انواع شبکه های کامپیوتری – آموزش شبکه کامپیوتر – بخش سوم

شبکه کامپیوتری یک مجموعه (کلاستر) از کامپیوترها بر روی یک مسیر ارتباطی مشترک است که می تواند از آن طریق منابع خودشان را به صورت مستقیم و یا با استفاده از گره ها (نودها) شبکه به اشتراک بگذارند و با همدیگر کار کنند. در اینجا ما می خواهیم به بررسی انواع شبکه های کامپیوتری بپردازیم.

شبکه کامپیوتری چیست؟

یک شبکه کامپیوتری یک سیستم از کامپیوترها (پردازشگرهای اطلاعاتی) است که به همدیگر متصل هستند و داده ها و منابع خودشان را با همدیگر به اشتراک می گذارند. یکپارچه شده کامپیوترها با دیوایس های دیگر در شبکه این امکان را به کاربران می دهد که بتوانند به راحتی با دیگران ارتباط برقرار کنند. یک شبکه کامپیوتری یک مجموعه از دو یا چند سیستم کامپیوتری است که به همدیگر متصل هستند. برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری می تواند از رسانه های کابلی و یا بیسیم بهره گرفت. سخت افزار و نرم افزار مختلفی برای متصل کردن کامپیوترها و ابزارهای در شبکه به کار گرفته می شوند.

انواع شبکه های کامپیوتری

انواع شبکه های کامپیوتری

• ارتباط با استفاده از انواع ایمیل، پیام های ویدئویی، پیام رسان ها و دیگر روش های ارتباطی؛
• به اشتراک گذاشتن انواع دیوایس ها و دستگاه ها مانند چاپگرها و اسکنرها و دیگر دیوایس های مشترک؛
• به اشتراک گذاشتن انواع فایل ها؛
• به اشتراک گذاری انواع نرم افزار؛
• به کاربران شبکه اجازه دسترسی و نگهداری آسان اطلاعات را می دهد؛

انواع شبکه های کامپیوتری

به صورت کلی ما پنج نمونه شبکه کامپیوتری داریم:

1. شبکه های ناحیه شخصی (Personal Area Network یا PAN)
2. شبکه های محلی (Local Area Network یا LAN)
3. شبکه های کامپیوتری کمپی (Campus Area Network یا CAN)
4. شبکه های ناحیه شهری (Metropolitan Area Network یا MAN)
5. شبکه های ناحیه گسترده (Wide Area Network یا WAN)

_{انواع شبکه های کامپیوتری}

۱. شبکه های ناحیه شخصی (Personal Area Network یا PAN)

شبکه PAN ابتدایی ترین شکل شبکه های کامپیوتری است. این نوع شبکه برای اتصال دستگاه ها در یک محدوده کوچک و محدود، معمولا برای کارها و نیازمندی های شخصی طراحی و اجرا می شوند. این شبکه به دستگاه های شخصی شبکه مانند تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها و ابزارهای پوشیدنی، این امکان را می دهند که با یکدیگر ارتباط بر قرار کرده و داده ها را به اشتراک بگذارند. محدوده شبکه PAN می تواند بین ۱ تا ۱۰۰ متر باشد و دستگاه هایی که در این محدود قرار گرفته اند را به یکدیگر متصل کند. سرعت انتقال اطلاعات در این شبکه ها بسیار بالاست و نگهداری از آن ها نیز بسیار کمک هزینه و راحت است. این شبکه ها از بلوتوث، اشعه مادون قرمز، و زیگبی (Zigbee) به عنوان فناوری ها ارتباطی استفاده می کنند. نمونه هایی از شبکه PAN نیز وجود دارند که برای اتصال رایانه ها، گوشی های همراه، تبلت ، پرینتر و ابزارهای دیگر از پورت USB استفاده می کنند.

_{شبکه های ناحیه شخصی (Personal Area Network یا PAN)}

انواع PAN

• شبکه شخصی بدون کابل (بی سیم- Wireless) شبکه شخصی بدون کابل با استفاده از امواج الکترومغناطیسی مانند Wi-Fi و بلوتوث ساخته می شوند. این امواج رنج کوتاه را به خوبی پوشش می دهند.
• شبکه شخصی کابلی: یک شبکه شخصی کابلی شبکه ای است که با کابل و پورت های USB یا سایر پورت ها تشکیل می شود

مزایا شبکه های شخصی

• شبکه های شخصی به اندازه زیادی انعطاف پذیر هستند و می توانند که کارآمدی بالایی را در رنج های و ابعاد کوچک شبکه ایجاد کنند.
• شما برای نسب و راه اندازی این شبکه ها هزینه نسبتاً کمی را پرداخت می کنید.
• آن ها نیازمند برنامه های نصب و نگهداری دائمی نیستند.
• به راحتی می توانید این شبکه را جابجا کنید.
• نیازمند مهارت های تخصصی پایینی برای نصب و راه اندازی هستند.

معایب شبکه های شخص

• رنج و پوشش کوتاه شبکه
• محدودیت در نرخ داده
• ممکن است دیوایس ها سازگاری لازم را با همدیگر نداشته باشند.
• دیوایس های WPAN داخلی نیز می توانند تا اندازه ای هزینه بر باشند.

کاربردهای شبکه شخصی

• اداره و منزل
• سازمان ها و بخش های کسب و کار
• مراکز درمانی و بهداشتی
• مدارس و کالج های آموزشی
• بخش های نظامی و دفاعی

شبکه های محلی (Local Area Network یا LAN)

شبکه های محلی یکی از پرکاربردترین انواع شبکه های رایانه ای هستند. یک شبکه محلی یک شبکه رایانه ای است که کامپیوترهای متنوعی را از طریق مسیرهای ارتباطی معمول در درون یک ناحیه محدود شده که به نام «محل یا سایت» نامیده می شوند، به یکدیگر متصل می کند. یک شبکه کامپیوتری متشکل از دو یا چند کامپیوتر متصل به هم است که به وسیله یک سرور به همدیگر متصل می شوند. دو تکنولوژی پرکاربرد برای ایجاد شبکه های محلی شامل ارتباطات اترنت (Ethernet) و Wi-Fi می شود. این شبکه ها می توانند تا دو کیلومتر را پوشش دهند و سرعت انتقال اطلاعات در آن ها بسیار بالاست، نگهداری نسبتاً راحتی دارند و با هزینه کمی می توان آن ها را ایجاد کرد. نمونه های از شبکه های محلی را می توانید در منازل (آپارتمان ها)، مدارس، کتابخانه ها، آزمایشگاه ها، کالج ها، ادارات و کارخانه ها ببینید.

_{شبکه های محلی (Local Area Network یا LAN)}

مزایا شبکه های محلی

• خصوصی بودن: شبکه های محلی شبکه های خصوصی هستند، به همین خاطر هیچ کسی نمی تواند از خارج آن و بدون مجوز به حریم خصوصی این شبکه وارد شود.
• سرعت بالا: شبکه های محلی سرعت بسیار بالاتری نسبت به سایر شبکه ها دارند، سرعت انتقال داده ها در آن ها می تواند به ۱۰۰ مگابایت و یا بیشتر برسد و نرخ تبادل داده ها به نسبت شبکه های گسترده بیشتر و یا در همان سطح است.
• پشتیبانی از مدیوم های انتقال داده متنوع: شبکه های محلی، می توانند از مدیون های ارتباطی متنوعی مانند کابل های اترنت (مانند کابل های نازک، کابل های کلفت و کابل های جفت به هم تابیده)، فیبر نوری و ارتباطات بدون سیم بهره بگیرند.
• سادگی و ارزان بودن نسبی: یک شبکه محلی معمولا دارای هزینه های پایینی برای نصب، توسعه و نگهداری است و مقیاس پذیری و پیاده سازی آن ها نسبتاً آسان است.

معایب شبکه های محلی

• هزینه های ابتدایی ایجاد شبکه های محلی اغلب گران هستند زیرا در اینجا شما به سرورها و نرم افزارهای اختصاصی و اغلب دارای لایسنس احتیاج دارید.
• دیوایس های ارتباطی مانند کابل های اترنت، سوئیچ ها، هاب ها، روترها و فیبرهایی که در ابتدا باید خریداری شوند کمی هزینه بر هستند.
• مدیریت شبکه های محلی باید فایل ها و داده ای شخصی و نیز تاریخچه استفاده از شبکه اینترنت برای هر کدام از کاربرهای این شبکه را چک کند. به همین خاطر، حریم خصوصی کاربران در اینجا ممکن است نقض شود.
• شبکه های محلی در ابعاد خود محدود هستند و تنها می توانند تعداد کمی از کاربران را پوشش دهند.
• به خاطر اینکه تمام داده ها در یک سرور شبکه ای واحد ذخیره می شود، در نتیجه باید دسترسی افراد غیرمجاز به این منبع داده محدود شود، زیرا این مسئله می تواند سبب ایجاد مشکلات حاد امنیتی در حفاظت از داده ها شود.

شبکه ها کمپی (CAN)

شبکه های کمپی شبکه هایی هستند که از شبکه های محلی بزرگتر و از شبکه های شهری کوچکتر هستند. این نوع از شبکه های کامپیوتری معمولا در مکان هایی مانند مدارس و یا کالج ها به کار گرفته می شود. این شبکه ها می توانند ناحیه جغرافیایی محدودی را پوشش دهند که در آن ها دیوایس ها در چندین ساختمان در درون یک کمپ پراکنده شده اند. شبکه های کمپی به صورت عمده از فناوری اترنت در رنج ۱ تا ۵ کیلومتر استفاده می شوند. سرعت انتقال اطلاعات در این شبکه ها بسیار بالاست و نگهداری از آن ها نیز بسیار هزینه های نسبتا متوسطی دارد. نمونه ای از شبکه های کمپی را می توانید در مدارس، دانشگاه ها و نیز در ساختمان های اداری مشاهده کنید.

_{شبکه های ناحیه کمپی (CAN)}

مزایا شبکه های کمپی

• سرعت: ارتباطات در درون یک شبکه کمپی بر روی یک شبکه محلی صورت می گیرد به همین خاطر تبادل اطلاعات در میان این سیستم ها نسبت به شبکه جهانی اینترنت بالاتر است.
• امنیت: مدیریت شبکه های کمپی با استفاده از مانیتور کردن، تراک کردن و محدود کردن امنیت شبکه را تامین می کند. برای حفاظت از دسترسی های غیر مجاز نیز در اینجا از فایروال ها در میان شبکه محلی و شبکه اینترنت استفاده می شود.
• مقرون به صرفه بودن: با تلاش و نگهداری کم، شبکه های کمپی می تواند نرخ انتقال داده سریع با دسترسی به شبکه چند بخشی را در اختیار شما قرار دهد. شما می توانید آن را به صورت بیسیم در جایی که هزینه های کابل کشی و سیم کشی قابلیت مدیریت کردن است، فعال کنید. به همین خاطر بهره گیری از شبکه کمپی (CAN) از نظر عملکرد مقرون به صرفه است.

شبکه های ناحیه شهری (MAN)

شبکه شبکه ناحیه شهری، بزگتر از شبکه محلی (LAN) و کوچکتر از شبکه گسترده (WAN) است. این نوع از شبکه های کامپیوتری رایانه هایی که در فواصل جغرافیایی به اندازه ناحیه شهری هستند را به همدیگر متصل می کند. این شبکه ها عمدتا در FDDI ، CDDI و ATM در دامنه ۵ تا ۵۰ کیلومتر استفاده می شود. سرعت انتقال داده ها در اینجا متوسط است. نگهداری از این شبکه دشوار است و هزینه های بالایی نیز دارد. نمونه هایی از شبکه های ناحیه شهری (MAN) در شهره ها، شهرداری ها، مناطق بزرگ مانند شبکه هایی در چندین ساختان قرار گرفته اند و موارد مشابه هستند.

_{شبکه های ناحیه شهری (MAN)}

مزایا شبکه های شهری

• شبکه های شهری اتصالی با سرعت انتقال داده بالایی را ارائه می دهند که سرعت انتقال داده می تواند بین ۱۰ تا ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه باشند.
• سطح امنیت در شبکه های ناحیه شهری نسبت به شبکه های ناحیه گسترده (WAN) بالاتر و اغلب سختگیرانه تر است.
• به دلیل داشتن معماری باس دوگانه، از انتقال همزمان داده ها در هر دو جهت (فرستنده و گیرنده) در یک زمان پشتیبانی می شود.
• شبکه های ناحیه شهری می توانند به صورت همزمان به چندین کاربر اینترنت پر سرعت را ارائه کنند و از کیفیت آن پشتیبانی کنند.
• شبکه ها شهری امکان کنترل و مدیریت متمرکز در شبکه را فراهم می کنند و در نتیجه نظارت و مدیریت منابع شبکه و تامین امنیت آن آسان تر می شود.

معایب شبکه های شهری

• معماری شبکه های شهری بسیار پیچیده است و بنابراین تعمیر و نگهداری آن ها دشوار هستند.
• این شبکه ها بسیار گران هستند، زیرا برای راه اندازی فیبرنوری و سایر زیرساخت ها به هزینه بالایی نیاز دارند.
• آن ها تحمل خطای پایین تری را ارائه می کنند.
• نرخ انتقال داده ها در شبکه های شهری، در مقایسه با شبکه های محلی بسیار پایین است.

شبکه های ناحیه گسترده (WAN)

این نوع از شبکه های کامپوتری رایانه های را در یک ناحیه بزرگ از طریق یک مسیر ارتباطی به همدیگر به هم متصل می کند. در اینجا محدود به مکان خاصی نیستند و می توانید مرزها را تا سر حد امکان افزایش دهید. همچنین می توانید از شبکه گسترده به عنوان گروهی از شبکه های محلی نام ببرید که دامنه های آن ها به بیش از ۵۰ کیلومتر می رسند. در اینجا از فناوری خطوط اجاره ای و شماره گیری استفاده می شود. سرعت انتقال داده در این شبکه پایین است و هزینه های نگهداری بالایی نیز دارند. رایج ترین نمونه در اینجا شبکه اینترنت است.

_{شبکه های ناحیه گسترده (WAN)}

مزایای شبکه گسترده

• آن ها می توانند مناطق وسیعی را پوشش دهند در نتیجه دسترسی های سازمانی را برای انتقال سریع و ارزان داده ها افزایش می دهند.
• داده ها در اینجا می توانند به صورت متمرکز ذخیره کرده، زیرا شبکه های گسترده امکان دسترسی به داده ها از راه دور را میسر می کنند.
• هزینه های سفر برای کار پوشش مناطق جغرافیایی به خاطر وجود چنین شبکه هایی به حداقل می رسد.
• شبکه های گسترده کاربر یا سازمان را قادر می سازد که به راحتی با جهان ارتباط برقرار کنند و به تبادل داده ها و انجام تجارت در سطح جهانی اقدام کند.

معایب شبکه های گسترده

• تراکم ترافیک در شبکه ها گسترده بسیار بالاست.
• توانایی تحمل خطا شبکه های گسترده بسیار پایین است.
• به دلیل نقاط اتصال متعدد، نویز و خطا به مقدار زیاد وجود دارد.
• نرخ انتقال داده در مقایسه با شبکه های محلی به دلیل مسافت های زیاد و تعداد بالای سیستم های متصل در شبکه کند هستند.

مقایسه بین شبکه های کامپیوتری مختلف

انواع دیگر شبکه های کامپیوتری

• شبکه های محلی بیسیم (WLAN)
• شبکه ناحیه ذخیره سازی (SAN)
• شبکه ناحیه سیستمی (SAN)
• شبکه محلی نوری غیر فعال (POLAN)
• شبکه خصوصی سازمانی (EPB)
• شبکه خصوی مجازی (VPN)
• شبکه خانگی (HAN)

شبکه محلی بیسیم (WLAN)

شبکه محلی بیسیم، نوعی شبکه کامپیوتری است که مانند یک شبکه محلی عمل می کند اما از فناوری های ارتباطی دیگری مانند Wi-Fi برای تبادل داده ها بهره می گیرد. این شبکه به دستگاه ها امکان ارتباط دستگاه ها از طریق کابل های فیزیکی در یک شبکه محلی را نمی دهد، اما به جای آن اجازه می دهد که دستگاه ها از طریق امواج رادیویی با هم در تماس باشند. رایج ترین نمونه شبکه های محلی بیسیم شبکه های Wi-Fi هستند.

شبکه های کامپیوتری متعددی در دسترس هستند، اطلاعات بیشتری در این زمینه را می توانید در این وب سایت بخوانید.

شبکه ناحیه ذخیره سازی (SAN)

شبکه های ناحیه ذخیره سازی، نوعی شبکه کامپیوتری با سرعت بالاست که گروه های دستگاه های ذخیره سازی را به چندین سرور متصل می کند. این شبکه به شبکه های محلی و یا شبکه های ناحیه گسترده وابسته نیست. در عوض این شبکه ها منابع ذخیره سازی خود را از شبکه ای به شبکه پرقدرت دیگر جابجا می کنند. شبکه ناحیه ذخیره سازی امکان دسترسی و ذخیره داده ها در سطح بلوک های شبکه را فراهم می کند. نمونه های از شبکه های ناحیه ذخیره سازی می تواند شبکه ای از دیسک ها باشند که توسط شبکه ای سرورهای شبکه قابل دسترسی هستند.

_{شبکه ناحیه ذخیره سازی (SAN)}

شبکه محلی نوری غیر فعال (POLAN)

شبکه های محلی نوری غیر فعال، نوعی شبکه کامپیوتری هستند که جایگزینی برای شبکه های محلی (LAN) به شمار می روند. شبکه های POLAN از تقسیم کننده های نوری برای تقسیم کردن سیگنال های نوری از یک رشته فیبر نوری تک حالته به سیگنال های متعدد برای توزیع بین کاربران و دستگاه ها استفاده می کنند. به صورت کلی شبکه های POLAN یک معماری از شبکه های محلی یک نقطه به چند نقطه هستند.

_{شبکه محلی نوری غیر فعال (POLAN)}

شبکه خصوصی سازمانی (EPB)

شبکه های خصوصی سازمانی نوعی شبکه کامپیوتری هستند که بیشتر توسط کسب و کارهایی که می خواهند شبکه امنی را در مکان های مختلف برای اشتراک گذاری منابع کامپیوتری داشته باشند، مورد استفاده قرار می گیرند.

_{شبکه خصوصی سازمانی (EPB)}

شبکه خصوصی مجازی (VPN)

شبکه های خصوصی مجازی (VPN) نوعی شبکه کامپیوتری است که یک شبکه مجازی خصوصی و اغلب رمزنگاری شده را در سراسر اینترنت گسترش می دهد و به کاربران این اجازه را می دهد که داده ها را به مشابه شبکه های خصوصی (حتی اگر شبکه خصوصی نباشد) با همدیگر تبادل کنند. از طریق اتصال نقطه به نقطه مجازی، کاربران می توانند از راه دور به شبکه های خصوصی خودشان دسترسی داشته باشند. شبکه های خصوصی مجازی (VPN) با عملکردش به عنوان واسطه ای عمل می کند که امکان اتصال به شبکه های محافظت شده را به شما داده و از شما در برابر منابع مخرب و دست اندازی ها محافظ می کند.

_{شبکه خصوی مجازی (VPN)}

شبکه خانگی (HAN)

بسیاری از خانه ها ممکن است بیشتر از یک کامپیوتر داشته باشند. برای اتصال این کامپیوترها و سایر دستگاه های جانبی، باید شبکه های مشابه شبکه محلی (LAN) در آن خانه ایجاد شود. چنین نوع شبکه ای که به کاربر اجازه می دهد چندین کامپیوتر و سایر دستگاه های دیجیتالی در یک خانه به هم متصل شوند شبکه خانگی (HAN) گفته می شود. شبکه خانگی امکان اشتراک گذاری منابع، فایل ها و برنامه ها در یک شبکه را تسهیل می کند. در اینجا از ارتباطات سیمی و بیسیم می توان استفاده کرد.

^{_{شبکه خانگی (HAN)}}

اینترنت ورک (Internet-work)

این شبکه از شبکه به عنوان شبکه اینترنتی تعریف می شود که دو یا چند شبکه کامپیوتری محلی و گسترده را با یک سیستم ادرس دهی محلی پیکربندی می کند. این شبکه ها می توانند بخشی از یک شبکه بزرگتر نیز باشند. این روش به عنوان اینترنت ورکینگ (Internet-working) نیز شناخته می شود. در اینجا دو نمونه اینترنت ورک وجود دارد.

• شبکه های اینترانت (Intranet): که یک شبکه داخلی در یک سازمان است که به کاربران این امکان را میدهد که بتوانند داده ها را به هم به اشتراک گذاشته، با هم همکاری داشته باشند و به منابع یکدیگر دسترسی پیدا کنند. اینترانت ها برای عمومی قابل دسترسی نیستند و از آدرس های IP خصوصی بهره می گیرند.
• اکسترانت (Extranet): اکسترانت ها دامنه استفاده از اینترانت را به کاربران خارجی مجاز، مانند شرکای تجاری یا مشتریان آن ها، نیز گسترش می دهند. آن ها دسترسی کنترل شده ای به منابعی خاص را در کنار حفظ امنیت ارائه می کنند.

مزایای شبکه های کامپیوتری

• تمرکز در ذخیره سازی داده ها: فایل ها در یک پایگاه داده ذخیره سازی مرکزی ذخیره می شوند و در نتیجه هر کسی می تواند به راحتی به آن ها دسترسی داشته باشد.
• اتصال دائمی: در اینجا یک لینک یا اتصال واحد می تواند برای اتصال چندین دستگاه محاسباتی، ارتباط لازم را ایجاد کند.
• به اشتراک گذاشتن انواع فایل ها: فایل ها و داده ها می توانند به راحتی بین چندین دستگاه به اشتراک گذاشته شوند که در نتیجه به برقراری ارتباط آسان در سازمان کمک زیادی می کنند.
• امنیت از طریق مجوز: شبکه سازی کامپیوتری امنیت و حفاظت بیشتری را برای اطلاعات ما فراهم می کنند.

معایب شبکه های کامپیوتری

• ویروس ها و بد افزارها: ویروسها برنامه هایی هستند که می توانند با تغییر سایر برنامه ها، آن ها را آلوده کنند. ویروس ها و بد افزارها می توانند کل شبکه را تخریب کنند.
• هزینه بالای راه اندازی: راه اندازی اولیه شبکه های کامپیوتری گران است، زیرا تعداد زیادی از ابزارها و مقدار زیادی کابل کشی مورد نیاز است.
• از دست دادن اطلاعات: در صورت خرابی سیستم، ممکن است برخی از داده ها مهم همه کاربران از بین برود.
• مدیریت شبکه: مدیریت یک شبکه تا حدود برای یک فرد پیچیده است، برای استفاده مناسب از آن نیاز به آموزش های تخصصی است.

نتیجه گیری

در نتیجه، شبکه های کامپیوتری اجزای ضروری هستند که دستگاه های کامپیوتری مختلف را برای اشتراک گذاری کارآمد داده ها و منابع به هم متصل می کنند. شبکه های مختلف مانند شبکه های شخصی(PAN)، محلی (LAN)، کمپی (CAN)، شهری (MAN) و گسترده (WAN ) طیف گسترده ای از برنامه ها و اهداف را ارائه می دهند که هر کدام مجموعه ای از مزایا و معایب خود را دار هستند. درک این شبکه ها و کاربردهای آن ها، اتصال، تبادل داده و استفاده از منابع را در برنامه های مختلف، از بهره گیری های شخصی تا ارتباطات جهانی را بهبود می بخشد.

پرسش های متداول در زمینه ویژگی های شبکه های کامپیوتری