شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دستگاه‌های به هم پیوسته مانند رایانه‌ها، سرورها، روترها، سوئیچ‌ها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی است که برای تسهیل ارتباطات و اشتراک‌گذاری داده‌ها به یکدیگر متصل شده‌اند. این شبکه ها را می توان بر اساس اندازه، پوشش جغرافیایی و فناوری هایی که به کار می برند طبقه بندی کرد.

شبکه محلی (LAN): LAN شبکه ای است که یک منطقه جغرافیایی کوچک، معمولاً در یک ساختمان یا محوطه دانشگاه را پوشش می دهد. به دستگاه ها اجازه می دهد منابع را به اشتراک بگذارند و با سرعت بالا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اترنت رایج ترین فناوری مورد استفاده برای شبکه های محلی است.

شبکه گسترده (WAN): یک WAN یک منطقه جغرافیایی بزرگ را در بر می گیرد و اغلب شبکه های محلی را در مکان های مختلف به هم متصل می کند. از فناوری‌های مختلفی مانند خطوط اجاره‌ای، ماهواره‌ها و شبکه‌های عمومی برای برقراری ارتباط از راه دور استفاده می‌کند. خود اینترنت را می توان یک WAN گسترده در نظر گرفت.

شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم از امواج رادیویی یا سیگنال‌های مادون قرمز برای انتقال داده‌ها بدون نیاز به کابل فیزیکی استفاده می‌کنند. Wi-Fi یک نمونه رایج از فناوری شبکه های بی سیم است که در خانه ها، ادارات و فضاهای عمومی استفاده می شود.

توپولوژی‌های شبکه: توپولوژی‌های شبکه نحوه اتصال دستگاه‌ها در شبکه را مشخص می‌کنند. برخی از توپولوژی های رایج عبارتند از:

1. توپولوژی اتوبوس: در این توپولوژی، همه دستگاه ها به یک کابل به نام اتوبوس متصل می شوند. داده های ارسال شده توسط یک دستگاه می‌تواند توسط سایر دستگاه ها در اتوبوس دریافت شود.
2. توپولوژی ستاره: در توپولوژی ستاره، هر دستگاه مستقیماً به هاب یا سوئیچ مرکزی متصل است. تمام ارتباطات از پایگاه مرکزی عبور می کند.
3. توپولوژی حلقه: دستگاه‌های موجود در توپولوژی حلقه در یک حلقه بسته به هم متصل می‌شوند. هر دستگاه داده ها را از دستگاه قبلی خود دریافت می کند و آن را به دستگاه بعدی در حلقه ارسال می کند.
4. توپولوژی مش: در توپولوژی مش، هر دستگاه به هر دستگاه دیگری در شبکه متصل است. این افزونگی مسیرهای جایگزین برای انتقال داده را تضمین می کند.

پروتکل‌های شبکه: پروتکل‌های شبکه مجموعه‌ای از قوانین و استانداردهایی هستند که نحوه انتقال، دریافت و پردازش داده‌ها در شبکه را کنترل می‌کنند. برخی از پروتکل های پرکاربرد عبارتند از:

1. TCP/IP: پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت پایه اینترنت و اکثر شبکه های کامپیوتری است. این انتقال مطمئن و منظم بسته های داده را تضمین می کند.
2. اترنت: اترنت پروتکلی است که برای شبکه های محلی استفاده می شود. نحوه انتقال داده ها از طریق کابل یا اتصالات بی سیم را مشخص می کند.
3. HTTP/HTTPS: پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) و همتای امن آن (HTTPS) پروتکل‌هایی هستند که برای ارتباط بین مرورگرهای وب و سرورهای وب استفاده می‌شوند.
4. DNS: سیستم نام دامنه، نام‌های دامنه را به آدرس‌های IP ترجمه می‌کند و به کاربران امکان می‌دهد به وب‌سایت‌ها با استفاده از نام‌های قابل خواندن توسط انسان به جای آدرس‌های IP عددی دسترسی داشته باشند.

دستگاه‌های شبکه: دستگاه‌های مختلفی برای تسهیل ارتباطات و مدیریت شبکه استفاده می‌شوند:

1. روتر: روترها چندین شبکه را به هم متصل می‌کنند و بسته‌های داده را بین آنها بر اساس آدرس‌های IP ارسال می‌کنند. آنها نقش حیاتی در هدایت ترافیک در سراسر اینترنت دارند.
2. سوئیچ: سوئیچ‌ها دستگاه‌ها را در یک LAN به هم متصل می‌کنند و آنها را قادر می‌سازد تا با ارسال بسته‌های داده به گیرنده مورد نظر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
3. دیوار آتش: فایروال ها با نظارت و کنترل ترافیک شبکه ورودی و خروجی بر اساس قوانین امنیتی از پیش تعریف شده، امنیت شبکه را تامین می کنند.
4. مودم: مودم‌ها سیگنال‌های دیجیتال رایانه‌ها را به سیگنال‌های آنالوگ مناسب برای انتقال از طریق خطوط تلفن یا سیستم‌های کابلی تبدیل می‌کنند و امکان اتصال به اینترنت را فراهم می‌کنند.

امنیت شبکه: امنیت شبکه شامل محافظت از شبکه ها در برابر دسترسی غیرمجاز، نقض داده ها و سایر تهدیدها است. برخی از جنبه های کلیدی امنیت شبکه عبارتند از:

1. تأیید هویت: تأیید هویت کاربران یا دستگاه‌هایی که تلاش می‌کنند از طریق رمز عبور، بیومتریک یا گواهی‌های دیجیتال به شبکه دسترسی پیدا کنند.
2. رمزگذاری: رمزگذاری داده‌ها تضمین می‌کند که حتی اگر توسط نهادهای غیرمجاز رهگیری شوند، محرمانه باقی می‌مانند.
3. دیوارهای آتش: فایروال ها ترافیک شبکه ورودی و خروجی را بر اساس قوانین امنیتی از پیش تعریف شده فیلتر می کنند تا از دسترسی غیرمجاز جلوگیری شود.
4. سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS): IDS ترافیک شبکه را برای فعالیت‌ها یا الگوهای مشکوکی که ممکن است نشان‌دهنده یک حمله سایبری مداوم باشد، نظارت می‌کند.

شبکهآدرس دهی:دستگاه ها در یک شبکه با استفاده از آدرس های منحصر به فرد شناسایی می شوند. دو نوع رایج آدرس دهی شبکه عبارتند از:

1. آدرس IP: پروتکل اینترنت (IP) به طور منحصربه‌فرد دستگاه‌ها را در یک شبکه IP شناسایی می‌کند. IPv4 و IPv6 دو نسخه از آدرس‌های IP هستند که در حال حاضر استفاده می‌شوند.
2. آدرس‌سازی MAC: آدرس‌های کنترل دسترسی رسانه (MAC) شناسه‌های منحصربه‌فردی هستند که به کارت‌های رابط شبکه (NIC) اختصاص داده می‌شوند. آنها در لایه پیوند داده پشته پروتکل شبکه عمل می کنند.

عیب‌یابی شبکه: وقتی مشکلاتی در یک شبکه رایانه‌ای ایجاد می‌شود، تکنیک‌های عیب‌یابی می‌تواند به شناسایی و حل مشکلات کمک کند. برخی از مراحل رایج عیب یابی عبارتند از:

1. بررسی اتصالات فیزیکی: مطمئن شوید که همه کابل‌ها و اتصالات ایمن هستند و به درستی وصل شده‌اند.
2. آزمایش پیکربندی شبکه: تأیید تنظیمات شبکه، پیکربندی‌های IP و تنظیمات DNS.
3. استفاده از ابزارهای تشخیص شبکه: استفاده از ابزارهایی مانند ping، traceroute، و تحلیلگرهای شبکه برای تشخیص مشکلات اتصال شبکه.
4. به‌روزرسانی میان‌افزار/نرم‌افزار: به‌روز نگه‌داشتن دستگاه‌های شبکه و نرم‌افزار با جدیدترین وصله‌ها و نسخه‌های میان‌افزار.

در نتیجه، شبکه های کامپیوتری برای ارتباطات مدرن و به اشتراک گذاری داده ها ضروری هستند. آنها انتقال یکپارچه اطلاعات بین دستگاه ها را امکان پذیر می کنند، اتصال به اینترنت را تسهیل می کنند و پایه ای را برای برنامه ها و خدمات مختلف فراهم می کنند.

3 انتشارات مرجع معتبر یا نام دامنه که در تهیه این نوشته از آنها استفاده شده است:

1. آکادمی شبکه سیسکو: آکادمی شبکه سیسکو منابع جامعی را در مورد مفاهیم، ​​فناوری‌ها و بهترین شیوه‌های شبکه‌های کامپیوتری ارائه می‌کند.
2. شبکه های کامپیوتری: رویکرد سیستمی: این کتاب درسی توسط لری ال پیترسون و بروس اس دیوی کاوش عمیقی از شبکه های کامپیوتری ارائه می دهد.
3. TechTarget - SearchNetworking: وب‌سایت SearchNetworking TechTarget تعداد زیادی مقالات و منابع مرتبط با شبکه‌های کامپیوتری، فناوری‌های شبکه و تکنیک‌های عیب‌یابی را ارائه می‌دهد.