شبکه های کامپیوتری چیست؟ نگاه ۳۶۰ درجه به نسل جدید شبکه های کامپیوتری lan و SD-wan ؟
در شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه‌های شرکتها، نسل جدید شبکه به مجموعه‌ای از فناوری‌ها و رویکردهای نوین اطلاق میشود که برای بهبود عملکرد، امنیت، و مدیریت شبکه‌ها در محیط‌های کاری و سازمانی به کار می‌رود. این نسل جدید شبکه در شبکه‌های محلی و شرکتها شامل موارد زیر میشود:
زیر ساخت شبکه های نسل جدید برای شرکتهای بزرگ شامل موارد زیر میشود -SD-LAN-WAN
شبکه‌های تعریف‌شده توسط نرم‌افزار (SDN):
این فناوری به مدیران شبکه امکان می‌دهد تا شبکه را از طریق نرم‌افزار و با استفاده از کنترل‌کننده‌های مرکزی مدیریت و پیکربندی کنند، که منجر به افزایش انعطاف‌پذیری و کارایی میشود.
مجازی‌سازی شبکه (Network Virtualization):
با استفاده از این فناوری، منابع شبکه به صورت مجازی و مستقل از سخت‌افزار فیزیکی مدیریت می‌شوند. این کار امکان استفاده بهینه‌تر از منابع و انعطاف‌پذیری بیشتر در پیکربندی و مدیریت شبکه را فراهم می‌کند.
مانیتورینگ و مدیریت شبکه مبتنی بر هوش مصنوعی (AI):
استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل ترافیک شبکه، پیش‌بینی مشکلات و بهبود خودکار عملکرد شبکه.
شبکه‌های مبتنی بر ابر (Cloud Networking):
استفاده از خدمات شبکه‌ای مبتنی بر ابر برای کاهش هزینه‌ها، افزایش مقیاس‌پذیری، و بهبود دسترسی و مدیریت شبکه. این فناوری‌ها به شرکتها امکان می‌دهند تا شبکه‌های خود را به صورت پویا و از راه دور مدیریت کنند.
شبکه‌های بی سیم Wi-Fi 6 و 6E:
نسل جدید شبکه‌های بیسیم که سرعت بالاتر، ظرفیت بیشتر، و عملکرد بهتری در محیط‌های پرتراکم ارائه می‌دهند. این فناوری‌ها برای شرکتها و شبکه‌های محلی که نیاز به ارتباطات بیسیم سریع و قابل اعتماد دارند، بسیار مفید است.
امنیت پیشرفته شبکه:
استفاده از فناوری‌های امنیتی نوین مانند تشخیص و پاسخ به تهدیدات (Threat Detection and Response)، رمزنگاری پیشرفته، و مدیریت هویت و دسترسی (IAM) برای حفاظت از داده‌ها و زیرساخت‌های شبکه.
نسل جدید شبکه
نسل جدید شبک Wifi
، معروف به شبکه‌های نسل پنجم یا 5G، به فناوری‌های پیشرفته‌ای اشاره دارد که به منظور ارائه ارتباطات سریع‌تر، قابل اطمینان‌تر، و با ظرفیت بالاتر توسعه یافته‌اند. این نسل جدید شبکه دارای ویژگی‌های برجسته‌ای است که آن را از نسل‌های قبلی متمایز می‌کند:
سرعت بالا: شبکه‌های 5G قادر به ارائه سرعت‌های گیگابیتی هستند که به مراتب سریع‌تر از 4G LTE است، و امکان دانلود و آپلود با سرعت‌های بسیار بالا را فراهم می‌کند.
تاخیر کم: تاخیر در شبکه‌های 5G به حداقل رسیده و در حد چند میلی‌ثانیه است، که این ویژگی برای کاربردهای حساس به زمان مانند بازی‌های آنلاین، واقعیت افزوده و مجازی، و ارتباطات بلادرنگ حیاتی است.
ظرفیت بیشتر: 5G می‌تواند تعداد بیشتری دستگاه متصل را پشتیبانی کند، که برای اینترنت اشیاء (IoT) و دستگاه‌های هوشمند بسیار مهم است.
پایداری و قابلیت اطمینان: شبکه‌های 5G با استفاده از فناوری‌هایی مانند beamforming و massive MIMO (Multiple Input Multiple Output) توانایی ارائه ارتباطات پایدارتر و قابل اعتمادتر را دارند.
بهره‌وری انرژی: 5G به گونه‌ای طراحی شده که مصرف انرژی را بهینه کند، به طوری که هم دستگاه‌ها و هم شبکه‌ها انرژی کمتری مصرف کنند.
انعطاف‌پذیری و معماری شبکه‌ای جدید: شبکه‌های 5G از معماری‌های شبکه نرم‌افزارمحور (Software-Defined Networking) و شبکه‌های مبتنی بر ابر (Cloud-Native Networking) استفاده می‌کنند که امکان مدیریت و پیکربندی شبکه را به صورت پویا و کارآمدتر فراهم می‌سازد.
شبکه کامپیوتری چیست؟
شبکه کامپیوتری گروهی از دو یا چند سیستم کامپیوتری متصل به هم است. می توانید با استفاده از کابل یا رسانه بی سیم یک اتصال شبکه برقرار کنید.
هر شبکه شامل سخت افزار و نرم افزاری است که کامپیوترها و ابزارها را به هم متصل می کند
اجزای شبکه کامپیوتری
تقسیم‌بندی شبکه های کامپیوتری بر اساس سرعت انتقال داده پ
تقسیم‌بندی بر اساس سرعت
- Ethernet سنتی با سرعت انتقال اطلاعات شبکه (۱۰ Mbps):
- 10BASE-T: اولین استاندارد اترنت با سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه که از کابل‌های زوج سیم تابیده (Twisted Pair) استفاده می‌کند.
- Fast Ethernet سرعت انتقال اطلاعات شبکه (۱۰۰ Mbps) :
- 100BASE-TX: استاندارد اترنت با سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه که از کابل‌های CAT5 یا بالاتر استفاده می‌کند.
- Gigabit Ethernet سرعت انتقال اطلاعات شبکه (۱ Gbps) :
- 1000BASE-T: استاندارد اترنت گیگابیت که از کابل‌های CAT5e یا بالاتر استفاده می‌کند و سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کند.
- Gigabit Ethernet سرعت انتقال اطلاعات شبکه (10gb Gbps):
- 10GBASE-T: استاندارد اترنت ۱۰ گیگابیت که از کابل‌های CAT6a یا CAT7 استفاده می‌کند و برای اتصال‌های با سرعت بسیار بالا در شبکه‌های محلی استفاده میشود.
- Gigabit Ethernet سرعت انتقال اطلاعات شبکه (۱۰۰ Gbps):
- 100GBASE-T: استاندارد اترنت ۱۰۰ گیگابیت که عمدتاً در دیتاسنترها و شبکه‌های با نیاز به پهنای باند بسیار بالا کاربرد دارد
تقسیم‌بندی شبکه های کامپیوتری بر اساس رسانه‌های انتقال
- کابل مسی (Copper Cabling):
- زوج سیم تابیده (Twisted Pair):
- CAT5e: مناسب برای سرعت‌های تا ۱ گیگابیت بر ثانیه.
- CAT6: مناسب برای سرعت‌های تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه در فاصله‌های کوتاه.
- CAT6a: مناسب برای سرعت‌های تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه در فاصله‌های طولانی‌تر.
- CAT7: مناسب برای سرعت‌های بالاتر از ۱۰ گیگابیت بر ثانیه.
- کابل کواکسیال (Coaxial Cable): استفاده محدود در شبکه‌های LAN، بیشتر در شبکه‌های تلویزیونی و بعضی از شبکه‌های قدیمی.
- زوج سیم تابیده (Twisted Pair):
- فیبر نوری (Fiber Optic Cabling):
- Single-Mode Fiber (SMF): مناسب برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های طولانی با سرعت‌های بسیار بالا (تا چندین کیلومتر).
- Multi-Mode Fiber (MMF): مناسب برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های کوتاه‌تر و داخل ساختمان‌ها با سرعت‌های بالا.
- بیسیم (Wireless):
- Wi-Fi (802.11 Standards):
- ۸۰۲.11a/b/g/n/ac/ax: استانداردهای مختلف Wi-Fi با سرعت‌ها و محدوده‌های مختلف. جدیدترین استاندارد (۸۰۲.11ax یا Wi-Fi 6) سرعت‌های بالاتر و کارایی بهتری در محیط‌های پرتراکم ارائه می‌دهد.
- Wi-Fi (802.11 Standards):
در ادامه اجزای ضروری شبکه کامپیوتری Lan آمده است:
سوئیچ ها
سوئیچ ها به عنوان یک کنترل کننده عمل می کنند که رایانه ها، چاپگرها و سایر دستگاه های سخت افزاری را به شبکه ای در محوطه دانشگاه یا ساختمان متصل می کند.
این اجازه می دهد تا دستگاه های موجود در شبکه شما با یکدیگر و همچنین با شبکه های دیگر ارتباط برقرار کنند. این به شما کمک می کند تا منابع را به اشتراک بگذارید و هزینه های هر سازمانی را کاهش دهید.
روترها Routers
روترها به شما کمک می کنند به چندین شبکه متصل شوید. این به شما امکان می دهد یک اتصال اینترنتی واحد را با چندین دستگاه به اشتراک بگذارید و در هزینه خود صرفه جویی کنید. این جزء شبکه به عنوان یک توزیع کننده عمل می کند که به شما امکان تجزیه و تحلیل داده های ارسال شده از طریق شبکه را می دهد. به طور خودکار بهترین مسیر را برای انتقال داده ها انتخاب کرده و در مسیر خود ارسال می کند.
سرورها Server
سرورها کامپیوترهایی هستند که شامل برنامه ها، فایل ها و سیستم عامل شبکه مشترک هستند. سرورها دسترسی به منابع شبکه را برای همه کاربران شبکه فراهم می کنند.
کاربران شبکه – Clients
کلاینت ها دستگاه های محاسباتی هستند که به شبکه و خدمات محاسباتی دسترسی و استفاده می کنند. منابع شبکه هستند. آنها همچنین کاربران شبکه هستند زیرا می توانند درخواست ها را از سرور ارسال و دریافت کنند.
رسانه انتقال در شبکه
رسانه انتقال رسانه ای است که برای اتصال کامپیوترها در یک شبکه استفاده می شود، مانند کابل کواکسیال، سیم جفت تابیده و کابل فیبر نوری. به آن لینک، کانال یا خطوط نیز می گویند. و در شبکه های بیسیم این رسانه فرکانس ارتباطی میباشد
نقاط دسترسی َAccess Poit
نقاط دسترسی به دستگاه ها اجازه می دهد تا بدون کابل به شبکه بی سیم متصل شوند. یک شبکه بی سیم به شما امکان می دهد دستگاه های جدید بیاورید و پشتیبانی انعطاف پذیری را برای کاربران تلفن همراه فراهم می کند.
داده های مشترک Share Folder
داده های اشتراکی داده هایی است که بین کلاینت ها به اشتراک گذاشته می شود، مانند فایل های داده، برنامه های دسترسی به چاپگر و غیره ایمیل.
کارت رابط شبکه NIc
کارت رابط شبکه داده ها را می فرستد، دریافت می کند و جریان داده ها را بین کامپیوتر و شبکه کنترل می کند.
سیستم عامل محلی Operating System
یک سیستم عامل محلی که به رایانه‌های شخصی کمک می‌کند به فایل‌ها دسترسی داشته باشند، در یک چاپگر محلی چاپ کنند و از یک یا چند دیسک و درایو سی‌دی که روی رایانه قرار دارند استفاده کنند.
سیستم عامل شبکه Network Operating System
سیستم عامل شبکه برنامه ای است که بر روی کامپیوترها و سرورها اجرا می شود. این اجازه می دهد تا کامپیوترها از طریق شبکه ارتباط برقرار کنند.
پروتکل چیست؟ Protocol
پروتکل مجموعه ای از قوانین تعریف شده است که به دو موجودیت اجازه می دهد تا در شبکه با هم ارتباط برقرار کنند. برخی از پروتکل های استاندارد مورد استفاده برای این منظور عبارتند از IP، TCP، UDP، FTP و غیره.
هاب
هاب دستگاهی است که اتصال شبکه را به چندین کامپیوتر تقسیم می کند. به عنوان یک مرکز توزیع عمل می کند. بنابراین هر زمان که رایانه ای اطلاعاتی را از رایانه یا شبکه درخواست کند، درخواست را از طریق کابل به هاب ارسال می کند. هاب درخواست را دریافت کرده و آن را به کل شبکه ارسال می کند.
کابل لن Lan Cable
به کابل شبکه محلی (LAN) کابل اترنت یا کابل داده نیز گفته می شود. برای اتصال دستگاه به اینترنت استفاده می شود.
OSI
OSI مخفف Open Systems Interconnection است. این یک مدل مرجع است که به شما امکان می دهد استانداردهای ارتباطی را مشخص کنید.
شناسه های شبکه منحصر به فرد
در زیر برخی از شناسه های شبکه منحصر به فرد آورده شده است:
نام میزبان یا host
هر دستگاه در شبکه با یک دستگاه منحصر به فرد مرتبط است که نام میزبان نامیده می شود.
آی پی اختصاصی ip address
آدرس پروتکل اینترنت (IP) به عنوان یک شناسه منحصر به فرد برای هر دستگاه در اینترنت عمل می کند. طول آدرس IP 32 بیت است. آدرس IPv6 128 بیت است.
سرور DNS
DNS مخفف Domain Name System است. این سروری است که URL ها یا آدرس های وب را به آدرس های IP مربوطه خود ترجمه می کند.
آدرس مک
MAC (آدرس کنترل دسترسی رسانه) به عنوان یک آدرس فیزیکی شناخته می شود. این یک شناسه منحصر به فرد برای هر میزبان است و با NIC (کارت رابط شبکه) مرتبط است. طول کلی مک آدرس: ۱۲ رقم / ۶ بایت / ۴۸ بیت است
سوکت و پورت
پورت یک کانال منطقی است که به کاربران شبکه اجازه می دهد داده ها را به یک برنامه ارسال یا دریافت کنند. هر هاست می تواند چندین برنامه را اجرا کند. هر یک از این برنامه ها با استفاده از شماره پورتی که روی آن اجرا می شوند، شناسایی می شوند.
سایر اجزای مهم شبکه
ARP
ARP مخفف Address Resolution Protocol است که به کاربران شبکه کمک می کند تا آدرس IP را به آدرس فیزیکی مربوطه تبدیل کنند.
پروتکل وضوح آدرس معکوس یک آدرس IP دستگاه را با یک آدرس فیزیکی به عنوان ورودی می دهد.
موارد استفاده از شبکه های کامپیوتری
در اینجا برخی از کاربردهای رایج شبکه های کامپیوتری آورده شده است
- به شما کمک می کند منابعی مانند چاپگرها را به اشتراک بگذارید
- به شما امکان می دهد نرم افزار و پایگاه داده گران قیمت را بین شرکت کنندگان شبکه به اشتراک بگذارید
- ارتباط سریع و کارآمد را از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر فراهم می کند
- به شما کمک می کند تا داده ها و اطلاعات را بین کاربران از طریق یک شبکه تبادل کنید.
مزایای شبکه های کامپیوتری
مزایا/مزایای اساسی استفاده از شبکه های کامپیوتری در اینجا آمده است:
- به شما کمک می کند هنگام دسترسی به شبکه به چندین رایانه با هم متصل شوید تا اطلاعات را ارسال و دریافت کنید.
- به شما کمک می کند چاپگرها، اسکنرها و ایمیل ها را به اشتراک بگذارید.
- به شما کمک می کند اطلاعات را با سرعت بسیار بالا به اشتراک بگذارید
- ارتباط الکترونیکی الکترونیکی کارآمدتر و کم هزینه تر از بدون شبکه است.
تهدیدهای شبکه های کامپیوتری
در اینجا تهدیدات و معایب استفاده از شبکه های کامپیوتری وجود دارد:
- سرمایه گذاری سخت افزار و نرم افزار می تواند برای راه اندازی اولیه پرهزینه باشد
- اگر اقدامات احتیاطی امنیتی مناسبی مانند رمزگذاری فایل یا فایروال ها را انجام ندهید، داده های شما در معرض خطر قرار خواهند گرفت.
- برخی از اجزای طراحی شبکه ممکن است سال ها دوام نیاورند و بی استفاده شوند یا دچار اختلال شوند و نیاز به تعویض داشته باشند.
- نیاز به زمان برای مدیریت مداوم
- خرابی مکرر سرور و مشکلات قطع منظم کابل
دانستنیها و ترفندها ی اجزاء شبکه های کامپیوتری
- شبکه کامپیوتری گروهی از دو یا چند سیستم کامپیوتری متصل به هم است
- شبکه های کامپیوتری به شما کمک می کنند تا برای ارسال و دریافت اطلاعات به چندین کامپیوتر با هم متصل شوید
- سوئیچ ها به عنوان یک کنترل کننده عمل می کنند که رایانه ها، چاپگرها و سایر دستگاه های سخت افزاری را به هم متصل می کند
- روترها به شما کمک می کنند به چندین شبکه متصل شوید. این به شما امکان می دهد یک اتصال اینترنتی واحد را به اشتراک بگذارید و در هزینه خود صرفه جویی کنید
- سرورها کامپیوترهایی هستند که شامل برنامه ها، فایل ها و سیستم عامل شبکه مشترک هستند.
- کلاینت ها دستگاه های محاسباتی هستند که به شبکه دسترسی دارند و از آن استفاده می کنند و منابع شبکه را به اشتراک می گذارند
- هاب دستگاهی است که اتصال شبکه را به چندین کامپیوتر تقسیم می کند.
- نقاط دسترسی به دستگاه ها اجازه می دهد تا بدون کابل به شبکه بی سیم متصل شوند
- کارت رابط شبکه داده ها را می فرستد، دریافت می کند و جریان داده ها را بین رایانه و شبکه کنترل می کند
- پروتکل مجموعه ای از قوانین تعریف شده است که به دو موجودیت اجازه می دهد تا در شبکه با هم ارتباط برقرار کنند.
- نام هاست، آدرس IP، سرور DNS و میزبان شناسه های منحصر به فرد مهم شبکه های کامپیوتری هستند.
- ARP مخفف Address Resolution Protocol است
- پروتکل رزولوشن آدرس معکوس RAR یک آدرس IP دستگاه را با یک آدرس فیزیکی به عنوان ورودی می دهد.
- شبکه های کامپیوتری به شما کمک می کند تا نرم افزارها و پایگاه های داده گران قیمت را بین شرکت کنندگان شبکه به اشتراک بگذارید.
- بزرگترین عیب نصب یک شبکه کامپیوتری این است که سرمایه گذاری اولیه آن در سخت افزار و نرم افزار می تواند برای راه اندازی اولیه هزینه بر باشد.
