شبكه های رایانه ای

هرگاه بتوانیم بین یك سری از رایانه ها و وسایل جانبی آنها ارتباط برقرار كنیم, بطوری كه همه ی آنها تحت یك سیستم عامل و یك قرارداد پروتكل كار نمایند آنگاه یك شبكه ی رایانه ای داریم

● منظور از یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای چیست؟

هرگاه بتوانیم بین یك سری از رایانه‌‌ها و وسایل جانبی آنها ارتباط برقرار كنیم، بطوری كه همه‌‌ی آنها تحت یك سیستم‌‌عامل و یك قرارداد (پروتكل) كار نمایند آنگاه یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای داریم. یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای در پایه‌‌ای‌‌ترین سطح خود شامل فقط دو رایانه است كه توسط یك كابل به یكدیگر متصل شده‌‌اند ولی می‌‌توانند از داده‌‌ها به طور مشترك استفاده نمایند.

● هدف از شبكه كردن رایانه‌‌ها چیست؟

به همان نحوی كه استفاده از رایانه‌‌های شخصی بین كاربران رواج پیدا می‌‌كرد، بسیاری از ادارات، سازمان‌‌ها و شركت‌‌ها احساس كردند كه به ارتباط مابین رایانه‌‌ها نیز نیازمند هستند و بر اساس همین نیاز و مزایای شبكه‌‌ها، شبكه‌‌های رایانه‌‌ای پدید آمدند و جای خود را تقریبا" در بیشتر مؤسسات، ارگان‌‌ها و ادارات باز نمودند.

▪ مزایای استفاده از شبكه‌‌های رایانه‌‌ای به قرار زیر است:

ـ كاهش هزینه‌‌ها از طریق به اشتراك گذاشتن برنامه‌‌های كاربردی، داده‌‌ها و وسایل جانبی.

ـ دستگاه‌‌ها جانبی كه از طریق شبكه می‌‌توانند به اشتراك گذاشته شوند عبارتند از:

چاپگر، مودم، دیسك‌سخت، CD-ROM، رسام(Plotter)، CD-Recorder و... استفاده مؤثر از زمان و صرفه‌‌جویی در وقت. ارتباطات مؤثرتر بین كاربران شبكه. به فرض اگر كاربران یك شبكه بر روی یك پروژه گروهی كار نمایند، می‌‌توانند از اقدامات و پیشرفت‌‌های یكدیگر به طرز قابل ملاحظه‌‌ای سود ببرند.

ـ استفادهٔ همزمان از یك برنامه‌‌ی خاص توسط كاربران متفاوت.

● WAN , MAN , LAN

این سه عبارت بر اساس محدودهٔ جغرافیایی كه یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای در آن فعالیت می‌‌كند تقسیم‌‌بندی و تعریف شده‌‌اند.

▪ (Local Area Network)LAN:

این نوع شبكه به شبكه‌‌ی محلی نیز معروف است و از لحاظ محدودهٔ جغرافیایی، وسعتی در حد یك آپارتمان و یا یك ساختمان چند طبقه را پشتیبانی می‌‌نماید. بیشتر شبكه‌‌های رایانه‌‌ای كه ممكن است ما با آنها برخورد داشته باشیم از نوع شبكه‌‌های محلی می‌‌باشند.

▪ (Metropolitan Area Network)MAN:

این نوع از شبكه، كه به شبكه‌ی كلان شهری نیز معروف است، محدودهٔ بیشتری را نسبت به نوع قبلی در بر می‌‌گیرد. فرض كنید یك كارخانه‌‌ی بزرگ دارای مساحتی در حدود چند هكتار می‌‌باشد و چندین ساختمان چند طبقه و دور از هم نیز در وسعت آن پراكنده شده‌‌اند. اگر بخواهیم تمام رایانه‌‌های موجود در این كارخانه به یكدیگر وصل نموده و یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای واحد داشته باشیم باید از این نوع شبكه بهره بگیریم.

▪ (Wide Area Network)WAN:

این نوع از شبكه‌‌های رایانه‌‌ای حتی از نوع قبلی هم وسیع‌‌تر می‌‌باشند و ارتباط بین رایانه‌ها را در سطح شهرها و كشورها و حتی در تمام دنیا میسر می‌‌سازند. برای مثال باید بدانید كه شبكه‌‌ی اینترنت از این نوع می‌‌باشد و به شبكه‌‌ی گسترده موسوم است.

● نیازها و اجزای فیزیكی یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای

در اینجا، قصد داریم تا نیازهای یك شبكه‌‌ی محلی را مورد بررسی قرار دهیم. تمام نیازهای یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای محلی عبارت است از: ایستگاه‌‌های كاری (Work Station)، سرویس دهنده(Server)، بردهای شبكه (LAN Card)، كابل كشی شبكه، سیستم‌‌عامل شبكه و وسایل جانبی (مانند چاپگر...) كه قرار است در داخل شبكه مورد استفاده قرار گیرند.

منظور از ایستگاه‌‌های كاری، همان رایانه‌‌های موجود در شبكه(به غیر از سرویس دهنده) می‌‌باشند كه از طریق كابل‌‌ها با یكدیگر در ارتباط هستند و از امكانات یكدیگر و سرویس‌‌دهنده برخوردار می‌‌شوند.

سرویس‌‌دهنده كه معمولا" به آن سرویس‌‌دهندهٔ پرونده(File server) نیز گفته می‌‌شود. اغلب یك رایانه است كه نسبت به بقیه‌‌ی كامپیوترهای شبكه هم از لحاظ سرعت پردازش داده‌‌ها و هم از لحاظ مقدار حافظه‌‌های اصلی و جانبی برتر است و در عمل تمامی رایانه‌‌های شبكه را مـدیریت كـرده و بـه نیازهای آنها پاسخ می‌‌دهد.

در شبكه‌‌های محلی، رایانه‌‌های یك شبكه توسط كابل به یكدیگر متصل می‌‌شوند و این در صورتی است كه قبلا" در هر یك از رایـانه‌‌هـا بـردهـای شبكه نصب و تنظیم شده است و كابل‌‌ها به درگـاه‌‌هـای (Port) این بردها متصل می‌‌شوند.

در واقع یك كارت شبكه (برد شبكه) در یك سیستم شبكه‌‌ای نقش‌‌های مهمی را ایفا می‌‌كند.

اول این كه، داده‌‌ها را برای انتقال به كابل شبكه آماده می‌‌كند. دوم، وظیفه‌‌ی ارسال داده‌‌ها به كامپیوتر دیگر را بر عهده دارد. همچنین كنترل داده‌‌هایی را كه بین كامپیوتر و كابل شبكه ارسال و دریافت می‌‌شوند را بر عهده دارد. در مورد كابل شبكه این توضیح ضروری است كه رایانه‌‌ای كه در شبكه قرار دارد فقط می‌‌تواند یكی از دو كار، دریافت و ارسال پیام را در یك زمان خاص انجام دهد و این به مفهوم یك طرفه عمل كردن كابل می‌‌باشد.

نكته‌‌ی قابل توجه دیگر این است كه پیام‌‌ها و یا همان سیگنال‌‌های الكتریكی تا زمانی كه در كابل شبكه هستند یك انتقال سریال دارند، یعنی به صورت هر بیت به دنبال بیت دیگر در طول كابل حركت می‌‌كنند ولی هنگامی كه داخل كارت شبكه هستند به صورت موازی پردازش و ساخت‌‌بندی می‌‌شوند. كارت‌‌های شبكه نیز مانند كارت‌‌های صدا و یا كارت‌‌های گـرافیكـی می‌‌توانند

۱۶ بیتی یا ۳۲ بیتی باشند. كارت‌‌هایی كه از نوع ISA می‌‌باشند ۱۶ بیتی و انواعی كه از PCI هستند ۳۲ بیتی، داده‌‌ها را پردازش می‌‌نمایند و از مواردی كه باعث توانایی یك شبكه‌‌ی رایانه‌‌ای می‌‌شوند سرعت انتقال داده‌‌ها توسط شبكه است.

از ملزومات دیگر یك شبكه، كابل‌‌كشی آن می‌‌باشد و همانطور كه اشاره شد، رایانه‌‌ها توسط كابل‌‌ها به یكدیگر متصل می‌‌شوند. قصد بر این است كه از كابل‌‌های شبكه اطلاعات بیشتری داشته باشیم، بنابراین:

● كابل‌‌های شبكه

۱) كابل‌‌های كواكسیال: قبلا" این كابل‌‌ها پر مصرف‌‌ترین كابل‌‌ها برای شبكه‌‌های رایانه‌‌ای بودند. این نوع كابل‌‌نسبتا" ارزان، سبك، قابل انعطاف و كار با آنها ساده است. و در فركانس‌‌های بسیار بالا( در حدود گیگاهرتز) قابل استفاده هستند. دو نوع مختلف كابل كواكسیال وجود دارد

ـ نازك (اترنت نازك)

- ضخیم (اترنت ضخیم)

نوع نازك می‌‌تواند سیگنال‌‌ها را تا حدود ۱۸۵ متر بدون تضعیف حمل نماید. اترنت نازك در گروهی به نـام RG-۵۸ قـرار مـی‌‌گـیرد و مقـاومـت ظاهری (امپدانس) آن ۱۵۰ اهم می‌‌باشد.

نوع ضخیم آن كه گاهی به نام اترنت استاندارد نیز نامیده می‌‌شود، می‌‌تواند سیگنال‌‌ها را تا حدود ۵۰۰ متر حمل نماید. معمولا" این نوع كابل‌‌به عنوان كابل اصلی یا ستون فقرات (Back bone) یك شبكه در نظر گرفته می‌‌شود و توسط دستگاهی به نام فرستنده - گیرنده به كابل‌‌های كواكسیال نازك متصل می‌‌شود.

۲) كابل‌‌های به هم تابیده شده:

در این نوع كابل‌‌ها، دو رشته سیم روپوش‌‌دار وجود دارند كه برای كاهش امواج و سیگنال‌‌های مزاحم (نویزnoise) تعبیه شده‌‌اند. تعدادی از این جفت‌‌سیم‌‌ها در داخل غلاف پلاستیكی قرار دارند و یك كابل را تشكیل می‌‌دهند. اگر مجموعه‌‌ی سیم‌‌های تابیده شده داخل یك روپوش آلومینیومی باشند به نام STP و در غیر این صورت به نام UTP خوانده می‌‌شوند.

كابل‌‌هایی از نوعUTP به چند دسته (Category) تقسیم‌‌بندی می‌‌شوند كه نوع متداول آن UTP دسته ۵ یا به اصطلاح (UTP Cat ۵) می‌‌باشد.

كابل‌‌نوع Cat ۵ شامل چهار زوج سیم مسی مارپیچ است و سرعت انتقال داده‌‌ها در آن حدود mbps ۱۰۰(مگابیت در ثانیه) می‌‌باشد.

۳) فیبر نوری:

این نوع كابل‌‌ها به جای استفاده از جریان الكتریكی (سیگنال‌‌ها) از نور برای انتقال اطلاعات بهره می‌‌برند و بنابراین نسبت به انواع دیگر كابل‌‌ها نویز كمتری دارند. كابل فیبر نوری می‌‌تواند داده‌‌ها را تا فواصل دورتری انتقال دهد و ظرفیت و سرعت آن نیز نسبت به دیگر كابل‌‌ها بیشتر است. هزینه‌‌ی نسبتا" زیاد و اتصال‌‌بندی مشكل آن، از معایب استفاده این نوع كابل می‌‌باشد و هنوز به طور كامل متداول نشده است.

● چگونگی اتصال كابل به كارت شبكه:

نكته‌‌ی دیگری كه در اینجا مطرح است نحوهٔ اتصال كابل‌‌های كواكسیال و به هم تابیده شده با رایانه و یا در واقع كارت‌‌های شبكه است. امروزه بیشتر كارت‌‌های شبكه دارای ۲ نوع درگاه (Port) هستند كه معمولا" یكی از آنها برای اتصال به كابل‌‌های كواكسیال و دیگری برای اتصال به كابل‌‌های به هم تابیده شده طراحی شده‌‌اند.

---