شبکه LAN چیست؟ – توضیح شبکه کامپیوتری محلی به زبان ساده

ممکن است اصطلاح LAN را در محل کار یا هر جای دیگری شنیده باشیم و این پرسش در ذهن ما ایجاد شده باشد که شبکه LAN چیست و چه خصوصیاتی دارد. شبکه‌‌های کامپیوتری از لحاظ مقیاس و اندازه به چند دسته تقسیم می‌شوند که پرکاربردترین و متداول‌ترین آن‌ها، شبکه‌ LAN نام دارد. اصطلاح LAN مخفف عبارت «Local Area Network» و به معنی «شبکه ناحیه محلی» یا همان «شبکه محلی» است. با ما تا انتهای این نوشته همراه باشید تا به طور جامع با شبکه محلی LAN آشنا شوید.

پیش از آنکه به پرسش «شبکه LAN چیست» پاسخ داده شود، لازم است با مفهوم شبکه‌های کامپیوتری آشنایی داشته باشیم. بنابراین ابتدا به طور مختصر به این پرسش پاسخ داده‌ایم که شبکه کامپیوتری چیست.

شبکه کامپیوتری چیست ؟

به اتصال دو یا بیش از دو دستگاه به یکدیگر، طوری که بتوانند از منابع موجود استفاده کنند، شبکه‌‌ کامپیوتری می‌گویند.

در این تعریف نیاز است سه کلمه زیر را مورد بررسی قرار دهیم.

• اتصال: شامل اتصال سیمی یا بدون سیم می‌شود.
• دستگاه: هر نوع دستگاهی مانند لپ‌تاپ، گوشی همراه، تلویزیون و غیره را شامل می‌شود.
• منابع: منابع سخت‌افزاری مانند پرینتر و منابع نرم‌افزاری مانند یک نرم افزار حسابداری را تشکیل می‌دهد.

شبکه محلی LAN چیست ؟

حال به موضوع اصلی باز می‌گردیم که همان تعریف شبکه‌ محلی LAN است. واژه‌ «محلی» (Local) دقیقاً به چه معنا است؟ اغلب تعاریف موجود در مقالات و کتاب‌ها، شبکه‌ محلی را به شبکه‌ای در جغرافیای محدود مثل یک ساختمان یا یک مدرسه تعریف می‌کنند.

این تعریف از منظری درست است، اما برای درک بهتر و عمیق‌تر نیاز است تعریف زیر را نیز مورد بررسی قرار دهیم:

«به اتصال گروهی از دستگاه‌ها و کامپیوترها که خط ارتباطی مشترکی دارند، شبکه‌ محلی LAN می‌گویند. خط ارتباطی مشترک یعنی برای اتصال تمامی دستگاه‌های موجود در یک ساختمان، نیاز به بستر ارتباطی سوم شخصی نباشد و فقط از یک بستر کابلی یا بی‌سیم استفاده شود.»

اگر دو کامپیوتر در دو ساختمان مختلف را با یک کابل به یکدیگر متصل کنیم، در این حالت بدون توجه به جغرافیای آن‌ها، شبکه محلی ایجاد کرده‌ایم. باید بگویم اگر کابلی پیدا کنیم که یک کامپیوتر در تهران و یک کامپیوتر در سنندج را به طور مستقیم و بدون دخالت خطوط ارتباطی دیگران به یکدیگر متصل کنیم، در این حالت نیز یک شبکه‌ محلی LAN ایجاد کرده‌ایم.

قوانین IEEE برای شبکه‌ی محلی LAN کدامند؟

شبکه‌ محلی به شرط استفاده از خط ارتباطی مشترک می‌تواند در دو ساختمان و حتی در دو شهر متفاوت ایجاد شود. در چنین شرایطی، سازمان‌ها مطابق سلیقه و سیاست خود، شبکه محلی دلخواهشان را می‌سازند و آنگاه زمانی که بخواهیم دو شبکه محلی را به یکدیگر متصل کنیم، این امر غیر ممکن خواهد شد.

موسسه‌ی IEEE به منظور استاندارد‌سازی و یکسان‌سازی شبکه‌ محلی LAN در سرتاسر جهان دست به کار شده و دو پروتکل «اترنت» (Ethernet) و «وایفای» (WiFi) را معرفی و اعمال کرده است. می‌بایست به این دو پروتکل اهمیت ویژه‌ای داد تا به درک، تعریف و پیاده‌سازی درست و جامعی از شبکه‌ محلی LAN برسیم.

در قوانین این دو پروتکل بیان شده است که به دلیل ماهیت بستر ارتباطی سیمی و بدون سیم، امکان کابل کِشی بیش از ۱۰۰ متر و ارتباط بی‌سیم بیش از ۴۵ متر بین دو دستگاه به علت احتمال از بین رفتن بخشی یا کل اطلاعات میسر نیست. پس با توجه به مفاهیم بالا، شبکه‌ی محلی LAN به این صورت تعریف می‌شود:

LAN شبکه‌ای در جغرافیای محدود با خط ارتباطی مشترک است که از پروتکل Ethernet و WiFi تبعیت می‌کند.

حتماً به خاطر داشته باشید که اگر دو کامپیوتر در فاصله‌ی کمتر از ۱۰۰ متر در دو ساختمان متفاوت را به صورت مستقیم به یکدیگر متصل کنید باز هم شما دارای یک شبکه‌ی محلی LAN خواهید بود.

انواع شبکه محلی LAN چیست ؟

شبکه‌های محلی را می‌توان از لحاظ نوع به دو دسته تقسیم کرد.

• «سرویس دهنده/سرویس گیرنده» (Client/server)
• «نظیر به نظیر» (Peer-to-Peer)

در ادامه هر یک از این انواع شبکه LAN در زیربخش‌هایی جداگانه شرح داده شده‌اند.

شبکه LAN از نوع کلاینت سروری چیست ؟

این شبکه‌های محلی از چندین دستگاه متصل به یک سرور مرکزی تشکیل شده‌اند. سرور وظایف بسیاری از جمله ذخیره‌سازی فایل، دسترسی به چاپگر، ترافیک شبکه و سایر موارد را بر عهده دارد. یک «کلاینت» (Client | مشتری) می‎‌تواند یک رایانه شخصی، تبلت یا یک دستگاه کاربردی دیگر باشد. مشتریان با استفاده از کابل یا اتصالات بی‌سیم به سرور دسترسی دارند.

شبکه LAN از نوع نظیر به نظیر Peer-to-Peer چیست ؟

این شبکه‌ها فاقد سرور مرکزی هستند و نمی‌توانند بارهای کاری سنگینی را مانند شبکه کلاینت-سروری انجام دهند. هر رایانه و دستگاه به طور مساوی در عملکرد شبکه در شبکه محلی نظیر به نظیر نقش دارد. اکثر شبکه‌های خانگی نظیر به نظیر هستند.

توپولوژی شبکه محلی LAN چگونه است؟

سه نوع «توپولوژی» (هم‌بندی) اصلی مورد استفاده در یک شبکه محلی وجود دارد که شامل هم‌بندی ستاره‌ای، توپولوژی حلقه‌ای و گذگاهی می‌شوند. در ادامه برای هر یک از این موارد توضیحاتی ارائه شده است.

1.  توپولوژی «ستاره‌ای» (Star): در این توپولوژی، تمام دستگاه‌ها به یک دستگاه مرکزی یا همان سرور متصل می‌شوند. دستگاه‌ها به سرور مرکزی پیام ارسال می‌کنند.
2. «حلقه‌ای» (Ring): دستگاه‌های این توپولوژی به یکدیگر متصل شده و یک حلقه را تشگیل می‌دهند. هر دستگاه از یک نشانه برای برقراری ارتباط با دستگاه‌های دو طرف خود استفاده می‌کند.
3. «گذرگاه» (Bus): در این توپولوژی، تمامی دستگاه‌ها از جمله کلاینت و سرورها توسط یک کابل به نام گذرگاه Bus به یکدیگر متصل می‌شوند. این توپولوژی ساده‌تر و ارزان‌تر از سایر شبکه‌ها است.

در تصویر هر یک از توپولوژی‌های معرفی شده به صورت بصری قابل مشاهده هستند.

مزایا و معایب شبکه های محلی LAN چیست؟

یک شبکه محلی مزایا و معایب مختلفی دارد که در این بخش به هر یک از آن‌ها پرداخته شده است. ابتدا به این پرسش پاسخ داده‌ایم که مزایای شبکه LAN چیست.

مزایای شبکه LAN چیست ؟

هر یک از مزایای شبکه LAN در ادامه فهرست شده‌اند.

• اشتراک منابع: به وسیله استفاده از شبکه LAN امکان به اشتراک‌گذاری منابعی مانند هارد دیسک و چاپگرها فراهم می‌شود و به دنبال آن، هزینه خرید سخت‌‌افزار به میزان زیادی کاهش می‌یابد.
• امکان به اشتراک‌گذاری نرم‌افزار: شبکه محلی LAN استفاده از نرم‌افزاری مشابه را در چندین دستگاه متصل به یک رایانه ساده می‌کند.
• نرخ انتقال بالا: یک شبکه محلی دارای نرخ انتقال بالایی است تا هم نیازهای کاربر و هم تجهیزات را برآورده کند.
• کنترل آسان: کنترل و مدیریت شبکه محلی ساده است.
• میزان خطای پایین: میزان خطا در شبکه‌های LAN ناچیز است.
• امکان اشتراک‌گذاری اینترنت: به همه کاربران شبکه محلی اجاره می‌دهد تا بتوانند اتصال اینترنت را به اشتراک بگذارند.
• داده‌های متمرکز: می‌توانید داده‌های همه کاربران شبکه را روی یک کامپیوتر ذخیره کنید. این به کاربران اجازه می‌دهد تا در هز زمان به داده‌های لازم دسترسی داشته باشند.
• ارتباط کارآمد: به راحتی می‌توانید پیام‌ها و داده‌ها را بین کامپیوترهای متصل به شبکه به اشتراک بگذارید.
• افزایش بهره‌وری: شبکه محلی بهره‌وری را با بهبود ذخیره‌سازی اطلاعات، بازیابی و سایز عملکردها افزایش می‌دهد.
• هزینه کمتر: پیاده‌سازی و نگهداری از شبکه محلی نسبت به سایر شبکه‌ها ارزان‌تر است.
• نصب ساده پروتکل‌ها: راه‌اندازی پروتکل‌های امنیتی برای محافظت از کاربران شبکه محلی در برابر هکرها ساده است.

معایب شبکه LAN چیست ؟

معایب شبکه LAN به شرح زیر هستند.

• شبکه‌های LAN ناحیه محدودی را پوشش می‌دهند: شبکه محلی تنها یک منطقه جغرافیایی کوچک مانند یک دفتر، ساختمان یا خانه را پوشش می‌دهد.
• حریم خصوصی در شبکه LAN ضعیف است: یک مدیر شبکه محلی LAN (یا همان ادمین) می‌تواند فایل‌های داده هر کاربر شبکه و تاریخچه اینترنت را ببیند.
• نگهداری مستمر از شبکه LAN مورد نیاز است: نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر و ارتقا توسط تکنیسین‌های خبره وجود دارد.
• صف‌های چاپ ایجاد می‌شوند: اگر فرایند چاپ خیلی کند باشد، ممکن است صف‌های چاپ طولانی در شبکه‌های LAN تشکیل شود.
• امنیت شبکه LAN پایین است: ویروس در این شبکه راحت‌تر از هر شبکه دیگری پخش می‌شود.
• عملکرد شبکه‌های ناحیه محلی ضعف دارد: با افزایش تعداد کاربران، عملکرد شبکه آسیب می‌بیند.
• راه‌اندازی معماری LAN پیچیدگی‌هایی دارد: راه‌اندازی معماری شبکه محلی دشوار است.

جمع‌بندی

در این مطلب ابتدا شبکه‌ کامپیوتری تعریف و پس از آن به پرسش شبکه LAN چیست پاسخی جامع و کاربردی ارائه شد. دیدیم که شبکه محلی LAN در یک جغرافیای محدود و بر اساس پروتکل‌های Ethernet وWifi پیاده‌سازی می‌شود. سپس انواع شبکه محلی و توپولوژی‌های موجود و قابل اجرا در آن بررسی شدند و در پایان، مزایا و معایب شبکه محلی را نیز فهرست کردیم. در خصوص این مزایا و معایب، به طور خلاصه شبکه محلی LAN سرعت انتقال داده‌ی بالاتری دارد، اما از لحاظ امنیت و عملکرد نسبت به سایر شبکه‌ها ضعیف‌تر است.