اجزای شبکه های کامپیوتری

یک شبکه کامپیوتری از دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده است که این اجزای شبکه های کامپیوتری امکان انتقال داده و اطلاعات از یک دستگاه به دستگاه دیگر در شبکه را فراهم می کنند. برخی از اجزای مهم شبکه عبارتند از NIC، سوئیچ، کابل، هاب، روتر و مودم که با توجه به نوع شبکه مورد نظر برخی از اجزا در شبکه قابل حذف است. به عنوان مثال شبکه بی سیم نیازی به کابل ندارد. شبکه های کامپیوتری دستگاه ها، سرورها، رسانه های انتقال، داده های مشترک، چاپگرهای مشترک و سایر منابع سخت افزاری و نرم افزاری، کارت رابط شبکه (NIC)، سیستم عامل محلی (LOS) و سیستم عامل شبکه را به اشتراک می گذارند.

اجزای شبکه های کامپیوتری

به اتصال دو (چند) کامپیوتر و اجزای شبکه برای به اشتراک گذاری داده( یا منابع) ، شبکه یا شبکه کامپیوتری یا شبکه داده می گویند و به فرآیند اتصال و پیوند دستگاه های شبکه با یکدیگر، شبکه سازی می گویند. برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری به قطعات سخت افزاری، نرم افزاری مختلفی نیاز است.

سرور (Server)

سرور کامپیوتری است که فایل ها، برنامه ها و سیستم عامل شبکه به اشتراک گذاشته شده را نگهداری می کنند آن ها را در اختیار سایر کامپیوترها و کاربران قرار می دهد. اجزای شبکه می تواند به شکل یک کامپیوتر، یک دستگاه سخت افزاری یا یک برنامه کامپیوتری باشد که بارگذاری می شود تا بتواند داده ها و هر گونه اطلاعاتی را به رایانه های دیگر ارسال کند. سرورها دسترسی به منابع شبکه را برای همه کاربران شبکه فراهم می کنند.
کلمه "سرور" معمولاً به یک سیستم کامپیوتری اشاره دارد که درخواست یک سند وب را دریافت کرده و سپس اطلاعات درخواست را برای مشتری ارسال می کند. انواع مختلفی از سرورها وجود دارد و یک سرور می تواند چندین عملکرد را ارائه دهد. مانند سرور فایل، سرور پرینت، سرور پست الکترونیکی، سرور ارتباطی، سرور پایگاه داده، سرور فکس و سرورهای وب وجود دارد.

کلاینت (Client)

دستگاهی که درخواست ها و پاسخ ها را از سرور دریافت می کند کلاینت نامیده می شود. وقتی سرور و کلاینت ‌های آن با هم روی یک کامپیوتر کار می‌کنند آن را شبکه کلاینت/سرور می‌نامیم. کلاینت ها به شبکه و منابع شبکه مشترک دسترسی دارند و از آنها استفاده می کنند. امروزه کلاینت یک رایانه شخصی است که کاربران برای برنامه های غیر شبکه ای خود نیز از آن استفاده می کنند.

رسانه انتقال (Transmission media)

همه کامپیوترهای موجود در یک شبکه کامپیوتری از طریق یک رسانه انتقال مانند سیم، فیبر نوری، کابل کواکسیال و غیره به یکدیگر متصل می شوند. بطور کلی رسانه های انتقال رسانه ای هستند که از طریق آن داده ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر در یک شبکه منتقل می شود. رسانه انتقال را می توان در یک رسانه انتقال فیزیکی یا رسانه انتقال بی سیم استفاده کرد.
رسانه انتقال فیزیکی شامل استفاده از سیم‌ ها و انواع کابل ها است. و رسانه انتقال بی سیم شامل استفاده از رسانه های هدایت نشده مانند امواج مادون قرمز، الکترومغناطیسی، امواج مایکروویو و غیره است.

کارت های رابط شبکه (Network Interface cards)

شاید مهم ترین اجزای شبکه های کامپیوتری NIC  است که به کارت‌ های رابط شبکه (NIC) کنترلر رابط شبکه، آداپتور شبکه، آداپتور LAN و رابط فیزیکی شبکه نیز می‌گویند. کارت های NIC اجزای سخت افزاری هستند که برای اتصال کامپیوترها به شبکه ها استفاده می شوند. بدون NIC یک کامپیوتر نمی تواند به شبکه متصل شود. هدف اصلی NIC قالب بندی داده ها، ارسال داده ها و دریافت داده ها در گره دریافت کننده است.
این رابط بر روی یک برد کامپیوتری نصب شده و اتصال شبکه به کامپیوتر را فراهم می کند. با توجه به محبوبیت و هزینه پایین رابط شبکه به طور مستقیم در مادربرد اکثر رایانه های جدید تعبیه شده است.

انواع NIC

کارت شبکه داخلی (NIC سیمی)

در کارت های شبکه داخلی، مادربرد یک اسلات برای کارت شبکه دارد که می توان در آن قرار داد. برای دسترسی به شبکه به کابل شبکه نیاز دارد. دو نوع کارت شبکه داخلی وجود دارد. نوع اول از اتصالات PCI (Peripheral Component Interconnect) استفاده می کند، در حالی که نوع دوم از معماری استاندارد صنعتی (ISA) استفاده می کند.

کارت شبکه خارجی(NIC بی سیم)

NIC خارجی توسط لپ تاپ ها استفاده می شود زیرا NIC داخلی ندارند. کارت های شبکه خارجی دو نوع هستند:

• کارت شبکه سیمی

کارت شبکه سیمی در داخل مادربرد وجود دارد. کابل ها و کانکتورها با NIC سیمی برای انتقال داده استفاده می شوند.

• کارت شبکه بی سیم

کارت شبکه بی سیم حاوی آنتنی برای به دست آوردن اتصال از طریق شبکه بی سیم است. به عنوان مثال لپ تاپ حاوی NIC بی سیم است.

هاب (Hub)

از دیگر اجزای شبکه های کامپیوتری بوده و دستگاهی است که شبکه را بین چندین کامپیوتر تقسیم می کند و مانند یک مرکز توزیع کار می کند. هنگامی که رایانه ای اطلاعاتی را از شبکه یا از رایانه ای دیگر درخواست می کند، آن درخواست از طریق یک کابل به هاب ارسال می شود. سپس هاب آن درخواست را دریافت و به کل شبکه ارسال می کند.سپس هر رایانه ای بررسی می کند آیا آن شبکه به آن ها تعلق دارد و یا خیر که در این صورت درخوست حذف می شود.
امروزه چنین اجزای شبکه ای بسیار کمتر در استفاده می شوند و با وسایل ارتباطی پیشرفته تری مانند روترها و سوئیچ ها جایگزین می شوند. این هاب اساسا یک تکرار کننده چند پورت است.
هاب برای اتصال چندین اتصال از شاخه های مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال کانکتور در توپولوژی ستاره برای اتصال ایستگاه های مختلف بمنظور دسترسی به داده ها استفاده می شود.

سوئیچ (Switch)

سوئیچ المانی است که به دستگاه ها کمک می کند تا به شبکه ها متصل شوند تا بتوانند داده ها را به سایر دستگاه های متصل منتقل کنند. این سوئیچ های شبکه مشابه هاب های شبکه هستند اما سوئیچ دارای ویژگی های پیشرفته تری نسبت به هاب است. کل داده ها را مانند یک هاب در شبکه پخش نمی کند.
ویژگی‌های پیشرفته سوئیچ نشان می‌دهد که سوئیچ شبکه ابتدا بسته دریافتی را بررسی می‌کند و منبع، آدرس مقصد و مسیرهای آن را تعیین می‌کند و سپس داده‌ ها را در مقصد صحیح به آن بسته ارسال می‌کند. سوئیچ شبکه را سوئیچینگ هاب، پل هاب و پل MAC نیز می نامند.

روتر (Router)

روتر یک جزء سخت افزاری شبکه است. روترها در لایه شبکه مدل مرجع OSI کار می کنند و از آن ها برای ارسال بسته ها روی شبکه با استفاده از یک آدرس منطقی استفاده می کنند.
هر داده ای که به عنوان یک بسته از یک شبکه به شبکه دیگر منتقل می شود توسط روتر دریافت می شود و پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات پنهان در بسته داده، آن را به دستگاه مقصد ارسال می کند. این دستگاه شبکه برای اتصال شبکه های مختلف به صورت سیمی یا بی سیم استفاده می شود.
این شبکه ها عمدتا به صورت Wi-Fi دیده می شوند که همه می تواند از طریق آن به اینترنت دسترسی داشته باشد.

انواع روتر

• روترهای پهن باند

روتر پهن باند برای اتصال کامپیوترها و اتصال به اینترنت استفاده می شود. افرادی که از طریق فناوری Voice Over IP به اینترنت متصل کنند باید از روتر پهن باند استفاده نمایند. این مودم ها همچنین شامل پورت های LAN/Ethernet، پورت های WAN و جک های تلفن هستند.

• روتر بی سیم

روتر بی سیم بسیار محبوب و مفید است. این روتر اتصال اینترنت را بی سیم کرده و افراد از طریق رایانه، تبلت، تلفن همراه خود بصورت مستقیم از اینترنت استفاده کند.
برای اتصال امن، ویژگی رمز عبور و آدرس IP برای در روترهای بی سیم تعبیه شده است.

مودم (Modem)

شکل کامل مودم "Modulator/Demodulator" است. فرآیند تبدیل سیگنال دیجیتال به سیگنال آنالوگ را مدولاسیون می گویند. این قطعات به یک دستگاه مانند روتر یا سوئیچ اجازه اتصال به اینترنت را می دهد. مودم سیگنال آنالوگ از سیم تلفن یا کابل را به سیگنال دیجیتال تبدیل یا "مدول" می کند تا به آسانی روتر یا سوئیچ داده ها را تشخیص دهد.
همچنین داده ‌های دیجیتال خروجی را به سیگنال آنالوگ در یک دستگاه کامپیوتری تبدیل می‌کند، به این تبدیل Demodulation گفته می‌شود. سرعت انتقال اطلاعات توسط مودم قابل تغییر است. این سرعت انتقال با نرخ بایت در ثانیه (bps) اندازه گیری می شود. هر چه سرعت آن بیشتر باشد سریعتر می توان اطلاعات را ارسال و دریافت کرد.

انواع مودم

مودم خارجی

از طریق کابلی که خارج از کامپیوتر قرار دارد به پورت سریال کامپیوتر متصل می شود. سیم دیگری مودم را به خط تلفن وصل می کند.

مودم داخلی

این سیستم یک برد مدار پلاگین است که درون یک واحد قرار دارد. این مودم توسط کابل تلفن به خط تلفن متصل می شود.

مودم بی سیم

همانطور که از نامش پیداست نیازی به سیم ندارد. سیگنال ها را از طریق هوا ارسال و دریافت می کند.

تکرار کننده (Repeater)

تکرار کننده عضوی قدرتمند در شبکه است که برای تولید مجدد سیگنال ها استفاده می شودکه این امر سبب ثابت ماندن سیگنال و قدرت سیگنال برای مدت طولانی می شود.

Repeater  سیگنال های داده را از رسانه ارتباطی می گیرد و آن ها را تقویت می کند و به رسانه ارتباطی می فرستد. هنگامی که سیگنال ضعیف می شود این دستگاه سیگنال را ذره ذره کپی می کند و سپس آن را به قدرت اولیه خود برای پایدار کردن اتصال به اینترنت بازسازی می کند.
یک تکرار کننده در اولین لایه (لایه فیزیکی) لایه OSI قرار دارد. ریپیترها در کابل هایی که باید مسافت 100 متر را پوشش دهند استفاده می شود. این قطعات سیگنال‌هایی را از کابل‌هایی مانند فیبرهای نوری، کابل‌های کواکسیال و کابل‌های مسی دریافت می‌کنند.

پل (Bridges)

پل دستگاهی است که محتوا را فیلتر می کند و برای آن آدرس های مک منبع و مقصد را می خواند. این پل دو شبکه محلی را با استفاده از یک پروتکل به هم متصل می کند. این دستگاه در لایه پیوند داده مدل OSI کار می کند.
این اجزای شبکه برای فیلتر کردن بار داده ‌های ترافیک بسیار مفیدند و به همین دلیل آن ها را به بخش‌های کوچک تر تقسیم می‌کند. پل ترافیک داده شبکه های محلی را کنترل می کند. این پل ها در واقع دستگاه های غیرفعال هستند زیرا هیچ تعاملی بین پل ها و مسیرهای پل وجود ندارد.

دروازه (Gateway)

گیت وی یک دستگاه سخت افزاری است که به عنوان یک "دروازه" در دو شبکه عمل می کند. همچنین می تواند یک روتر، فایروال، سرور یا هر وسیله دیگری باشد که ترافیک را به داخل و خارج از شبکه جریان می دهد. دروازه ها برای اتصال شبکه ها بر اساس پروتکل های مختلف استفاده می شوند. همانطور که از یک پل برای اتصال دو نوع شبکه مشابه استفاده می شود، دروازه برای اتصال دو شبکه غیر مشابه استفاده می شود.
این گره دروازه در لبه شبکه قرار دارد و تمام داده ها از طریق آن جریان می یابند که وارد شبکه یا خارج شوند. همچنین می‌تواند داده‌های دریافتی را که از شبکه ‌های خارجی دریافت می‌شود، به قالب یا پروتکلی ترجمه کند که توسط دستگاه‌های داخل شبکه داخلی قابل شناسایی باشد.

---

در این مقاله با اجزای شبکه های کامپیوتری اعم ازسرور، کلاینت، سوئیچ، کابل، هاب و ... آشنا شدیم و دیدیم برخی از آن ها قابل حذف هستند یعنی همه شبکه ها به آن نیاز ندارند اما برخی از این اجزا در تمامی شبکه های کامپیوتری باید باشند. پیشگام رایان نیز خدمات مبتنی بر شبکه از جمله راه اندازی و نگهداری زیرساخت، امنیت شبکه، سیستم های بکاپ گیری بصورت محلی و ابری، راه اندازی رایانش ابری درون سازمانی و عمومی، راه اندازی سیستم های اتوماسیون شبکه و شبکه های مبتنی بر SDN را ارائه می نماید.