مقاله در مورد انواع شبکه های جغرافیایی

بخشی از مقاله

انواع شبکه های جغرافیایی

Internetwork چيست ؟
به مجموعه اي از شبكه هاي منحصر بفرد كه به همديگر متصلند كه روي هم شبكه بزرگ تشكيل ميدهند در واقع اينترنتوركينگ اشاره اي به اين صنعت و محصول ها دارد و ما ايد ميگيرم اينا چي هستند
اولين شبكه هاي كامپيوتري كه از كامپيوتر هاي mainframe استفاده ميكردند و توسط ترمينالها به يكديگر متصل بودند كه به انها time-sharing networks ميگفتند اينگونه محيط ها توسط محصولات IBM از نوع Systems Network Architecture يا SNA و Digital's network architecture تشكيل ميشدند .

Local-area networks يا همان LAN براي ارتباط بين PC ها و گردش انها بين هم به كار امدند . شبكه هاي LAN به كاربران متفاوت اجازه ميدادند در يك محيط گرافيكي در محيطي كه قرار داشتند به تبادل اطلاعات و پيام ها بپردازند و همچنين قابليت ان را داشتند كه بعضي قطعات مثل پرينتررا با هم مصرف كنند .
Wide-area networks يا WAN تقريبا اينگونه عمل ميكند كه LAN ها را در محيط هاي جغرافيايي متفاوت با فاصله هاي بلند را به يكديگر متصل كنند بعضي از تكنولوژي هاي مورد استفاده براي اتصال LAN ها به هم را ميتوان از جمله T1, T3, ATM, ISDN, ADSL, Frame Relay, radio links و ... نام برد و البته روشهاي جديد اتصالات LAN به يكديگر هرروز بهبود و بهينه ميشوند . امروزه LAN هاي پرسرعت و شبكه هاي اينترنتي به صورت عريضي مورد استفاده قرار ميگيرند چراكه سرعت زياد انها و همچنين حمايت از پهناي باند بالا موجب شاخص بودن انهاست .

اينترنتوركينگ در واقع براي سه راه حل زير ابداع شده است : LAN هاي ايزوله توانايي اتصال مثلا دو اداره به هم را نداشتند . دوبل شدن منابع براي مثلا هر دو اداره بايد يك نرم افزار و سخت افزار جداگانه تعبيه ميشد . و در اخر هم عدم مديريت كافي و نظارت مركزي بر شبكه هاي ايجاد شده .
اما به هر حال عملي كردن و به سرانجام رسانيدن اينترنتورك كار ساده اي نيست . از مشكلات زيادي بايد گذر كرد مخصوصا بعد از موفقيت در اتصال چرا كه بايد مديريتي معتبر و نظارتي قابل انعطاف انجام داد .
به هر حال شبكه اي كه تحت اينترنت به كار بياد طبيعتا از لحاظ امنيتي هم بايد مراقبت هاي ويژه اي داشته باشد چراكه هكرهاي زيادي براي حمله به سايت ها در كين نشسته اند و البته از مشهورترين گونه اين حملات distributed denial of service يا همان DDOS ميباشد و البته اين گونه حملات تنها افرادي را تهديد ميكند كه پا به شبكه اينترنتي نهاده اند بدون انكه نسايل امنيتي را در نظر بگيرند .

شبكه چيست ؟ يك شبكه متشكل از تعدادي كامپيوتر به هم مرتبط براي تبادل اطالاعات مپل هاردديسك ها يا سي دي رام ها تبادل فايل ها و يا ارتباطات الكترونيكي تشكيل شده است . كامپيوتر ها در شبكه ميتوانند از طريق كابلها ؛ خطوط تلفن و امواج راديويي ماهواره ها اشعه مادون قرمز ! به هم متصل شوند . سه نوع شبكه داريم : Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) Wide Area Network (WAN) به تعريف اجمالي هر يك ميپردازيم : Local Area Network

شبكه LAN يك شبكه محدود شده به محيطي كوچك ميباشد . و عموما به يك محدوده جغرافيايي همچون آزمايشگاه ؛ مدرسه يا ساختمان ميباشد . و كمتر اتفاق ميفتد كه يك شبكه LAN از يك مايل فاصله بيشتري داشته باشد . نوعي از پيكر بندي شبكه LAN به اينگونه است كه يك كامپيوتر به عنوان file server قرار ميگرد . و اين كامپيوتر مخزن تمامي نرم افزارهايي است كه شبكه را كنترل ميكنند . كامپيوترهايي كه به فايل سرور متصل ميشوند را ايستگاه كاري يا workstation ميگويند . كامپيوتر هاي ايستگاه كاري ميتوانند از لحاظ قدرت نسبت به سرور كمتر باشند . و ميتوانند نرم افزارهاي اضافي نيز در خودشان علاوه بر نرم افزارهاي ويژه اتصال در خود داشته باشند . در اكثر شبكه هاي LAN كابلهايي براي اتصال به شبكه موجود است و از طريق كابل به يكديگر متصل ميشوند . كه بعدا در مورد كابل بندي و توپولوژي و سخت افزارهاي مورد نياز صحبت خواهيم كرد .
Metropolitan Area Network يك شبكه MAN بر محيطهاي جغرافيايي بزرگتري از LAN را پوشش ميدهند مانند درون شهري و ناحيه ها . با بهم پيوستن شبكه هاي كوچكتر به هم اطلاعات به اساني از اينطريق منتشر ميشوند . كتابخانه هاي محلي و نمايندگيهاي دولتي عموما از اين نوع شبكه براي اتصال به شركت هاي خصوصي و يا عموم استفاده ميكنند . Wide Area Network خوب همانطور كه از اسمش پيداست شبكه اي بزرگتر از دو نوع بالاست و ارتباطات در اين نوع شبكه ميتواند بصورت كشوري باشد . كه ساختار پيچيده تري دارد اما ساختمان ان شبيه به همين شبكه هاي محلي ميباشد . از مجموعه مزاياي شبكه همانطور كه قبلا هم گفتم باز هم هست كه باز هم ميگويم : سرعت تبادل اطلاعات بسيار بالا ميرود به جاي اينكه مثلا فايلي را در فلاپي ديسك بريزيد و به كامپيوتر ديگري متصل كنيد اگر به بيش از يك كامپيوتر احتياج داشته باشيد اينكار با ارتباطات شبكه اي به راحتي امكان پذير است . و علاوه بر مزايا مشكلاتي نيز در پي دارد : قيمت تقريبا بالايي براي نصب دارند . به يك مسئول شبكه محتاجيد . ممكن است سرور از بين برود . ممكنست كابلها فرسوده شوند و ...

مفهوم شبكه
شبكه در ساده ترین حالت خود شامل دو رایانه است كه به وسیله كابل
به یكدیگر متصل شده اند. به گونه ای كه بتوانند از داده ها به طور
مشترك یا Share استفاده كنند.
رایانه های شخصی ابزاری برای تولید داده ها و اسناد متنی و ... هستند
چنانچه دیگران به اطلاعات شما نیاز داشته باشند باشند و شبكه ای وجود نداشته باشد شما اطلاعات را بر روی فلاپی میزنید و به شخص میدهید كه به این روش كار Stand-Alone گویند.
رایانه هایی كه قسمتی از شبكه هستند میتوانند از موارد زیر به صورت
مشترك استفاده كنند :
داده ها
چاپگرها
پیام ها
مودمها
سایر منابع سخت افزاری
از این رو شبكه های رایانه ای را میتوان مجموعه ای از DTE ها دانست كه برای به اشتراك گزاری داده ها به یكدیگر متصل شده اند.
چرا از شبكه استفاده میكنیم ؟
الف- حذف محدودیت های جغرافیایی
با استفاده از شبكه میتوان محدودیت های جغرافیایی را حذف كرد و به
اطلاعات شخصی كه هزاران كیلومتر با ما فاصله دارد دست یافت.
ب- افزایش اعتماد
با داشتن منابع متعدد در سیستم های موجود در شبكه میتوان از اعتماد
بالایی برخوردار بود. به عنوان مثال وقتی كه یك فایل بر روی سیستمهای شبكه كپی میشود در صورتی كه این فایل در یك سیستم از بین برود میتوان از فایل موجود بر روی سیستم دیگر استفاده كرد.
ج- كاهش هزینه ها

شبكه ها این امكان را برای چندین نفر فراهم آورده اند تا هم از
داده ها و هم از دستگاه های جانبی به طور همزمان و مشترك استفاده كنند.
د- صرفه جویی در وقت
از طریق به اشتراك گزاری داده ها میتوان در وقت صرفه جویی كرد
قبل از ظهور شبكه اطلاعات مشترك محدود به موارد زیر بود :
الف- گفتن اطلاعات به یكدیگر
ب- نوشتن یادداشت
ج- قرار دادن اطلاعات بر روی فلاپی دیسك
با استفاده از شبكه عملیات فوق حذف و باعث صرفه جویی در وقت گردیده است.
انواع شبكه
شبكه های محلی LAN
این نوع شبكه ها كه در محیط محدود كاربرد دارند در داخل یك ساختمان و یا ساختمان های نزدیك به هم مورد استفاده قرار میگیرد. شبكه های محلی برای اتصال رایانه ها در دفاتر شركتها و ... به كار میرود. این نوع شبكه ها سریع ترین رشد را در میان صنعت ارتباطات داشته اند. این نوع شبكه دارای مشخصات زیر میباشد.
الف- رایانه ها نزدیك به هم و معمولا در یك ساختمان هستند
ب- مالكیت خطوط انتقال خصوصی است و از سوی سازمان مربوط نصب و نگهداری میشود
ج- سرعت انتقال داده ها بسیار بالاست ( 1 تا 400 MBPS )
د- شبكه ها از ساختار مشخصی استفاده میكنند.
شبكه های گسترده WAN
زمانی كه مزایای شبكه سازی شناخته شد سازمانها نیاز به گسترش شبكه را احساس نمودند. با گسترش حوزه ی جغرافیایی شبكه های WAN مطرح شد.
این شبكه های ناحیه ی جغرافیایی وسیعی را در بر میگیرند و دارای

مشخصات زیر هستند :
الف- رایانه ها صدها و هزارها كیلومتر با یكدیگر فاصله دارند
ب- خطوط انتقال از سوی شركتهای مخابراتی ایجاد و پشتیبانی میشود
ج- سرعت انتقال داده ها كم است. از 9600 bps تا 2 mbps
شبكه های شهری MAN
شبكه های شهری در مقایسه با LAN وسعت بیشتری دارند ولی از WAN
كوچكترند. این شبكه ها معمولا برای اتصال دفاتر یك شركت در یك شهر مورد استفاده قرار میگیرند.
تعريف شبكه :
مجموعه اي از چند كامپيوتر مستقل كه از طريق يك محيط ارتباطي با يكديگر ارتباط دارند و مي‌توانند عمليات انتقال داده را انجام دهند.

تقسيم بندي شبكه ها از نظر گستردگي
شبكه هاي محلي (Lan )
Local Area Network
شبكه محلي عبارتست از ارتباط يك سري كامپيوترهاي شخصي يا ادوات كامپيوتري از طريق يك محيط مخابراتي تحت يك قانون و به كمك يك سيستم عامل در يك محدوده جغرافيايي محدود.
شبكه هاي گسترده ( Wan )
Wide Area Network
شبكه هاي Wan محدوديت جغرافيايي ندارند و در اكثر موارد ، يك Wan‌ از چندين Lan مرتبط با يكديگر ايجاد مي‌شود ـ شايد بتوان اينترنت را بزرگترين Wan در نظر بگيريم.
عوامل پيشرفت سريع شبكه عبارتند از :
1- تعداد زياد ميكروكامپيوترها.
2- شبكه هاي محلي علاوه بر دارا بودن بسياري از مزاياي ميني كامپيوترها و كامپيوترهاي بزرگ توانايي كار در محيط سيستم عامل عادي را نيز دارند.
3- به وجود آمدن استانداردهاي ملي و بين المللي در زمينه طراحي و كاربرد شبكه ها .
4- شبكه هاي محلي داراي قابليت توسعه خوبي هستند.
5- در يك شبكه محلي سيستم همگام با نياز سازمان توسعه مي‌يابد و هزينه اضافي را به سازمان مربوطه تحميل نمي‌كند.
6- شبكه هاي محلي انعطاف پذير و قابل اطمينان هستند.
7- شبكه هاي محلي امكان استفاده مشترك از سخت افزار گران قيمت مانند هارد ديسكهاي بزرگ ، چاپگرهاي ليزري و دستگاه هاي تهيه پشتيبان را فراهم مي‌كند.

تعريف Pack‌:
در شبكه هاي محلي براي سهولت در كنترل ترافيك اطلاعاتي در خطوط ارتباطي اطلاعات به بسته هايي با حجم كوچكتر تقسيم مي‌شوند سپس آدرس مبدا ، آدرس مقصد و اطلاعات مربوط به تصحيح خطا و ... به آن اضافه مي‌شود . اين بسته ها Packet ناميده مي‌شوند.
لايه هاي شبكه و مدل OSI
OPEN SYSTEM INTERCONECT

مدل OSI معروفترين و معتبرترين استاندارد شبكه هاي محلي مي‌باشد . اين استاندارد رسمي‌به صورت يك مفهوم كلي ارائه شده و به عنوان چهار چوب اصلي براي تعريف بسياري از قراردادهاي ارتباطي
( Communication Protocol ) در شبكه هاي كامپيوتري به كار گرفته مي‌شود. اين مدل يك چهار چوب و طبقه بندي كلي براي ارتباط ارائه مي‌دهد و به جزئيات و چگونگي برقراري ارتباط نمي‌پردازد.
اين مدل از هفت لايه تشكيل شده است . هر لايه از خدمات ارائه شده توسط لايه قبلي استفاده مي‌كند و خدماتي را به لايه بعدي ارائه مي‌دهد.

در حالت كلي وجود تمامي لايه ها الزامي نيست و ممكن است در يك شبكه يك يا چند لايه وجود نداشته باشد. مزيت طبقه بندي در اين است كه كليه پردازش و فرايندهاي انجام شده در لايه n ام بر اساس خدمات ارائه شده توسط لايه (n-1 )ام طراحي مي‌شود و بستگي به ساختار و نوع لايه هاي n-2 و قبل از آن ندارد. به اين ترتيب شبكه هايي با قراردادهاي متفاوت تنها در يك يا چند لايه با يكديگر تفاوت خواهد داشت و ايجاد روشهايي براي برقراري ارتباط بين اين شبكه ها ساده تر صورت مي‌گيرد.
امروزه اهميت شبكه هاي رايانه بر هيچ كس پوشيده نيست . با توجه به مزيت هاي مختلف آنها (كاهش هزينه ، صرفه جويي در وقت ، حذف محدوديت هاي جغرافيايي و ...) ، شاهد پيشرفت روزافزون اين شاخه علمي مي شويم . به همين دليل اگر دير بجنبيم از قافله عقب مي مانيم ، به همين دليل بنده در اين مقاله به اصطلاحات مربوط به شبكه هاي كامپيوتري پرداخته ام
• ( DTE ( Data Terminal Equipment : منبع و گيرنده داده ها را در شبكه هاي رايانه اي DTE مي گويند .

• ( DCE ( Data Communication Equipment : تجهيزاتي كه مشخصات الكتريكي داده ها را با مشخصات كانال داده ها تطبيق مي دهد مانند مودم .
• (B.W ( Band width : پهناي باند يا محدوده اي كه در آن امواج آنالوگ بدون هيچ افتي حركت مي كنند .
• Noise : نويز يا پارازيت به امواج الكتريكي مزاحم مي گويند كه موجب اختلال در انتقال داده ها مي شود .