همه چیز در مورد شبکه کامپیوتر

در این مقاله به صورت جامع با زبانی قابل فهم به این موضوعات پرداخته ایم که شبکه کامپیوتر چیست؟ انواع شبکه های کامپیوتری و… پرداخته ایم. همه چیز در مورد شبکه های کامپیوتری در این پست گفته شده است.  با خواندن این پست به عنوان پست آموزش شبکه کامپیوتری، هر آنچه نیاز است تا در مورد شبکه های کامپیوتری بدانید به طور اجکالی گفته شده است. خواندن این پست کمتر از ۱۲ دقیقه وقت شما را میگیرد اما بار معلوماتی شما در مورد  شبکه های کامپیوتری به طور خلاصه بالا میبرد. پس همراه ما بیایید.

شبکه کامپیوتری چیست؟

شبکه کامپیوتری شبکه ای است که از چند دستگاه‌های کامپیوتری متصل به هم تشکیل شده و با هم ارتباط برقرار میکنند و اطلاعات و منابع را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند. شبکه کامپیوتری می‌تواند به صورت سیمی یا بی‌سیم باشد و اجزای آن شامل دستگاه‌های کامپیوتری (رایانه‌ها، سرورها، دستگاه‌های موبایل و غیره)، کابل‌های ارتباطی، مسیریاب‌ها، سوئیچ‌ها و آنتن‌های بی‌سیم هستند. امروزه راه اندازی سیستم شبکه های کامپیوتری برای تمامی ساختمان های اداری جزو الزامات محسوب شده است.

اگر بخواهیم به زبان ساده بیان کنیم که شبکه کامپیوتری چیست باید بگوییم که شبکه کامپیوتری امکان ارتباطات مختلف را برای کاربران فراهم می‌کند، از جمله ارسال و دریافت اطلاعات، به اشتراک گذاری منابع، ارتباط با دستگاه‌های دیگر و مانیتورینگ و مدیریت شبکه. همچنین، شبکه کامپیوتری برای کسب و کارها و سازمان‌ها اهمیت بسیار دارد، زیرا امکان ارتباطات سریع و بهینه بین اعضای تیم و دسترسی به منابع مشترک وجود دارد.

به طور خلاصه شبکه کامپیوتری به زبان ساده به عنوان یک زیرساخت برای ارتباطات الکترونیکی، جهت انجام تمامی فعالیت‌های مرتبط با انتقال اطلاعات و ارتباطات با دستگاه‌های دیگر، بسیار حیاتی و اساسی است.

پیاده سازی شبکه کامپیوتر از الزامات ساختمان های اداری

شبکه‌ کامپیوتر  (computer network) از الزامات ساختمان های‌ اداری‌ محسوب شده و در منازل مسکونی‌ نیز بتدریج‌ جای‌ خود را باز می‌‌کند. هر چند که‌ استفاده از امواج بیسیم‌ نیز در ارتباطات شبکه‌ ممکن‌ می باشد، ولی‌ عمدتا از کابل‌ بدین‌ منظور استفاده می‌شود. در این‌ قسمت‌ سعی‌ شده، حداقل‌ اطلاعاتی‌ که‌ یک‌ مهندس تاسیسات برق ساختمان جهت‌ سیستم‌ کابل‌ کشی‌ یک‌ شبکه‌ کامپیوتر بدان احتیاج دارد ارائه‌ شود.

فناوری توپولوژی‌ در شبکه کامپیوتری چیست؟

الگوی‌ هندسی‌ استفاده شده جهت‌ اتصال کامپوترها را توپولوژی‌ می‌ گویند. عوامل‌ مختلفی‌ مانند توپولوژی‌ شبکه‌، نوع فناوری‌، امکانات نصب‌ و میزان بودجه‌ در انتخاب نوع شبکه‌ نقش‌ دارند. پنج‌ توپولوژی‌ مشهور برای‌ ایجاد شبکه‌ های‌ کامپیوتری‌ عبارتند از : ١- باس ٢- ستاره ٣-رینگ‌ ٤- مش‌ ٥- مختلط‌

فناوری توپولوژی‌ باس در شبکه کامپیوتری چیست؟

در این‌ روش که‌ امروزه کمتر بکار می رود، کلیه‌ کامپیوترها به‌ یک‌ خط‌ متصل‌ شده اند. کابل‌ مورد استفاده در این‌ روش، کواکسیال است‌. در این‌ توپولوژی‌ از دو نوع کابل‌ کشی‌ استفاده میشود.

1.Thick Ethernet

2.Thint Ethernet

در روش اترنت‌ ضخیم‌، از یک‌ کابل‌ کواکسیال سراسری‌ استفاده شده و کامپیوترها از طریق‌ کابل های‌ کواکسیال کوچکتری‌ به‌ خط‌ اصلی‌ متصل‌ می شوند.

در روش اترنت‌ باریک‌، از کابل‌ کواکسیال با ضخامت‌ کمتری‌ استفاده شده وکامپیوترها از طریق‌ این‌ کابل‌ مستقیما به‌ هم‌ وصل‌ می شوند.

مکانیزم فناوری توپولوژی شبکه کامپیوتری به زبان ساده

وقتی‌ یک‌ کامپیوتر شروع به‌ ارسال داده می‌ کند، سیگنال ها در هر دو جهت‌ کابل‌ جریان میابند. این‌ شبکه‌ دو انتهای‌ آزاد دارد که‌ باید توسط‌ Terminator مسدود شوند. ترمیناتور از مقاومتی‌ تشکیل‌ شده که‌ از انعکاس موج ارسالی‌ و تداخل‌ با سیگنال های‌ جدید جلوگیری‌ میکند. مهمترین‌ ایراد این‌ روش آن است‌ که‌ یک‌ ترمیناتور یا کانکتور معیوب ویا قطع‌ کابل‌، باعث‌ اختلال درکارکرد شبکه‌ می گردد. در واقع‌ سیگنال ها تنها تا نقطه‌ معیوب انتشار داشته‌ و از آن به‌ بعد متوقف‌ می شوند. از طرف دیگر با قطع‌ شبکه‌، در قسمت‌ فعال، یک‌ انتهای‌ بدون ترمیناتور وجود داشته‌ که‌ باعث‌ انعکاس سیگنال و تداخل‌ در امواج ارسالی‌ میشود.

مکانیزم توپولوژی‌ ستاره در شبکه کامپیوتر

در این‌ نوع شبکه‌ کلیه‌ کامپیوترها با کابلی‌ مجزا به‌ یک‌ دستگاه مرکزی‌ که‌ میتواند، Hub،Switch،Router و… باشد متصل‌ می‌شوند.

اکثر شبکه‌‌های‌ LAN و پروتکل‌های‌ دیگر از توپولوژی‌ ستاره استفاده می‌‌کنند. انواع کابل‌های‌ فیبر نوری‌ و زوج تابیده در این‌ روش کاربرد دارند. مهمترین‌ مزیت‌ این‌ روش آن است‌ که‌ هر کامپیوتر مسیر اختصاصی‌ خود را تا ایستگاه مرکزی‌ داشته‌ که‌ قابلیت‌ اعتماد بیشتری‌ به‌ سیستم‌ می‌دهد، زیرا با قطع‌ هر کابل‌، تنها کامپیوتر متصل‌ به‌ آن از شبکه‌ جدا می‌شود. البته‌ این‌ روش معایبی‌ هم‌ دارد، از جمله‌ در صورت وجود اشکال در دستگاه مرکزی‌، کل‌ سامانه‌ از کار می‌‌افتد.

شبکه کامپیوتری به روش توپولوژی‌ حلقوی‌ (Ring) 

این‌ توپولوژی‌ مانند باس بوده با این‌ تفاوت که‌ دو انتهای‌ باس به‌ هم‌ متصل‌ شده اند. این‌ روش بر خلاف اترنت‌ که‌ در توپولوژیهای‌ قبلی‌ کاربرد داشت‌، برای‌ روش Token Ring به‌ کار میرود.

در توپولوژی‌ رینگ‌ از نظر کابل‌ کشی‌ و ظاهر همان روش ستاره به‌ کار رفته‌ است‌ ولی‌ شبکه‌ از نظر منطقی‌ رینگ‌ است‌. در واقع‌ نوع خاصی‌ از هاب (Multi station Access Unit) سیگنال دریافتی‌ از یک‌ کامپیوتر را فقط‌ به‌ کامپیوتر بعدی‌ منتقل‌ می‌ کند و متوالیا با برگشت‌ سیگنال از آن کامپیوتر این‌ عمل‌ را تا دریافت‌ داده توسط‌ همه‌ کامپیوترها ادامه‌ می دهد.

راه اندازی شبکه کامپیوتری به روش توپولوژی‌ مش‌ (Mesh)

این‌ روش کاربرد چندانی‌ ندارد، ولی‌ در تئوری‌ بدان پرداخته‌ می‌شود. همانطور که‌ شکل‌ زیر نشان می‌دهد هر کامپیوتر با یک‌ خط‌ اختصاصی‌ به‌ کلیه‌ کامپیوترهای‌ دیگر متصل‌ است‌. البته‌ برای‌ ایجاد چنین‌ شبکه‌ ای‌ هر کامپیوتر باید اینترفیس‌ جداگانه‌ ای‌ برای‌ اتصال به‌ سایر کامپیوترهای‌ شبکه‌ داشته‌ باشد. بدین‌ ترتیب‌ برای‌ شبکه‌ ای‌ با ٥ (Node) یا گره، هر کامپیوتر ٤ اینترفیس‌ نیاز داشته‌ و شبکه‌ از ١٠ قطعه‌ کابل‌ تشکیل‌ خواهد یافت‌. به‌ همین‌ ترتیب‌، مشی‌ با ١٠ گره به‌ ٤٥ قطعه‌ کابل‌ نیاز دارد.

البته‌ می‌‌توان در قسمت‌های‌ مختلف‌ شبکه‌ ترکیبی‌ از این‌ توپولوژی‌ها را به‌کار برد که‌ به‌ توپولوژی‌ هایبرید (Hybrid) معروف است‌.

انواع شبکه‌ به چند دسته تقسیم میشود؟

١-شبکه‌ محلی‌ اترنت‌ Ethernet LANs

یکی‌ از متداول‌ترین‌ شبکه‌‌های‌ مورد استفاده است‌. نرخ ارسال داده در این‌ نوع شبکه‌ بین‌ ١٠ تا ١٠٠٠ Mbps میتواند باشد. هر دستگاه موجود در اترنت‌ یک‌ آدرس دودوئی‌ منحصربفرد دارد.  قبل‌ از آنکه‌ به‌ داده ارسالی‌ توجه‌ کند، منتظر دیدن آدرس خود می‌شود. بنابراین‌ وقتی‌ دستگاهی‌ داده ای‌ را برای‌ دیگری‌ ارسال می‌‌کند، کلیه‌ دستگاه‌ها به‌ آن گوش می‌‌کنند. اترنت‌ دارای‌ سخت‌ افزار مخصوصی‌ است‌ که‌ توسط‌ آن وقتی‌ دو یا چند دستگاه سعی‌ در ارسال داده به‌طور همزمان دارند، شناسائی‌ می‌شوند. در این‌ حالت‌ کلیه‌ دستگاه‌های‌ در حال ارسال داده متوقف‌ شده و قبل‌ از ارسال مجدد داده، برای‌ مدت زمانی‌ منتظر می‌مانند.

اترنت‌ داده‌ها را به‌ صورت Frame (قاب) ارسال می‌ کنند. قاب متشکل‌ از داده اصلی‌ و اطلاعات دیگری‌ مشتمل‌ بر آدرس مبدا و مقصد، نوع فیلد، مقدمه‌، الگوی‌ شروع قاب و ترتیب‌ چک‌ شدن قاب است‌. طول بخش‌ داده بین‌ ٤٦ تا ١٥٠٠ بایت‌ محدود شده و این‌ باعث‌ می شود که‌ طول قاب نیز محدود باشد.

٢-شبکه‌ محلی‌ حلقه‌-نشانه‌ Token Ring

این‌ شبکه‌ ها به‌ اندازه شبکه‌ های‌ اترنت‌ رایج‌ نیستند ولی‌ مزایای‌ خاص خود را دارند. نرخ تصادم بالائی‌ که‌ در شبکه‌ های‌ اترنت‌ اتفاق می‌ افتد در شبکه‌ های‌ Token Ring وجود ندارد. عملکرد شبکه‌ به‌ این‌ صورت است‌ که‌ یک‌ نشانه‌ (Token) بین‌ گره های‌ موجود در حلقه‌ به‌ گردش در میاید. وقتی‌ گره ای‌ نشانه‌ را دریافت‌ میکند، در صورتی‌ که‌ داده ای‌ برای‌ ارسال نداشته‌ باشد، همان را برای‌ گره بعدی‌ ارسال می‌ نماید. ولی‌ اگر گره ای‌ داده ای‌ جهت‌ ارسال داشته‌ باشد، نشانه‌ را نگه‌ داشته‌ و قاب داده خود را بجای‌ آن ارسال می نماید.

قاب داده‌های‌ Token Ring همانند قاب‌های‌ اترنت‌ دارای‌ آدرس‌های‌ مبدا و مقصد هستند. هر گره‌ای‌ که‌ قاب را دریافت‌ میکند، آدرس مقصد را با آدرس خود چک‌ میکند. اگر یکی‌ باشند، گره داده را حفظ‌ می‌‌کند قاب را برای‌ بعدی‌ ارسال میدارد. اگر آدرس‌ها یکی‌ نباشند، قاب داده را برای‌ گره بعدی‌ می‌‌فرستد. وقتی‌ گره ای‌ قابی‌ را که‌ خود مبدا آن است‌ مجددا دریافت‌ می‌‌کند (یعنی‌ قاب یکبار حلقه‌ را بطور کامل‌ طی‌ نموده است‌) مجددا نشانه‌ اولیه‌ را ارسال می‌‌کند.  در هر لحظه‌ تنها قاب یک‌ گره می‌‌تواند در حلقه‌ گردش نماید. سایر گره هائی‌ که‌ می‌ خواهند قاب‌های‌ خود را ارسال نمایند باید تا زمانی‌ که‌ نشانه‌ را دریافت‌ نکرده اند منتظر بمانند. مقدار داده ای‌ که‌ میتواند در یک‌ مدت زمان ارسال گردد کاهش‌ میابد ولی‌ تصادم‌ها کاهش‌ میابد.

شبکه از نوع مدل OSI

مدل OSI ( Open System Interconnection ) مدل مرجعی‌ است‌ که‌ برای‌ ایجاد ارتباط مطمئن‌ بین‌ دو گره، ٧ لایه‌ را تعریف‌ می‌ کند و در واقع‌ راهنمائی‌ برای‌ ایجاد استانداردها در ارتباطات شبکه‌ می باشد.در انواع مختلف‌ شبکه‌ های‌ کامپیوتری‌ ممکن‌ است‌ تمام این‌ ٧ لایه‌ مورد نیاز نباشد. فرضا اترنت‌ تنها از ٢ لایه‌ اول استفاده می‌کند.

این‌ ٧ لایه‌ عبارتند از :

• لایه‌ فیزیکی‌ (Physical Layer)
• لایه‌ پیوند داده (Data-Link Layer)
• لایه‌ شبکه‌ (Network Layer)
• لایه‌ انتقال (Transport Layer)
• لایه‌ جلسه‌ (Session Layer)
• لایه‌ نمایش‌ (Presentation Layer)
• لایه‌ کاربرد (Application Layer)

استاندارد کابل‌ در شبکه های کامپیوتری

:است کابل هائی‌ که‌ در پوشش‌ این‌ استاندارد قرار گرفته‌ اند، عبارتند ، ANSIK/TIA/EIA-T568-B اعمده ترین‌ استاندارد موجود برای‌ کابل های‌ شبکه‌

• UTP – Unshielded Twisted Pair کابل‌ زوج تابیده بدون شیلد
• STP-shielded Twisted Pair  کابل‌ زوج تابیده شیلددار
• Multimode Optical Fiber فیبر نوری‌ چندحالته‌
• Singlemode Optical Fiber فیبر نوری‌ تک‌ حالته‌

کابل‌ زوج تابیده بدون شیلد UTP

این‌ نوع کابل‌ معمول‌ترین‌ کابل‌ به‌کار رفته‌ در شبکه‌‌های‌ LAN با توپولوژی‌ ستاره است‌. تابیده بودن سیم‌ها از تزاحم‌ سیگنال‌های‌ هر زوج با زوج سیم‌های‌ مجاور جلوگیری‌ می‌‌کند. به‌ این‌ پدیده cross talk می‌‌گویند. وجود ٨ سیم‌ مستقل‌ کابل‌ را نسبت‌ به‌ کابل‌های‌ کواکسیال منعطف‌ تر ساخته‌ و نصب‌ آن‌ها نیز آسانتر است‌. به‌ همین‌ دلایل‌ این‌ کابل‌ها جایگزین‌ کابل‌های‌ کواکسیال شده اند. اتصالات موردنیاز این‌ کابلها عمدتا کانکتورهای‌ RJ45 است‌.

کابل‌های‌ UTP رده بندیهای‌ مختلفی‌ دارند که‌ به‌ Category موسوم است‌. این‌ رده بندی ها فرکانس هائی‌ که‌ هر نوع کابل‌ قادر به‌ پشتیبانی‌ هستند را روشن‌ میکند.

در استاندارد Gigabit Ethernet  کابل‌های‌ UTP در اندازه های‌ حداکثر ١٠٠ متری‌ قابل‌ اجرا خواهد بود. در اکثر شبکه‌‌های‌ Ethernet تنها از ٢ جفت‌ از مجموع ٤ جفت‌ سیم‌های‌ کابل‌ UTP استفاده می‌شود. یک‌ جفت‌ برای‌ انتقال داده و دیگری‌ برای‌ دریافت‌. این‌ بدان معنا نیست‌ که‌ بتوان از ٢ جفت‌ سیم‌ بلا استفاده برای‌ کاربردهای‌ دیگر مثل‌ تلفن‌ استفاده نمود. چنین‌ کاربردی‌ منجر به‌ بالارفتن‌ نویز و کاهش‌ سرعت‌ انتقال داده می‌‌گردد.

کابل های‌ UTP در ٢ نوع افشان و تک‌ رشته‌ تولید میشوند. کابل‌های‌ تک‌ رشته‌ قابلیت‌ انعطاف کمتری‌ داشته‌، ارزانتر بوده، تضعیف‌ کمتری‌ دارند و با ابزارهای‌ معمول به‌ کانکتور وصل‌ می شوند و در مسیرهای‌ طولانی‌ کاربرد دارند. کابلهای‌ افشان عمدتا در Patch Cord ها (کابل های‌ رابط‌ کامپیوتر و سوکت‌ شبکه‌) که‌ قابلیت‌ انعطاف زیادی‌ نیاز دارند به‌ کار می‌روند. در موقع‌ طراحی‌ شبکه‌ ها علاوه بر رده بندی‌ کابل‌ کلیه‌ اجزا شبکه‌ از قبیل‌ کانکتورها، سوکت‌ها و پچ‌ پانل‌ها باید در همان رده قرار داشته‌ باشند.

کابل‌ زوج تابیده شیلددار STP

کابل‌های‌ STP همانند UTP هستند ولی‌ تنها ٢ جفت‌ سیم‌ دارند. یک‌ شیلد نیز این‌ کابل‌ها را در بر می‌گیرد. مورد استفاده این‌ کابل‌ها در تاسیساتی‌ است‌ که‌ کابل٬های‌ شبکه‌ باید در مجاورت تجهیزات برق قرار گیرند. و نوع مهم‌ مورد استفاده از این‌ کابلها 1A و 6A است‌. نوع اول در مسیرهای‌ طولانی‌ و نوع دوم در پچ‌ کوردها کاربرد دارد.

کابل‌ فیبر نوری‌

در کابل‌های‌ فیبر نوری‌ به‌ جای‌ انتقال سیگنال بوسیله‌ ولتاژ الکتریکی‌ بر روی‌ هادی‌های‌ مسی‌، پالسهای‌ نوری‌ از طریق‌ رشته‌‌های‌ شیشه‌ ای‌ یا پلاستیکی‌ منتقل‌ می‌شوند. این‌ کابل‌ها کاملا در برابر میدان‌های‌ الکترومغناطیسی‌ مقاومت‌ دارند. همچنین‌ تضعیف‌ سیگنال در این‌ کابل‌ها بمراتب‌ کمتر از کابل‌های‌ مسی‌ است‌. فرضا در کابل‌های‌ مسی‌ بعد از ١٠٠ تا ٥٠٠ متر سیگنال غیر قابل‌ استفاده خواهد بود، ولی‌ در بعضی‌ ازکابل‌های‌ فیبرنوری‌ انتقال داده تا ١٢٠ کیلومتر بدون تضعیف‌ محسوس ممکن‌ است‌.

دو نوع کابل‌ فیبر نوری‌ وجود دارد :

١- Single mode تک‌ حالته‌

٢ – Multi mode چندحالته‌

در کابل‌های‌ تک‌ حالته‌ به‌ طور معمول قطر رشته‌ (الیاف) 8/3 میکرون است‌. مجموع رشته‌‌های‌ الیاف و پوشش‌ منعکس‌ کننده دور آنها ١٢٥ میکرون است‌. این‌ ابعاد در مورد کابل‌ چندحالته‌ 56/5 و ١٢٥ میکرون است‌.

در کابل‌های‌ تک‌ حالته‌ از یک‌ لیزر تک‌ موج به‌ عنوان منبع‌ نور استفاده می‌شود، در نتیجه‌ میتواند سیگنال‌ها را تا فواصل‌ بسیار دور انتقال دهد. این‌ نوع کابل‌ در تاسیسات خارج ساختمان مثل‌ خطوط تلفن‌ و شبکه‌‌های‌ تلویزیون کابلی‌ کاربرد دارند. و در عوض در شبکه‌‌های‌ LAN مورد استفاده چندانی‌ ندارند. دو مشکلی‌ که‌ مانع‌ این‌ استفاده می‌شوند قیمت‌ بالا و شعاع خمش‌ زیاد این‌ کابل‌ها در مقایسه‌ با انواع Multi mode است‌.

کابل‌های‌ چندحالته‌ از چشمه‌ نور LED به‌ جای‌ لیزر استفاده می‌‌کنند. این‌ کابل‌ها قابلیت‌ انتشار سیگنال تا مسافت‌های‌ طولانی‌ همانند کابل‌های‌ تک‌ حالته‌ را ندارد ولی‌ در خم‌ها هدایت‌ موج آسانتر صورت می‌گیرد.

در کابل‌های‌ فیبرنوری‌ انواعی‌ از کانکتورها مورد استفاده قرار می‌گیرند:

ST (Straight Tip),     SC (Subscriber Connector), Fiber LC (local Connector), MT-RJ (Mechanical Transfer Registered Jack)

ST و SJ کانکتورهای‌ استاندارد کابل های‌ فیبرنوری‌ هستند. CL- و MT-RJ سابقه‌ کمتری‌ دارند.

بررسی کابل‌ کواکسیال

از کابلهای‌ کواکسیال در شبکه‌ های‌ کامپیوتری‌ جدید دیگر استفاده نمی شود. دو نوع کابل‌ اینترنت‌ مورد استفاده در شبکه‌ عبارتند از :

RG-8 که‌ به‌ اترنت‌ ضخیم‌ (Thick Ethernet) هم‌ موسوم است‌. و RG-58 که‌ بدان اترنت‌ نازك (Thin Ethernet) می‌ گویند. این‌ دو نوع کابل‌، ساختمان یکسان داشته‌، ولی‌ ضخامت‌ آنها متفاوت است‌. RG-8 قطر 0/405 اینچ‌ و RG-58 قطر 0/195 اینچ‌ دارد. هر دوی‌ این‌ کابل ها در فناوری‌ باس کاربرد دارند. در این‌ نوع کابل‌ کشی‌ کانکتورهای‌ BNC مورد استفاده قرار می گیرند.

مورد استفاده کابل ها در فناوری های‌ مختلف‌ جدول زیر خلاصه‌ ای‌ از توپولوژی های‌ مختلف‌ و مشخصات آنها برای‌ فناوری‌ اترنت‌ را توضیح‌ می دهد :

تجهیزات سخت‌ افزاری‌ شبکه‌

کارت واسط‌ شبکه‌ (NIC)

این‌ کارت ارتباط بین‌ کامپیوتر (یا سایر دستگاه‌های‌ موجود در شبکه‌) و اتصال فیزیکی‌ شبکه‌ (کابل‌، امواج رادیوئی‌ و …) را فراهم‌ میکند. مسئولیت‌ اعمالی‌ که‌ در لایه‌ فیزیکی‌ انجام میشود به‌ عهده NIC است‌. برای‌ کلیه‌ NIC ها یک‌ آدرس ٤٨ بیتی‌ منحصر بفرد تولید می‌شود.

تکرارکننده (Repeater)

تکرارکننده دو قسمت‌ شبکه‌ را به‌ متصل‌ می‌‌کند. از آنجا که‌ ازدیاد طول کابل‌ باعث‌ تضعیف‌ سیگنال می‌باشد، برای‌ تقویت‌ سیگنال و افزایش‌ طول از تکرارکننده استفاده می‌شود. قانون عمومی‌ اترنت‌ تعداد تکرارکننده‌های‌ متوالی‌ را به‌ ٤ عدد محدود می‌‌کند. تکرارکننده ها در لایه‌ فیزیکی‌ (یک‌) کار می‌‌کنند.

مبدل (Transceiver)

مبدل عملکردی‌ مشابه‌ تکرارکننده دارد با این‌ تفاوت که‌ می‌تواند بعنوان واسطه‌ بین‌ ٢ نوع کابل‌ (فرضا کابل‌ کواکسیال و کابل‌ فیبرنوری‌) بکار رود.

هاب (Hub)

هاب از دیگر تجهیزات شبکه کامپیوتری، یک‌ اتصال اترنت‌ را به‌ چندین‌ اتصال گسترش می دهد. هابها هم‌ برای‌ اتصال کابل‌ UTP و هم‌ کواکسیال بکار می روند. هاب عملکردی‌ شبیه‌ تکرارکننده دارد با این‌ تفاوت که‌ هر داده ای‌ که‌ توسط‌ یک‌ پورت دریافت‌ می شود برای‌ کلیه‌ پورت های‌ دیگر نیز پخش‌ می گردد. هاب همانند تکرارکننده در لایه‌ یک‌ عمل‌ می نماید.

پل‌ (Bridge)

وقتی‌ اندازه یک‌ شبکه‌ بزرگ می‌شود، ضروریست‌ که‌ آن را به‌ گروه های‌ کوچکتری‌ از گره ها تقسیم‌ نمود تا ترافیک‌ شبکه‌ مجزا شده و کارائی‌ افزایش‌ یابد. این‌ عمل‌ به‌ کمک‌ پل‌‌ها انجام می شود. پل‌ ها، داده های‌ مربوط به‌ یک‌ قسمت‌ را به‌ قسمت‌ دیگر ارسال نمی‌‌دارند و تنها بنا به‌ ضرورت داده ها را بین‌ دو قسمت‌ جاری‌ می‌سازند.

سوئیچ‌ (Switch)

سوئیچ‌ها مانند پل‌‌ها بوده، ولی‌ عملکرد آنها بهبود یافته‌ است‌. سوئیچ‌ ها بر خلاف پل‌ها می‌توانند چند پورت داشته‌ و داده‌ها را به‌ چند قسمت‌ مختلف‌ هدایت‌ نمایند. با این‌ کار شبکه‌ به‌ بخش‌ های‌ کوچکتری‌ تقسیم‌ می شوند. سوئیچ‌ داده را ذخیره کرده و قبل‌ از ارسال مجدد، آن را آزمایش‌ می‌ کند. بدین‌ ترتیب‌ داده های‌ معیوب ارسال نمی شوند. سوئیچ‌ها معمولا دارای‌ پورت‌های‌ دو سرعته‌ بوده و به‌ صورت خودکار، سرعت‌ هر پورت را تنظیم‌ می‌ کند. سوئیچ های‌ مدیریت‌ شده (Managed Switch) نیز وجود دارند که‌ کنترل بیشتری‌ روی‌ ترافیک‌ شبکه‌ دارند. سوئیچ ها بسته‌ به‌ مورد روی‌ لایه‌ ٢ یا ٣ کار می‌ کنند.

مسیریاب (Router)

مسیریاب ها از دیگر تجهیزات مهم شبکه های کامپیوتری، برای‌ ارتباط دو یا چند شبکه‌ به‌ یکدیگر بکار می‌روند. مسیریاب با انجام عملی‌ مشابه‌ پل‌، هر بسته‌ اطلاعاتی‌ را بررسی‌ کرده و تعیین‌ میکند که‌ آیا باید آنرا از یک‌ شبکه‌ به‌ شبکه‌ دیگر بفرستد یا خیر. بر خلاف پل‌، مسیریاب میتواند شبکه‌ هائی‌ که‌ از توپولوژی ها، روشهای‌ آدرس دهی‌، کابل‌ و یا سرعت های‌ متفاوتی‌ استفاده می‌ کنند را به‌ هم‌ وصل‌ کند. مسیریاب ها برای‌ ذخیره اطلاعات مربوط به‌ اتصالات فیزیکی‌ موجود در شبکه‌، جداول مسیردهی‌ (Routing Tables) را در حافظه‌ خود نگه‌ می‌ دارند. مسیریاب با بررسی‌ هر بسته‌ داده و جدول مسیردهی‌، در صورت لزوم بسته‌ را به‌ مقصد مورد نظر هدایت‌ می‌ کند. مسیریاب ها در لایه‌ سوم شبکه‌ کار می‌ کنند.

در صورت پر شدن پورت های‌ یک‌ هاب یا سوئیچ‌ میتوان از پورت Up link یک‌ هاب یا سوئیچ‌ برای‌ اتصال به‌ دستگاه بعدی‌ استفاده نمود. البته‌ تعداد هاب یا سوئیچ های‌ متوالی‌ محدودیت‌ دارد.

پچ‌ پنل‌ (Patch Panel)

برای‌ سازماندهی‌ کابل‌ های‌ داخل‌ رك (Rack) از پچ‌ پنل‌ استفاده می‌ کنند . ابتدا کابل های‌ داخل‌ رك بجای‌ سوکت‌ زدن به‌ داخل‌ پچ‌ پنل‌ وارد می شوند و سپس‌ از طریق‌ پچ‌ کورد به‌ سوئیچ‌ هدایت‌ می شوند که‌ بسیار ساده تر از اتصال مستقیم‌ به‌ سوئیچ‌ از طریق‌ سوکت‌ است‌. با کمک‌ پچ‌ پنل‌ تغییرات در شبکه‌ به‌ سادگی‌ صورت می گیرد.

ملاحظاتی‌ در مورد نقطه‌ مرکزی‌ در توپولوژی‌ ستاره که‌ کاربرد زیادی‌ دارد، سعی‌ می شود دستگاه هاب، سوئیچ‌ و… در مرکز شبکه‌ قرار گیرد تا هم‌ حجم‌ کابلکشی‌ کاهش‌ یابد و هم‌ از تراکم‌ کابل‌ در یک‌ مسیر جلوگیری‌ شود.

در انتخاب نقطه‌ مرکزی‌، میباید درجه‌ حرارت و رطوبت‌ آن نقطه‌ در نظر گرفته‌ شود و ازنصب‌ در محل های‌ گرم و مرطوب اجتناب گردد. در محلی‌ که‌ برای‌ نصب‌ تجهیزات مرکزی‌ در نظر گرفته‌ شده است‌، وجود پریز برق الزامی‌ است‌.

نکات اجرائی‌ مورد نیاز در طراحی‌ شبکه کامپیوتری

مطابق‌ ANSI/NECA/BICSI-568-2001 به‌ منظور جلوگیری‌ از تداخل‌ امواج الکترومغناطیسی‌ فواصل‌ زیر بین‌ کابل‌های‌ شبکه‌ و منابع‌ ایجاد میادین‌ الکترومغناطیسی‌ باید رعایت‌ شود. این‌ منابع‌ عبارتند از : بالاست‌ چراغهای‌ فلورسنت‌، کابل‌های‌ برق و موتورهای‌ الکتریکی‌

به‌ شعاع خمش‌ کابل‌ توجه‌ شود:

• در کابل های‌ UTP چهار برابر قطر خارجی‌ کابل‌
• در کابل های‌ STP هشت‌ برابر قطر خارجی‌ کابل‌
• در پچ‌ کوردها شعاع خمش‌ نباید از نیم‌ اینچ‌ کمتر باشد.
• حداکثر ٢٥ درصد سینی‌ کابل‌ در مسیرهای‌ افقی‌ می تواند توسط‌ کابل‌ اشغال شود. در مورد داکت های‌ داخل‌ اتاق این‌ مقدار به‌ ٤٠ درصد می‌ رسد.
• لوله‌ مورد استفاده برای‌ هدایت‌ کابل های‌ شبکه‌ حداقل‌ باید سه‌ چهارم اینچ‌ باشد. برای‌ کابلهای‌ CAT6 این‌ مقدار به‌ ١ اینچ‌ می‌ رسد.

برای‌ یافتن‌ حداکثر تعداد کابل‌ مجاز در داکت‌ کابل‌ از جدول زیر میتوان استفاده نمود :

فاصله 2 جعبه کشش حداکثر 30 متر و 2 خم 90 درجه بین آنها می‌تواند وجود داتشه باشد.

سخن آخر در مورد شبکه ای کامپیوتری

تا به اینجا با این موضوعات آشنا شدید که شبکه کامپیوتری چیست، چند نوع شبکه کامپیوتری وجود دارد، تجهیزات شبکه کامپیوتری چیست و… . به طور کلی در این پست به طور اجمالی همه چیز در مورد شبکه های کامپیوتری دانستید. اگر سوالی در این زمینه دارید میتوانید در زیر برایمان کامنت کنید.