انواع شبكه

شبکه رايانه‌ای از پیوند دو یا چند رایانه برای تبادل داده‌ها از طريق يک رسانای ارتباطی، پدید میآید. مشهورترین و بزرگ‌ترین شبکه رایانه‌ای جهان اینترنت است که در واقع شبکه‌ای از شبکه‌های رایانه‌ای است.

شبکه محدوده محلی (LAN) یک شبکه رایانه‌ای است که یک محدوده محلی، مثل یک دفتر کار یا خانه را پوشش می‌‌دهد. این اختلافی است که این شبکه با دیگر شبکه‌ها همچون شبکهٔ شخصی (PAN) یا، شبکه محدوده کلانشهری (MAN) یا، شبکه محدوده گسترده (WAN) دارد. LAN‌ها معمولاً از WAN‌ها سریعترند.

قدیمی‌ترین LAN معروف یعنی آرک‌نت (ARCnet)، درسال 1977 توسط شرکت دیتاپوینت (Datapoint) با هدف بوجود آوردن ارتباطی میان چندین دستگاه رایانه Datapoint 2200 برای دسترسی به فضای ذخیره‌سازی مشترکی بین آنها بوجود آمد. مانند تمامی شبکه‌های محلی اولیه آرک‌نت ویژه فروشنده بود. تلاشهای IEEE برای همگون‌سازی محیطی با بوجود آمدن سری استانداردهای IEEE 802 نتیجه داد. هم‌اکنون دو نوع فناوری سیمی برای شبکه محلی وجود دارد: اترنت (Ethernet) و حلقه علامتی (Token ring). همچنین گونه بی‌سیم این شبکه نیز برای کاربران سیار وجود که درحال پیشرفت می‌‌باشد.

هنگامی که اترنت بکار می‌رود معمولاً رایانه‌ها به یک هاب (hub) یا یک کلید شبکه‌ای (network switch) متصل می‌شوند. در این حالت یک سازوکار انتقال فیزیکی برقرار می‌گردد. پروتکل درخت پوشا (spanning tree) اغلب برای نگهداری یک جانمایی شبکه بدون حلقه (loop free) با یک LAN و بویژه نوع اترنت آن بکار می‌رود.

یک تعداد پروتکل‌های شبکه از جمله TCP/IP می‌توانند از سازوکار ابتدایی انتقال فیزیکی استفاده نمایند. در این حالت DHCP بهترین راه حل جهت تنظیم پویای نشانی آی‌پی (IP Address) می‌‌باشد تا اینکه آنها بصورت ثابت تنظیم گردند. اتصالات بهم پیوسته LAN‌ها می‌تواند یک WAN را تشکیل دهند. همچنین یک مسیریاب برای اتصال شبکه‌های محلی به یکدیگر به کار گرفته شود.


پشته‌های قراردادی (Protocol Stacks)
در شبکه‌های رایانه‌ای از قراردادهای ارتباطی (که بیشتر به پروتکل ارتباطی معروف‌اند) استفاده می‌شود تا ارتباط‌گیری بین دو یا چند کامپیوتر سامان‌یافته و قابل اجرا باشد. در هر شبکه مجموعه‌ای از پروتکل‌ها به کار گرفته می‌شود. به مجموعه پروتکل‌هائی که در یک شبکه به‌کار می‌رود پشتهٔ قرارداد می‌گویند. برخی از رایج‌ترین پروتکل‌ها عبارت‌اند از ابراهیم جلالی:

آرک‌نت (ARCNET)
دک‌نت (DECnet)
ايترنت (Ethernet)
قرارداد اینترنتی (Internet Protocol یا IP)
قرارداد کنترل انتقال (Transmission Control Protocol یا TCP)
قرارداد داده‌نگار کاربر (User Datagram Protocol یا UDP)
قرارداد کنترل ارتباط (Internet Transmition Control Protocol یا ICMP)
اپل‌تاک (AppleTalk)
حلقه علامتی (Token Ring)
آی.پی.اکس (IPX)
میانای دادهٔ فیبری توزيع‌شده (Fiber Distributed Data Interface یا FDDI)
هیپی (HIPPI)
مایرینت (Myrinet)
کیو.اس.نت (QsNet)
حالت انتقال ناهمگام (Asynchronous Transfer Mode یا ATM)
آر.اس-۲۳۲ (RS-232)
آی.ای.ای.ای-۴۸۸ (IEEE-488)
گذرگاه سری عمومی (Universal Serial Bus یا USB)
آی.ای.ای.ای ۱۳۹۴ که با نامهای iLink و Firewire نیز شناخته می‌شود.
اکس ۲۵ (X.25)
قرارداد بازپخش قاب (Frame Relay)
بلوتوث (Bluetooth)
آی.ای.ای.ای ۸۰۲.۱۱ (IEEE 802.11)
معماری سامانه شبکه (System Network Architecture)

مطالب تکمیلی
برای کسب دانش عمیق‌تر در مورد شبکه‌های رايانه‌ای مطالعه در موضوعات فهرست‌شدهٔ زير توصيه می‌شود :

اصطلاحات شبكه
نظريه‌ ارتباطات
مدل مرجع ارتباط سامانه‌های باز (OSI Refrence Model)
لایه کاربرد (Application Layer)
لایه ارائه (Presentation Layer)
لایه نشست (Session Layer)
لایه حمل (Transport Layer)
لایه شبکه (Network Layer)
لایه پیوند داده (Data Link Layer)
لایه فیزیکی (Physical Layer)
انتقال داده (Data Transmission)
شبکه تلفن همگانی (Public Switched Telephone Network يا PSTN)
مودمها و شماره‌گیری
انتقال بی‌سیم
انتقال کوتاه برد
بلوتوث
انتقال میان ‌برد
آی.ای.ای.ای ۸۰۲.۱۱ (IEEE 802.11)
انتقال دور برد
ماهواره‌ای
خدمات توزیع چندکانالهٔ چندنقطه‌ای (MMDS)
خدمات داده‌ای چندمگابیتی کلیددار (SMDS)
انتقال داده تلفن همراه (Cellular Telephone Data Transmission)
دسترسی چندگانه تقسیم کدی (CDMA)
داده بسته دیجیتال سلولی (CDPD)
سامانه سراسری برای ارتباطات سیار (GSM)
دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA)
شبکه‌های پیام‌رسانی (Paging Networks)
دیتاتک (DataTAC)
موبیتکس (mobitex)
موشنت (motient)
انتقال سیمی (Wired Transmission)
خطوط اجاره‌ای (Leased Lines)
همتافتگری تقسیم زمانی (Time-division Multiplexing)
گزینش بسته‌ای (Packet Switching)
رلهٔ قاب (Frame Relay)
پایگان رقومی نزدیک‌زمان (PDH)
ايترنت (Ethernet)
آر.اس-۲۳۲
انتقال فیبر نوری
شبکه‌های هم‌زمان نوری (Synchronous Optical Networking)
دستگاه‌های شبکه‌بندی رایانه‌ای
کارت شبکه
مسیریابی (Rounting)
شبکه-بیتی (Bitnet)
شبکه‌های بهم‌پيوسته (Internetworks)
ستون فقرات (Backbone)
گذرگاه (Transit)
امنیت شبکه (Network Security)
روش‌های استقرار
نرم افزارهای دیواره آتش
منبع
تاننبام، اندرو س.، شبكه‌های كامپيوتری.

شبکهء شخصی (PAN) یک شبکه رایانه‌ای است برای برقراری ارتباط بین دستگاههای مختلف رایانه‌ای (مانند تلفن، دستیار شخصی دیجیتالی) که محدود به یک نفر می‌شود. این دستگاهها ممکن است متعلق به شخص مورد نظر باشد یا نباشد. دسترسی به این نوع شبکه عموماً به چند متر محدود می‌شود.

یک شبکه‌ء شخصی می‌تواند برای ارتباط بین چندین وسیله با یکدیگر و یا اتصال به یک شبکه سطح بالاتر و اینترنت بکار رود.

چنین شبکه‌هایی ممکن است دارای همبندی نوع گذرگاهی (Bus) باشند و از سیم و با استانداردهای USB و Firewire کار کنند. نوعی دیگر از این شبکه‌ها بی‌سیم هستند و از طریق فناوری‌های بی‌سیم مانند ارتباط داده‌ای مادون‌قرمز (IrDA) و بلوتوث ارتباط برقرار می‌کنند.

به‌عنوان مثال یک شبکهء شخصی که از فناوری Bluetooth استفاده می‌کند - و با نام عمومی پیکونت (piconent) نیز خوانده می‌شود - از ۸ دستگاه فعال تشکیل می‌گردد که در یک رابطهء فرادست-فرودست (master-slave) با یکدیگر قرار می‌گیرند (در حالت Parked این تعداد می‌تواند تا ۲۵۵ دستگاه باشد). اولین دستگاه در پیکونت به‌عنوان فرادست و سایر ابزارها به عنوان فرودست با دستگاه فرادست ارتباط دارند. یک پیکونت معمولاً در حدود ۱۰ متر برد دارد، البته در شرایط ایده‌آل این برد می‌تواند تا ۱۰۰ متر نیز برسد.

شبکهٔ محدودهٔ محلی (LAN) یک شبکه رایانه‌ای است که یک محدوده محلی، مثل یک دفتر کار یا خانه را پوشش می‌‌دهد. این اختلافی است که این شبکه با دیگر شبکه‌ها همچون شبکه‌ شخصی (PAN) یا، شبکه محدوده کلانشهر (MAN) یا، شبکه گسترده (WAN) دارد. LAN‌ها معمولاً از WAN‌ها سریعترند.

تاریخچه
قدیمی‌ترین LAN معروف یعنی آرک‌نت، درسال 1977 میلادی توسط شرکت دیتاپوینت با هدف بوجود آوردن ارتباطی میان چندین دستگاه رایانهٔ دیتاپوینت مدل 2200 برای دسترسی به فضای ذخیره‌سازی مشترکی بین آنها بوجود آمد. مانند تمامی شبکه‌های محلی اولیه، آرک‌نت فناوری‌ای اختصاصی بود.

تلاشهای آی‌ای‌ای‌ای برای همگون‌سازی در فناوری‌های مختلف و متنوع با بوجود آمدن سری استانداردهای IEEE 802 نتیجه داد. هم‌اکنون دو نوع فناوری سیمی برای شبکه محلی وجود دارد: اِتِرنِت (Ethernet) و حلقه علامتی (Token ring). همچنین امروزه گونهٔ بی‌سیم این شبکه نیز با استاندارد IEEE 802.11x و نام تجاری وای-فای برای کاربران سیار وجود دارد.



سازوکار فیزیکی
هنگامی که اترنت بکار می‌رود معمولاً رایانه‌ها به یک هاب یا یک سوئیچ متصل می‌شوند. در این حالت یک ساز و کار انتقال فیزیکی سیگنال‌ها برقرار می‌گردد. پروتکل درخت پوشا اغلب برای نگهداری یک شبکه با همبندی بدون حلقه (loop free) با یک LAN و بویژه نوع اترنت آن بکار می‌رود.

تعدادی قراردادهای شبکه از جمله TCP/IP می‌توانند از سازوکار ابتدایی انتقال فیزیکی استفاده نمایند. در این حالت DHCP بهترین راه حل جهت تنظیم پویای نشانی آی‌پی است تا اینکه آنها بصورت ثابت تنظیم گردند.

اتصالات بهم پیوسته شبکه‌های محلی می‌تواند یک شبکهٔ گسترده را تشکیل دهند. همچنین یک مسیریاب برای اتصال شبکه‌های محلی به یکدیگر به کار گرفته شود.

شبکه محدوده کلانشهری یا MAN‌ها شبکه‌های رایانه‌ای بزرگی هستند که معمولاً گستره وسیعی مانند شهر یا دانشگاه را پوشش می‌دهند. در این گونه شبکه معمولاً از اتصالات فیبر نوری برای پیوند دادن استفاده می‌کنند.

برای نمونه یک دانشگاه یا دانشکده می‌تواند یک MAN داشته باشد که از بهم پیوستن چندین شبکه‌ محلی (LAN) در مساحتی در حدود چندین هکتار تشکیل شده باشد. آنها از طریق شبکه MAN خود می‌توانند با بهره گیری از یک شبکه محدوده گسترده (WAN) به سایر دانشگاهها و اینترنت دسترسی داشته باشند.

برخی از فناوری‌ها که برای این منظور بکار میروند عبارت‌اند از حالت ارسال ناهم‌زمان (ATM)، یا میانای انتشار فیبری داده (FDDI)، و خدمات داده‌ای چندمگابیتی کلیددار (SMDS). این فناوری‌های قدیمی در حال تغییر هستند و قرار است MAN‌هایی با فناوری بر مبنای اترنت گیگابیت (gigabit ethernet) جانشین آنها گردد.


Metropolitan area network= MAN

Wide area network

شبکهٔ گسترده (WAN) یک شبکه رایانه‌ای است که محدودهٔ جغرافیایی نسبتاً بزرگی مانند یک استان یا ایالت و حتی محدوده‌های جغرافیایی گسترده‌تری را پوشش می‌دهد. از همین دیدگاه، این شبکه با شبکه شخصی، یا شبکه محدوده کلانشهر، یا شبکه‌ محلی فرق می‌کند. معروف‌ترین شبکهٔ گستردهٔ جهان، اینترنت است.

شبکه‌های گسترده برای ارتباط بین شبکه‌های محلی استفاده می‌شوند، که به این وسیله کاربران و رایانه‌هایی در یک مکان می‌توانند به کاربران و رایانه‌هایی در جای دیگر اتصال پیدا کنند.

بسیاری از WAN‌ها انحصاراً برای سازمان و یا شرکتی خاص طراحی شده‌اند و خصوصی می‌‌باشند، باقی اغلب توسط شرکت‌های ارائه کنندهٔ خدمات اینترنت (ISP) ایجاد شده‌اند تا از طریق شبکه LAN یک سازمان بتوانند به آنها خدمات اتصال به شبکهٔ جهانی اینترنت را ارائه نمایند.

شبکه‌های گسترده اغلب توسط خطوط اجاره‌ای ساخته می‌شوند.

تعدادی قرارداد شبکه از جمله TCP/IP می‌توانند از مکانیسم ابتدایی انتقال فیزیکی استفاده نمایند. پروتکل‌های دیگر شامل اِکس ۲۵، یا حالت انتقال غیرهم‌زمان و frame relay می‌توانند برای شبکه‌های گسترده بکار روند.

پس از فراهم شدن اینترنت در یک شبکهٔ گستردهٔ پرسرعت، نیاز به یک شبکهٔ خصوصی از خطوط اجاره‌ای تحت مالکیت سازمانهایی که می‌‌خواهند مکانهایشان را به هم وصل کنند، بیش از پیش احساس می‌گردد. در این حالت اغلب از یک شبکه خصوصی مجازی استفاده می‌شود که فناوری رمزگردانی (Encryption) و سایر فناوری‌هایی که برای تضمین امنیت شبکهٔ سازمان بکار می‌روند در آن استفاده می‌گردد.

یک LAN بی سیم یا WLAN یک شبکه محدوده محلی بی سیم است که از امواج رادیویی برای جابجایی داده‌ها کمک می‌گیرد: ارتباط نهایی با کاربران به شکل بی سیم است، تا یک اتصال شبکه به تمام کاربران در یک ساختمان یا محوطه ارائه نماید. ستون فقرات اصلی این نوع شبکه معمولاً از کابلها بهره می‌گیرند.

بنظر می‌آید شبکهٔ بی‌سیم به شکل مهمی از اتصال در بسیاری از مکانهای بازرگانی درآید. بازار آن برای رشد هنوز نیاز به اطمینان از سود این فناوری دارد. بنیاد Frost and Sullivan پیش بینی نموده بازار شبکهٔ بی‌سیم که در سال 1998 0.3 میلیارد دلار بوده در سال 2005 1.6 میلیارد دلار برسد. تاکنون شبکه‌های بی‌سیم بصورت اولیه در انبارها، فروشگاهها و اخیرا در برخی مدارس نصب گردیده است. در مورد بازارهای بزرگ پیش بینی می‌شود این فناوری در مراکز بهداشتی، بنیادهای آموزشی و دفاتر شرکتی کاربرد داشته باشد. در محیط‌های بازرگانی، همایشگاه‌ها، اماکن عمومی و دفاتر جنبی نیز مکانهای بسیار خوبی برای WLAN هستند.

شبکهٔ بی‌سیم به‌عنوان جایگزینی برای شبکه‌های محدوده محلی (LAN) کابلی در مکانهایی که امکان کابل کشی مشکل یا غیر ممکن است، بکار می‌رود. جاهایی مثل ساختمانها یا مدارس محافظت شده قدیمی. هزینه نصب شبکه‌های بی‌سیم ارزان است، زیرا آنها تنها شامل نصب نقاط تماس (access point) و شبکه ریشه (backbone) می‌شوند، آخرین بخش شبکه بصورت بیسیم ارائه می‌شود!

توسعه‌های قدیمی شامل راه حل‌های ویژه صنعتی و قرادادهای (پروتکل های) اختصاصی، بجز اواخر دهه 1990، اینها تماما با استانداردهای جدید تعویض می‌شوند، بویژه نگارشهای متفاوت از IEE 802.11 (Wi-Fi) (تعاریف متفاوت را نگاه کنید) و HomeRF (خطوط 2 Mbit/s که برای کاربری خانگی درنظر گرفته شده بودند). یک فناوری جایگزین شبیه به ATM‌های 5 گیگاهرتزی، HIPERLAN، کمتر موفق بنظر رسید، بنا به عوامل سیاسی و بازاری.

دو نوع از انواع ممکن زیربنایی وجود دارد: نقطه به نقطه (peer-to-peer) یا موردی (ad-hoc) و حالتی که به آن اصطلاحآ حالت شالوده‌ای گفته می‌شود.

نقطه به نقطه: این حالت یک روش برای دستگاههای بی‌سیم است تا مستقیما با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند. عملیات در حالت موردی و موقتی این امکان را دستگاههای بیسیم می‌‌دهد تا در فاصله‌ها بترتیب با یکدیگر ارتباط داشته باشند بدون اینکه نیاز به یک نقطه تماس هماهنگ کننده مرکزی باشد.

حالت شالوده‌ای: در این حالت شبکه بیسیم توسط پلهایی به شبکه اترنت (Ethernet) سیمی می‌پیوندد. حالت شالوده‌ای همچنین از نقطه مرکزی اتصال برای مشتریان شبکهٔ بی‌سیم پشتیبانی می‌کند. یک نقط تماس بی سیم در این حالت برای که به‌عنوان ایستگاه مرکزی شبکهٔ بی‌سیم ارائه خدمات می‌کند، مورد نیاز می‌‌باشد.


Wireless LAN Technical Whitepapers and Howtos: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Top Wireless LAN Sites: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Wireless LAN News and Discussion Mailing List: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Wireless LAN Weblog: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Wireless LAN Webcasts, Whitepapers and Reports: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
WLAN Forum - Threaded online discussion: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Wireless Lan and 802.11 news: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
WLAN in Debian.

در لغت به معنای تلگراف بی سیم و یا مخابره با تلگراف بی سیم می‌‌باشد . به طور کلی یک روش بی سیم برای تبادل اطلاعات است. در این روش از آنتنهای فرستنده و گیرنده در مبدأ و مقصد استفاده می‌شود. این آنتنها باید رو در روی هم باشند. برد مفید این آنتنها بین ۲ تا ۵ کیلومتر بوده و در صورت استفاده از تقویت کننده تا ۲۰ کیلومتر هم قابل افزایش است. از نظر سرعت انتقال داده‌ها این روش مطلوب بوده اما بدلیل ارتباط مستقیم با اوضاع جوی و آب و هوایی از ضریب اطمینان بالایی برخوردار نیست.