اتصالات شبکه

اتصالات شبکه چیست؟

اتصالات شبکه نیز نوعی معیار برای بحث در مورد چگونگی اتصال بخش‌های شبکه به یکدیگر است. اصطلاحات مرتبط شامل توپولوژی شبکه است که به ساختار و آرایش شبکه به عنوان یک کل اشاره دارد.

توپولوژی‌های شبکه‌های مختلفی از جمله طرح‌های هاب، خطی، درختی و ستاره‌ای وجود دارد که هر کدام به روش خاص خود برای تسهیل اتصال بین رایانه‌ها یا دستگاه‌ها تنظیم شده‌اند. هر کدام مزایا و معایب خاص خود را از نظر اتصال به شبکه دارند.

متخصصان فناوری اطلاعات، به ویژه مدیران شبکه و تحلیلگران شبکه، در مورد اتصالات شبکه به عنوان یک تکه از پازل شبکه صحبت می کنند، زیرا آنها به تنوع روزافزون شبکه ها و روش هایی که قطعات شبکه در کنار هم قرار می گیرند نگاه می کنند.

شبکه‌های موقت و شبکه‌های وسایل نقلیه تنها دو نمونه از انواع جدید شبکه‌هایی هستند که بر روی مدل‌های اتصال مختلف کار می‌کنند. همراه با اتصال شبکه، مدیران شبکه و کارکنان تعمیر و نگهداری نیز باید بر امنیت به عنوان یک نگرانی اصلی تمرکز کنند، جایی که قابلیت اطمینان سیستم های شبکه ارتباط نزدیکی با حفاظت از داده هایی دارد که در آنها نگهداری می شود.

انواع اتصالات شبکه

شبکه های کامپیوتری به اشکال مختلفی وجود دارند: شبکه های خانگی، شبکه های تجاری و اینترنت سه نمونه رایج هستند. دستگاه ها ممکن است از هر یک از چندین روش برای اتصال به این (و انواع دیگر) شبکه ها استفاده کنند. سه نوع اصلی اتصال شبکه وجود دارد:

اتصالات نقطه به نقطه به یک دستگاه اجازه می دهد تا با یک دستگاه دیگر ارتباط برقرار کند. به عنوان مثال، دو تلفن ممکن است برای تبادل اطلاعات تماس یا تصاویر با یکدیگر جفت شوند.
اتصالات پخش/چندپست به دستگاه اجازه می دهد یک پیام را به شبکه ارسال کند و کپی هایی از آن پیام را به چندین گیرنده تحویل دهد.
نوع دیگر اتصالات شبکه اتصالات چند نقطه ای است که به یک دستگاه اجازه می دهد تا به طور موازی پیام ها را به چندین دستگاه متصل کند.
همه فناوری های شبکه از همه نوع اتصالات پشتیبانی نمی کنند. برای مثال پیوندهای اترنت از پخش پشتیبانی می کنند، اما IPv6 این کار را نمی کند. بخش‌های زیر انواع مختلف اتصال را که امروزه در شبکه‌ها استفاده می‌شود، شرح می‌دهد.

شبکه شخصی (PAN)

PAN یک شبکه منطقه ای شخصی است که دارای اتصال متقابل دستگاه های فناوری شخصی برای برقراری ارتباط در فاصله کوتاه است. تنها کمتر از 10 متر یا 33 فوت مساحت را پوشش می دهد. PAN در مقایسه با سایر شبکه ها مانند LAN، WAN و غیره کاربران کمتری دارد. PAN معمولاً از نوعی فناوری بی سیم استفاده می کند. PAN شامل انتقال داده ها بین دستگاه های اطلاعاتی مانند گوشی های هوشمند، رایانه های شخصی، رایانه های لوحی و غیره است.

مزایا:

امکان برقراری ارتباط آسان بین دستگاه های شخصی در مجاورت نزدیک را فراهم می کند.
به راحتی و به سرعت قابل تنظیم است.
از فناوری بی سیم استفاده می کند که نیاز به سیم و کابل را از بین می برد.
PAN ها به گونه ای طراحی شده اند که انرژی کارآمدی داشته باشند، به این معنی که دستگاه ها می توانند بدون تخلیه سریع باتری با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
PAN ها معمولاً با استفاده از پروتکل های رمزگذاری و احراز هویت ایمن می شوند که به جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به داده ها و منابع کمک می کند.

معایب:

منطقه تحت پوشش محدود
ممکن است برای انتقال داده یا ارتباطات در مقیاس بزرگ مناسب نباشد. PAN ها معمولاً پهنای باند محدودی دارند، به این معنی که ممکن است نتوانند حجم زیادی از داده یا ارتباطات پرسرعت را مدیریت کنند.
ممکن است با تداخل سایر دستگاه های بی سیم مواجه شود.

شبکه محلی (LAN)

LAN یا Local Area Network دستگاه های شبکه را به گونه ای به هم متصل می کند که رایانه های شخصی و ایستگاه های کاری می توانند داده ها، ابزارها و برنامه ها را به اشتراک بگذارند.

گروهی از رایانه ها و دستگاه ها با استفاده از یک طرح آدرس دهی خصوصی که توسط پروتکل TCP/IP تعریف شده است. توسط یک سوئیچ یا دسته ای از سوئیچ ها به یکدیگر متصل می شوند. آدرس های خصوصی در رابطه با سایر رایانه های موجود در شبکه محلی منحصر به فرد هستند. روترها در مرز یک LAN یافت می شوند و آنها را به شبکه بزرگتر WAN متصل می کنند.

انتقال داده ها با سرعت بسیار بالایی انجام می شود زیرا تعداد رایانه های متصل محدود است. طبق تعریف، اتصالات باید سخت افزاری با سرعت بالا و نسبتاً ارزان (مانند هاب ها، آداپتورهای شبکه و کابل های اترنت) باشند.

شبکه های محلی منطقه جغرافیایی کوچک تری را پوشش می دهند (اندازه به چند کیلومتر محدود می شود) و مالکیت خصوصی دارند. می توان از آن برای ساختمان اداری، خانه، بیمارستان، مدرسه و غیره استفاده کرد. طراحی و نگهداری LAN آسان است. یک رسانه ارتباطی که برای شبکه LAN استفاده می‌شود، دارای کابل‌های جفت تابیده و کابل‌های کواکسیال است. مسافت کوتاهی را پوشش می دهد و بنابراین خطا و نویز به حداقل می رسد.

LAN های اولیه دارای سرعت داده در محدوده 4 تا 16 مگابیت بر ثانیه بودند. امروزه سرعت معمولاً 100 یا 1000 مگابیت در ثانیه است. تأخیر انتشار در LAN بسیار کوتاه است. کوچکترین شبکه محلی ممکن است فقط از دو کامپیوتر استفاده کند، در حالی که شبکه های محلی بزرگتر می توانند هزاران کامپیوتر را در خود جای دهند. LAN دارای برد تا 2 کیلومتر است.

یک LAN معمولاً برای افزایش سرعت و امنیت بیشتر به اتصالات سیمی متکی است، اما اتصالات بی سیم نیز می توانند بخشی از یک LAN باشند. تحمل خطا در شبکه LAN بیشتر است و تراکم کمتری در این شبکه وجود دارد. به عنوان مثال گروهی از دانش آموزان که در یک اتاق (بدون اینترنت) بازی Counter-Strike می کنند.

مزایا:

سرعت انتقال داده سریع و ارتباطات با سرعت بالا را فراهم می کند.
راه اندازی و مدیریت آسان.
می توان از آن برای به اشتراک گذاری دستگاه های جانبی مانند چاپگر و اسکنر استفاده کرد.
امنیت و تحمل خطا را در مقایسه با شبکه های WAN افزایش می دهد.

معایب:

پوشش جغرافیایی محدود
مقیاس پذیری محدود است و ممکن است نیاز به ارتقاء زیرساخت قابل توجهی برای سازگاری با رشد داشته باشد.
ممکن است با ازدحام و مشکلات عملکرد شبکه با افزایش استفاده مواجه شود.

شبکه متروپولیتن (MAN)

MAN یا شبکه متروپولیتن منطقه بزرگتر از منطقه تحت پوشش یک LAN و یک منطقه کوچکتر در مقایسه با WAN را پوشش می دهد. برد MAN 5-50 کیلومتر است. این دو یا چند کامپیوتر را که از هم دور هستند اما در شهرهای یکسان یا متفاوت زندگی می کنند را به هم متصل می کند.

این منطقه جغرافیایی وسیعی را پوشش می دهد و ممکن است به عنوان یک ISP (ارائه دهنده خدمات اینترنتی) عمل کند. MAN برای مشتریانی طراحی شده است که به اتصال پرسرعت نیاز دارند. محدوده سرعت MAN بر حسب مگابیت بر ثانیه. طراحی و نگهداری یک شبکه متروپولیتن منطقه سخت است.

تحمل خطا یک MAN کمتر است و همچنین ازدحام بیشتری در شبکه وجود دارد. هزینه بر است و ممکن است متعلق به یک سازمان باشد یا نباشد. سرعت انتقال داده و تأخیر انتشار MAN متوسط ​​است.

دستگاه هایی که برای انتقال داده از طریق MAN استفاده می شوند مودم و سیم/کابل هستند. نمونه هایی از MAN بخشی از شبکه شرکت تلفن است که می تواند یک خط DSL پرسرعت را به مشتری یا شبکه تلویزیون کابلی در یک شهر ارائه دهد.

مزایا:

اتصال پرسرعت را در یک منطقه جغرافیایی بزرگتر از LAN فراهم می کند.
می تواند به عنوان یک ISP برای چندین مشتری استفاده شود.
در برخی موارد نرخ انتقال داده بالاتری نسبت به WAN ارائه می دهد.

معایب:

راه اندازی و نگهداری می تواند گران باشد.
ممکن است با ازدحام و مشکلات عملکرد شبکه با افزایش استفاده مواجه شود.
تحمل خطا و امنیت محدودی در مقایسه با شبکه های محلی داشته باشد.

شبکه گسترده (WAN)

WAN یا Wide Area Network یک شبکه کامپیوتری است که در یک منطقه جغرافیایی بزرگ گسترش می یابد، اگرچه ممکن است در محدوده یک ایالت یا کشور محدود شود. برد WAN بیش از 50 کیلومتر است.

WAN می‌تواند اتصال LAN باشد که از طریق خطوط تلفن و امواج رادیویی به شبکه‌های محلی دیگر متصل می‌شود و ممکن است محدود به یک شرکت (یک شرکت یا یک سازمان) یا در دسترس عموم باشد. این فناوری سرعت بالایی دارد و نسبتاً گران است.

دو نوع WAN وجود دارد: WAN سوئیچ شده و WAN نقطه به نقطه. طراحی و نگهداری WAN دشوار است. مشابه یک MAN، تحمل خطا در یک WAN کمتر است و ازدحام بیشتری در شبکه وجود دارد. یک رسانه ارتباطی مورد استفاده برای WAN PSTN یا Satellite Link است. به دلیل انتقال از راه دور، نویز و خطا در شبکه WAN بیشتر است.

سرعت داده WAN در حدود سرعت LAN 10 آهسته است زیرا شامل افزایش مسافت و افزایش تعداد سرورها و پایانه ها و غیره است. سرعت WAN از چند کیلوبیت در ثانیه (Kbps) تا مگابیت در ثانیه (Mbps) متغیر است. تاخیر در انتشار یکی از بزرگترین مشکلاتی است که در اینجا با آن مواجه هستیم. دستگاه هایی که برای انتقال داده ها از طریق WAN استفاده می شوند سیم های نوری، مایکروویوها و ماهواره ها هستند. نمونه ای از WAN سوئیچ شده، شبکه حالت انتقال ناهمزمان (ATM) و شبکه نقطه به نقطه یک خط شماره گیری است که کامپیوتر خانگی را به اینترنت متصل می کند.

مزایا:

مناطق جغرافیایی بزرگی را پوشش می دهد و می تواند مکان های دوردست را به هم متصل کند.
اتصال به اینترنت را فراهم می کند.
دسترسی از راه دور به منابع و برنامه ها را ارائه می دهد.
می تواند برای پشتیبانی از چندین کاربر و برنامه به طور همزمان استفاده شود.

معایب:

راه اندازی و نگهداری می تواند گران باشد.
سرعت انتقال داده کندتر از LAN یا MAN را ارائه می دهد.
ممکن است به دلیل فواصل طولانی‌تر و پرش‌های متعدد شبکه، تأخیر بالاتر و تأخیر انتشار بیشتری را تجربه کند.
ممکن است تحمل خطا و امنیت کمتری نسبت به شبکه های محلی داشته باشد.