شبکه چیست و بررسی جامع انواع آن

شبکه چیست؟ این پرسش در دنیای IT سوال ابتدایی و بنیادین است که برای کاربران مطرح می شود. علاوه بر این سوال، در مراتب بعدی سوالاتی از قبیل انواع شبکه چیست و کاربرد شبکه چیست و … نیز طرح می گردد که یادگیری قدم به قدم این مباحث کمک می کند تا در دنیای مدرن کامپیوتری و دیجیتالی امروزه، بتوان به درستی از فواید فناوری اطلاعات و تکنولوژی های هوشمند بهره برد.

اصولا در هر موضوعی، زیربناهای ارتباطی و اتصالی، پایه لازم برای جریان اطلاعات و استفاده از داده های مختلف و همسان سازی و تجمیع و بسط نهاده های نظری و عملی را شکل می دهد.

در دنیای تکنولوژی های محاسباتی هوشمند و کامپیوتری نیز، بر همین منوال، پایه های اتصالی و ارتباطی، زیربنای اشتراک گذاری اطلاعات و داده ها و بهره مندی از داده های مختلف را فراهم می کند که تحت اصطلاح “شبکه کامپیوتری” computer network خوانده می شود.

از طرفی، جهان بشری همواره بر پایه ارتباط و اشتراک گذاری استوار بوده و مفهوم جامعه از تجمیع همین داده های فردی شکل گرفته و امروزه بیشتر از هر زمانی، مفهوم ارتباط ورای مرزهای زمانی و مکانی، به واسطه تکنولوژی های الکترونیکی، تمام ابعاد زندگی بشری را، از روزمره ترین امور تا امور تخصصی و تکنیکی و حرفه ای، در بر گرفته است و به همین دلیل، لازم است عموم مردم با مفاهیم ارتباطی کامیپوتری و اینترنتی از جمله اینکه شبکه چیست و چه کاربردی دارد، آشنایی یابند.

پیش از آنکه به توضیح این سوال که شبکه چیست بپردازیم، باید بگوییم که گاها یکسری الزامات سخت افزاری برای تشکیل شبکه کامپیوتری نیاز هست؛ از جمله ضروریات اصلی  سخت افزاری شبکه باید به کارت شبکه NIC و کابل شبکه و کانکتور یا اتصال دهنده RJ-45  که تحت نام “کابل پچ کورد” هم خوانده می شود، اشاره کرد. این ملزومات برای راه اندازی شبکه های سیمی یا وایر است که از طریق کابل به هم متصل هستند.

در جامع ترین تعریف مصطلح با بیان ساده می توان گفت که: “شبکه به اتصال حداقل دو کامپیوتر برای اشتراک گذاری داده ها گفته می شود که از مباحث پایه در علم فناوری اطلاعات IT  است”.

شبکه چیست؟

دستگاه های الکترونیکی و محاسباتی متصل به یکدیگر که می توانند داده ها را با هم مبادله کنند، در مجموع یک شبکه کامپیوتری را تشکیل می دهند.

یک شبکه کامپیوتری یا با استفاده از سیستم های فیزیکی و سخت افزاری و به واسطه کابل برای برقراری اتصالات سیمی ایجاد می شود و یا در تکنولوژی های بی سیم نوین، توسط سیستم های وایرلس برقرار می گردد.

برای درک بهتر اینکه شبکه چیست لازم است بدانیم که شبکه کامپیوتری چگونه کار می کند.

الزامات شبکه چیست؟

نقاط یا گره ها و پیوندها، بخش های اصلی یک شبکه کامپیوتری را تشکیل می دهند. گره ها شامل تجهیزات سخت افزاری ارتباط دهنده ( DCE )  مانند مودم، هاب، سوئیچ یا تجهیزات پایانه داده ( DTE ) شامل دو یا چند کامپیوتر و نوت بوک و لپ تاپ و چاپگر و … می باشد. پیوندها، یا به صورت فیزیکی و از طریق کابل و کانکتور هستند یا به صورت غیر سیمی و از طریق امواج وایرلس و اینترنتی.

این گره ها در یک شبکه کامپیوتری، همگی همزمان و یکنواخت از یک ساختار مشخص و مجموعه ای از پروتکل ها پیروی می کنند که طبق آن نحوه ارسال و دریافت داده های الکترونیکی از طریق پیوندها تعیین می شود.

برنامه ریز و طراح شبکه، فردی است که طراحی و معماری ساختار و پروتکل های شبکه را هم در واحدهای سخت افزاری و هم در قالب نرم افزار و فرمول های منطقی و محاسباتی، انجام می دهد.

تاریخچه شبکه کامپیوتری

در قدم بعدی برای آنکه بدانیم شبکه کامپیوتری چیست، نگاهی به تاریخچه پیدایش آن می اندازیم.

برای اولین بار در اواخر دهه 1950 میلادی بود که مفهوم و ساختار شبکه اطلاعات الکترونیکی در زیرساخت های ارتش و نیروهای دفاعی کشورهای توسعه یافته ای نظیر آمریکا، ایجاد شد؛ در آن زمان، برای انتقال داده ها از خطوط تلفن بهره می بردند و کاربردهای علمی و تجاری شبکه های الکترونیکی بسیار محدود بود.

کم کم با پیدایش و توسعه اینترنت و شبکه الکترونیکی جهانی تحت وب، کاربرد شبکه های کامپیوتری توسعه یافت و شرکت ها و ارگان ها، موسسات و سازمان ها و نهادهای مختلف برای یکپارچه سازی عملیات الکترونیکی و محاسباتی خود، ملزم به استفاده از شبکه کامپیوتری جهت اشتراک گذاری و انتقال داده ها شدند.

امروزه استفاده از شبکه کامپیوتری محدود به شرکت ها و ادارات و نهادها نبوده و حتی در مدارس، آموزشگاه ها، فروشگاه ها و گاها در خانه و کاربردهای شخصی، رواج دارد.

با رواج کسب و کارهای شخصی و مشاغل خانگی و توسعه مفهوم دورکاری و فریلنسرینگ که در دوران کرونا بیش از همیشه مطرح شد و رونق گرفت، استفاده از انواع شبکه کامیپوتری برای استفاده های شخصی و خانگی، و نیز در کسب و کارهای فردی و کوچک، زمینه ساز موفقیت تجاری و اجتماعی و تبلیغاتی شده است.

فلذا ضرورت دارد با مفاهیم و اجزای کاربردی شبکه کامپیوتری و IT و نحوه استفاده و انواع آن آشنا شویم.

هر چه آشنایی ما با مفاهیم و تعاریف و بنیان های شبکه بیشتر باشد، بیشتر پی می بریم که مزایا و ضرورت استفاده از شبکه چیست و چرا امروزه شناخت چنین مفاهیم و دانشی مختص به قشر خاص نبوده و یک الزام عمومی برای موفقیت است.

امروزه کاربرد و ویژگی های ساختاری و نرم افزاری و سخت افزاری شبکه کامپیوتری نسبت به قبل بسیار تفاوت کرده و به ویژه با ظهور ارتباط دهنده های بی سیم و مودم های وایرلس، ساختار و انواع تازه ای به این تشکیلات اضافه شده است.

شبکه های کامپیوتری چه کاربردی داشته و چرا فراگیری استفاده از آن ها اهمیت دارد؟

به نظر نمی رسد که با وجود تاثیر اینترنت و امور سیستمی و الکترونیکی در روزمرگی های دنیای امروزی نیازی باشد تا بر ضرورت و اهمیت ارتباطات کامپیوتری و انتقال داده ها و اطلاعات، تاکید نماییم؛ فلذا با آگاهی از این مهم، به مرور این مقوله می پردازیم که کاربرد شبکه چیست؟

• ایجاد ارتباط با استفاده از ارسال ایمیل، ویدئو و پیام فوری و …
• اشتراک گذاری سخت افزارهای کاربردی مانند چاپگر ( پرینتر )، اسکنر و …
• اشتراک گذاری فایل ها
• اشتراک گذاری نرم افزارها و برنامه های عامل در سیستم های راه دور
• دسترسی آسان و فوری به اطلاعات و داده ها و امکان ذخیره سازی اطلاعات و بازیابی آن

از جمله کاربردهای مهم شبکه کامپیوتری هستند.

انواع شبکه چیست؟

همانطور که پیش تر اشاره گردید، بر اساس محل استفاده و نوع کاربری شبکه کامپیوتری، اشکال و انواع شبکه کامپیوتری مختلف و گوناگون است. در ادامه با مروری بر این تنوع، بر شرح آن پرداخته و توضیح می دهیم که انواع شبکه چیست و چه کاربردی دارند.

انواع شبکه کامپیوتری به اختصار شامل عناوین زیر است:

• شبکه شخصی PAN
• شبکه محلی LAN
• شبکه گسترده WAN
• شبکه محلی بی سیم WLAN
• شبکه منطقه ای CAN
• شبکه شهری MAN
• شبکه منطقه ای ذخیره سازی SAN
• شبکه منطقه ای سیستمی SAN
• شبکه محلی نوری غیرفعال POLAN
• شبکه خصوصی سازمانی EPN
• شبکه خصوصی مجازی VPN
• شبکه محلی  HAN

شبکه شخصی یا PAN

این نوع شبکه، ابتدایی ترین نوع شبکه کامپیوتر است که به یک شخص محدود بوده و بر ارتباط بین دستگاه های کامپیوتری در فضای کاری یک فرد متمرکز است و بردی تا نهایت ده متر را شامل می شود. اتصالات میان کامپیوتر، تبلت، تلفن، پرینتر، USB، PDA و … از جمله نمونه های این شبکه است.

شبکه محلی یا LAN

یکی از کاربردی ترین شبکه های کامپیوتری است که از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک در یک مکان محدود و به صورت محلی و مکانی، دستگاه های کامپیوتری به یکدیگر متصل می شوند. این شبکه شامل دو یا چند کامپیوتر است که از طریق یک سرور به هم متصل هستند و از تکنولوژی های مهمی چون اترنت و یا فای وای بهره می برد. می توان نمونه های این نوع شبکه را در خانه، مدارس و آموزشگاه ها، کتابخانه، آزمایشگاه، ادارات و دانشگاه ها و … مشاهده کرد.

شبکه گسترده یا WAN

اتصال کامیپوترها در فواصل مکانی طولانی از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک، شبکه گسترده نام دارد. این شبکه محدودیت مکانی نداشته و در اماکن مختلفی گسترش دارد. خود این شبکه، شامل شبکه های محلی مختلف نیز می شود. آشناترین شبکه گسترده، اینترنت است.

شبکه محلی بی سیم یا WLAN

اگر شبکه محلی، از اتصالات بی سیم مانند Wi-Fi برای ارتباط بهره برد، شبکه محلی بی سیم ایجاد می گردد. در این شبکه خبری از اتصالات کابلی و فیزیکی نیست. WLAN Wi-Fi متداول ترین نوع این شبکه کامپیوتری است.

شبکه منطقه ای یا شبکه پردیس یا CAN

این شبکه، از LAN بزرگتر اما از MAN کوچکتر است. کاربرد این نوع شبکه معمولا در مکان هایی مانند مدرسه و کالج مرسوم است و یک منطقه جغرافیایی محدود را پوشش می دهد؛ در واقع برخلاف شبکه محلی که محدود به داخل یک ساختمان است، شبکه منطقه ای برای ارتباطات کامپیوتری در چند ساختمان از محوطه یک مجموعه، کاربرد دارد.

شبکه متروپولیتن منطقه ای

این شبکه از LAN و پردیس بزرگتر بوده و از WAN کوچکتر است. این شبکه برای ارتباط میان کامپیوترها در یک منطقه شهری با فاصله های زیاد از طریق یک مسیر مشترک ارتباطی، ایجاد می شود. شبکه سازی های شهری یا شبکه سازی میان ساختمان های یک منطقه شهری و شهرک، شبکه سازی در شهرهای بزرگ و … از جمله نمونه های این نوع شبکه کامپیوتری است.

شبکه منطقه ذخیره سازی یا SAN

این شبکه گروهی از دستگاه های ذخیره سازی را به چند سرور متصل می کند و سرعت بالایی دارد. این شبکه به LAN  و WAN بستگی ندارد. این شبکه دسترسی به ذخیره سازی داده را در سطح بلوک ها فراهم می کند و منابع ذخیره سازی را از یک شبکه معمولی به یک شبکه پرقدرت و سریع انتقال می دهد. نمونه هایی از این شبکه مجموعه ای از دیسک هایی است که توسط چند سرور به هم متصل می شوند.

شبکه منطقه ای سیستمی

خوشه ای از کامپیوترها با کارایی بالا در این شبکه به هم متصل می شوند. این شبکه، نوعی شبکه اتصال گرا با پهنای بالای باند است. این شبکه از گروه شبکه های محلی است که حجم بالایی از داده ها را منتقل و مدیریت می کند. این شبکه برای پردازش برنامه هایی که نیاز به عملکرد شبکه ای بالایی دارد به کار می رود. Micrisoft SQL Server 2005 که از آداپتور ارتباط مجازی بهره می برد، نمونه ای از شبکه منطقه ای سیستمی است.

شبکه محلی نوری غیرفعال یا POLAN

این شبکه جایگزینی است برای شبکه LAN که از جداکننده های نوری برای تقسیم سیگنال نوری از یک رشته فیبر نوری به سیگنال های متعدد برای کاربران و دستگاه های مختلف استفاده می کند. در یک کلام، POLAN تبدیل LAN یک نقطه ای به چند نقطه است.

شبکه خصوصی مجازی یا VPN

این شبکه، برای ایجاد یک شبکه خصوصی در سراسر اینترنت کاربرد دارد و کاربر از طریق آن می تواند داده های کامپیوتری را ارسال و دریافت کند و در حقیقت مانند خصوصی سازی شبکه گسترده اینترنت است. این شبکه، اتصالات امن محافظت شده ای را برای کاربر فراهم می کند.

شبکه محلی خانگی

ممکن است در بسیاری از خانه ها بیش از یک کامپیوتر تحت استفاده قرار گیرد، فلذا برای اتصال این کامیپوترها و دیگر دستگاه های جانبی، می توان از شبکه خانگی که مشابه شبکه محلی LAN است بهره برد. این شبکه، اشتراک گذاری منابع و فایل ها، برنامه ها و داده های را ممکن می سازد و شامل اتصالات کابلی و بی سیم است.

شبکه های ابری AWS

این شبکه به لحاظ مفهومی، نوعی شبکه WAN است که زیرساخت های آن مبتنی بر سرویس ابر، ارائه می گردد. برخی یا تمام قابلیت ها و منابع شبکه در یک پلتفرم ابری عمومی یا خصوصی، مدیریت می شوند و در صورت تقاضا، در دسترس کاربران قرار می گیرند. مسیریاب های مجازی، فایروال ها، پهنای باند، نرم افزارهای مدیریت شبکه، و سایر ابزارها و عملکردهای موجود، از جمله منابع موجود در شبکه ابری است.

شبکه خصوصی سازمانی

این شبکه بیشتر برای کاربردهای حرفه ای در مشاغل و سازمان های مختلف کاربرد دارد و اتصالات امنی را در مکان های مختلف برای اشتراک گذاری داده های و منابع رایانه ای به وجود می آورد.

انواع شبکه سازمانی

آیا می دانید، شبکه سازمانی به خودی خود شامل چند نوع شبکه است؟ آیا می دانید انواع و زیرمجموعه این شبکه چیست؟

بنابر اندازه و الزامات سازمان، سه نوع شبکه در زیرمجموعه شبکه خصوصی سازمانی وجود دارد که در ادامه توضیح می دهیم.

شبکه محلی LAN

یک سیستم به هم پیوسته است که از نظر اندازه و مکانی، محدود بوده و کامپیوترها و دستگاه های موجود در یک دفتر یا ساختمان را به یکدیگر متصل می کند. این شبکه بیشتر در شرکت های کوچک استفاده می شود.

شبکه گسترده WAN

شبکه سازمانی که از لحاظ مکانی و جغرافیایی، شهرها، ساختمان های مختلف و حتی کشورها را در بر می گیرد. این شبکه برای انتقال داده های یک شرکت یا سازمان در وسعت جهانی از مسیرهای امن و قابل اعتماد ساختاربندی می شود. SD-WAN یک نرم افزار تعریف شده برای معماری WAN مجازی است که توسط نرم افزارهای مشخصی مدیریت می شود و اتصالات انعطاف پذیرتر و قابل اعتمادتری را ارائه می کند و می توان آن ها را در سطح برنامه های نرم افزاری بدون به خطر انداختن امنیت شبکه و اطلاعات، تنظیم نمود.

شبکه ارائه دهنده خدمات

شبکه های خدماتی در شبکه های سازمانی، برای مشتریان و مراجعین، طراحی می شود و امکان اجاره ظرفیت و عملکرد شبکه را برای آن ها فراهم می کند. ارائه دهندگان خدمات شبکه ای متشکل از شبکه های مخابراتی، حامل های داده، ارائه دهندگان ارتباطات بی سیم، ارائه دهندگان خدمات اینترنت و اپراتورهای تلویزیون های کابلی و … هستند که دسترسی به اینترنت پر سرعت را ممکن می سازند.

آنچه خواندید.

با توجه به آنچه در این نوشتار طرح گردید، شما به مفهوم پایه و بنیادین و تعاریف ساده شبکه کامپیوتری پی بردید و با انواع آن آشنا شدید. این تنها مقدمه ای بود برای درک سایر الزامات و مفاهیم مطرح در باب شبکه کامیپوتری؛ اکنون زمان آن رسیده که بدانید کاربرد هر نوع شبکه چیست؟ الزامات و ساختار هر نوع شبکه چیست و چگونه می توان از شبکه کامپیوتری بهره بود.

در مقالات بعدی، برای دسترسی به اینگونه اطلاعات، با ما همراه باشید.