شبکه های کامپیوتری
معرفی کامل انواع شبکه های کامپیوتری
در این مقاله قصد داریم به معرفی انواع شبکه های کامپیوتری از نظر ساختار منطقی بپردازیم، شبکه ها انواع مختلفی دارند و شما با توجه به نوع نیازتان، باید از آن ها استفاده کنید. برای آشنایی بیشتر لطفا با ما همراه باشید
انواع شبکه های کامپیوتری
یکی دیگر از راه های دسته بندی شبکه های کامپیوتری این است که آن ها را بر اساس مقیاس و یا دامنه آن ها دسته بندی کنیم. صنعت شبکه تقریباً به هر نوع طراحی، به عنوان نوعی شبکه منطقی اشاره دارد. انواع متداول شبکه های منطقه ای شامل موارد زیر هستند:
شبکه محلی
شبکه گسترده
شبکه بی سیم
شبکه شهری
شبکه ذخیره سازی
شبکه دانشگاهی
شبکه های شخصی
LAN: Local Area Network
WAN: Wide Area Network
WLAN: Wireless Local Area Network
MAN: Metropolitan Area Network
SAN: Storage Area Network, System Area Network, Server Area Network, or sometimes Small Area Network
CAN: Campus Area Network, Controller Area Network, or sometimes Cluster Area Network
PAN: Personal Area Network
هر یک از این شبکه ها، تعریف و خصوصیات خاص خود را دارد که شما با توجه به محیطی که می خواهید در آن شبکه راه اندازی کنید، باید آن را انتخاب کنید.
لن و ون، دو مدل از شبکه های قدیمی و پر استفاده هستند، در حالی که اکثر شبکه های دیگر با پیشرفت تکنولوژی یکی پس از دیگری پدید آمدند.
نکته: انواع شبکه با توپولوژی شبکه (مانند باس، حلقه، ستاره و… ) متفاوت ند.
LAN: شبکه محلی
در شبکه های لن، سیستم ها با فاصله های نسبتا کمی در کنار هم قرار گرفته اند و تشکیل شبکه محلی داده اند. یک ساختمان اداری، مدرسه یا خانه معمولاً دارای یک شبکه محلی است، اما بعضی اوقات یک ساختمان شامل چند شبکه کوچک LAN (شاید یک اتاق و در هر اتاق) باشد و گهگاهی یک شبکه محلی از گروه های اطراف آن استفاده می کند. در شبکه TCP / IP، معمولا از شبکه لن استفاده می شود اما نه در همه موارد آن. علاوه بر کار کردن در یک فضای محدود، شبکه های LAN نیز به طور معمول متعلق به یک شخص یا سازمان مجزا، کنترل و اداره می شوند. آنها همچنین تمایل دارند از فناوری های خاصی برای اتصال مثلا در درجه اول اترنت و توکن رینگ استفاده کنند.
WAN: شبکه گسترده
همان طور که از نام این شبکه مشخص می باشد در این مدل شبکه فاصله بین سیستم ها می تواند زیاد هم باشد. اینترنت نیز، یک شبکه گسترده می باشد که سرتا سر کره زمین را فرا گرفته است. شبکه ون از لحاظ جغرافیایی شامل مجموعه ای از لن های پراکنده است. یک دستگاه شبکه به نام روتر، LAN ها را به یک WAN متصل می کند. در شبکه IP، روتر هم یک آدرس LAN و هم یک آدرس WAN را حفظ می کند. WAN از چند طریق با LAN تفاوت دارد. اکثر شبکه های جهانی (مانند اینترنت) متعلق به هیچ سازمانی نیستند بلکه تحت مالکیت و مدیریت مشترک و توزیع شده هستند. WAN ها برای اتصال در مسافت های طولانی تر، از فناوری هایی مانند ATM Frame Relay و X.25 استفاده می کنند.
LAN، WAN و شبکه های خانگی
اقامتگاه ها واکثر شبکه های خانگی معمولاً از یک LAN استفاده می کنند و از طریق ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) با استفاده از یک مودم به شبکه WAN متصل می شوند. ISP یک آدرس WAN IP را به مودم ارائه می دهد و همه رایانه های موجود در شبکه خانگی از آدرس های IP LAN استفاده می کنند (که به آن آدرس IP خصوصی نیز می گویند). همه رایانه های موجود در شبکه خانگی می توانند به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند اما برای رسیدن به ISP و فراتر از آن باید از طریق یک دروازه شبکه مرکزی و به طور معمول از یک روتر، عبور کنند.
انواع دیگر شبکه های کامپیوتری
در حالی که LAN و WAN تقریباً محبوب ترین ها از بین شبکه های ذکر شده هستند، ممکن است شما برای استفاده به این شبکه ها نیز مراجعه کنید:
Wireless Local Area Network:
LAN مبتنی بر فناوری شبکه بی سیم (Wi-Fi).
Metropolitan Area Network:
شبکه ای که مساحت فیزیکی بزرگتر از LAN دارد اما از WAN کوچکتر است مانند یک شهر. این شبکه معمولاً توسط یک نهاد واحد مانند نهاد دولتی یا شرکت بزرگ اداره می شود.
Campus Area Network:
شبکه ای که چندین LAN دارد اما از یک MAN کوچکتر است، مانند دانشگاه یا محیط های تجاری محلی.
Personal Area Network:
شبکه ای که یک فرد را احاطه کرده است و برای آن فرد است. PAN بی سیم (WPAN) ممکن است بین دستگاه های بلوتوث ایجاد شود.
Storage Area Network:
سرورها را از طریق فناوری مانند فیبر به دستگاههای ذخیره داده متصل می کند.
سعی کردیم در این مقاله برای شما عزیزان تقریبا مهم ترین شبکه های کامپیوتری را شرح دهیم و موارد استفاده آن ها را برایتان بازگو کردیم. در صورت وجود هرگونه سوال می توانید ازمتخصصین پارسیس باراد کمک بگیرید.
شبکه های بی سیم
شبکه های بی سیم و روند کاری آن ها
شبکه های بی سیم یا Wireless نوع خاصی از انواع شبکه های کامپیوتری هستند که از ارتباطات داده ای بیسیم بین گره ها استفاده می کنند. به وسیله شبکه بندی بیسیم، دیگر نیازی به فرآیند پرهزینه کابل کشی در منازل مسکونی، شرکت ها و شبکه های ارتباطی نبوده و به این طریق در هزینه صرفه جویی خواهد شد.
عموماً شبکه های ارتباطی بیسیم، به وسیله ارتباطات رادیویی، پیاده سازی و مدیریت می شوند که در سطح لایه فیزیکی مدل OSI اتفاق می افتد.
شایان ذکر است که شبکه های بیسیم به دلیل عملکرد براساس امواج الکترومغناطیسی آسیب پذیری بیشتری نسبت به شبکه های سیمی داشته و در واقع هرکس با داشتن یک سیستم مجهز به کارت شبکه x 802.11 می تواند این امواج را دریافت کند.
فناوری های شبکه های بی سیم این امکان را در اختیار کاربران و تجهیزات سخت افزاری قرار می دهند که با انتقال داده ها توسط امواج و بدون استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
ساختار پیاده سازی اغلب شبکه های وایرلس به این صورت است که از یک دستگاه فرستنده، گیرنده مرکزی (Access Point) استفاده می شود که با کمک آنتنی که به آن متصل است می تواند در محل مرتفع و یا هر مکانی که امکان ارتباط بهتر را فراهم می کند، نصب شود.
سیر تحول شبکه های بیسیم
اولین شبکه بیسیم حرفه ای تحت برند ALOHAnet در سال ۱۹۶۹ در دانشگاه Hawaii توسعه داده شد و در ژوئن سال ۱۹۷۱ عملیاتی شد. اولین شبکه بیسیم تجاری نیز خانواده محصولات WaveLAN بوده که توسط NCR در سال ۱۹۸۶ توسعه داده شد.
سیر تحول شبکه های بیسیم
سال ۱۹۹۱: شبکه های تلفن سلولی ۲G
سال ۱۹۹۷: اولین نسخه پروتکل WiFi
سال ۱۹۹۹: تجمیع VoIP با ۸۰۳.۱۱
از شبکه های وایرلس یا شبکه های بدون کابل می توان در مکان های عمومی جهت تامین اینترنت استفاده نمود. از مزایای این شبکه ها این می باشد که علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه کابل کشی، امکان بروز مسائل مرتبط با یک شبکه کابلی را نخواهد داشت.
از اصلی ترین چالش های اینترنت بدون کابل، کیفیت سرویس (QOS) ارائه شده می باشد.
در صورتی که به هر دلیلی بر روی خط پارازیت ایجاد گردد، ممکن است ارتباط ایجاد شده قطع و یا امکان استفاده مطلوب از آن وجود نداشته باشد.
ساختار کلی شبکه های وایرلس
- شبکه های بی سیم سلولی (Cellular wireless network یاpoint to point)
- شبکه های بی سیم غیر سلولی(Non-cellular wireless network)
شبکه های بی سیم با توجه به گستردگی ناحیه هایی از شبکه که تحت پوشش قرار می دهند به 4 دسته تقسیم می شوند:
شبکه های بی سیم و وسیع (WWANS)
این دسته از شبکه ها، شبکه هایی با پوشش بی سیم بالا می باشند که در شبکه های تلفن همراه استفاده می شوند.
شبکه های بی سیم شهری (WMANS)
شبکه های بی سیم شهری
شبکه های بی سیم این امکان را به کاربران می دهند که بتوانند در هنگام کار جا به جا شوند.
میتوان شبکه های بی سیم را بدون نیاز به کابل کشیدن گسترش داد و حتی هزینه ها را به طور قابل توجهی پایین آورد.
شبکه های بی سیم مقرون به صرفه هستند، زیرا جابجایی کاربران را راحت کرده و نه تنها مشکلی ایجاد نمی کند بلکه هزینه ای هم ندارد.
از شبکه های بی سیم می توان در مکان هایی که امکان کابل کشی وجود ندارد نیز استفاده کرد.
شبکه های محلی بی سیم (WLAN)
شبکه های محلی بی سیم
این نوع شبکه برای کاربران محلی کاربرد دارد. به طور مثال برای محیط دانشگاه ها، سازمان ها، شرکت ها، منازل و مکان های دیگر که نیاز به استفاده از اینترنت دارند، استفاده می شود. در این حالت از Access Point استفاده می شود که در واقع همانند مودم های اینترنتی می باشند که در طول روز از آن ها استفاده می کنیم.
شبکه های بی سیم شخصی (WPANS)
دو نوع تکنولوژی معروف مورد استفاده در این شبکه عبارت است از: Infra Red و Bluetooth، که اجازه ارتباط را در محیطی در حدود ۱۰۰ متر، می دهد. البته در استفاده از Infra Red به ارتباط با دید کاملا مستقیم نیاز است.
همچنین این تکنولوژی ها هر روز درحال ارتقا می باشند و منجر به بهبود در کیفیت و برد از لحاظ متراژ می شوند.
استانداردهای شبکه های بی سیم
802.11a
از فرکانس 5GHz استفاده می کند و سرعت آن تا 54 مگابیت در ثانیه می رسد که این سرعت در شرایط ایده آل بدست می آید. دلیل عدم استفاده از این استاندارد این می باشد که برد ان تا فاصله 35 متری بیشتر نیست واگر مسافت افزایش یابد سرعت به طرز باور نکردنی کاهش می یابد.
802.11b
از فرکانس 2.4GHz استفاده می کند وسرعت آن تا 11 مگابیت برثانیه می رسد. یکی از مشکلات عمده این استاندارد این است که بسیاری از دستگاه ها مانند تلفن های بیسیم و دوربین ها و…از این استاندارد استفاده کرده که منجر به ایجاد تداخل در سیگنال می شود. اگرچه این استاندارد سرعت بالایی ندارد ولی بسیار پرکاربرد (خصوصا در منازل) می باشد و برد آن در فضای باز به 100 متر و در داخل ساختمان به 35 متربه علت کاهش برد در محیط داخل دیوارها، سقف ها و… که مانع از عبور سیگنال می شوند، می رسد.
802.11g
جایگزین مناسبی برای استاندارد 802.11b می باشد و قابلیت سازگاری و بازگشت به استاندارد 802.11b را دارد. به همین دلیل است که بر روی بسیاری از دستگاه ها نوشته شده است، 802.11g&b که به این معنی می باشد که توانایی استفاده از هر دو سیگنال را دارند. از فرکانس 2.4GHz استفاده می کند و سرعت ان به 54 مگابیت بر ثانیه می رسد و مسافت 35 متر در فضای داخل و 105 متر در فضای باز را پشتیبانی می کند.
802.11n
این استاندارد از هر دو فرکانس 2.4 و5 گیگاهرتز پشتیبانی می کند و سرعت 100 مگابیت بر ثانیه دارد، ولی با فراهم آوری شرایط لازم، قابلیت پشتیبانی مسافت تا حدود 350 متر را نیز دارد. این استاندارد از تکنولوژی به نام MIMIO استفاده می کند که به این معنی می باشد که همزمان بیش از یک سیگنال ارسال و در یافت می شود و در نتیجه سرعت بالاتری خواهیم داشت.
استاندارد | برد شبکه | نوع شبکه |
Bluetooth, ZigBee, NFC | در دسترسی یک نفر | شبکه محلی شخصی (PAN) |
(IEEE 802.11 (WiFi | در دسترس یک ساختمان یا یک ناحیه خاص | شبکه محلی (LAN) |
(IEEE 802.15 (WiMAX | دسترسی در سطح شهر | شبکه شهری (MAN) |
(Cellular (UMTS, LTE | دسترسی در سرتاسر جهان | شبکه جهانی (WAN) |
فواید شبکه های بی سیم
شبکه های بی سیم در مقايسه با شبكه های سيمی و كابلی می تواند قابليت های زير را فراهم کند:
نصب و راه اندازي
در شبكه های سیمی به دليل آن كه به هر يک از ايستگاه های كاری باید از محل سويئچ مربوطه كابل كشيده شود، با مسائلی همچون داكت كشی، نصب پريز و… مواجه هستيم، در ضمن اگر محل فيزيكی ايستگاه مورد نظر تغيير يابد، نیاز به كابل كشی مجدد می باشد.
شبكه های بی سيم از امواج استفاده نموده و قابليت تحرک بالائی دارند، بنابراين اعمال تغيير در محل فيزيكی ايستگاه های كاری به راحتي امكان پذير می باشد و تنها كافيست از روش های زير جهت راه اندازي آن بهره برد:
Ad hoc : ارتباط مستقيم يا همتا به همتا (peer to peer ) تجهيزات را با يكديگر ميسر می سازد.
Infrastructure: باعث ارتباط تمامی تجهيزات با دستگاه مركزی می شود.
هزينه
تجهيزاتی همچون هاب، سوئيچ يا كابل شبكه نسبت به مورد های مشابه در شبكه های بی سيم ارزانتر می باشند، اما درنظر گرفتن هزينه های نصب و تغييرات احتمالی محيطی نيز غیر قابل انکار می باشند.
قابليت اطمينان
تجهيزات كابلی بسيار قابل اعتماد می باشند، فقط باید هنگام نصب و يا جابجائی، اتصالات با دقت كنترل شوند.
تجهيزات بی سيم همچون Broadband Router ها مشكلاتی همانند قطع شدن های پياپی، تداخل امواج الكترومغناظيس، تداخل با شبكه های بی سيم مجاور و … را داشتند كه روند رو به تكامل آن نسبت به گذشته (مانند 802.11g ) باعث بهبود آن شده است.
كارائي
شبكه های كابلی، دارای بالاترين كارائی می باشند که در ابتدا پهنا باند Mbps 10 بود و سپس به پهنا باند های بالاتر(100 Mbps و 1000Mbps) افزايش يافتند.
شبكه های بی سيم با استاندارد 802.11b، حداكثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g، پهنای باند 54 Mbps را پشتيبانی می كنند.
شایان ذکر می باشد که كارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد، به این معنا که كارائی با افزايش فاصله نسبت به Access Point پايين خواهد آمد.
امنيت
به دليل اين كه در شبكه های كابلی كه به اينترنت هم متصل هستند، وجود ديواره آتش از الزامات است و تجهيزاتی مانند هاب يا سوئيچ به تنهايی قادر به انجام وظايف ديواره آتش نمی باشند، باید در چنين شبكه هايی ديواره آتش مجزايی نصب شود.
به دليل اين كه در شبكه های بی سيم از هوا به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود، بدون پياده سازی تكنيک های خاصی مانند رمزنگاری، امنيت اطلاعات به طور كامل تامين نمی گردد
شبکه های فیبر نوری
یکی از بهترین کاربرد های فیبرنوری را می توان در شبکه های کامپیوتری موسوم به LAN مشاهده کرد. دستگاه ها و سرویس های زیادی بروی این بستر قابل اجرا هستند که برخی از آنها عبارتند از :
• شبکه کامپیوترهای شخصی
• به اشتراک گذاری منابع از جمله اینترنت در بستر شبکه
• استفاده از سرور های مختلف با کاربرد های گوناگون در این بستر
• نصب و اجرای اتوماسیون های اداری و مالی و یا CRM های مختلف جهت کنترل خرید و فروش و یا کنترل انبار
• مانیتورینگ و انتقال تصاویر دوربین های مداربسته
• استفاده از سرویس های انتقال دیتا مانند : MPLS , Intranet , VPN و غیره
• استفاده از سرویس های VoIP و تلفن های تصویری تحت شبکه
• ایجاد دیتاسنتر و یا اتاق سرور جهت تجمیع تجهیزات شبکه
همه سرویس ها و دستگاه های مذکور را می توان بروی یک کابل فیبر با پهنای باند بالا و سرعت قابل اطمینان و امنیت منحصر بفرد اجرا کرد. در ضمن محدودیت ها و ضعف های کابل های مسی قدیمی را هم نداشت. محدودیت هایی از قبیل مسافت، پهنای باند کم و تاثیر میدان مغناطیسی بروی کابل ها.
