شبکه‌های کامپیوتری چیست؟ دانستنی‌های شبکه کامپیوتری

انتقال این داده‌‌ها به کمک شبکه‌های کامپیوتری یا Computer Networks انجام می‌شود؛ در نتیجه داشتن دانش شبکه‌های کامپیوتری یک مهارت مهم برای افرادی است که در یک زمینه فنی و تخصصی کار می‌کنند. درک قوی از شبکه‌های کامپیوتری می‌تواند به شما در نشان‌دادن دانش کمک کند و شما را به یک کاندیدای قوی‌تر برای موقعیت‌های خاص تبدیل کند. مدیران سیستم‌ها، مدیران شبکه، تکنسین‌های شبکه و مهندسان شبکه همه باید مفهوم شبکه را درک کنند. ممکن است سوالاتی در مورد شبکه‌های کامپیوتری، نحوه کار و دسته‌بندی آن‌ها به ذهن شما خطور کرده باشد. در این مقاله، ما قصد داریم همه نکات پایه‌ای که باید در مورد شبکه بدانید را بیان کنیم. پس همراه ما باشید.

شبکه کامپیوتری چیست؟

در ابتدا بهتر است به این سوال که شبکه کامپیوتری چیست؟ پاسخ دهیم. به بیان ساده، زمانی که دو یا چند کامپیوتر برای ایجاد اتصال (Connection) و مبادله اطلاعات(Resource Sharing) به یکدیگر متصل می‌شوند، یک شبکه کامپیوتری ایجاد می‌کنند.

این کامپیوترها ممکن است کامپیوترهای شخصی مانند لپ‌تا‌پ و PC و یا کامپیوترهای سرویس‌دهنده (Server) باشند که به وسیله روتر (Router)، سوییچ (Switch) و نقاط دسترسی (Access Points) اساس یک شبکه کامپیوتری را ایجاد می‌کنند.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، کمتر موردی را می‌توان پیدا کرد که با شبکه‌های کامپیوتری سروکار نداشته باشد. دستگاه‌های مختلفی مانند دوربین‌های مداربسته، تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند، کنسول‌های بازی، تلفن‌های مبتنی بر ویپ (IP VoIP) و همچنین اینترنت اشیا (IoT-Internet of Things) به شبکه‌های کامپیوتری متصل می‌شوند.

از جمله امکاناتی که بر بستر شبکه‌های کامپیوتری ایجاد شده‌اند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. اتصال کامپیوترها و سرورها در یک شبکه سازمانی برای بهبود انتقال داده‌ها
2. اتصال کامپیوترهای شخصی مانند لپ‌تاپ و PC به اینترنت به کمک WiFi (مودم مخابراتی)
3. قابلیت اشتراک‌گذاری فایل‌ها و پرینتر که موجب کاهش هزینه‌ها در یک سازمان می‌شود.
4. ارسال ایمیل و دسترسی به امکاناتی بر بستر وب (Web)
5. امکان برقراری ارتباط متنی و تصویری به کمک Video Conference و VoIP (خرید انواع گوشی ویپ)

البته باید توجه داشت که شبکه‌های کامپیوتری نوعی از مهندسی است که به افراد ماهر نیاز دارد تا مشکلات مربوط به نحوه ارتباط دستگاه‌های محاسباتی با یکدیگر را مطالعه، تحلیل و حل کنند. تکنسین شبکه، فرد متخصص در شبکه‌های کامپیوتری است که اتصال موفق دستگاه‌های محاسباتی و ایجاد یک شبکه کامپیوتری را تضمین می‌کند.

شبکه‌های کامپیوتری شامل دستگاه‌هایی (گره‌ها) هستند که اطلاعات و منابع را برای سهولت ارتباط از راه دور به اشتراک می‌گذارند. مشاغل متعددی در شبکه‌های کامپیوتری وجود دارد که از این بین می‌توان به مدیر شبکه، تکنسین شبکه و مهندس شبکه اشاره کرد.

عناوین دیگر مانند مهندس سیستم یا مدیر سیستم ممکن است در گروه شبکه‌های محاسباتی قرار گیرند. این حوزه به دلیل افزایش تقاضا برای تبدیل‌شدن مشاغل کاملا دیجیتالی و فرصت‌های محاسبات ابری و سایر عوامل رشد روزافزون و چشم‌گیر داشته است.

اجزای موجود در شبکه‌های کامپیوتری

به طور کلی، اجزای موجود در شبکه‌های کامپیوتری به سه دسته کلی شامل دستگاه‌های گیرنده(کامپیوتر کلاینت، سرور و…)، دستگاه‌های ارتباط‌دهنده (روتر و سوییچ) و اتصالات فیزیکی (کابل و امواج) تقسیم می‌شوند. در ادامه اجزای تشکیل‌دهنده شبکه‌های کامپیوتری را بررسی می‌کنیم:

کلاینت | Client

کلاینت، دستگاه محاسباتی مورد استفاده کاربران است که برای دسترسی به اطلاعات و داده‌ها با سرور ارتباط برقرار می‌کند. Client می‌تواند یک کامپیوتر خانگی، یک دستگاه محاسباتی شخصی مانند تبلت، گوشی‌های هوشمند یا لپ‌تاپ و حتی یک مرورگر باشد که با API تعامل دارد. کلاینت‌ها در تعبیر دیگر، نقطه سرویس گیرنده در شبکه‌های کامپیوتری به شمار می‌روند.

سرور | Server

سرور، به کامپیوترهای بزرگ و قدرتمندی اطلاق می‌شود که خدماتی مانند انتقال تصاویر، ویدیوهای دیجیتال، پروتکل‌های اینترنت و… را به کلاینتی که می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد، ارائه می‌دهد؛ بنابراین، سرورها وظیفه سرویس‌دهی در یک شبکه کامپیوتری را برعهده دارند.

روتر یا مسیریاب | Router

هدف روتر، اتصال و ارسال ترافیک بر اساس شبکه‌های IP Address است؛ به بیانی دیگر، آن‌ها دروازه‌ای را برای انتقال دستگاه‌های محاسباتی از LAN به شبکه‌های WAN ایجاد می‌کنند. روترها می‌توانند ویژگی‌های دیگری همچون موارد امنیتی مانند فایروال‌ها و افزایش عملکرد با سوئیچ‌های چند پورت را ارائه دهند.

سوئیچ | Switch

از سوئیچ‌ها برای اتصال کامپیوترها به شبکه LAN استفاده می‌شود که با تغییر فریم‌ها در لایه 2 (Data Link) و بر اساس اطلاعات آدرس مک(MAC Address) دریافتی کار می‌کنند. مدیران شبکه باید در اتصال LAN به WAN مهارت داشته باشند و روترها و سوئیچ‌ها بخش مهمی از این کار هستند.

رسانه | Media

رسانه یا مدیا شامل فیبر نوری، کابل‌های مسی و امواج رادیویی در شبکه‌های بی‌سیم است و از آن‌ها برای ایجاد اتصالات فیزیکی استفاده می‌شود.

جستجوی DNS | DNS lookup

سیستم نام‌گذاری دامنه یا DSN بخش مهمی از زیرساخت شبکه است. DNS، نام دامنه را به آدرس IP تبدیل می‌کند؛ به همین دلیل هنگام وارد کردن نام دامنه در نوار آدرس، شما به یک صفحه وب هدایت می‌شوید.

آدرس‌های آی‌پی | IP Addresses

آدرس IP در اصل آدرس شبکه هر دستگاهی است که به اینترنت دسترسی دارد و به موارد دیگر مانند آدرس ایمیل‌های نگاشت‌شده است که می‌توانید داده‌ها را دریافت کنید (مانند یک ایمیل). آدرس IP نگاشت‌شده به یک ایمیل مشخص، به اینترنت می‌گوید که در صورت انجام کار ارسال ایمیل، آن‌را به کجا بفرستد. آدرس‌های IP را می‌توان به صورت دستی در سرور DNS پیکربندی یا از طریق پروتکل پیکربندی هاست پویا دریافت کرد.

اترنت | شبکه محلی کابلی

به طور خلاصه، اترنت یک پروتکل برای LAN است. اترنت، یک کابل شبکه است که از اجزای مهم برای اتصال یک دستگاه محاسباتی به شبکه (مانند کارت رابط شبکه) تشکیل شده است. اترنت، رایج‌ترین محصول برای اتصال شبکه‌های LAN است و از سال 1990 به دلیل قابل اطمینان‌بودن و سهولت استفاده، انتخاب برتر بوده است.

دستگاه‌های اترنت را می‌توان به راحتی با آدرس مک (MAC) آن‌ها شناسایی کرد. با استفاده از پروتکل ARP مهندسان شبکه می‌توانند آدرس IP را به آدرس مک تبدیل کنند که به هر دستگاه محاسباتی که به اینترنت متصل می‌شود، یک شناسه منحصربه‌فرد می‌دهد.

LAN در مقابل WAN

شبکه محلی (LAN) شبکه‌ای است که دستگاه‌های محاسباتی را در همان نزدیکی نسبی به یکدیگر متصل می‌کند و می تواند یک ساختمان اداری یا یک خانه مسکونی باشد که در آن یک شبکه محلی برای اشتراک منابع مورد نیاز است.  شبکه WAN یا شبکه گسترده، شبکه‌ای است که از نظر جغرافیایی بی حد و حصر بوده و در عوض، به پروتکل‌های DNS و آدرس‌های IP متکی است.

دروازه پیش‌فرض | Default gateway

وقتی که کامپیوتر شما با سایر دستگاه‌های محاسباتی که در شبکه LAN شما نیستند تعامل دارد، این کار را با دسترسی به یک دروازه یا Default gateway انجام می‌دهد. Default gateway به دلیل قطعه‌ای از تجهیزات به نام روتر قابل دسترسی است. روترها ابزارهای مهمی هستند که متخصصان شبکه روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنند.

ملاحظات شبکه کامپیوتری

سه نوع استقرار وجود دارد که می‌توانید از آن‌ها برای فعال‌کردن شبکه بی‌سیم خود استفاده کنید. این موارد عبارتند از:

استقرار مبتنی بر ابر

استفاده از فناوری برای اتصال دستگاه‌ها در ابر، یک روش نوظهور برای مدیریت شبکه‌ها است. در استقرار مبتنی بر ابر، یک کاربر می‌تواند به یک نمونه ابری از شبکه که در آن همه دستگاه‌ها پشتیبانی می‌شوند، دسترسی داشته باشد و از اینترنت استفاده کند.

استقرار همگرا

برخی از دفاتر و شرکت‌های کوچک بر اساس مدل همگرایی عمل می‌کنند. در یک مدل استقرار همگرا، چند جزء مانند دستگاه‌های بی‌سیم و سیمی، به سوئیچ دسترسی متصل می‌شوند. سوئیچ به عنوان یک کنترل بی‌سیم برای دستگاه‌های سیمی عمل می‌کند و همچنین عملکردهای سنتی یک سوئیچ را انجام می‌دهد.

استقرار متمرکز

استقرار متمرکز رایج‌ترین روش برای استقرار یک شبکه جدید است. اگر شبکه در یک ساختمان اداری یا دانشگاه است، می‌توانید از استقرار متمرکز استفاده کنید؛ که شبکه را از یک مکان واحد و مرکزی متمرکز کرده و آن‌را تجمیع می‌کند. کنترلر هایی که در محل وجود دارند، شبکه را هدایت می‌کنند.

در دنیای پیشرفته امروز، همزمان با رشد چشم‌گیر فناوری اطلاعات و گسترش ارتباطات، شاهد اهمیت روزافزون شبکه‌های کامپیوتری در این حوزه‌ها هستیم. میلیون‌ها کاربر مختلف از طریق کامپیوترها، گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌های خود به اینترنت متصل شده و شبکه‌ای عظیم را به وجود می‌آورند.

معرفی انواع شبکه‌های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری را بر اساس استانداردهای گوناگونی دسته‌بندی می‌کنند. از جمله این موارد می‌توان به دو دسته تقسیم‌بندی براساس زیرساخت منابع و تقسیم براساس ابعاد اشاره کرد.

تقسیم‌بندی شبکه‌های کامپیوتری بر اساس زیرساخت

شبکه‌های کامپیوتری بر اساس زیرساخت منابع به دو دسته Peer-to-Peer و Client/Server تقسیم‌بندی می‌شوند. در ادامه به بررسی تفاوت شبکه‌های کلاینت سرور و سرورهای نظیر به نظیر (P2P) خواهیم پرداخت.

شبکه کلاینت سرور | Client-Server

این مدل به طور خاصی استفاده می‌شود. در شبکه سرویس‌گیرنده، کلاینت و سرور متمایز می‌شوند و سرور و سرویس‌گیرندگان خاص حضور دارند. در Client-Server، از سرور متمرکز برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌شود و مدیریت آن متمرکز است. در این نوع شبکه، سرور به خدماتی که کلاینت درخواست می‌کند، پاسخ می‌دهد.

شبکه نظیر به نظیر | P2P

این مدل هیچ تفاوتی بین کلاینت‌ها و سرورها قائل نمی‌شود. در این صورت، هر کامپیوتر می‌تواند هم کلاینت باشد و هم سرور. در شبکه‌های نظیر به نظیر، هر گره می‌تواند خدمات خود را درخواست و پاسخ دهد.

تفاوت شبکه کامپیوتری نظیر به نظیر با کلاینت سرور

	شبکه کلاینت سرور	شبکه نظیر به نظیر
1	در شبکه کلاینت سرور؛ سرویس گیرنده و سرویس دهنده متمایز می شوند.	در شبکه P2P کلاینت و سرور از هم متمایز نمی شوند.
2	شبکه های کلاینت سرور روی اشتراک گذاری اطلاعات متمرکز هستند.	شبکه P2P روی اتصالات متمرکز است.
3	در شبکه کلاینت سرور، از سرور متمرکز برای ذخیره داده ها استفاده می شود.	در شبکه P2P، هر گره دارای اطلاعات خاص خود است.
4	در شبکه کلاینت سرور، سرور به درخواست های کلاینت پاسخ می دهد.	در شبکه P2P  هر گره می تواند خدمات خود را درخواست و پاسخ دهد.
5	شبکه کلاینت سرور هزینه بیشتری نسبت به P2P دارد.	شبکه P2P نسبت به شبکه کلاینت سرور هزینه کمتری دارد.
6	شبکه های کلاینت سرور ثبات بیشتری نسبت به شبکه های P2P دارد.	در حالتی که تعداد گره ها بیشتر می شود؛ شبکه های نظیر به نظر از ثبات کمتری برخوردار هستند.
7	شبکه های کلاینت سرور برای شبکه های کوچک و بزرگ استفاده می شود.	شبکه های نظیر به نظر برای شبکه های کوچک با تعداد کمتر از 10 کامپیوتر مناسب است.

تقسیم‌بندی شبکه‌های کامپیوتری بر اساس ابعاد و مقیاس جغرافیایی

در نوع دیگری از تقسیم‌بندی شبکه‌های کامپیوتری آن‌ها را بر اساس ابعاد و مقیاس جغرافیایی، در دسته‌بندی‌های زیر قرار می‌دهند:

شبکه محلی | LAN

LAN مخفف Local Area Network، مجموعه‌ای از دستگاه‌های شبکه است که امکان برقراری ارتباط بین دستگاه‌های متصل به یکدیگر را ایجاد می‌کند. مالکیت خصوصی بیشتر از شبکه عمومی بر شبکه محلی کنترل می‌شود.

LAN، تاخیر انتشار کوتاهی نسبت به MAN و WAN دارد. این نوع شبکه، در مناطق کوچکتر مانند دانشگاه‌ها، مدارس، بیمارستان‌ها و غیره کاربردی‌تر است.

شبکه شهری | MAN

MAN مخفف Metropolitan Area Network است. این نوع شبکه مساحت بیشتری از LAN را پوشش می‌دهد، مانند شهرهای کوچک. MAN دو یا چند کامپیوتر که در شهرهای یکسان یا کاملا متفاوت قرار گرفته‌اند را به هم متصل می‌کند. MAN به دلیل اینکه یک شبکه بزرگ کامپیوتری محسوب می‌شود، هزینه‌بر است.

شبکه گسترده | WAN

WAN مخفف Wide Area Network است و مساحت بیشتری از LAN و همچنین MAN را پوشش می‌دهد مانند کشور یا قاره. WAN هزینه برتر از MAN است. هم‌اکنون، بزرگترین شبکه WAN، شبکه جهانی اینترنت است.

تفاوت LAN، WAN و MAN در شبکه کامپیوتری

LAN مخفف Local Area Network است. این مجموعه ای از دستگاه های شبکه است که امکان برقراری ارتباط بین دستگاه های متصل به یکدیگر را ایجاد می کند. مالکیت خصوصی بیشتر از شبکه عمومی بر شبکه محلی کنترل می شود. LAN تاخیر انتشار کوتاهی نسبت به MAN و WAN دارد. این نوع شبکه مناطق کوچکتر مانند دانشگاه ها، مدارس، بیمارستان ها و غیره را در بر می گیرد.

MAN مخفف Metropolitan Area Network است. این نوع شبکه مساحت بیشتری از LAN را پوشش می دهد، مانند شهرهای کوچک. MAN دو یا چند کامپیوتر را که در شهرهای یکسان یا کاملا متفاوت قرار گرفته اند را به هم متصل می کند. MAN هزینه بر است.

WAN مخفف Wide Area Network است و مساحت بیشتری از LAN و همچنین MAN را پوشش می دهد مانند کشور یا قاره. WAN هزینه برتر از MAN است.

در جدول زیر، تفاوت LAN، WAN و MAN را بررسی می‌کنیم:

LAN	MAN	WAN
مخفف Local Area Network	مخفف Metropolitan Area Network	مخفف Wide Area Network
مالکیت LAN خصوصی است.	مالکیت MAN می تواند خصوصی یا عمومی باشد.	WAN نیز ممکن است به یک سازمان خاص تعلق نداشته باشد.
سرعت انتقال LAN بالا است.	سرعت انتقال  MAN متوسط ​​است.	سرعت انتقال WAN کم است.
تاخیر انتشار در LAN  کوتاه است.	تاخیر انتشار در MANمتوسط است.	تاخیر انتشار در WAN طولانی است.
تراکم کمتری در شبکه LAN وجود دارد.	تراکم بیشتری در MAN وجود دارد.	تراکم بیشتری از LAN و MAN دارد.
طراحی و نگهداری LAN ساده است.	طراحی و نگهداری MAN نسبت به LAN دشوارتر است.	طراحی و نگهداری WAN نسبت به  MAN و LAN دشوارتر است.
تحمل پذیری خطا در LAN  بیشتر است.	تحمل پذیری خطا در MAN کمتر است.	تحمل پذیری خطا در WAN کمتر است.

سخن پایانی

در این مقاله، به این سوال که شبکه‌های کامپیوتری چیست، پاسخ دادیم و با انواع شبکه‌های کامپیوتری، آشنا شدیم. زمانی که یک یا چند کامپیوتر به منظور ایجاد اتصال و مبادله اطلاعات به یکدیگر متصل می‌شوند، یک شبکه کامپیوتری ایجاد می‌کنند. این کامپیوترها که به وسیله روتر، سوئیچ و اکسس پوینت به یکدیگر متصل می‌شوند، می‌توانند دستگاه‌های شخصی مانند لپ‌تاپ و PC یا کامپیوترهای Server باشند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، شاهد افزایش کاربردهای شبکه‌های کامپیوتری هستیم.

اگر شما نیز قصد خرید هر یک از تجهیزات مربوط به شبکه‌های کامپیوتری را دارید می‌توانید با مراجعه به فروشگاه اینترنتی هنر توسعه و ارتباطات شایگان، لیست آن‌ها بررسی و مشاهده کنید. همچنین تیم پشتیبانی شایگان با تکیه بر تخصص خود برای خرید بهتر به شما کمک می‌کنند.