اجزای شبکه های کامپیوتری : اجزای سخت افزاری شبکه + کاربرد

به طور کلی، اجزای شبکه های کامپیوتری شامل یک یا چند سرور، ایستگاه های کاری، کارت شبکه، هاب اکتیو و پسیو، روتر، پل، دروازه، مودم، مؤلفه های نرم افزاری مانند سیستم عامل کامپیوترها و سایر نرم افزارهای کاربردی مانند نرم افزارهای امنیت شبکه و مانیتورینگ شبکه است. در ادامه به معرفی هر یک از اجزای سخت افزاری شبکه به همراه کاربرد آنها در راه اندازی شبکه میپردازیم.

مجموعه رایان پشتیبان ارائه دهنده خدمات شبکه در تهران و سایر شهرستانها است. شما میتوانید برای اطلاع از شرایط همکاری و مواردی از قبیل هزینه راه اندازی شبکه، شرایط دریافت خدمات پشتیبانی شبکه به صورت ریموت و … از طریق شماره تماس ۲۲۳۴۰۴۷۶ با ما در ارتباط باشید.

اجزای شبکه های کامپیوتری

فایل سرور

هدف اصلی یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاری داده ها بین چندین کاربر است. با استفاده از شبکه میتوان اجزای مختلف درون سیستم را بین ایستگاه های مختلف کاری به اشتراک گذاشت. برای رسیدن به این هدف، تنها به یک رایانه با یک یا چند هارد دیسک نیاز است. تمام ایستگاه های کاری درون شبکه هارد دیسک های خود را به اشتراک گذاشته و در نتیجه تمام افراد به داده های ذخیره شده در کل شبکه دسترسی دارند. در برخی موارد به منظور کنترل دسترسی به شبکه، افراد برای دسترسی به هارد دیسکها، نیاز به دریافت مجوز از سوی مدیر شبکه دارند.

فایل سرور یک کامپیوتر قدرتمند است که مسئولیت اجرای یک نرم افزار خاص را به عهده دارد. از طریق فایل سرور میتوان کلیه فایلهای درون شبکه را در اختیار کاربران مختلف قرار داد. البته لازم به ذکر است که کاربران برای دسترسی به فایل مورد نظرشان باید مراحل تایید هویت و امنیتی شبکه را طی کنند.

کلیه فعالیت های یک فایل سرور می تواند از طریق مانیتور به نام کنسول کنترل و نظارت شود. فردی که مسئولیت نظارت و مانیتورینگ شبکه را به عهده دارد، تقریبا به تمامی بخش های شبکه دسترسی کامل دارد. این فرد میتواند کلیه عملیات درون شبکه، پسوردها و … را نظارت کنند.

هر کاربری که قصد ورود به شبکه را دارد، باید با سرپرست شبکه ارتباط برقرار کرده و درخواست خود را برای وی ارسال کند. فایل سرور حافظه فوق العاده ای دارد که برای ذخیره سازی مسیرهای کش و فایل ها مورد استفاده قرار می گیرد. Novell Netware و Windows NT دو سیستم عامل شبکه هستند که بر روی یک دستگاه سرور اجرا می شوند.

ایستگاه کاری (Workstation)

ایستگاه کاری یکی دیگر از مهمترین اجزای شبکه است. ایستگاه کاری یک کامپیوتر شخصی است که قابلیت ارتباط با سایر دستگاه ها را دارد. این دستگاه باید به سخت افزار و نرم افزار لازم برای اتصال به شبکه محلی مجهز شود. معمولاً از یک کارت رابط شبکه (NIC) یا یک کارت اترنت یا یک کارت شبکه Arc Arc برای این منظور استفاده می کنند. بخشی از سیستم عامل شبکه نیز در ایستگاه کاری موجود است. یک ایستگاه کاری می تواند با سایر ایستگاه های کاری یا سرور ارتباط برقرار کند. سخت افزار مورد نیاز برای یک ایستگاه کاری به عملکرد و اندازه شبکه بستگی دارد.

سرور

سرور قدرتمندترین رایانه در شبکه است. در یک شبکه محلی معمولاً از یک میکرو کامپیوتر یا یک میکرو رایانه فوق العاده قوی با قدرت یک مینی کامپیوتر به عنوان سرور استفاده می شود. دو نوع سرور معمولاً در یک شبکه محلی وجود دارد که در دوسته اختصاصی و غیر اختصاصی قرار میگیرند. البته لازم به ذکر است که برخی از سرورها قابلیت کار در هر دو حالت بسته به نیاز کاربر را دارند.

• در یک سرور اختصاصی، کامپیوتر سرور مسئولیت اجرای کلیه دستورهای درون شبکه را به عهده دارد. در نتیجه کاربران قادر به اجرای برنامه های خود را به صورت مستقیم در یک سرور اختصاصی نیستند. با استفاده از این کامپیوتر، عملکرد کلی مجموعه با هزینه کمتری بهبود می یابد؛ چرا که با به اشتراک گذاشتن چند هارد دیسک، انتقال اطلاعات در زمان کوتاهتری به شکل موثرتری انجام میشود. استفاده از این نوع سرور برای مجموعه های گسترده با عملکردهای متنوع و زیاد توصیه میشود.
• سرور غیر اختصاصی علاوه بر اینکه برای انجام دستورات درون شبکه به کار برده میشود، بلکه به عنوان فضایی جهت ذخیره سازی داده مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از این نوع سرور برای مجموعه های کوچک توصیه میشود.

اجزای نرم افزاری شبکه

سیستم های عامل شبکه

برای برقراری ارتباط بین سخت افزارهای مختلف، اجرای دستورات و به اشتراک گذاری داده ها، باید از یک سیستم عامل شبکه یا NOS استفاده کرد. در ابتدای ارائه فناوری شبکه، از سیستم عامل تنها برای به اشتراک گذاشتن چاپگرها و دیسک ها مورد استفاده قرار میگرفت. اما در حاضر از سیستم عامل برای ادغام انواع مختلف کامپیوترها و پاسخ به درخواست کاربر استفاده میشود.

سیستم عامل شبکه ابتدا به دستورات سیستم پاسخ داده و آنها را اجرا میکند. بعد از انجام و اجرای دستورات محلی نوبت پاسخ به درخواست های ایستگاه های کاری میرسد.

اجزای سخت افزاری شبکه

در ادامه به معرفی اجزای سخت افزار شبکه میپردازیم. این اجزا برای برقراری ارتباط بین بخش های مختلف شبکه به کار برده شده و شامل کارت شبکه، کابلهای سرور، ایستگاههای کاری و کابلهای بین سایر تجهیزات  میشوند.

منابعی برای اشتراک گذاری

همانطور که حتما میدانید یکی از اهداف اصلی اجرای شبکه، به اشتراک گذاری منابع چه از نوع نرم افزاری و چه از نوع سخت افزاری است. رایج ترین دستگاه های سخت افزاری عبارتند از: پرینتر، هارد دیسک، درایو، درایوهای CD ROM. از جمله منابع نرم افزاری که به اشتراک گذاشته می شود برنامه ها ، فایل ها و غیره هستند.

کارت رابط شبکه (NIC)

هر رایانه ای در شبکه به یک کارت به نام Network Interface Card (NIC) یا آداپتور اترنت یا آداپتور رابط شبکه نیاز دارد. وظیفه این کارت انتقال سیگنال های سریال روی کابل به صورت موازی به کامپیوتر است. در بعضی موارد، از دو یا چند مورد از NIC در سرور برای تقسیم بار استفاده می شود.

کابل شبکه

برای برقراری ارتباط بین اجزای سخت افزاری شبکه به کابل کشی شبکه نیاز است. رایجترین کابل هایی که به این منظور مورد استفاده قرار میگیرند عبارت هستند از: کابل کواکسیال، کابل جفت پیچ خورده و کابل فیبر نوری. البته در صورتی که نیاز به انتقال داده به صورت نامحدود باشد، میتوان از انتقال داده از طریق ماهواره استفاده کرد.

هاب (Hub)

هاب شبکه یک نقطه توزیع متمرکز برای انتقال کلیه داده ها در یک شبکه است. هاب داده ها را از کامپیوترهای مختلفی که به آن متصل هستند دریافت کرده و در اختیار سایر سیستم های کامپیوتری قرار میدهد. در میان اجزای شبکه های کامپیوتری هاب معمولا به عنوان یک وسیله سخت افزاری در نظر گرفته میشود؛ هاب مقصد نهایی داده دریافتی را نمیداند. به طور کلی هاب را میتوان در سه دسته مختلف قرار داد:

• هاب Stackable و غیر Stackable
• هاب اکتیو و پسیو
• هاب هوشمند و غیر هوشمند

هاب Stackable به هابی گفته میشود که با دیگر هابها تشکیل یک هاب واحد را میدهند. این نوع هاب برای مجموعه هایی مفید است که هاب با سایز مورد نیاز خود را پیدا کرده و قصد افزایش ظرفیت هاب را دارند. هاب غیر Stackable به هابی گفته میشود که قابلیت اتصال به هاب های دیگر را نداشته و همیشه سایز ثابتی دارند. هاب هایی که بخش اصلی شبکه متصل میشوند هاب اکتیو نام دارند. هاب پسیو هم به هابی گفته میشود که به هاب اکتیو متصل میشود. هاب های هوشمند حاوی سیستم عامل خاصی هستند که توسط ایستگاه های کاری از راه دور قابل دسترسی هستند.

تکرار کننده (Repeater)

تکرار کننده وسیله ارتباطی است که دو بخش کابل شبکه را به هم وصل می کند. این تجهیزات مسئولیت دریافت داده های دیجیتال، تقویت و ارسال مجدد سیگنال است. از این وسیله معمولا در شبکه های وسیع استفاده میشود.

پل (Bridge)

پل به وسیله ای گفته میشود که از فناوری اترنت یا Arc برای برقراری ارتباط بین دو شبکه استفاده میکند. پل دقیقا تکرارکننده نیست و عملکردی پیچیده تر از تکرارکننده دارد. یک پل مدرن آدرس مقصد بسته دریافت شده را می خواند و مشخص می کند آیا آدرس در همان بخش کابل های شبکه ایستگاه مبدا قرار دارد یا خیر. اگر مقصد در سمت دیگر پل باشد، پل بسته را به ترافیک آن بخش از کابل منتقل می کند. از پل های محلی برای اتصال دو بخش از یک شبکه LAN استفاده می شود. از پلهای ریموت برای اتصال کابلهای محلی LAN به کابلهای نازک باریک استفاده می شود تا بین دو شبکه جدا از نظر فیزیکی پیوند برقرار کنند. سرپرستان شبکه اغلب از پل ها برای تقسیم شبکه های بزرگ در چندین شبکه کوچک استفاده می کنند. نصب پل بسیار ساده است و مدیریت شبکه ها را تا حد زیادی ساده تر میکند.

روتر

روتر داده ها را بین شبکه ها انتقال می دهد. از آنجا که اینترنت از هزاران فناوری مختلف شبکه تشکیل شده است، روترها بخشی جدایی ناپذیر از اینترنت هستند. هر یک از روترهای درون شبکه یک آدرس منحصر به خود را دارند؛ در حالی که پل هیچ آدرس اختصاصی ندارد. از این رو، یک روتر می تواند به عنوان یک مقصد میانی عمل کند. به عبارت دیگر، یک کامپیوتر می تواند یک بسته داده را به روتر شبکه دیگری ارسال کند. از طرف دیگر، پل باید تمام بسته ها را بررسی کند تا مشخص کند کدام بسته ها برای انتقال بین شبکه ها استفاده می شوند. روتر تنها در صورتی اجازه بررسی بسته ارسالی را دارد که آدرس آن در بسته ارسالی وجود داشته باشد.

Gateway

دو شبکه مختلف با استفاده از یک دروازه (Gateway) قابل اتصال هستند. به عنوان مثال ، یک Mainframe با استفاده از یک دروازه می تواند به یک شبکه رایانه شخصی متصل شده و در دسترس باشد. برخلاف روتر، یک دروازه مسئولیت تبدیل فرمت داده های ارسال شده بین دو شبکه را به عهده دارد. روتر تنها میتوان آدرس مقصد را به داده های ارسال شده اضافه کند و اجازه تغییر داده ها را ندارد. یک دروازه باید پروتکل های مورد استفاده در شبکه ها را شناسایی کند و قالب داده را شناخته و قالب پیام را به یک قالب مناسب تبدیل کند تا توسط شبکه دیگر پذیرفته شود. استفاده از چندین Gateway در شبکه های گسترده بسیار رایج است. چرا که یک شبکه گسترده خود از چند شبکه کوچکتر تشکیل شده است.