معرفی انواع شبکه ‌های کامپیوتری و موارد استفاده از آنها

تقریباً همه ما روزانه با شبکه سرو کار داریم، چه از طریق اتصال به اینترنت و چه با کار کردن در یک سازمان؛ اما وقتی می گوییم انواع شبکه ‌های کامپیوتری، منظورمان چیست؟ اگر همه شبکه ها عملکرد مشابهی دارند پس انواع شبکه ‌های کامپیوتری از کجا می آید؟

وقتی چند کامپیوتر با هدف ارسال داده یا اشتراک منابع به هم وضل می شوند، شبکه کامپیوتری تشکیل می شود که این شبکه ها متناسب با محدوده پوشش، رسانه و نوع ارتباط به انواع مختلف تقسیم شداند که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارند.

آشنایی بیشتر با ویژگی هایی که باعث تفکیک شبکه ها می شود، باعث می شود که متناسب با کاربرد هر کدام، زمینه مناسب برای پیاده سازی آنها را تشخیص داده و درک بهتری از عملکرد آنها داشته باشیم. پس بیایید بررسی انواع شبکه ‌های کامپیوتری را شروع کنیم:

بررسی مختصر شبکه های کامپیوتری

شبکه کامپیوتری، مجموعه ای از کامپیوترهای مستقل است که با هدف اشتراک گذاری منابع و داده ها به همدیگر وصل شده اند. البته، به غیر از کامپیوتر دستگاه های دیگری مثل مودم، روتر، سویچ و هاب هم در این گردهمایی نقش دارند و ارتباط سیمی یا بی سیم بین کاربران را راحت تر می کنند.

شبکه ‌های کامپیوتری از انواع گره ها مثل سرورها، سخت افزارهای شبکه، کامپیوترهای شخصی و لینک های ارتباطی تشکیل شده است. گره های موجود در انواع شبکه ‌های کامپیوتری از مجموعه قوانین و پروتکل های خاصی پیروی می کنند تا نحوه ارسال و دریافت داده ها با اصول خاصی انجام شود.

هدف از ایجاد شبکه

• به دلیل اشتراک منابع و بار، برنامه ها مجبور نیستند روی یک سیستم واحد اجرا شوند.
• استفاده اشتراکی از منابعی مثل چاپگرها، درایوها و لوازم جانبی دیگر باعث کاهش هزینه می شود.
• با خرابی و اختلال در یک سیستم، کل شبکه از کار نمی افتد و با جایگزین کردن سیستم خراب با یک سیستم جدید، مشکل شبکه حل می شود.
• اضافه کردن پردازنده یا کامپیوترهای بیشتر، کار ساده ای است.
• دسترسی به اطلاعات از راه دور، دسترسی به اینترنت، ایمیل و … با شبکه امکان پذیر است.
• …

انواع شبکه کامپیوتری بر اساس ویژگی های مختلف

شبکه ‌های کامپیوتری بر اساس اندازه، نوع ارتباط، رسانه ارتباطی، معماری و توپولوژی تقسیم بندی شده اند که هر کدام متناسب با ویژگی های خود، کاربردهای مخصوصی دارند که در ادامه به بررسی تک تک آنها می پردازیم:

انواع شبکه رایانه ای بر اساس اندازه

1. Personal Area Network (PAN)

PAN به عنوان کوچک ترین و پایه ترین نوع شبکه، به یک شخص محدود می شود، یعنی ارتباطات بین دستگاه ها فقط در فضای کاری یک فرد متمرکز است. برد شبکه PAN از یک شخص تا دستگاه تقریباً 10 متر است.

لپ تاپ، تلفن همراه، تبلت و پخش کننده رسانه از مهم ترین دستگاه هایی هستند که برای توسعه این نوع شبکه استفاده می شوند. موس های بی سیم، صفحه کلید و بلوتوث از نمونه های PAN هستند. پس دفعه بعد که تلفن خود را به مدیا پلیر ماشین خود وصل می کنید؛ می توانید از شبکه شخصی خود تشکر کنید.

2. Local Area Network (LAN)

LAN پرکاربردترین نوع شبکه ‌های کامپیوتری است که کامپیوترهای موجود در یک منطقه محلی (خانه، مدرسه، کتابخانه، آزمایشگاه، دانشگاه و اداره) را از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک به یکدیگر وصل می کند.

این نوع شبکه برای اتصال دستگاه های موجود در یک یا چند ساختمان (بسته به فاصله آنها) بکار می رود و فرقی می کند که رسانه بین دستگاه ها از نوع سیمی یا بی سیم باشد. ساده ترین نوع شبکه LAN، اتصال کامپیوترها به یک پرینتر در خانه یا اداره است. البته، تعداد دستگاه های موجود در شبکه محلی نمی تواند بیشتر از 5000 باشد.

نیاز دائم به مدیریت، هزینه اولیه نصب نسبتاً بالا و امکان دسترسی کاربران غیرمجاز به داده های حساس از معایب اصلی این نوع شبکه هستند.

3. Campus Area Network (CAN)

این شبکه از اتصال چند شبکه LAN به وجود می آید و منطقه جغرافیایی خاصی را پوشش می دهد. این شبکه از LAN بزرگتر و از MAN کوچکتر است و معمولاً در مکان هایی مثل مدارس، دانشگاه ها و … استفاده می شود.

CAN ها این امکان را به کاربران می دهد که فایل ها و داده های خود را به سرعت در شبکه به اشتراک بگذارند و ماندگاری داده ها در شبکه باعث کاهش تاخیر در ارسال و دریافت داده ها می شود. افزودن امکاناتی مثل فایروال های امنیتی، مسدود کردن دستگاه های ناامن، کنترل دسترسی و … باعث افزایش امنیت این نوع شبکه ‌های کامپیوتری می شود.

4. (Metropolitan Area Network (MAN

MAN برای اتصال شبکه های کامپیوتری LAN به کار می رود و از لحاظ جغرافیایی قادر به پوشش یک شهر یا شهرک است. معمولاً سازمان های دولتی برای اتصال شهروندان و صنایع خصوصی از این نوع شبکه استفاده می کنند.

البته، بسته به نوع پیکربندی، یک شبکه MAN این امکان را به شما می دهد که منطقه ای با فاصله حداکثری 50 کیلومتر را پوشش دهید. فیبر نوری، رسانه ای است که بیشتر برای این نوع شبکه های کامپیوتری استفاده می شود و همین باعث برقراری سریع تر ارتباطات می شود.

4. Wide Area Network (WAN)

WAN مهم ترین و گسترده ترین شبکه کامیپوتری است که منطقه بزرگ تری را پوشش می دهد. سیستم شبکه WAN می تواند یک اتصال LAN باشد که با استفاده از خطوط تلفن امواج رادیویی به شبکه های محلی دیگر متصل می شود.

اینترنت بزرگترین شبکه WAN است که نقش مهمی در اتصالات بین المللی با فاصله بسیار زیاد دارد. معمولاً این مدل شبکه ها توسط ارائه دهندگان خدمات ایجاد می شود تا برقراری ارتباط بین مشاغل، مدارس، دولت ها و عموم مردم جهان با محدودیت مکانی روبرو نباشد.

در کل، پوشش گسترده و استفاده از فناوری های سیمی و بی سیم مختلف باعث به وجود آمدن خطا ها، مشکلات و تاخیراتی می شود که می تواند نگران کننده باشد.

شبکه ‌های کامپیوتری دیگری که وجود دارند:

WLAN) برقراری ارتباط بین یک یا چند دستگاه در یک منطقه محدود با استفاده از ارتباطات بی سیم.

SAN) ذخیره سازی داده ها در سطح بلوک و مورد استفاده برای ساخت دستگاه های ذخیره سازی مثل آرایه های نوری، جوک باکس های نوری و کتاب خانه های نواری.

System-Area) نوعی شبکه محلی برای اتصال اپلیکیش های سرور به سرور و پردازنده به پردازنده با سرعت بالا.

HAN) تشکیل شبکه محلی در داخل فضای یک خانه برای اتصال چند کامپیوتر به همدیگر و اشتراک گذاری فایل ها، برنامه ها، چاپگر ها و سایر لوازم جانبی.

SAN) نوعی شبکه محلی با کارایی و پنهای باند بالا برای مدیریت حجم بالایی از اطلاعات.

EPN) مورداستفاده در کسب و کارهایی که برای اشتراک گذاری منابع رایانه ای باید مکان های متعددی را به هم وصل کنند.

VPN) یک شبکه خصوصی برای اتصال سایت های ریموت و کاربران به یکدیگر با حالت امن تر.

انواع شبکه بر اساس رسانه ارتباطی

شبکه سیمی

همانطور که از اسم آن مشخص است، در این نوع شبکه ‌های کامپیوتری برای اتصال دستگاه های شبکه از رسانه های فیزیکی مثل سیم مسی، سیم زوج به هم تابیده یا کابل های فیبر نوری استفاده می شود. کابل های فیبر نوری، پهنای باند بیشتری دارند و سرعت انتقال آنها بالاتر است.

شبکه بی سیم

در این نوع شبکه ها برای اتصال دستگاه ها و کامپیوترها به جای سیم از اتصالات فرکانس رادیویی استفاده می شود. تلفن های همراه، حسگرهای بی سیم، ریموت کنترل تلویزیون و گیرنده های دیسک ماهواره ای نمونه هایی از دستگاه های بی سیم هستند.

انواع شبکه بر اساس نوع ارتباط

شبکه point to point

در این شبکه، بین هر دو گره ارتباط خصوصی و مستقیمی وجود دارد که همین ویژگی باعث می شود به امنیت ارتباطات بالا باشد و نیازی به رمزگذاری نباشد. تماس تلفنی یک نمونه رایج از این نوع شبکه ‌های کامپیوتری است. با این نوع ارتباط، در یک شبکه عمومی امکان انتقال ترافیک خصوصی فراهم می شود. وجود لینک اختصاصی باعث می شود که کل پهنای باند مخصوص دو لینک باشد و امنیت و حریم خصوصی به طور کامل حفظ شود.

شبکه Multipoint

در این نوع شبکه، کانال ارتباطی بین چند دستگاه یا گره به اشتراک گذاشته می شود. استفاده چند گره از ظرفیت کانال ارتباطی باعث می شود که بهره وری پهنای باند به حداکثر برسد. نحوه ارسال داده یا فایل به این صورت است که یک فرستنده وجود دارند و چند گیرنده که همه گیرنده ها به صورت اشتراکی به این داده ها دسترسی دارند و فاصله معیاری برای دریافت داده نیست. مشترک بودن کانال ارتباطی باعث کاهش امنیت و حریم خصوصی می شود.

شبکه Broadcast

در این نوع شبکه ‌های کامپیوتری، یک کانال ارتباطی وجود دارد و یک کامپیوتر نقش ارسال بسته را برعهده دارد و کامپیوترهای دیگر موجود در شبکه آن را دریافت می کنند. البته، بسته دارای آدرس گیرنده است و هر کامپیوتر موقع دریافت بسته آدرس را بررسی می گیرد و در صورت مطابقت، آن را تحویل می گیرد. این نوع شبکه ‌های کامپیوتری معمولاً کوچک و محلی هستند.

انواع شبکه بر اساس معماری

معماری کلاینت – سرور

در این معماری یک کامپیوتر به عنوان سرور عمل می کند که کارایی بالایی دارند و ذخیره داده ها، دسترسی کاربران، درایور دیسک، چاپگرها یا ترافیک شبکه تحت مدیریت سرور است. در این نوع شبکه ها، سرور به عنوان نقطه مرکزی عمل می کند و بقیه کامپیوترها (کلاینت ها) به آن وصل می شوند و با ثبت درخواست، سرویس یا داده های درخواستی خود را از سرور دریافت می کنند.

معماری همتا به همتا (Peer to Peer)

به کامپیوترهای با قابلیت ها و تنظیمات مشابه، همتا گفته می شود. در این نوع معماری، کامپیوترهای همتا از طریق اینترنت به همدیگر وصل می شوند. برای انتقال داده، نیازی نیست که یک کامپیوتر به عنوان سرور عمل کند، هر فایل و داده ای مستقیماً بین سیستم های موجود در شبکه می تواند به اشتراک گذاشته شود یعنی هر کامپیوتری می تواند سرور یا کلاینت باشد.

معماری ترکیبی

همانطور که از اسم آن مشخص است، این معماری ترکیبی از مدل سرور-کلاینت و همتا به همتا است.

انواع توپولوژی برای شبکه های کامپیوتری

1. توپولوژی باس

کافی است به شکل توجه کنید تا نحوه اتصال کامپیوترها و سایر اجزای شبکه رایانه ای را درک کنید. البته، با این که پیاده سازی این نوع شبکه راحت است ولی خرابی در کابل ارتباطی دستگاه ها باعث قطع تمام ارتباطات می شود و همین باعث می شود که رفع خطاها و پیکربندی مجدد شبکه به مراتب سخت تر است.

2. توپولوژی حلقه ای

در این توپولوژی، کامپیوترها و دستگاه ها به صورت حلقه به همدیگر وصل شده اند، طوری که کامپیوتر آخر به کامپیوتر اول وصل است و دقیقاً دو همسایه برای هر دستگاه وجود دارد. جهت حرکت یکسان دستگاه ها باعث می شد که پروسه انتقال داده نسبتاً راحت باشد. از مهم ترین معایب این توپولوژی می توان به یک جهته بودن و نیاز به روشن بودن دائم کامپیوترها اشاره کرد. یک جهته بودن باعث می شود که یک بسته از همه گره ها عبور کند تا به مقصد برسد و همه کامپیوترها وقتی می توانند به یکدیگر متصل شوند که روشن باشند.

3. توپولوژی ستاره ای

در این توپولوژی، یک کنترل کننده مرکزی وجود دارد که همه کامپیوترها به صورت point to point به این کنترل کننده وصل هستند. هیچ ارتباط مستقیمی بین دستگاه ها وجود ندارد و تردد مستقیم داده ها بین دستگاه ها غیر مجاز است. اتصال و جدا کردن دستگاه ها باعث هیچ وقفه ای در شبکه نمی شود و راه اندازی و پیکربندی آن کار ساده ای است. عملکرد همه دستگاه های متصل به کنترل کننده وابسته است و همین باعث می شود که خرابی کنترل کننده، خرابی کل شبکه رایانه ای را به دنبال داشته باشد.

4. توپولوژی مش

در این توپولوژی، همه دستگاه ها به صورت point to point به یکدیگر وصل هستند و پیوند بین هر دو دستگاه به صورت اختصاصی است یعنی داده ها را فقط بین دو دستگاه منتقل می کند. اتصال n دستگاه به صورت مش کاملاٌ متصل با n *(n-1)/2 کانال انجام می شود. ارسال داده ها از طریق کانال های ارتباطی مختلف به صورت همزمان به کنترل ترافیک کمک می کند. البته، نیاز به سیم کشی و تعداد پورت ورودی/خروجی زیاد باعث می شود که نصب و پیکربندی آن کار دشواری باشد.

5. توپولوژی درختی

این توپولوژی شبیه توپولوژی ستاره ای است با این تفاوت که گره ها به صورت سلسله مراتبی به ریشه کنترل کننده وصل هستند. آسیب دیدن یک زیردرخت آسیبی به زیردرخت های دیگر نمی رساند و این یکی از مزیت های اصلی این شبکه ‌های کامپیوتری است. متکی بودن گره ها به گره ریشه و چالش برانگیز بودن پروسه نگهداری و تعمیر معایب های مربوط به این توپولوژی هستند.

* اگر متناسب با نیاز و خواسته خود، نوع شبکه کامپیوتری را انتخاب کرده اید ولی به دنبال راهی هستید که قدرت شبکه خود را بالا ببرید، سرور مجازی می تواند راه حل مفیدی برای شما باشد. با این کار، شبکه خود را از لحاظ امنیت هم ارتقا می دهید.

در صورت تمایل می توانید به صفحه خرید سرور مجازی و خرید سرور اختصاصی شرکت آسام سرور مراجعه کنید و بعد از مشاهده ویژگی های مربوط به هر یک از پلن ها، بهترین انتخاب را انجام دهید.

کلام آخر

شبکه ‌های کامپیوتری در انواع مختلفی موجود هستند که تقسیم بندی آنها بر اساس ویژگی هایی مثل، فاضله، رسانه ارتباطی و … انجام شده است. هر کدام از این شبکه ها کاربردهای خاصی دارند که ترکیب ویژگی ها شبکه های مربوط به این دسته ها باعث می شود که کارایی شبکه در ایده آل ترین حالت ممکن قرار داشته باشد.

از اینکه تا انتهای مقاله با ما همراه بودید، از شما متشکریم. امیدواریم که مطالعه این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. در صورت داشتن هرگونه سوال، درخواست و نیاز به راهنمایی، می توانید با ثبت نظر خود، با ما وارد ارتباط شوید تا هر چه زودتر به شما پاسخ دهیم.