۱۱ شهریور / Published in بلاگ

با استانداردها و سخت‌ افزارهای اصلی شبکه بیشتر آشنا شوید

در این مطلب سعی داریم در مورد استانداردها و سخت‌ افزارهای اصلی شبکه توضیحاتی را برای شما ارائه کنیم. اگر شما هم از آن دسته افراد هستید که می خواهید یک شبکه را به روش مختلف راه اندازی کنید می بایست اول به یکسری از مفاهیم آشنایی پیدا کنید تا بتوانید اول درک درستی از شبکه داشته باشید تا بتوانید آن را راه اندازی کنید. در ادامه با ما همراه باشید.

یکی از مواردی که کاربران این روزها با آن موجه می باشند، اجرای تحقیقات گسترده درباره سخت‌افزارهای مرتبط به شبکه برای راه اندازی شبکه‌های خانگی می باشد. این که هر قطعه سخت‌افزاری در شبکه چه کاری را انجام می‌دهد و ما در شبکه به کدام قطعه احتیاج پیدا می کنیم، یا این که کدام قطعه در شبکه مناسب تر عمل می‌کند و می‌تواند جواب گوی احتیاج ما باشد امری ضروری به‌ حساب می‌آید.

معنی شبکه‌های خانگی

یک روش مناسب برای گفتن مفهوم شبکه و ساختار ، گفتن آن از طریق عکسها و دیاگرام‌های مرتبط با شبکه است که به‌ خوبی مفاهیم گوناونی را می گوید.

شبکه مبتدی و ساده

در این شبکه یک کامپیوتر به‌ شکل مستقیم به یک مودم اتصال پیدا می کند. مودم به‌ نوبه خود می‌تواند با استفاده از کابل‌هایی نظیر کابل‌های دیتا، کابل تلفن، و فیبر نوری به سرویس‌دهنده اینترنت یا همان ISP اتصال داده شود. این پیکربندی در شبکه پیچیدگی زیادی ندارد و می‌توان گفت کم هزینه ترین شبکه خانگی قابل‌ راه‌اندازی با امکان متصل شدن به اینترنت به‌ حساب می‌آید. در این حالت، کاربر با بهره گیری از یک کامپیوتر به یک مودم اتصال پیدا می کند و تنها می‌تواند یک ارتباط کابلی داشته باشد. بهره گیری از این حالت محدودیت‌هایی هم خواهد داشت. مثلا کاربر و سیستم اتصال به شبکه تحرک ندارند و در ضمن محدودیت‌هایی در حداکثر طول کابل به وجود می آید. هم چنین فرد نمی‌تواند یک ارتباط بی‌سیم با مودم ایجاد نماید و در پایان ما در این نوع شبکه نمی‌توانیم وسیله های مثل تبلت‌ها یا موبایل های هوشمند یا هر وسیله دیگری که امکان پشتیبانی از ارتباطات بی‌سیم می باشد را مورد استفاده قرار دهیم. این مورد به علت نداشتن وجود یک اکسس پوینت (Access Point) یا یک روتر (Router) یا بی‌سیم میان مودم و کامپیوتر ایجاد می شود؛ پس در یک پیکربندی توسعه یافته شبکه، می‌توان از یک یک اکسس پوینت یا بک روتر بی‌سیم ، برای ارتباطات بی‌سیم استفاده نمود.

استانداردها و سرعت‌های شبکه کابلی

در این بخش در مورد این که چه سخت‌افزارهایی در یک شبکه خانگی یا بزرگ‌تر، می بایست مورداستفاده قرار بگیرد و این که چگونه پیکربندی شود گفته شد. حال می بایست درک درستی در مورد سرعت‌هایی که کابل‌های دیتا یا دستگاه‌های گوناگون در شبکه برای ما می‌توانند فراهم سازد برای شما بگیم. در شبکه‌های کابلی، از استاندارد اترنت (IEEE 802.3) استفاده می‌شود.

۱۰BaseT: نخستین سرعتی که اترنت داشت ۱۰ مگابیت در ثانیه بود که ۳۰ سال قبل معرفی شد. این سرعت را با ۱۰BaseT نشان می‌دهند. حرف T به معنای Twisted pair (یعنی همان زوج‌های سیمی که به هم گره خورده اند ) است. در دستگاه‌های شبکه حال حاضر این نوع پورت به طور کامل از بین رفته است.

۱۰۰BaseT: سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه که در اصلاح Fast Ethernet می گویند در سال ۱۹۹۵ معرفی گردید. کابل‌های شبکه از نوع CAT5 از این سرعت بهره مند هستند و دارای استاندارد ۱۰۰BaseT می باشد.

Gigabit Ethernet: سرعت ۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه یه به عبارتی دیگر سرعت ۱گیگابایت بر ثانبه که Gigabit Ethernet نام‌ گذاری شده، در سال ۱۹۹۸معرفی گردید و تا به حال در شبکه‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار گرفته است. کابل‌های شبکه سری CAT5e و CAT6 از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند. امروزه استاندارد سرعت ۱۰ گیگابیت در ثانیه هم معرفی‌ گردیده که البته در وسیله های شبکه مختص امور خانگی یا ادارات کوچک بکار گرفته نمی‌شود. اتصال‌های شبکه با چنین سرعت زیادی به کابل‌های سری CAT6e و CAT7 احتیاج پیدا می کنند. چنان چه تمایل دارید در شبکه اطلاعات تصویری و صوتی با حجم بالا بفرستید یا بگیرید، احتیاج به پهنای باند و سرعت زیادتری است. استاندارد گیگابیت می‌تواند برای این نوع از ترافیک‌ها مناسب ترین انتخاب باشد. برای بهره گیری از این سرعت علاوه بر اینکه کابل‌ها می بایست این سرعت را پشتیبانی نمایند، سخت‌افزارهای شبکه نظیر روتر یا سوئیچ هم می بایست این سرعت را پشتیبانی نمایند. در حالی که از یک کابل Cat6 در شبکه استفاده شود اما سوئیچی که دستگاه‌های گوناگون به آن اتصال پیدا می کنند، پورت‌هایش دارای سرعت‌های ۱۰۰,۱۰ باشد سرعت شبکه به آن سرعت ۱۰۰,۱۰ محدود گردیده و افت پهنای باند در شبکه را خواهیم داشت. درصورتی که در یک شبکه قرار است فایل‌های بزرگ و فایل‌های مرتبط به ویدئو با استاندار HD انتقال داده شود، احتیاج به یک شبکه گیگابیتی خواهیم دات اما در صورتی که فایل‌های با حجم پایین قرار است در شبکه فرستاده و یا دریافت شوند، یک شبکه مبتنی بر سرعت ۱۰/۱۰۰ می‌تواند به‌ سادگی جوابگو باشد.

استانداردها و سرعت‌ شبکه بی‌سیم

ارتباطات بی‌سیم مزیت های بیشتری نسبت به ارتباطات کابلی دارد، در این نوع اتصالات شبکه ما احتیاجی به کابل یا سیم نخواهد داشت و در نتیجه محدودیت‌های ما هم کم می شود. کاربر در این حالت امکان تحرک دارد و درحالی‌ که به شبکه اتصال دارد می‌تواند انتقال پیدا کنند. علاوه بر این محدودیت پورت هم در اینجا مطرح نمی باشد. البته در کنار این خصوصیات محدودیت‌ها و مشکلاتی مثل امنیت پایین تر و پهنای باند پایین تر در مقایسه با شبکه‌های کابلی هم وجود دارد. هم چنین به علت شرایط محیطی مثل نویز و پدیده‌هایی از جمله پراکندگی، انعکاس و تجزیه که منجر به اعوجاج امواج خواهد شد هم در کیفیت شبکه بی‌سیم اثرگذار است. استانداردی که در بی‌سیم مورد استفاده قرار می گیرد به اسم IEEE 802.11 شناخته‌ شده و به چندین زیرمجموعه تقسیم خواهد شد.

۸۰۲.۱۱b: این نخستین استاندارد مطرح‌ گردیده برای متصل شدن به شبکه بی‌سیم از طریق Wi-Fi است. در این استاندارد حداکثر سرعتی که در مناسب ترین شرایط در اختیار افراد قرار می گیرد ۱۱مگابیت بر ثانیه بود که در حالت اثر گذار به ۱ تا ۵ مگابیت در ثانیه کم شده است. این استاندارد از باند ۲,۴ گیگاهرتز بهره برده و البته در حال حاضر به طور کامل منسوخ شده اند.

۸۰۲.۱۱g: در این استاندارد که هم چنان باند ۲,۴ گیگاهرتز را بکار برده شده است، سرعت فرستادن و گرفتن داده به ۵۴ مگابیت در ثانیه بیشتر شده است. اندازه سرعتی که بطور اثر گذار در اختیار کاربر قرار گرفته است، حدود ۲۲ مگابیت در ثانیه برای فرستادن و گرفتن داده است. این استاندارد تا ۲ سال پیش هم رونق پیدا کرده بود و در دستگاه‌های گوناگون مورداستفاده قرار می‌گرفت.

۸۰۲.۱۱n: در این استاندارد هم می بینیم که بیشتر شدن سرعت فرستادن و گرفتن اطلاعات و بهره گیری از ۲ باند فرکانسی هستیم. سرعت فرستادن و گرفتن در این استاندارد، به ۳۰۰ مگابیت در ثانیه رسیده است (البته پس از معرفی این استاندارد روترهای با حداکثر سرعت ۴۵۰ مگابیت در ثانیه هم به بازار ارائه گردید) که درحالت ایده‌آل سرعتی در حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ مگابیت در ثانیه در اختیار افراد قرار می‌گیرد. این استاندارد می‌تواند در ۲ باند فرکانسی ۲.۴ و ۵ گیگاهرتز کار کند. از آن جا که باند فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز باند نسبتاً شلوغ‌تری می باشد، استفاده از باند فرکانسی ۵ گیگاهرتز که به نسبت خلوت‌تر است و تداخل کمتری دارد، خواهد توانست بطور اثرگذاری ارتباطات را بهینه‌تر و بهتر کند. هم چنین این استاندارد دارای توانایی (MIMO (multiple input, multiple output برای دسترسی به چندین دستگاه به‌ شکل همزمان است.

۸۰۲.۱۱ac: یک استاندارد تازه در ارتباط بی‌سیم محسوب می شود. این استاندارد فقط در باند فرکانسی ۵ گیگاهرتز کار می‌کند تا با اینکار بتواند میزان تداخل سیگنال را به علت خلوت بودن این باند فرکانسی کم کند. پهنای باند کانال‌ها در این استاندارد، برخلاف استانداردهای گذشته که ۲۰یا ۴۰ مگاهرتز بود میان ۸۰ تا ۱۶۰ مگاهرتز می باشد. امکان MIMO در این استاندارد به ۸ کانال بیشتر شده است که موجب بیشتر شدن بهبود و کارایی در ارتباط خواهد شد. سرعت اولیه که در این استاندارد برای فرستادن و گرفتن داده در اختیار افراد قرار می‌گیرد، ۴۴۳ مگابیت در ثانیه می باشد. مثل شبکه‌های کابلی، در شبکه‌های بی‌سیم هم می بایست به سرعتی که در پیکربندی شبکه استفاده می شود، دقت کرد. چنان چه روتر بی‌سیم دارای استاندارد ۸۰۲.۱۱n می باشد، می بایست از ماژول‌ها و گیرنده‌هایی استفاده شود که این استاندارد را حمایت نماید. درصورتی‌که گیرنده‌های بی‌سیم، دارای استاندارد ۸۰۲.۱۱g باشند سرعت فرستادن و گرفتن داده به این استاندارد محدود خواهد شد. برای شبکه‌های خانگی که قرار است داده‌هایی با حجم پایین در شبکه، فرستاده و یا گرفت ، استاندارد ۸۰۲.۱۱g می‌تواند گزینش خوبی باشد (البته در حال حاضر تقریباً همه ی روترهای بی‌سیم از استاندارد ۸۰۲.۱۱n با سرعت ۱۵۰ مگابیت در ثانیه پشتیبانی می‌کنند). در شبکه‌هایی که قرار است اطلاعات با حجم یالا مثل ویدیو هایی با کیفیت HD ففرستاد و یا گرفته شود و احتیاج به پوشش‌دهی زیادی است، می بایست از یک روتر بی‌سیم با استاندارد حداقل ۸۰۲.۱۱n استفاده گردد.