در دنیای امروز کامپیوترها به بخشی جداییناپذیری از تجارت برای فعالیتهای حرفهای و فعالیتهای شخصی تبدیلشده اند. همانطور که فناوریها تکاملیافتهاند، شبکهسازی وارد دنیای امروزی ما شده و دنیای ما را با تحولات زیادی روبهرو کرده است. در این مطلب از مجله مکتوب یاد خواهیم گرفت که شبکه چیست و چه نقشی در زیرساخت فنآوری اطلاعات دارد و انواع شبکه کامپیوتری کدامها هستند. همچنین در طولاین نوشته از دسته آموزش شبکه و آموزش هک با انواع اصطلاحات و مفاهیم شبکههای کامپیوتری آشنا خواهیم شد. پس باما همراه باشید.
شبکه چیست؟
شبکه کامپیوتری نوعی اتصال متقابل بین کامپیوترها است یا میتوان گفت شبکه کامپیوتری مجموعهای از کامپیوترهای متصل به یکدیگر بوده که یک کامپیوتر را قادر میسازد با کامپیوتر دیگری ارتباط برقرار کند. میتوان در پاسخ کوتاه به اینکه شبکه چیست میتوان گفت که شبکه بهعنوان پایه ارتباطات در فناوری اطلاعات (IT) عمل میکند.
شبکه کامپیوتری سیستمی از دستگاههای محاسباتی متصل است و اطلاعات و منابع را بین آنها به اشتراک میگذارد. دستگاههای موجود در شبکه با پیوندهای (لینک) ارتباطی (سیمی/بیسیم) به هم متصل میشوند و دادهها را توسط سیستم ارتباط داده به اشتراک میگذارند. انواع مختلفی از شبکههای کامپیوتری وجود دارد، تفاوتهای معمول بین انواع مختلف شبکههای کامپیوتری در مناطق جغرافیایی آنها و هدف اصلی آنها نهفته است که در ادامه با انواع شبکههای کامپیوتری رایج آشنا خواهیم شد.
یک شبکه کامپیوتری چگونه کار می کند؟
شبکههای کامپیوتری به مجموعهای از دستگاهها اجازه میدهند تا دادهها و منابع را از طریق اتصالات سیمی یا بیسیم با یکدیگر به اشتراک بگذارند. تنظیمات شبکه برای هر موقعیتی که در آن استفاده میشود، انعطافپذیر و منحصربهفرد است. هر شبکه به دو چیز اساسی نیاز دارد: اولی آداپتور شبکه که به کامپیوتر اجازه میدهد تا با شبکه تعامل داشته باشد و دومی نوعی هاب متمرکز که دستگاهها میتوانند برای دسترسی به شبکه به آن متصل شوند.
بهعنوانمثال، مودم اینترنتی ارائهشده توسط ارائهدهنده خدمات اینترنتی شما نحوه اتصال کامپیوتر شخصی شما به اینترنت است (بهعنوان آداپتور شبکه شما عمل میکند). روتر بیسیمی که لپتاپ، تلفن هوشمند و چاپگر خود را با استفاده از WiFi به آن متصل میکنید، نشان میدهد که چگونه دستگاههای اضافی میتوانند به اتصال اینترنت شما دسترسی پیدا کنند (بهعنوان مرکز متمرکز شما عمل میکند). امنیت شبکه در دنیای شبکه کامپیوتری از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و باید به جنبه امنیتی شبکه بسیار توجه شود. پسازآنکه فهیمدیم که شبکه چیست و چگونه کار میکند نوبت به این رسیده که بفهمیم یک شبکه کامپیوتری چه اهمیتی در زیرساخت فنآوری اطلاعات دارد.
اهمیت شبکههای کامپیوتری چیست؟
در دنیای امروزی، اطلاعات سنگ بنای ارتباطات مؤثر است. ارتباطات وسیلهای است که به ما کمک میکند تا عملیاتهای حرفهای و شخصی روزانه خود را پیش ببریم. این دقیقاً همانجایی است که شبکه کامپیوتری بهعنوان مهمترین راهحلهای فناوری اطلاعات عمل میکند. در زیر فهرستی از کاربردهایی که به کمک شبکههای کامپیوتری انجام میدهیم و یا کارهایی که به کمک شبکه کامپیوتری از آنها بهرهمند میشویم آورده شده است.
- یک شبکه کامپیوتری بهترین راه ارتباط تجاری را ارائه میدهد.
- ارتباطات را ساده میکند.
- در شبکههای کامپیوتری به اشتراکگذاری منابع مقرونبهصرفه است
- بهبود کارایی و حجم ذخیرهسازی با شبکهها فراهم است
- کاهش هزینههای نرمافزار
- کاهش هزینههای سختافزاری
- شبکه کامپیوتری از پایگاه داده متمرکز استفاده میکند
- افزایش کارایی
- راحتی و انعطافپذیری
- به اشتراکگذاری فایل
- اشتراکگذاری تجهیزات جانبی و دسترسی به اینترنت
- بازیهای شبکهای
- صدا از طریق IP (VoIP).
- امکان اشتراکگذاری اطلاعات
- پشتیبانی از پردازش توزیعشده
- ارتباط کاربر
- غلبه بر جدایی جغرافیایی
- و بسیاری از موارد دیگر
بهطورکلی، ما میتوانیم «ارتباط» و «اشتراکگذاری» را از مهمترین کاربردهای یک شبکه کامپیوتری بدانیم. در دنیای فعلی، هیچ کسبوکاری بدون شبکه کامپیوتری کار نمیکند و زندگی شخصی و اجتماعی ما نیز بسیار به آن وابسته شده است.
تجهیزات یک شبکه کامپیوتری
ممکن است که از خود بپرسید اجزای کلیدی یک شبکه چیست و از چه قسمتهایی تشکیلشده است؟ یک شبکه کامپیوتری از دو بلوک اصلی ساخته میشود: گرهها یا دستگاههای شبکه و پیوندها.
پیوندها دو یا چند گره را به یکدیگر متصل میکنند. نحوه انتقال اطلاعات توسط این لینکها توسط پروتکلهای ارتباطی تعریف میشود. نقاط پایانی ارتباطی، یعنی دستگاههای مبدأ و مقصد، اغلب پورت نامیده میشوند. دستگاههای شبکه کامپیوتری، دستگاهها یا گرههای شبکه دستگاههای محاسباتی هستند که باید در شبکه به هم متصل شوند. برخی از تجهیزات شبکه به صورت فهرست موارد زیر هستند:
- کامپیوترها، موبایلها و سایر دستگاههای مصرفکننده: اینها دستگاههای نهایی یا پایانی هستند که کاربران بهطور مستقیم و مکرر به آنها دسترسی دارند.
- سرورها: اینها سرورهای برنامه یا ذخیرهسازی هستند که محاسبات اصلی و ذخیرهسازی دادهها در آنها انجام میشود. تمام درخواستها برای وظایف یا دادههای خاص به سرورها میآیند.
- روترها: مسیریابی فرآیند انتخاب مسیر شبکهای است که بستههای داده از آن عبور میکنند. روترها دستگاههایی هستند که این بستهها را بین شبکهها ارسال میکنند تا درنهایت به مقصد برسند. آنها کارایی را به شبکههای بزرگ اضافه میکنند.
- سوئیچها: سوئیچها برای شبکهها همان ترانسفورماتورها برای شبکههای برق هستند – آنها دستگاههای الکترونیکی بوده که سیگنالهای شبکه را دریافت میکنند و آنها را تمیز یا تقویت میکنند.
- هاب: هابها تکرارکنندههایی با چندین پورت در آنها هستند. آنها دادهها را به هر پورت در دسترس ارسال میکنند.
- پل: پلها هم هابهای هوشمندتری هستند که دادهها را فقط به پورت مقصد منتقل میکنند. سوئیچ یک پل چند پورت است. کابلهای داده چندگانه را میتوان به سوئیچها وصل کرد تا ارتباط با چندین دستگاه شبکه را امکانپذیر کند.
- دروازهها: دروازهها دستگاههای سختافزاری هستند که بهعنوان راه ارتباطی بین دو شبکه مجزا عمل میکنند. آنها میتوانند فایروال، روتر یا سرور باشند.
پیوندها در شبکه
پیوندها رسانههای انتقال هستند که میتوانند دو نوع باشند:
- سیمی: نمونههایی از فناوریهای سیمی مورداستفاده در شبکههای کامپیوتری عبارتاند از کابلهای کواکسیال، خطوط تلفن، کابل کشی جفت تابیده و فیبرهای نوری. فیبرهای نوری پالسهای نور را برای نمایش دادهها حمل میکنند.
- بیسیم: اتصالات شبکه را میتوان از طریق رادیو یا سایر سیگنالهای الکترومغناطیسی نیز برقرار کرد. این نوع انتقال «بیسیم» نامیده میشود. رایجترین نمونههای پیوندهای بیسیم شامل ماهوارههای ارتباطی، شبکههای سلولی و طیفهای گسترده رادیویی و فناوری است.
پروتکل ارتباطی
یک پروتکل ارتباطی مجموعهای از قوانین است که توسط تمام گرههای درگیر در انتقال اطلاعات دنبال میشود. برخی از پروتکلهای رایج عبارتاند از مجموعه پروتکل اینترنت (TCP/IP)، IEEE 802، اترنت، شبکه بیسیم و استانداردهای سلولی. TCP/IP یک مدل مفهومی است که ارتباطات را در یک شبکه مدرن استاندارد میکند.
چهار لایه کاربردی از این پیوندهای ارتباطی به صورت موارد زیر هستند:
- لایه دسترسی شبکه: این لایه نحوه انتقال فیزیکی دادهها را مشخص میکند. این شامل نحوه ارسال بیتهای داده توسط سختافزار از طریق سیمها یا فیبرهای فیزیکی است.
- لایه اینترنت: این لایه وظیفه بستهبندی دادهها را در بستههای قابلفهم و امکان ارسال و دریافت آنها را بر عهده دارد.
- لایه انتقال: این لایه دستگاهها را قادر میسازد تا با اطمینان از معتبر و پایدار بودن اتصال، ارتباط را حفظ کنند.
- لایه برنامه: این لایه مشخص میکند که چگونه برنامههای کاربردی سطح بالا میتوانند به شبکه دسترسی پیدا کنند تا انتقال داده را آغاز کنند.
انواع شبکه های کامپیوتری
ممکن است از خود بپرسید انواع شبکه چیست و در دنیای امروزی چه شبکههای مورداستفاده قرار میگیرند؟ شبکه کامپیوتری را میتوان بر اساس معیارهای متعددی مانند رسانه انتقال، اندازه شبکه، توپولوژی و هدف سازمانی طبقهبندی کرد. بر اساس مقیاس جغرافیایی، انواع شبکه مختلف عبارتاند از:
- شبکههای نانومقیاس: این شبکهها ارتباط بین حسگرهای کوچک و محرکها را امکانپذیر میکنند.
- شبکه شخصی (PAN): PAN به شبکهای اطلاق میشود که فقط توسط یک نفر برای اتصال چندین دستگاه مانند لپتاپ به اسکنر و غیره استفاده میشود.
- شبکه محلی (LAN): شبکه محلی دستگاهها را در یک منطقه جغرافیایی محدود مانند مدارس، بیمارستانها یا ساختم آنهای اداری به هم متصل میکند.
- شبکه فضای ذخیرهسازی (SAN): SAN یک شبکه اختصاصی است که ذخیرهسازی دادهها در سطح بلوک را تسهیل میکند.
- شبکههای محوطه دانشگاه (CAN): شبکههای محوطه دانشگاه مجموعهای از شبکههای محلی متصل به هم هستند. آنها توسط نهادهای بزرگتر مانند دانشگاهها و دولتها استفاده میشوند.
- شبکه متروپولیتن (MAN): MAN یک شبکه کامپیوتری بزرگ است که در سراسر یک شهر پخش میشود.
- شبکه گسترده (WAN): شبکههای گسترده مناطق بزرگتری مانند شهرهای بزرگ، ایالتها و حتی کشورها را پوشش میدهند.
- شبکه خصوصی سازمانی (EPN): یک شبکه خصوصی سازمانی یک شبکه واحد است که یک سازمان بزرگ از آن برای اتصال چندین مکان اداری خود استفاده میکند.
- شبکه خصوصی مجازی (VPN): VPN یک شبکه کامپیوتری خصوصی همپوشانی است که بر روی یک شبکه عمومی کشیده شده است.
- شبکه ابری: از نظر فنی، یک شبکه ابری یک شبکه WAN است که زیرساخت آن از طریق سرویسهای ابری ارائه میشود.
انواع شبکه رایانهای بر اساس اهداف سازمانی
بر اساس هدف سازمانی، انواع شبکه رایانهای را میتوان بهصورت زیر طبقهبندی کرد:
- اینترانت: اینترانت مجموعهای از شبکهها است که توسط یک موجودیت واحد نگهداری و کنترل میشود. بهطورکلی امنترین نوع شبکه است که تنها به کاربران مجاز دسترسی دارد. اینترانت معمولاً در پشت روتر در یک شبکه محلی وجود دارد.
- اینترنت: اینترنت مجموعهای از چندین شبکه کامپیوتری است که توسط روترها به هم متصل شده و توسط نرمافزار شبکه لایهبندی شدهاند. این یک سیستم جهانی است که دولتها، محققان، شرکتها، مردم و شبکههای کامپیوتری فردی را به هم متصل میکند.
- اکسترانت: یک اکسترانت مشابه اینترانت است اما با شبکههای خارجی خاص ارتباط دارد. معمولاً برای به اشتراک گذاشتن منابع با شرکا، مشتریان یا کارمندان از راه دور استفاده میشود.
- دارک نت: دارک نت یک شبکه کامپیوتری همپوشانی است که در اینترنت اجرا میشود و فقط با نرمافزارهای تخصصی قابلدسترسی است. از پروتکلهای ارتباطی منحصربهفرد و سفارشیشده استفاده میکند.
اهداف شبکه چیست؟
اکنونکه با انواع شبکه کامپیوتری آشنا شدیم اجازه دهید که به فهیم رسالت شبکه چیست و برای چه اهدافی شبکههای کامپیوتری طراحیشدهاند هیچ صنعتی وجود ندارد که بدون شبکههای کامپیوتری به فعالیت خود بتواند ادامه دهد. هر چه یک سازمان بزرگتر باشد، شبکه رایانهای پیچیدهتر میشود و نیاز به داشتن یک شبکه کامپیوتری نیز بیشتر احساس میشود. در اینجا به مهمترین اهداف داشتن یک شبکه کامپیوتری اشارهشده است.
۱. اشتراک منابع
شرکتهای امروزی در سراسر جهان پراکندهشدهاند و داراییهای حیاتی در بخشها، مناطق جغرافیایی و مناطق زمانی به اشتراک گذاشتهشده است. مشتریان دیگر به مکان محدود نمیشوند. یک شبکه به دادهها و سختافزار اجازه میدهد تا برای هر کاربر مربوطه در دسترس باشد. شبکه کامپیوتری همچنین به پردازش دادههای بین بخشی کمک میکند. بهعنوانمثال، تیم بازاریابی دادههای مشتری و چرخههای توسعه محصول را تجزیهوتحلیل میکند تا تصمیمات اجرایی را در سطح بالا فعال کند.
۲. در دسترس بودن و قابلیت اطمینان
منابع یک شبکه تضمین میکند که منابع غیرقابلدسترسی وجود نداشته و از چندین نقطه در دسترس هستند. قابلیت اطمینان بالا از این واقعیت ناشی میشود که معمولاً نقاط عرضه متفاوتی برای منابع شبکه وجود دارد. منابع مهم باید در چندین ماشین پشتیبان گیری شوند تا در صورت بروز حوادثی مانند قطعی سختافزار قابلدسترسی باشند.
۳. مدیریت عملکرد
حجم کاری یک شرکت تنها با رشد آن افزایش مییابد. هنگامیکه یک یا چندپردازنده به شبکه کامپیوتری اضافه میشود، عملکرد کلی سیستم را بهبود میبخشد و این رشد را تطبیق میدهد. ذخیره دادهها در پایگاههای دادهای با معماری شبکه خوب میتواند زمان جستجو و واکشی را بهشدت بهبود بخشد.
۴. صرفهجویی در هزینه
کامپیوترهای مرکزی بزرگ سرمایهگذاری گرانی هستند و اضافه کردن پردازنده در نقاط استراتژیک سیستم منطقیتر است. این نهتنها عملکرد را بهبود میبخشد بلکه باعث صرفهجویی در هزینه نیز میشود. ازآنجاییکه کارمندان را قادر میسازد در چند ثانیه به اطلاعات دسترسی پیدا کنند، شبکهها در زمان عملیاتی و متعاقباً در هزینهها صرفهجویی میکنند. مدیریت متمرکز شبکه همچنین به این معنی است که سرمایهگذاری کمتری برای پشتیبانی فناوری اطلاعات لازم است.
۵. افزایش ظرفیت
ذخیرهسازی دستگاههای ذخیرهسازی متصل به شبکه کامپیوتری برای کارمندانی که با حجم بالایی از داده کار میکنند یک موهبت است. ازآنجاییکه کسبوکارها سطوح بیسابقه دادههای مشتری را در سیستمهای خود میبینند، توانایی افزایش ظرفیت ذخیرهسازی در دنیای امروز ضروری است.
۶. همکاری و ارتباطات کارآمد
شبکه کامپیوتری تأثیر عمدهای بر عملکرد روزانه یک شرکت دارد. کارمندان میتوانند فایلها را به اشتراک بگذارند، کارهای یکدیگر را مشاهده کنند، تقویمهای خود را همگامسازی کنند و ایدههای خود را بهطور مؤثرتری تبادل کنند.
۷. کاهش خطاها
شبکهها با اطمینان از اینکه همه طرفهای درگیر اطلاعات را از یک منبع واحد به دست میآورند، حتی اگر از مکانهای مختلف آن را مشاهده کنند، خطاها را کاهش میدهند. دادههای پشتیبان گیری شده ثبات و تداوم را فراهم میکند. نسخههای استاندارد دفترچه راهنمای مشتریان و کارکنان را میتوان بدون دردسر زیاد در اختیار تعداد زیادی از مردم قرارداد.
پسیو شبکه (Passive Network) به چه معنا است؟
ممکن است این سؤال که پسیو شبکه چیست و شامل چه اقداماتی است برای خیلی از ماها یک معما باشد. اقدامات پسیو شبکه از مهمترین اقدامات در بستر شبکه کامپیوتری است که بیشتر مرتبط به کارهای شبکه حول کابلکشی و کارهای مربوطه است. میتوان گفت که ستون فقرات و زیرساختهای شبکه، پسیو شبکه است.
کارهای پسیو شبکه چیست؟
به مجموعه کارهای مرتبط با بهکارگیری، راهاندازی و نصب تجهیزات پسیو، کارهای پسیو گفته میشود و یکی از مهمترین امور شبکه کامپیوتری بهحساب میآید. برای انجام فعالیتهای پسیو نیاز به دانش و تخصص کافی داریم و باید بهصورت کارشناسی آن را انجام دهیم. مهمترین کارهای شبکه حول تجهیزات پسیو عبارتاند از:
- ترانکینگ و نصب کانال به بهترین شکل ممکن و رعایت استانداردهای لازم در آن
- کابلکشی و کار با کابلهای داده شامل Cat5، Cat6، Cat7، فیبر نوری، تلفن، برق و یو پی اس
- نصب کیستون شبکه و تلفن
- خدمات فیبر نوری مانند کابلکشی، فیوژن، پچ پنل و نصب لوازم جانبی
- نصب پچ پنل شبکه و تلفن
- نصب سرور، روتر، سوئیچ و لوازم جانبی در Rack
- نصب برق و دوشاخه یو پی اس با محاسبه مصرف برق
- نصب پاور باکس
- نصب یو پی اس و باتری کابینتی با محاسبه مصرف
- نصب دوربین مداربسته و سیستم کنترل
- نصب استند و رک با رعایت نکات فنی
- راهاندازی عایق دکل و برج Self rig برای استفاده بیسیم یا دوربین
- نصب بخش پسیو مرکز داده و اتاق سرور
- تست فلوک برای گرههای فیبر نوری و مس
- نقشهکشی و مستندسازی تمامکارهای انجامشده در طرح شبکه
- و غیره
اکتیو شبکه (active network) به چه معنا است؟
یکی دیگر از بخشهای شبکه کامپیوتری که از مؤلفههای اصلی یک شبکه بهحساب میآید، بخش اکتیو آن است. این بخش بیشتر مرتبط با فعالیتها، پیکربندیها و عملیات نرمافزاری شبکه است. به تجهیزاتی که حول این کاربرد مورداستفاده قرار میگیرند، تجهیزات اکتیو شبکه گفته میشود. همچنین بخشی از کارهای شبکه حول خدمات نرمافزاری و خدمات اکتیو شبکه میچرخد.
کارهای اکتیو شبکه شامل چیست؟
کارهای اکتیو شامل مدیریت، تنظیمات، نصب، پیکربندی و… دستگاههای ارتباطی در یک شبکه است. فعالیتهای گفتهشده باعث میشود که یک شبکه بهصورت بهینه و با حداکثر بهرهوری کار کند. هر شبکه بر اساس کاربردها و خدماتی که ارائه میدهد نیازمند تجهیزات و تنظیمات مختص به خود است. بهصورت کلی کارهای شبکه در قالب خدمات اکتیو شامل موارد زیر است.
- راهاندازی، نصب و پیکربندی سرورهای ویندوز و لینوکس
- کنترل ترافیک و مدیریت پهنای باند شبکه
- راهاندازی، نصب و پیکربندی دامنه، سرور فایل، سرور پشتیبان، سرور وب، سرور برنامه، سرور ایمیل، سرور چاپ
- راهاندازی، نصب و پیکربندی روترها و سوئیچها
- پیادهسازی سیستم IP تلفنی
- کارهای مرتبط با اکتیو دایرکتوری، DNS، DHCP، NAT، پروکسی، IIS، RAS، امنیت
- پیادهسازی سیستم مدیریت و نظارت
- نظارت بر شبکه
- نصب، راهاندازی، پیکربندی و تنظیم فایروالها
- نصب و پیکربندی سیستمهای بیسیم
- نصب و پیکربندی آنتیویروسها بر روی سرورها و کلاینتها
- اجرای و طراحی سناریوی بک آپ گیری خودکار برای سرورها
- راهاندازی سیستمهای نظارتی و دوربینهای امنیتی
- و غیره
آینده شبکه های کامپیوتری چیست؟
شبکههای امروزی بهطور فزایندهای به اجزای حیاتی برای تداوم کسبوکار و تجربه کاربری سازگار تبدیلشدهاند. شبکه کامپیوتری به روشهای متعددی در حال تکامل هستند تا این نیازهای انسانی، اجتماعی، اقتصادی و… را برآورده سازند. برخی از روندها شامل خودکار کردن مسیریابی ترافیک و عملیات برای چابکی بیشتر تجاری، خودکارسازی عملکرد شبکه برای نتایج بهبودیافته، انجام تجزیهوتحلیل امنیتی خودکار برای محافظت در برابر تهدیدات و مقیاس بندی شبکهها با مجازیسازی جنبههای زیرساخت شبکه است.
شبکههای کامپیوتری به سمت آیندهای بهشدت اتوماتیک وار در حال حرکت هستند آنهم با تکیهبر رباتها و سایر فناوریهای اتوماسیون برای استقرار و مدیریت شبکه کارآمد و مؤثر. امیدوارم که مقاله ما در رابطه با موضوع اینکه شبکه چیست و جنبههای مختلف آن موردپسند شما واقعشده باشد.
آموزش شبکه های کامپیوتری
اگر به فکر یادگیری شبکههای کامپیوتری هستید و دوست دارید در این زمینه وارد بازار شوید، بهترین راه برای رسیدن به این هدف استفاده از دورههای آموزشی است. در مکتب خونه انواع دوره آموزش شبکه کامپیوتری با رویکردهای مختلف برای سطوح گوناگونی از افراد با مهارتهای شبکه کامپیوتری وجود دارد که به شما در رسیدن به این اهداف کمک میکند. هماکنون از طریق صفحه آموزش شبکه میتوانید به این آموزشها دسترسی داشته باشید.
