راهنمای جامع آشنایی با تجهیزات شبکه؛ اصطلاحات شبکه از مفاهیم پایه تا پیشرفته

در دنیای مدرن، شبکه‌های رایانه‌ای قلب تپنده‌ی ارتباطات و انتقال داده‌ها محسوب می‌شوند. این شبکه‌ها از اتصال دستگاه‌ها، سیستم‌ها، و کاربران برای اشتراک‌گذاری اطلاعات و منابع استفاده می‌کنند. در این مقاله، به‌صورت جامع به مفاهیم اساسی شبکه، دسته‌بندی انواع شبکه‌ها، بررسی لایه‌های مدل OSI، و معرفی تجهیزات فعال و غیرفعال شبکه خواهیم پرداخت. هدف این راهنما، ارائه‌ی اطلاعات کاربردی برای تازه‌کارها و حتی متخصصان حوزه فناوری اطلاعات است. در این مقاله با موضوع راهنمای جامع آشنایی با تجهیزات شبکه و همچنین اصطلاحات شبکه در خدمت شما هستیم.

شبکه چیست؟

شبکه به معنای ارتباط و اشتراک اطلاعات میان دستگاه‌ها یا افراد است. در حوزه فناوری اطلاعات (IT)، این ارتباط میان سیستم‌های رایانه‌ای و دستگاه‌های مرتبط از طریق وسایل ارتباطی مانند کابل یا تجهیزات بی‌سیم برقرار می‌شود.

انواع شبکه‌ها

شبکه‌ها بسته به اندازه و گستره، به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. شبکه محلی (LAN)

LAN یا Local Area Network، شبکه‌ای کوچک است که برای اتصال دستگاه‌های موجود در خانه، اداره یا محیط‌های نزدیک به کار می‌رود.

۲. شبکه شهری (MAN)

MAN یا Metropolitan Area Network، شبکه‌ای است که محدوده‌ای به وسعت یک شهر یا بخشی از آن را پوشش می‌دهد.

۳. شبکه گسترده (WAN)

WAN یا Wide Area Network، شبکه‌ای است که برای اتصال چند شبکه کوچک‌تر (LAN) استفاده می‌شود. این نوع شبکه به زیرساخت‌های مخابراتی، مودم و روتر نیاز دارد.

مدل OSI: معماری شبکه در هفت لایه

مدل OSI که توسط سازمان استانداردهای بین‌المللی (ISO) ارائه شده است، برای تعریف چارچوب ارتباطات بین سیستم‌ها طراحی شده است. این مدل شامل هفت لایه است:

۱. لایه فیزیکی (Physical Layer):

در این لایه، داده‌ها به‌صورت ولتاژ یا بیت منتقل می‌شوند. کابل‌های کواکسیال، فیبر نوری و امواج رادیویی از ابزارهای اصلی این لایه هستند.

۲. لایه پیوند داده (Datalink Layer):

این لایه وظیفه آدرس‌دهی فیزیکی و تضمین ارتباط مطمئن را دارد. مک آدرس و تجهیزات مانند هاب و سوییچ در این لایه عمل می‌کنند.

۳. لایه شبکه (Network Layer):

وظیفه مسیریابی و آدرس‌دهی منطقی دستگاه‌ها در این لایه انجام می‌شود. پروتکل IP و دستگاه روتر از اجزای کلیدی این لایه هستند.

۴. لایه انتقال (Transport Layer):

این لایه انتقال مطمئن و ترتیب صحیح داده‌ها را تضمین می‌کند. پروتکل‌های TCP و UDP در این لایه عمل می‌کنند.

۵. لایه نشست (Session Layer):

ایجاد، نظارت و پایان نشست‌ها و اتصال‌های بین دستگاه‌ها وظیفه این لایه است.

۶. لایه نمایش (Presentation Layer):

تبدیل داده‌ها به فرمت قابل فهم برای سیستم و فشرده‌سازی یا رمزنگاری اطلاعات در این لایه انجام می‌شود.

۷. لایه کاربرد (Application Layer):

این لایه، مستقیم با کاربر ارتباط دارد و خدماتی مانند ایمیل و انتقال فایل را فراهم می‌کند.

تجهیزات شبکه : ابزارهای کلیدی برای ارتباطات

تجهیزات شبکه Active

تجهیزات شبکه Active یا فعال به جریان برق برای عملکرد نیاز دارند.

مودم (Modem)

مودم، که وظیفه تبدیل سیگنال‌های دیجیتال به آنالوگ و بالعکس را بر عهده دارد، یکی از تجهیزات اکتیو (فعال) در شبکه محسوب می‌شود. در شبکه‌ها می‌توان از انواع مودم‌ها با فناوری‌های مختلف استفاده کرد، اما در بسیاری از سازمان‌ها، ادارات و محیط‌های مشابه، مودم‌های ADSL به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

منبع تغذیه (POE) Power over Ethernet

منبع تغذیه با نام های دیگر Injector و Coupler، یکی از تکنولوژی های تجهیزات شبکه است که به دستگاه هایی که دارای پشتیبانی از تکنولوژی POE هستند، قابلیت استفاده از برق ، از طریق همان کابل شبکه متصل شده را می دهد. برای مثال سوییچ هایی که از تکنولوژی  POE بهره می برند می توانند برق تجهیزات دیگر مثل تلفن تحت شبکه، دوربین های مداربسته تحت شبکه و انواع آنتن های بی سیم تحت پوش خود را تامین کنند.

POE Splitter

این ابزار قابلیت خیلی مهمی دارد. چرا که جریان برق  را از دیتا ها و داده های موجود در کابل شبکه جدا می کند. کابل های شبکه که اکثر آن ها ۸ رشته سیم جدا را در خود جای داده اند می توان تعیین نمود که دورشته آن ها جریان برق را از خود عبور دهند. با استفاده از POE Splitter، می توان قابلیت مصرف جریان انرژی برق از طریق کابل شبکه را به تجهیزاتی که به صورت پیش فرض قابلیت  POE دارند اما هنوز از آن بی بهره اند، را اختصاص داد.

همچنین بخوانید : خانه هوشمند چیست؟ تجهیزات لازم، مزایا و معایب آن

سوئیچ (Switch)

سوئیچ دستگاهی است که دستگاه‌های موجود در شبکه را از طریق کابل شبکه به یکدیگر متصل می‌کند. این سوئیچ‌ها در انواع ۴، ۸، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ پورتی عرضه می‌شوند و ممکن است از قابلیت POE نیز بهره‌مند باشند. تفاوت سوئیچ‌ها عمدتاً در سرعت آن‌ها است و مدل‌هایی با سرعت‌های ۱۰/۱۰۰ و ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ در بازار موجود هستند.

سوئیچ‌ها به دو نوع مدیریت‌شده و مدیریت‌نشده تقسیم می‌شوند:

• سوئیچ مدیریت‌شده (Managed Network Switch): امکان تغییر تنظیماتی مانند مدیریت ترافیک داده و مانیتورینگ شبکه را فراهم می‌کند.
• سوئیچ مدیریت‌نشده (Unmanaged Network Switch): قابلیت تغییر تنظیمات را ندارد و فقط با تنظیمات پیش‌فرض عمل می‌کند.

کارت شبکه (NIC)

کارت شبکه Lan Card یا Network Adaptor،قطعه ای در سیستم شبکه می باشد که رابط بین رایانه و محیط انتقال در آن سیستم است. این قطعه در تمام سیستم ها، حضوری بسیار مهم دارد. چرا که سیستم ها برای اشتراک گذاری منابع  سخت افزاری به کمک این قطعه نیاز اساسی دارند. کارت های شبکه در دو نوع سیمی و بی سیم (وایرلس) موجود می باشند و برخی از آن ها از قابلیت POE بهره می برند.

روتر (Router)

روتر یک سیستم سخت‌افزاری یا نرم ‌افزار مجازی است که برای دریافت، تجزیه ‌وتحلیل و ارسال بسته‌های داده بین شبکه‌های رایانه‌ای طراحی‌شده است. در حقیقت، روتر آدرس IP مقصد یک بسته داده را بررسی می‌کند، سپس امن ترین و سریعترین راه را برای انتقال بسته‌ها در نظر می‌گیرد. روترها میتوانند به صورت با سیم یا بدون سیم به مودم متصل ‌شوند، یا اینکه درون مودم جاسازی شوند.  کار روتر ارسال اطلاعات از طریق اینترنت به کلیه دستگاه‌های محیط شما، مانند گوشی هوشمند، لپ تاپ، رایانه و … است؛ به‌عبارت‌دیگر، وقتی به Wi-Fi وصل می‌شوید، به یک روتر متصل شده‌اید.

دیتاهای اینترنت از طریق به صورت باسیم و خط تلفن یا به‌صورت بی‌سیم وارد محل شما می‌شوند. این داده­‌ها از طریق مودمی که دارید منتقل می‌شوند، سپس دیتاهای رسیده به کمک روتر به مقصد هدایت می‌شوند و به آنچه در دستگاه‌های خودتان مانند رایانه، تلفن و … مشاهده می‌کنید، تبدیل می‌شوند. از مسیر یاب برای پیدا کردن بهترین و مهم ترین مسیر ، برای ارسال و دریافت بسته های اطلاعاتی استفاده می شود.

تجهیزات شبکه Passive

تجهیزات شبکه Passive بدون نیاز به برق کار می‌کنند.

کابل‌های شبکه

• کواکسیال: کابل کواکسیال یا کواکس یکی از انواع کابل‌های انتقال داده است که از اجزای مختلفی تشکیل شده و برای انتقال جریان الکتریسیته به‌کار می‌رود. این کابل قابلیت انتقال تصویر از دستگاه‌های مختلف به مانیتور، تلویزیون و سایر تجهیزات را دارد. کواکسیال نوعی خط انتقال متمرکز با نویزپذیری پایین است و اغلب جریان را با قدرت و پایداری بالا مخابره می‌کند. از این کابل می‌توان در خطوط تلفن، کابل‌کشی پهنای باند اینترنت، تلویزیون و موارد مشابه استفاده کرد.

• زوج سیم به هم تابیده: کابل زوج سیم به هم تابیده (Twisted Pair) یکی از انواع کابل‌های مورد استفاده در شبکه است که از ۸ رشته سیم مسی (چهار جفت سیم) تشکیل شده است. این نوع کابل به‌طور گسترده برای اتصال شبکه و تجهیز سوکت‌های RJ45 کاربرد دارد.

• فیبر نوری: فیبر نوری یا تار نوری (Optical Fiber)، رشته‌ای باریک و بلند از یک ماده شفاف است که قابلیت انتقال نور از یک سر به سر دیگر را دارد. این فناوری پهنای باندی بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی ارائه می‌دهد و امکان انتقال داده‌ها، تلفن، تلویزیون و سایر اطلاعات را با سرعت بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه فراهم می‌سازد. فیبر نوری از ساختاری با ضریب شکست متفاوت تشکیل شده است؛ هسته شیشه‌ای داخلی دارای ضریب شکست بیشتری نسبت به لایه بیرونی (غلاف شیشه‌ای) است. این اختلاف ضریب شکست موجب می‌شود اطلاعات (مانند دیتا، صوت یا تصویر) در داخل فیبر باقی بماند و از آن خارج نشود. این ویژگی کیفیت و سرعت انتقال داده را تضمین کرده و افزایش می‌دهد.
• پچ کورد: به کابلی که مجهز به سوکت RJ45 است، (هر استانداردی) پچ کورد می گویند. پچ کورد شبکه، پچ کابل یا پچ‌ لید، کابلی الکتریکی یا نوری است که برای متصل کردن یک دستگاه الکترونیکی یا نوری به دستگاهی دیگر، به منظور هدایت و انتقال سیگنال استفاده می گردد.

سوکت RJ45

از سوکت RJ45 برای تجهیز کابل جهت اتصال به قطعات استفاده می شود. در اتصال کابل به سوکت RJ45، دو نوع استاندارد وجود دارد که در آن بسته به نحوه اتصال و چیدمان رنگ های موجود درکابل در سوکت، استاندار A و استاندارد B می گوییم.

کیستون

قطعه‌ای که برای ارتباط دادن کابل‌های مسی با دیگر تجهیزات شبکه استفاده می‌شود، کیستون شبکه نام دارد. این قطعه در پشتیبانی از انواع کابل‌ها (مانند کابل‌های کتگوری مختلف) و استانداردها متفاوت است. کیستون شبکه عملاً به عنوان رابط یا ارتباط‌دهنده بین کابل شبکه و پچ‌کورد عمل می‌کند. در یک سوی کیستون، محلی برای اتصال کابل شبکه وجود دارد و در سوی دیگر که حالت مادگی RJ-45 دارد، محلی برای اتصال سوکت پچ‌کورد قرار دارد.

رک

رک، محفظه‌ای از جنس ورق فلزی است که برای نگهداری، محافظت و نظم‌دهی تجهیزات شبکه و سرورها استفاده می‌شود. این محفظه‌ها در اندازه‌های مختلف و به صورت دیواری یا ایستاده طراحی شده‌اند و از آسیب‌های فیزیکی به تجهیزات و سرورها جلوگیری می‌کنند.

همچنین ببینید : رک شبکه ۴ یونیت

اجزای اصلی رک عبارتند از:

• خنک‌کننده: برای تهویه هوای داخل رک و جلوگیری از داغ شدن و سوختن سیستم‌ها.
• ماژول برق: برای تامین برق مورد نیاز تجهیزات داخل رک.
• دماسنج: دارای نمایشگر دیجیتالی است که دمای داخل رک را اندازه‌گیری کرده و در صورت لزوم، فن‌های خنک‌کننده را فعال می‌کند.
• سینی: اجزای مختلف داخلی رک، مانند سرور و روتر، را از یکدیگر جدا می‌کند.
• پچ پنل: با درگاه‌های ۲۴ یا ۴۸ تایی، به گره‌های متصل به سوییچ قابلیت استفاده از ماژول‌های برق را می‌دهد و در دو نوع کیستون نصب‌شده و نصب‌نشده موجود است.

آچار شبکه

آچار شبکه قطعه ای است  که به شما امکان قطع قسمتی از کابل، بریدن روکش روی کابل و آماده سازی برای سوکت زدن و پرس سوکت بعد از نصب، برای محکم کردن سیم ها در آن را می دهد.

همچنین ببینید : آچار شبکه میان گذر OPEN END

تستر

جمع‌بندی

آشنایی با مفاهیم شبکه و تجهیزات آن برای طراحی، راه‌اندازی و نگهداری سیستم‌های ارتباطی ضروری است. از مدل OSI به‌عنوان پایه‌ای برای درک ساختار شبکه‌ها استفاده می‌شود و تجهیزات اکتیو و پسیو نقش کلیدی در عملکرد صحیح شبکه دارند. با دیدبان گستر پرگاس در اینستاگرام همراه باشید.