شبکه‌های کامپیوتری را از سه جهت می‌توان مورد بررسی و دسته بندی قرار داد: 1- از جهت گستره‌ی جغرافیایی، 2- از جهت توپولوژی یا هم‌بندی تجهیزات شبکه و 3- از جهت تکنولوژی اتصال. در این مقاله از لیموناد قصد داریم انواع شبکه های کامپیوتری را به زبان ساده به شما عزیزان معرفی کنیم.

دسته بندی شبکه های کامپیوتری از نظر گستره‌ی جغرافیایی

با توجه به اینکه شبکه های کامپیوتری چه محدوده‌ی جغرافیایی را در برمی‌گیرند، در منابع مرجع آن‌ها را به صورت زیر نام‌گذاری می‌کنند:

شبکه‌های شخصی PAN (Personal Area Network)

این نوع از شبکه‌ها را به وفور در اطراف خود دیده‌اید. از ریموت تلویزیون و قابلیت مادون قرمز در موبایل‌های قدیمی تا بلوتوث در ساعت‌ها و موبایل‌های هوشمند و ماوس یا کیبورد بی‌سیم در این دسته قرار می‌گیرند. در شبکه‌های شخصی ارتباط از طریق امواج برقرار می‌شود و تا 10 متر برد می‌تواند داشته باشد.

شبکه‌های محلی LAN (Local Area Network)

شبکه‌های محلی برای ارتباط بین تجهیزات یک ساختمان، مثل مدرسه، سازمان یا دانشگاه استفاد می‌شوند. تعداد سیستم‌ها محدودیت خاصی ندارد و در این نوع شبکه از 2 سیستم تا 16 میلیون سیستم می‌توانند قرار بگیرند. معمولا این شبکه‌ها برای اشتراک‌گذاری منابعی مثل پرینتر، اسکنر، سرور، فایل و… استفاده می‌شوند. اگر ارتباط بین تجهیزات از طریق کابل برقرار شود به آن LAN می‌گویند و اگر به صورت بی‌سیم ارتباط برقرار شود آن را WLAN یا (Wireless Local Area Network) می‌نامیم. البته باید توجه کنید که هرچه شبکه گسترده‌تر باشد و تعداد کاربران آن بیشتر شود مدیریت آن دشوارتر است و به تدابیر امنیتی بیشتری نیاز دارد.

شبکه‌های شهری MAN (Metropolitan Area Network)

شبکه‌های MAN شبکه‌هایی به وسعت یک شهر هستند و اتصال بین آن‌ها معمولا از طریق بی‌سیم (مایکروویو، رادیویی یا لیزر مادون قرمز) یا کابل‌های فیبر نوری برقرار می‌شود که به همین دلیل معمولا سرعت و ظرفیت بالایی دارد. نمونه‌ی این شبکه ارتباط شعب مختلف یک بانک یا سازمان در سطح یک شهر است.

شبکه‌های CAN (Campus Area Network)

ارتباط بین چند شبکه محلی (LAN) را با نام شبکه‌ی CAN می‌شناسیم. CAN از چند شبکه‌ی LAN تشکیل شده و از آن بزرگتر است اما از شبکه‌ی MAN کوچکتر است. برای درک بهتر آن می‌توانید شبکه‌ای که در یک محوطه‌ی دانشگاهی میان ساختمان‌های دانشکده‌های مختلف، ساختمان مدیریت، کتابخانه‌ها و… وجود دارد را در نظر بگیرید. از این شبکه هم‌چنین در سازمان‌های دولتی و خصوصی، مراکز نظامی، شرکت‌ها و… نیز استفاده می‌کنند.

شبکه‌های WAN (Wide Area Network)

WAN شبکه‌ی گسترده‌ای است که از ارتباط چندین شبکه‌ی LAN و MAN با استفاده از یک روتر یا دیگر تجهیزات چندمنظوره به وجود می‌آید.  شبکه‌های گسترده به کاربران اجازه می‌دهند اپلیکیشن‌ها، خدمات و دیگر منابع متمرکز شبکه را با یکدیگر به اشتراک بگذارند؛ درنتیجه دیگر لازم نیست در هر یک از نقاط مختلف، سرور، فایروال و تجهیزات مجزایی نصب شود.

بزرگترین شبکه‌ی روی زمین که شامل همه‌ی شبکه‌های WAN است و قابلیت اتصال به شبکه‌های محلی و خانگی را دارد، InterNetwork یا همان اینترنت است. با اینترنت و استفاده از پروتکل‌هایی مانند TCP IP و IPv4 یا IPv6 یا بسیاری پروتکل‌های دیگر قادر به تبادل اطلاعات با حجم بسیار زیاد هستیم. بد نیست بدانید که برای ارتباط قاره‌ها از طریق اینترنت حتی در زیر دریاها هم کابل‌های مخابراتی زیردریایی کشیده شده‌اند. جنس این کابل‌ها فیبر نوری است و در حال حاضر در حدود 493 رشته کابل فعال یا در حال ساخت در دریاها وجود دارد که توانایی انتقال اطلاعات بین 100 الی 400 گیگابایت در ثانیه را دارند.

دسته بندی انواع شبکه های کامپیوتری از نظر توپولوژی یا هم‌بندی تجهیزات به زبان ساده

توپولوژی یا همبندی Topology)) به معنی نحوه‌ی چیدمان و اتصال عناصر شبکه به یکدیگر است که در دو نوع فیزیکی و منطقی دسته بندی می‌شود. توپولوژی فیزیکی به نحوه‌ی چینشِ عناصرِ شبکه در کنار یکدیگر و چگونگی برقراری ارتباط بین آن‌ها، و توپولوژی منطقی به نحوه‌ی انتقال اطلاعات و داده‌ها از طریق بستر فیزیکی بین عناصر شبکه اشاره می‌کند. در واقع دسته بندی شبکه‌ها از نظر توپولوژی صحیح نیست اما از آن‌جا که ممکن است گاهی نام “شبکه‌ی خطی” یا “شبکه‌ی حلقوی” به گوشتان خورده‌باشد، توضیح این مورد را لازم دانستیم. در ادامه به بررسی مهم‌ترین توپولوژی‌های شبکه می‌پردازیم:

توپولوژی خطی یا BUS

اولین توپولوژی که برای شبکه‌های LAN طراحی شد توپولوژی خطی یا Bus بود. دستگاه‌ها در این شبکه خطی توسط یک کانکتور (Connector) که به‌خاطر شکل ظاهری به آن T Connector می‌گویند به کابلی که از ابتدا تا انتهای شبکه کشیده شده متصل می‌شوند. همان‌طور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید هیچ واحد مرکزی مانند سوییچ، هاب یا بریج در شبکه استفاده نمی‌شود.

توپولوژی ستاره ای یا Star

همان‌طور که در تصویر می‌بینید، اتصال دیوایس‌ها (Devices) در این توپولوژی به شکل ستاره است. در توپولوژی استار یا ستاره‌ای بر خلاف توپولوژی خطی که هیچ دستگاه مرکزی وجود نداشت، یک دستگاه مرکزی به نام هاب (Hub)، بریج (Bridge) یا سوییچ (Switch) وجود دارد. علت ابداع این توپولوژی محدودیت‌های شبکه‌ی خطی (به عنوان مثال عیب‌یابی بسیار سخت و زمان‌بر) بود.

توپولوژی token ring یا حلقه‌ای

در شبکه توکن‌رینگ یا حلقه‌ای هر بسته داده‌ در مسیری حلقوی از رایانه‌ای به رایانه دیگر ارسال می‌شود تا در نهایت به مقصد برسد. سپس رایانه‌ی مقصد به مبدأ پیغام می‌دهد که آن را دریافت کرده‌است. شبکه توکن‌رینگ برای ارسال و دریافت داده از روش چرخش توکن (Token passing) استفاده می‌کند که طبق آن، هر رایانه فقط زمانی می‌تواند شبکه را به کار بگیرد که کنترل توکن را در دست داشته باشد. در هر لحظه تنها یک دستگاه می‌تواند توکن را داشته باشد؛ به همین دلیل برخورد در این شبکه اتفاق نمی‌افتد. اگرچه شکل فیزیکی شبکه‌های حلقه‌ای و ستاره‌ای متفاوت است اما هم‌بندی منطقی هر دوی آن‌ها حلقوی است.

توپولوژی توری یا Mesh

توپولوژی مش برای شبکه‌های WAN طراحی شده‌است و در واقع ارتباط بین روترها با یکدیگر را ممکن می‌کند. این توپولوژی خود به دو دسته تقسیم می‌شود:

1. Full mesh: که در آن هر گره با تمامی گره‌ها متصل ارتباط مستقیم دارد. در توپولوژی مشِ کامل از آنجا که بین هر دو گره، مسیری مستقیم وجود دارد، ظرفیت پذیرش ترافیک بیشتر است.
2. Partial mesh: اگر در یک شبکه‌ی مش برخی از گره‌ها فقط با برخی گره‌های دیگر مرتبط باشند، آن را نیمه‌ مش می‌نامند.

توپولوژی Hybrid یا ترکیبی

شبکه‌های هیبریدی از ترکیب چند توپولوژی با هم به وجود می‌آیند. به عنوان مثال می‌توان یک شبکه ستاره‌ای و یک شبکه مش را با یک شبکه خطی به هم متصل کرد. هرچند پیاده‌سازی این شبکه هزینه‌ی زیادی دارد اما یک شبکه‌ی انعطاف‌پذیر است که عیب‌یابی آن نیز آسان‌تر است.

توپولوژی بی سیم Wireless

توپولوژی‌هایی که تا اینا نام بردیم همگی توپولوژی‌هایی بودند که برای پیاده‌سازی آن‌ها از کابل استفاده می‌شود. اما در شبکه‌های بی‌سیم یا وایرلس برای انتقال داده کابلی وجود ندارد و کامپیوترها از کارت‌های شبکه‌ی وایرلس استفاده می‌کنند. هرگاه دو دیوایس را به طور مستقیم (از طریق بلوتوث یا وای فای) به هم متصل کنیم، به این ارتباط بین آن‌ها Ad hoc می‌گویند. در شبکه‌های ادهاک هیچ اکسس پوینتی (Access Point) برای کمک به برقراری ارتباط وجود ندارد. اما اگر برای اتصال بی‌سیم بین دیوایس‌ها از اکسس پوینت استفاده کنیم، یک شبکه‌ی Infrastructure خواهیم داشت (البته با این شرط که تعداد دیوایس‌ها زیاد باشد یا پراکندگی جغرافیایی زیادی داشته باشیم). مودم روترهایی که یک الی سه آنتن دارند و در منازل از آن‌ها استفاده می‌شود نوعی اکسس پوینت هستند.