گروه فناوری و خدمات رایانه ای

شبکه چیست؟

یکشنبه ۲۱ آبان ۱۳۹۶

شبکه چیست؟

به معنای ساده، شبکه عبارت است از اتصال الکترونیکی دو یا چند رایانه. این بدین معنا است که رایانه ها می توانند با یکدیگر صحبت (ارتباط) و تبادل اطلاعات داشته باشند. معمولاً در چنین حالتی رایانه های موجود در شبکه با یکدیگر ارتباطی پرسرعت دارند. این ارتباط پرسرعت می تواند به واسطه اتصال کابلی یا به صورت بی سیم برقرار شود که اولی را شبکه کابلی، و دومی را شبکه بی سیم می نامند.

انواع شبکه های رایانه ای

تقسیم بندی کلی از شبکه های رایانه ای را می توان به صورت ذیل بیان نمود:

شبکه های محلی یا (Local Area Network) LAN که رایانه های درون یک خانه یا دفتر کار را به یکدیگر متصل می کنند. نوع بی سیم این شبکه ها WLAN یا Wireless LAN نام دارد.

شبکه شرکتی یا Corporate Network یا شبکه های خصوص مجازی یا VPN که اتصال بین دفاتر مختلف یک شرکت را برقرار می کند.

Internetwork یا شبکه گسترده یا (Wide Area Network) WAN که معمولاً به اتصال بین چندین شبکه دور از هم اطلاق می شود. بزرگترین Internetwork شبکه جهانی اینترنت می باشد.

شبکه ها بر پایه شاخص های دیگری چون چیدمان اجزاء نیز طبقه بندی می شوند که موضوع بحث این کتاب نمی باشد.

چه کسانی به شبکه نیازمندند؟

در صورتی که منزل یا محل کار شما مجهز به بیش از یک رایانه است، به احتمال قوی استفاده از شبکه رایانه ای می تواند مؤثر واقع شود. یک شبکه محلی یا LAN رایانه های شما را به منظور اشتراک فایل و تبادل انواع اطلاعات به یکدیگر متصل می کند. در حالی که یک رایانه به تنهایی می تواند مفید و کارا باشد، چندین رایانه متصل به هم، کارایی به مراتب بیشتر و بهتری خواهند داشت.

کاربردهای عمده شبکه های رایانه ای عبارتند از:

اشتراک فایل

آیا هیچ وقت نیاز به دسترسی به فایلی که در رایانه ای دیگر قرار داشته است پیدا کرده اید؟ شبکه امکان دسترسی به فایل ها و پیشگیری از دوباره کاری (ایجاد دو فایل یکسان) را برای افراد فراهم می آورد.

شبکه پرینتر

اشتراک چاپگر

اگر از رایانه استفاده می کنید، احتمالاً چاپگر نیز برخی اوقات به کار می آید، با شبکه، چندین رایانه می توانند از یک چاپگر بهره مند شوند. اگرچه ممکن است به یک چاپگر گران قیمت تر برای اداره بار کاری اضافی نیاز پیدا کنید، اما باز هم، استفاده از یک چاپگر شبکه به جای استفاده از یک چاپگر به ازای هر رایانه از لحاظ اقتصادی به صرفه تر خواهد بود.

گیم نت

شبکه بازی (GameNet)

با استفاده از شبکه های رایانه ای می توانید در منزل یا هر محل دیگر، از هیجان بازی های شبکه ای لذت ببرید. به خاطر دارم در سن 20 سالگی در یکی از شرکت هایی که کار می کردم، مسابقات فوتبال و ماشین سواری بر روی شبکه بعد از وقت اداری، انگیزه کاری را در ما صد چندان کرده بود. البته مدیرعامل شرکت نیز جوان بود و جزو طرفداران عمده بازی، و این حرکت انگیزشی را حمایت می کرد. در زمان اداری نیز، به دلیل ماهیت خلاقانه و هنری بودن کار، از فایل های موسیقی موجود بر روی رایانه های یکدیگر، برای گوش دادن به هنگام کار بهره می بردیم.

ارتباط و مشارکت

کار کردن افراد با یکدیگر بدون دانستن این که دیگری در حال چه کاری است، امری دشوار به نظر می رسد. شبکه کارمندان را قادر می سازد تا فایل های خود را به اشتراک گذاشته، کارهای یکدیگر را مشاهده کنند، و ایده ها و نقطه نظرات خود را به شیوه ای کاراتر با یکدیگر مبادله نمایند. در یک دفتر کار بزرگ، می توانید با استفاده از پست الکترونیک (ایمیل) و ابزار پیغام فوری یا (Instant Messaging) IM با دیگران ارتباط برقرار کرده و پیغام های مبادله شده را برای استفاده های بعدی، بایگانی کنید.

سازماندهی

نرم افزارهای متنوعی برای هماهنگی و سازماندهی ملاقات ها و جلسات، بدون نیاز به آگاهی مکرر از برنامه زمان بندی افراد وجود دارد. این نرم افزارهای معمولاً شامل ویژگی های کاربردی و مفید نظیر دفتر تماس مشترک (Address Book) و فهرست کارها (To-Do List) می باشد.

دسترسی از راه دور

داشتن شبکه می تواند در عین حفظ بهره وری، پویایی و تحرک بیشتری را به شما ببخشد. با فعال سازی دسترسی از راه دور (Remote Access) کاربران می توانند بدون نیاز به حضور در محل کار، به همان فایل ها، داده ها و پیغام ها در هر کجا که باشند دسترسی پیدا کرده و به اصطلاح دورکاری کنند. این دسترسی می تواند به دستگاه های تلفن همراه و دستگاه های دیجیتال شخصی (PDA) داده شود.

حفاظت از اطلاعات

تا این لحظه به این نکته پی برده باشید که باید به طور منظم اطلاعات رایانه تان نسخه پشتیبان یا Backup تهیه نمایید. یک شبکه شما را قادر می سازد تا اطلاعات شخصی و شرکتی خود را بر روی یک سرور خارج از محل سکونت یا کار خود، بر روی نوارهای پشتیبان گیری، لوح فشرده، یا سایر ابزار ذخیره سازی ذخیره نمایید.

البته فهرست ارائه شده همه کاربردهای شبکه را در بر نمی گیرد. قطعاً زمانی که شبکه خود را احداث کنید، کاربردهای دیگری برای آن و مختص کار خود خواهید یافت؛ و زمانی که به مزایای استفاده و بکارگیری شبکه های رایانه ای عادت کنید، دیگر هیچ وقت مقل قبل به رایانه خود نگاه نخواهید کرد.

زمانی که آماده شبکه بندی رایانه های خود شدید، یکی از تصمیمات اولیه ای که باید اتخاذ کنید، سرعت شبکه شما است. یکی دیگر از مواردی که فکر شما را مشغول خواهد کرد، انتخاب بین شبکه کابلی و بی سیم خواهد بود. در ادامه به این نکات خواهیم پرداخت.

شبکه چه مزایایی دارد؟

برخی از مزایای شبکه از این قرارند:

1- کاربر می تواند در هر رایانه متصل به شبکه وارد شده و به فایل های خود دسترسی داشته باشد.

2- با استفاده از شبکه، می توان رایانه ها را به صورت متمرکز مدیریت نمود.

3- سرعت نصب نرم افزارهای بر روی شبکه بسیار وسیع تر از نصب جداگانه آن ها روی تک تک سیستم ها است.

4- به اشتراک گذاشتن چاپگر، پلاتر، مودم و غیره در زمان و هزینه صرفه جویی می نماید.

5- مدیر شبکه می تواند با اختصاص شناسه و رمز عبور به تک تک کاربران، از ورود افراد غیرمجاز به شبکه جلوگیری به عمل آورد.

6- با استفاده از شبکه، نظارت بر عملکرد کابران بسیار آسان می باشد. به عنوان مثال، به راحتی می توان بر روی ان چه چاپ می کنند، سایت های مورد بازدید و زمان کارکرد کاربران، با استفاده از نرم افزارهای خاص نظارت و کنترل اعمال و امکان کار مشارکتی بین کاربران را میسر ساخت.

معایب یا نقاط ضعف شبکه چیست؟

از معایب شبکه می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1- در صورت بروز مشکل در سرور (برای شبکه های با مدیریت مرکزی)، شبکه از کار می افتد.

2- مهارت های فنی مدیریت یک شبکه فراتر از مهارت های مورد نیاز برای اداره یک رایانه شخصی می باشد.

3- چاپ یک متن به واسطه چاپگر در اتاق دیگر می تواند ناامید کننده باشد، به خصوص زمانی که متوجه شوید که چاپگر موردنظر خالی از کاغذ بوده است.

4- ممکن است کاربران فضای ذخیره اطلاعات را بیش از حد اشغال کنند که این امر ممکن است مشکلاتی را برای شبکه ایجاد کند.

5- ممکن است کاربران، به عنوان مثال، به واسطه گوش دادن به موسیقی یا نمایش فیلم از روی شبکه، از پهنای باند بیش از حد استفاده کنند. در چنین حالتی ممکن است برای دیگر کاربران شبکه مشکلاتی از حیث کُندی دسترسی و کاهش سرعت شبکه به وجود آید.

سؤال این جا است که بی سیم یا کابلی؟

شبکه های رایانه ای منزل و محل کار را می توان با هر دو فناوری، یعنی فناوری کابلی (Wired) و فناوری بی سیم (Wireless) راه اندازی نمود. در گذشته نه چندان دور، شبکه های کابلی انتخاب اغلب پیاده سازی های شبکه های رایانه ای بودند، اما رفته رفته، فناوری بی سیم، به علت سادگی نصب و قیمت رو به کاهش، در حال پیشی گرفتن از آن است. هر دو فناوری کابلی و بی سیم مزایا و معایبی در مقایسه با یکدیگر دارند؛ و بسته به نیاز و انتظارات، می توانند انتخاب مناسبی برا شبکه های رایانه ای منزل و محل کار باشند.

در ادامه، شبکه های کابلی و بی سیم را از پنج منظر کلیدی مورد بررسی قرار خواهیم دارد که عبارتند از:

  • سهولت نصب
  • قیمت تمام شده
  • قابلیت اطمینان
  • راندمان کاری
  • امنیت

شبکه جایگزین

 

شبکه های کابلی

شبکه های کابلی یا Wired LAN از کابل ها و آداپتورهای (مبدل های) شبکه استفاده می کنند. اگرچه می توان دو رایانه را به طور مستقیم به واسطه کابل Crossover به یکدیگر متصل نمود، اما شبکه های کابلی بیش از دو رایانه، همواره نیازمند دستگاه های مرکزی نظیر Switch، Hub و Router می باشند تا بتوان دستگاه های بیشتری به شبکه متصل نمود. در فصل دوم، بیشتر با این دستگاه ها و نقش ان ها در شبکه کابلی آشنا خواهید شد.

برای اتصال Dial-up به اینترنت، رایانه میزبان مودم باید با استفاده از ابزار اشتراک اتصال اینترنت با (Internet Connection Sharing) ICS، اتصال برقرار شده را با دیگر رایانه های موجود در شبکه به اشتراک گذارد. همین امر در مورد اتصال اینترنت پرسرعت نظیر ADSL سازگار است. مسیریاب های پهن باند یا Broadband Routers، امکان اشتراک آسان اتصال اینترنت در مودم های بی سیم یا اتصالات ADSL را فراهم می آورند. به علاوه، برخی از آن ها مجهز به دیوار آتشین یا Firewall جهت مقابله با حملات هکرها یا بدافزارها نیز می باشند.

 

نصب شبکه کابلی

کابل های شبکه (Ethernet Cables) باید از هر دستگاه به دستگاه دیگر یا به دستگاه مرکزی شبکه کشیده شوند. عبور دادن کابل های شبکه از روی زمین یا از داخل دیوار می تواند زمان بر و دشوار باشد. به خصوص وقتی که رایانه ها در اتاق های مختلف قرار داشته باشند. برخی منازل جدید به خصوص برخی برج های مسکونی و اداری تهران بزرگ، مجهز به کابل کشی شبکه به صورت پیش نصب می باشند، که این امر فرآیند کابل کشی را به نحو چشمگیری تسهیل نموده و کابل ها را از دیدگان پنهان می کند. لازم به ذکر است که جابجایی رایانه ها در شبکه های کابلی اغلب مشکل بوده است.

امنیت

برای شبکه کابلی متصل به اینترنت، دیوارهای آتشنی یا فایروال ها اصلی ترین ابزار امنیتی می باشند. Hub ها وسوئیچ های شبکه های کابلی از فایروال ها پشتیبانی نمی کنند. اگرچه، می توان جهت برقراری امنیت، از نرم افزارهای فایروال نظیر Comodo Firewall، ESET Smart Security، Zone Alarm و غیره استفاده نمود. مسیریاب های پهن باند قابلیت های معادل فایروال را به صورت پیش ساخته درون خود ارائه می دهند که می توان آن را از طریق نرم افزار مربوطه تنظیم و اداره نمود.

شبکه های بی سیم

فناوری های محبوب شبکه بی سیم یا (Wireless LAN) WLAN از یکی از استانداردهای ارتباطی Wi-Fi تبعیت می کنند. مزایای شبکه بندی بی سیم بسته به استانداردی است که به کار گرفته می شود:

802.11a استانداردی سریع تر اما گران قیمت تر از 802.11b می باشد.

802.11a معمولاً در شبکه های شرکتی یافت می شود.

استاندارد 802.11g بهترین ویژگی های 802.11a و 802.11b را گردهم می آورد و از هر دوی استانداردهای یاد شده گران قیمت تر است.

جدیدترین استاندارد در شبکه های بی سیم 802.11n می باشد که بیشترین سرعت و بیشترین پوشش شبکه بی سیم را ارائه می دهد. سخت افزار مجهز به این استاندارد از همه گران قیمت تر بوده و هنوز به خوبی استانداردهای دیگر جا نیفتاده است.

شبکه وایرلس

نصب شبکه بی سیم

پیکربندی شبکه های بی سیم یا Wi-Fi به دو شکل امکان پذیر است:

1- حالت Ad hoc دو دستگاه را قادر می سازد با یکدیگر در حالت Peer-to-Peer (یک به یک) ارتباط برقرار کنند.

2- حالت زیرساختاری یا Infrastructure دستگاه های بی سیم را قادر می سازد به واسطه یک گره یا Node مرکزی با چندین دستگاه یا گره های دیگر موجود در شبکه ارتباط برقرار کنند.

اغلب شبکه های LAN برای دسترسی به اینترنت، چاپگر، یا سرویس های کابلی نیازمند قرارگیری در حالت زیرساختاری می باشند، در حالی که حالت Ad hoc تنها از اشتراک گذاری ساده فایل ها بین دو دستگاه پشتیبانی می کند.

در هر دو حالت نیازمند آداپتور یا مبدل های بی سیم می باشیم که اصطلاحاً آن را کارت شبکه بی سیم یا Wireless LAN Card می نامند.

شبکه های بی سیم در حالت زیرساختاری نیازمند دستگاه مرکزی تحت عنوان Access Point می باشند. اکسس پوینت باید در محلی مرکزی قرار گیرد تا سیگنال های شبکه بی سیم بتوانند از آن با حداقل تداخل امواج به دستگاه های متصل به شبکه آن برسند. اگرچه طول سیگنال های Wi-Fi معمولاً 30 متر یا بیشتر می باشد، اما موانعی چون دیوارها می توانند این مسافت را به میزان قابل توجهی کاهش داده و موجب افت سیگنال شوند.

قیمت تمام شده

تجهیزات شبکه بی سیم معمولاً گران تر از نوع کابلی هستند. اما با گسترش فناوری بی سیم و دستگاه های قابل حمل، قیمت این ادوات همواره در حال کاهش است. همین کاهش قیمت موجب شده است تا بسیاری از افراد، سادگی راه اندازی شبکه بی سیم با قیمت بالاتر را به شبکه کابلی با قیمت پایین تر ترجیح دهند. با افزایش تعداد تولیدکنندگان ادوات بی سیم و رقابتی شدن بازار این نوع فناوری، در برخی موارد قیمت های این ادوات هم رده ادوات شبکه کابلی مشاهده می شوند.

قابلیت اطمینان

مشکلات شبکه های WLAN کمی بیشتر از شبکه های LAN می باشد، اما شاید نه به آن اندازه که معضلی قابل توجه به حساب آیند. سیگنال های بی سیم 802.11a و 802.11g مشمول تداخل امواج با دستگاه های خانگی نظیر مایکرویو، تلفن های بی سیم، و درب بازکن های پارکینگ می باشند. با نصب صحیح می توان میزان این تداخل ها را به حداقل رساند.

محصولات شبکه های بی سیم خصوصاً آن هایی که به استاندارد 802.11n مربوط می شوند نسبتاً جدید هستند. بدیهی است، همانند هر فناوری نو، بلوغ این فناوری نیز نیازمند گذر زمان می باشد.

راندمان کاری

شبکه های بی سیم که از استانداردهای 802.11b استفاده می کنند دارای پهنای باند 11Mbps می باشند، سرعتی تقریباً برابر شبکه های اترنت (کابلی) قدیمی؛ این در حالی است که شبکه های 802.11a و 802.11g از پهنای باند 54Mbps پشتیبانی می نمایند، سرعتی تقریباً نصف سرعت اترنت پرسرعت.

اما شبکه های با استاندارد 802.11n از پهنای باندی برابر 108Mbps بهره مند می باشند که کمی بیش تر از اترنت پرسرعت است. به علاوه، راندمان شبکه های Wi-Fi به مسافت حساس هستند، بدین معنا که حداکثر راندمان در رایانه های دورتر از Access Point به نسبت کاهش می یابد. با افزایش دستگاه های سرویس گیرنده از شبکه بی سیم، راندمان کاری آن کاهش می یابد.

روی هم رفته، راندمان 802.11a و 802.11g مناسب اشتراک گذاری اینترنت و اشتراک فایل و چاپگر می باشد، اما برای بازی از طریق LAN کافی نیست. در عوض، استاندارد 802.11n برای این منظور مناسب خواهد بود.

جابجایی پذیری بهتر و بیشتر دستگاه های متصل به شبکه بی سیم، نقاط ضعف این نوع از شبکه های رایانه ای را می پوشاند. دستگاه های همراه می توانند بدون اتصال به هرگونه کابل شبکه اترنت، در محدود شبکه WLAN به راحتی جابجا شوند. اگرچه، اغلب رایانه های منازل، مدل های بزرگ و رومیزی هستند، و حتی رایانه های نوت بوک نیز برخی اوقات جهت شارژ باتری باید به پریز برق متصل شوند. این امر مزیت جابحایی پذیری WLAN را در بسیاری از منازل تحلیل می برد.

امنیت شبکه

امنیت

در تئوری، شبکه های بی سیم (WLAN) امنیت کمتری نسبت به شبکه های کابلی (LAN) دارند، چرا که سیگنال های ارتباط بی سیم در هوا عبور کرده و به راحتی قابل دسترسی هستند. اما در عمل، شبکه های WLAN داده های خود را با استاندارد WEP، و استاندارد قدیمی تر WPA رمزنگاری می نمایند، که این امر ارتباطات بی سیم را تقریباً به اندازه شبکه های کابلی ایمن می سازد.

هیچ شبکه رایانه ای به طور کامل ایمن نیست و استفاده کنندگان در منازل باید در خصوص خطرات استفاده از این نوع فناوری آگاه باشند. ملاحظات ایمنی برای کاربران شبکه در منازل، ارتباط با کابلی یا بی سیم بودن شبکه ندارد، بلکه حصول اطمینان از موارد ذیل می باشد:

  • پیکربندی صحیح فایروال یا دیوار آتشین رایانه ها در منازل
  • آشنایی خانواده با مفاهیم بدافزار و نرم افزارهای جاسوسی و چگونگی دوری از آن ها
  • اطمینان از عدم دسترسی ناخوانده همسایه ها و مهمانان به شبکه

جمع بندی

حال تحلیل ما در خصوص شبکه های LAN و WLAN را مطالعه نموده و آماده اتخاذ تصمیم هستند.پس حقیقتاً کدامیک بهتر است؟ کابلی یا بی سیم؟ جدول ذیل شاخص های کلیدی که در این بخش مورد بررسی قرار دادیم را جمع بندی می نماید. در صورتی که هزینه برای شما بسیار حائز اهمیت بوده، نیازمند حداکثر راندمان کاری ممکن برای سیستم خانگی هستید، و جابجایی پذیری اهمیت چندانی برای شما ندارد، احتمالاً شبکه اترنت کابلی مناسب کار شما است.

از سوی دیگر، در صورتی که هزینه اهمیت کمتری داشته و علاقمند هستید جدیدترین فناوری را استفاده نموده وکابل کشی اترنت منزل یا محل کار معضل به حساب می آید، قطعاً باید شبکه بی سیم یا WLAN را در نظر بگیرید. بسیاری از شما در فاصله ای بین این دو حالت قرار می گیرید. در صورتی که هنوز تصمیم نگرفته اید، از دوستان و آشنایان خود در رابطه با نصب و پیاده سازی LAN پرسش کنید. انجمن های گفتگوی کلید نیز جای مناسبی برای طرح سؤالات شما می باشند.

جدول (1): جدول مقایسه شبکه های کابلی و بی سیم

شاخص شبکه کابلی (LAN) شبکه بی سیم (WLAN)
نصب دشواری متوسط آسان تر، اما مراقب تداخل امواج باشید
قیمت تمام شده کمتر بیشتر
قابلیت اطمینان بالا نسبتاً بالا
راندمان کاری بسیار خوب خوب
امنیت نسبتاً خوب نسبتاً خوب
جابجایی پذیری محدود عالی

تعداد بازدید: 5