راهکار پیاده سازی شبکه های رایانه ای و مخابراتی

پیاده سازی شبکه های رایانه ای و مخابراتی (شبکه های پسیو) که امکان مبادله دیتا بر روی شبکه های داخل سازمانی، اینترانت و اینترنت با سرعت های مختلف را فراهم می کند، با کابل های شبکه (مسی)، فیبرنوری و به صورت بی سیم، در محیط های داخل ساختمانی و محیط های بیرونی که باید از زیرساخت مناسب برای انتقال کابل ها استفاده شود از بیشترین تجربیات این شرکت می باشد.

شبکه‌های کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل و متصل به یکدیگر هستند که با یکدیگر ارتباط داشته و تبادل داده می‌کنند. مستقل بودن کامپیوترها بدین معناست که هر کدام دارای واحدهای کنترلی و پردازشی مجزا بوده و بود و نبود یکی بر دیگری تأثیرگذار نیست.

متصل بودن کامپیوترها یعنی از طریق یک رسانه فیزیکی مانند کابل، فیبر نوری، ماهواره‌ها و… به هم وصل می‌باشند. دو شرط فوق شروط لازم برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری می‌باشند اما شرط کافی برای تشکیل یک شبکه کامپیوتری داشتن ارتباط و تبادل داده بین کامپیوترهاست.

در اینجا از تعاریفی استفاده می‌شود که به دو یا چند رایانه متصل به هم نیازمند است تا تشکیل یک شبکه را بدهد. در مورد تعداد بیشتری رایانه که به هم متصل هستند عموماً توابع پایه‌ای مشترکی دیده می‌شود. از این بابت برای آنکه شبکه‌ای به وظیفه‌اش عمل کند، سه نیاز اولیه بایستی فراهم گردد، «اتصالات»، «ارتباطات» و «خدمات». اتصالات به بستر سخت‌افزاری اشاره دارد، ارتباطات به روشی اشاره می‌کند که بواسطه آن وسایل با یکدیگر صحبت کنند و خدمات آن‌هایی هستند که برای بقیه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته شده‌اند.

دسته‌بندی شبکه‌های رایانه‌ای

فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.

بر اساس نوع اتصال

شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته‌بندی کرد؛ مانند فیبر نوری، اترنت، شبکه محلی بی‌سیم، HomePNA، ارتباط خط نیرو یا G.hn.

اترنت با استفاده از سیم‌کشی فیزیکی دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند. دستگاه‌های مستقر معمول شامل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، پل‌ها یا مسیریاب‌ها هستند.

تکنولوژی شبکه بی‌سیم برای اتصال دستگاه‌ها، بدون استفاده از سیم‌کشی طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها از امواج رادیویی یا سیگنال‌های مادون قرمز به عنوان رسانه انتقال استفاده می‌کنند.

فناوری ITU-T G.hn از سیم‌کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.

بر اساس تکنولوژی سیم کشی

زوج به‌هم‌تابیده: زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت در هر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.

کابل هم‌محور: کابل هم‌محور به‌طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.

فیبر نوری: کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تأثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.

بر اساس تکنولوژی بی‌سیم

ریزموج (مایکروویو) زمینی: ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه‌های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.

ماهواره‌های ارتباطی: ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند.

ماهواره‌ها در فضا مستقر هستند؛ به‌طور معمول ۲۲۰۰۰ مایل (برای ماهواره‌های geosynchronous) بالاتر از خط استوا. این سیستم‌های در حال چرخش به دور زمین، قادر به دریافت و رله صدا، داده‌ها و سیگنال‌های تلویزیونی هستند.

تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس: تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس از چندین فناوری ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به مناطق مختلف جغرافیایی تقسیم شده‌اند. هر منطقه دارای فرستنده‌های کم قدرت یا دستگاه‌های رله رادیویی آنتن برای تقویت تماس‌ها از یک منطقه به منطقه بعدی است.

شبکه‌های محلی بی‌سیم: شبکه محلی بی‌سیم از یک تکنولوژی رادیویی فرکانس بالا (مشابه سلول دیجیتالی) و یک تکنولوژی رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند. شبکه‌های محلی بی‌سیم از تکنولوژِی طیف گسترده، برای برقراری ارتباط میان دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود، استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از استاندارد تکنولوژی بی‌سیم موج رادیویی، IEEE است.

ارتباطات فروسرخ: ارتباط فروسرخ، سیگنال‌های بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.

ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی به «گذرگاه» های رایانه مانند USB و فایروایر برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند IrDA، «بلوتوث» (Bluetooth) و UWB می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بی‌سیم ساخت.دستگاه‌هایی که در این شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند، همان دستگاه‌هایی هستند که هر روزه با آن‌ها در ارتباط هستیم. مانند لپ‌تاپ، تلفن همراه، Xbox و …

شبکه محلی (LAN)

شبکه محلی (Local Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که محدوده جغرافیایی کوچکی مانند یک خانه، یک دفتر کار یا گروهی از ساختمان‌ها را پوشش می‌دهد. در مقایسه با «شبکه‌های گسترده» (WAN) از مشخصات تعریف‌شده شبکه‌های محلی می‌توان به سرعت (نرخ انتقال) بسیار بالاتر آنها، محدوده جغرافیایی کوچکتر و عدم نیاز به «خطوط استیجاری» مخابراتی اشاره کرد.

شبکه اینترنت (Internet)

شبکه ویژه‌ای از شبکه‌ها که حاصل اتصالات داخلی شبکه‌های دولتی، دانشگاهی، عمومی و خصوصی در سرتاسر دنیا است. همچنین منزلگاهی برای «وب جهان‌گستر» (WWW) است. در لاتین واژه Internet برای نامیدن آن بکار می‌رود که برای اشتباه نشدن با معنی عام واژه «شبکه متصل» حرف اول را بزرگ می‌نویسند.

اعضای شبکه اینترنت یا شرکت‌های سرویس دهنده آن‌ها از «آدرسهای IP» استفاده می‌کنند. این آدرس‌ها از موسسات ثبت نام آدرس تهیه می‌شوند تا تخصیص آدرس‌ها قابل کنترل باشد. همچنین «سرویس دهندگان اینترنت» و شرکت‌های بزرگ، اطلاعات مربوط به در دسترس بودن آدرس‌هایشان را بواسطه قرارداد دروازه لبه (BGP) با دیگر اعضای اینترنت مبادله می‌کنند.

مفهوم اکتیو و پسیو در شبکه

اکتیو به تجهیزاتی در شبکه گفته می‌شود که برای فعالیت خود معمولاً نیازمند به نیروی برق می‌باشند و خود نیز در ایجاد، هدایت و تقویت سیگنال‌های داده نقش دارند.

برای مثال می‌توان به سوئیچ‌ها و روترها اشاره نمود.

پسیو به تجهیزاتی در شبکه گفته می‌شود که برای فعالیت خود معمولاً نیازمند به نیروی برق نمی‌باشند و خود نیز در ایجاد، هدایت و تقویت سیگنال‌های داده نقش ندارند.

برای مثال می‌توان به کابل، هاب و انواع کانکتورها اشاره نمود.

مزایای استفاده از شبکه گسترده

استفاده از شبکه گسترده WAN به مجموعه‌هایی توصیه می‌شود که در چند شهر شعبه داشته و قصد برقراری ارتباطی کم‌هزینه با امنیت بالا را دارند.

در این نوع از شبکه داده‌ها به صورت متمرکز ذخیره شده و نیازی به خرید سرورهای ایمیل یا پشتیبانی نیست.

به دلیل طراحی منحصربه‌فردی که برای طراحی شبکه گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، تمامی نرم‌افزارهای فعال در شبکه همواره به روز هستند.

برای برقراری ارتباط سریع با سایر بخش‌ها می‌تواند از ابزارهای مختلفی مانند اسکایپ، فیسبوک و واتس آپ استفاده کرد.

اشتراک‌گذاری داده‌های موجود در هارد دیسک و فایل‌های نرم‌افزاری را به راحتی می‌توان به اشتراک گذاشت.

با توجه به پهنای بالای این شبکه، سرعت انتقال داده نسبت به سایر انواع شبکه های کامپیوتری بسیار بیشتر است.