انواع شبکه های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری (Computer Networks) به‌عنوان یکی از زیرساخت‌های کلیدی در فناوری اطلاعات، نقش حیاتی در تبادل داده‌ها، اشتراک‌گذاری منابع و ارتباط میان سیستم‌های مختلف ایفا می‌کنند. با گسترش نیاز به انتقال اطلاعات در مقیاس‌های متنوع، شبکه‌های کامپیوتری به اشکال گوناگون طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند تا پاسخ‌گوی نیازهای ارتباطی در سطوح محلی، سازمانی و جهانی باشند.

انواع شبکه‌های کامپیوتری را می‌توان بر اساس معیارهای مختلفی از جمله محدوده جغرافیایی (مانند LAN، MAN، WAN)، ساختار فیزیکی یا توپولوژی (مانند خطی، ستاره‌ای، حلقوی، مش)، و معماری عملکرد (Client-Server یا Peer-to-Peer) دسته‌بندی کرد. هرکدام از این مدل‌ها دارای ویژگی‌ها، مزایا، چالش‌ها و کاربردهای خاص خود هستند که انتخاب آن‌ها به عوامل فنی، امنیتی، اقتصادی و عملیاتی بستگی دارد.

در این مقاله از شرکت سورنا، به بررسی جامع و مقایسه‌ای انواع شبکه‌های کامپیوتری و تجهیزات شبکه می‌پردازیم تا با درک عمیق‌تری از ساختار و کاربرد هر نوع شبکه، بتوانید در طراحی، پیاده‌سازی و مدیریت زیرساخت‌های شبکه در محیط‌های مختلف تصمیم‌گیری دقیق‌تری داشته باشید.

انواع شبکه های کامپیوتری چیست؟

انواع شبکه‌های کامپیوتری را می‌توان بر اساس وسعت جغرافیایی، ساختار فیزیکی و مدل ارتباطی دسته‌بندی کرد. از نظر محدوده پوشش، مهم‌ترین انواع شامل شبکه محلی (LAN)، شبکه شهری (MAN)، شبکه گسترده (WAN) و شبکه شخصی (PAN) هستند که به‌ترتیب در مقیاس‌های کوچک تا بسیار بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، از منظر توپولوژی یا ساختار اتصال، شبکه‌ها می‌توانند به شکل خطی، ستاره‌ای، حلقوی، مش و ترکیبی طراحی شوند. از لحاظ معماری نیز، شبکه‌ها به دو دسته اصلی نظیر به نظیر (Peer-to-Peer) و سرویس‌گیرنده/سرویس‌دهنده (Client-Server) تقسیم می‌شوند. انتخاب نوع شبکه به عواملی مانند هدف کاربردی، میزان ترافیک داده، امنیت، هزینه و قابلیت گسترش بستگی دارد.

معیار دسته بندی انواع شبکه های کامپیوتری چیست؟

مهم‌ترین معیارها عبارتند از:

• وسعت جغرافیایی (محلی، شهری، جهانی)
• نوع اتصال (باسیم، بی‌سیم، نوری)
• عملکرد (سازمانی، شخصی، ذخیره‌سازی)
• ساختار منطقی یا توپولوژی (ستاره‌ای، حلقوی و…)

شبکه محلی کامپیوتری Local Area Network (LAN)

شبکه محلی یا LAN (مخفف Local Area Network) نوعی از شبکه‌های کامپیوتری است که در یک محدوده جغرافیایی محدود مانند یک خانه، اداره، مدرسه یا آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع شبکه، دستگاه‌ها (مانند رایانه‌ها، چاپگرها، سرورها و سوئیچ ها مانند سوئیچ شبکه سیسکو) معمولاً از طریق کابل شبکه یا اتصال وای‌فای به یکدیگر متصل می‌شوند تا بتوانند داده‌ها، فایل‌ها و منابع را به‌صورت اشتراکی استفاده کنند.

مثال هایی از Local Area Network

• شبکه کامپیوتری در یک دفتر کار کوچک که شامل چند کامپیوتر، یک پرینتر و یک روتر مرکزی است.
• شبکه یک آموزشگاه که در آن همه کلاس‌ها به یک سرور مرکزی آموزشی متصل‌اند.
• شبکه خانگی که در آن لپ‌تاپ، تلویزیون هوشمند، گوشی همراه و مودم اینترنت با هم در ارتباط هستند.
• شبکه داخلی یک آزمایشگاه تحقیقاتی که داده‌ها را بین سیستم‌ها به‌صورت متمرکز ذخیره و تبادل می‌کند.
• یک کافی‌نت یا گیم‌نت که سیستم‌های آن از طریق LAN برای بازی‌های چندنفره به هم متصل شده‌اند.

کاربردهای Local Area Network

• اشتراک‌گذاری فایل‌ها و منابع: کاربران می‌توانند به‌سادگی فایل‌ها، پرینترها، اسکنرها یا اینترنت را بین چند دستگاه به اشتراک بگذارند.
• اتصال به سرورهای داخلی: در سازمان‌ها، کاربران از طریق LAN به سرورهایی مانند سرور فایل، ایمیل، دیتابیس یا نرم‌افزارهای داخلی دسترسی پیدا می‌کنند.
• بازی‌های چندنفره آفلاین: بسیاری از گیمرها از LAN برای بازی‌های شبکه‌ای استفاده می‌کنند بدون نیاز به اتصال اینترنت.
• مدیریت و مانیتورینگ متمرکز: مدیر شبکه می‌تواند دسترسی کاربران، به‌روزرسانی‌ها، پشتیبان‌گیری و امنیت را از طریق یک نقطه مرکزی کنترل کند.
• یادگیری و آموزش: در مدارس و دانشگاه‌ها، LAN بستری برای دسترسی به منابع آموزشی، پرینترهای مرکزی، سیستم نمره‌دهی و شبکه داخلی فراهم می‌کند.

نقد و بررسی  Local Area Network

مزایا:

• سرعت بالا: به‌واسطه اتصال مستقیم باسیم یا وای‌فای پرسرعت، تبادل داده‌ها در شبکه LAN بسیار سریع‌تر از شبکه‌های گسترده است.
• هزینه پایین راه‌اندازی: به دلیل محدود بودن محدوده جغرافیایی، نیاز به تجهیزات پیچیده و گران‌قیمت وجود ندارد.
• کنترل آسان: شبکه محلی قابل مدیریت و نظارت آسان است و تغییرات ساختاری در آن پیچیده نیست.
• امنیت بالاتر در مقیاس محدود: به‌علت محدود بودن کاربران و عدم وابستگی به اینترنت، امنیت اولیه در LAN بالاتر است.

معایب:

• محدودیت جغرافیایی: LAN تنها در محیط‌های کوچک قابل استفاده است و برای پوشش مناطق وسیع یا شعب مختلف مناسب نیست.
• نیاز به نگهداری محلی: در صورت بروز اختلال در شبکه، تعمیرات یا رفع مشکل باید به‌صورت فیزیکی و در محل انجام شود.
• وابستگی به زیرساخت داخلی: در صورت خرابی کابل‌ها، سوییچ یا روتر، کل شبکه ممکن است دچار اختلال شود.

شبکه شهری کامپیوتری Metropolitan Area Network (MAN)

شبکه شهری یا MAN (مخفف Metropolitan Area Network) نوعی شبکه کامپیوتری است که وسعتی بیشتر از LAN دارد و معمولاً یک شهر یا مجموعه‌ای از ساختمان‌های مرتبط را پوشش می‌دهد. این نوع شبکه به‌عنوان پلی میان شبکه‌های محلی مختلف در یک محدوده جغرافیایی گسترده‌تر عمل می‌کند و معمولاً از طریق فیبر نوری یا لینک‌های بی‌سیم پرسرعت پیاده‌سازی می‌شود.

مثال هایی از Metropolitan Area Network

• اتصال چند ساختمان یک دانشگاه که در سطح شهر پراکنده‌اند به یکدیگر از طریق فیبر نوری
• ارتباط میان شعبه‌های یک بانک در سطح یک شهر با استفاده از زیرساخت شبکه شهری
• شبکه‌های تلویزیونی یا رسانه‌ای که استودیو، دفاتر تولید و مراکز پخش را به‌هم متصل می‌کنند
• اتصال ادارات دولتی واقع در مناطق مختلف یک شهر به سرور مرکزی استانداری
• شبکه‌های آموزشی در مدارس یک ناحیه آموزشی خاص که به دیتاسنتر مرکزی متصل هستند

کاربردهای Metropolitan Area Network

• تبادل داده بین سازمان‌ها: انتقال سریع و ایمن اطلاعات بین دفاتر یک مجموعه در سطح شهر
• ارتباط بین مراکز دانشگاهی یا آموزشی: اشتراک‌گذاری منابع علمی و خدمات ابری
• پشتیبانی از سیستم‌های نظارتی و امنیتی شهری: مانند دوربین‌های نظارت تصویری
• دسترسی به اینترنت پرسرعت برای سازمان‌های بزرگ: از طریق خطوط اختصاصی یا لینک‌های نوری
• راه‌اندازی مراکز داده محلی: میزبانی اطلاعات مشترک میان چند سازمان

نقد و بررسی Metropolitan Area Network

مزایا:

• پوشش گسترده‌تر از LAN: مناسب برای سازمان‌هایی با دفاتر پراکنده در سطح یک شهر
• سرعت انتقال داده بالا: استفاده از فیبر نوری یا لینک‌های پرظرفیت
• امکان اشتراک‌گذاری منابع مرکزی در چند موقعیت جغرافیایی
• قابلیت مدیریت متمرکز منابع و دسترسی‌ها

معایب:

• هزینه پیاده‌سازی نسبتاً بالا: به دلیل نیاز به تجهیزات خاص و زیرساخت شهری
• نیاز به مجوز و هماهنگی با نهادهای محلی: برای نصب تجهیزات یا استفاده از مسیرهای ارتباطی
• پشتیبانی فنی پیچیده‌تر نسبت به LAN

شبکه گسترده رایانه ای Wide Area Network (WAN)

شبکه گسترده یا WAN (مخفف Wide Area Network) بزرگ‌ترین نوع شبکه‌های کامپیوتری است که می‌تواند کشورها، قاره‌ها و حتی کل جهان را در بر بگیرد. معروف‌ترین نمونه‌ی شبکه WAN، اینترنت است. این نوع شبکه معمولاً از مسیرهای ارتباطی عمومی و اختصاصی مانند خطوط مخابراتی، فیبر نوری بین‌المللی یا حتی ماهواره بهره می‌برد.

مثال هایی از Wide Area Network

• ارتباط میان دفاتر یک شرکت چندملیتی در کشورهای مختلف
• شبکه بانک‌های یک کشور که به سرور مرکزی بانک مرکزی متصل‌اند
• سیستم‌های رزرو بلیط هواپیمایی که به دیتابیس جهانی متصل هستند
• اینترنت، به‌عنوان بزرگ‌ترین شبکه WAN جهان
• ارتباط میان مراکز داده بین‌المللی شرکت‌هایی مانند Google، Amazon و Microsoft

کاربردهای Wide Area Network

• ایجاد زیرساخت برای اینترنت جهانی
• اتصال دفاتر و شعب شرکت‌ها در مقیاس بین‌المللی
• دسترسی به خدمات ابری و سیستم‌های SaaS
• پشتیبانی از کسب‌وکارهای آنلاین، فروشگاه‌ها و درگاه‌های پرداخت
• انتقال داده‌های حجیم میان قاره‌ای با امنیت بالا

نقد و بررسی Wide Area Network

مزایا:

• پوشش بسیار گسترده: از شهرها تا قاره‌ها
• امکان اتصال سازمان‌های پراکنده به یکدیگر
• پشتیبانی از حجم بالای داده در محیط‌های تجاری
• دسترسی مداوم به منابع ابری و اینترنت جهانی

معایب:

• هزینه بالا برای پیاده‌سازی و نگهداری زیرساخت‌ها
• نیاز به تجهیزات پیشرفته و پروتکل‌های امنیتی متعدد
• وابستگی به ارائه‌دهندگان خدمات مخابراتی یا اینترنت
• میزان تأخیر (Latency) نسبتاً بالاتر در برخی مسیرها

Personal Area Network (PAN)

شبکه شخصی یا PAN (مخفف Personal Area Network) کوچک‌ترین نوع شبکه کامپیوتری است که معمولاً در اطراف یک فرد و برای اتصال دستگاه‌های شخصی طراحی می‌شود. این نوع شبکه برد کوتاهی دارد (معمولاً کمتر از ۱۰ متر) و بیشتر از فناوری‌های بی‌سیم مانند Bluetooth یا Wi-Fi Direct استفاده می‌کند.

مثال هایی از Personal Area Network

• اتصال گوشی همراه به هدفون بلوتوث
• ارتباط لپ‌تاپ با پرینتر یا اسکنر بی‌سیم شخصی
• همگام‌سازی ساعت هوشمند با گوشی موبایل
• انتقال فایل بین دو گوشی با استفاده از Wi-Fi Direct
• اتصال دسته بازی بی‌سیم به کنسول خانگی

کاربردهای Personal Area Network

• اشتراک گذاری داده بین دستگاه‌های شخصی
• پخش موسیقی، تماس صوتی یا تصویری از طریق هدفون یا اسپیکر بی‌سیم
• دسترسی سریع به منابع مانند پرینتر یا اسکنر بدون نیاز به شبکه گسترده
• کاربردهای پزشکی و تناسب اندام (مانند پایش ضربان قلب با ساعت هوشمند)
• کنترل هوشمند وسایل خانه از طریق گوشی یا تبلت

نقد و بررسی Personal Area Network

مزایا:

• نصب و استفاده بسیار آسان
• بدون نیاز به تجهیزات پیچیده یا کابل‌کشی
• قابلیت حمل و نقل بالا
• مصرف انرژی پایین در بسیاری از موارد

معایب:

• برد بسیار محدود (معمولاً زیر ۱۰ متر)
• پهنای باند و سرعت پایین‌تر نسبت به شبکه‌های بزرگ‌تر
• امنیت کمتر در اتصال‌های بی‌سیم عمومی
• تداخل با دستگاه‌های دیگر در فضای نزدیک

جدول مقایسه انواع شبکه های کامپیوتری

انواع دیگر شبکه های دیجیتالی

در کنار چهار نوع اصلی شبکه‌های کامپیوتری (PAN، LAN، MAN، WAN)، انواع دیگری از شبکه‌ها نیز در شرایط خاص و برای نیازهای تخصصی ایجاد شده‌اند. در ادامه با این نوع شبکه‌ها آشنا می‌شوید:

• شبکه Wireless Local Area Network (WLAN)

شبکه محلی بی‌سیم نسخه بی‌سیم LAN است که اغلب از فناوری Wi-Fi استفاده می‌کند. در این نوع شبکه، دستگاه‌ها بدون نیاز به کابل، از طریق روتر بی‌سیم به یکدیگر متصل می‌شوند.

مثال: اتصال لپ‌تاپ و گوشی به مودم وای‌فای در خانه یا شرکت

• شبکه رایانه ای Campus Area Network (CAN)

شبکه Campus نوعی شبکه است که چند ساختمان نزدیک به هم (مانند یک دانشگاه، کارخانه یا پایگاه نظامی) را به هم متصل می‌کند. این شبکه معمولاً ترکیبی از چند LAN است.

مثال: شبکه ارتباطی بین دانشکده‌های مختلف یک دانشگاه

• شبکه دیجیتال Storage Area Network (SAN)

شبکه SAN برای ذخیره‌سازی داده‌ها به‌صورت متمرکز استفاده می‌شود و بین سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی با سرعت بسیار بالا ارتباط برقرار می‌کند.

مثال: دیتاسنترهایی که برای بک‌آپ‌گیری و مدیریت حجم بالای اطلاعات به‌کار می‌روند

• شبکه اطلاعاتی Home Area Network (HAN)

شبکه خانگی برای اتصال دستگاه‌های مختلف در داخل خانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله لپ‌تاپ، گوشی، تلویزیون هوشمند، دوربین‌های امنیتی و تجهیزات اینترنت اشیا (IoT).

مثال: کنترل لوازم خانگی هوشمند از طریق گوشی

• شبکه سیستم ارتباطی Passive Optical Local Area Network (POLAN)

این نوع شبکه محلی از فیبر نوری غیرفعال برای انتقال داده استفاده می‌کند و مناسب سازمان‌هایی است که به پهنای باند بالا با مصرف انرژی کمتر نیاز دارند.

مثال: شرکت‌های بزرگ، هتل‌ها یا مراکز تجاری با ساختار شبکه یکپارچه نوری

• شبکه Enterprise Private Network (EPN)

EPN شبکه اختصاصی سازمان‌هاست که برای برقراری ارتباط ایمن بین دفاتر مختلف آن سازمان طراحی می‌شود. این شبکه به سازمان اجازه می‌دهد زیرساخت خود را بدون وابستگی به اینترنت عمومی ایجاد کند.

مثال: شبکه اختصاصی یک بانک برای ارتباط بین شعب

• شبکه دیتا Virtual Private Network (VPN)

VPN یک شبکه مجازی و رمزگذاری‌شده است که کاربران را به یک شبکه دیگر متصل می‌کند. هدف اصلی آن ایجاد ارتباط امن در بستر اینترنت است.

مثال: دسترسی کارمندان به شبکه داخلی شرکت از راه دور

• شبکه System Area Network (SAN)

(توجه: این مورد با Storage Area Network تشابه اسمی دارد.)
شبکه System Area برای ارتباط پرسرعت بین خوشه‌های کامپیوتری یا پردازش‌های با کارایی بالا (HPC) طراحی شده است.

مثال: اتصال مستقیم سرورها در مراکز محاسباتی سنگین

بهترین نوع شبکه های کامپیوتری کدام است؟

پاسخ به این سوال بستگی به نیاز، محیط، هزینه و مقیاس کاری شما دارد. مثلاً بهترین نوع شبکه، شبکه‌ای است که بیشترین تطابق را با نیاز شما دارد. مثلاً برای بازی‌های آنلاین در خانه WLAN مناسب است، ولی برای مدیریت داده‌های سنگین در شرکت، SAN یا EPN انتخاب بهتری است.

• برای خانه HAN یا WLAN
• برای شرکت‌های متوسط LAN یا EPN
• برای سازمان‌های چند شعبه‌ای WAN یا VPN
• برای ذخیره‌سازی متمرکز SAN

هیچ نوع شبکه‌ای “بهترین مطلق” نیست، بلکه باید با توجه به شرایط، بهترین گزینه انتخاب شود.