آشنائی با عناصر يک شبکه محلی

با اين که هر شبکه محلی دارای ويژگی ها و خصايص منحصربفرد مختص به خود می باشد که به نوعی آن را از ساير شبکه ها متمايز می نمايد ، ولی در زمان پياده سازی و اجرای يک شبکه محلی ، اکثر آنان از استانداردها و عناصر شبکه ای مشابه ای استفاده می نمايند . شبکه های WAN نيز دارای وضعيتی مشابه شبکه های محلی بوده و امروزه در اين نوع شبکه ها از مجموعه ای گسترده از اتصالات (از Dial-up تا broadband ) استفاده می گردد که بر پهنای باند ، قيمت و تجهيزات مورد نياز به منظور برپاسازی اين نوع شبکه ها تاثير می گذارد .

در ادامه به برخی از مهمترين ويژگی ها و عناصر شبکه ای استفاده شده در شبکه های محلی اشاره می گردد :

• رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپيوتری ، ستون فقرات يک شبکه را تشکيل می دهند . هر شبکه کامپيوتری می تواند با استفاده از رسانه های انتقال داده متفاوتی ايجاد گردد . وظيفه رسانه های انتقال داده ، حمل اطلاعات در يک شبکه محلی می باشد . شبکه های محلی بدون کابل از اتمسفر به عنوان رسانه انتقال داده استفاده می نمايند . رسانه های انتقال داده عناصر لايه يک و يا فيزيکی شبکه های محلی می باشند .
• هر رسانه انتقال داده دارای مزايا و محدوديت های مختص به خود می باشد . طول کابل ، قيمت و نحوه نصب از مهمترين ويژگی های رسانه های انتقال داده می باشند .
• اترنت ، متداولترين تکنولوژی استفاده شده در شبکه های محلی می باشد که اولين مرتبه با همکاری سه شرکت ديجيتال ، اينتل و زيراکس و با نام DIX ارائه گرديد . در ادامه و در سال 1983 موسسه IEEE با استفاده از DIX ، استاندارد IEEE 802.3 را مطرح نمود . در ادامه استانداردهای متعددی توسط کميته های تخصصی IEEE ارائه گرديد .
• قبل از انتخاب يک مدل خاص اترنت برای پياده سازی شبکه ، می بايست کانکتورهای مورد نياز برای هر نمونه پياده سازی را بررسی نمود . در اين رابطه لازم است سطح کارآئی مورد نياز در شبکه نيز بررسی گردد .
• مشخصه های کابل و کانکتورهای مورد نياز برای پياده سازی هر يک از نمونه های اترنت ، متاثر از استانداردهای ارائه شده توسط انجمن های صنايع الکترونيک و مخابرات ( EIA/TIA ) می باشد .
• با توجه به لايه فيزيکی مربوطه ، از اتصالات متفاوتی در شبکه های اترنت استفاده می گردد . کانکتور RJ-45 ( برگرفته از registered jack ) متداولترين نمونه در اين زمينه است .
• برای اتصال دستگاه های شبکه ای از کابل ها ی متفاوتی استفاده می گردد . مثلا" برای اتصال سوئيچ به روتر ، سوئيچ به کامپيوتر ، هاب به کامپيوتر از کابل های straight-through و برای اتصال سوئيچ به سوئيچ ، سوئيچ به هاب ، هاب به هاب ، روتر به روتر ، کامپيوتر به کامپيوتر و روتر به کامپيوتر از کابل های crossover استفاده می گردد .
• Repeater ، يک سيگنال را دريافت و با توليد مجدد آن ، امکان ارسال آن را در مسافت های طولانی تر قبل از تضعيف سيگنال فراهم می نمايد . در زمان توسعه سگمنت های يک شبکه محلی، می بايست از استانداردهای موجود در اين زمينه استفاده نمود . مثلا" نمی توان بيش از چهار repeater را بين کامپيوترهای ميزبان در يک شبکه استفاده نمود .
• هاب در واقع repeater های چند پورته می باشند . در اغلب موارد تفاوت بين دو دستگاه فوق ، تعداد پورت های ارائه شده توسط هر يک از آنان است . با اين که يک repeater معمولا" دارای صرفا" دو پورت می باشد ، يک هاب می تواند دارای چهار تا بيست و چهار پورت باشد . در شبکه های Ethernet 10BAST-T و يا Ethernet 100BASE-T استفاده از هاب بسيار متداول است . با استفاده از هاب ، توپولوژی شبکه از bus خطی که در آن هر دستگاه مستقيما" به ستون فقرات شبکه متصل می گردد ، به يک مدل ستاره و يا star تبديل می شود . داده دريافتی بر روی يک پورت هاب برای ساير پورت های متصل شده به يک سگمنت شبکه ای مشابه نيز ارسال می گردد . ( بجزء پورتی که داده را ارسال نموده است ) . به موازات افزايش دستگاه های متصل شده به يک هاب ، احتمال بروز تصادم و يا Collision افزايش می يابد . يک تصادم زمانی بروز می نمايد که دو و يا بيش از دو ايستگاه در يک لحظه اقدام به ارسال داده در شبکه نمايند . در صورت بروز يک تصادم ، تمامی داده ها از بين خواهد رفت . هر دستگاه متصل شده به يک سگمنت مشابه شبکه ، عضوی از يک collision domain می باشند .
• در برخی موارد لازم است که يک شبکه بزرگ محلی به سگمنت های کوچکتر و قابل مديريتی تقسيم گردد. هدف از انجام اين کار کاهش ترافيک و افزايش حوزه جغرافيائی يک شبکه است . از دستگاه های شبکه ای متفاوتی به منظور اتصال سگمنت های متفاوت يک شبکه به يکديگر استفاده می گردد . Bridge ، سوئيچ ، روتر و gateway نمونه هائی در اين زمينه می باشند . سوئيچ و Bridge در لايه Data Link مدل مرجع OSI کار می کنند . وظيفه Bridge ، اتخاذ تصميم هوشمندانه در خصوص ارسال يک سيگنال به سگمنت بعدی شبکه است . پس از دريافت يک فريم توسط Bridge ، آدرس MAC مقصد فريم در جدول Bridge بررسی تا مشخص گردد که آيا ضرورتی به فيلترينگ فريم وجود دارد و يا می بايست فريم به سمت يک سگمنت ديگر هدايت گردد .