تجهیزات اکتیو شبکه

تجهیزات اکتیو شبکه

شناخت تجهیزات شبکه همواره مورد توجه فعالان این زمینه بوده و با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی، اطلاعات مربوط به این تجهیزات روز به روز در حال تغییره. تجهیزات شبکه به‌طور کلی بر اساس فاکتورهای خاصی دسته‌بندی میشن. یکی از این دسته‌بندی‌ها که بر پایه‌ی نیاز یا عدم نیاز به انرژی برقه که تجهیزات شبکه رو به دو دسته تقسیم می‌کنه: 1- تجهیزات اکتیو 2- تجهیزات پسیو.

تجهیزات اکتیو به اون دسته از تجهیزاتی گفته میشه که برای فعالیت به انرژی‌ای مانند برق احتیاج دارند. تجهیزاتی که فعالیت اون‌ها با سیگنال‌های الکترونیکی مرتبطه و در تولید، مسیریابی، پردازش و هدایت این سیگنال‌ها نقش مهمی دارن تجهیزات اکتیو هستن. سوئیچ، ریپیتر، اکسس پوینت، مودم، هاب، Bridge، روتر، سرور، فایروال‌های سخت افزاری و کارت شبکه از مهم‌ترین تجهیزات شبکه اکتیو هستند که در ادامه این مقاله اون‌هارو بررسی می‌کنیم.

مودم

برای ارتباط بین خط تلفن (اینترنت جهانی) و تجهیزات شبکه به دستگاهی احتیاج داریم که بتونه سیگنال‌های دیجیتال رو به سیگنال‌های آنالوگ (و برعکس) تبدیل کنه. این دستگاه مودم نام داره و این اسم مخففی از دو واژه‌ی Modulator و Demodulator هست.

Modulator به اون بخش از فعالیت‌های مودم گفته میشه که سیگنال‌های دیجیتال کامپیوترها رو به سیگنال‌های آنالوگ تبدیل می‌کنه؛ اما قسمت دوم فعالیت‌‍‌های مودم که به Demodulator معروفه، باعث تبدیل سیگنال‌های آنالوگ خطوط تلفن و DSL مخابراتی به سیگنال‌های دیجیتال میشه. مودم‌ها پل ارتباطی بین تجهیزات شبکه‌ی اکتیو و وب جهانی هستن و به کلید اصلی ورود به این دروازه ارتباطی معروفن.

مودم‌ها انواع مختلفی دارن:

مودم‌ ADSL که یکی از پراستفاده‌ترین مودم‌هاست، از طریق پورت ‌RJ-11 به خطوط تلفن و سرویس‌دهنده‌ها متصل میشه. مودم VDSL با تکیه بر اتباطات فیبرنوری، بستر اتصال به اینترنت رو فراهم می‌کنه و سرعتی به مراتب بالاتر از ADSL داره.

مودم‌های WiMax از ابتدایی‌ترین مودم‌هایی هستن که بدون نیاز به خطوط تلفن، امکان اتصال دستگاه‌ها به اینترنت رو فراهم می‌کردن.

مودم‌های 3G/4G/5G نسل جدیدتری از مودم‌هایی بودن که بدون نیاز به خط تلفن و استفاده از ایستگاه های فرستنده‌ی امواج یا BTS، کاربران رو به اینترنت متصل می‌کردن.

روتر

داده‌های موجود در دستگاه‌های تحت شبکه به مسیریابی و هدایت به مقصد مورد نظر احتیاج دارن. این مسیریابی برعهده‌ی روترهاست که از دیگر تجهیزات اکتیو شبکه هستند و عملکرد اون‌ها رو به سوئیچ‌ها تشبیه می‌کنه. با این تفاوت که در سوئیچ‌ها مسیریابی در یک شبکه‌ی محلی کوچک و بر پایه‌ی مک آدرس صورت می‌گیره؛ اما در روترها این مسیریابی بر پایه‌ی آدرس IP و در شبکه‌های بزرگ انجام میشه. به بیان واضح، انتقال داده‌ها در بین دستگاه‌های یک شبکه، میتونه با استفاده از یک سوئیچ انجام بشه؛ اما این انتقال در بین دستگاه‌های موجود در دو یا چند شبکه نیازمند روتره.

روترها به هر دستگاه یا گره‌ موجود در شبکه، یک آدرس IP اختصاص میدن و و به این طریق از ایجاد خطا در هنگام مسیریابی و انتقال داده‌ها جلوگیری می‌کنن. روترها با توجه به نوع ارتباطی که پشتیبانی می‌کنن به دو دسته‌ی روتر سیمی و روتر بی‌سیم تقسیم میشن.

اکسس پوینت

با پیشرفت تکنولوژی و به‌وجود آمدن ارتباطات بی‌سیم (Wireless) تجهیزات مختلفی برای ایجاد این نوع ارتباط طراحی شدن که یکی از اون‌ها اکسس پوینت است. اکسس پوینت که از تجهیزات اکتیو شبکه‌ است ارتباط بین دستگاه‌های مختلف رو در شبکه‌ی محلی و در بستر بی‌سیم برقرار می‌کنه.

اکسس پوینت‌ها عملکردی شبیه به سوئیچ‌ها دارن با این تفاوت که در اکسس پوینت برای اتصال بین دستگاه‌ها از کابلی استفاده نمیشه. اکسس پوینت‌ها استفاده‌ی دیگری نیز دارن؛ این تجهیزات که به AP هم معروفن برای تقویت شبکه‌ی بی‌سیم و پوشش نقطه‌های کور کاربرد زیادی دارن. APها مخصوص شبکه‌های Wi-Fi نیسن و در تمامی شبکه‌های بی‌سیم از جمله بلوتوث، شبکه‌های تلفن همراه هم استفاده میشن.

به‌طور کلی به شبکه‌های محلی‌ای که توسط اکسس پوینت‌ها ساخته میشن WLAN و Wireless LAN هم میگن. اکسس پوینت‌ها به دو دسته‌ی OUTDOOR و INDOOR تقسیم میشن. اکسس پوینت‌های OUTDOOR توان ایجاد شبکه‌ی بی‌سیم با پوشش‌دهی گسترده‌ رو دارن. به علاوه، مقاومت بالایی هم در برابر صاعقه، باران و برف و نور خورشید از خودشون نشون میدن.

اکسس پوینت‌ها تا حد زیادی از بروز مشکلات مربوط به کابل‌کشی جلوگیری می‌کنن اما محدودیت پوشش‌دهی این تجهیزات، از مهم‌ترین نقاط ضعف اون‌هاست.

هاب

هاب‌ها هم جزوی از تجهیزات اکتیو شبکه هستن که گره‌های مختلف یک شبکه ‌رو به هم متصل می‌کنن اما با فرآیندی ساده‌تر. هاب‌ها عملکردی مشابه با سوئیچ‌ها دارن با این تفاوت که جدولی خاصی برای مشخص کردن مک آدرس دستگاه‌ها ندارن. به این ترتیب توانایی هدایت داده‌ها رو به مسیر خاصی ندارند.

عملکرد‌ هاب‌ها به این صورته که داده‌های انتقالی از مبدا رو به تمامی پورت‌ها انتقال میده. یعنی این اطلاعات بدون مسیریابی خاصی، برای تمامی گره‌ها قابل مشاهده است. این امر باعث پایین اومدن شبکه میشه و از طرفی هم ممکنه ضریب به وجود اومدن خطاها رو در فرآیند انتقال داده‌ها افزایش بده.

هاب‌ها نسبت به سوئیچ‌ها قیمت پایین‌تری دارن و به تنظیمات و پیکربندی خاصی احتیاج ندارن؛ اما معایب زیادی در اون‌ها مشاهده میشه. استفاده از هاب‌ها باعث افزایش شدید میزان پهنای باند و ترافیک داده‌ها میشه.

استفاده از هاب، اطلاعات موجود در شبکه رو در معرض حملات امنیتی قرار میده. به علاوه یک هاب نمیتونه انتقال متقارن یا دو طرفه رو تضمین کنه و با تکثیر سیگنال‌ها احتمال برخورد اون‌ها رو افزایش میده. هاب‌ها بر اساس عملکردشون به سه دسته تقسیم میشن: 1- هاب پسیو (Passive Hub) 2- هاب اکتیو (Active Hub) 3- هاب هوشمند (Intelligent Hub).

ریپیتر

در پوشش‌دهی شبکه‌های بی‌سیم و سیمی همواره محدودیت‌های زیادی وجود داره. سیگنال‌ها ارتباطی در شبکه، مدتی بعد از ارسال ضعیف شده و احتمال به وجود اودن نویز در اون‌ها شدت می‌گیره.ریپیترها از جمله‌ تجهیزات اکیتو شبکه هستند که برای حل این‌ مشکل ساخته شدن. ریپیترها با دریافت، بازنویسی و ارسال دوباره‌ی سیگنال‌ها، منجر به تقویت اون‌ها میشن و محدوده‌ی تحت شبکه‌ رو به مقدار قابل توجهی افزایش میده.

ریپیترها به دو دسته تقسیم میشن: ریپیترهای سیمی و ریپیترهای بی‌سیم. ریپیتر‌های سیمی معمولا به دو درگاه‌ یا بیشتر مجهزن؛ یک درگاه سیگنال‌هارو دریافت می‌کنه و سپس فرآیند‌های لازم برای ارسال دوباره‌ی سیگنال‌های طی میشه. سپس سیگنال ارسالی از درگاه دوم به سمت مسیر مورد نظر هدایت میشه.

ریپیترهای بی‌سیم عملکردی شبیه به همین ریپیترها دارند با این تفاوت که به‌جای پورت، به آنتن‌هایی مجهز شدن که سیگنال‌هارو دریافت و ارسال می‌کنن.

سوئیچ

از مهم‌ترین ارکان تجهیزات اکتیو شبکه، سوئیچ هست که اتصال هم‌زمان کاربران به یکدیگر رو در یک شبکه‌ی محلی سیمی فراهم می‌کنه. در واقع، سوئیچ یک شبکه محلی رو بین دستگاه‌های مختلف، به منظور ارسال داده‌ها و ارتباط با همدیگه ایجاد می‌کنه. بسته‌های ارسالی در شبکه‌ی محلی که شکل خاصی از داده‌هاست توسط سوئیچ دریافت و به مقصد مورد نظر هدایت میشه. بسته‌های ارسالی در اکثر سوئیچ‌ها، علاوه بر هدایت به نقطه انتهایی، توسط سوئیچ تقویت میشن.

سوئیچ‌ها نقطه‌ی مرکزی ارتباطات در شبکه‌ی محلی سیمی هستن؛ در بعضی از سوئیچ‌ها با امکان محدودسازی ارتباطات، مسدود کردن اتصال بین کاربران و... گزینه‌‌های مدیریتی متعددی در اختیار مدیر دستگاه قرار می‌گیره.

سوئیچ‌ها برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های محلی به آدرس‌های دستگاه‌های موجود در این شبکه‌ احتیاج دارن. این آدرس‌ها در واقع همون MAC Adress (مک آدرس) هستن که در جدول به اسم جدول مک آدرس ذخیره میشن. لازم به ذکره که مک آدرس هر کاربری خصوصی و مانند اثر انگشت، منحصر به فرد است. سوئیچ‌ها در کسری از ثانیه، مک آدرس مبدا و مقصد رو شناسایی و داده‌های انتقالی رو به‌صورت بسته‌هایی هدایت می‌کنن.

سوئیچ‌ها بر اساس تونایی کنترل و مدیریت اطلاعات، به دو دسته‌س سوئیچ مدیریتی و سوئیچ غیرمدیریتی تقسیم میشن. سوئیچ‎های معمولی غیرمدیریتی، اما سوئیچ‎های پیشرفته‌ای که توانایی پیکربندی و مدیریت ارتباطات رو دارن به سوئیچ‌های مدیریتی معروفن.

کارت شبکه

از آنجایی که در بعضی از مادربورد‌ها برای اتصال به اینترنت تجهیزات خاصی در نظر گرفته نشده، سخت‌افزارهای مختلفی برای حل این مشکل طراحی شده که یکی از اون‌ها کارت شبکه است. کارت شبکه برای اتصال رایانه به اینترنت به کار گرفته میشه. این سخت‌افزار که با نام Network Interface Card هم شناخته میشه در واقعی رابط اتصال بین کامپیوتر و شبکه‌ است. این قطعه وظیفه داره داده‌ها رو پردازش و اون‌ها رو در پکت‌هایی برای ارسال تقسیم‌بندی کنه.

کارت شبکه به روش‌های مختلفی اتصال بین رایانه و اینترنت رو برقرار می‌کنه که رایج‌ترین اون‌ها، اتصال سیمی و بی‌سیم هست. کارت‌های شبکه‌ی سیمی به پورت‌هایی مجهزن که معمولا از نوع RJ-45 هستش؛ کارت‌های شبکه‌ی بی‌سیم به آنتن‌هایی مجهزن که ارتباط بی‌سیم رو بین کامپیوتر و تجهیزاتی مثل روترها و اکسس پوینت‌ها فراهم می‌کنه. امروزه در بیشتر مادربوردها این سخت ‌افزار تعبیه شده و در این کاپیوترها احتیاجی به تهیه‌ی این قطعه نیست.

سرور

سرور‌ها که از دیگر اجزای تجهیزات اکتیو شبکه هستن، کامپیوترهای قدرتمندی‌اند که با میزبانی وب سایت‌ها خدمات مختلفی رو به کاربران ارائه میدن. سرور‌ها همیشه روشن هستن و برای جلوگیری از اختلال در روند فعالیتشون باید دسترسی همیشگی به اینترنت داشته باشن. سرور‌ها در راس شبکه قرار دارن و معمولا وظیفه‌ی اون‌ها اشتراک داده‌ها در بین سایر مشتریان است. بهترین محل برای نگهداری سرورها، دیتاسنترها هستن که شرایط مطلوب رو برای بهترین عملکرد این سخت‌افزارها فراهم می‌کنن.

سرورها از نظر نوع ارتباط به انواع مختلفی تقسیم میشن: سرورهای مجازی، سرورهای اینترنتی، سرورهای اختصاصی و... از این دسته تجهیزات هستن که کاربرد گسترده‌ای دارن.

سرورهای HPE، DELL، IBM (Lenovo) از معروف ترین سرورهای تولید شده در دنیا هستن که عملکرد بی‌نظیری دارن.