجود می‌آید. به همین مسئله امنیت و ایمنی انتقال داده‌ها یک موضوع مهم در این دسته از شبکه‌هاست.
- نیاز به استفاده از فایروال و آنتی ویروس: با افزایش ارتباطات امکان رشد ویروس‌ها و نیز انواع حمله‌ها سایبری در شبکه بالا می‌رود، به همین خاطر باید از فایروال‌ها و آنتی ویروس‌ها به عنوان یک راهکار مقابله با این مشکلات استفاده کرد. همچنین تعداد خطاهای انسانی به تبع گسترش شبکه افزایش پیدا می‌کند. در عین حال احتمال وقفه‌های سخت‌افزاری نیز بیشتر می‌شود.
- مسئله عیب یابی: شبکه‌های گسترده ممکن است به خاطر ایرادات زیادی که دارند همیشه نیازمند تعمیرات و نگهداری باشند. از مشکلات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری گرفته، تا قطعی برق و یا تغییر خطوط ارتباطی. به صورت کلی شبکه‌های گسترده شبکه‌هائی هستند که برای کار دائمی نیازمند تعمیرات و نگهداری‌های زیادی هستند.
شبکه‌های اینترنتی (Internetwork)
- شبکه‌های اینترنتی (نه اینترنت جهانی)، ترکیبی از دو و یا چند شبکه LAN و WAN هستند که با استفاده از دیوایس‌های مختلف به همدیگر متصل شده اند. این شبکه‌ها از یک طرح آدرس دهی محلی برای ارتباط با همدیگر استفاده می‌کنند. این فرایند به عنوان Internetworking (اینترنتی سازی) شناخته می‌شود.
- ارتباط داخلی در اینجا می‌تواند میان رایانه‌های شرکت‌های تجاری، عمومی، خصوصی و یا نهادهای دولتی باشد.
- هر شبکه اینترنتی نیازمند یک سری از پروتکل‌های ارتباطی است.
- مدل مرجع برای استفاده در شبکه‌های اینترنتی اغلب Open System interconnection (OSI) است.
انواع شبکه‌های اینترنتی
1: شبکه‌های اکسترانت (Extranet): یک شبکه اکسترانت، در واقع شبکه ای است که با استفاده از پروتکل‌های ارتباطی مانند Transmission Control Protocol و Internet Protocol کار می‌کند. از این شبکه برای به اشتراک گذاری اطلاعات استفاده می‌شود. دسترسی به اکسترانت اغلب محدود به تعداد مشخصی از کاربران است که از قبل احراز هویت شده اند. سطح شبکه بندی در اکسترانت بسیار محدود است. گاهی اکسترانت را در قالب MAN یا WAN طبقه بندی می‌کنند. اما این را در نظر داشته باشید که یک اکسترانت نمی تواند در قالب شبکه محلی (LAN) ارائه شود. زیرا در اینجا صحبت ما ارتباط میان چند شبکه است.
2- اینترانت (Interشnet): یک شبکه اینترانتی در واقع یک شبکه ساخته شده مبتنی بر پروتکل‌های ارتباطی مانند Transmission Control Protocol و Internet Protocol است. یک اینترانت شبکه ای است که متعلق به یک سازمان است و تنها کارمندان و یا برخی از مخاطبین سازمان امکان دسترسی به آن را دارند. اصلی ترین هدف ایجاد شبکه‌های اینترانتی در واقع آن است که بتوان منابع و اطلاعات یک سازمان را با کارمندان آن سازمان به اشتراک گذاشت. یک شبکه اینترانتی می‌تواند تسهیلاتی را برای انجام کارهای گروهی و یا ایجاد کنفرانس‌های از راه دور ویدئویی و صوتی ایجاد کند.
مزایای استفاده از اینترانت:
- ارتباطات: این شبکه امکان ارتباطات راحت و سریع را ایجاد می‌کند. در اینجا کارمندان سازمان می‌توانند به وسیله پست الکترونیکی، گفتگوی آنلاین و دیگر موارد با همدیگر در تماس باشند؛
- صرفه جوئی زمانی: اطلاعاتی که بر روی یک شبکه اینترانت به اشتراک گذاشته می‌شوند، به صورت در لحظه برای همه کاربران در دسترس است.
- همکاری جمعی: شبکه‌های اینترانت می‌توانند سبب همکاری جمعی و اشتراک وظایف شوند. اطلاعات در این دسته از شبکه‌ها میان چندین کاربر به اشتراک گذاشته می‌شود. در عین حال تعداد مشخصی از کاربران می‌توانند به منابع مشخص سازمانی دسترسی داشته باشند.
- استقلال پلتفرم: معماری طبیعی شبکه‌های کامپیوتری که در زمینه اینترانت‌ها به کار گرفته می‌شود، به این صورت است که کمتر با شبکه‌های خارجی در تماس هستند. (دقت کنید که این شبکه ترکیبی از شبکه‌های دیگر است) با این حال گاهی گیت وی‌های برای ورود اینترنت و یا ارتباط با شبکه‌های خارج از اینترانت وجود دارد.
- هزینه‌ها: راه اندازه و نگهداری یک اینترانت فوق العاده هزینه بر است. هزینه‌ها در اینترانت به صورت تصاعدی بالا می‌روند. به همین خاطر حتی برای شرکت‌های بزرگ تامین هزینه‌هائی سخت‌افزار و زیرساختی این شبکه‌ها گران هستند. هزینه‌ها شامل انرژی، سخت‌افزارها، خطوط ارتباطی و غیره می‌شوند. برای همین اغلب از این شبکه‌ها در حجم محدود و بیشتر برای نگهداری اطلاعات نظامی میان چند ارگان و یا اطلاعات با اهمیت بالاتر استفاده می‌شود. بهترین راهکار اکنون بهره گیری از شبکه جهانی اینترنت است. با این حال مزایای شبکه‌های اینترنتی در اینجا وجود دارد. اما باید تعادلی میان هزینه و فایده ایجاد شود.
