شبکه های کامپیوتری برای اشتراک گذاری منابع
شبکه های کامپیوتری برای اشتراک گذاری منابع
شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از رایانه‌هایی است که منابع را به اشتراک می‌گذارند که بر روی گره‌های شبکه قرار دارند یا توسط آنها ارائه می‌شوند. رایانه ها از پروتکل های ارتباطی مشترک بر روی اتصالات دیجیتالی برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. این اتصالات متقابل از فناوری‌های شبکه‌های مخابراتی، مبتنی بر روش‌های فرکانس رادیویی سیمی، نوری و بی‌سیم فیزیکی تشکیل شده‌اند که ممکن است در انواع توپولوژی‌های شبکه مرتب شوند.
گره های یک شبکه کامپیوتری ممکن است شامل رایانه های شخصی، سرورها، سخت افزارهای شبکه یا سایر میزبان های تخصصی یا همه منظوره باشند. آنها با آدرس های شبکه شناسایی می شوند و ممکن است نام میزبان داشته باشند. نام هاست به عنوان برچسب های به یاد ماندنی برای گره ها عمل می کنند که به ندرت پس از تخصیص اولیه تغییر می کنند. آدرس های شبکه برای مکان یابی و شناسایی گره ها توسط پروتکل های ارتباطی مانند پروتکل اینترنت خدمت می کنند.
شبکه های کامپیوتری تکنویار ممکن است با معیارهای زیادی طبقه بندی شوند، از جمله رسانه انتقال مورد استفاده برای حمل سیگنال، پهنای باند، پروتکل های ارتباطی برای سازماندهی ترافیک شبکه، اندازه شبکه، توپولوژی، مکانیسم کنترل ترافیک، و هدف سازمانی.
شبکه‌های رایانه‌ای از بسیاری از برنامه‌ها و خدمات پشتیبانی می‌کنند، مانند دسترسی به شبکه جهانی وب، ویدیوی دیجیتال، صدای دیجیتال، استفاده مشترک از سرورهای برنامه و ذخیره‌سازی، چاپگرها و دستگاه‌های فکس، و استفاده از ایمیل و برنامه‌های پیام‌رسانی فوری.
شبکه های کامپیوتری را می توان شاخه ای از علوم کامپیوتر، مهندسی کامپیوتر و مخابرات در نظر گرفت، زیرا بر کاربرد نظری و عملی رشته های مرتبط تکیه دارد. شبکه های رایانه ای تحت تأثیر طیف گسترده ای از پیشرفت های فناوری و نقاط عطف تاریخی قرار گرفتند.
یک شبکه کامپیوتری ارتباطات بین فردی را از طریق ابزارهای الکترونیکی با فناوری‌های مختلف، مانند ایمیل، پیام‌رسانی فوری، چت آنلاین، تماس‌های تلفنی صوتی و تصویری و کنفرانس ویدیویی گسترش می‌دهد. یک شبکه امکان اشتراک گذاری شبکه و منابع محاسباتی را فراهم می کند. کاربران ممکن است به منابع ارائه شده توسط دستگاه های موجود در شبکه دسترسی داشته باشند و از آنها استفاده کنند، مانند چاپ یک سند در یک چاپگر شبکه مشترک یا استفاده از یک دستگاه ذخیره سازی مشترک. یک شبکه امکان اشتراک گذاری فایل ها، داده ها و انواع دیگر اطلاعات را به کاربران مجاز می دهد تا به اطلاعات ذخیره شده در رایانه های دیگر در شبکه دسترسی داشته باشند. محاسبات توزیع شده از منابع محاسباتی در سراسر شبکه برای انجام وظایف استفاده می کند.
اکثر شبکه های کامپیوتری مدرن از پروتکل های مبتنی بر انتقال حالت بسته استفاده می کنند. بسته شبکه یک واحد قالب بندی شده از داده است که توسط یک شبکه سوئیچ بسته بسته حمل می شود.
بسته ها از دو نوع داده تشکیل شده اند: اطلاعات کنترلی و داده های کاربر (بارگذاری). اطلاعات کنترلی داده هایی را فراهم می کند که شبکه برای تحویل داده های کاربر به آن نیاز دارد، به عنوان مثال، آدرس های شبکه مبدا و مقصد، کدهای تشخیص خطا و اطلاعات توالی. به طور معمول، اطلاعات کنترلی در سرصفحه‌های بسته و تریلرها، با داده‌های محموله در بین آنها یافت می‌شود.
با بسته ها، پهنای باند رسانه انتقال را می توان بهتر از زمانی که شبکه سوئیچ مدار بود، بین کاربران به اشتراک گذاشت. زمانی که یک کاربر بسته‌ها را ارسال نمی‌کند، پیوند را می‌توان با بسته‌هایی از سایر کاربران پر کرد، و بنابراین می‌توان هزینه را با تداخل نسبتاً کمی تقسیم کرد، مشروط بر اینکه از پیوند بیش از حد استفاده نشود. اغلب مسیری که یک بسته باید از طریق شبکه طی کند فوراً در دسترس نیست. در این صورت، بسته در صف قرار می گیرد و منتظر می ماند تا یک پیوند آزاد شود.
فناوری‌های پیوند فیزیکی شبکه بسته‌ها معمولاً اندازه بسته‌ها را به یک واحد انتقال حداکثر معین (MTU) محدود می‌کنند. یک پیام طولانی‌تر ممکن است قبل از انتقال قطعه قطعه شود و پس از رسیدن بسته‌ها، برای ساخت پیام اصلی مجدداً جمع می‌شوند.
توپولوژی های رایج شبکه
مکان‌های فیزیکی یا جغرافیایی گره‌ها و پیوندهای شبکه عموماً تأثیر نسبتاً کمی بر شبکه دارند، اما توپولوژی اتصالات شبکه می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر توان عملیاتی و قابلیت اطمینان آن تأثیر بگذارد. با بسیاری از فناوری‌ها، مانند شبکه‌های اتوبوس یا ستاره، یک شکست می‌تواند باعث از کار افتادن کامل شبکه شود. به طور کلی، هرچه اتصالات بیشتر باشد، شبکه قوی تر است. اما هزینه نصب آن بیشتر است. بنابراین بیشتر نمودارهای شبکه بر اساس توپولوژی شبکه آنها که نقشه اتصالات منطقی میزبان شبکه است مرتب می شوند.