مبانی شبکه‌های کامپیوتری و سخت‌افزار/مفاهیم شبکه مقدماتی

• مبانی شبکه‌های کامپیوتری و سخت‌افزار

مقدمه

شبکه رایانه‌ای چیست؟

شبکه رایانه وقتی دو یا چند رایانه را به یکدیگر با اهدافی مانند اشتراک گذاری اطلاعات یا منابع وصل می‌کنیم در واقع ما یک شبکه رایانه‌ای ایجاد کرده‌ایم. شبکه‌های رایانه‌ای (کامپیوتری) خدمات ارزشمندی از جمله امکان ارتباطات از راه دور و اشتراک منابع بین افراد و سازمان‌ها را فراهم می‌کند. از زمان پیدایش شبکه تا به امروز شبکه‌ها توانمندتر و گسترده‌تر شده‌اند. امروزه کمترین افرادی هستند که تاکنون از خدمات یک شبکه رایانه‌ای به ویژه شبکه اینترنت استفاده نکرده باشند.

نود (گره) چیست؟

به هر دستگاهی که به شبکه وصل یک نود یا گره گویند معمولا در برخی اوقات به آنها ایستگاه کاری نیز میگویند.

برای راه‌اندازی و طراحی یک شبکه رایانه باید از جنبه‌های متعددی آن را بررسی کنیم که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.

ویژگی‌های یک طراحی خوب شبکه

برای راه‌اندازی و طراحی یک شبکه خوب آن شبکه باید قابلیت گسترش و تغییر را داشته باشد همچنین باید به جنبه‌های برگشت و افزونگی، مدیریت پذیری، لحاظ کردم امنیت، خروج از بحران و هزینه و نیز قابلیت سازگاری توجه شود در ادامه هر کدام را توضیح خواهیم داد.

۱. قابلیت گسترش و تغییر در شبکه

در شبکه‌های کامپیوتری ممکن است هر ماه کاربران شبکه زیاد تر یا یک ماموریت جدید به شبکه داده بشود برای همین شبکه طراحی شده باید قابلیت این را داشته باشد که مثلاً حداقل ۵۰ درصد گسترش پیدا کند؛ و وقتی زیرساخت‌های شبکه تغییرکند که شبکه عمر مفید خود را از دست داده باشد.

۲. برگشت‌پذیر و افزونگی

یک طراحی شبکه برگشت‌پذیر دارای این ویژگی است که در صورت بروز اختلال در هر نقطه از آن (شامل لینک‌های ارتباطی و سوییچ‌ها و پایگاه داده‌ها) شبکه قابلیت اصلاح و برگشت به شرایط عادی را داشته باشد. به این معنا که در ساختار شبکه عناصر سخت‌افزاری مثل سوییچ‌ها یا روترها بیش از یکی باشند تا در صورت از کار افتادن هر کدام از این عناصر شبکه بطور کلی از دسترس خارج نشود.

۳. مدیریت پذیری شبکه

این قابلیت برای هر شبکه لازم است. هر شبکه باید مدیریت پذیر باشد زیرا هزینه مدیریت و نگهداری آن به حداقل میرسد. در مدیریپ پذیر بودن یک شبکه باید به مسائل پیکربندی سخت افزاری و نرم افزاری و مدیریت خرابی سیستم ها و نیز مدیریت دسترسی کاربران مختلف توجه نمود.

۴. امنیت و خروج از بحران شبکه

طراحان شبکه ناگریزند تا ضمن پذیرفتن احتمال وقوع هر گونه فاجعه و بحران شرایطی را پیش بینی نماید تا بتوان در کوتاه ترین زمان شبکه را از حالت بحرانی بیرون آورد.

۵. هزینه

در طراحی شبکه باید به هزینه های پیاده سازی شبکه توجه زیادی کرد. برای مثال بهتر از فناوری های جدیدی که از بوته آزمایش بیرون نیامده اند استفاده نشود یا ممکن است برخی از قابلیت ها که ممکن بسیار کم استفاده شود دور ریخته شوند و در نتیجه هزینه پیاده سازی کمتر خواهد بود. بطور خلاصه این که در هنگام خرید باید به هزینه و سودمندی تجهیزات بیشتر توجه شود.

۶. قابلیت سازگاری

شبکه باید سازگاری با طرح های جدید را داشته باشد بطوری که نرم افزار ها و سیستم های اتوماسیون دچار مشکل نشوند.

دسته‌بندی شبکه‌های کامپیوتری و هم بندی آنها

دسته بندی شبکه های کامپیوتری از لحاظ گستردگی

شبکه های کامپیوتری از لحاظ گستردگی جغرافیایی یا اندازه (فاصله بین کامپیوتر های شخصی) میتوان به شبکه های PAN , LAN , HAN , MAN , WAN , INTERANET , EXTERNET , INTERNET تقسیم نمود.

1. شبکه شخصی (PAN)

برای برقراری ارتباط میان تجهیزات کامپیوتری اطراف یک فرد مانند کامپیوتر و تبلت و لپ تاپ یا هدفون و .... شکل میگیرد. ارتباطات وسایل در شبکه شخصی معمولا از طریق کابل USB یا امواج بیسیم صورت میپذیرد.

2. شبکه محلی (LAN)

از اتصال دو یا چندین سیستم کامپیوتری به یکدیگر در محدوده فیزیکی نسیتا کوچکی مثل دفتر کار یک شبکه محلی شکل میگیرد. lan کوتاه شده Local Area Network است.

3. شبکه خانگی (HAN)

همانطور که از نام آن پیداست در یک ساختمان مسکونی چندین طبقه برای برقراری اتصال میان وسایل دیجیتالی موجود در آن راه اندازی میشود.

4. شبکه شهری (MAN)

مجموعه چندین شبکه محلی که معمولا در سطج یک کلانشهر گسترده شده اند و توسط تجهیزات بیسیم یا اتصالات فیبر نوری به هم متصل شده اند . یک شبکه شهری را تشکیل میدهند. شبکه شهری معمولا توسط یک شرکت دولتی یا خصوصی طراحی گسترده و مدیریت میشود.

5. شبکه گسترده (WAN)

شبکه گسترده بزرگ ترین نوع شبکه از لحاظ وسعت است و معمولا فضایی بزرگتر از یک شهر را در بر میگیرد. زمانی که یک شبکه قادر به پشتیبانی ارتباطات داده در سطح چندین شهر یا چندین کشور باشد میتوان به آن شبکه گسترده گفت. از شبکه اینترنت میتوان بعنوان بزرگترین شبکه WAN موجود در جهان یاد کرد.

شبکه های اینترانت و اکسترانت و اینترنت

1. شبکه اینترانت

در یک شبکه اینترانت که معمولا از پروتکل TCP/IP استفاده میشود فقط به کاربران خاصی (معمولا کارکنان یک سازمان یا شرکت) اجازه ورود به شبکه داده میشود.

2. شبکه اکسترانت

شبکه اکسترانت تقریبا مثل شبکه اینترانت هست فرق آن در این است که در شبکه اکسترانت از بیرون افرادی نیز میتوانند از امکانات شبکه استفاده کنند.

3. شبکه اینترنت

اینترنت شبکه از شبکه ها در مقیاس جهانی است که در آن همه مردم دنیا میتوانند با همدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه اینترنت بزرگترین شبکه در دنیا محسوب میشود.

مدل‌های ارتباطی

پروتکل

منابع این فصل

کتاب مبانی شبکه و سخت افزار دکتر رحیم شهبازی