آشنایی با مزایا و اجزای شبکه رایانه ای (کامپیوتری)

در دنیای امروز با پیشرفت تکنولوژی و روی کار آمدن شبکه های رایانه ای، انتقال داده و اشتراک اطلاعات میان کاربران با سهولت بیشتری انجام می شود. حال ممکن است از خودتان سوال کنید که شبکه کامپیوتری به چه معناست؟ مزایا و موارد استفاده شبکه رایانه ای چیست؟ و ... . ما در این مقاله به تعریف کامل و بیان اجزای شبکه‌های رایانه‌ای می پردازیم.

شبکه رایانه‌ای چیست؟

شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دستگاه‌هایی است که از طریق لینک‌ها به هم متصل می‌شوند. یک گره از شبکه می‌تواند کامپیوتر، چاپگر یا هر وسیله دیگری باشد که قادر به ارسال یا دریافت داده است. پیوندهایی که گره‌ها را به هم متصل می‌کنند، به‌عنوان کانال‌های ارتباطی شناخته می‌شوند.
 

به‌بیان‌دیگر یک شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترها است که از طریق سیم، کابل، فیبر نوری یا لینک‌های نوری به یکدیگر متصل شده‌ تا دستگاه‌های مختلف بتوانند از طریق شبکه با یکدیگر تعامل داشته باشند. هدف شبکه‌های رایانه‌ای به اشتراک‌گذاری منابع بین دستگاه‌های مختلف است.

اجزای شبکه‌های رایانه‌ای

شبکه‌های کامپیوتری از اجزای مختلفی تشکیل شده است. اجزای اصلی یک شبکه رایانه‌ای عبارت‌اند از:

• کارت رابط شبکه (NIC)
• هاب (Hub)
• سوئیچ‌ها (Switches)
• کابل‌ها و اتصال‌دهنده‌ها (Cables and Connectors)
• روتر (Router) 
• مودم (Modem)

​​​​که در ادامه به معرفی هر کدام از آن ها می پردازیم.

کارت رابط شبکه (NIC) از اجزای شبکه کامپیوتری

NIC قطعه‌ای است که به رایانه کمک می‌کند تا با دستگاه دیگری ارتباط برقرار کند. کارت رابط شبکه، حاوی آدرس‌های سخت‌افزاری است که پروتکل لایه‌ای پیوند داده (data-link layer protocol) از آن برای شناسایی سیستم‌های موجود در شبکه به‌منظور انتقال داده‌ها به مقصد صحیح استفاده می‌کند.

NIC ها شامل دو نوع مختلف می‌باشند:
 

NIC های بی‌سیم: 
تمام لپ‌تاپ‌های مدرن از NIC بی‌سیم استفاده می‌کنند. در کارت شبکه بی‌سیم، اتصال با استفاده از آنتنی که از فناوری امواج رادیویی استفاده می‌کند، برقرار می‌شود.

NIC های سیمی:
 کابل‌ها از کارت شبکه سیمی جهت انتقال داده‌ها بر روی رسانه (Medium) موردنظر استفاده می‌کنند.

هاب (Hub) به عنوان یک جز شبکه کامپیوتری

هاب دستگاه یا قطعه‌ای مرکزی است که اتصال شبکه را به چندین دستگاه تقسیم می‌کند. هنگامی‌که کامپیوتر اطلاعاتی را از کامپیوتر دیگری درخواست می‌کند، این درخواست به هاب ارسال می شود و هاب این درخواست را بین تمام رایانه‌های متصل‌به‌هم توزیع می‌کند.

سوئیچ‌ها (Switches) در شبکه‌های رایانه ای

سوئیچ‌ها دستگاه‌های ارتباطی‌ای هستند که وظیفه انتقال داده بین دستگاه‌های موجود در یک شبکه را برعهده‌ دارند. درواقع سوئیچ‌ها در مسیر ارتباطی دستگاه‌های یک شبکه نصب می‌شوند و از هدر رفت، به‌هم‌ریختگی، اختشاش و ازدحام داده‌ها جلوگیری می‌کنند. 

تفاوت اساسی میان سوئیچ و هاب در این است که سوئیچ‌ها قابلیت برنامه‌ریزی و هوشمند شدن را دارا می باشند. بدین معنا که می‌توان سوئیچ را به نحوی برنامه‌ریزی کرد تا داده‌ها باارزش بیشتر زودتر انتقال‌یافته و سریع‌تر به مقصد برسند.
 

کابل‌ها و اتصال‌دهنده‌ها (Cables and Connectors) در شبکه کامپیوتری

کابل یک رسانه‌ی انتقال است که سیگنال‌های ارتباطی را منتقل می‌کند.
سه مدل مختلف از کابل وجود دارد:
 

کابل‌های زوج به هم تابیده:
ازجمله کابل‌های پرسرعتی است که داده را با سرعت 1Gbps یا بیشتر منتقل می‌کند.
کابل کواکسیال:
این نوع از کابل شبیه به کابل نصب تلویزیون است. کابل کواکسیال از کابل‌های زوج به هم تابیده گران‌تر است اما سرعت انتقال داده بالاتری را فراهم می‌کند.
کابل فیبر نوری:
 کابلی پرسرعت است که داده‌ها را با استفاده از پرتوهای نوری انتقال می‌دهد. در مقایسه با سایر کابل‌ها سرعت انتقال داده بالایی را ارائه می‌دهد و طبیعتاً قیمت بالاتری نیز دارد.
 

روتر (Router) 

روتر دستگاهی است که شبکه LAN را به اینترنت متصل می‌کند. روتر عمدتاً برای اتصال شبکه‌های مجزا به یکدیگر یا اتصال اینترنت به چندین رایانه استفاده می‌شود.

مودم (Modem)، از جمله اجزای شبکه رایانه ای

مودم‌ها رایانه را از طریق خط تلفن موجود به اینترنت متصل می‌کنند. مودم با مادربرد (Motherboard) رایانه یکپارچه نیست بلکه بخش جداگانه‌ای است که در اسلات یک رایانه شخصی وجود دارد. مودم، پلی ارتباطی بین دنیای دیجیتال و آنالوگ است چرا توانایی تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال و بالعکس آن را دارا می‌باشد.
 

موارد استفاده شبکه کامپیوتری

به اشتراک گذاشتن منابع از طریق شبکه رایانه ای: 
به اشتراک‌گذاری برنامه‌ها، داده‌ها، مستندات و سایر مواردی که بین کاربران یک شبکه و بدون توجه به مکان فیزیکی آنان انجام می‌گیرد، اشتراک‌گذاری منابع می‌گویند.

مدل سرور- کلاینت:
شبکه‌های کامپیوتری در مدل سرور-کلاینت استفاده می‌شود. سرور، رایانه‌ای مرکزی است که از آن برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌شود و نگه‌داری از آن بر عهده ادمین سیستم است. کلاینت‌ها نیز ماشین‌هایی هستند که از راه دور برای دسترسی به اطلاعات ذخیره‌شده در سرور مورداستفاده قرار می‌گیرند.
 

رسانه‌های ارتباطی:
شبکه رایانه‌ای به‌عنوان یک رسانه‌ی ارتباطی بین کاربران رفتار می‌کند. به‌عنوان‌مثال یک شرکت از چندین سیستم کامپیوتری تشکیل‌شده است که هرکدام دارای سیستم ایمیل می‌باشد و کارکنان برای ارتباطات روزانه از آن استفاده می‌کنند.

تجارت الکترونیک توسط شبکه کامپیوتری:
کاربرد شبکه‌های رایانه‌ای در مشاغل مختلف و امور اقتصادی قابل‌چشم‌پوشی نیست. به‌عنوان‌مثال ابر شرکتی به نام آمازون، فرایند فروش و به‌طورکلی کسب‌وکار خویش را بر پایه شبکه‌های کامپیوتری در بستر اینترنت بنا نهاده است.
 

نحوه کار شبکه‌های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری از سیستم‌های پردازش توزیع‌شده استفاده می‌کنند که در آن وظایف محول شده بین چند رایانه تقسیم می‌شود؛ یعنی به‌جای این‌که یک کامپیوتر تمامی وظایف مربوطه را به‌تنهایی انجام دهد هرکدام از اجزای شبکه بخشی یا زیرمجموعه‌ای از کار را انجام می‌دهند.
 

مزایای پردازش توزیع‌شده به شرح زیر است:

امنیت:
ایجاد تعاملی محدود میان کاربر و کل سیستم. به‌عنوان‌مثال بانک به کاربران و مشتریان خود اجازه می‌دهد تا از طریق دستگاه‌های خودپرداز به‌حساب های شخصی‌شان دسترسی داشته باشند بدون آن‌که اجازه دسترسی به‌کل پایگاه داده بانک داده شود.

حل سریع مسئله:
 قاعدتاً رایانه‌های متعدد توانایی بیشتری نسبت به یک رایانه برای حل مسائل مختلف دارند.
 

امنیت حاصل از افزونگی:
چندین رایانه که یک برنامه را به‌طور هم‌زمان اجرا می‌کنند می‌توانند امنیت را از طریق افزونگی تأمین کنند. به‌عنوان‌مثال، اگر چهار رایانه یک برنامه را اجرا کنند و هر رایانه‌ای دارای خطای سخت‌افزاری باشد، رایانه‌های دیگر می‌توانند آن را لغو کنند.

مزایای شبکه‌ رایانه‌ای

در ادامه بخشی از ویژگی‌ها و مزایای استفاده از شبکه‌های رایانه‌ای آمده است:
•    سرعت ارتباطات
•    اشتراک‌گذاری اسناد و فایل‌ها
•    قابلیت پشتیبان گیری سریع و با دقت
•    توانایی در به اشتراک‌گذاری نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای متنوع
•    امنیت و قابلیت اطمینان بالا
•    مقیاس‌پذیری
 

سرعت ارتباطات به عنوان یک مزیت شبکه رایانه ای

شبکه امکان می‌دهد تا به شیوه‌ای سریع و کارآمد ارتباط برقرار کنیم. به‌عنوان‌مثال می‌توان تا کنفرانس‌های ویدئویی، پیام‌های ایمیل و ... را از طریق اینترنت انجام دهیم؛ بنابراین شبکه‌های رایانه‌ای یک‌راه عالی و سریع برای به اشتراک گذاشتن دانش و ایده‌های افراد است.

اشتراک‌گذاری اسناد و فایل‌ها

اشتراک‌گذاری اسناد یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های شبکه‌های کامپیوتری است که در بستر شبکه قابل پیاده‌سازی و اجرا است.
 

قابلیت پشتیبان گیری سریع و با دقت در شبکه کامپیوتری

ازآنجایی‌که فایل‌ها در سرور اصلی شبکه که در مرکز قرار دارد ذخیره می‌شوند؛ بنابراین، گرفتن نسخه پشتیبان از سرور اصلی آسان است.

توانایی در به اشتراک‌گذاری نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای متنوع

می‌توان برنامه‌ها را بر روی سرور اصلی نصب کرد، بنابراین کاربر می‌تواند به‌طور مرکزی به برنامه‌ها دسترسی داشته باشد. درنتیجه نیاز به نصب نرم‌افزار بر روی هر دستگاه به شکلی مجزا وجود ندارد. به‌طور مشابه، سخت‌افزار نیز می‌تواند به اشتراک گذاشته شود.
 

امنیت شبکه کامپیوتری

شبکه با اطمینان از اینکه کاربران تنها حق دسترسی به برخی از فایل‌ها و برنامه‌های خاص را دارند، امنیت را فراهم می‌کند. برای آشنایی با امنیت شبکه می توانید مقاله "امنیت شبکه چیست و آشنایی با انواع امنیت شبکه" را مطالعه کنید. همچنین برای آشنایی با مهمترین تهدیدات امنیت شبکه، بر روی لینک کلیک کنید.

مقیاس‌پذیری، یکی از مزایای شبکه های رایانه ای

مقیاس‌پذیری بدین معنی است که می‌توان اجزای جدیدی را به شبکه اضافه کرد. شبکه باید مقیاس‌پذیر باشد تا بتواند با اضافه شدن دستگاه‌های جدید گسترش یابد. این کار منجر به کاهش سرعت اتصال و انتقال داده‌ها می‌شود که می‌توان با استفاده از دستگاه‌های مسیریابی یا سوئیچینگ بر این مشکل نیز غلبه کرد.
 

در این مقاله به بیان کامل نحوه کار، مزایا، موارد استفاده شبکه های کامپیوتری پرداختیم و اجزای شبکه رایانه ای را به تفکیک برشمردیم. شرکت نسیم اطلس راهکار با بهره‌گیری از تیمی متخصص و باتجربه، توانایی ارائه خدمات فناوری اطلاعات از جمله خدمات شبکه رایانه ای را در بستری امن و مطمئن دارد.

محمدحسین آقامحمدی (کارشناس ارشد بازاریابی)