انواع شبکه های کامپیوتری
شبکه‌های کامپیوتری، مجموعه‌ای از کامپیوترها و دستگاه‌های مختلف است که با هدف اشتراک گذاری منابع و داده‌ها به یکدیگر وصل شده‌اند. این شبکه‌ها می‌توانند از نوع سیمی یا بی‌سیم باشند و با استفاده از مودم، روتر، سوئیچ و هاب ارتباط بین کاربران را ممکن می‌سازند
گره‌های شبکه‌های کامپیوتری
گره‌های شبکه‌های کامپیوتری می‌توانند شامل سرورها، سخت‌افزارهای شبکه، کامپیوترهای شخصی و لینک‌های ارتباطی باشند. این گره‌ها برای انتقال داده‌ها و اطلاعات از قوانین و پروتکل‌های مشخصی پیروی می‌کنند تا به صورت مرتب و با اصول خاصی عمل کنند.
در کل، شبکه‌های کامپیوتری باعث ارتباط و تبادل اطلاعات بین کاربران و دستگاه‌ها می‌شوند و نقش حیاتی در جهان امروزی ایفا می‌کنند. این ارتباطات به وسیله‌ی مبانی و استانداردهای مختلفی که در شبکه‌ها به‌کار می‌روند، تسهیل می‌شود و به کاربران امکان می‌دهد تا به راحتی از منابع و خدمات مختلف استفاده کنند.
اهداف تشکیل انواع شبکه های کامپیوتری
هدف ایجاد شبکه‌های کامپیوتری به دلیل اشتراک منابع و بار، ارتقاء کارایی و کاربردی‌تر کردن فعالیت‌ها و ارتباطات در دنیای مدرن است. با ایجاد چنین شبکه‌هایی:
- برنامه‌ها و سرویس‌ها می‌توانند به صورت موازی و مستقل روی کامپیوترها و سرورها اجرا شوند و نیازی به انتقال فایل‌ها بین دستگاه‌ها نیست؛ که این امر باعث افزایش کارآیی و انعطاف‌پذیری در استفاده از منابع می‌شود.
- استفاده اشتراکی از منابعی مانند چاپگرها، درایوها و لوازم جانبی دیگر، هزینه‌های اضافی را کاهش می‌دهد و باعث بهبود کارایی و اقتصادی شدن فعالیت‌ها می‌شود.
- از طریق استفاده از شبکه‌های کامپیوتری، در صورت خرابی یا اختلال در یکی از سیستم‌ها، کل شبکه از کار نمی‌افتد و تنها نیاز به جایگزینی دستگاه خراب با یک سیستم جدید است تا مشکل حل شود.
- افزودن پردازنده‌ها یا کامپیوترهای بیشتر به شبکه‌ها به صورت ساده‌تر امکان‌پذیر است و نیاز به تغییرات کلان در ساختار شبکه وجود ندارد.
- با ایجاد شبکه، کاربران قادر به دسترسی به اطلاعات و سرویس‌ها از راه دور می‌شوند، امکان استفاده از اینترنت، ارسال ایمیل و ارتباط با دیگران را خواهند داشت، که این امر از اهمیت بسزایی برخوردار است.
به طور خلاصه، شبکه‌های کامپیوتری باعث بهره‌وری، اشتراک‌گذاری منابع، کاهش هزینه‌ها و ایجاد امکانات و خدمات متنوع در دنیای امروز می‌شوند
- شبکه‌های کامپیوتری شهری (MAN)
شبکه‌های شهری (MAN) شبکه‌هایی هستند که معمولاً چندین شبکه LAN را به یکدیگر متصل می‌کنند و منطقه جغرافیایی خاصی را پوشش می‌دهند. این نوع شبکه‌ها اغلب در شهرها یا مناطق شهری مورد استفاده قرار می‌گیرند و معمولاً از فناوری‌های ارتباطی مانند فیبر نوری استفاده می‌کنند.
MAN ها قادرند منطقه‌هایی با فاصله حداکثری تا 50 کیلومتر را پوشش دهند و برای ارتباط بین شبکه‌های کوچکتر مانند LANها استفاده می‌شوند.
- شبکه های کامپیوتری (WAN)
شبکه وسیع (WAN)، مهم‌ترین و گسترده‌ترین نوع شبکه کامپیوتری است که منطقه بزرگ‌تری را پوشش می‌دهد. در واقع، این نوع شبکه امکان ارتباط و ارسال داده‌ها بین شبکه‌های محلی (LAN) مختلف را فراهم می‌آورد. شبکه WAN می‌تواند شامل اتصالات میان کشوری و بین‌المللی با فواصل زیاد باشد.
انواع شبکه های کامپیوتری
می توان شبکه های کامپیوتری را بر اساس اندازه شبکه تقسیم بندی کرد.
- شبکه‌های شخصی (PAN)
شبکه‌های شخصی (PAN) به یک فرد یا یک کاربر محدود می‌شود. این نوع شبکه‌ها برای اتصال دستگاه‌های مختلف مانند لپ‌تاپ، تلفن همراه، تبلت و پخش‌کننده رسانه به یکدیگر استفاده می‌شوند. برد این شبکه‌ها معمولاً تا 10 متر است. مثال‌هایی از این نوع شبکه شامل موس‌های بی‌سیم، صفحه کلید بی‌سیم و بلوتوث است.
- شبکه‌های محلی (LAN)
شبکه‌های محلی (LAN) پرکاربردترین نوع شبکه‌های کامپیوتری هستند و کامپیوترهای موجود در یک منطقه محدود مثل خانه، دفتر کار، مدرسه، کتابخانه و آزمایشگاه را به یکدیگر متصل می‌کنند. این شبکه‌ها معمولاً از تکنولوژی‌های سیمی یا بی‌سیم برای ارتباط استفاده می‌کنند.
LAN ها نسبت به CAN کوچکتر هستند و تعداد دستگاه‌های متصل به آنها معمولاً محدودتر از 5000 است. از LAN برای به اشتراک گذاری منابع مثل پرینتر، فایل‌ها و دیتابیس‌ها استفاده می‌شود.
نمونه شبکه های (WAN)
یکی از معروف‌ترین نمونه‌های شبکه WAN، اینترنت است که جهان را به یکدیگر وصل کرده و نقش مهمی در ارتباطات بین‌المللی با فواصل بسیار زیاد ایفا می‌کند.
برای ایجاد شبکه WAN، ارائه‌دهندگان خدمات ارتباطی از فناوری‌های مختلف سیمی و بی‌سیم استفاده می‌کنند. این شبکه‌ها به‌علت پوشش گسترده‌تر و اتصال به مناطق مختلف، می‌توانند با مشکلات و خطاهای بیشتری مواجه شوند که ممکن است باعث تاخیر در انتقال داده‌ها شود و نگرانی‌هایی نیز ایجاد کند.
معرفی انواع دیگر شبکه های کامپیوتری
- شبکه‌های خانگی (HAN)
شبکه‌های خانگی (Home Area Network) از شبکه‌های محلی در داخل یک خانه ، به‌منظور اتصال چند کامپیوتر به همدیگر و اشتراک‌گذاری فایل‌ها، برنامه‌ها، چاپگرها و سایر لوازم جانبی تشکیل شده است. این نوع شبکه به عنوان زیرساخت تکنولوژی خانگی معمولاً از تکنولوژی‌های بی‌سیم مانند Wi-Fi استفاده می‌کند.
- شبکه‌های پردازشی (CAN)
شبکه‌های پردازشی (Cluster Area Network) نوعی شبکه‌های محلی با کارایی و پهنای باند بالا هستند که برای مدیریت حجم بالایی از اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع شبکه برای ارتباط بین کلاسترهای سرور و تقسیم بار پردازشی بین آنها استفاده می‌شود.
- شبکه‌های وسیع خصوصی (EPN)
شبکه‌های وسیع خصوصی (Enterprise Private Network) نوعی شبکه‌های محلی هستند که برای اشتراک‌گذاری منابع رایانه‌ای میان مکان‌های مختلف یک کسب‌وکار استفاده می‌شوند. این نوع شبکه‌ها به‌صورت خصوصی برای ارتباط بین دفاتر یک شرکت یا شعب‌های مختلف استفاده می‌شوند.
- شبکه‌های مجازی خصوصی (VPN)
شبکه‌های مجازی خصوصی (Virtual Private Network) نوعی شبکه‌های خصوصی هستند که با استفاده از رمزگذاری و امنیت بالا، امکان اتصال سایت‌ها و کاربران به یکدیگر از راه دور را فراهم می‌کنند. این نوع شبکه برای ارتباط کاربران از محیط‌های اینترنتی عمومی با سرورها و دیگر منابع شبکه‌ای مورد استفاده قرار می گیرند.
به بیان دیگر، انواع دیگری از شبکه‌های کامپیوتری عبارتند از:
- شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN)
این شبکه‌ها برای اتصال یک یا چند دستگاه در یک منطقه محدود با استفاده از ارتباطات بی‌سیم (مثل Wi-Fi) به‌کار می‌روند. این نوع شبکه‌ها شایع‌ترین شبکه‌های بی‌سیم در محیط‌های عمومی و خانگی می‌باشند و به کاربران امکان اتصال به اینترنت یا منابع دیگر را می‌دهند.
- شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN)
شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) به منظور ذخیره‌سازی داده‌ها در سطح بلوک بکار می‌روند. آنها به‌عنوان پشتیبانی برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی مانند آرایه‌های نوری، جوک باکس‌های نوری و کتابخانه‌های نواری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- شبکه‌های منطقه سیستم (SAN)
شبکه‌های منطقه سیستم (System Area Network) نوعی شبکه‌های محلی هستند که برای ارتباط اپلیکیشن‌های سرور به‌سرور و پردازنده به‌پردازنده با سرعت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع شبکه برای برنامه‌ها و فرآیندهای پردازشی کاربرد دارد که به سرعت و پایداری بالا نیاز دارند.
انواع شبکه های کامپیوتری بر اساس نحوه اتصال
شبکه‌های کامپیوتری بر اساس رسانه ارتباطی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- شبکه های کامپیوتری سیمی
در این نوع شبکه، از رسانه‌های فیزیکی مانند کابل‌های مسی، کابل‌های زوج به هم تابیده یا کابل‌های فیبر نوری برای اتصال دستگاه‌ها استفاده می‌شود. کابل‌های فیبر نوری به دلیل پهنای باند بالا و سرعت انتقال بالاتر معمولاً در شبکه‌های بزرگتر و پرترافیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- شبکه های کامپیوتری بی‌سیم
در این نوع شبکه‌ها، اتصال بین دستگاه‌ها از طریق امواج رادیویی برقرار می‌شود و از کابل‌ها استفاده نمی‌شود. دستگاه‌های بی‌سیم مانند تلفن‌های همراه، حسگرهای بی‌سیم، ریموت کنترل تلویزیون و گیرنده‌های دیسک ماهواره‌ای نمونه‌هایی از این نوع شبکه هستند.
- شبکه‌های کامپیوتری هیبریدی
این نوع شبکه‌ها از ترکیب رسانه‌های سیمی و بی‌سیم استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، شبکه‌های بی‌سیم ممکن است از ایستگاه‌های پایه با اتصال سیمی به شبکه اینترنت وصل شوند. این نوع شبکه‌ها در برخی موارد بهترین گزینه برای اتصال دستگاه‌ها با شرایط خاص محیطی هستند.
انواع شبکه های کامپیوتری بر اساس نوع ارتباط
. شبکه های کامپیوتری Point-to-Point (نقطه به نقطه):
در این نوع شبکه، بین دو گره ارتباط خصوصی و مستقیم برقرار می‌شود که این ویژگی باعث می‌شود، امنیت ارتباطات بالا رود و نیازی به رمزگذاری نباشد. این نوع شبکه‌ها به‌عنوان اتصالات خصوصی برای اتصال موقتی دو دستگاه یا شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۲. شبکه های کامپیوتری Multipoint (چند نقطه):
در این نوع شبکه، چند دستگاه یا گره از یک کانال ارتباطی به اشتراک گذاشته می‌شوند. این بهره‌وری از پهنای باند را به حداکثر می‌رساند. در این نوع شبکه، یک فرستنده و چند گیرنده وجود دارند و تمامی گیرنده‌ها به‌صورت اشتراکی به داده‌ها دسترسی دارند.
۳. شبکه های کامپیوتری Broadcast (پخش):
در این نوع شبکه، یک کانال ارتباطی وجود دارد و یک دستگاه (فرستنده) نقش ارسال‌کننده داده‌ها را دارد و دستگاه‌های دیگر (گیرنده‌ها) این داده‌ها را دریافت می‌کنند.
در این شبکه‌ها، اطلاعات برای تمامی دستگاه‌ها به‌صورت یکپارچه و یکنواخت ارسال می‌شود و همه دستگاه‌ها می‌توانند آن را ببینند. این نوع شبکه‌ها معمولاً در شبکه‌های کوچکتر محلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع شبکه های کامپیوتری براساس معماری
معماری کلاینت-سرور:
در این نوع معماری، یک کامپیوتر به عنوان سرور عمل می‌کند و وظیفه‌های مدیریتی و ذخیره‌سازی داده‌ها را بر عهده دارد. کامپیوترهای دیگر (کلاینت‌ها) به سرور متصل می‌شوند و با درخواست‌های خود به داده‌ها و سرویس‌ها دسترسی پیدا می‌کنند. این معماری معمولاً در شبکه‌های کامپیوتری بزرگ و پیچیده استفاده می‌شود.
۲. معماری همتا به همتا (Peer-to-Peer):
در این نوع معماری، تمام کامپیوترها، مسئولیت‌ها و منابع را به صورت مشابه به اشتراک می‌گذارند. هر کامپیوتر می‌تواند هم‌سرور و هم‌کلاینت باشد و اطلاعات و منابع بین کامپیوترها به اشتراک گذاشته می‌شوند. این نوع معماری معمولاً در شبکه‌های کوچک و پیشرفته کاربرد دارد.
۳. معماری ترکیبی:
این معماری ترکیبی از مدل سرور-کلاینت و همتا به همتا استفاده می‌کند. بخش‌های مختلف شبکه ممکن است با معماری سرور-کلاینت و بخش‌های دیگر با معماری همتا به همتا طراحی شوند. این معماری اجازه می‌دهد تا قابلیت‌های متفاوت و نیازهای مختلف در شبکه‌ها برآورده شوند.
انواع توپولوژی برای شبکه‌های کامپیوتری
توپولوژی باس (Bus):
در این توپولوژی، کلیه کامپیوترها به یک خط ارتباطی مشترک متصل می‌شوند. همه داده‌ها بر روی این خط انتقال می‌یابند و دستگاه‌ها با استفاده از آدرس‌های مخصوص خود، داده‌های مربوط به خود را تشخیص می‌دهند. این نوع توپولوژی اجرای آسان و ساده دارد اما خرابی یک کامپیوتر می‌تواند تمام شبکه را تحت تاثیر قرار دهد.
۲. توپولوژی حلقه ای (Ring):
در این توپولوژی، کامپیوترها به صورت یک حلقه به هم متصل می‌شوند. هر کامپیوتر داده‌ها را به کامپیوتر بعدی ارسال می‌کند تا داده‌ها به مقصد برسند. این توپولوژی از نظر کنترل ترافیک موثر است اما خرابی یک کامپیوتر ممکن است کل حلقه را تحت تاثیر قرار دهد.
۳. توپولوژی ستاره ای (Star):
در این توپولوژی، تمام کامپیوترها به یک نقطه مرکزی متصل می‌شوند که به عنوان سوئیچ یا هاب عمل می‌کند. کلیه ارتباطات بین کامپیوترها از طریق این سوئیچ یا هاب انجام می‌شود. این نوع توپولوژی اجرای آسان و انعطاف‌پذیری بالایی دارد.
۴. توپولوژی مش (Mesh):
در این توپولوژی، هر کامپیوتر به تمامی کامپیوترهای دیگر متصل می‌شود. این نوع توپولوژی نسبت به خرابی مقاوم‌تر است اما نیاز به تعداد زیادی اتصال مستقیم دارد که ممکن است هزینه‌بر باشد.
۵. توپولوژی درختی (Tree):
در این توپولوژی، کامپیوترها به صورت سلسله‌مراتبی به یک نقطه مرکزی وصل می‌شوند که به عنوان ریشه عمل می‌کند. این نوع توپولوژی اجرای آسان و مدیریت ساده‌تری دارد و از نظر مقاومت به خرابی نسبتاً مناسب است.
البته قبل از انتخاب نوع معماری و توپولوژی شبکه کامپیوتری، نیازها و شرایط خاص شبکه‌تان را به دقت بررسی کنید تا بهترین گزینه را برای شبکه‌تان انتخاب کنید. همچنین، به منظور افزایش قدرت و امنیت شبکه، می‌توانید از سرورهای مجازی و اختصاصی استفاده کنید.
سخن آخر
شبکه‌های کامپیوتری با انواع مختلف و با ویژگی‌های گسترده، امکان انتخاب بهترین شبکه برای نیازها و کاربردهای خاص را فراهم می‌کنند. ترکیب فاصله، رسانه ارتباطی و دیگر ویژگی‌ها در این شبکه‌ها، باعث بهبود کارایی و ایده‌آل‌تر شدن عملکرد شبکه می‌شود.
با این تنوع در انواع شبکه‌های کامپیوتری ، همه‌گیری ارتباطات و امکان ارتباطات بین المللی با فاصله‌های بسیار زیاد نیز ایجاد شده است.
پرسش‌های متداول انواع شبکه های کامپیوتری
آیا استفاده از نرم‌افزارهای ضد ویروس کافی است؟
استفاده از نرم‌افزارهای ضد ویروس تنها یکی از راهکارهای افزایش امنیت است. بهتر است اقدامات دیگری همچون به‌روزرسانی سیستم و رعایت شیوه های امنیتی را نیز انجام دهید.
۲. آیا فایروال لزومی دارد؟
بله، فایروال به شما کمک می‌کند تا ترافیک ورودی و خروجی کامپیوتر خود را کنترل کنید و از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات جلوگیری کنید.
۳. آیا رمزهای پیچیده نیاز است؟
بله، استفاده از رمزهای پیچیده و قوی می‌تواند از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات شما جلوگیری کند و امنیت را بهبود بخشد.
۴. چگونه می‌توانم از شبکه‌های امن VPN استفاده کنم؟
شما می‌توانید از نرم‌افزارهای VPN موجود برای کامپیوتر خود استفاده کنید و از طریق آنها به شبکه‌های امن متصل شوید.
۵. پشتیبان‌گیری منظم چه تأثیری مثبتی دارد؟
انجام پشتیبان‌گیری منظم از اطلاعات مهم شما می‌تواند در صورت هرگونه حمله نفوذی یا از دست دادن اطلاعات، آنها را مجدد بازیابی کرد و از دست دادن داده‌های مهم به کلی، جلوگیری کند.
