شبکه های کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری 

رویای داگلاس انگلبارت در سالهای 1950 این بود که از رایانه‌ها برای اتصال افراد در شبکه‌ای استفاده کند. این رویا بعدها محقق شد و شبکه های محلی و گسترده کامپیوتر ایجاد و توسعه یافتند. ما در اینجا می‌خواهیم شبکه کامپیوتر برای شما تشریح کنیم و به شما بگوییم شبکه کامپیوتر چیست؟

داگلاس انگلبارت، (زاده 30 ژانویه 1925، پورتلند، اورگان، ایالات متحده – درگذشته 2 ژوئیه 2013، آترتون، کالیفرنیا)، مخترع آمریکایی که کارش از دهه 1950 شروع شد، منجر به ثبت اختراع او برای ماوس کامپیوتر، توسعه گرافیک اولیه شد. رابط کاربری (GUI) و گروه افزار. انگلبارت برنده جایزه 1997 A.M. جایزه تورینگ، بالاترین افتخار در علم کامپیوتر، برای “دیدگاه الهام بخش او از آینده محاسبات تعاملی و اختراع فناوری های کلیدی برای کمک به تحقق این چشم انداز.”

رویای انگلبارت این بود که از رایانه‌ها برای اتصال افراد در شبکه‌ای استفاده کند که به آنها امکان به اشتراک‌گذاری و به‌روزرسانی اطلاعات را در «زمان واقعی» بدهد. او این ایده از نرم‌افزار مشارکتی یا گروه‌افزار را با تجربه‌اش در تفسیر نمایشگرهای رادار و ایده‌هایی که از مقاله ماهانه آتلانتیک توسط وانوار بوش به‌عنوان «آن‌طور که فکر می‌کنیم» به دست آورده بود، ترکیب کرد تا رایانه‌های شبکه‌شده را با استفاده از رابط کاربری گرافیکی تصور کند.

قبل از اینکه شبکه‌های کامپیوتر یا کامپیوتر ای به وجود بیاید کاربران برای انتقال داده ها از دیسک استفاده می‌کردند و اگر تعداد کامپیوتر ها افزایش می‌یافت این موضوع به کاری طاقت فرسا و زمان‌بر تبدیل می‌شد و همچنین امکان کار کردن همزمان بر روی یک فایل وجود نداشت یا اگر در یک اتاق بیش از یک کامپیوتر وجود داشت لازم بود به ازای هر کامپیوتر یک چاپگر تهیه شود و یا اینکه با یک حافظه قابل حمل فایل مورد نظر را برای چاپ به کامپیوتر که متصل به چاپگر می‌باشد منتقل شود

برخی اوقات لازم است به منظور تبادل اطلاعات و استفاده مشترک از منابع سخت افزاری و نرم افزاری دو یا چند کامپیوتر را به هم متصل کنیم به این ترکیب یک شبکه کامپیوتری ایجاد می‌شود

منابع سخت افزاری می تواند مانند چاپگر درایو نوری و غیره باشد از مهمترین منابع نرم افزاری می توان به پوشه ها ، فایل ها ، پرونده ها صفحات اینترنتی و نرم‌افزارها اشاره کرد

شبکه کامپیوتری، دو یا چند کامپیوتر که به منظور ارتباط الکترونیکی داده ها به یکدیگر متصل هستند. علاوه بر اتصال فیزیکی کامپیوتر و دستگاه‌های ارتباطی، یک سیستم شبکه عملکرد مهم ایجاد یک معماری منسجم را ایفا می‌کند که به انواع تجهیزات اجازه می‌دهد اطلاعات را به روشی تقریباً بدون درز انتقال دهند.

دو معماری محبوب عبارتند از

 ISO Open Systems Interconnection (OSI)

 IBM’s Systems Network Architecture (SNA)

دو نوع شبکه اصلی عبارتند از شبکه های محلی (LAN) و شبکه های گسترده (WAN).

 شبکه‌های محلی (LAN) کامپیوترها و دستگاه‌های جانبی را در یک منطقه فیزیکی محدود، مانند دفتر تجاری، آزمایشگاه یا محوطه دانشگاه، با استفاده از پیوندهایی (سیم، کابل‌های اترنت، فیبر نوری، وای‌فای) که داده‌ها را به سرعت منتقل می‌کنند، به هم متصل می‌کنند. یک شبکه محلی معمولی شامل دو یا چند کامپیوتر شخصی، چاپگر و دستگاه‌های ذخیره‌سازی دیسک با ظرفیت بالا به نام سرور فایل است که به هر کامپیوتر موجود در شبکه امکان دسترسی به مجموعه مشترکی از فایل‌ها را می‌دهد. نرم افزار سیستم عامل LAN، که ورودی را تفسیر می کند و به دستگاه های شبکه دستور می دهد، به کاربران اجازه می دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. چاپگرها و تجهیزات ذخیره سازی را به اشتراک بگذارید. و به طور همزمان به پردازنده‌ها، داده‌ها یا برنامه‌ها (مجموعه‌های دستورالعمل) واقع در مرکز دسترسی داشته باشید. کاربران LAN همچنین ممکن است به شبکه های محلی دیگر دسترسی داشته باشند یا به شبکه های WAN ضربه بزنند. شبکه های LAN با معماری مشابه توسط “پل ها” به هم متصل می شوند که به عنوان نقاط انتقال عمل می کنند. شبکه‌های محلی با معماری‌های مختلف توسط «دروازه‌هایی» به هم متصل می‌شوند که داده‌ها را هنگام عبور بین سیستم‌ها تبدیل می‌کنند.

شبکه های WAN کامپیوترها و شبکه های کوچکتر را به شبکه های بزرگتر در مناطق جغرافیایی بزرگتر از جمله قاره های مختلف متصل می کنند. آنها ممکن است رایانه ها را از طریق کابل، فیبر نوری یا ماهواره به هم متصل کنند، اما کاربران آنها معمولاً از طریق یک مودم (دستگاهی که به رایانه ها اجازه می دهد از طریق خطوط تلفن ارتباط برقرار کنند) به شبکه ها دسترسی دارند. بزرگترین شبکه WAN اینترنت است، مجموعه‌ای از شبکه‌ها و دروازه‌هایی که میلیاردها کاربر رایانه را در هر قاره به هم پیوند می‌دهند.

 مزایای استفاده از شبکه های کامپیوتری:

 مزایای استفاده از یک شبکه کامپیوتری عبارت است از:

• اشتراک منابع نرم افزاری و سخت افزاری
• ارتباط برخط امکان تبادل پیغام و ارسال پرونده به صورت برخط یا آنلاین
• مدیریت و پشتیبانی معتمر
• ضربه جویی در زمان و هزینه

اجزای تشکیل دهنده یک شبکه کامپیوتری :

شبکه های کامپیوتری از اجزای تشکیل دهنده زیر تشکیل می شوند:

سخت افزار و نرم افزار      

قطعات سخت افزاری :

سرورها 

سرورها کامپیوترهایی با پیکربندی بالا هستند که منابع شبکه را مدیریت می کنند. سیستم عامل شبکه معمولاً در سرور نصب می شود و بنابراین دسترسی کاربر به منابع شبکه را می دهد. سرورها می توانند انواع مختلفی داشته باشند: سرور فایل، سرور پایگاه داده، سرور چاپ و غیره

کلاینت ها

کلاینت ها  (به فارسی مشتری ترجمه شده که زیاد مناسب نیست این نظر من است) کامپیوترهایی هستند که برای دسترسی و استفاده از منابع شبکه از سرورها درخواست و خدمات دریافت می کنند.

همتایان 

همتاها کامپیوترهایی هستند که خدماتی را از سایر همتایان در یک شبکه گروه کاری ارائه می کنند و همچنین خدمات دریافت می کنند

رسانه انتقال

رسانه های انتقال کانال هایی هستند که از طریق آنها داده ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر در یک شبکه منتقل می شود. رسانه های انتقال ممکن است رسانه های هدایت شونده مانند کابل کواکسیال، کابل های فیبر نوری و غیره باشند. یا شاید رسانه های هدایت نشده مانند امواج مایکروویو، امواج مادون قرمز و غیره

اتصال دستگاه ها

دستگاه های متصل به عنوان میان افزار بین شبکه ها یا رایانه ها، با اتصال رسانه شبکه به یکدیگر عمل می کنند. برخی از وسایل اتصال رایج عبارتند از:

آ. روترها

یک روتر، که از هدرها و جداول ارسال برای تعیین محل ارسال بسته ها استفاده می کند. روترها شبکه ها را به شبکه های دیگر متصل می کنند و به عنوان توزیع کننده عمل می کنند. آن‌ها داده‌هایی را که قرار است از طریق شبکه ارسال شوند، تجزیه و تحلیل می‌کنند، بهترین مسیرها را برای آن انتخاب می‌کنند و در مسیر خود ارسال می‌کنند. روترها خانه و تجارت شما را به دنیا متصل می کنند و به محافظت از اطلاعات در برابر تهدیدات امنیتی خارجی کمک می کنند.

ب. پل ها

پل یک دستگاه شبکه است که برای تقسیم یک شبکه به دو بخش استفاده می شود. جداسازی ترافیک به بخش‌های مجزا، ازدحام ترافیک شبکه را کاهش می‌دهد. پل این کار را با خواندن آدرس سخت افزار منحصر به فرد (به نام Media Access Control) هر دستگاه شبکه انجام می دهد تا بخش مناسب را تعیین کند. همان عملکردهای تکرار کننده را انجام می دهد.

ج. هاب ها 

هاب (یا متمرکز کننده) چندین دستگاه را در یک شبکه به هم متصل می کند. هاب ها توزیع اطلاعات را بین دستگاه های متصل امکان پذیر می کنند.

د. تکرار کننده ها

یک تکرار کننده سیگنال ها را دریافت و ارسال می کند و آنها را در یک بخش شبکه دیگر کپی می کند. تکرارکننده‌ها حداکثر طول یک بخش را افزایش می‌دهند و تعداد دستگاه‌های متصل ممکن را افزایش می‌دهند.

ه. دروازه ها

یک دروازه شامل سخت افزار و نرم افزاری است که به عنوان یک مترجم بین شبکه ها با استفاده از پروتکل های ارتباطی ناسازگار عمل می کند. دروازه‌ها معمولاً برای اتصال شبکه‌های رایانه‌های شخصی به مینی رایانه یا میزبان‌های مبتنی بر رایانه اصلی استفاده می‌شوند. دروازه گره ای در شبکه است که به عنوان ورودی به شبکه دیگری عمل می کند. در شرکت ها، دروازه کامپیوتری است که ترافیک را از یک ایستگاه کاری به شبکه بیرونی که صفحات وب را سرویس می کند هدایت می کند. در خانه ها، دروازه، ISP است که کاربر را به اینترنت متصل می کند. دروازه نیز با هر دو مرتبط است.

ز. سوئیچ ها

یک سوئیچ، که مسیر واقعی بسته را به داخل و خارج از دروازه ارائه می دهد. سوئیچ ها قسمت های اصلی بدنه برای هر شبکه هستند. آنها چندین دستگاه مانند رایانه، نقاط دسترسی بی سیم، چاپگرها و سرورها را به هم متصل می کنند که در همان شبکه در یک ساختمان یا محوطه دانشگاه قرار دارند. یک سوئیچ به دستگاه های متصل امکان می دهد اطلاعات را به اشتراک بگذارند و با یکدیگر تبادل اطلاعات داشته باشند. در حالی که سوئیچ ها و روترها از چندین جهت با هم تفاوت دارند، یک تفاوت کلیدی نحوه شناسایی دستگاه های پایانی است. سوئیچ لایه 2 به طور منحصربفرد یک دستگاه را با آدرس MAC “سوخته” آن شناسایی می کند. روتر لایه 3 به طور منحصر به فرد اتصال شبکه دستگاه را با یک آدرس IP اختصاص داده شده به شبکه شناسایی می کند.

امروزه اکثر سوئیچ ها دارای سطحی از عملکرد مسیریابی هستند.

ح. مودم

مودم کامپیوتر را قادر می سازد از طریق خط تلفن به اینترنت متصل شود. مودم در یک طرف سیگنال های دیجیتال کامپیوتر را به سیگنال های آنالوگ تبدیل می کند و آنها را از طریق یک خط تلفن ارسال می کند. از طرف دیگر، سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های دیجیتالی تبدیل می کند که برای کامپیوتر دیگری قابل درک است.

آدرس‌های MAC و IP به‌ترتیب دستگاه‌ها و اتصالات شبکه را در شبکه تعریف می‌کنند. آدرس MAC عددی است که توسط سازنده دستگاه به کارت رابط شبکه (NIC) اختصاص داده شده است. آدرس IP عددی است که به یک اتصال شبکه اختصاص داده شده است.

اجزای نرم افزار:

 سیستم عامل شبکه – سیستم عامل های شبکه معمولاً در سرور نصب می شوند و ایستگاه های کاری را در یک شبکه برای اشتراک گذاری فایل ها، پایگاه داده، برنامه ها، چاپگرها و غیره تسهیل می کنند.  نرم افزار سیستم عامل شبکه (NOS) باعث می شود همه اجزای مختلف با هم به عنوان یک شبکه واحد کار کنند. NetWare، Solaris، Linux، AIX و Windows NT نمونه هایی از نرم افزار NOS هستند.

مجموعه پروتکل – پروتکل یک قانون یا دستورالعملی است که توسط هر کامپیوتر برای ارتباط داده دنبال می شود. مجموعه پروتکل مجموعه ای از پروتکل های مرتبط است که برای شبکه های کامپیوتری تنظیم شده است.

دو مجموعه پروتکل محبوب عبارتند از :

 آ  مدل OSI  (اتصالات سیستم باز)

 ب   مدل TCP / IP

Solution In a Box

بسیاری از شرکت های بزرگ راه حلی برای دسترسی به اینترنت کم هزینه انتخاب می کنند. سیستم های Solution-in-a-box شبکه ها را با یک اتصال اینترنتی واحد فراهم می کنند. این دستگاه‌ها معمولا جعبه‌های سیاه با یک اتصال خط تلفن و یک اتصال شبکه واحد هستند.

امنیت شبکه چیست؟

پامنیت شبکه از شبکه و داده های شما در برابر نفوذ، نفوذ و سایر تهدیدات محافظت می کند. این یک اصطلاح گسترده و فراگیر است که راه‌حل‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری و همچنین فرآیندها یا قوانین و پیکربندی‌های مربوط به استفاده از شبکه، دسترسی، و حفاظت کلی از تهدید را توصیف می‌کند. امنیت شبکه شامل کنترل دسترسی، نرم افزار ویروس و آنتی ویروس، امنیت برنامه، تجزیه و تحلیل شبکه، انواع امنیت مرتبط با شبکه (نقطه پایانی، وب، بی سیم)، فایروال ها، رمزگذاری VPN و موارد دیگر است.

 نتیجه:

با بهم پیوستن رایانه ها و ایجاد شبکه ها ما وارد دنیای جدیدی شده ایم که انواع ارتباطات تحت این شبکه ها صورت می گیرد، ما بایستی بتوانیم در این دنیای پر رمز راز شبکه خود را وقف دهیم. لذا نیاز است که آن را بهتر و بیشتر بشناسیم و از امکانات آن لذت برده و استفاده نماییم و از خطرات آن آگاهی یابیم . امروزه تلفن های همراه و رایانه ها هم تشکیل شبکه داده اند در این بین رشد هکر ها و سو استفاده از این شبکه ها نیز افزایش یافته است. انواع بد افزار و نرم افزارهای جاسوسی ما را تهدید می کنند. خبر خوب اینکه بعضی این نرم افزارهای جاسوسی به کمک والدین می آیند و توسط این نرم افزارهای  SPY  در کنترل رفت و آمد و ارتباطات و حتی نوع فیلم و عکسی که فرزندان می بینند قرار گرفت. البته خبر بد هم اینکه همه اطلاعات ما هم در خطر است.