شبکه رایانه‌ای: تفاوت میان نسخه‌ها

فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.

 

شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت‌افزاری و یا نرم‌افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته‌بندی کرد؛ مانند [[فیبر نوری]]، [[اترنت]]، [[شبکه محلی بی‌سیم]]، HomePNA، [[ارتباط خط نیرو]] یا G.hn.

 

فناوری ITU-T G.hn از سیم کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.

 

* ''[[زوج به‌هم‌تابیده]]'': زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت درهر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.

* ''[[کابل هم‌محور]]'': کابل هم‌محور به طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.

* ''[[فیبر نوری]]'': کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تاثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.

 

* ''[[ریزموج]] (مایکروویو) زمینی'': ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه‌های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.

* ''[[ماهواره|ماهواره‌های]] ارتباطی'': ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند.

* ''ارتباطات [[فروسرخ]]'': ارتباط فروسرخ، سیگنال‌های بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.

 

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس اندازه یا گستردگی ناحیه‌ای که شبکه پوشش می‌دهد طبقه‌بندی شوند. برای نمونه [[شبکه شخصی|«شبکه شخصی» (PAN)]]، [[شبکه محلی|«شبکه محلی» (LAN)]]، [[شبکه دانشگاهی|«شبکه دانشگاهی» (CAN)]]، [[شبکه کلان‌شهری|«شبکه کلان‌شهری» (MAN)]] یا [[شبکه گسترده|«شبکه گسترده» (WAN)]].

 

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای مطابق مدلهای مرجع پایه‌ای که در صنعت به عنوان استاندارد شناخته می‌شوند مانند [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع ۷ لایه OSI»]] و [[مدل مرجع TCP/IP|«مدل ۴ لایه TCP/IP»]]، بر اساس نوع [[لایه شبکه|«لایه شبکه» ای]] که در آن عمل می‌کنند طبقه‌بندی شوند.

 

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس معماری کاربری که بین اعضای شبکه وجود دارد طبقه‌بندی شود، برای نمونه معماری‌های [[Active Networking]]، [[مشتری-خدمتگذار|«مشتری-خدمتگذار» (Client-Server)]] و [[همتا به همتا (رایانه)|«همتا به همتا» Peer-to-Peer]] (گروه کاری).

 

{{اصلی|همبندی (رایانه)}}

 

 

همبندی شبکه را می‌توان بر اساس نظم هندسی ترتیب داد. همبندی‌های شبکه طرح‌های منطقی شبکه هستند. واژه منطقی در اینجا بسیار پرمعنی است. این واژه به این معنی است که همبندی شبکه به طرح فیزیکی شبکه بستگی ندارد. مهم نیست که رایانه‌ها در یک شبکه به صورت خطی پشت سر هم قرار گرفته باشند، ولی زمانیکه از طریق یک [[هاب|«هاب»]] به یکدیگر متصل شده باشند تشکیل همبندی ستاره می‌کنند نه باس؛ و این عامل مهمی است که شبکه‌ها در آن فرق می‌کنند، جنبه ظاهری و جنبه عملکردی.

 

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس [[قرارداد|«قرارداد»]] ارتباطی طبقه‌بندی شوند. برای اطلاعات بیشتر [[لیست پشته‌های قرارداد شبکه]] و [[لیست قراردادهای شبکه]] را ببینید.

 

== انواع شبکه‌های رایانه‌ای از نظر اندازه ==

{{اصلی|شبکه شخصی}}

«شبکه شخصی» (Personal Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای که اطراف یک فرد می‌باشند (مانند [[تلفن|«تلفن» ها]] و [[دستیار دیجیتالی شخصی|«رایانه‌های جیبی» (PDA)]] که به آن [[دستیار دیجیتالی شخصی|«دستیار دیجیتالی شخصی»]] نیز می‌گویند) بکار می‌رود. این که این وسایل ممکن است متعلق به آن فرد باشند یا خیر جای بحث خود را دارد. برد یک شبکه شخصی عموماً چند متر بیشتر نیست. موارد مصرف شبکه‌های خصوصی می‌تواند جهت ارتباطات وسایل شخصی چند نفر به یکدیگر و یا برقراری اتصال این وسایل به شبکه‌ای در سطح بالاتر و شبکه [[اینترنت|«اینترنت»]] باشد.

ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی به [[گذرگاه|«گذرگاه» های]] رایانه مانند [[USB]] و [[فایروایر]] برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند [[IrDA]]، [[بلوتوث|«بلوتوث» (Bluetooth)]] و [[باند فوق وسیع|UWB]] می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بی‌سیم ساخت.

 

{{اصلی|شبکه محلی}}

«شبکه محلی» (Local Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که محدوده جغرافیایی کوچکی مانند یک خانه، یک دفتر کار یا گروهی از ساختمان‌ها را پوشش می‌دهد. در مقایسه با [[شبکه گسترده|«شبکه‌های گسترده» (WAN)]] از مشخصات تعریف‌شده شبکه‌های محلی می‌توان به سرعت (نرخ انتقال) بسیار بالاتر آنها، محدوده جغرافیایی کوچکتر و عدم نیاز به [[خطوط استیجاری|«خطوط استیجاری»]] مخابراتی اشاره کرد.

دو فناوری [[اترنت|«اترنت» (Ethernet)]] روی کابل [[جفت به هم تابیده بدون محافظ|«جفت به هم تابیده بدون محافظ» (UTP)]] و [[وای‌فای|«وای‌فای» (Wi-Fi)]] رایج‌ترین فناوری‌هایی هستند که امروزه استفاده می‌شوند، با این حال فناوری‌های [[آرکنت|«آرکنت» (ARCNET)]] و [[توکن رینگ|«توکن رینگ» (Token Ring)]] و بسیاری روشهای دیگر در گذشته مورد استفاده بوده‌اند.

 

{{اصلی|شبکه کلان‌شهری}}

«شبکه کلان‌شهری» (Metropolitan Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» بزرگ است که معمولاً در سطح یک شهر گسترده می‌شود. در این شبکه‌ها معمولاً از [[زیرساخت بی‌سیم|«زیرساخت بی‌سیم»]] و یا اتصالات [[فیبر نوری|«فیبر نوری»]] جهت ارتباط محل‌های مختلف استفاده می‌شود.

 

{{اصلی|شبکه گسترده}}

«شبکه گسترده» (Wide Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که نسبتاً ناحیه جغرافیایی وسیعی را پوشش می‌دهد (برای نمونه از یک کشور به کشوری دیگر یا از یک قاره به قاره‌ای دیگر). این شبکه‌ها معمولاً از امکانات انتقال خدمات دهندگان عمومی مانند شرکت‌های مخابرات استفاده می‌کند. به عبارت کمتر رسمی این شبکه‌ها از [[مسیریاب|«مسیریاب» ها]] و لینک‌های ارتباطی عمومی استفاده می‌کنند.

شبکه‌های گسترده برای اتصال شبکه‌های محلی یا دیگر انواع شبکه به یکدیگر استفاده می‌شوند؛ بنابراین کاربران و رایانه‌های یک مکان می‌توانند با کاربران و رایانه‌هایی در مکانهای دیگر در ارتباط باشند. بسیاری از شبکه‌های گسترده برای یک سازمان ویژه پیاده‌سازی می‌شوند و خصوصی هستند. بعضی دیگر به‌وسیله «سرویس دهندگان اینترنت» (ISP) پیاده‌سازی می‌شوند تا شبکه‌های محلی سازمانها را به اینترنت متصل کنند.

 

{{اصلی|شبکه متصل}}

دو یا چند «شبکه» یا [[زیرشبکه|«زیرشبکه» (Subnet)]] که با استفاده از تجهیزاتی که در لایه ۳ یعنی [[لایه شبکه|«لایه شبکه»]] [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] عمل می‌کنند مانند یک [[مسیریاب|«مسیریاب»]]، به یکدیگر متصل می‌شوند تشکیل یک شبکه از شبکه‌ها یا «شبکه متصل» را می‌دهند. همچنین می‌توان شبکه‌ای که از اتصال داخلی میان شبکه‌های عمومی، خصوصی، تجاری، صنعتی یا دولتی به وجود می‌آید را «شبکه متصل» نامید.

شبکه‌های داخلی یا خارجی ممکن است که اتصالاتی به شبکه [[اینترنت]] داشته و یا نداشته باشند. در صورتی که این شبکه‌ها به اینترنت متصل باشند در مقابل دسترسی‌های غیرمجاز از سوی اینترنت محافظت می‌شوند. خود شبکه اینترنت به عنوان بخشی از شبکه داخلی یا شبکه خارجی به حساب نمی‌آید، اگرچه که ممکن است شبکه اینترنت به عنوان بستری برای برقراری دسترسی بین قسمت‌هایی از یک شبکه خارجی خدماتی را ارائه دهد.

 

{{اصلی|شبکه داخلی}}

 

به طور مثال شبکه ملی در ایران نوعی از شبکه‌های داخلی (اینترانت) می‌باشد.

 

{{اصلی|شبکه خارجی}}

یک «شبکه خارجی» یک «شبکه» یا یک «شبکه متصل» است که به لحاظ قلمرو محدود به یک سازمان یا نهاد است ولی همچنین شامل اتصالات محدود به شبکه‌های متعلق به یک یا چند سازمان یا نهاد دیگر است که معمولاً ولی نه همیشه قابل اعتماد هستند. برای نمونه مشتریان یک شرکت ممکن است که دسترسی به بخش‌هایی از «شبکه داخلی» آن شرکت داشته باشند که بدین ترتیب یک «شبکه خارجی» درست می‌شود، چراکه از دیدگاه امنیتی این مشتریان برای شبکه قابل اعتماد به نظر نمی‌رسند. همچنین از نظر فنی می‌توان یک «شبکه خارجی» را در گروه شبکه‌های [[شبکه دانشگاهی|دانشگاهی]]، [[شبکه کلان‌شهری|کلان‌شهری]]، [[شبکه گسترده|گسترده]] یا دیگر انواع شبکه (هر چیزی غیر از [[شبکه محلی]]) به حساب آورد، چراکه از نظر تعریف یک «شبکه خارجی» نمی‌تواند فقط از یک [[شبکه محلی]] تشکیل شده باشد، چون بایستی دست کم یک اتصال به خارج از شبکه داشته باشد.

 

{{اصلی|اینترنت}}

شبکه ویژه‌ای از شبکه‌ها که حاصل اتصالات داخلی شبکه‌های دولتی، دانشگاهی، عمومی و خصوصی در سرتاسر دنیا است. این شبکه بر اساس شبکه اولیه‌ای کار می‌کند که [[آرپانت|«آرپانت» (ARPANET)]] نام داشت و به‌وسیله موسسه [[آرپا|«آرپا» (ARPA)]] که وابسته به [[وزارت دفاع آمریکا|«وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا»]] است ایجاد شد. همچنین منزلگاهی برای [[وب جهان‌گستر|«وب جهان‌گستر» (WWW)]] است. در لاتین واژه Internet برای نامیدن آن بکار می‌رود که برای اشتباه نشدن با معنی عام واژه «شبکه متصل» حرف اول را بزرگ می‌نویسند.

همه شبکه‌ها از اجزای سخت‌افزاری پایه‌ای تشکیل شده‌اند تا گره‌های شبکه را به یکدیگر متصل کنند، مانند [[کارت شبکه|«کارت‌های شبکه»]]، [[تکرارگر|«تکرارگر» ها]]، [[هاب|«هاب» ها]]، [[پل|«پل» ها]]، [[راهگزین|«راهگزین» ها]] و [[مسیریاب|«مسیریاب» ها]]. علاوه بر این، بعضی روشها برای اتصال این اجزای سخت‌افزاری لازم است که معمولاً از کابلهای الکتریکی استفاده می‌شود (از همه رایجتر [[کابل رده ۵|«کابل رده ۵» (کابل Cat5]]) است)، و کمتر از آنها، ارتباطات میکروویو (مانند [[آی‌تریپل‌ئی ۸۰۲٫۱۱]]) و ([[فیبر نوری|«کابل فیبر نوری» Optical Fiber Cable]]) بکار می‌روند.

 

{{اصلی|کارت شبکه}}

'''«کارت شبکه»'''، '''«آداپتور شبکه»''' یا '''«کارت واسط شبکه» (Network Interface Card)''' قطعه‌ای از [[سخت‌افزار]] رایانه‌است و طراحی شده تا این امکان را به رایانه‌ها بدهد که بتوانند بر روی یک شبکه رایانه‌ای با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قطعه دسترسی فیزیکی به یک رسانه شبکه را تامین می‌کند و با استفاده از [[آدرس MAC|«آدرسهای MAC»]]، سیستمی سطح پایین جهت آدرس دهی فراهم می‌کند. این شرایط به کاربران اجازه می‌دهد تا به وسیله کابل یا به صورت بی‌سیم به یکدیگر متصل شوند.

 

{{اصلی|تکرارگر}}

'''«تکرارگر»''' تجهیزی الکترونیکی است که سیگنالی را دریافت کرده و آن را با سطح دامنه بالاتر، انرژی بیشتر و یا به سمت دیگر یک مانع ارسال می‌کند. بدین ترتیب می‌توان سیگنال را بدون کاستی به فواصل دورتری فرستاد. از آنجا که تکرارگرها با سیگنال‌های فیزیکی واقعی سروکار دارند و در جهت تفسیر داده‌ای که انتقال می‌دهند تلاشی نمی‌کنند، این تجهیزات در [[لایه فیزیکی|«لایه فیزیکی»]] یعنی اولین لایه از [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] عمل می‌کنند.

 

{{اصلی|هاب}}

'''«هاب»''' قطعه‌ای سخت‌افزاری است که امکان اتصال قسمت‌های یک شبکه را با هدایت ترافیک در سراسر شبکه فراهم می‌کند. هاب‌ها در [[لایه فیزیکی|«لایه فیزیکی»]] از [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] عمل می‌کنند. عملکرد هاب بسیار ابتدایی است، به این ترتیب که داده رسیده از یک گره را برای تمامی گره‌های شبکه کپی می‌کند. هاب‌ها عموماً برای متصل کردن بخش‌های یک [[شبکه محلی|«شبکه محلی»]] بکار می‌روند. هر هاب چندین [[درگاه|«درگاه» (پورت)]] دارد. زمانی که بسته‌ای از یک درگاه می‌رسد، به دیگر درگاه‌ها کپی می‌شود، بنابراین همه قسمت‌های شبکه محلی می‌توانند بسته‌ها را ببینند.

 

{{اصلی|پل (رایانه)}}

یک '''«پل»''' دو [[زیرشبکه|«زیرشبکه» (سگمنت)]] را در [[لایه پیوند داده|«لایه پیوند داده»]] از [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] به هم متصل می‌کند. پل‌ها شبیه به [[تکرارگر|«تکرارگر» ها]] و [[هاب|«هاب» های]] شبکه‌اند که برای اتصال قسمت‌های شبکه در [[لایه فیزیکی|«لایه فیزیکی»]] عمل می‌کنند، با این حال پل با استفاده از مفهوم پل‌زدن کار می‌کند، یعنی به جای آنکه [[ترافیک]] هر [[شبکه]] بدون نظارت به دیگر [[درگاه|درگاه‌ها]] کپی شود، آنرا مدیریت می‌کند. [[بسته|بسته‌هایی]] که از یک طرف پل وارد می‌شوند تنها در صورتی به طرف دیگر انتشار می‌یابند که آدرس مقصد آن‌ها مربوط به سیستم‌هایی باشد که در طرف دیگر پل قرار دارند. پل مانع انتشار پیغام‌های همگانی در قطعه‌های [[کابل (برق)|کابل]] وصل‌شده به آن نمی‌شود.

* '''پل‌های بی‌سیم''': برای «اتصال شبکه‌های محلی» به [[شبکه محلی بی‌سیم|«شبکه‌های محلی بی‌سیم»]] یا «شبکه‌های محلی بی‌سیم» به هم یا ایستگاه‌های دوردست به «شبکه‌های محلی» استفاده می‌شوند.

 

{{اصلی|راهگزین}}

'''«راهگزین»''' که در پارسی بیشتر واژه '''«سوئیچ»''' برای آن بکار برده می‌شود، وسیله‌ای است که قسمت‌های شبکه را به یکدیگر متصل می‌کند. راهگزین‌های معمولی شبکه تقریباً ظاهری شبیه به «هاب» دارند، ولی یک راهگزین در مقایسه با هاب از هوشمندی بیشتری (و همچنین قیمت بیشتری) برخوردار است. راهگزین‌های شبکه این توانمندی را دارند که محتویات بسته‌های داده‌ای که دریافت می‌کنند را بررسی کرده، دستگاه فرستنده و گیرنده بسته را شناسایی کنند، و سپس آن بسته را به شکلی مناسب ارسال نمایند. با ارسال هر پیام فقط به دستگاه متصلی که پیام به هدف آن ارسال شده، راهگزین [[پهنای باند|«پهنای باند»]] شبکه را به شکل بهینه‌تری استفاده می‌کند و عموماً عملکرد بهتری نسبت به یک هاب دارد.

از نظر فنی می‌توان گفت که راهگزین در [[لایه پیوند داده|«لایه پیوند داده»]] از [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] عمل کنند؛ ولی بعضی انواع راهگزین قادرند تا در لایه‌های بالاتر نیز به بررسی محتویات بسته بپردازند و از اطلاعات بدست آمده برای تعیین مسیر مناسب ارسال بسته استفاده کنند. به این راه گزین‌ها به اصطلاح [[راهگزین چندلایه|«راهگزین‌های چندلایه» (Multilayer Switch)]] می‌گویند.

 

{{اصلی|مسیریاب}}

'''«مسیریاب»'''ها تجهیزات شبکه‌ای هستند که بسته‌های داده را با استفاده از [[سرایند|«سرایند» ها]] و «جدول ارسال» تعیین مسیر کرده، و ارسال می‌کنند. مسیریاب‌ها در [[لایه شبکه|«لایه شبکه»]] از [[مدل مرجع OSI|«مدل مرجع OSI»]] عمل می‌کنند. همچنین مسیریاب‌ها اتصال بین بسترهای فیزیکی متفاوت را امکان‌پذیر می‌کنند. این کار با چک کردن سرایند یک بسته داده انجام می‌شود.