شبکه کامپیوتری چیست؟ راهنمای کامل کاربرد و مزایا

شبکه کامپیوتری چیست؟ شبکه (Computer network) مجموعه‌ای از دو یا چند دستگاه (مانند کامپیوتر، سرور و موبایل) است که برای اشتراک‌گذاری منابع و تبادل داده به یکدیگر متصل شده‌اند. این فناوری، زیربنای تمام ارتباطات دیجیتال مدرن از ارسال یک ایمیل ساده تا رایانش ابری را تشکیل می‌دهد. به‌طور کلی، مفهوم شبکه کامپیوتری بر سه هدف اصلی استوار است: اول، اشتراک‌گذاری منابع (مانند پرینتر). دوم، تسهیل ارتباطات (مانند ایمیل). و سوم، مدیریت متمرکز و کاهش هزینه‌ها.

در این راهنمای کاربردی به شما توضیح می‌دهیم که منظور از شبکه کامپیوتری چیست، با اجزای اصلی آن آشنا می‌شویم، انواع شبکه‌های کامپیوتری از LAN تا WAN را مقایسه و مزایای کلیدی آن را بررسی می‌کنیم.

تفاوت اینترنت و شبکه کامپیوتری

بسیاری از افراد دو مفهوم شبکه کامپیوتری و اینترنت را به‌جای یکدیگر به کار می‌برند، اما این دو با هم تفاوت دارند. درک این تفاوت، به درک بهتر مفهوم شبکه کامپیوتری کمک می‌کند.

به زبان ساده:

• شبکه کامپیوتری (Computer Network): یک مفهوم عمومی است. هر مجموعه‌ای از دو یا چند دستگاه متصل‌به‌هم، یک شبکه کامپیوتری محسوب می‌شود؛ از شبکه کوچک خانگی شما گرفته تا شبکه داخلی یک سازمان بزرگ.
• اینترنت (The Internet): یک نمونه خاص و غول‌پیکر از شبکه کامپیوتری است. اینترنت یک شبکه جهانی (WAN) است که میلیون‌ها شبکه کامپیوتری کوچک‌تر (خصوصی، عمومی، دولتی و…) را در سراسر جهان به‌یکدیگر متصل می‌کند.

آنالوژی برای درک بهتر:

شبکه راه‌های کشور را در نظر بگیرید. شبکه کامپیوتری مانند مفهوم کلی شبکه راه‌ها است. اما اینترنت مانند سیستم بزرگراه‌های بین‌المللی است؛ یک نمونه بسیار بزرگ و خاص از شبکه راه‌ها. خیابان‌های شهر شما نیز مانند شبکه محلی (LAN) شما هستند؛ یک نمونه کوچک از شبکه راه‌ها.

جدول زیر تفاوت‌های اصلی را به خوبی نشان می‌دهد:

ویژگی	شبکه کامپیوتری (مفهوم عمومی)	اینترنت (یک شبکه خاص)
مقیاس	می‌تواند بسیار کوچک باشد (مثلاً دو کامپیوتر)	مقیاسی جهانی و بسیار بزرگ دارد.
مالکیت	معمولاً دارای مالکیت خصوصی است (مانند شبکه شرکت شما).	توسط هیچ نهاد واحدی کنترل یا مالکیت نمی‌شود.
دسترسی	دسترسی به آن محدود و کنترل‌شده است	یک شبکه عمومی است که برای همه قابل دسترس است

بنابراین، اینترنت خود یک شبکه کامپیوتری است، اما هر شبکه کامپیوتری اینترنت نیست.

هدف از ساخت شبکه یارانه‌ای

همان‌طورکه کلود فلر نیز بیان می‌کند، در لایه شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دو یا چند دستگاه محاسباتی به هم متصل می‌شوند؛ اما شاید بپرسید چرا این همه زحمت را برای اتصال دستگاه‌ها به هم متقبل می‌شویم؟ پاسخ در سه هدف عمده خلاصه می‌شود که ستون فقرات هر شبکه‌ای را تشکیل می‌دهند:

۱. اشتراک‌گذاری منابع

این اولین و ملموس‌ترین دلیل برای ایجاد یک شبکه است. به‌جای اینکه هر دستگاه منابع اختصاصی و جداگانه داشته باشد، شبکه به همه اجازه می‌دهد از منابع مشترک استفاده کنند. این منابع شامل موارد زیر است:

• فایل‌ها و داده‌ها: به‌جای انتقال فایل با فلش مموری، می‌توان داده‌ها را روی یک سرور مرکزی ذخیره کرد تا همه کاربران مجاز به آن دسترسی داشته باشند.
• سخت‌افزار: در یک اداره با ۱۰ کارمند، نیازی به خرید ۱۰ پرینتر نیست. یک پرینتر قدرتمند روی شبکه قرار می‌گیرد و همه از آن استفاده می‌کنند.
• نرم‌افزار و اینترنت: می‌توان یک نرم‌افزار را روی سرور نصب کرد تا همه کلاینت‌ها از آن استفاده کنند یا یک اتصال اینترنت پرسرعت را بین تمام کاربران به اشتراک گذاشت.

۲. تسهیل ارتباطات

شبکه‌ها بستری برای ارتباط سریع و کارآمد بین افراد فراهم می‌کنند. ابزارهایی که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، بدون وجود شبکه بی‌معنا بودند:

• ایمیل (E-mail)
• پیام‌رسان‌های فوری (Instant Messaging)
• ویدئو کنفرانس و تماس‌های صوتی (VoIP)

۳. مدیریت متمرکز و کاهش هزینه‌ها

وقتی منابع و داده‌ها در یک نقطه (مانند سرور) متمرکز می‌شوند، مدیریت، پشتیبان‌گیری (Backup) و تأمین امنیت آن‌ها بسیار ساده‌تر می‌شود. این رویکرد مستقیماً به کاهش هزینه‌ها منجر می‌شود؛ هم در خرید سخت‌افزار و نرم‌افزار صرفه‌جویی می‌شود و هم هزینه‌های مربوط به نگهداری و پشتیبانی سیستم‌ها کاهش می‌یابد.

اجزای اصلی ساختمان شبکه کامپیوتری

هر شبکه کامپیوتری، چه کوچک و خانگی و چه بزرگ و سازمانی از اجزای مختلفی تشکیل شده که مانند مصالح یک ساختمان، درکنار هم یک زیرساخت ارتباطی را شکل می‌دهند. این اجزا به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: تجهیزات پسیو، تجهیزات اکتیو و نرم‌افزارها

۱- تجهیزات پسیو (Passive)

تجهیزات پسیو یا غیرفعال، اجزایی هستند که برای کارکردن به منبع برق نیاز ندارند و وظیفه اصلی‌شان ایجاد بستر فیزیکی برای انتقال سیگنال‌های شبکه است. آن‌ها داده‌ها را پردازش یا دستکاری نمی‌کنند و صرفاً نقش جاده را برای ترافیک شبکه ایفا می‌کنند.

مهم‌ترین تجهیزات پسیو عبارت‌اند از:

• کابل‌های شبکه: رایج‌ترین آن‌ها کابل‌های اترنت (Ethernet) با زوج‌های به‌هم‌تابیده (مثل Cat6) و کابل‌های فیبر نوری برای سرعت‌های بسیار بالا و فواصل طولانی هستند.
• پریز و کیستون (Keystone Jack): رابط‌هایی که روی دیوار نصب می‌شوند و کامپیوتر شما را به کابل‌کشی داخلی ساختمان متصل می‌کنند.
• پچ پنل (Patch Panel): قطعه‌ای در اتاق سرور که تمام کابل‌های شبکه ساختمان در آن جمع می‌شود و مدیریت آن‌ها را آسان می‌کند.

۲- تجهیزات اکتیو (Active)

تجهیزات اکتیو یا فعال، قطعات الکترونیکی هستند که به برق نیاز دارند و وظیفه تولید، تقویت، مدیریت و هدایت هوشمندانه داده‌ها را در شبکه برعهده دارند. این تجهیزات مغز متفکر شبکه محسوب می‌شوند.

• هاب (Hub): یک دستگاه ساده و قدیمی که داده‌های دریافتی از یک پورت را به تمام پورت‌های دیگر ارسال می‌کند. امروزه به‌دلیل ایجاد ترافیک غیرضروری به ندرت استفاده می‌شود.
• سوئیچ (Switch): نسخه هوشمندتر هاب است. سوئیچ آدرس منحصربه‌فرد کارت شبکه (MAC Address) هر دستگاه را یاد می‌گیرد و داده‌ها را فقط به مقصد مشخص‌شده ارسال می‌کند. این کار باعث افزایش کارایی و امنیت شبکه می‌شود.

مقاله مرتبط: کارت شبکه چیست؟

• روتر (Router): هوشمندترین دستگاه در این گروه است. روتر وظیفه اتصال دو یا چند شبکه مختلف به یکدیگر را برعهده دارد. برای مثال، روتر مودم خانگی شما، شبکه محلی (LAN) خانه شما را به شبکه گسترده جهانی (WAN) یعنی اینترنت متصل می‌کند و بهترین مسیر را برای ارسال داده‌ها پیدا می‌کند. روترهای مدرن، قابلیت‌های امنیتی مانند فایروال را نیز در خود جای داده‌اند.

مقاله مرتبط: فایروال (Firewall) چیست؟ راهنمای دیوار آتش

• اکسس پوینت (Access Point): دستگاهی که سیگنال شبکه سیمی را به سیگنال بی‌سیم (Wi-Fi) تبدیل می‌کند تا دستگاه‌هایی مانند موبایل و لپ‌تاپ بتوانند به شبکه متصل شوند.

۳- نرم‌افزارها و پروتکل‌ها

سخت‌افزارها به تنهایی کافی نیستند. برای اینکه دستگاه‌های مختلف بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند به یک زبان و مجموعه قوانین مشترک نیاز دارند. این قوانین پروتکل (Protocol) نامیده می‌شوند.

پروتکل‌ها مانند دستور زبان برای دستگاه‌ها عمل می‌کنند و نحوه بسته‌بندی، ارسال، دریافت و تفسیر داده‌ها را مشخص می‌کنند. معروف‌ترین مجموعه پروتکل، TCP/IP است که شالوده اصلی اینترنت را تشکیل می‌دهد. پروتکل‌های دیگری مانند HTTP/HTTPS (برای وبگردی) و FTP (برای انتقال فایل) نیز روی همین بستر کار می‌کنند.

فرایند کارکرد شبکه کامپیوتری

تابه‌حال فکر کرده‌اید وقتی آدرس یک وب‌سایت را در مرورگر تایپ می‌کنید و کلید Enter را فشار می‌دهید، در چند میلی‌ثانیه چه اتفاق پیچیده‌ای در پشت صحنه رخ می‌دهد؟ این فرایند، یک نمونه عالی از کاربرد شبکه کامپیوتری در عمل است. در ادامه، این مسیر شش مرحله‌ای را با هم دنبال می‌کنیم.

مرحله اول: ارسال درخواست از کاربر

همه‌چیز با شما شروع می‌شود. شما با تایپ کردن آدرس وب‌سایت (مثلاً ferdowsi.cloud) در مرورگر، اولین درخواست (Request) را برای مشاهده محتوای آن سایت ارسال می‌کنید.

مرحله دوم: ترجمه توسط روتر (نقش DNS)

کامپیوترها با نام‌ها کاری ندارند و با آدرس‌های عددی به نام IP کار می‌کنند. روتر شما این درخواست را به یک سرور DNS (Domain Name System) می‌فرستد و می‌پرسد: «آدرس IP مربوط به ferdowsi.cloud چیست؟». سرور DNS مانند یک دفترچه تلفن اینترنت عمل می‌کند و آدرس IP صحیح را برمی‌گرداند.

مقاله مرتبط: سرویس میزبانی DNS: پلی نامرئی میان کاربران و سرورها

مرحله سوم: پیداکردن مسیر با آدرس IP توسط روتر

پس‌از مشخص شدن آدرس IP مقصد، روتر شما درخواست را به بسته‌های کوچکی از داده (Packets) تقسیم و آن‌ها را به سمت اینترنت هدایت می‌کند. این بسته‌ها برای رسیدن به مقصد از چندین روتر دیگر در سراسر جهان عبور می‌کنند.

مرحله چهارم: رسیدن درخواست به سرور میزبان

بسته‌های داده پس‌از طی کردن مسیر خود در شبکه، به سرور میزبان وب‌سایت (کامپیوتری که فایل‌های سایت روی آن قرار دارد) می‌رسند. سرور این بسته‌ها را دریافت و بازچینی می‌کند تا درخواست کامل شما را درک کند.

مرحله پنجم: پردازش و ارسال پاسخ

هاست میزبان درخواست شما را پردازش می‌کند (مثلاً فایل‌های HTML، CSS و تصاویر صفحه را پیدا می‌کند)، آن‌ها را دوباره در قالب بسته‌های داده بسته‌بندی کرده و ازطریق بهترین مسیر ممکن به سمت آدرس IP شما ارسال می‌کند.

مقاله مرتبط: هاست (Host) چیست؟

مرحله ششم: نمایش نهایی کاربر

در نهایت، مرورگر شما این بسته‌های داده را دریافت، بازچینی و تفسیر می‌کند. سپس محتوای صفحه وب را به‌صورت گرافیکی و قابل‌فهم به شما نمایش می‌دهد. تمام این فرایند پیچیده که مفهوم شبکه کامپیوتری را در عمل نشان می‌دهد، در کسری از ثانیه انجام می‌شود.

مدل‌های مفهومی OSI و TCP/IP

برای استانداردسازی و درک بهتر این فرایند پیچیده، متخصصان دو مدل مفهومی لایه‌ای ایجاد کرده‌اند. این مدل‌ها، وظایف شبکه را به مراحل کوچکتر و قابل مدیریت تقسیم می‌کنند.

• مدل OSI (Open Systems Interconnection): یک مدل مرجع و تئوریک با ۷ لایه است که بیشتر برای اهداف آموزشی و درک عمیق مفاهیم شبکه استفاده می‌شود. این مدل به طراحان کمک می‌کند تا عملکرد هر بخش از شبکه را به‌صورت مجزا بررسی کنند.
• مدل TCP/IP: مدلی کاربردی و ساده‌تر با ۴ لایه است که اینترنت براساس آن کار می‌کند. این مدل به‌دلیل عملیاتی بودن به استاندارد واقعی دنیای شبکه تبدیل شده‌است.

منظور از توپولوژی شبکه کامپیوتری چیست؟

توپولوژی شبکه (Network Topology) نقشه یا چیدمان فیزیکی و منطقی دستگاه‌ها در یک شبکه است. اینکه کامپیوترها و سایر تجهیزات چگونه به یکدیگر متصل می‌شوند، تأثیر مستقیمی بر عملکرد، هزینه و پایداری شبکه دارد.

۱- توپولوژی ستاره‌ای (Star)

در این مدل، تمام دستگاه‌ها به یک دستگاه مرکزی مانند سوئیچ یا هاب متصل می‌شوند. این رایج‌ترین توپولوژی در شبکه‌های محلی (LAN) امروزی است. اگر کابل یک کامپیوتر قطع شود، بقیه شبکه به کار خود ادامه می‌دهد، اما اگر دستگاه مرکزی از کار بیفتد، کل شبکه قطع می‌شود.

۲- توپولوژی خطی (Bus)

یک توپولوژی قدیمی که در آن تمام دستگاه‌ها به یک کابل اصلی مشترک (Bus) متصل هستند. نصب آن ارزان است اما اگر کابل اصلی در هر نقطه‌ای دچار مشکل شود، کل شبکه از کار می‌افتد و عیب‌یابی آن دشوار است.

۳- توپولوژی حلقوی (Ring)

در این چیدمان هر دستگاه دقیقاً به دو دستگاه کناری خود متصل می‌شود و یک حلقه را تشکیل می‌دهد. داده‌ها در یک جهت در حلقه حرکت می‌کنند. این مدل نیز مانند Bus، درصورت خرابی یک دستگاه یا کابل، کل شبکه را مختل می‌کند و امروزه کمتر استفاده می‌شود.

توپولوژی ترکیبی (Hybrid)

از نامش پیدا است که این نوع توپولوژی شبکه کامپیوتری چیست؟ باید گفت که ترکیبی از دو یا چند مدل دیگر است. برای مثال، ممکن است یک شرکت چندین شبکه ستاره‌ای در طبقات مختلف داشته باشد که همگی ازطریق یک ستون فقرات (Backbone) خطی به هم متصل شده‌اند. این مدل انعطاف‌پذیری بالایی دارد و در شبکه‌های بزرگ کاربرد فراوانی دارد.

انواع شبکه کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری یکسان نیستند و بسته به نیاز، اندازه و فناوری مورداستفاده، در دسته‌بندی‌های مختلفی قرار می‌گیرند. درک این دسته‌بندی‌ها به ما کمک می‌کند تا برای هر سناریو ساختار و معماری مناسبی را انتخاب کنیم. در ادامه، بررسی خواهیم کرد که رایج‌ترین روش‌های طبقه‌بندی انواع شبکه کامپیوتری چیست.

۱. انواع شبکه براساس گستره جغرافیایی

نوع شبکه	گستره / مقیاس	مثال	مزیت	محدودیت اصلی
PAN (شخصی)	فضای شخصی (تا ۱۰ متر)	اتصال گوشی به هندزفری بلوتوث	سادگی و اتصال سریع دستگاه‌های شخصی	محدوده بسیار کم
LAN (محلی)	یک ساختمان یا دفتر	شبکه خانگی، دفاتر اداری کوچک	سرعت بالا، هزینه راه‌اندازی کم	محدوده جغرافیایی محدود
CAN (دانشگاهی)	یک پردیس یا شهرک	شبکه یک دانشگاه با چندین دانشکده	پوشش وسیع‌تر از LAN با مدیریت واحد	پیچیده‌تر و گران‌تر از LAN
MAN (شهری)	یک شهر کامل	اتصال شعب مختلف یک بانک در سطح شهر	پوشش گسترده شهری با سرعت مناسب	هزینه بالا و زیرساخت پیچیده
WAN (گسترده)	بین شهرها و کشورها	اینترنت، شبکه جهانی یک شرکت	دسترسی جهانی و پوشش نامحدود	سرعت کمتر، هزینه و پیچیدگی بسیار بالا

ملموس‌ترین روش برای تفکیک شبکه‌ها، بررسی محدوده فیزیکی است که پوشش می‌دهند. براین‌اساس و به‌طورخلاصه، انواع مقیاس شبکه کامپیوتری چیست؟

• PAN: فضای شخصی (۱ تا ۱۰ متر)
• LAN: ساختمان یا دفتر (تا ۲ کیلومتر)
• CAN: محوطه دانشگاهی یا شهرک (تا ۵ کیلومتر)
• MAN: در سطح یک شهر (۵ تا ۵۰ کیلومتر)
• WAN: بین شهرها و کشورها (بیش از ۵۰ کیلومتر)

شبکه‌ شخصی PAN

شبکه شخصی (Personal Area Network) کوچکترین نوع شبکه است که معمولاً در محدوده یک فرد (تا ۱۰ متر) عمل می‌کند. هدف اصلی PAN، اتصال دستگاه‌های شخصی بدون نیاز به کابل‌کشی پیچیده است. بهترین مثال برای آن، اتصال بی‌سیم گوشی هوشمند شما به هندزفری یا ساعت هوشمند ازطریق بلوتوث است.

شبکه‌ محلی LAN

شبکه محلی (Local Area Network) رایج‌ترین نوع شبکه است که در مراکز کاری و خانگی با آن سروکار داریم. یک LAN محدوده‌ای مشخص مانند یک ساختمان، یک دفتر یا یک خانه را پوشش می‌دهد. این شبکه‌ها سرعت بالایی دارند و برای اشتراک‌گذاری منابعی مانند پرینتر و فایل‌ها ایدئال هستند. فناوری‌های اصلی مورداستفاده در آن‌ها اترنت (Ethernet) برای اتصالات سیمی و Wi-Fi برای اتصالات بی‌سیم است.

شبکه‌ دانشگاهی CAN

شبکه دانشگاهی (Campus Area Network) از اتصال چندین LAN در یک محدوده جغرافیایی مشخص مانند یک پردیس دانشگاهی، شهرک صنعتی یا بیمارستان بزرگ به وجود می‌آید. این شبکه از یک LAN بزرگتر اما از یک MAN کوچکتر است و مدیریت آن معمولاً توسط همان سازمان انجام می‌شود.

شبکه شهری MAN

شبکه (Metropolitan Area Network) یک شهر یا یک منطقه بزرگ شهری را پوشش می‌دهد و می‌تواند چندین LAN و CAN را به یکدیگر متصل کند. شبکه‌های MAN معمولاً توسط شرکت‌های ارائه‌دهنده اینترنت یا سازمان‌های بزرگ برای ایجاد ارتباط بین دفاتر مختلف‌شان در سطح شهر استفاده می‌شوند و از فناوری‌های پیشرفته‌تری مانند فیبر نوری بهره می‌برند.

شبکه گسترده WAN

اگر بپرسند ازنظر گستره جغرافیایی بزرگ‌ترین نوع شبکه کامپیوتری چیست؟ باید از شبکه گسترده (Wide Area Network) یاد کنیم که محدوده‌ای وسیع مانند یک کشور یا حتی کل جهان را دربرمی‌گیرد. اینترنت بهترین و بزرگترین نمونه از یک شبکه WAN است. این شبکه‌ها از زیرساخت‌های پیچیده و گران‌قیمتی مانند کابل‌های فیبر نوری بین‌قاره‌ای، خطوط تلفن و ماهواره‌ها برای اتصال شبکه‌های کوچکتر (LANها و MANها) از فواصل دور استفاده می‌کنند. سرعت ارتباط در WAN معمولاً از LAN کمتر و هزینه نگهداری آن بسیار بالاتر است.

۲. انواع شبکه براساس فناوری انتقال

نوع شبکه	گستره / مقیاس	مثال	مزیت	محدودیت اصلی
WLAN (بی‌سیم محلی)	مشابه LAN	شبکه‌های Wi-Fi خانگی و اداری	انعطاف‌پذیری و عدم نیاز به کابل	امنیت و پایداری کمتر نسبت به کابل
SAN (ذخیره‌سازی)	دیتاسنترها	اتصال سرورها به آرایه‌های دیسک	سرعت فوق‌العاده برای دسترسی به داده	بسیار تخصصی و گران‌قیمت
POL (نوری محلی)	مشابه LAN	زیرساخت‌های شبکه مدرن و سازمانی	پهنای باند بالا، مصرف انرژی کم	هزینه اولیه بالاتر از LAN سنتی

علاوه‌بر اندازه، فناوری به‌کاررفته برای انتقال داده‌ها نیز یک معیار مهم برای دسته‌بندی شبکه‌ها است، به‌خصوص در مراکز تخصصی.

شبکه محلی بی‌سیم WLAN

شبکه محلی بی‌سیم (Wireless Local Area Network) در عمل یک LAN است که در آن دستگاه‌ها به جای کابل، ازطریق ارتباطات بی‌سیم (معمولاً Wi-Fi) به شبکه متصل می‌شوند. WLAN انعطاف‌پذیری و راحتی فوق‌العاده‌ای را فراهم می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد تا در محدوده پوشش‌دهی شبکه آزادانه حرکت کنند.

شبکه ذخیره‌سازی SAN

شبکه ذخیره‌سازی (Storage Area Network) یک شبکه تخصصی و بسیار پرسرعت است که وظیفه اصلی آن، فراهم کردن دسترسی سطح بلوک (Block-Level) به دستگاه‌های ذخیره‌سازی متمرکز است. به زبان ساده، SAN یک شبکه اختصاصی برای اتصال سرورها به منابع ذخیره‌سازی (مانند آرایه‌های دیسک) ایجاد می‌کند. این کار باعث می‌شود ترافیک سنگین مربوط به ذخیره‌سازی، شبکه اصلی (LAN) را اشغال نکند و عملکرد بهینه باقی بماند. این شبکه‌ها در دیتاسنترها و مراکز محاسباتی پیشرفته کاربرد زیادی دارند.

شبکه نوری محلی غیرفعال یا POL

اما منظور از نوع نوری (Passive Optical LAN) در شبکه کامپیوتری چیست؟ POLAN یک جایگزین مدرن برای شبکه‌های LAN سنتی مبتنی‌بر کابل‌های مسی است. این فناوری از کابل‌کشی فیبر نوری، اسپلیترهای نوری (که به برق نیاز ندارند) و معماری نقطه به چند نقطه (Point-to-Multipoint) استفاده می‌کند. نتیجهٔ آن، یک شبکه با پهنای باند بسیار بالاتر، امنیت بیشتر، مصرف انرژی کمتر و هزینه‌های نگهداری پایین‌تر در طولانی‌مدت است.

۳. انواع شبکه براساس مالکیت و کنترل دسترسی

نوع شبکه	گستره / مقیاس	مثال	مزیت	محدودیت اصلی
خصوصی	درون‌سازمانی	اینترانت یک شرکت	امنیت، کنترل و قابلیت اطمینان بالا	محدود به کاربران مجاز داخلی
عمومی	همگانی و جهانی	اینترنت، Wi-Fi عمومی فرودگاه	دسترسی آسان و همگانی	امنیت پایین و عدم کنترل
اینترانت	صرفاً درون‌سازمانی	پورتال داخلی کارکنان	ارتباطات امن و متمرکز داخلی	غیرقابل دسترس از خارج سازمان
اکسترانت	بین‌سازمانی (کنترل‌شده)	دسترسی شرکای تجاری به بخشی از شبکه	همکاری امن با طرف‌های ثالث	نیاز به مدیریت دسترسی دقیق و پیچیده

اینکه چه کسی مالک شبکه است و چه کسانی اجازه دسترسی به آن را دارند، یک معیار مهم دیگر برای طبقه‌بندی است که مستقیماً بر امنیت و مدیریت شبکه تأثیر می‌گذارد. حالا ببینیم که براین‌اساس انواع شبکه کامپیوتری چیستند.

شبکه خصوصی (Private Network)

این نوع شبکه به یک سازمان، شرکت یا فرد خاص تعلق دارد و دسترسی به آن کاملاً محدود و کنترل‌شده است. به‌دلیل کنترل کامل بر روی داده‌ها و تجهیزات، امنیت و قابلیت اطمینان در این شبکه‌ها بسیار بالا است. اینترانت (Intranet) داخلی یک شرکت یا شبکه کامپیوتری یک بیمارستان نمونه‌هایی از شبکه خصوصی هستند.

شبکه عمومی (Public Network)

شبکه عمومی برای استفاده همگان در دسترس است و معمولاً توسط ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت (ISP) یا در مکان‌های عمومی راه‌اندازی می‌شود. امنیت در این شبکه‌ها به‌مراتب پایین‌تر است و کاربران باید احتیاط بیشتری در استفاده از آن‌ها داشته باشند. اینترنت نمونه اصلی یک شبکه عمومی است و Wi-Fi رایگان در فرودگاه‌ها یا کافه‌ها نیز در این دسته قرار می‌گیرد.

شبکه ترکیبی (Hybrid Network)

این مدل ترکیبی هوشمندانه از شبکه‌های خصوصی و عمومی است. در این ساختار، بخشی از شبکه (مانند سرورهای اصلی) به‌صورت خصوصی و امن باقی می‌ماند، اما بخش‌های دیگر برای دسترسی عمومی باز هستند. وب‌سایت یک دانشگاه که دارای یک پورتال دانشجویی خصوصی و یک بخش عمومی برای بازدیدکنندگان است، نمونه‌ای از شبکه ترکیبی محسوب می‌شود.

شبکه‌ بین‌هم‌افزایی یا Internetwork

اگر بخواهیم بگوییم که این نوع از شبکه کامپیوتری چیست؟ این دسته‌بندی بیشتر به نحوه استفاده از یک شبکه خصوصی برای اهداف مختلف درون و برون‌سازمانی اشاره دارد و به دو نوع تقسیم می‌شود.

۱- شبکه اینترانت (Intranet)

اینترانت یک شبکه کاملاً خصوصی است که از فناوری‌های اینترنت (مانند وب‌سایت‌ها و پروتکل TCP/IP) برای به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات و منابع درون یک سازمان استفاده می‌کند. این شبکه تنها برای کارمندان همان سازمان قابل‌دسترس است و به‌عنوان یک ابزار داخلی برای ارتباطات و مدیریت دانش عمل می‌کند.

۲- شبکه اکسترانت (Extranet)

اکسترانت در واقع بخش کنترل‌شده‌ای از اینترانت یک شرکت است که به کاربران خارج از سازمان -مانند شرکای تجاری، تأمین‌کنندگان یا مشتریان خاص- اجازه دسترسی می‌دهد. این شبکه یک پل امن برای همکاری‌های بین‌سازمانی ایجاد می‌کند بدون آنکه کل شبکه داخلی شرکت در معرض دید عموم قرار گیرد.

۴. انواع شبکه براساس معماری و رابطه کامپیوترها

نوع شبکه	گستره / مقیاس	مثال	مزیت	محدویت اصلی
نظیربه‌نظیر (P2P)	گروه‌های کاری کوچک	اشتراک مستقیم فایل بین دو کامپیوتر	سادگی و هزینه کم	عدم مدیریت متمرکز، امنیت پایین
کلاینت-سرور (Client-Server)	تجاری و سازمانی	وب‌سایت‌ها، شبکه‌های شرکتی	مدیریت متمرکز، امنیت بالا، مقیاس‌پذیر	نیاز به سرور مرکزی قدرتمند

نحوه تعامل دستگاه‌ها با یکدیگر، معماری کلی شبکه را مشخص می‌کند. دو معماری اصلی در این زمینه وجود دارد.

شبکه نظیربه‌نظیر P2P

در معماری نظیربه‌نظیر (Peer-to-Peer)، هیچ سرور مرکزی وجود ندارد و تمام کامپیوترها (Peers) از جایگاه یکسانی برخوردارند. هر دستگاه می‌تواند هم نقش سرویس‌دهنده (Server) و هم سرویس‌گیرنده (Client) را ایفا کند و منابع خود را مستقیماً با دیگران به‌اشتراک بگذارد. راه‌اندازی این شبکه‌ها ساده و کم‌هزینه است اما برای مراکز بزرگ مناسب نیستند؛ زیرا مدیریت متمرکز و امنیت پایینی دارند. شبکه‌های خانگی کوچک یا ابزارهای اشتراک فایل مانند BitTorrent از این معماری استفاده می‌کنند.

شبکه کلاینت (Client-Server)

اما منظور از کلاینت سرور در شبکه کامپیوتری چیست؟ در این مدل، یک یا چند کامپیوتر قدرتمند به نام سرور (Server) وظیفه مدیریت متمرکز منابع، داده‌ها و امنیت را برعهده دارند. سایر دستگاه‌ها به نام کلاینت (Client) برای دسترسی به این منابع، درخواستی را به سرور ارسال می‌کنند. این معماری مقیاس‌پذیری، امنیت و مدیریت بسیار بهتری را فراهم می‌کند و اساس کار اینترنت و تقریباً تمام شبکه‌های سازمانی را تشکیل می‌دهد. وقتی شما از سرور ابری استفاده می‌کنید، در حقیقت درحال بهره‌برداری از یک مدل پیشرفته و قدرتمند سرویس‌گیرنده-سرویس‌دهنده هستید.

مهم‌ترین کاربردهای شبکه کامپیوتری

شاید بپرسید کاربرد شبکه کامپیوتری چیست و چرا این فناوری تا این حد فراگیر شده است؟ شبکه‌ها زیربنای دنیای دیجیتال مدرن هستند و تقریباً در تمام جنبه‌های زندگی ما نقش دارند. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها می‌پردازیم.

۱. اشتراک‌گذاری منابع (کاهش هزینه‌ها)

این اولین و ملموس‌ترین کاربرد شبکه کامپیوتری است. به‌جای اینکه هر دستگاه منابع جداگانه‌ای داشته باشد، شبکه به همه اجازه می‌دهد از منابع مشترک استفاده کنند.

• اشتراک سخت‌افزار: در یک اداره، به‌جای خرید ۱۰ پرینتر برای ۱۰ کارمند، یک پرینتر تحت شبکه برای همه کافی است.
• اشتراک فایل و داده: فایل‌ها روی یک سرور مرکزی ذخیره می‌شوند و تمام کاربران مجاز می‌توانند به آن‌ها دسترسی داشته باشند.
• اشتراک نرم‌افزار و اینترنت: یک نرم‌افزار روی سرور نصب می‌شوند و همه از آن استفاده می‌کنند یا یک اتصال اینترنت پرسرعت بین تمام کاربران به اشتراک گذاشته می‌شود.

۲. تسهیل ارتباطات (اتصال انسان‌ها)

شبکه‌ها بستری برای ارتباط سریع و کارآمد بین افراد در سراسر جهان فراهم کرده‌اند. ابزارهایی که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، بدون وجود شبکه بی‌معنا بودند:

• ایمیل (E-mail)
• پیام‌رسان‌های فوری (مانند واتس‌اپ و تلگرام)
• تماس‌های صوتی و تصویری (VoIP) و ویدئو کنفرانس (مانند زوم)

۳. تجارت الکترونیک و خدمات آنلاین

شبکه‌های کامپیوتری، ستون فقرات اقتصاد دیجیتال هستند و امکان انجام فعالیت‌های زیر را فراهم می‌کنند:

• خریدوفروش آنلاین (فروشگاه‌های اینترنتی)
• خدمات بانکی و پرداخت آنلاین
• رزرو آنلاین بلیط و هتل

۴. سرگرمی و رسانه

بخش بزرگی از سرگرمی‌های امروزی به شبکه‌ها وابسته است:

• بازی‌های چندنفره آنلاین
• پخش آنلاین فیلم و سریال (استریمینگ)
• گوش دادن به موسیقی و پادکست به‌صورت آنلاین

۵. دسترسی به اطلاعات (وب جهان‌گستر)

مشهودترین تعریف شبکه کامپیوتر در عمل، اینترنت است که بستری برای وب جهان‌گستر (World Wide Web) فراهم کرده و به ما اجازه می‌دهد به حجم عظیمی از اطلاعات و دانش بشری دسترسی پیدا کنیم.

مزایا و چالش‌های شبکه کامپیوتری

حالا که با فهمیدیدم شبکه کامپیوتری چیست؟ و با اجزا و انواع شبکه‌ها آشنا شدیم، سؤال اصلی این است: استفاده از شبکه چه سودی برای ما دارد و در مقابل، باید مراقب چه چیزهایی باشیم؟ پیاده‌سازی یک شبکه کامپیوتری، تصمیمی است که با سبک‌سنگین کردن مزایا و چالش‌های آن گرفته می‌شود.

مزایای شبکه‌های کامپیوتری

شاید اولین چیزی که با شنیدن مفهوم شبکه کامپیوتری به ذهن می‌رسد، استفاده مشترک از یک پرینتر در اداره باشد، اما همان‌طورکه احتمالاً متوجه شده‌اید، فواید آن بسیار گسترده‌تر و استراتژیک‌تر است.

1- اشتراک‌گذاری منابع:

این اصلی‌ترین مزیت است. شبکه به شما اجازه می‌دهد منابع گران‌قیمت سخت‌افزاری (مثل سرورها و اسکنرهای صنعتی)، نرم‌افزاری (لایسنس‌های نرم‌افزار) و یک اتصال اینترنت پرسرعت را بین تمام کاربران به اشتراک بگذارید. این کار به شکل چشمگیری هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

2- افزایش اتصال و انعطاف‌پذیری:

شبکه‌ها امکان ارتباط آنی را ازطریق ایمیل، ویدئو کنفرانس و پیام‌رسان‌ها فراهم می‌کنند. مهم‌تر از آن به کاربران اجازه می‌دهند از هر نقطه‌ای در شبکه (یا حتی خارج از آن با VPN) به داده‌های خود دسترسی داشته باشند که این زیربنای اصلی دورکاری و مراکز کاری مدرن است.

3- مدیریت متمرکز داده‌ها:

برخلاف تصور اولیه، مدیریت امنیت داده‌ها در یک شبکه متمرکز، بسیار آسان‌تر از زمانی است که داده‌ها روی ده‌ها کامپیوتر شخصی پراکنده باشند. مدیر شبکه می‌تواند به‌صورت متمرکز سطوح دسترسی را تعریف کند و از داده‌های حیاتی روی سرور نسخه پشتیبان یا بکاپ (Backup) تهیه و سیاست‌های امنیتی را روی کل شبکه اعمال کند.

مقاله مرتبط: بکاپ گرفتن از ویندوز؛ آموزش تصویری

4- ظرفیت ذخیره‌سازی بالا:

با استفاده از یک سرور مرکزی یا دستگاه ذخیره‌سازی تحت شبکه (NAS)، کاربران دیگر به حافظه محدود کامپیوتر خود وابسته نیستند. آن‌ها می‌توانند به یک منبع ذخیره‌سازی عظیم، مشترک و مدیریت‌شده دسترسی داشته باشند.

5- سرگرمی و ارتباطات:

در سطح خانگی و اجتماعی، شبکه‌ها دنیایی از سرگرمی را ممکن کرده‌اند. مانند بازی‌های چندنفره آنلاین و تحت شبکه (LAN Party) یا پخش فیلم و موسیقی از یک سرور رسانه خانگی (Media Server) روی دستگاه‌های مختلف.

چالش‌های شبکه کامپیوتری

در کنار تمام این مزایا، راه‌اندازی و نگهداری یک شبکه کامپیوتری با چالش‌هایی نیز همراه است که نادیده گرفتن آن‌ها می‌تواند پرهزینه باشد. حالا ببینیم چالش‌های شبکه کامپیوتری چیست؟

1- مخاطرات امنیتی:

همان‌طورکه شبکه درهای همکاری باز می‌کند، می‌تواند راه را برای ورود تهدیدها نیز هموار کند. ویروس‌ها، بدافزارها و حملات سایبری می‌توانند ازطریق یک دستگاه آلوده، در کل شبکه پخش شوند. به همین دلیل، تأمین امنیت شبکه یک فرایند دائمی و حیاتی است.

مقاله مرتبط: بدافزار (Malware) چیست؟ انواع Malware و روش‌های حفاظت از سیستم

2- هزینه‌های راه‌اندازی اولیه:

خرید تجهیزات اولیه مانند سرور، سوئیچ‌ها، روترها و کابل‌کشی می‌تواند سرمایه‌گذاری قابل توجهی را بطلبد. هرچند این هزینه در درازمدت با صرفه‌جویی در منابع جبران می‌شود، اما به‌عنوان یک مانع اولیه برای کسب‌وکارهای کوچک مطرح است.

3- پیچیدگی در مدیریت و نگهداری:

شبکه برای عملکرد بهینه به مدیریت و نظارت مداوم نیاز دارد. وظایفی مانند مدیریت کاربران، نصب به‌روزرسانی‌ها، رفع اشکالات و نظارت بر ترافیک نیازمند دانش فنی و یک مدیر شبکه متخصص است.

4- نقطه شکست واحد:

در معماری کلاینت-سرور، بروز مشکل در سرور مرکزی (مثلاً خرابی سخت‌افزاری) می‌تواند عملکرد کل شبکه را مختل کند و باعث توقف فعالیت‌های کاری شود. به همین دلیل، داشتن پشتیبان و افزونگی (Redundancy) برای سرورها ضروری است.

شبکه به‌عنوان سرویس (NaaS)؛ رویکرد جدید مدیریت زیرساخت

شبکه به‌عنوان یک سرویس (Network as a Service) یک مدل مدرن است که در آن به‌جای خرید و مدیریت تجهیزات پیچیده شبکه، تمام خدمات موردنیاز (مانند فایروال، مسیریابی و…) را ازطریق یک پلتفرم ابری دریافت می‌کنید. این رویکرد، پیچیدگی‌های راه‌اندازی شبکه را حذف می‌کند و آن را به یک سرویس قابل دسترس و مقیاس‌پذیر تبدیل می‌کند.

سرور ابری ابر فردوسی زیربنای اصلی برای پیاده‌سازی این رویکرد است. ما با ارائه یک زیرساخت قدرتمند به شما اجازه می‌دهیم تا شبکه خود را به عنوان یک سرویس مدیریت کنید.

مزایای مدیریت شبکه با ابر فردوسی

• پایان هزینه‌های سنگین اولیه: دیگر نیازی به خرید روترها و فایروال‌های فیزیکی گران‌قیمت ندارید و تنها به اندازه مصرف هزینه پرداخت می‌کنید.
• مدیریت آسان و متمرکز: تمام پیکربندی‌های شبکه خود را از طریق پنل مدیریتی ما انجام دهید و تمرکز خود را بر کسب‌وکارتان بگذارید.
• مقیاس‌پذیری در چند کلیک: با رشد نیازهایتان، به راحتی قابلیت‌های شبکه خود را بدون نیاز به تغییر سخت‌افزار، افزایش دهید.
• اعتبار رایگان: هنگام ثبت‌نام به شما ۱۰۰ هزار تومان اعتبار رایگان داده می‌شود که می‌توانید برای تست ویژگی‌های سرور از آن استفاده کنید.

جمع‌بندی

در این راهنما تلاش کردیم تا پاسخ سؤال شبکه کامپیوتری چیست را به‌صورت کامل به شما منتقل کنیم. اکنون شما با اجزای سازنده یک شبکه، انواع شبکه‌های کامپیوتری براساس گستره جغرافیایی و معماری و همچنین مزایای شبکه های کامپیوتری برای کسب‌وکارها آشنا شده‌اید. درک این مفاهیم دیگر یک دانش تخصصی صرف نیست، بلکه یک ضرورت برای فعالیت در دنیای مدرن است. این شبکه‌ها، شاه‌رگ‌هایی هستند که جریان داده، ارتباطات و اقتصاد دیجیتال را ممکن می‌سازند و فناوری‌های آینده‌نگر مانند رایانش ابری بر پایه آن‌ها بنا شده‌اند.

کدام یک از انواع شبکه های کامپیوتری برای شما جالب‌تر بود؟ آیا تجربه‌ای در راه‌اندازی یک شبکه (حتی یک شبکه خانگی کوچک) داشته‌اید؟ دیدگاه‌های خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.

سؤالات متداول