شبکه های کامپیوتری 

زمان تخمینی مطالعه: 20دقیقه  

شبکه کامپیوتری به مجموعه‌ای از دستگاه‌های کامپیوتری متصل به یکدیگر اشاره دارد که توسط پروتکل‌ها و ابزارهای واسط قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر هستند. این دستگاه‌ها می‌توانند کامپیوترها، سرورها، روترها، سوئیچ‌ها، استوریج‌ها، مودم‌ها، فایروال‌ها، دستگاه‌های اینترنت اشیا و موارد مشابه باشند. شبکه های کامپیوتری با هدف برقراری ارتباط، اشتراک‌گذاری منابع و انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. با ایجاد یک شبکه کامپیوتری، کاربران می‌توانند از طریق شبکه به منابعی مانند فایل‌ها، چاپگرها، منابع ذخیره‌سازی محلی، سرویس‌ها و غیره دسترسی پیدا کنند.

انواع اصلی شبکه های کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری می‌تواند به صورت محلی (محدود به یک مکان فیزیکی مانند یک ساختمان یا یک دفتر) یا گسترده (اتصال دستگاه‌ها در مکان‌های دوردست و راه دور) باشد. در شبکه‌های محلی (Local Area Network)، دستگاه‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند و ارتباطات محلی را فراهم می‌کنند. در شبکه‌های گسترده (Wide Area Network)، دستگاه‌ها در مناطق جغرافیایی مختلف با استفاده از شبکه‌های عمومی یا شبکه‌های خصوصی به یکدیگر متصل می‌شوند. شبکه های کامپیوتری بر اساس فناوری ارتباطی می‌تواند سیمی یا بی‌سیم باشد. در شبکه‌های سیمی، ارتباطات با استفاده از کابل‌های فیزیکی مانند کابل‌های اترنت یا فیبر نوری برقرار می‌شود. در شبکه‌های بی‌سیم، ارتباطات از طریق امواج رادیویی یا امواج مادون قرمز بدون نیاز به کابل‌های فیزیکی برقرار می‌شود. همچنین، شبکه های کامپیوتری می‌تواند به صورت خصوصی یا عمومی باشد. در شبکه‌های خصوصی، دسترسی به شبکه محدود به یک سازمان یا یک گروه مشخص از افراد است. در مقابل، در شبکه‌های عمومی مانند اینترنت، هر کسی می‌تواند به شبکه دسترسی داشته باشد.

مولفه‌های مختلف شبکه های کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری به صورت متداول برای برقراری ارتباطات، ارسال و دریافت داده‌ها، اشتراک‌گذاری منابع و سهولت در انجام کارها مورد استفاده قرار می‌گیرند و بر مبنای نوع کاربری میزبان انواع مختلفی از تجهیزات هستند. با این‌حال، برخی از تجهیزات رایج مورد استفاده در این شبکه‌ها به شرح زیر است: 

تجهیزات کلاینتی: این تجهیزات شامل کامپیوترها، سرورها، لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها، گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های الکترونیکی هستند که به شبکه متصل می‌شوند.

واسط‌های ارتباطی: شامل کارت‌های شبکه (Network Interface Cards) هستند که به دستگاه‌های کامپیوتری متصل شده و ارتباط با شبکه را فراهم می‌کنند. نمونه‌هایی از واسط‌های ارتباطی شامل کارت‌های اترنت و کارت‌های وایرلس (Wi-Fi) هستند.

رسانه‌های انتقال: شامل کابل‌ها، فیبرنوری، تجهیزات رادیویی، ماهواره‌‌ای و سایر وسایلی هستند که برای انتقال داده‌ها در شبکه استفاده می‌شوند.

تجهیزات زیرساختی: شامل روترها، سوییچ‌ها، فایروال‌ها، مودم‌ها و سایر تجهیزاتی هستند که برای مدیریت و کنترل ترافیک شبکه و ارسال داده‌ها بین دستگاه‌ها استفاده می‌شوند.

نرم‌افزارهای شبکه: شامل پروتکل‌ها، سرویس‌ها، سیستم‌عامل‌های شبکه، برنامه‌های مدیریت شبکه و سایر نرم‌افزارها هستند که برای اجرا و مدیریت شبکه استفاده می‌شوند.

شبکه های محلی (LAN)

شبکه محلی (Local Area Network) یک نوع شبکه کامپیوتری است که دستگاه‌های کامپیوتری را در یک منطقه محدود مانند یک ساختمان، یک دفتر یا یک محیط فیزیکی مشترک به یکدیگر متصل می‌کند. این شبکه برای اشتراک‌گذاری منابع و برقراری ارتباطات به شکل محلی بین دستگاه‌ها در یک منطقه خاص استفاده می‌شود. شبکه‌های محلی در کنار اشتراک‌گذاری منابع مانند چاپگرها، سرورها، فایل‌ها و اینترنت، به کاربران امکان ارتباط مستقیم با یکدیگر را می‌دهند. این حرف بدان معنا است که کاربران می‌توانند به طور مستقیم فایل‌ها و منابع را با یکدیگر به اشتراک بگذارند و با یکدیگر در ارتباط باشند.

شبکه‌های محلی اغلب با استفاده از تکنولوژی‌های سیمی مانند اترنت پیاده‌سازی می‌شوند. در این حالت، دستگاه‌ها با استفاده از کابل‌های شبکه به یکدیگر متصل می‌شوند. همچنین، شبکه‌های محلی می‌توانند از تکنولوژی‌های بی‌سیم مانند Wi-Fi نیز استفاده کنند که اجازه می‌دهد دستگاه‌ها به صورت بی‌سیم به شبکه دسترسی پیدا کنند. به طور کلی، شبکه‌های محلی در یک سازمان، دفتر کار، مدرسه، دانشگاه، کتابخانه و ساختمان‌ها استفاده می‌شوند و به کاربران اجازه می‌دهند در یک منطقه محدود به منابع و اطلاعات دسترسی پیدا کنند. از مزایای شبکه‌های محلی می‌توان به سرعت بالا، امنیت بهتر، اشتراک‌گذاری فایل‌ها و منابع، مدیریت آسان‌تر شبکه و ارتباطات محلی، افزایش بهره‌وری در کار و کاهش هزینه‌های ارتباطات اشاره کرد.

شبکه های پهن باند وسیع (WAN)

شبکه‌ پهن باند وسیع (Wide Area Network) یک نوع شبکه کامپیوتری است که دستگاه‌ها و شبکه‌های محلی را در مناطق گسترده‌تری مانند شهرها، کشورها و قاره‌ها به یکدیگر متصل می‌کند. در واقع، WAN به عنوان یک واسط ارتباطی بین شبکه‌های محلی (LAN) عمل می‌کند و امکان ارتباط و اشتراک‌گذاری اطلاعات را در سطح گسترده‌تر فراهم می‌کند. شبکه‌های WAN برای برقراری ارتباط بین شعب یک سازمان، دفاتر مختلف، شرکت‌های متعدد و حتی کشورها استفاده می‌شوند. این شبکه‌ها از طریق روش‌های ارتباطی مانند خطوط ارتباطی اختصاصی، شبکه‌های تلفن ثابت، شبکه‌های مخابراتی، اینترنت و سرویس‌های ارتباطی سیار (موبایل) ایجاد می‌شوند.

با استفاده از WAN، کاربران در مناطق مختلف می‌توانند به صورت مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، فایل‌ها و منابع را به اشتراک بگذارند و با یکدیگر در ارتباط باشند. به عنوان مثال، یک شرکت چند شعبه‌ای می‌تواند با استفاده از WAN، سیستم‌های محلی خود را به یکدیگر متصل کند تا ارتباطات داخلی را بهبود بخشد و امکان اشتراک‌گذاری منابع را فراهم کند. از مزایای شبکه‌های گسترده باید به برقراری ارتباطات، اشتراک‌گذاری منابع در سطح گسترده‌تر، مدیریت متمرکز، انعطاف‌پذیری برای افزایش تعداد کاربران به شبکه ارائه سرویس‌های ارتباطی متنوع اشاره کرد.

Storage area network چیست؟

شبکه‌ منطقه‌ی ذخیره‌سازی (Storage Area Network) یک فناوری زیرساختی است که برای اتصال سیستم‌های ذخیره‌سازی مستقل به یکدیگر و به سیستم‌های سرور استفاده می‌شود. SAN امکان اشتراک‌گذاری منابع ذخیره‌سازی مانند دیسک‌ها و آرایه‌های ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند تا کاربران به صورت مرکزی به اطلاعات دسترسی داشته باشند. SAN از شبکه‌های خصوصی و مجزا و پروتکل‌های ذخیره‌سازی ویژه مانند کانال فیبر (Fibre Channel)، پروتکل iSCSI و FCoE مخفف (Fibre Channel over Ethernet) برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند این پروتکل‌ها امکان انتقال داده‌ها با سرعت‌ و قابلیت اطمینان بالا را فراهم می‌کنند. با استفاده از SAN، دستگاه‌های ذخیره‌سازی مستقل از سرورها قرار می‌گیرند و به صورت مستقیم به شبکه متصل می‌شوند. معماری فوق به سرور اجازه می‌دهد تا به شکل موثرتری از منابع ذخیره‌سازی اشتراکی استفاده کنند و به طور همزمان به اطلاعات دسترسی داشته باشند. از مزایای شاخص SAN به موارد زیر باید اشاره کرد:

قابلیت مقیاس‌پذیری: SAN به سادگی می‌تواند به تعداد بزرگی از دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سرورها متصل شود و از طریق افزودن دستگاه‌های ذخیره‌سازی جدید به سیستم، ظرفیت ذخیره‌سازی را به ساده‌ترین شکل افزایش دهد.

اشتراک‌گذاری منابع: با استفاده از SAN، دستگاه‌های ذخیره‌سازی مختلف می‌توانند به صورت مشترک توسط سرورها استفاده شوند. قابلیت فوق به سرورها اجازه می‌دهد تا داده‌ها را به صورت مرکزی ذخیره و به آن‌ها دسترسی داشته باشند.

عملکرد بالا: SAN به دستگاه‌های ذخیره‌سازی متصل به سرورها اجازه می‌دهد تا به صورت همزمان و با سرعت بالا فرآیند داده‌ها را مدیریت کنند. این امر باعث افزایش عملکرد سرورها و اجرای سریع‌تر برنامه‌ها و سرویس‌ها می‌شود.

مدیریت متمرکز: SAN اجازه می‌دهد تا منابع ذخیره‌سازی را متمرکز و به شکل مرکزی مدیریت کرد. رویکرد فوق به مدیران اجازه می‌دهد تا به طور یکپارچه و از طریق یک داشبورد واحد فرآیند نظارت و مدیریت دستگاه‌های ذخیره‌سازی را انجام دهند.

امنیت: SAN امکان اعمال سیاست‌های امنیتی را فراهم می‌کند و از مکانیزم‌های رمزنگاری و سایر تکنیک‌های امنیتی برای حفاظت از داده‌ها استفاده می‌کند.

Campus area network چیست؟

شبکه‌ محلی دانشگاهی (Campus Area Network) یک نوع شبکه‌ کامپیوتری است که برای برقراری ارتباط منابع مختلف در یک محیط دانشگاهی یا محلی استفاده می‌شود. CAN به طور خاص در دانشگاه‌ها، کالج‌ها، موسسات آموزشی و مراکز تحقیقاتی استفاده می‌شود. CAN به صورت معمول یک شبکه‌ محلی تعریف می‌شود که در یک محیط فیزیکی محدودتر نسبت به شبکه محلی پیاده‌سازی می‌شود. این شبکه برای برقراری ارتباط بین کامپیوترها، سرورها، دستگاه‌های شبکه، دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سایر منابع در محیط دانشگاهی استفاده می‌شود. CAN در دانشگاه‌ها و محیط‌های آموزشی مختلف برای ارائه خدمات شبکه‌ محلی به دانشجویان، اساتید و کارمندان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شبکه امکاناتی مانند اتصال به اینترنت، ارتباطات داخلی، ذخیره‌سازی و اشتراک‌گذاری منابع شبکه را فراهم می‌کند. به طور کلی، CAN شامل مولفه‌های زیر است:

سوییچ‌ها و روترها: این مولفه‌ها برای اتصال و مدیریت ترافیک شبکه در سطح محلی و ارائه خدمات شبکه‌ مورد نیاز استفاده می‌شوند.

سرورها: سرورها در CAN برای ارائه خدمات مهم شبکه‌ مانند ذخیره‌سازی داده‌ها، سرویس‌های ابری، پست الکترونیک و دیگر خدمات سرور استفاده می‌شوند.

کابل‌ها و اتصالات: برای ایجاد ارتباط بین مولفه‌های شبکه در CAN از کابل‌ها و اتصالات شبکه استفاده می‌شود که شامل کابل‌های اترنت، فیبر نوری و غیره هستند.

تجهیزات کلاینتی: دستگاه‌هایی مثل کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها، دستگاه‌های تلفن همراه و سایر دستگاه‌های متصل به شبکه را شامل می‌شوند.

سیستم‌های امنیتی: به منظور حفاظت از اطلاعات و امنیت شبکه CAN مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این سیستم‌ها باید به فایروال، سیستم‌های تشخیص نفوذ و دسترسی، رمزنگاری ارتباطات و سایر فناوری‌های امنیتی اشاره کرد.

Metropolitan area network  چیست؟

شبکه منطقه شهری (Metropolitan Area Network) یک نوع شبکه کامپیوتری است که در یک منطقه جغرافیایی وسیع‌تر از یک شبکه محلی (LAN)، اما کوچک‌تر از یک شبکه گسترده (WAN) ایجاد می‌شود. MAN به عنوان یک پل بین LANها و WANها عمل می‌کند و ارتباط بین شبکه‌ها، سازمان‌ها، شرکت‌ها، دانشگاه‌ها و سایر موسسات در یک منطقه جغرافیایی خاص را فراهم می‌کند. MAN معمولا در منطقه شهری یا مناطقی با مساحت چند کیلومتر مربع به‌کار می‌رود. این شبکه کامپیوتری به منظور برقراری ارتباطات بین شعب یک سازمان، دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و سایر سازمان‌ها در یک منطقه جغرافیایی، انتقال داده‌ها، به اشتراک‌گذاری منابع و ارائه خدمات شبکه به کار می‌روند.

MAN معمولا از زیرساخت شبکه فیبرنوری، شبکه کابل کواکسیال یا شبکه وایرلس استفاده می‌کند. این شبکه کامپیوتری می‌تواند از تکنولوژی‌های متنوعی مانند Ethernet، SONET/SDH، MPLS و غیره برای انتقال داده‌ها و برقراری ارتباطات استفاده کند. با استفاده از MAN، سازمان‌ها می‌توانند درون شبکه خود ارتباطات سریع و قابل اعتماد را فراهم کنند. همچنین، MAN به شرکت‌ها و سازمان‌ها امکان اتصال به اینترنت و دسترسی به منابع ابری را در منطقه جغرافیایی خود ارائه می‌دهد.

Personal area network چیست؟

شبکه شخصی (Personal Area Network) نوعی شبکه کامپیوتری است که ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی شخصی مانند کامپیوترها، تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، دستگاه‌های صوتی و تصویری و دستگاه‌های دیگر را در یک محیط نزدیک به یکدیگر فراهم می‌کند. PAN به کمک تکنولوژی‌های سیمی یا بی‌سیم، مانند بلوتوث، Wi-Fi، USB و NFC فرآیند برقراری ارتباط دستگاه‌ها را مدیریت می‌کند. شبکه شخصی عموما در محیط‌های نزدیک مانند اتاق‌ها، منزل، محل کار یا خودرو استفاده می‌شود. PAN به کاربران امکان انتقال داده‌ها، اشتراک‌گذاری فایل، استفاده از دستگاه‌های جانبی مشترک، چاپگر و موارد مشابه را می‌دهد. از دستگاه‌هایی که ممکن است در شبکه PAN قرار بگیرند به موارد زیر باید اشاره کرد:

لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترها: دستگاه‌های شخصی که به شبکه PAN متصل می‌شوند و امکان ارتباط با دستگاه‌های دیگر را فراهم می‌کنند.

تلفن‌های همراه و تبلت‌ها: دستگاه‌هایی که امکان اتصال به PAN را دارند و به کمک آن امکان ارتباط با دستگاه‌های دیگر را در محیط شخصی فراهم می‌کنند.

دستگاه‌های صوتی و تصویری: مانند هدفون‌ها، بلندگوها، دوربین‌ها و تلویزیون‌های هوشمند که قادر به اتصال به PAN هستند و امکان انتقال صدا و تصویر بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند.

دستگاه‌های جانبی: مانند پرینترها، اسکنرها، صفحه کلید‌های بی‌سیم، ماوس‌ها و دسته‌های بازی که قابلیت اتصال به PAN را دارند.

از آن‌جایی که PAN شبکه کوچکی است، ارتباطات در این شبکه کامپیوتری معمولا امنیت بالایی دارند. به طور خلاصه، PAN یک شبکه کامپیوتری است که به دستگاه‌های شخصی مانند کامپیوترها، تلفن‌های همراه و تبلت‌ها، دستگاه‌های صوتی و تصویری و دستگاه‌های دیگر اجازه برقراری ارتباط در یک محیط نزدیک را می‌دهد. PAN از تکنولوژی‌های ارتباطی مختلف مانند بلوتوث، Wi-Fi، USB و NFC استفاده می‌کند و کاربران را قادر می‌سازد به انتقال داده‌ها، اشتراک‌گذاری منابع و برقراری اتصالات شخصی در محیط ایمن بپردازند.

شبکه های بی سیم (Wireless Networks)

شبکه های بی سیم، شبکه های کامپیوتری هستند که از طریق امواج رادیویی، امواج مادون قرمز یا سایر فناوری‌های بی‌سیم، به جای استفاده از کابل‌ها، دستگاه‌های کامپیوتری و دستگاه‌های دیگر را به یکدیگر متصل می‌کنند. شبکه‌های بی‌سیم امکان برقراری ارتباط بی‌سیم بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند. این شبکه‌ها از فناوری‌های مختلفی مانند Wi-Fi، بلوتوث، مادن قرمز و موبایل (شبکه‌های سلولی) استفاده می‌کنند. Wi-Fi یکی از رایج‌ترین فناوری‌های شبکه بی‌سیم است که در خانه‌ها، دفاتر کار، فضاهای عمومی و ساختمان‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از آن، دستگاه‌ها می‌توانند به صورت بی‌سیم به یک شبکه متصل شوند و به اینترنت و منابع اشتراکی دسترسی داشته باشند.

لازم به توضیح است که بلوتوث یک فناوری بی‌سیم کوتاه‌برد است که معمولا برای اتصال دستگاه‌های کوچک مانند تلفن‌های همراه، هدست‌ها، کیبوردها و اسپیکرها استفاده می‌شود. شبکه‌های اینفرارد نیز از امواج مادون قرمز برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند و معمولا در دستگاه‌هایی مانند ریموت کنترل، دستگاه‌های جابه‌جایی داده و ارتباط بین دستگاه‌های نزدیک به یکدیگر استفاده می‌شوند.

شبکه های محلی بی سیم (Wireless Local Area Networks)

شبکه محلی بی‌سیم، نوعی از شبکه های کامپیوتری است که از فناوری بی‌سیم Wi-Fi برای اتصال دستگاه‌ها در یک منطقه محدود استفاده می‌کند. WLAN به کاربران امکان می‌دهد از طریق امواج رادیویی به یکدیگر و به شبکه متصل شوند و از منابع مشترک مانند پرینترها، فایل‌ها و سرویس‌های مختلف استفاده کنند. شبکه‌های محلی بی‌سیم اغلب در محیط‌های کاری، خانگی، آموزشی و عمومی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در یک محیط کاری، WLAN به کارمندان امکان می‌دهد تا از هر نقطه‌ای در دفتر به شبکه دسترسی داشته باشند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند. در محیط خانگی، WLAN به افراد امکان می‌دهد از طریق دستگاه‌های متنوعی مانند رایانه‌های شخصی، تلفن‌های همراه، تلویزیون هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیا به اینترنت و منابع اشتراکی دسترسی پیدا کنند.

با استفاده از WLAN، دستگاه‌ها به عنوان کلاینت‌ها به نقاط دسترسی بی‌سیم یا روترها متصل می‌شوند. این نقاط دسترسی بی‌سیم که معمولا به عنوان اکسس پوینت شناخته می‌شوند، امواج رادیویی را از دستگاه کلاینت دریافت کرده و داده‌ها را به شبکه سیمی متصل به خود منتقل می‌کنند و برعکس. همچنین، می‌توان چند نقطه دسترسی را در یک شبکه WLAN استفاده کرده و پوشش شبکه را گسترش داد.

شبکه های محلی مجازی (Virtual Local Area Networks)

شبکه محلی مجازی یک فناوری شبکه است که با استفاده از برچسب‌گذاری بسته‌ها در لایه 2 مدل OSI، شبکه‌های فیزیکی را به گروه‌های منطقی تقسیم می‌کند. با ایجاد VLANها، می‌توان یک شبکه فیزیکی را به چندین شبکه مجازی تقسیم کرده و امنیت بیشتری فراهم کرد.

با استفاده از VLAN، دستگاه‌ها که در شبکه فیزیکی یکسان قرار دارند، می‌توانند در گروه‌های منطقی متفاوت قرار گیرند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این شبکه‌های مجازی معمولا بر اساس ویژگی‌های مشترک مانند بخش‌های سازمانی، واحدهای کسب و کار، نوع دستگاه یا نوع سرویس‌ها تعریف می‌شوند. با استفاده از VLAN، امکان انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها در یک VLAN بدون نیاز به عبور از دستگاه‌های دیگر VLAN‌ها فراهم می‌شود. رویکرد فوق به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا تفکیک‌پذیری و کنترل بیشتری بر روی ترافیک شبکه اعمال کنند و دسترسی به منابع را براساس سیاست‌های تعیین شده مدیریت کنند. از مزایای استفاده از VLAN می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

جداسازی و ایزوله کردن گروه‌های کاربری: با استفاده از VLAN می‌توان بخش‌های مختلف سازمان را از یکدیگر جدا کرده و دسترسی به منابع را براساس نیاز و سیاست‌های امنیتی مدیریت کرد.

بهینه‌سازی ترافیک شبکه: با تقسیم شبکه به VLAN‌های جداگانه، پهنای باند شبکه به شکل بهتری استفاده می‌شود و عملکرد شبکه بهبود پیدا می‌کند. به بیان دقیق‌تر، بسته‌ها فقط درون VLAN خاص خود مبادله می‌شوند به جای آن‌که سرتاسر شبکه را پیمایش کنند.

افزایش انعطاف‌پذیری: با استقرار شبکه‌های محلی مجازی، می‌توان به راحتی تغییرات در تنظیمات VLAN اعمال کرده و شبکه را به موازات تغییرات سازمانی و نیازهای شبکه پیکربندی کرد.

مدیریت بهتر منابع شبکه: با استفاده از VLAN می‌توان به شکل کارآمدتری منابع شبکه را مدیریت کرد، به عنوان مثال، حفظ پهنای باند، اختصاص آدرس آی‌پی برای هر VLAN، کنترل بار و ترافیک شبکه از جمله قابلیت‌هایی است که شبکه محلی مجازی در اختیار کارشناسان شبکه قرار می‌دهد.

شبکه‌های اینترنت اشیا (Internet of Things)

شبکه اینترنت اشیا به شبکه‌ای از اشیا فیزیکی متصل به یکدیگر از طریق اینترنت اشاره دارد. این اشیا می‌توانند از سنسورها، دستگاه‌های الکترونیکی، وسایل خانگی هوشمند، وسایل پوشیدنی، خودروهای هوشمند و بسیاری دیگر شامل شوند. شبکه‌های اینترنت اشیا با هدف ارائه قابلیت برقراری ارتباط به اشیا فیزیکی پیاده‌سازی می‌شوند. با اتصال این اشیا به یکدیگر و به شبکه اینترنت، اطلاعات و داده‌ها از این اشیا جمع‌آوری شده و در نهایت تحلیل و استفاده می‌شوند.

شبکه اینترنت اشیا امکان اتصال و کنترل از راه دور اشیا را فراهم می‌کند. این شبکه قابلیت ارسال و دریافت داده‌ها را بین اشیا با سیستم‌های مرکزی مانند سرورها یا سیستم‌های مدیریت فراهم می‌کند. با استفاده از این داده‌ها، می‌توان کنترل، مانیتورینگ و مدیریت بسیاری از عملکردهای اشیاء را از راه دور انجام داد. برخی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا به شرح زیر هستند:

خانه هوشمند: با اتصال وسایل خانگی هوشمند مانند تلویزیون، یخچال، چراغ‌ها و دستگاه‌های دیگر به شبکه اینترنت اشیا، می‌توان آن‌ها را از راه دور کنترل کرده و به هماهنگی و خودکارسازی بیشتر در خانه دست یافت.

شهر هوشمند: با استفاده از سنسورها و دستگاه‌های متصل به شبکه اینترنت اشیا، می‌توان اطلاعاتی مانند روشنایی خیابان‌ها، پارکینگ هوشمند و مدیریت ترافیک را به‌دست آورد و خدمات شهری را بهبود بخشید.

تولید هوشمند: در بخش صنعت، ماشین‌آلات و دستگاه‌های متصل به شبکه اینترنت اشیا می‌توانند اطلاعاتی را در مورد عملکرد، نگهداری و بهبود فرآیندها ارسال کنند. رویکردی که به تولید کنندگان کمک می‌کند تا بهره‌وری تجهیزات تولیدی و صنعتی را بهبود ببخشند و همچنین قبل از خرابی تجهیزات تمهیدات لازم برای برطرف کردن مشکلات اتخاذ کنند.

بهداشت و سلامت هوشمند: با استفاده از دستگاه‌های پوشیدنی و سنسورهای متصل به شبکه اینترنت اشیا، می‌توان اطلاعاتی مانند ضربان قلب، فعالیت فیزیکی و نحوه خواب افراد را اندازه‌گیری کرده و توصیه‌های پزشکی برای بهبود سلامت آن‌ها ارائه داد.

کشاورزی هوشمند: با استفاده از سیستم‌های آبیاری هوشمند و سنسورهای محیطی مانند دما و رطوبت، می‌توان مصرف آب را بهینه کرده تا در بخش کشاورزی هدررفت آب به حداقل برسد.

حمل و نقل هوشمند: با استفاده از سیستم‌های ناوبری هوشمند و اتصال خودروها به شبکه اینترنت اشیا، می‌توان وضعیت رانندگی را بهبود داد، مدیریت ترافیک را به شکل دقیق‌تری انجام داد و مسیرهای مطمئن کم خطری برای انتقال بسته‌ها پیدا کرد.

شبکه‌های مجازی خصوصی (Virtual Private Networks)

شبکه‌های مجازی خصوصی یک روش امن برای اتصال به اینترنت یا تبادل اطلاعات در شبکه‌های اینترانت ارائه می‌کنند. یک شبکه خصوصی مجازی امکان ایجاد ارتباط رمزنگاری شده و امن بین دستگاه شما و اینترنت را فراهم می‌کند، به طوری که به نظر می‌رسد شما از مکان دیگری در جهان به اینترنت وصل شده‌اید.

زمانی که شما از یک شبکه خصوصی مجازی استفاده می‌کنید، ترافیک اینترنتی شما از طریق یک تونل امن عبور می‌کند که از مسیرهای رمزگذاری شده و محافظت شده تشکیل شده است. این رمزنگاری از دسترسی به اطلاعات شما توسط اشخاص غیرمجاز جلوگیری می‌کند و امکان مشاهده و تغییر داده‌های شما را برای شبکه‌های عمومی، سایر کاربران اینترنت و حتی ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP) کاهش می‌دهد.

شبکه های ابری (Cloud Networks)

شبکه‌های ابری اشاره به یک محیط مجازی دارند که منابع محاسباتی، ذخیره‌سازی و شبکه را برای ارائه خدمات به صورت مرکزی و آنلاین فراهم می‌کند. با استفاده از شبکه‌های ابری، سازمان‌ها و کاربران به طور مجازی به منابع و خدمات مختلفی مانند سرورها، ذخیره‌سازی داده، برنامه‌ها و خدمات شبکه دسترسی پیدا می‌کنند. دسترسی به شبکه‌های ابری از طریق اینترنت انجام می‌شود و به کمک فناوری‌های مجازی‌سازی، امکان ایجاد و مدیریت شبکه‌ها و منابع مختلف در سطح مجازی را فراهم می‌کنند. این شبکه‌ها به طور معمول با استفاده از نرم‌افزارها و سرویس‌های ابری مانند پلت‌فرم‌های محاسباتی ابری Amazon Web Services، Microsoft Azure، Google Cloud Platform) و شرکت‌های میزبانی ابری داخلی قابل استفاده هستند.

شبکه های نسل پنجم (Network 5G)

شبکه‌های نسل پنجم، جدیدترین نسل از شبکه‌های ارتباطی بی‌سیم است که پیشرفت‌های زیادی در مقایسه با نسل‌های قبلی (نظیر 2G، 3G و 4G) داشته‌اند. این فناوری شبکه به سرعت بالا، زمان تاخیر کم، ظرفیت بیشتر، قابلیت اتصال همزمان بسیار بالا و پاسخگویی بهتر در مقایسه با نسل‌های قبلی شبکه‌ها معروف است. از ویژگی‌های مهم شبکه‌های 5G به موارد زیر باید اشاره کرد:

سرعت بالا: شبکه‌های 5G سرعت دانلود و آپلود بسیار بالایی را ارائه می‌دهند که به کاربران اجازه می‌دهد با سرعت بیشتری از طریق تلفن همراه، تبلت و غیره به اینترنت متصل شوند.

زمان تاخیر کم: یکی از ویژگی‌های مهم شبکه‌های 5G زمان تاخیر کمتر است. این ویژگی به کاربران امکان می‌دهد تا در برقراری ارتباطات بلادرنگ، بازی‌های آنلاین بدون لگ، واقعیت مجازی و ارسال داده‌های بسیار حساس مشکلی نداشته باشند.

ظرفیت بالا: شبکه‌های 5G ظرفیت بیشتری را نسبت به نسل‌های قبلی فراهم می‌کنند به این معنا که افزایش قابلیت اتصال همزمان بسیار بالا برای تعداد بیشتری از دستگاه‌ها فراهم می‌کنند. این قابلیت منابع بیشتری را برای اتصال دستگاه‌های هوشمند، لوازم خانگی هوشمند، خودروهای هوشمند و سایر دستگاه‌ها به اینترنت فراهم می‌کند.

اتصال همه‌جانبه: شبکه‌های 5G به دستگاه‌ها امکان می‌دهند تا به صورت همزمان به شبکه متصل شوند، بدون آن‌که افت عملکرد، حتی در محیط‌های پرترافیک را تجربه کنند. این ویژگی به کاربران اجازه می‌دهد تا در هر زمان و مکانی به اتصال پایداری دسترسی داشته باشند.

پشتیبانی از اینترنت اشیا (IoT): شبکه‌های 5G  قابلیت پشتیبانی از تعداد بسیار زیادی از دستگاه‌های هوشمند را دارند. همین مساله باعث شده تا تجهیزات اینترنت اشیا قادر باشند حجم زیادی از اطلاعات را ارسال کرده یا از منابع زیرساختی دریافت کنند.

شبکه 5G از فرکانس‌های باند بالا و تکنولوژی‌هایی مثل OFDM (مدولاسیون تقسیم فرکانس عمودبرهم) و MIMO (ورودی خروجی چندگانه) بهره می‌برد. این تکنولوژی‌ها به شبکه‌های 5G  امکان ارسال همزمان داده‌ها به تعداد زیادی از دستگاه‌ها را می‌دهند و سرعت بالا را تضمین می‌کنند. از کاربردهای شبکه 5G می‌توان به ارتباطات ماشین به ماشین (M2M)، خودروهای هوشمند، شهر هوشمند، اینترنت اشیا، واقعیت افزوده، بازی‌های آنلاین با کیفیت بالا و ارتباطات پزشکی اشاره کرد.

بخوانید: هوش مصنوعی مولد چیست، چگونه کار می‌کند و ساخته می‌شود؟