معرفی انواع شبکه کامپیوتری — بررسی جامع ۱۰ نوع مهم

در این مقاله قصد داریم در مورد انواع شبکه کامپیوتری صحبت کنیم. شبکه‌های کامپیوتری بر اساس اندازه و محدوده جغرافیایی به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند: شبکه‌های محلی (LAN) که در یک محدوده کوچک مانند یک ساختمان یا دفتر کار استفاده می‌شوند، شبکه‌های شهری (MAN) که چندین ساختمان یا منطقه شهری را پوشش می‌دهند، و شبکه‌های گسترده (WAN) که مناطق جغرافیایی بزرگ‌تری مانند شهرها یا کشورها را به هم متصل می‌کنند. هر یک از این شبکه‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و در موقعیت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شبکه کامپیوتری چیست؟

شبکه کامپیوتری «Computer network» سیستمی است که چندین کامپیوتر مستقل را به هم متصل می‌کند تا اطلاعات (داده‌ها) و منابع را به اشتراک بگذارند. ادغام کامپیوترها و دستگاه‌های مختلف به کاربران این امکان را می‌دهد تا به راحتی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دو یا چند سیستم کامپیوتری است که به هم متصل شده‌اند. اتصال شبکه می‌تواند از طریق کابل یا رسانه‌های بی‌سیم برقرار شود. برای اتصال کامپیوترها و ابزارها در هر شبکه، از سخت‌افزار و نرم‌افزار استفاده می‌شود.

انواع شبکه‌های کامپیوتری از نظر وسعت جغرافیایی

به طور کلی پنج نوع اصلی از شبکه‌های کامپیوتری وجود دارد:

1. شبکه شخصی (PAN)
2. شبکه محلی (LAN)
3. شبکه دانشگاهی (CAN)
4. شبکه شهری (MAN)
5. شبکه گسترده (WAN)

۱- شبکه شخصی (personal area network)

شبکه شخصی (PAN) ساده‌ترین نوع شبکه کامپیوتری است. این نوع شبکه برای اتصال دستگاه‌ها در یک محدوده کوتاه طراحی شده است، معمولاً در اطراف یک شخص. به این ترتیب، دستگاه‌های شخصی شما مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های پوشیدنی می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را به اشتراک بگذارند. شبکه PAN معمولاً بین ۱ تا ۱۰۰ متر برد دارد و ارتباط بین شخص و دستگاه را فراهم می‌کند. سرعت انتقال داده در این شبکه بسیار بالاست، نگهداری آن بسیار آسان و هزینه آن بسیار پایین است. در این نوع شبکه‌ها از فناوری‌هایی مانند بلوتوث، IrDA و Zigbee استفاده می‌شود. نمونه‌هایی از PAN عبارتند از USB، کامپیوتر، تلفن، تبلت، چاپگر، PDA و غیره.

انواع شبکه شخصی (PAN)

• شبکه‌های شخصی بی‌سیم: شبکه‌های شخصی بی‌سیم با استفاده از فناوری‌های بی‌سیم مانند وای‌فای و بلوتوث ایجاد می‌شوند. این نوع شبکه‌ها برد کوتاهی دارند.
• شبکه شخصی سیمی: شبکه شخصی سیمی با استفاده از USB ایجاد می‌شود.

مزایای شبکه شخصی (PAN)

• شبکه PAN نسبتاً انعطاف‌پذیر است و بازدهی بالایی برای محدوده‌های شبکه کوتاه ارائه می‌دهد.
• نصب و راه‌اندازی آن آسان و هزینه آن نسبتاً کم است.
• نیاز به نصب و نگهداری مکرر ندارد.
• استفاده از آن آسان و قابل حمل است.
• برای استفاده از آن به مهارت‌های فنی کمتری نیاز است.

معایب شبکه شخصی (PAN)

• محدوده پوشش شبکه کم است.
• به‌طور نسبی به نرخ داده پایین محدود می‌شود.
• دستگاه‌ها با یکدیگر سازگار نیستند.
• دستگاه‌های WPAN داخلی کمی گران هستند.

کاربردهای شبکه شخصی (PAN)

• خانه‌ها و دفاتر
• سازمان‌ها و بخش تجاری
• پزشکی و بیمارستان
• آموزش مدارس و دانشگاه‌ها
• نظامی و دفاع

۲- شبکه محلی (Local area network)

شبکه محلی (LAN) پرکاربردترین نوع شبکه است. LAN یک شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها را از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک، که در یک منطقه محدود و محلی قرار دارد، به هم متصل می‌کند. یک LAN شامل دو یا چند کامپیوتر است که از طریق یک سرور به هم متصل شده‌اند. دو فناوری مهم در این شبکه عبارتند از اترنت و وای‌فای. این شبکه‌ها می‌توانند تا ۲ کیلومتر برد داشته باشند و سرعت انتقال بسیار بالایی را ارائه می‌دهند و همچنین نگهداری و هزینه پایینی دارند. نمونه‌هایی از LAN شامل شبکه‌سازی در خانه، مدرسه، کتابخانه، آزمایشگاه، دانشگاه و دفتر کار است.

مزایای شبکه محلی (LAN)

• حریم خصوصی: LAN یک شبکه خصوصی است و به همین دلیل هیچ نهاد تنظیم‌کننده خارجی بر آن کنترل ندارد، بنابراین حریم خصوصی کاربران حفظ می‌شود.
• سرعت بالا: LAN سرعت بسیار بالاتری (حدود ۱۰۰ مگابیت در ثانیه) و نرخ انتقال داده‌ای نسبت به WAN ارائه می‌دهد.
• پشتیبانی از رسانه‌های انتقال مختلف: LAN از انواع رسانه‌های انتقال ارتباطی مانند کابل اترنت (کابل نازک، کابل ضخیم و زوج تابیده)، فیبر نوری و انتقال بی‌سیم پشتیبانی می‌کند.
• هزینه پایین و سادگی: شبکه‌های LAN معمولاً هزینه نصب، گسترش و نگهداری پایینی دارند و نصب شبکه LAN نسبتاً آسان و دارای مقیاس‌پذیری خوبی است.

معایب شبکه محلی (LAN)

• هزینه‌های اولیه راه‌اندازی شبکه‌های محلی بالا است زیرا به نرم‌افزار خاصی برای راه‌اندازی سرور نیاز است.
• دستگاه‌های ارتباطی مانند کابل اترنت، سوئیچ‌ها، هاب‌ها، روترها و کابل‌ها هزینه‌بر هستند.
• مدیر LAN می‌تواند به فایل‌های داده شخصی و تاریخچه اینترنت هر یک از کاربران LAN دسترسی پیدا کند. بنابراین، حریم خصوصی کاربران نقض می‌شود.
• LANها از نظر اندازه محدود هستند و فقط یک ناحیه مشخص را پوشش می‌دهند.
• از آنجا که همه داده‌ها در یک سرور تنها ذخیره می‌شوند، اگر یک کاربر غیرمجاز به آن دسترسی پیدا کند، می‌تواند تهدید جدی برای امنیت داده‌ها ایجاد کند.

کاربرد شبکه محلی (LAN)

• اشتراک‌گذاری منابع
• به اشتراک‌گذاری داده‌ها
• ارتباطات داخل سازمانی
• اجرای برنامه‌های کاربردی
• امنیت و کنترل دسترسی

۳- شبکه ناحیه دانشگاهی (Campus area network)

CAN بزرگتر از یک LAN اما کوچکتر از یک MAN است. این نوعی شبکه کامپیوتری است که معمولاً در مکان‌هایی مانند مدارس یا دانشگاه‌ها استفاده می‌شود. این شبکه یک منطقه جغرافیایی محدود را پوشش می‌دهد، یعنی در چندین ساختمان در محوطه دانشگاه گسترده می‌شود. CAN عمدتاً از فناوری اترنت با برد ۱ تا ۵ کیلومتر استفاده می‌کند. سرعت انتقال آن بسیار بالاست و هزینه نگهداری و هزینه متوسطی دارد. نمونه‌هایی از CAN شبکه‌هایی هستند که مدارس، کالج‌ها، ساختمان‌ها و غیره را پوشش می‌دهند.

 

مزایای شبکه ناحیه دانشگاهی (CAN)

• سرعت: ارتباطات در یک CAN از طریق شبکه محلی (LAN) انجام می‌شود، بنابراین سرعت انتقال داده بین سیستم‌ها کمی سریع‌تر از اینترنت است.
• امنیت: مدیران شبکه دانشگاه با نظارت مداوم، ردیابی و محدود کردن دسترسی از شبکه مراقبت می‌کنند. برای محافظت از شبکه در برابر دسترسی غیرمجاز، فایروال بین شبکه و اینترنت قرار داده می‌شود.
• مقرون به صرفه بودن: با کمی تلاش و نگهداری، شبکه با ارائه سرعت انتقال داده سریع با دسترسی به شبکه چند بخشی به خوبی کار می‌کند. می‌توان آن را به‌صورت بی‌سیم فعال کرد، که در آن هزینه‌های سیم‌کشی و کابل‌کشی را می‌توان مدیریت کرد. بنابراین کار با CAN در محوطه دانشگاه از نظر عملکرد مقرون به صرفه است.

کاربردهای شبکه ناحیه دانشگاهی (CAN)

• اشتراک‌گذاری منابع و تجهیزات
• دسترسی به پایگاه‌های داده و منابع علمی
• ارتباطات بین‌دانشگاهی و همکاری تحقیقاتی
• ایجاد شبکه‌های اجتماعی و همکاری بین دانشجویان
• مدیریت سیستم‌های آموزشی و یادگیری الکترونیکی

۴- شبکه ناحیه شهری (Metropolitan area network)

MAN بزرگتر از یک LAN اما کوچکتر از یک WAN است. این نوعی شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها را در مسافت‌های جغرافیایی از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک در یک شهر، شهرک یا منطقه شهری به هم متصل می‌کند. این شبکه عمدتاً از FDDI ،CDDI و ATM به‌عنوان فناوری با برد ۵ تا ۵۰ کیلومتر استفاده می‌کند. سرعت انتقال آن متوسط است. نگهداری آن دشوار است و هزینه بالایی دارد. نمونه‌هایی از MAN شبکه‌سازی در شهرها، شهرهای بزرگ، یک شهر بزرگ واحد، یک منطقه بزرگ در چندین ساختمان و غیره است.

مزایای شبکه ناحیه شهری (MAN)

• MAN اتصال با سرعت بالایی را ارائه می‌دهد که سرعت آن از ۱۰ تا ۱۰۰ مگابیت در ثانیه متغیر است.
• سطح امنیت در MAN در مقایسه با WAN بالا و سخت‌گیرانه است.
• به دلیل معماری دوگانه اتوبوس، از انتقال داده‌ها در هر دو جهت به‌طور همزمان پشتیبانی می‌کند.
• MAN می‌تواند چندین کاربر را در یک زمان با همان اینترنت پرسرعت به همه کاربران سرویس دهد.
• MAN امکان مدیریت و کنترل متمرکز شبکه را فراهم می‌کند، که نظارت و مدیریت منابع و امنیت شبکه را آسان‌تر می‌کند.

معایب شبکه ناحیه شهری (MAN)

• معماری MAN بسیار پیچیده است، بنابراین طراحی و نگهداری آن دشوار است.
• این شبکه بسیار گران است زیرا برای راه‌اندازی فیبر نوری به هزینه بالایی نیاز دارد.
• تحمل خطای کمتری ارائه می‌دهد.
• سرعت انتقال داده در MAN در مقایسه با LANها کم است.

کاربردهای شبکه‌ ناحیه شهری (MAN)

• اتصال چندین دانشگاه و مؤسسه آموزشی در یک منطقه
• تبادل اطلاعات و داده‌های تحقیقاتی
• دسترسی به خدمات و منابع اینترنتی مشترک
• مدیریت و پشتیبانی از سیستم‌های اداری و مالی
• ایجاد زیرساخت‌های صنعت‌محور و همکاری با صنایع محل

۵- شبکه گسترده (Wide area network)

WAN نوعی شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها را در مسافت‌های جغرافیایی بزرگ از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک به هم متصل می‌کند. این شبکه به یک مکان واحد محدود نمی‌شود، بلکه در بسیاری از مکان‌ها گسترده می‌شود. WAN همچنین می‌تواند به‌عنوان گروهی از شبکه‌های محلی (LAN) تعریف شود که با برد بیش از ۵۰ کیلومتر با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

 

مزایای شبکه گسترده (WAN)

•  این شبکه مناطق جغرافیایی وسیعی را پوشش می‌دهد که دسترسی سازمان‌ها را برای انتقال سریع و ارزان داده‌ها افزایش می‌دهد.
•  داده‌ها می‌توانند به‌صورت متمرکز ذخیره شوند، زیرا WAN دسترسی از راه دور به داده‌ها را فراهم می‌کند.
•  هزینه‌های سفر که برای پوشش منطقه جغرافیایی کار مورد نیاز است، می‌تواند به حداقل برسد.
•  WAN به کاربران یا سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که به راحتی با جهان ارتباط برقرار کنند و امکان تبادل داده و انجام کسب‌وکار در سطح جهانی را فراهم می‌کند.

معایب شبکه گسترده (WAN)

• ترافیک شبکه در WAN بسیار بالا است.
• توانایی تحمل خطا در WAN بسیار کم است.
• به دلیل وجود نقاط اتصال متعدد، نویز و خطا به میزان زیادی وجود دارد.
• سرعت انتقال داده در مقایسه با LAN کند است، زیرا مسافت‌ها زیاد و تعداد سیستم‌های متصل در شبکه بالا است.

کاربرد شبکه کسترده (WAN)

• اتصال شعب و دفاتر دور از هم
• دسترسی از راه دور
• انتقال داده‌های بزرگ
• پشتیبانی از برنامه‌های تجاری
• ایجاد زیرساخت‌های ارتباطی

انواع دیگر شبکه‌های کامپیوتری

1. شبکه محلی بی‌سیم (WLAN)
2. شبکه ذخیره‌سازی (SAN)
3. شبکه محلی نوری غیرفعال (POLAN)
4. شبکه خصوصی مجازی (VPN)
5. ۵. شبکه خانگی (HAN)

۱- شبکه محلی بی‌سیم (Wireless LAN)

WLAN نوعی شبکه کامپیوتری است که مانند یک شبکه محلی (LAN) عمل می‌کند، اما از فناوری شبکه بی‌سیم مانند Wi-Fi استفاده می‌کند. این شبکه اجازه نمی‌دهد دستگاه‌ها از طریق کابل‌های فیزیکی مانند LAN با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، بلکه ارتباط دستگاه‌ها به‌صورت بی‌سیم صورت می‌گیرد. رایج‌ترین مثال WLAN، Wi-Fi است.

۲- شبکه ذخیره‌سازی (Storage area network )

SAN نوعی شبکه کامپیوتری با سرعت بالا است که مجموعه‌ای از دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به چندین سرور متصل می‌کند. این شبکه به LAN یا WAN وابسته نیست. به‌عوض، SAN منابع ذخیره‌سازی را از شبکه به شبکه‌ای با قدرت بالا منتقل می‌کند. SAN دسترسی به ذخیره‌سازی داده‌ها در سطح بلوکی را فراهم می‌کند. نمونه‌هایی از SAN شامل شبکه دیسک‌ها است که توسط سرورهای متصل به یکدیگر دسترسی پیدا می‌کنند.

 

۳. شبکه محلی نوری غیرفعال (Passive Optical Local Area Network )

POLAN نوعی شبکه کامپیوتری است که به‌عنوان جایگزینی برای LAN عمل می‌کند. POLAN از تقسیم‌کننده‌های نوری برای تقسیم یک سیگنال نوری از یک رشته تک‌حالت فیبر نوری به چندین سیگنال استفاده می‌کند تا کاربران و دستگاه‌ها را به هم متصل کند. به‌طور خلاصه، POLAN یک معماری LAN نقطه به چند نقطه است.

۴- شبکه خصوصی مجازی (Virtual private network)

VPN نوعی شبکه کامپیوتری است که یک شبکه خصوصی را در سراسر اینترنت گسترش می‌دهد و به کاربر اجازه می‌دهد تا داده‌ها را به‌گونه‌ای ارسال و دریافت کند که گویی به یک شبکه خصوصی متصل است، حتی اگر چنین نباشد. از طریق یک اتصال مجازی نقطه به نقطه، کاربران می‌توانند به‌صورت از راه دور به یک شبکه خصوصی دسترسی پیدا کنند. VPN شما را در برابر منابع مخرب محافظت می‌کند و به‌عنوان وسیله‌ای است که اتصال شبکه‌ای ایمن را برای شما فراهم می‌آورد.

۵- شبکه خانگی (Home area network)

بسیاری از خانه‌ها ممکن است بیش از یک کامپیوتر داشته باشند. برای ارتباط این کامپیوترها و دستگاه‌های جانبی دیگر، باید شبکه‌ای مشابه LAN در داخل آن خانه ایجاد شود. چنین شبکه‌ای که به کاربر اجازه می‌دهد چندین کامپیوتر و دستگاه دیجیتال دیگر را در خانه به هم متصل کند، به‌عنوان شبکه خانگی (HAN) شناخته می‌شود. HAN به اشتراک‌گذاری منابع، فایل‌ها و برنامه‌ها درون شبکه کمک می‌کند و از ارتباطات بی‌سیم و کابلی پشتیبانی می‌کند.

مزایای شبکه‌های کامپیوتری

در زیر به بررسی چند مورد از مزایای شبکه‌های کامپیوتری می‌پردازیم:

1. ذخیره‌سازی مرکزی داده‌ها: فایل‌ها در یک پایگاه داده مرکزی ذخیره می‌شوند که به راحتی قابل دسترسی بوده و برای همه در دسترس است.
2. اتصال: با استفاده از یک اتصال واحد، می‌توان چندین دستگاه کامپیوتری را به هم متصل کرد.
3. به اشتراک‌گذاری فایل‌ها: فایل‌ها و داده‌ها به راحتی می‌توانند بین چندین دستگاه به اشتراک گذاشته شوند که این امر به بهبود ارتباطات در سازمان کمک می‌کند.
4. امنیت از طریق احراز هویت: شبکه‌های کامپیوتری امنیت و حفاظت اضافی از اطلاعات موجود در سیستم را فراهم می‌کنند.

معایب شبکه‌های کامپیوتری

در قسمت از مقاله انواع شبکه کامپیوتری به بررسی چند مورد از معایب شبکه های کامپیوتری می‌پردازیم:

1. ویروس‌ها و بدافزارها: ویروس‌ها برنامه‌هایی هستند که می‌توانند سایر برنامه‌ها را آلوده کرده و آن‌ها را تغییر دهند. ویروس‌ها و بدافزارها می‌توانند کل شبکه را خراب کنند.
2. هزینه بالای راه‌اندازی: راه‌اندازی اولیه یک شبکه کامپیوتری هزینه‌بر است زیرا نیاز به کابل‌ها و سیم‌های زیادی دارد به همراه دستگاه‌های مختلف.
3. از دست رفتن اطلاعات: در صورت بروز اشکال در سیستم، ممکن است منجر به از دست رفتن برخی داده‌ها شود.
4. مدیریت شبکه: مدیریت یک شبکه به نوعی برای فردی پیچیده است و نیاز به آموزش برای استفاده صحیح از آن دارد.

شبکه‌های اینترانت چیست؟

شبکه‌های اینترانت، شبکه‌های خصوصی هستند که از پروتکل‌های اینترنتی (TCP/IP) برای اشتراک‌گذاری اطلاعات و منابع در داخل یک سازمان استفاده می‌کنند. این شبکه‌ها شبیه به اینترنت هستند، اما دسترسی به آن‌ها محدود به کاربران داخلی سازمان است. اینترانت‌ها به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا ارتباطات داخلی را بهبود بخشند، اطلاعات را به اشتراک بگذارند و فرآیندهای کاری را بهینه‌سازی کنند. به طور خلاصه، اینترانت یک اینترنت داخلی و خصوصی برای سازمان‌ها است.

انواع شبکه‌های اینترانت

در ادامه مقاله معرفی انواع شبکه کامپیوتری به انواع شبکه های اینترانت می رسیم. اینترانت‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر یک از آن‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند. انواع اصلی شبکه‌های اینترانت عبارتند از:

• اینترانت شخصی (Personal Intranet): این نوع اینترانت معمولاً برای استفاده فردی طراحی شده است و شامل داده‌ها و منابعی است که تنها برای یک کاربر یا خانواده در دسترس است.
• اینترانت سازمانی (Enterprise Intranet): اینترانت‌های سازمانی برای استفاده در شرکت‌ها و سازمان‌ها طراحی می‌شوند. آن‌ها ابزارهای ارتباطی، اطلاعات و منابع را برای کارمندان فراهم می‌کنند و به تسهیل دسترسی به اطلاعات داخلی کمک می‌کنند.
• اینترانت اداری (Office Intranet): این نوع اینترانت به طور خاص برای یک اداره یا دپارتمان طراحی شده است. اینترانت اداری می‌تواند شامل ابزارها و نرم‌افزارهای خاصی باشد که به بهبود بهره‌وری و ارتباطات درون دفتری کمک می‌کند.
• اینترانت آموزشی (Educational Intranet): این نوع اینترانت برای مدارس و دانشگاه‌ها طراحی شده است تا به دانش‌آموزان و دانشجویان دسترسی به منابع آموزشی، نکات درسی و ارتباط با اساتید فراهم گردد.
• اینترانت صنعتی (Industrial Intranet): این نوع اینترانت برای استفاده در محیط‌های صنعتی و کارخانه‌ها طراحی می‌شود و برای بهبود فرآیندها و ارتباطات در این نوع محیط‌ها استفاده می‌شود.
• اینترانت منطقه‌ای (Regional Intranet): اینترانت‌هایی که توسط چندین سازمان یا نهاد در یک منطقه خاص به اشتراک گذاشته می‌شوند و به منظور تسهیل همکاری و تبادل اطلاعات بین سازمان‌ها طراحی شده‌اند.

اینترانت‌ها به طور کلی به بهبود ارتباطات داخلی، اشتراک‌گذاری دانش و اطلاعات و تسهیل همکاری در سازمان‌ها و گروه‌ها کمک می‌کنند.

نتیجه‌گیری

در این مقاله در مورد انواع شبکه کامپیوتری صحبت شد. شبکه‌های کامپیوتری جزء اساسی هستند که دستگاه‌های مختلف کامپیوتری را به هم متصل می‌کنند تا بتوانند به‌طور مؤثر داده‌ها و منابع را به اشتراک بگذارند. شبکه‌های PAN، LAN، CAN، MAN و WAN کاربردها و اهداف گسترده‌ای دارند که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. درک این شبکه‌ها و کاربردهای آن‌ها، باعث بهبود ارتباطات، تبادل داده‌ها و بهره‌برداری بهتر از منابع در زمینه‌های مختلفی از استفاده شخصی تا ارتباطات جهانی می‌شود.