معرفی انواع شبکه‌های کامپیوتری از لحاظ اندازه و قابلیت دسترسی

معرفی انواع شبکه‌های کامپیوتری از لحاظ اندازه و قابلیت دسترسی

اندازه شبکه می تواند با اتکا بر منطقه جغرافیایی تحت‌پوشش و تعداد سیستم های رایانه ای که قسمتی از شبکه هستند، بیان شود. اندازه شبکه بعضی اوقات می تواند به اندازه یک عدد رایانه در یک محیط کوچک و بعضی اوقات به اندازه همه ی سیستم‌های رایانه ای در کره زمین محدود شود. در ادامه این مقاله به معرفی انواع شبکه های کامپیوتری از نظر اندازه و قابلیت دسترسی می‌پردازیم. 

• شبکه WAN(Wide Area Network) 

WAN   گرفته شده از از (wide-area network)  یک شبکه ارتباطی گسترده است که یک محدوده جغرافیائی وسیع نظیر یک شهر ، ایالت، استان  یا کشور را تحت پوشش خود قرار می دهد.این دسته از دسته های شبکه های رایانه ای دارای مشخصات بخصوص و منحصر به فرد خود می باشند که آنان را از یک شبکه محلی متفاوت می سازد .

همینطور یک WAN‌  تشکیل شده از مجموعه ای از LANها به هم متصل می باشد که در منطقه های گوناگون جغرافیایی پراکنده شده اند و یک وسیله به نام روتر Router  ارتباط بین این LANها را برقرار می نماید. در شبکه های رایانه ای مبتنی بر TCP/IP این روترها آدرس های موجود در LANو شبکه WANرا نگهداری می نمایند.

مزایای شبکه ی گسترده ( WAN )

• همان طور که گفتیم محدوده ی تحت پوشش این دسته شبکه های رایانه زیاد است و ارتباط بین شهر ها ایالت ها یا کشور ها را فراهم می کند.
• حجم اطلاعات و دیتای مبادله شده در این شبکه های رایانه ای بالا است.
• سرعت کمتری نسبت به شبکه ی محلی و شهری دارند.
• می تواند شبکه های MAN و LAN را به عنوان زیر شبکه قبول کند. 

• متمرکز ساختن زیرساخت‌های فناوری اطلاعات:

تعداد زیادی از متخصصان این مسئله را اصلی ترین ویژگی WAN می‌دانند. مثلا تصو کنید شما می‌خواهید اطلاعات و مشخصات دانشجویان سراسر کشوری مثل ایران را مدیریت کنید. به جای اینکه برای هر دانشگاه یک سرور جدا و متمایز فراهم کنید که هزینه‌های بسیاری برای شما به بار خواهد آورد، با یک سرور اصلی که تمامی دانشگاه‌های ‌کشور به آن متصل هستند کار خود را پیش خواهید برد. در این صورت همه دیتا ها و اطلاعات هم در یک مخزن مرکزی جمع آوری شده اند و دسترسی و مدیریت آنها به آسانی و راحتی صورت می‌گیرد. اصلی ترین حسن شبکه‌های گسترده، ظرفیت و خطاپذیری بیشتر آنها است. به دلیل وجود ابزار متنوع، احتمال اینکه شبکه با از کار افتادن یکی از قسمت های خود کامل مختل شود، کم است.

• حفاظت قوی تر از اطلاعات و حریم خصوصی:

وقتی که شما داده ها و اطلاعات  خود را با استفاده از WAN منتقل می‌کنید، خود به خود یک لایه محافظتی و امنیتی رمزگذاری شده به آن اضافه کرده اید تا از خطر حمله هکر‌ها دور بماند.

• برقراری تماس‌های صوتی:

اگر ارائه دهنده و اجرا کننده سرویس WAN شما، امکان انتقال داده‌های صوتی را داشته باشد، ‌شما می‌توانید از طریق این امکان در هزینه‌های تماس هایتان صرفه جویی کنید.

معایب شبکه WAN

• هزینه زیاد راه اندازی WAN‌ : ها سیستم‌های پیچیده و بزرگی هستند در نتیجه راه اندازی آن هزینه بسیار زیادی دارد و متناسب با بزرگی شبکه، قیمت راه اندازی بالاتر هم می‌رود.
• به وجود آمدن مشکلات امنیتی: از آنجایی که شاخه‌های متنوع و گوناگون به سرور مرکزی وصل هستند،‌ کنترل امنیت در همه این شعبه‌ها هزینه بسیار بالایی را می‌برد و امکان دارد باعث بوجود آمدن مسائلی مانند سرقت اطلاعات یا خرابی پرونده‌ها بشود.
• مشکلات مربوط به تعمیر و نگهداری: کار مدیریت و نگهداری از شبکه WAN باید به صورت مرتب و با نظم انجام بگیرد تا از هرگونه خرابی و مسئله جلوگیری شو

جایگاه WAN در مدل مرجع OSI

شبکه‌های رایانه ای WAN در لایه فیزیکی و لایهdata link مدل مرجع OSIکار می کنند. از طریق این نوع شبکه‌های رایانه ای، میتوان شبکه‌های محلی موجود در نقاط متعدد و مسافت‌های طولانی و دور را به همدیگر متصل کرد.

شبکه‌های WAN ا پتانسیل‌ها و امکانات لازم با هدف مبادله بسته‌های اطلاعاتی و فریم‌ها بین سوییچ ها ،روترها  و شبکه‌های محلی را ارائه می‌نمایند.

• شبکه محلی LAN

در ادامه ی مقاله‌ی شبکه های کامپیوتری از نظر اندازه و قابلیت دسترسی میرسیم به شبکه محلی LAN . یک شبکه رایانه از در داخل یک ساختمان و تحت یک سیستم مدیریتی مشخص در حالت کلی به عنوان شبکه محلی (LAN) نامیده می‌شود. به طور معمول، شبکه LAN  یک اداره، سازمان، مدارس، موسسات یا دانشگاه‌ها را تحت پوشش قرار می دهد. تعداد سیستم های قابل اتصال در شبکه محلی امکان دارد از دو عدد تا اندازه 16 میلیون متفاوت باشد. شبکه LAN یک راه سودمند و کارا برای به اشتراک گذاری منابع بین یوزر های نهایی فراهم می کند. منابع مثل پرینتر، فایل سرورها، اسکنرها و اینترنت به آسانی در میان کامپیوتر ها قابل اشتراک گذاری است.

شبکه های محلی از تجهیزات ارزان شبکه و مسیریابی تشکیل شده که امکان دارد شامل سرورهای محلی ذخیره سازی فایل و سایر برنامه های کاربردی باشد که به صورت محلی به اشتراک گذاشته می‌شوند. این شبکه اغلب در محدوده آدرس های IP خصوصی عمل می کند و مسیریابی سنگین را شامل نیست. شبکه  LAN تحت دامنه محلی خود کار می‌کند و به شکل مرکزی مدیریت می شود. شبکه محلی به طور معمول از تکنولوژی Ethernet یا حلقوی  استفاده می کند. Ethernet به شکل گسترده و وسیع در تکنولوژی های شبکه محلی وجود دارد و توپولوژی آن ستاره ای است، درحالی که تکنولوژی حلقوی خیلی کم بکار می رود. شبکه محلی می‌تواند به شکل بی سیم، سیمی، و یا در هر دو صورت باشد.

مزایای شبکه LAN

اشتراک منابع: از طریق LAN می‌توان منابع کامپیوتری مثل اسکنر، پرینتر‌، مودم‌، درایوهای DVD-ROM و دیسک‌های سخت را در دستگاه های متصل به اشتراک گذاشت. این عمل باعث کاهش هزینه در خرید تجهیزات و سخت افزار می‌شود.

ارتباط آسان و ارزان: اطلاعات و پیام‌ها به آسانی با دیگر رایانه متصل به شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود.

امنیت داده‌ها: از آنجا که اطلاعات و داده ها در رایانه سرور ذخیره می‌شوند‌، مدیریت اطلاعات فقط در یک مکان راحت خواهد بود و اطلاعات و داده ها نیز امن خواهند بود.

اشتراک اینترنت: شبکه محلی به شما اجازه می دهد تا یک اتصال اینترنتی واحد را بین همه کاربران شبکه LAN مشترک سازید. در سایت های رایانه مدارس و کافی نت ها ، از یک اتصال اینترنت واحد برای تامین اینترنت تمامی رایانه های متصل به یک شبکه استفاده می کنند.

اشتراک یک برنامه کاربردی یا نرم افزار بین چند رایانه: در حالاتی که قیمت نرم افزار ها گران است،‌ سازمان‌ها می‌توانند با تهیه و خرید فقط یک نسخه از آن نرم افزار،‌ آن را در همه رایانه های خود مشترک سازند.

معایب شبکه LAN

هزینه نصب بالا: هزینه نخستین راه اندازی شبکه محلی بالا است. چون که نرم افزار ویژه ای برای ساخت سرور لازم است. همچنین دستگاه‌های ارتباطی مانند کابل اترنت‌، سوئیچ‌ها‌،‌ هاب‌ها‌، روترها‌ و کابل‌ها هزینه های بالایی دارند.

نقض حریم خصوصی: سرپرست LAN می‌تواند اطلاعات و فایل های شخصی هر کاربر LAN را ببرسی و مشاهده کند. همچنین، وی می‌تواند تاریخچه کامپیوترو اینترنت کاربر LAN را مشاهده کند.

محدودیت در پوشش منطقه‌ای: شبکه‌های محلی در میزان وسعتی که تحت پوشش قرار محدود هستند. به طور غالب می‌توانند یک دفتر،‌ یک ساختمان یا چند ساختمان کناری را پوشش دهند.

شغل تعمیر و نگهداری شبکه محلی: شبکه محلی نیازمند به یک مدیر شبکه است. چون که در شبکه محلی مشکلاتی مثل نصب نرم افزار، خطای برنامه یا خرابی سخت افزاری یا ایراد و اختلال در کابل وجود دارد. یک مدیر شبکه LAN برای کنترل و اصلاح و نگهداری این موارد لازم است

• PANشبکه شخصی (Personal Area Network) 

در ادامه ی شبکه های کامپیونری از نظر اندازه و قابلیت دسترسی این شبکه هم نوعی از اقسام شبکه‌های کامپیوتری می باشد که برای ارتباط میان دستگاه‌های متنوع  کامپیوتری که محدود به یک فرد می‌شود. این سیستم ها ممکن است متعلق به شخص مورد نظر باشد یا نباشد. دسترسی به PAN  معمولا  به چند مترمحدود می شود. PAN می تواند برای ارتباط میان تعدادی سخت افزار با یکدیگر به‌کار گرفته شود و یا اتصال به یک شبکه سطح بالاتر و اینترنت.

PANها ممکن است به BUS  رایانه از طریق سیمی اتصال پیدا کنند مثلUSB و Firewire شبکه PAN های بی سیم می‌توانند با استفاده از تکنولوژی‌های بی سیمی مثل IrDA و Bluetoothبرقرار کنند.

چند مثال از شبکه محیط شخصی یا همان Private Area Network

• کیبورد بی‌سیم
• موس بی‌سیم
• تلفن همراه هوشمند
• کنترل تلویزیون
• چاپگر بی‌سیم

مزایای شبکه PAN  

عدم نیاز به فضای اضافی : شبکه منطقه شخصی به فضای خاصی یا سیم احتیاج ندارد. برای اتصال دو سیستم فقط کافی است بلوتوث را در هر دو سیستم فعال کنید تا اطلاعات را بین آنها منتقل شود. مثلا، اتصال کیبرد و ماوس بی‌سیم با رایانه یا لپ تاپ از طریق بلوتوث.

مقرون به صرفه: در این نوع شبکه احتیاجی به سیم اضافی نیست. همینطور، هیچ گونه هزینه اضافی برای تخصص خاصی یا قطعه خاصی وجود ندارد. پس PAN روشی ارزان برای برقراری ارتباط است.

قابل حمل: شخص می‌تواند سیستم ها را به عنوان یک شبکه بی‌سیم جابجا کند و تبادل اطلاعات تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد. این یعنی PAN قابل حمل نیز هست.

همگام سازی داده‌ها بین سیستم ها و دستگاه های گوناگون: یک فرد می‌تواند چندین سیستم را با هم سینک کند‌، یعنی دانلود، آپلود و تبادل اطلاعات در بین دستگاه‌ها.

معایب PAN

عدم امکان استفاده در فواصل بلند: بدلیل که دامنه سیگنال نهایتا 10 متر است، باعث می‌شود که این شبکه برای انتقال داده ها در فاصله های دورتر کارایی نداشته باشد.

انتقال داده آهسته:بلوتوث و مادون قرمز در قیاس با مدل های دیگر شبکه‌ها مانند LAN (شبکه محلی) دارای سرعت انتقال داده کند تری هستند.

مشکل سلامتی: PAN در برخی از دستگاه‌های دیجیتال از سیگنال‌های مایکروویو استفاده می‌کند که تاثیر منفی و خطرساز بر روی بدن انسان دارد و می‌تواند سبب بروز مسائل و بیماری های مغزی و قلبی شود.

سیگنال‌های مادون قرمز در یک خط مستقیم حرکت می‌کنند: این مشکل به خوبی در کنترل‌های تلویزیون میتوان مشاهده کرد. تا وقتی که شما کنترل تلویزیون را به طور مستقیم به سمت سنسور نشانه نگیرید، کنترل عمل نمی‌کند.

• TAN (شبکه کمک آموزشی) 

که مخفف Tutorial Assistance Network است. مدل دیگری از شبکه، شبکه تن یا شبکه محدود بسیار کوچک مثلاً دو یا سه یا چهار رایانه یا تلفن هوشمند و … است که به طور معمول در خانه‌ها یا شرکت‌های کوچک از آن استفاده می شود در این نوع از شبکه اشخاص خانواده یا آن سازمان می توانند منابع خود را از قبیل پرینتر مودم فایل‌ها پوشه‌ها را میان بچه خا یا همکاران و پدر و مادر با استفاده  رایانه ها و تلفن های همراه به صورت سیمی و یا بی سیم یا حتی بلوتوث به اشتراک بگذارند.

• MANشبکه شهری (Metropolitan Area Network)

شبکه شهری (MAN)  کلا اشاره به شبکه‌هایی دارد که مثل شبکه تلویزیون کابلی در وسعت یک شهر گسترش یافته اند. این نوع شبکه رایانه‌ای می توانند به شکل اترنت، توکن-رینگ، ATM، یا «رابط داده توزیع یافته فیبر» (Fiber Distributed Data Interface)  یا‌همان FDDI باشد.

اترنت شهری آن سرویس است که از سوی ISP ها ارائه می‌شود. این سرویس به یوزر هایش امکان می‌دهد که شبکه‌های محلی خود را گسترش دهند. برای مثال MAN می‌تواند کمک کند که یک سازمان تمامی دفتر های خود را در سراسر یک شهر به هم متصل کند.

زیرساخت اصلی (Backbone) در MAN کابلهای فیبر نوری با ظرفیت و سرعت بالا هستند. MAN بین شبکه‌های محلی گوناگون قرار گرفته و یک شبکه گسترده (WAN) را تشکیل می‌دهد. MAN اپ‌لینک هایی برای LAN-ها و WAN-ها یا نت ارائه می‌کند.

مزایای شبکه MAN 

هزینه کمتر به نسبت WAN: این شبکه کارایی خوبی دارد و هزینه کمتری  دارد. اطلاعات در این شبکه به آسانی و به صورت متمرکز مدیریت می‌شوند.

سرعت بالاتر از WAN: شبکه MAN از فیبر نوری استفاده می‌کند پس سرعت داده به آسانی می‌تواند به ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه برسد

اشتراک اینترنت: در بعضی از انواع  نصب MAN‌،  یوزر ها می‌توانند اتصال اینترنتی خود را به اشتراک بگذارند. پس چندین کاربر می‌توانند از همان نت پرسرعت استفاده کنند.

معایب شبکه MAN

دشوار بودن مدیریت آن: هرچه شبکه MAN  وسیع تر شود،‌ نگهداری و مدیریت آن دشوار تر می‌شود. چونکه ملاحظات امنیتی و دیگر پیکربندی‌هایی که روی این شبکه انجام می‌گیرد اتفاق می‌افتد.

اختلاف سرعت اینترنت: اگر MAN بر روی خط های سیم‌هایی مسی اجرا شده باشد، سرعت آن خیلی پایین خواهد بود. به طور معمول در آغاز راه پیاده سازی زیرساخت‌های فیبر نوری با خود هزینه‌هایی را به همراه دارد.

حمله هکرها: در MAN احتمال حمله هکرها به شبکه در قیاس با LAN خیلی زیاد است. پس امکان دارد اطلاهات فاش شوند. می‌توان دیتاها را ایمن کرد اما به پرسنل آموزش دیده و سخت افزار امنیتی بالا نیاز است.