آشنایی با انواع تجهیزات مختلف شبکه

در عصر دیجیتال امروزی، آشنایی با انواع تجهیزات شبکه، به بخشی ضروری از زندگی روزمره ما تبدیل شده‌اند. آن‌ها به ما اجازه می‌دهند به اینترنت دسترسی داشته باشیم، با دیگران ارتباط برقرار کنیم و اطلاعات را به سرعت و کارآمد به اشتراک بگذاریم. به دلیل تغییرات مداوم در نحوه ایجاد، نگهداری و ایمن‌سازی شبکه‌ها، مدیریت مسئولانه و مؤثر یک شبکه از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این راستا، برای ایجاد شبکه‌های محافظت‌شده‌تر، مطمئن‌تر و مدرن‌تر، متخصصان امنیتی و مهندسان وب نیاز دارند تا با انواع مختلف تجهیزات شبکه آشنا و نحوه تعامل آن‌ها را درک کنند. 

در این مقاله، ما رایج‌ترین دستگاه‌های شبکه و عملکرد آن‌ها را بررسی می‌کنیم تا بتوانید درک بهتری از نحوه کار آن‌ها و اینکه چگونه می‌توانند برای شما مفید باشند، داشته باشید.

کارت شبکه

کارت شبکه (Network Interface Card)، یکی از انواع تجهیزات شبکه است که روی کامپیوتر نصب می‌شود تا آن دستگاه قابلیت اتصال به اینترنت و شبکه را پیدا کند. کارت شبکه‌های مدرن همواره قابلیت‌هایی مانند: پشتیبانی از وقفه I/O، قابلیت دسترسی مستقیم به حافظه (DMA)، انتقال داده و مهندسی ترافیک شبکه را برای کامپیوترها فراهم می‌کنند. 

کارت‌های شبکه به شکل‌های مختلفی وجود دارند، از جمله کارت‌های داخلی که در داخل رایانه نصب می‌شوند و آداپتورهای خارجی که می‌توانند به پورت USB یا انواع دیگر درگاه‌ها وصل شوند. علاوه بر این موضوع، کارت‌های شبکه با سرعت‌ها و قابلیت‌های مختلف عرضه می‌شوند و می‌توانند انواع مختلفی از اتصالات شبکه مانند اترنت، Wi-Fi یا بلوتوث را پشتیبانی کنند.

اکسس پوینت

اکسس پوینت (AP) دستگاهی است همانند: روتر که خود جزء مهمی از انواع تجهیزات شبکه است که داده‌ها را به صورت بی‌سیم از طریق فرکانس‌های رادیویی با استفاده از باندهای ۲.۴ یا ۵ گیگاهرتز ارسال و دریافت می‌کند. کلاینت‌ها، مانند لپ‌تاپ یا تلفن‌های همراه، با استفاده از سیگنال بی‌سیم به یک AP متصل می‌شوند و آن‌ها را قادر می‌سازد به شبکه محلی بی‌سیم ایجاد شده توسط AP بپیوندند. یک کابل اترنت به صورت فیزیکی AP را به یک روتر یا سوئیچ در یک شبکه LAN سیمی متصل می‌کند، که دسترسی شبکه را به اینترنت فراهم می‌کند. 

هنگام استقرار APها، باید عواملی مانند: مکان، تضعیف و تداخل کانال را در نظر بگیرند که همگی می‌توانند بر قدرت سیگنال تأثیر بگذارند. به طور معمول، مهندسان برای به حداکثر رساندن پوشش سیگنال و به حداقل رساندن موانع احتمالی، اکسس پوینت‌ها را روی سقف یا دیوار نصب می‌کنند.

هاب

هاب یک دستگاه شبکه  لایه یکی است که عمده وظیفه آن، متصل کردن دستگاه‌های متفاوت درون شبکه به یک دیگر است؛ علاوه بر این موضوع، یک هاب می‌تواند به عنوان یک تقویت کننده سیگنال در مسافت طولانی عمل کند. بر خلاف سوئیچ شبکه که بسته‌ها را بر اساس آدرس مک مقصد ارسال می‌کند، این نوع از تجهیزات شبکه، بسته‌های دریافتی را به صورت broadcast به تمامی پورت‌ها ارسال می‌کنند.

سوئیچ شبکه

یکی از مهم‌ترین تجهیزات شبکه، بی‌شک سوئیچ‌ها هستند که در لایه ۲ و ۳ مدل OSI کار می‌کنند. عمده وظیفه این دستگاه‌ها فوروارد کردن فریم (Frame) است به صورتی که در هنگام دریافت یک بسته، آدرس مک مقصد را چک می‌کند و آن را به پورتی در آن، آدرس مک بسته ثبت شده است ارسال می‌کند. کاربرد انواع سوئیچ شبکه، از جمله سوئیچ‌های مدیریتی و غیر مدیریتی، بسته به نیازهای خاص شرکت‌ها می‌تواند متنوع باشد و هر کدام از آن‌ها ویژگی‌های خاص خود را ارائه دهند.

سوئیچ مدیریتی

سوئیچ‌ مدیریتی، نوعی سوئیچ شبکه است که ویژگی‌های پیشرفته‌ای همچون: (تجمیع پیوندها) Qos، Vlan، Link aggregation، لیست کنترل دسترسی (ACL) و بسیاری از ویژگی‌های پیشرفته که در شبکه‌های متوسط رو به بزرگ به آن‌ها نیازمندیم را به ما ارائه و امکان کنترل بیشتر بر روی ترافیک شبکه را فراهم می‌کنند. بر خلاف سوئیچ غیر مدیریتی، این نوع از سوئیچ‌ها از طریق یک رابط وب یا رابط خط فرمان قابلیت نظارت و پیکربندی دارند. 

سوئیچ غیر مدیریتی

سوئیچ غیر مدیریتی نوعی سوئیچ شبکه است که دارای تعدادی پورت ثابت است که برای شروع کار در شبکه نیازی به تنظیمات یا پیکربندی خاصی ندارد. این نوع از تجهیزات شبکه معمولاً در شبکه‌های کوچک و ساده که در آن نیازی به ویژگی‌های پیشرفته مانند: VLAN یا QoS (کیفیت خدمات) نیست  و فقط تعداد کمی از دستگاه در شبکه وجود دارد که نیاز به اتصال اینترنت دارد استفاده می‌شوند. از مزیت اصلی سوئیچ‌های غیر‌مدیریتی علاوه بر آسان بودن مدیریت آن، به صرفه بودن قیمت آن نیز  است.

 مدیا کانورتر 

یکی دیگر از تجهیزات پر کاربرد و مهم در شبکه، مدیا کانورتر یا مبدل رسانه است؛ مبدل‌های رسانه‌ای برای تبدیل سیگنال‌های الکتریکی از یک نوع رسانه به نوع دیگر طراحی شده‌اند و به دستگاه‌هایی که از رسانه‌های مختلف استفاده می‌کنند اجازه می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. مدیا کانورترها می‌توانند بین انواع مختلف سیگنال‌های رسانه‌ای مانند: مس به فیبر، فیبر چند حالته تک حالته و مس به مس تبدیل شوند.

مدیا کانورترها معمولاً در شرایطی استفاده می‌شوند که نیاز به افزایش فاصله اتصال شبکه وجود دارد. به عنوان مثال، کابل‌های فیبر نوری می‌توانند داده‌ها را در فواصل بسیار طولانی‌تری نسبت به کابل‌های اترنت مسی منتقل کنند، اما بسیاری از دستگاه‌ها فقط از اتصالات اترنت پشتیبانی می‌کنند. در این حالت می‌توان از یک مبدل رسانه‌ای برای تبدیل سیگنال فیبر نوری به سیگنال اترنت استفاده کرد و به دستگاه امکان اتصال به شبکه را می‌دهد.

روتر

نقش اصلی روتر ارسال بسته‌های اطلاعاتی به مقصد است. روترها هوشمندتر از هاب‌ها یا سوئیچ‌ها که خود جزء تجهیزات مهم شبکه محسوب می‌شوند، در نظر گرفته می‌شوند؛ زیرا اطلاعات مربوط به سایر دستگاه‌های شبکه‌ای را که به آن‌ها متصل هستند ذخیره می‌کنند. روترها می‌توانند نقش مهمی در امنیت شبکه ایفا کنند، زیرا می‌توانند به‌عنوان فایروال‌های فیلترکننده بسته‌ها و فهرست‌های کنترل دسترسی مرجع (ACL) در هنگام ارسال بسته‌ها پیکربندی شوند.

روترها از پروتکل‌های متفاوتی برای برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌های موجود در شبکه استفاده می‌کنند، همچنین از عمده وظایف روترها، مپ کردن آدرس‌های آی‌پی private یا همان درون شبکه، به آی‌پی public، برای ارتباط با بیرون شبکه و اینترنت است.

مودم

هدف اصلی یک مودم تبدیل سیگنال‌های دیجیتال به آنالوگ و تبدیل سیگنال‌ها آنالوگ به دیجیتال است. یک مودم معمولاً به یک روتر متصل می‌شود که دسترسی به اینترنت را از مودم دریافت می‌کند و آن را به سایر دستگاه‌های موجود در شبکه می‌فرستد. مودم‌ها می‌توانند از کابل اترنت، DSL، فیبر یا رسانه‌های بی‌سیم برای اتصال استفاده کنند. ISPها اغلب مودم‌هایی را ارائه می‌دهند که قابلیت‌های مسیریابی و فایروال را با هم ترکیب کرده اند. 

آیا مودم همان روتر است؟ 

به دلیل این که امروزه اکثر ما در خانه از مودم‌هایی استفاده می‌کنیم که به صورت همزمان ترکیبی از مودم و روتر است و به ما امکان متصل شدن به اینترنت را می‌دهند، بسیاری از افراد تصور می‌کنند که این دو دستگاه یکسان هستند، در صورتی که در واقعیت این دو، تجهیزات متفاوتی از شبکه شناخته می‌شوند. 

مودم دستگاهی است که شبکه خانگی یا اداری شما را به شبکه ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) متصل می‌کند که عمده وظیفه آن تبدیل سیگنال‌های آنالوگ از ارائه دهنده خدمات اینترنتی به سیگنال‌های دیجیتالی است که دستگاه‌های شما می‌توانند آن را درک کنند. بدون مودم، نمی‌توانید به اینترنت وصل شوید. از طرف دیگر، روتر دستگاهی است که چندین دستگاه را در یک شبکه به هم متصل می‌کند و ترافیک داده را بین آن‌ها هدایت می‌کند. روترها وظیفه هدایت ترافیک داده بین شبکه‌های مختلف مانند: اینترنت و شبکه محلی (LAN) را بر عهده دارند.

فایروال

فایروال یک دستگاه امنیتی شبکه است که برای کنترل و مدیریت ترافیک اینترنت در یک شبکه خصوصی به کار می‌رود. این دستگاه، با تجزیه و تحلیل بسته‌های داده و بر اساس پارامترهای برنامه‌ریزی شده و یا لیست سفید یا سیاه، ترافیک را محدود و کنترل می‌کند. لیست سفید فقط اطلاعاتی را که در یک مجموعه مشخص از پارامترها قرار می‌گیرند، مجاز می‌کند، در حالی که لیست سیاه تمام اطلاعاتی را که در داخل پارامترها قرار می‌گیرند رد می‌کند. 

فایروال‌ها برای شبکه‌های خصوصی که با اطلاعات حساس کار می‌کنند بسیار ضروری هستند. این دستگاه همچنین در شبکه‌های داخلی برای مسدود کردن دسترسی بین زیرگروه‌ها به کار می‌رود. به عنوان مثال، می‌توان از فایروال برای مسدود کردن دسترسی بخش فروش به فایل‌های مربوط به فناوری اطلاعات یا منابع انسانی استفاده کرد. در کل، فایروال با کنترل ترافیک و محدود کردن دسترسی به اطلاعات حساس، امنیت شبکه را تامین می‌کند. 

ماژول فیبر نوری (ماژول SFP)

ماژول SFP (Small Form-Factor Pluggable) یک قطعه کوچک و قابل تعویض است که برای اتصال دستگاه‌های شبکه به کابل‌های فیبر نوری یا مسی استفاده می‌شود. این ماژول‌ها که خود بخشی جدایی ناپذیر از انواع تجهیزات شبکه محسوب می‌شوند، به سوییچ‌ها، روترها و دیگر تجهیزات شبکه اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به تعویض کامل دستگاه، به سرعت و نوع مورد نیاز شبکه تطبیق پیدا کنند. ماژول‌های SFP در انواع مختلفی مانند SFP استاندارد و SFP+ موجود هستند که بسته به نیاز شبکه، از پهنای باند و سرعت‌های متفاوتی پشتیبانی می‌کنند. این ماژول‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری و کارایی بالا، در شبکه‌های امروزی بسیار پرکاربرد هستند. اگر به دنبال بهینه‌سازی شبکه خود هستید، خرید ماژول SFP می‌تواند یک انتخاب عالی برای ارتقاء سرعت و کارایی شبکه شما باشد.

جمع‌بندی

در انتخاب انواع تجهیزات شبکه، باید به چند نکته توجه کرد. اولاً، تجهیزات که قصد خریداری آن را دارید باید با سایر تجهیزات شبکه سازگار باشند. دوماً، باید به نیازهای شبکه و کاربران آن توجه شود. به عنوان مثال، در شبکه‌های بزرگ که ترافیک بالایی دارند، سوئیچ‌های مدیریتی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، برای حفاظت از شبکه باید از فایروال‌ها استفاده کرد. 

در نهایت، باید به هزینه‌های تجهیزات و نگهداری آن‌ها نیز توجه شود. در بسیاری از موارد، تجهیزات گران قیمت با کیفیت بهتری همراه هستند، اما باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند تا هزینه‌های اضافی برای شبکه ایجاد نشود. در این مطلب، به بررسی رایج‌ترین تجهیزات شبکه مانند مودم، فایروال، مدیا کانورتر، هاب و روتر پرداخته شده است که به کاربران امکان دسترسی به اینترنت، مدیریت ترافیک و حفظ امنیت شبکه را می‌دهند.