شبکه کامپیوتری چیست ؟ نکات پایه ای درباره شبکه

دیگه الان کسی نیست که واژه « شبکه کامپیوتری » رو نشنیده باشه . علم شبکه از تلفیق علوم برق ، الکترونیک ، مخابرات و کامپیوتر  به وجود اومده . همه ما هر روز داریم از شبکه های کامیپیوتری استفاده میکنیم اما خیلی از کاربران شبکه چیز زیادی درباره ساختار و پیچیدگی های شبکه نمی دونن . شناخت ساختار و اساس کار شبکه های کامپیوتری برای هر کسی ضروریه . بنابراین توصیه میکنم حتما این مطلب رو تا آخر بخونید .

مفهوم واژه شبکه چیست ؟

در جهان هستی شبکه های زیادی وجود داره

واژه « شبکه » در دانشنامه ویکی پیدیا اینطور تعریف شده :

شبکه عبارتست از مجموعه یا سیستم درون پیوندی(interconnected) انسانی یا فیزیکی که دسترسی به قابلیت یا توانایی خاصی را در محدوده ای از مکان و زمان فراهم می کند و در حالت مطلوب محدودیت مکانی و زمانی ندارد.

البته درک تعریف ویکی پیدیا ممکنه برای عموم مردم یکم مشکل باشه بنابراین من با ادبیات ساده تر خدمت تون توضیح میدم . شبکه ( یا به انگلیسی Network ) در واقع مجموعه از افراد یا اشیاست که برای رسیدن به هدف خاصی به طور کاملا برنامه ریزی شده و هوشمند  با هم کار میکنن . مهم ترین اصل در هر شبکه ای ، اشتراک گذاری و تبادل اطلاعاته . با اشتراک گذاری اطلاعات در بین اعضای مجموعه ، هدف مشخص شده با سرعت و دقت بیشتری تحقق پیدا میکنه . یک شبکه در بهترین حالت محدودیت زمانی و مکانی نداره . در ادامه این مطلب مفهوم شبکه رو بهتر و دقیق تر درک میکنید . شبکه انواع مختلفی داره مثلا :

شبکه های فناوری ( تکنولوژی )

شبکه آبرسانی ، شبکه الکتریکی ( برق رسانی ) ، شبکه گاز رسانی ، شبکه مخابرات ، شبکه حمل و نقل ، شبکه داده ( مثه اینترنت )

شبکه های رسانه ای

شبکه های  تلویزیونی و رادیویی نمونه هایی از شبکه رسانه ای هستن .

شبکه های انسانی

مثه شبکه های اقتصادی ، شبکه های بازاریابی ، شبکه های اجتماعی و … .

شبکه های زیادی در دنیا توسط انسان ساخته شده اما به نظر من پیچیده ترین شبکه ای که ما هر روز باهاش سر و کار داریم و هیچ وقت هم بهش توجه نمیکنیم ، سیستم شبکه عصبی خودمونه . شبکه عصبی که در بدن ما وجود داره بسیار بسیار عجیب و پیچیده است . به هر حال در این مطلب من قصد دارم فقط درباره شبکه های کامپیوتری صحبت کنم .

شبکه کامپیوتری چیست ؟

به طور ساده و خلاصه ، به مجموعه دو یا چند کامپیوتر ( تقریبا بی نهایت ) که به هم متصل میشن تا بتونن از منابع نرم افزاری و سخت افزاری مشترک استفاده کنن ، شبکه گفته میشه . منابع نرم افزاری مثه نرم افزار های مختلف ، فایل ها ، پوشه ها و … و منابع سخت افزاری مثه پرینتر . برای تشکیل یک شبکه کامپیوتری 2 تا شرط لازمه : اول اینکه این دو یا چند کامپیوتر باید به وسیله یک رسانه فیزیکی ( رابط ) مثه کابل بهم متصل باشن و دوم اینکه این کامپیوتر ها باید با هم تبادل اطلاعات داشته باشن چون اصلا هدف اصلی شبکه های کامپیوتری تبادل و اشتراک گذاری اطلاعاته . اولین شبکه کامپیوتری در دهه 60 میلای ( 1967 ) توسط آژانس تحقیقات پیشرفته یا ARPA  برای وزارت دفعال امریکا ساخته شد . این شبکه  ARPAnet نامگذاری شد . آرپانت ARPAnet اولین شبکه کامپیوتری در جهان بود .

مزایای استفاده از شبکه کامپیوتری

شبکه های کامپوتری مزایای زیادی دارن و همه ما می دونیم که بدون شبکه های کامپیوتری نمی تونیم زندگی عادی داشته باشیم و قطعا دچار دردسر های زیادی میشیم . در این قسمت میخوام به طور خلاصه مزایای شبکه های کامپیوتری رو خدمت تون عرض کنم .

اشتراک گذاری اطلاعات و منابع نرم افزاری

هدف اصلی و مهم ترین مزیت شبکه های کامپیوتری اشتراک گذاری اطلاعات و  امکانات نرم افزاریه . در یک شبکه کامپیوتری ، افراد می تونن خیلی راحت فایل ها ، پوشه ها و حتی نرم افزار ها شون رو به اشتراک بذارن . بچه که بودم ( حدود 20 سال پیش ) یادمه اگر کسی میخواست چنتا عکس رو از شهر خودش برای یه شهر دیگه بفرسته لزوما باید از پست استفاده میکرد اما الان به لطف شبکه های کامپیوتری فقط با چند تا کلیک می تونید چندین عکس رو با کیفیت بسیار خوب و فقط در چند دقیقه برای هر کسی در هر جای دنیا ارسال کنید .

اشتراک گذاری منابع سخت افزاری

اعضای یک شبکه کامپیوتری می تونن حتی منابع سخت افزاری رو هم به طور مشترک استفاده کنن . برای مثال حتما در کافی نت ها و یا ادارات و شرکت ها دیدین که چند کامپیوتر به هم شبکه شدن و می تونن از یک پرینتر به طور مشترک استفاده کنن . یعنی هر کسی که در اون شبکه باشه می تونه برای پرینتر فایلی رو ارسال کنه تا چاپ بشه . اشتراک گذاری منابع سخت افزاری و لوازم جانبی کامپیوتر ، هزینه های یک مجموعه رو به طور چشمگیری کاهش میده .

صرفه جویی در زمان

استفاده از شبکه کامپیوتری برای صرفه جویی در زمان

تا پیش از تولد اینترنت ، خیلی از مرسولات نرم افزاری هم به صورت فیزیکی ارسال میشدن . برای مثال میشه گفت عکس یک نوع ماهیت نرم افزاریه . یعنی این امکان وجود داره که از یک عکس رو در قالب یک فایل در کامیپوتر ، تبلت و موبایل استفاده کرد . بنابراین نیازی نیست حتما روی کاغذ چاپ بشه و به صورت فیزیکی ارسال بشه . شبکه های کامپیوتری تمام موجودیت هایی که ماهیت نرم افزاری دارن ( مثه نامه ، عکس ، صوت ، ویدیو و … ) رو از طریق شبکه ارسال میکن . این مسئله از دو جهت میتونه موجب صرفه جویی در زمان بشه . اول اینکه خود شبکه های کامپیوتری بر اساس سیگنال کار میکنن . سرعت سیگنال وحشتناکه ! بنابراین بسته مورد نظر خیلی زود به مقصد میرسه و از طرف دیگه ترافیک اداره پست تا حد بسیار چشمگیری کاهش پیدا میکنه و نهایتا باعث میشه تا ارسال مرسولات فیزیکی ( مثه لباس ) خیلی زودتر انجام بشه .

قابلیت اطمینان

در طول مسیر ممکنه کارمند پست بلایی سرش بیاد و یا مرسوله آسیب ببینه ؛ اما در دنیای دیجیتال قضیه یکم فرق داره . اطلاعات شما در سرور ذخیره میشه و هر چند بار که نیاز باشه ( در هر ساعت از شبانه روز ) می تونه برای مقصد ارسال بشه .

کاهش هزینه ها با استفاده از شبکه های کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری هزینه های سازمان ها و شرکت ها را کاهش می دهند

شبکه های کامپیوتری نه تنها در صرفه جویی زمان به ما کمک میکنن بلکه هزینه ها رو هم تا حد بسیار زیادی کاهش میدن . با استفاده از شبکه میشه منابع سخت افزاری رو به اشتراک گذاشت و هزینه ها رو کاهش داد ؛ مثلا در یک واحد اداری که 20 نفر دارن کار میکنن اصلا مقرون به صرفه نیست که برای هر کارمند یه پرینتر بخریم ( هزینه خرید و نگه داری 20 تا پرینتر خیلی زیاده )  بلکه با خرید یک پرینتر و به اشتراک گذاشتن اون پرینتر در شبکه همه کارمندان می تونن ازش استفاده کنن . از طرفی اگر قرار باشه هر بسته ( مثلا کتاب ، نامه ، عکس ویدیو و… ) به صورت فیزیکی و توسط مامور پست ارسال بشه ، فکر میکنم 50 درصد مردم دنیا باید در اداره پست استخدام بشن

شبکه کامپیوتری ، دوست دار طبیعت

برای تولید هر 700 تن کاغذ 3 هکتار جنگل نابود میشه ! حداقل چند سال طول میکشه تا یه نهال به درخت تبدیل بشه . تا چند سال پیش در مراکز علمی ، کاغذ زیادی مصرف میشد اما خوشبختانه با به وجود اومدن شبکه های کامپیوتری خیلی از اطلاعات در شبکه جهانی ( اینترنت ) منتشر میشن و همه می تونن در هر ساعتی از شبانه روز و در هر جای دنیا به این اطلاعات دسترسی داشته باشن . امیدواریم هر روز رسانه های اینترنتی بیشتر و بشتر بشن تا دیگه هیچ درختی برای تولید کاغذ قطع نشه . فراموش نکنید که درخت به ما اکسیژن میده ، میوه میده و در زیر سایه اش خستگی در میکنیم . قدردان این نعمت الهی باشیم .

قابلیت توسعه

تقریبا میشه گفت که یک شبکه کامپیوتری می تونه تا تعداد بسیار بسیار زیادی  توسعه پیدا کنه . همونطور که می دونید الان شبکه جهانی اینترنت این امکان رو فراهم کرده تا همه کامپیوتر های جهان ( موبایل ، تبلت و… ) بتونن با هم در ارتباط باشن . یک شرکت ممکنه در ابتدا اندازه یک آپارتمان 40 متری باشه اما به مرور رشد کنه و لازم باشه در چند شهر مختلف شعبه داشته باشه . شبکه های کامپیوتری این امکان رو فراهم میکنن تا کارمندان همه شعبه های این شرکت ( یا سازمان )  بتونن خیلی راحت باهم ارتباط داشته باشن .

امکان ایجاد راه حل های جدید

شبکه های کامپیوتری در ابتدا محدودیت های زیادی داشتن و هر کسی هم به این امکانات محدود دسترسی نداشت اما به مرور زمان با پیشرفت علوم برق ، الکترونیک ، مخابرات و کامپیوتر ، شبکه های کامپیوتری هم پیشرفت های زیادی داشتن و خیلی از این محدودیت ها دیگه از بین رفتن . به لطف علم شبکه ، الان دیگه همه مردم دنیا می تونن فقط با یک گوشی موبایل با تمام آدمای کره زمین ( و حتی خارج از کره زمین ) ارتباط داشته باشن . علم شبکه هر روز یک راه حل جدید رو به دنیای انسان ها معرفی میکنه و هر روز زندگی ما مدرن و مدرن تر میشه .

انواع شبکه کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری انواع مختلفی دارن و بر اساس معیار های مختلفی دسته بندی میشن ؛ اما به طور کلی ( و علمی ) شبکه های کامپیوتری بر اساس اندازه به سه گروه کلی تقسیم میشن که من هر کدوم رو در حد تیتر خدمت تون توضیح میدم .

شبکه کامپیوتری محلی یا LAN

شبکه کامپیوتری محلی یا LAN – شبکه Local Area Network

شبکه LAN یا Local Area Network کوچکترین نوع شبکه کامپیوتریه . شبکه LAN برای ارتباط بین کامپیوتر های یک شرکت ، مدرسه ، ساختمان مسکونی یا تجاری مورد استفاده قرار میگیره . در کل شبکه های LAN از لحاظ موقعیت جغرافیایی و تعداد کامپیوتر ها محدودن . شبکه های محلی یا LAN برای انتقال اطلاعات داخل یه مجموعه کوچیک راه اندازی میشن و به همین خاطر برای راه اندازی یک شبکه LAN نیازی نیست از جایی مجوز بگیرید و یا با مخابرات هماهنگ کنید . خیلی راحت می تونید چند متر کابل و چند تا کارت شبکه و یه سوئیچ بخرید و خیلی راحت چنتا کامپیوتر رو بهم وصل کنید . کامپیوتر های داخل یک مدرسه ، مغازه ، شرکت ، کافی نت و … در قالب یک شبکه LAN کار میکنن . شبکه های LAN  بسیار ارزان هستن ، سرعت بسیار خوبی دارن و احتمال وقوع خطا و مشکل در شبکه LAN کمتره . ضمن اینکه اگر ایرادی هم در یک شبکه LAN به وجود بیاد خیلی راحت و سریع میشه عیب یابی کرد .

شبکه کامپیوتری شهری یا MAN

شبکه کامپیوتری شهری یا شبکه MAN – شبکه Metropolitan Area Network

شبکه من MAN یا Metropolitan Area Network ( تلفظ کنیدˌmet.rəˈpɒl.ɪ.tən )  نسبت به شبکه های LAN بزرگ تر هستن و می تونن وسعتی به اندازه یک شهر ( یا بزرگ تر ) رو پوشش بدن . در واقع میشه گفت از اتصال چند شبکه LAN به همدیگه یک شبکه MAN تشکیل میشه . برای راه اندازی یک شبکه MAN حتما باید با مخابرات ( و شاید ارگان هایی مثه سازمان تنظیم قوانین ارتباطات رادیویی ) هماهنگ کنید و مجوز های لازم رو بگیرید . شبکه MAN چند شبکه LAN رو بهم وصل میکنه . مثلا تصور کنید یک شرکت 10 تا شعبه در سطح شهر داشته باشه . برای ایجاد ارتباط بین کارمندان این شعبه ها باید یک شبکه MAN راه اندازی بشه . با راه اندازی یک شبکه MAN شبکه محلی هر شعبه با سایر شعبه ها می تونه ارتباط داشته باشه . سرعت شبکه های MAN نسبت به LAN کمتره ، احتمال وقع خطا بیشتره و طبیعیه که عیب یابی شبکه هم سخت تره . هزینه راه اندازی شبکه های MAN نسبتا زیاده و فقط برای شرکت ها و ارگان ها مقرون به صرفه است .

شبکه کامپیوتری جهانی یا  WAN

شبکه کامپیوتری جهانی یا شبکه WAN – شبکه Wide Area Network

شبکه جهانی WAN یا World Area Network بزرگ ترین و پیچیده ترین نوع شبکه است . محدوده تحت پوشش شبکه های WAN در اندازه کشور و یا حتی قاره است .  همونطور که کاملا مشخصه راه اندازی شبکه های WAN به مجوز های قانونی زیادی نیاز داره و میشه گفت فقط دولت ها و شرکت های بسیار بزرگ می تونن این مجوز ها رو بگیرن . شبکه های WAN در واقع شبکه های محلی سازمان ها رو به اینترنت متصل میکنه . شبکه Internet بزرگ ترین شبکه WAN در جهانه . سرعت انتقال در شبکه های جهانی ( WAN ) به مراتب کمتر از شبکه های MAN و LAN هست اما محدوده پوشش وسیعی داره . یعنی در یک شبکه WAN یه کاربر تو ایران می تونه با یه کاربر دیگه در یک کشور دیگه ( مثلا کانادا که خیلی دوره ) ارتباط برقرار کنه و با هم تبادل اطلاعات یا مکالمه تلفنی اینترنتی داشته باشن ( مثه وایبر و تلگرام و … ) . متاسفانه در شبکه های WAN نرخ خطا خیلی زیاده و عیب یابی سیستم هم سخت تره .

علم شبکه بسیار پیچیده است و در یک مقاله کوتاه نمی گنجه . ایشالا به مرور پست های زیادی درباره شبکه می نویسیم پس یادتون نره حتما مطالب مربوط به شبکه رو در علم فردا دنبال کنید .