شبکه‌های کامپیوتری: تعریف، انواع، تجهیزات و مفاهیم مهم به زبان ساده

مقدمه: دنیای به هم پیوسته

تا حالا به این فکر کردین که چقدر به شبکه‌های کامپیوتری وابسته هستیم؟ از لحظه‌ای که گوشیمون رو برمی‌داریم و یه پیام می‌فرستیم، تا وقتی که تلویزیون هوشمندمون رو روشن می‌کنیم و فیلم می‌بینیم، همه چیز به شبکه‌ها گره خورده.

اینترنت، شبکه‌های اجتماعی، سیستم‌های بانکی، حمل و نقل هوایی، و حتی خیلی از وسایل خونه‌مون (مثل یخچال و لامپ!)، همه و همه دارن از شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌کنن تا کارها رو برای ما آسون‌تر کنن.

ولی شبکه کامپیوتری دقیقاً چیه؟ چرا اینقدر مهمه که در موردش بدونیم؟

به زبون ساده، یه شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دستگاه‌ها (مثل کامپیوتر، گوشی، سرور و…) هست که به هم وصل شدن تا بتونن اطلاعات و منابع رو با هم به اشتراک بذارن.

تو این مقاله، می‌خوایم یه سفر کوتاه به دنیای شبکه‌های کامپیوتری داشته باشیم و با مفاهیم پایه اون آشنا بشیم. پس کمربندها رو ببندین، چون قراره یه عالمه چیز جدید یاد بگیریم!

شبکه کامپیوتری چیه؟ (تعریف ساده و کاربردی)

تصور کنین چند تا دوست دارین که می‌خوان با هم یه بازی آنلاین انجام بدن. هر کدوم از دوستاتون یه کامپیوتر دارن، ولی برای اینکه بتونن با هم بازی کنن، باید کامپیوترهاشون رو به یه طریقی به هم وصل کنن. این اتصال، یه شبکه کامپیوتری کوچیک رو تشکیل می‌ده!

به طور کلی، یه شبکه کامپیوتری از این اجزا تشکیل شده:

  • دستگاه‌ها (Devices): این دستگاه‌ها می‌تونن کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها، گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، سرورها، پرینترها و هر وسیله دیگه‌ای باشن که قابلیت اتصال به شبکه رو دارن.
  • رسانه انتقال (Transmission Media): این رسانه، راهی هست که دستگاه‌ها از طریق اون با هم ارتباط برقرار می‌کنن. می‌تونه یه کابل باشه (مثل کابل Ethernet) یا امواج رادیویی (Wi-Fi).
  • قوانین (Protocols): برای اینکه دستگاه‌ها بتونن به درستی با هم ارتباط برقرار کنن، باید از یه سری قوانین مشخص پیروی کنن. به این قوانین، پروتکل می‌گن (در مورد پروتکل‌ها بعداً بیشتر توضیح می‌دیم).

یه مثال ساده:

فرض کنین توی یه کافی‌نت هستین. توی کافی‌نت، چند تا کامپیوتر به هم وصل شدن تا مشتری‌ها بتونن از اینترنت استفاده کنن، بازی آنلاین انجام بدن یا فایل‌هاشون رو با هم به اشتراک بذارن. توی این مثال:

  • کامپیوترهای مشتری‌ها و کامپیوتر مسئول کافی‌نت، همون دستگاه‌ها هستن.
  • کابل‌های Ethernet که کامپیوترها رو به هم وصل کردن، رسانه انتقال هستن.
  • پروتکل‌هایی مثل TCP/IP و HTTP، قوانینی هستن که به کامپیوترها اجازه می‌دن با اینترنت و وب‌سایت‌ها ارتباط برقرار کنن.

پس به همین سادگی، یه شبکه کامپیوتری شکل می‌گیره! حالا بریم سراغ انواع شبکه‌ها و ببینیم که شبکه‌ها چقدر می‌تونن بزرگ و پیچیده باشن.

خب، حالا که فهمیدیم شبکه کامپیوتری چیه، بریم ببینیم این شبکه‌ها چند نوع دارن و فرقشون با هم چیه. شبکه‌ها رو معمولاً بر اساس اندازه و گستردگی‌شون دسته‌بندی می‌کنن. سه نوع اصلی و پرکاربرد این‌ها هستن:

1. LAN (Local Area Network): شبکه محلی

  • فکر کنین: یه خونه، یه اداره کوچیک، یا یه کلاس درس.
  • چیه؟ LAN کوتاه‌ترین فاصله رو پوشش می‌ده، معمولاً توی یه ساختمون یا یه محیط کوچیک. دستگاه‌ها با سرعت بالا به هم وصل میشن و اطلاعات رو رد و بدل می‌کنن.
  • مثال: شبکه وای فای خونتون که گوشی، لپ‌تاپ و تلویزیون رو به هم وصل می‌کنه، یه LAN هست. شبکه کامپیوتری توی یه اداره که کامپیوترهای کارمندها و پرینتر رو به هم وصل می‌کنه، هم یه LAN محسوب میشه.

2. MAN (Metropolitan Area Network): شبکه شهری

  • فکر کنین: یه شهر یا یه منطقه بزرگ‌تر از یه ساختمون.
  • چیه؟ MAN یه کم بزرگ‌تر از LAN هست و می‌تونه چند تا LAN رو توی یه شهر به هم وصل کنه. سرعتش از LAN کمتر ولی از WAN بیشتره.
  • مثال: شبکه کابلی تلویزیون یا شبکه اینترنتی که توی یه شهر بزرگ به خونه‌ها سرویس می‌ده، می‌تونه یه نمونه از MAN باشه. بعضی دانشگاه‌ها هم که چندین شعبه توی نقاط مختلف یه شهر دارن، ممکنه از MAN برای وصل کردنشون استفاده کنن.

3. WAN (Wide Area Network): شبکه گسترده

  • فکر کنین: کل دنیا!
  • چیه؟ WAN بزرگ‌ترین نوع شبکه هست و فاصله‌های طولانی رو پوشش می‌ده، حتی بین قاره‌ها! سرعتش نسبت به LAN و MAN کمتره، ولی امکان ارتباط بین دستگاه‌ها رو توی فاصله‌های خیلی دور فراهم می‌کنه.
  • مثال: معروف‌ترین و بزرگ‌ترین WAN همون اینترنت خودمونه! اینترنت میلیاردها دستگاه رو توی سراسر دنیا به هم وصل کرده.

جدول مقایسه ساده:

نوع شبکهگستردگیمثالسرعت
LANکوچک (خونه، اداره)شبکه وای فای خونهخیلی بالا
MANمتوسط (شهر)شبکه کابلی تلویزیونبالا
WANبزرگ (کل دنیا)اینترنتمتوسط تا پایین

پس دیدید که شبکه‌ها اندازه‌های مختلفی دارن و هر کدوم برای یه هدف خاص استفاده میشن. حالا که انواع اصلی شبکه‌ها رو شناختیم، بریم سراغ ابزارهایی که این شبکه‌ها رو می‌سازن!

تجهیزات شبکه (Network Devices):

تصور کنید یه شهر کوچیک داریم که خونه‌هاش (دستگاه‌های ما مثل کامپیوتر و گوشی) می‌خوان با هم ارتباط داشته باشن و به دنیای بیرون (اینترنت) وصل بشن. این تجهیزات مثل نقش‌ها و مکان‌های مختلف توی این شهر عمل می‌کنن:

۱. مودم (Modem) – دروازه شهر!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

مودم مثل دروازه اصلی شهر شما به دنیای بیرونه. شرکت ارائه‌دهنده اینترنت (مثلاً مخابرات یا شاتل و…) یه عالمه اطلاعات رو با یه زبان خاص (که برای ما قابل فهم نیست) از طریق کابل یا خط تلفن می‌فرسته. مودم این اطلاعات رو می‌گیره و مثل یه مترجم، اون‌ها رو به زبانی تبدیل می‌کنه که کامپیوتر و گوشی شما بتونن بفهمن و ازش استفاده کنن (همون اینترنت!). همینطور، اطلاعاتی که شما می‌فرستین به دنیای بیرون رو هم ترجمه می‌کنه تا شرکت اینترنت بفهمه.

کِی می‌بینیش؟

تقریباً همیشه کنار خط تلفن یا کابل اینترنت خونتون! اون جعبه کوچیکی که چراغ‌های مختلف داره و کابل اینترنت اصلی بهش وصله، همون مودمه.

۲. روتر (Router) – پلیس راهنمایی و رانندگی شهر!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

روتر مثل یه پلیس راهنمایی خیلی باهوش توی شهر شماست. وقتی اطلاعاتی از یه دستگاه توی خونه شما (مثلاً لپ‌تاپتون) می‌خواد بره به اینترنت یا برعکس، روتر اون اطلاعات رو می‌گیره و تصمیم می‌گیره که از بهترین مسیر کجا بفرستتش تا سریع‌تر و درست به مقصد برسه. اگه چند تا دستگاه توی خونه دارین که می‌خوان همزمان از اینترنت استفاده کنن، روتر کار تقسیم اینترنت بین اون‌ها رو هم انجام می‌ده.

کِی می‌بینیش؟

اغلب همون جعبه‌ای که مودم هم هست، نقش روتر رو هم بازی می‌کنه (بهش می‌گن مودم/روتر). اگه شبکه بزرگ‌تری داشته باشین، ممکنه یه جعبه دیگه هم کنار مودمتون باشه که فقط روتره.

۳. سوئیچ (Switch) – مرکز توزیع نامه در یک محله!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

سوئیچ مثل یه مرکز پستی خیلی سریع توی یه محله کوچیکه (همون شبکه محلی یا LAN). وقتی یه دستگاه توی اون محله (مثلاً کامپیوتر ۱) می‌خواد یه بسته اطلاعاتی رو بفرسته برای یه دستگاه دیگه توی همون محله (مثلاً پرینتر)، سوئیچ اون بسته رو می‌گیره و مستقیم و فقط برای همون پرینتر می‌فرسته. این باعث می‌شه که اطلاعات خیلی سریع بین دستگاه‌های داخل شبکه محلی رد و بدل بشه و شلوغی پیش نیاد. فرقش با روتر اینه که سوئیچ فقط داخل یه شبکه کوچیک کار می‌کنه، ولی روتر می‌تونه اطلاعات رو بین شبکه‌های مختلف (مثل شبکه شما و اینترنت) جابجا کنه.

کِی می‌بینیش؟

معمولاً توی شرکت‌ها، مدارس یا جاهایی که کامپیوترهای زیادی با کابل به هم وصل شدن، از سوئیچ استفاده می‌شه. یه جعبه با پورت‌های (سوراخ‌های) شبکه زیاد که کابل‌ها بهش وصلن.

۴. اکسس پوینت (Access Point) – دکل وای‌فای شهر!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

اکسس پوینت مثل یه دکل وای‌فای توی شهر شماست! کارش اینه که یه منطقه رو تحت پوشش سیگنال بی‌سیم (وای‌فای) قرار بده. دستگاه‌هایی که قابلیت وای‌فای دارن (مثل گوشی و لپ‌تاپ) می‌تونن به این دکل وصل بشن و از طریق اون وارد شبکه بشن. خودش معمولاً به تنهایی اینترنت نمیده، بلکه به روتر یا سوئیچ وصل می‌شه تا دسترسی بی‌سیم رو فراهم کنه.

کِی می‌بینیش؟

بعضی مودم/روترها خودشون اکسس پوینت هم دارن و وای‌فای پخش می‌کنن. ولی اگه خونه یا محل کارتون بزرگه و یه قسمتش آنتن وای‌فای نداره، ممکنه لازم باشه یه اکسس پوینت جداگانه نصب کنین.

۵. کابل شبکه (Ethernet Cable) – جاده‌های شهر!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

این کابل‌ها مثل جاده‌ها و خیابون‌های شهر هستن که اطلاعات از طریق اون‌ها بین دستگاه‌ها و تجهیزات دیگه جابجا می‌شه. داده‌ها با سرعت خیلی بالا و به صورت سیمی از این کابل‌ها عبور می‌کنن.

کِی می‌بینیش؟

همون کابل‌هایی که معمولاً رنگ آبی، زرد یا خاکستری دارن و یه سرشون به کامپیوتر یا لپ‌تاپ و سر دیگه‌شون به مودم/روتر یا سوئیچ وصله.

۶. آنتن (Antenna) – بلندگوهای دکل وای‌فای!

فکر کنید چی کار می‌کنه؟

آنتن‌ها مثل بلندگوهای دکل وای‌فای (اکسس پوینت) هستن. کارشون اینه که سیگنال وای‌فای رو با قدرت بیشتری منتشر کنن تا منطقه وسیع‌تری تحت پوشش قرار بگیره و دستگاه‌ها بتونن راحت‌تر و از فاصله دورتری به شبکه وصل بشن.

کِی می‌بینیش؟

معمولاً روی مودم/روترها یا اکسس پوینت‌ها می‌بینینشون.

یه خلاصه خیلی سریع:

  • مودم: مترجم اینترنت از بیرون به داخل شبکه شما.
  • روتر: پلیس راهنمایی که ترافیک اینترنت رو بین دستگاه‌ها مدیریت می‌کنه.
  • سوئیچ: مرکز توزیع سریع اطلاعات بین دستگاه‌های داخل یه شبکه کوچیک (با سیم).
  • اکسس پوینت: دستگاهی که منطقه رو تحت پوشش وای‌فای قرار می‌ده.
  • کابل شبکه: جاده‌ای که اطلاعات سیمی ازش عبور می‌کنه.
  • آنتن: بلندگوی وای‌فای برای پوشش بیشتر.

دنیای بی‌سیم: وای‌فای (Wi-Fi)

وای‌فای دیگه الان یه جورایی جزئی از زندگی همه‌مون شده. از وقتی چشم باز می‌کنیم تا موقع خواب، همه‌جا دنبال وای‌فای می‌گردیم! اما واقعاً وای‌فای چیه و چطوری کار می‌کنه؟

وای‌فای چیه؟

خیلی ساده‌ست: وای‌فای یه روش برای اتصال دستگاه‌ها به شبکه (مخصوصاً اینترنت) بدون نیاز به سیم و کابل هست. به جای اینکه کامپیوتر یا گوشیتون رو با کابل به مودم وصل کنین، از طریق امواج رادیویی (مثل همون امواج رادیو و تلویزیون) به یه دستگاه به اسم اکسس پوینت (Access Point) وصل می‌شین. اکسس پوینت هم به نوبه خودش به مودم و اینترنت وصله.

یه کم بیشتر فنی بشیم:

وای‌فای از یه سری استانداردها به اسم IEEE 802.11 استفاده می‌کنه. این استانداردها مشخص می‌کنن که دستگاه‌ها چطوری با هم ارتباط برقرار کنن، چه فرکانسی رو استفاده کنن و چه سرعتی داشته باشن. مثلاً ممکنه شنیده باشین که می‌گن وای‌فای “a/b/g/n/ac/ax”. این‌ها اسم نسخه‌های مختلف این استاندارد هستن که هر کدوم سرعت و قابلیت‌های خاص خودشون رو دارن.

وای‌فای چطوری کار می‌کنه؟

  1. دستگاه شما (مثلاً گوشی) دنبال یه شبکه وای‌فای می‌گرده. وقتی وای‌فای گوشیتون رو روشن می‌کنین، شروع می‌کنه به اسکن کردن محیط اطراف برای پیدا کردن شبکه‌های وای‌فای موجود.
  2. گوشی شما به اکسس پوینت وصل می‌شه. وقتی یه شبکه وای‌فای رو پیدا کردین (مثلاً اسم وای‌فای خونتون)، انتخابش می‌کنین و اگه لازم باشه رمز عبورش رو وارد می‌کنین. بعد از اینکه رمز رو درست وارد کردین، گوشیتون به اکسس پوینت وصل می‌شه.
  3. اکسس پوینت اطلاعات رو به مودم می‌فرسته. حالا که گوشیتون به اکسس پوینت وصل شد، هر اطلاعاتی که بخواین از اینترنت بگیرین یا به اینترنت بفرستین، اول به اکسس پوینت می‌رسه. اکسس پوینت هم این اطلاعات رو از طریق کابل به مودم می‌فرسته.
  4. مودم اطلاعات رو به اینترنت می‌فرسته (و برعکس!). مودم هم که قبلاً گفتیم مثل یه دروازه بین شبکه شما و اینترنت عمل می‌کنه. اطلاعات از مودم به شرکت ارائه‌دهنده اینترنت (ISP) فرستاده می‌شه و از اونجا به هر جای دنیا که لازم باشه می‌رسه.

مزایای وای‌فای:

  • راحتی: دیگه لازم نیست نگران کابل و سیم باشین! هر جای خونه یا محل کارتون که آنتن وای‌فای داشته باشه، می‌تونین به اینترنت وصل بشین.
  • انعطاف‌پذیری: می‌تونین هر چند تا دستگاه که بخواین رو به یه شبکه وای‌فای وصل کنین.
  • قابلیت حمل: با وای‌فای می‌تونین گوشیتون رو هر جا ببرین و همچنان به اینترنت وصل باشین.

معایب وای‌فای:

  • امنیت: شبکه‌های وای‌فای اگه درست تنظیم نشده باشن، ممکنه هک بشن.
  • سرعت: سرعت وای‌فای معمولاً از اتصال با کابل کمتره (البته وای‌فای‌های جدید خیلی سریع‌تر شدن).
  • تداخل: امواج وای‌فای ممکنه با امواج دستگاه‌های دیگه تداخل داشته باشن و باعث افت سرعت بشن.

نکات مهم در مورد وای‌فای:

  • رمز عبور قوی: حتماً برای وای‌فای‌تون یه رمز عبور قوی بذارین که هکرها نتونن بهش نفوذ کنن.
  • مکان مناسب اکسس پوینت: اکسس پوینت رو یه جایی بذارین که همه جای خونه یا محل کارتون رو پوشش بده.
  • به‌روزرسانی: همیشه سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای دستگاه‌هاتون رو به‌روز نگه دارین تا از آخرین آپدیت‌های امنیتی وای‌فای استفاده کنن.

Cloud Computing (رایانش ابری): کامپیوترهای جادویی توی آسمون!

شاید اسم “Cloud Computing” یا “رایانش ابری” یه کم ترسناک به نظر بیاد، ولی поверьте мне، خیلی ساده‌تر از اونیه که فکرشو می‌کنین. تصور کنین به جای اینکه همه‌ی فایل‌ها و برنامه‌هاتون رو روی کامپیوتر خودتون نگه دارین، یه عالمه کامپیوتر دیگه توی یه جای خیلی بزرگ (مثلاً یه دیتا سنتر) باشن و شما از طریق اینترنت بهشون وصل بشین و ازشون استفاده کنین. به این می‌گن رایانش ابری!

رایانش ابری یعنی چی؟

به زبان خیلی ساده، رایانش ابری یعنی استفاده از منابع کامپیوتری (مثل سرورها، فضای ذخیره‌سازی، نرم‌افزارها و…) از طریق اینترنت. به جای اینکه این منابع رو خودتون داشته باشین و نگهداری کنین، یه شرکت دیگه این کار رو براتون انجام می‌ده و شما فقط بابت استفاده ازشون پول می‌دین.

یه مثال:

فرض کنین می‌خواین یه عکس رو ویرایش کنین. به جای اینکه یه نرم‌افزار ویرایش عکس گرون‌قیمت رو روی کامپیوترتون نصب کنین، می‌تونین از یه سرویس ویرایش عکس آنلاین (مثل Canva یا Adobe Photoshop Express) استفاده کنین. این سرویس‌ها روی سرورهای ابری قرار دارن و شما فقط با یه مرورگر وب می‌تونین بهشون دسترسی داشته باشین و عکستون رو ویرایش کنین.

انواع رایانش ابری:

رایانش ابری مدل‌های مختلفی داره که هر کدوم برای یه هدف خاص مناسب هستن:

  • IaaS (Infrastructure as a Service): زیرساخت به عنوان سرویس
    • چیه؟ شما به جای خرید سرور و تجهیزات شبکه، از یه شرکت دیگه این زیرساخت رو اجاره می‌کنین.
    • مثال: Amazon Web Services (AWS) EC2، Microsoft Azure Virtual Machines
  • PaaS (Platform as a Service): پلتفرم به عنوان سرویس
    • چیه؟ شما یه پلتفرم برای ساخت و اجرای برنامه‌هاتون اجاره می‌کنین، بدون اینکه نگران زیرساختش باشین.
    • مثال: Google App Engine، Heroku
  • SaaS (Software as a Service): نرم‌افزار به عنوان سرویس
    • چیه؟ شما به جای خرید و نصب نرم‌افزار، از یه نرم‌افزار آنلاین استفاده می‌کنین.
    • مثال: Gmail، Salesforce، Dropbox

مزایای رایانش ابری:

  • کاهش هزینه‌ها: دیگه لازم نیست پول زیادی برای خرید و نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار بدین.
  • مقیاس‌پذیری: می‌تونین منابع مورد نیازتون رو به راحتی کم و زیاد کنین.
  • دسترسی آسان: از هر جایی و با هر دستگاهی می‌تونین به اطلاعات و برنامه‌هاتون دسترسی داشته باشین.
  • امنیت: شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات ابری معمولاً تدابیر امنیتی خیلی قوی‌تری نسبت به شما دارن.
  • به‌روزرسانی خودکار: دیگه لازم نیست نگران به‌روزرسانی نرم‌افزارها باشین، چون به صورت خودکار انجام می‌شه.

معایب رایانش ابری:

  • وابستگی به اینترنت: اگه اینترنت قطع بشه، نمی‌تونین به اطلاعات و برنامه‌هاتون دسترسی داشته باشین.
  • نگرانی‌های امنیتی: ممکنه نگران این باشین که اطلاعاتتون دست یه شرکت دیگه باشه.
  • کنترل محدود: شما کنترل کاملی روی زیرساخت و نرم‌افزارهایی که استفاده می‌کنین ندارین.

یه مثال دیگه:

فرض کنین یه کسب و کار کوچیک دارین. به جای اینکه یه سرور گرون‌قیمت بخرین و یه نفر رو استخدام کنین تا ازش نگهداری کنه، می‌تونین از سرویس‌های ابری استفاده کنین. مثلاً می‌تونین از Google Workspace برای ایمیل و ذخیره‌سازی فایل‌ها، از Salesforce برای مدیریت مشتریان و از AWS برای میزبانی وب‌سایتتون استفاده کنین. اینطوری هم هزینه‌هاتون رو کم می‌کنین و هم می‌تونین روی کار اصلی‌تون تمرکز کنین.

به این ترتیب، رایانش ابری به شما کمک می‌کنه که با کمترین هزینه و بیشترین کارایی، از منابع کامپیوتری استفاده کنین و کسب و کارتون رو رونق بدین.

پروتکل‌های حیاتی شبکه: قوانین نامرئی دنیای اینترنت

تا حالا فکر کردین وقتی توی مرورگرتون آدرس یه وب‌سایت رو وارد می‌کنین، چه اتفاقی می‌افته؟ چطوری کامپیوتر شما می‌فهمه که باید با کدوم سرور ارتباط برقرار کنه و چطوری اطلاعات رو رد و بدل کنه؟ جواب این سوال‌ها توی یه سری قوانین و قراردادها به اسم پروتکل‌های شبکه پنهان شده. این پروتکل‌ها مثل یه زبان مشترک بین دستگاه‌های مختلف عمل می‌کنن و بهشون اجازه می‌دن که با هم ارتباط برقرار کنن.

پروتکل شبکه چیه؟

خیلی ساده‌ست: پروتکل شبکه یه سری قوانین و قراردادهاست که مشخص می‌کنه دستگاه‌های مختلف توی یه شبکه چطوری با هم ارتباط برقرار کنن. این قوانین مشخص می‌کنن که اطلاعات چطوری فرمت بشن، چطوری آدرس‌دهی بشن، چطوری مسیریابی بشن و چطوری خطاها مدیریت بشن.

یه مثال:

فرض کنین دو نفر می‌خوان با هم تلفنی صحبت کنن. برای اینکه بتونن درست با هم ارتباط برقرار کنن، باید یه سری قوانین رو رعایت کنن:

  • زبان مشترک: باید به یه زبون صحبت کنن که هر دو بلد باشن.
  • شماره تلفن: باید شماره تلفن همدیگه رو داشته باشن تا بتونن با هم تماس بگیرن.
  • نحوه صحبت: باید به نوبت صحبت کنن و به حرف‌های همدیگه گوش بدن.

پروتکل‌های شبکه هم دقیقاً همین کار رو برای دستگاه‌های کامپیوتری انجام می‌دن.

چند تا از پروتکل‌های حیاتی شبکه:

توی دنیای شبکه‌ها، پروتکل‌های زیادی وجود دارن که هر کدوم وظیفه خاصی رو بر عهده دارن. اما بعضی از این پروتکل‌ها خیلی مهم‌تر و پرکاربردتر هستن:

  • TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol):
    • چیه؟ این پروتکل‌ها ستون فقرات اینترنت هستن و بیشتر پروتکل‌های دیگه روی این‌ها سوار شدن. TCP مسئول اینه که اطلاعات رو به صورت مطمئن و منظم بین دو دستگاه منتقل کنه، و IP مسئول آدرس‌دهی دستگاه‌ها و مسیریابی اطلاعات در شبکه هست.
    • کاربرد: تقریباً هر کاری که توی اینترنت انجام می‌دین، از باز کردن یه صفحه وب گرفته تا ارسال ایمیل، از TCP/IP استفاده می‌کنه.
  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol):
    • چیه؟ این پروتکل برای انتقال اطلاعات بین مرورگر وب شما و سرور وب‌سایت استفاده می‌شه.
    • کاربرد: وقتی یه آدرس وب رو توی مرورگرتون وارد می‌کنین، مرورگر شما با استفاده از HTTP یه درخواست به سرور وب‌سایت می‌فرسته و سرور هم با استفاده از HTTP اطلاعات صفحه وب رو برای شما می‌فرسته.
  • HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure):
    • چیه؟ این پروتکل هم مثل HTTP هست، اما اطلاعات رو به صورت رمزنگاری شده منتقل می‌کنه تا کسی نتونه اون‌ها رو دزدیده و سوء استفاده کنه.
    • کاربرد: وقتی وارد یه وب‌سایت می‌شین که اطلاعات حساس مثل رمز عبور یا اطلاعات کارت اعتباری رو وارد می‌کنین، حتماً باید از HTTPS استفاده بشه.
  • DNS (Domain Name System):
    • چیه؟ این پروتکل اسم دامنه وب‌سایت‌ها (مثل google.com) رو به آدرس IP معادلشون (مثل 172.217.160.142) تبدیل می‌کنه.
    • کاربرد: وقتی توی مرورگرتون آدرس google.com رو وارد می‌کنین، DNS به شما کمک می‌کنه که آدرس IP سرور گوگل رو پیدا کنین و بهش وصل بشین.
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol):
    • چیه؟ این پروتکل برای ارسال ایمیل استفاده می‌شه.
    • کاربرد: وقتی یه ایمیل رو توی Gmail یا Outlook می‌نویسین و ارسال می‌کنین، SMTP اون ایمیل رو به سرور ایمیل شما می‌فرسته و سرور هم اون رو به سرور ایمیل گیرنده می‌فرسته.
  • POP3 (Post Office Protocol version 3):
    • چیه؟ این پروتکل برای دریافت ایمیل از سرور ایمیل استفاده می‌شه.
    • کاربرد: وقتی ایمیل‌هاتون رو توی Gmail یا Outlook باز می‌کنین، POP3 اون ایمیل‌ها رو از سرور ایمیل دانلود می‌کنه و به شما نشون می‌ده.
  • IMAP (Internet Message Access Protocol):
    • چیه؟ این پروتکل هم مثل POP3 برای دریافت ایمیل استفاده می‌شه، اما یه سری مزایای بیشتر داره. مثلاً با IMAP می‌تونین ایمیل‌هاتون رو روی سرور نگه دارین و از چند تا دستگاه مختلف بهشون دسترسی داشته باشین.
    • کاربرد: اگه از چند تا دستگاه (مثل گوشی، تبلت و کامپیوتر) برای چک کردن ایمیل‌هاتون استفاده می‌کنین، بهتره از IMAP استفاده کنین.

چرا پروتکل‌ها مهم هستن؟

بدون پروتکل‌ها، هیچ‌کدوم از دستگاه‌های توی شبکه نمی‌تونستن با هم ارتباط برقرار کنن. پروتکل‌ها به دستگاه‌ها کمک می‌کنن که اطلاعات رو به صورت درست و منظم رد و بدل کنن و از بروز خطاها جلوگیری کنن.

امیدوارم این توضیحات بهتون کمک کرده باشه که یه درک بهتری از پروتکل‌های شبکه داشته باشین. حالا دیگه می‌دونین که وقتی یه وب‌سایت رو باز می‌کنین یا یه ایمیل می‌فرستین، چه اتفاقاتی پشت پرده داره می‌افته.

مدل OSI: یه نقشه راه برای دنیای شبکه‌ها

تا حالا شده یه وسیله رو باز کنین و با یه عالمه قطعه کوچیک و بزرگ مواجه بشین و ندونین هر کدوم چیکار می‌کنن؟ مدل OSI (Open Systems Interconnection) دقیقاً مثل یه نقشه راهنما برای شبکه‌هاست. این مدل پیچیدگی‌های شبکه‌ها رو به هفت لایه تقسیم می‌کنه و به ما کمک می‌کنه که بفهمیم هر لایه چه وظیفه‌ای داره و چطوری با لایه‌های دیگه ارتباط برقرار می‌کنه.

مدل OSI چیه؟

مدل OSI یه مدل مفهومی هست که نحوه ارتباط دستگاه‌ها در یک شبکه رو به هفت لایه تقسیم می‌کنه. هر لایه وظیفه خاصی رو بر عهده داره و با لایه‌های بالا و پایین خودش در ارتباطه. این مدل به ما کمک می‌کنه که مشکلات شبکه رو راحت‌تر تشخیص بدیم و راه‌حل‌های مناسب‌تری پیدا کنیم.

هفت لایه مدل OSI:

  1. لایه فیزیکی (Physical Layer):
    • چیه؟ این لایه پایین‌ترین لایه مدل OSI هست و مسئول انتقال بیت‌ها (0 و 1) از طریق یه رسانه فیزیکی (مثل کابل، فیبر نوری یا امواج رادیویی) هست.
    • وظایف: تعریف ولتاژها، نرخ داده، نوع کابل و اتصالات فیزیکی.
    • مثال: کابل شبکه، کارت شبکه، هاب
  2. لایه پیوند داده (Data Link Layer):
    • چیه؟ این لایه مسئول انتقال داده بین دو دستگاه متصل به یک شبکه هست. این لایه داده‌ها رو به فریم‌ها (Frames) تبدیل می‌کنه و آدرس MAC (Media Access Control) دستگاه‌ها رو به فریم‌ها اضافه می‌کنه.
    • وظایف: آدرس‌دهی MAC، تشخیص و تصحیح خطا، کنترل دسترسی به رسانه انتقال.
    • مثال: سوئیچ، کارت شبکه
  3. لایه شبکه (Network Layer):
    • چیه؟ این لایه مسئول مسیریابی داده‌ها بین شبکه‌های مختلف هست. این لایه آدرس IP (Internet Protocol) دستگاه‌ها رو به بسته‌ها (Packets) اضافه می‌کنه و بهترین مسیر برای انتقال داده‌ها رو پیدا می‌کنه.
    • وظایف: آدرس‌دهی IP، مسیریابی، تعیین بهترین مسیر.
    • مثال: روتر
  4. لایه انتقال (Transport Layer):
    • چیه؟ این لایه مسئول انتقال مطمئن و منظم داده‌ها بین دو برنامه کاربردی (Application) در دو دستگاه مختلف هست. این لایه داده‌ها رو به بخش‌ها (Segments) تقسیم می‌کنه و از پروتکل‌های TCP (Transmission Control Protocol) یا UDP (User Datagram Protocol) استفاده می‌کنه.
    • وظایف: تقسیم داده‌ها، کنترل جریان، کنترل ازدحام، تشخیص و تصحیح خطا.
    • مثال: TCP، UDP
  5. لایه جلسه (Session Layer):
    • چیه؟ این لایه مسئول ایجاد، مدیریت و خاتمه دادن به جلسات (Sessions) بین دو برنامه کاربردی هست.
    • وظایف: ایجاد و خاتمه دادن به جلسات، مدیریت دیالوگ، هماهنگ‌سازی.
    • مثال: پروتکل‌های SSH، TLS
  6. لایه نمایش (Presentation Layer):
    • چیه؟ این لایه مسئول تبدیل داده‌ها به یه فرمت قابل فهم برای هر دو برنامه کاربردی هست. این لایه داده‌ها رو رمزنگاری، فشرده‌سازی و تبدیل می‌کنه.
    • وظایف: رمزنگاری، فشرده‌سازی، تبدیل فرمت داده‌ها.
    • مثال: JPEG، MPEG
  7. لایه کاربرد (Application Layer):
    • چیه؟ این لایه بالاترین لایه مدل OSI هست و رابط کاربری بین برنامه کاربردی و شبکه رو فراهم می‌کنه. این لایه پروتکل‌هایی رو ارائه می‌ده که برنامه‌ها می‌تونن از اون‌ها برای دسترسی به سرویس‌های شبکه استفاده کنن.
    • وظایف: ارائه سرویس‌های شبکه به برنامه‌ها، دسترسی به ایمیل، مرور وب، انتقال فایل.
    • مثال: HTTP، SMTP، FTP

چرا مدل OSI مهمه؟

مدل OSI به ما کمک می‌کنه که:

  • مشکلات شبکه رو راحت‌تر تشخیص بدیم: با دونستن وظیفه هر لایه، می‌تونیم بفهمیم که مشکل توی کدوم لایه اتفاق افتاده.
  • راه‌حل‌های مناسب‌تری پیدا کنیم: با دونستن لایه مشکل‌دار، می‌تونیم راه‌حل‌های مناسب‌تری برای رفع اون پیدا کنیم.
  • شبکه‌ها رو بهتر درک کنیم: مدل OSI یه چارچوب کلی برای درک نحوه کار شبکه‌ها ارائه می‌ده.
  • استانداردهای شبکه رو بهتر بفهمیم: بسیاری از استانداردهای شبکه بر اساس مدل OSI طراحی شدن.

یه مثال:

فرض کنین نمی‌تونین یه وب‌سایت رو باز کنین. با استفاده از مدل OSI می‌تونین مشکل رو به این صورت بررسی کنین:

  1. لایه فیزیکی: آیا کابل شبکه درست وصل شده؟ آیا کارت شبکه کار می‌کنه؟
  2. لایه پیوند داده: آیا آدرس MAC دستگاه شما درست تنظیم شده؟
  3. لایه شبکه: آیا آدرس IP دستگاه شما درست تنظیم شده؟ آیا می‌تونین به یه آدرس IP دیگه پینگ کنین؟
  4. لایه انتقال: آیا پورت 80 (پورت HTTP) باز هست؟
  5. لایه کاربرد: آیا مرورگر شما درست تنظیم شده؟

با بررسی هر لایه، می‌تونین مشکل رو پیدا کنین و رفعش کنین.

خب، اینم از مدل OSI! امیدوارم این توضیحات بهتون کمک کرده باشه که این مدل پیچیده رو بهتر درک کنین.یک مقاله کامل تر در سایت درباره مدل OSI هست. برای مقاله OSI کلیک کنید.

آدرس IP و Subnetting: کد پستی دنیای اینترنت

تا حالا فکر کردین چطوری بسته‌های اطلاعاتی توی اینترنت به مقصدشون می‌رسن؟ چطوری یه ایمیل از کامپیوتر شما به کامپیوتر دوستتون توی اون سر دنیا می‌رسه؟ جواب این سوال‌ها توی آدرس IP و Subnetting پنهان شده. این دو تا مفهوم مثل کد پستی و آدرس خونه توی دنیای واقعی هستن و به دستگاه‌ها کمک می‌کنن که همدیگه رو پیدا کنن و با هم ارتباط برقرار کنن.

آدرس IP چیه؟

آدرس IP (Internet Protocol Address) یه عدد منحصر به فرد هست که به هر دستگاه متصل به شبکه (مثل کامپیوتر، گوشی، سرور و…) اختصاص داده می‌شه. این آدرس مثل آدرس خونه شما توی دنیای واقعی هست و به دستگاه‌ها کمک می‌کنه که همدیگه رو توی شبکه پیدا کنن و با هم ارتباط برقرار کنن.

انواع آدرس IP:

  • IPv4 (Internet Protocol version 4):
    • چیه؟ این نوع آدرس IP از 32 بیت تشکیل شده و به صورت چهار تا عدد بین 0 تا 255 که با نقطه از هم جدا شدن، نشون داده می‌شه (مثلاً 192.168.1.1).
    • محدودیت: IPv4 می‌تونه حدود 4.3 میلیارد آدرس منحصر به فرد رو پشتیبانی کنه، که با توجه به تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، کافی نیست.
  • IPv6 (Internet Protocol version 6):
    • چیه؟ این نوع آدرس IP از 128 بیت تشکیل شده و به صورت هشت تا گروه چهار رقمی هگزادسیمال که با دو نقطه از هم جدا شدن، نشون داده می‌شه (مثلاً 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
    • مزیت: IPv6 می‌تونه تعداد خیلی بیشتری آدرس منحصر به فرد رو پشتیبانی کنه و مشکلات کمبود آدرس IPv4 رو حل کنه.

انواع آدرس IP از نظر تخصیص:

  • آدرس IP استاتیک (Static IP Address):
    • چیه؟ این نوع آدرس IP به صورت دستی به دستگاه اختصاص داده می‌شه و تغییر نمی‌کنه.
    • کاربرد: برای دستگاه‌هایی که همیشه باید با یه آدرس ثابت در دسترس باشن (مثل سرورها).
  • آدرس IP داینامیک (Dynamic IP Address):
    • چیه؟ این نوع آدرس IP به صورت خودکار توسط یه سرور DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) به دستگاه اختصاص داده می‌شه و ممکنه هر بار که دستگاه به شبکه وصل می‌شه، تغییر کنه.
    • کاربرد: برای دستگاه‌هایی که نیازی به آدرس ثابت ندارن (مثل کامپیوترها و گوشی‌های خونگی).

Subnetting چیه؟

Subnetting یه تکنیک برای تقسیم یه شبکه بزرگ به چند تا زیرشبکه کوچکتر هست. این کار باعث می‌شه که مدیریت شبکه راحت‌تر بشه، امنیت شبکه افزایش پیدا کنه و ترافیک شبکه بهینه‌تر بشه.

چرا Subnetting مهمه؟

  • مدیریت آسان‌تر: تقسیم یه شبکه بزرگ به زیرشبکه‌های کوچکتر، مدیریت اون‌ها رو راحت‌تر می‌کنه.
  • امنیت بیشتر: با تقسیم شبکه به زیرشبکه‌ها، می‌تونین دسترسی به منابع مختلف رو محدود کنین و امنیت شبکه رو افزایش بدین.
  • بهینه‌سازی ترافیک: با تقسیم شبکه به زیرشبکه‌ها، می‌تونین ترافیک شبکه رو بهینه‌تر کنین و از ازدحام جلوگیری کنین.
  • کاهش Broadcast Domain: با Subnetting، Broadcast Domain کوچکتر شده و از ارسال بسته‌های Broadcast به کل شبکه جلوگیری می‌شود، که باعث بهبود کارایی شبکه می‌شود.

چطوری Subnetting کار می‌کنه؟

Subnetting با قرض گرفتن بیت‌هایی از قسمت Host ID آدرس IP و استفاده از اون‌ها به عنوان Subnet ID انجام می‌شه. این کار باعث می‌شه که تعداد آدرس‌های قابل استفاده در هر زیرشبکه کاهش پیدا کنه، اما تعداد زیرشبکه‌ها افزایش پیدا کنه.

Subnet Mask:

Subnet Mask یه عدد 32 بیتی هست که مشخص می‌کنه کدوم قسمت از آدرس IP مربوط به Network ID و کدوم قسمت مربوط به Host ID هست. بیت‌های 1 در Subnet Mask نشون‌دهنده Network ID و بیت‌های 0 نشون‌دهنده Host ID هستن.

مثال:

فرض کنین یه آدرس IP به صورت 192.168.1.1 و Subnet Mask به صورت 255.255.255.0 باشه. در این صورت، Network ID برابر با 192.168.1.0 و Host ID برابر با 1 هست.

یه مثال دیگه:

فرض کنین یه شرکت بزرگ دارین که چند تا بخش مختلف داره (مثل بخش فروش، بخش بازاریابی و بخش توسعه). می‌تونین با استفاده از Subnetting، یه زیرشبکه جداگانه برای هر بخش ایجاد کنین و دسترسی به منابع هر بخش رو محدود کنین. اینطوری اگه یه هکر به یکی از زیرشبکه‌ها نفوذ کنه، نمی‌تونه به بقیه زیرشبکه‌ها دسترسی پیدا کنه.

محمد وب‌سایت
مطالب مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *