هنگامی که صحبت از شبکههای خانگی میشود، پای مجموعهای از اصطلاحات و واژههای فنی و تکنیکی به میان میآید. اصطلاحاتی نظیر LAN، WAN، Broadband (باند پهن)، Wi-Fi، CAT5e و بسیاری واژههای تخصصی دیگر. در این مقاله سعی داریم ضمن توضیح این واژهها و اصطلاحات، مفاهیم و اصول اولیه یک شبکه خانگی را با هم مرور کرده و در نتیجه بتوانیم کنترل بهتری بر روی شبکه خود داشته باشیم. همانطور که میدانید در مورد این موضوع مطالب و گفتنیهای بسیار زیادی وجود دارد، بنابراین این مقاله اولین نوشته از این سری بوده و مقالات بعدی به زودی منتشر خواهند شد.
قطعا افراد آموزش دیده و حرفهای نیازی به خواندن این مقاله ندارند، ولی برای سایر افراد علاقهمند به این موضوع، پیشنهاد میکنیم که این مقاله و مقالات آتی را حتما مطالعه نمایند.
شبکه کابلی چیست؟
یک شبکه کابلی محلی در پایهایترین شکل خود، گروهی از تجهیزات است که از طریق کابل شبکه به یکدیگر متصل شدهاند. در برخی موارد نیز یک مسیریاب (Router) وظیفه اتصال کامپیوترها و مدیریت شبکه را بر عهده دارد. در ادامه به بررسی تجهیزات مورد استفاده در یک شبکه خانگی خواهیم پرداخت.
روتر: یک دستگاه مرکزی است که سایر تجهیزات موجود از طریق کابل شبکه به آن وصل میشوند و وظیفه ارتباط شبکه داخلی خانه شما با دنیای بیرون و مشخصا شبکه وسیع اینترنت را بر عهده دارد. نحوه اتصال به این صورت است که یک سر کابل شبکه به یکی از پورتهای روتر و سر دیگر آن به کامپیوتر، لپتاپ یا هر دستگاه دیگری که قابلیت پشتیبانی از پورت شبکه را داشته باشد، وصل میشود. بنابراین تعداد تجهیزاتی که میتوانید در شبکه کابلی خود داشته باشید برابر با تعداد پورتهای روتر شما خواهد بود. پورتهای شبکه کابلی با نامهایی نظیر پورت (LAN (Local Area Network یا شبکه محلی، RJ45 و اترنت (Ethernet) نیز خوانده میشوند.
نکته: همانطور که اشاره شد، یک روتر علاوه بر ایجاد ارتباط بین تجهیزات موجود درشبکه، وظیفه ارتباط کل این شبکه با فضای بیرون را نیز بر عهده دارد. پس اگر شما قصد برقراری ارتباط با دنیای بیرون و فضای اینترنت را ندارید، میتوانید روتر را کنار گذاشته و کامپیوترهای خود را از طریق یک هاب یا سوییچ به هم وصل کنید. همچنین اگر شبکه شما فقط شامل دو عدد کامپیوتر یا لپتاپ باشد، میتوانید آنها را با یک کابل کراس به یکدیگر متصل نموده و یک شبکه کوچک شامل دو دستگاه داشته باشید.
پورتهای LAN: روترهایی که در خانهها استفاده میشوند معمولا چهار عدد پورت LAN دارند. این بدان معنی است که شما میتوانید با استفاده از این روتر، شبکهای با چهار عدد کامپیوتر یا لپتاپ را راهاندازی کنید. اگر تعداد تجهیزات موجود در شبکه شما بیشتر از این مقدار است، میبایست از یک سوییچ (یا هاب) برای افزایش تعداد پورتها استفاده نمایید. یک روتر خانگی میتواند شبکهای با نهایتا 250 دستگاه را پشتیبانی کند. این تعداد حتی برای یک اداره یا شرکت کوچک نیز کافی خواهد بود.
در حال حاضر دو استاندارد اصلی برای سرعت پورتهای LAN وجود دارد. استاندارد اول اترنت (Ethernet که همچنین FastEthernet نیز نامیده میشود) نام دارد که سرعت انتقال اطلاعات در آن 100 مگابیت در ثانیه (معادل حدودا 13 مگابایت در ثانیه) است. استاندارد دوم Gigabit Ethernet است که همانطور که از نامش پیدا است، سرعت آن یک گیگابیت بر ثانیه (حدود 150 مگابایت بر ثانیه) است. به بیان دیگر، اگر یک CD داشته باشید که کاملا پر باشد، حدود یک دقیقه طول میکشد تا از طریق ارتباط Ethernet، محتویات آن را بطور کامل انتقال دهید. این در حالی است که اگر از ارتباط Gigabit Ethernet استفاده کنید این زمان به 5 ثانیه کاهش مییابد. در دنیای واقعی، متوسط سرعت انتقال اطلاعات از طریق ارتباط Ethernet حدود 8 مگابایت بر ثانیه و از طریق ارتباط Gigabit Ethernet چیزی بین 45 تا 100 مگابایت بر ثانیه است. سرعت انتقال اطلاعات در یک شبکه به عوامل متعددی از قبیل کیفیت کابل و حجم ترافیک شبکه بستگی دارد.
سوییچ و هاب: هاب و سوییچ وظیفه اضافه کردن پورتهای LAN در شبکه را بر عهده دارند. این دو دستگاه تعداد زیادی پورت شبکه داشته و میتوانند تعداد دستگاههای موجود در شبکه را افزایش دهند. یک تفاوت اصلی بین سوییچ و هاب وجود دارد. هاب از یک کانال مشترک برای تمامی پورتهای خود استفاده میکند. این در حالی است که سوییچ برای هر یک از پورتهای خود یک کانال جداگانه دارد. به عبارت دیگر هر چه تعداد کلاینتهای متصل به یک هاب افزایش پیدا کند، سرعت انتقال اطلاعات در شبکه کاهش مییابد. ولی این قضیه در مورد سوییچ وجود ندارد. در واقع زمانی که از یک سوییچ استفاده میکنید، سرعت انتقال اطلاعات در شبکه با تعداد کامپیوترها یا تجهیزات متصل به آن ارتباطی ندارد. به همین دلیل، هابها ارزانتر از سوییچها هستند.
امروزه با توجه به کاهش قابل ملاحظه قیمت سوییچها نسبت به گذشته، استفاده از هابها تقریبا منسوخ شده است. سوییچها نیز با توجه به استانداردی که پشتیبانی میکنند (اترنت یا Gigabit Ethernet) و همچنین تعداد پورتهای آنها، قیمتهای مختلفی دارند.
در هنگام خرید سوییچ به این نکته توجه داشته باشید که حداکثر تعداد دستگاههایی که میتوانید به سوییچ وصل کنید برابر است با تعداد پورتهای سوییچ منهای یک. بعنوان مثال یک سوییچ 4 پورت، 3 عدد کلاینت به شبکه شما اضافه خواهد کرد. علت این قضیه بسیار ساده است. شما همیشه به یک پورت از سوییچ برای اتصال آن به شبکه (یا روتر) نیاز دارید.
پورت WAN: روتر از این پورت برای ارتباط با دنیای بیرون استفاده میکند. این پورت با عنوان پورت اینترنت نیز شناخته میشود. هر روتر معمولا یک پورت WAN دارد. برخی از روترها نیز از دو عدد پورت اینترنت پشتیبانی میکنند که میتوانند بصورت همزمان از دو سرویس اینترنت بصورت مجزا استفاده کنند. پورت WAN بر روی روتر از پورتهای LAN جدا میشود و معمولا با رنگ دیگری مشخص شده است. پورت WAN برای اتصال به یک منبع اینترنت، مانند مودم استفاده میشود. پورت WAN به روتر اجازه میدهد که به اینترنت وصل شده و این ارتباط را با دستگاههای متصل به خود به اشتراک بگذارد.
مودم باند پهن (Broadband Modem): مودم Broadband که گاهی اوقات با نامهای مودم DSL یا مودم کابلی نیز نامیده میشود، دستگاهی است که بعنوان یک پل بین شرکت ارایه کننده اینترنت (ISP) و کامپیوتر یا روتر شما عمل میکند و اینترنت را در دسترس مصرف کنندگان قرار میدهد. معمولا مودم حداقل یک پورت LAN برای اتصال به پورت WAN روتر یا پورت شبکه یک کامپیوتر یا لپتاپ دارد. برای اتصال به ISP نیز از یک پورت دیگر استفاده میکند. این پورت میتواند یک پورت تلفن (برای مودمهای DSL) یا یک پورت کواکسیال (برای مودمهای کابلی) باشد.
امروزه تولید کنندگان، هر دو دستگاه مودم و روتر را در قالب یک تجهیز در اختیار کاربرها قرار میدهند. این دستگاه ویژگیهای یک روتر و یک مودم باند پهن را یکجا داراست.
کابلهای شبکه: کابلهایی که برای اتصال کامپیوترها و لپتاپها به سوییچ یا روتر استفاده میشوند کابل شبکه نام دارند. کابلهایی که در شبکههای خانگی مبتنی بر سوییچ یا روتر استفاده میشوند، کابلهای Twisted Pair TP (یا کابلهای زوج به هم پیچیده) هستند. کابلهای TP در طبقهبندیهای مختلف عرضه شدهاند که رایجترین نوع آنها CAT5 است. کابل CAT5e نیز وجود دارد که قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت 1 Gb بر ثانیه را داراست. این کابلها از 8 رشته سیم مسی که دو به دو به هم پیچیده شدهاند، تشکیل شدهاند.
آخرین استاندارد ارایه شده در کابلهای شبکه، CAT6 است که جهت بهبود سرعت و قابلیت اطمینان نسبت به کابل CAT5e طراحی شده است.