Table of Contents

فصل دوم

دستگاه های مرکزی شبکه

دستگاه های شبکه ارتباط و تبادل داده را بین دستگاه های مختلف در یک شبکه امکان پذیر می کنند. در این قسمت به معرفی چند دستگاه رایج شبکه و توضیح عملکرد آنها در لایه های TCP/IP و OSI می پردازیم.

استفاده از دستگاه های شبکه مانند روترها، سوئیچ ها، هاب ها و فایروال ها نقش مهمی در ارتباطات و محاسبات مدرن ایفا می کند. در اینجا دلایلی وجود دارد که چرا دستگاه های شبکه ضروری هستند:

1. اتصال و ارتباطات:

دستگاه های شبکه امکان اتصال دستگاه های مختلف در یک شبکه و همچنین ارتباط بین شبکه ها را فراهم می کنند. این به افراد و سیستم‌ها اجازه می‌دهد تا اطلاعات را خواه در یک ساختمان یا در قاره‌های مختلف با هم تبادل کنند.

2. اشتراک منابع:

شبکه ها به منابعی مانند چاپگرها، سرورهای فایل یا اتصالات اینترنتی اجازه اشتراک گذاری می دهند. این منجر به استفاده کارآمدتر از منابع موجود می شود و می تواند به معنای صرفه جویی قابل توجهی در هزینه باشد.

3. مقیاس پذیری و انعطاف پذیری:

دستگاه های شبکه امکان گسترش و سفارشی سازی آسان شبکه ها را فراهم می کنند. سازمان‌ها می‌توانند دستگاه‌های جدید اضافه کنند، ظرفیت شبکه را افزایش دهند و به سرعت نیازهای در حال تغییر را بدون نیاز به ایجاد تغییرات اساسی در زیرساخت شبکه برآورده کنند.

4. افزایش عملکرد و کارایی:

دستگاه های شبکه مدرن قادر به کنترل هوشمند ترافیک داده ها هستند که در نتیجه استفاده بهینه از پهنای باند شبکه را به همراه دارد. شما می توانید بسته های داده را به سمت گیرندگان مناسب هدف قرار دهید و عملکرد کلی شبکه را افزایش دهید و کارایی را افزایش دهید.

5. امنیت:

دستگاه‌های شبکه مانند فایروال‌ها و سوئیچ‌های دارای قابلیت امنیتی محافظت در برابر دسترسی ناخواسته و حملات سایبری را فراهم می‌کنند. آن‌ها می‌توانند ترافیک را کنترل کنند، فعالیت‌های مشکوک را شناسایی کنند، و تنظیم کنند که چه داده‌هایی اجازه ورود و خروج از شبکه را دارند تا از امنیت اطلاعات درون آن اطمینان حاصل کنند.

6. قابلیت اطمینان و در دسترس بودن:

قابلیت اطمینان یک شبکه را می توان از طریق استفاده از دستگاه های شبکه و پیکربندی مربوطه افزایش داد. دستگاه هایی مانند روترها و سوئیچ ها را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که در صورت خرابی یک مسیر، مسیر دیگری را به طور خودکار انتخاب کنند و از در دسترس بودن خدمات شبکه اطمینان حاصل شود.

7. مدیریت و نظارت:

دستگاه های شبکه امکان مدیریت مرکزی و نظارت بر شبکه را فراهم می کنند. مدیران می توانند سلامت شبکه را در زمان واقعی نظارت کنند، مشکلات را تشخیص داده و عیب یابی کنند و عملکرد شبکه را بهینه کنند.

استفاده از دستگاه های شبکه برای ایجاد سیستم های ارتباطی و اطلاعاتی مدرن، کارآمد و ایمن ضروری است. آنها نه تنها افراد و سیستم ها را قادر می سازند تا در سراسر جهان با هم ارتباط برقرار کنند، بلکه به افزایش بهره وری، کاهش هزینه ها و محافظت از داده های حساس کمک می کنند.

هاب یا جعبه تقسیم(Hub):

هاب قطعه ای سخت افزاری است که امکان اتصال قسمت های یک شبکه را با هدایت ترافیک در سراسر شبکه فراهم می کند. هاب ها در لایه فیزیکی مدل مرجع OSI عمل می کنند. عملکرد هاب بسیار ابتدایی است، به این ترتیب که داده رسیده از یک دستگاه را برای تمامی دستگاه های شبکه کپی می کند. هاب ها مانند تکرارگرها، عملیات تقویت سیگنال را نیز انجام می دهند. هاب ها عموما برای متصل کردن بخش های یک شبکه محلی بکار می روند. هر هاب چندین پورت دارد. زمانی که بسته ای از یک پورت می رسد، به دیگر پورت ها کپی می شود. بنابراین همه ی قسمت های شبکه محلی می توانند بسته ها را ببینند.

Hub

پل (Bridge):

پل یک دستگاه شبکه است که در لایه حفاظتی داده (لایه 2) مدل OSI کار می کند. وظیفه اصلی آن اتصال دو بخش از یک LAN (شبکه محلی) است که ترافیک داده بین این بخش ها را کنترل می کند. Bridge بسته های داده های دریافتی (فریم ها) را تجزیه و تحلیل می کنند و از آدرس MAC (کنترل دسترسی رسانه ها) استفاده می کنند تا تصمیم بگیرند که آیا یک فریم باید به بخش دیگری ارسال شود یا خیر. با انجام این کار، ترافیک داده های غیر ضروری را در سایر بخش های شبکه کاهش می دهند و کارایی و عملکرد را بهبود می بخشند.

تفاوت بین پل و سوئیچ:

Bridge در اصل برای اتصال دو بخش شبکه و کنترل ترافیک داده بین آنها طراحی شده است. در لایه Data Link عمل می کند و از آدرس های MAC دستگاه ها برای تصمیم گیری در مورد ارسال بسته های داده استفاده می کند. Bridge به طور معمول ساده تر و با پورت های کمتر از یک سوئیچ و در طراحی های قبلی شبکه برای اتصال دو شبکه مجزا یا تقسیم ترافیک شبکه محبوب بودند.

سوئیچ: از نقطه نظر فنی، سوئیچ توسعه بیشتر پل است و می تواند به عنوان یک پل چند پورت در نظر گرفته شود. یک سوئیچ چندین دستگاه را در یک بخش شبکه به هم متصل می کند، بسته های داده را تجزیه و تحلیل می کند و به جای ارسال به همه پورت ها، آنها را فقط به دستگاه مورد نظر ارسال می کند. این امر کارایی و امنیت شبکه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

سوئیچ با قابلیت مدیریت ده ها تا صدها پورت، عملکرد و پیچیدگی بیشتری را ارائه می دهد. سوئیچ ها ستون فقرات شبکه های محلی مدرن هستند و ارتباطات کارآمد و پردازش داده را برای بسیاری از دستگاه های متصل امکان پذیر می کنند. سوئیچ ها به دلیل مقیاس پذیری، عملکرد و انعطاف پذیری، راه حل ترجیحی برای اکثر محیط های شبکه، از دفاتر کوچک گرفته تا شبکه های بزرگ سازمانی هستند.

به طور خلاصه، Bridge و سوئیچ ها با اتصال دستگاه ها و کنترل ترافیک داده، نقش مهمی در شبکه ها ایفا می کنند. در حالی که Bridgeها ساده‌تر هستند و بر اتصال بخش‌های شبکه تمرکز می‌کنند، سوئیچ‌ها عملکرد، کارایی و توانایی بیشتری برای پشتیبانی از بسیاری از دستگاه‌ها در شبکه ارائه می‌دهند. همانطور که فناوری شبکه تکامل یافته است، سوئیچ ها به یک جزء اصلی در زیرساخت های شبکه مدرن تبدیل شده اند، در حالی که Bridge بیشتر در سناریوهای خاص یا در طراحی های شبکه قدیمی استفاده می شوند.

سوئیچ / Switch:

سوئیچ شبکه یک دستگاه ارتباطی مرکزی است که در یک شبکه محلی (LAN) برای انتقال موثر بسته های داده بین دستگاه های متصل استفاده می شود.

یک سوئیچ چندین دستگاه را در یک شبکه محلی (LAN) متصل می کند. این امکان برقراری ارتباط بین دستگاه ها را بدون درگیر کردن روتر فراهم می کند.

لایه TCP/IP: سوئیچ عمدتاً در لایه 1 مدل TCP/IP عمل می کند. از آدرس های MAC برای شناسایی دستگاه های موجود در شبکه استفاده می کند و بسته های داده را به آدرس MAC مقصد صحیح ارسال می کند.

لایه OSI: در لایه OSI سوئیچ در لایه Data Link (لایه 2) کار می کند. از آدرس های MAC دستگاه ها برای هدایت بسته های داده به پورت صحیح استفاده می کند.

مثال:

برای درک نحوه عملکرد سوئیچ، اجازه دهید به یک مثال ساده نگاه کنیم که در آن یک دستگاه جدید، مثلاً یک لپ تاپ، برای اولین بار به یک سوئیچ متصل می شود.

مرحله 1: اتصال دستگاه

فرض کنید یک سوئیچ در یک شبکه اداری کوچک و دو کامپیوتر داریم که می خواهند به این سوئیچ متصل شوند. آدرس های MAC رایانه ها ساختگی هستند:

کامپیوتر A: آدرس MAC A: 00:0A:95:9D:68:16

کامپیوتر B: آدرس MAC B: 00:0B:44:11:3A:B7

مرحله 2: شناسایی آدرس MAC

کامپیوتر A و کامپیوتر B به سوئیچ متصل هستند. در این مرحله، سوئیچ هنوز هیچ اطلاعاتی در مورد اینکه کدام پورت در کدام دستگاه است، ندارد.

سوئیچ دارای یک جدول آدرس MAC (همچنین به عنوان جدول CAM، حافظه آدرس‌پذیر محتوا نیز شناخته می‌شود) دارد که آدرس‌های MAC دستگاه‌های متصل و پورت‌های مربوطه را که به آن‌ها متصل هستند ذخیره می‌کند. سوئیچ با یک جدول آدرس مک خالی شروع می شود. این جدول برای ذخیره آدرس های MAC (یعنی کدام دستگاه ها) به کدام پورت ها استفاده می شود.

هنگام دریافت بسته های داده از لپ تاپ، سوئیچ جدول آدرس MAC خود را با افزودن آدرس MAC لپ تاپ و پورتی که به آن متصل است به روز می کند. این نقشه‌برداری به سوییچ اجازه می‌دهد تا بسته‌های داده آینده را که برای لپ‌تاپ در نظر گرفته شده است، مستقیماً به پورت مناسب ارسال کند.

مرحله 3: کامپیوتر A یک بسته ارسال می کند

فرض کنید کامپیوتر A می خواهد بسته ای را به کامپیوتر B ارسال کند. از آنجایی که سوئیچ هنوز نمی داند کامپیوتر B روی کدام پورت قرار دارد، به اصطلاح عملیات “سیل” را انجام می دهد. این بدان معنی است که سوئیچ بسته را به همه پورت ها به جز پورتی که از آن دریافت شده است، ارسال می کند. در این فرآیند:

کامپیوتر A بسته حاوی آدرس MAC مقصد کامپیوتر (B (00:0B:44:11:3A:B7 را ارسال می کند.

سوئیچ این بسته را در پورتی که کامپیوتر A به آن متصل است دریافت می کند. سوئیچ آدرس MAC کامپیوتر A و پورت مربوطه را به جدول آدرس MAC خود اضافه می کند.

از آنجایی که سوئیچ نمی داند کامپیوتر B به کدام پورت متصل است، بسته را به همه پورت های دیگر ارسال می کند (Broadcast).

در این مرحله سوئیچ متوجه شد که رایانه A با آدرس MAC 00:0A:95:9D:68:16 به پورت 1 متصل است. زمانی که رایانه A بسته خود را ارسال می کند، این ورودی به جدول اضافه می شود. . سوئیچ هنوز نمی داند کامپیوتر B (آدرس MAC 00:0B:44:11:3A:B7) در کجا قرار دارد، زیرا هنوز هیچ بسته ای از کامپیوتر B دریافت نکرده است. بنابراین، سوئیچ یک عملیات “flooding” را انجام می دهد. ، بسته را از طریق همه پورت ها به جز پورت هایی که وارد شده است، در تلاش برای دسترسی به رایانه B می فرستد.

مرحله 4: کامپیوتر B بسته را دریافت می کند

کامپیوتر B بسته را دریافت می کند. وقتی کامپیوتر B پاسخ می دهد:

سوئیچ پاسخ را از کامپیوتر B دریافت می کند که آدرس MAC کامپیوتر A را به عنوان مقصد دارد.

سوئیچ اکنون آدرس MAC کامپیوتر B و پورت مربوطه را به جدول آدرس MAC خود اضافه می کند. اکنون سوئیچ ورودی هایی برای هر دو کامپیوتر A و B دارد. می داند که کامپیوتر A به پورت 1 و کامپیوتر B به پورت 2 وصل شده است. با این اطلاعات، سوئیچ می تواند به طور موثر بسته ها را بین دو کامپیوتر بدون نیاز به مسیریابی کند. به همه پورت ها پخش می شود، بنابراین ترافیک غیر ضروری شبکه کاهش می یابد و کارایی کلی شبکه بهبود می یابد.

از آنجایی که سوئیچ اکنون می داند که کامپیوتر A در کدام پورت قرار دارد (به لطف ورودی های قبلی ایجاد شده در جدول آدرس MAC)، بسته پاسخ را مستقیماً به پورت خاصی که رایانه A در آن متصل است، بدون فرستادن آن به پورت های دیگر ارسال می کند.

یک سوئیچ با ایجاد امکان توزیع هوشمند و کارآمد بسته های داده، نقش مهمی را در شبکه LAN ایفا می کند. سوئیچ با یادگیری و ذخیره آدرس‌های MAC دستگاه‌های متصل در جدول آدرس MAC خود، می‌تواند به طور خاص بسته‌های داده را به گیرندگان صحیح هدایت کند و عملکرد شبکه را بهبود بخشد و امنیت را افزایش دهد.

تفاوت بین هاب و سوئیچ

هاب و سوئیچ هر دو دستگاه هایی هستند که در شبکه ها برای اتصال دستگاه ها به یکدیگر استفاده می شوند، اما به روش های مختلف و در سطوح مختلف شبکه کار می کنند. در اینجا تفاوت های اصلی بین هاب و سوئیچ وجود دارد:

عملکرد و روش کار:

هاب: هاب یک دستگاه شبکه ساده است که در لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می کند. برای اتصال فیزیکی چندین دستگاه در یک شبکه استفاده می شود. هاب داده‌ها (بسته‌ها) را از یک دستگاه دریافت می‌کند و آن‌ها را به تمام دستگاه‌های متصل دیگر ارسال می‌کند بدون اینکه تشخیص دهد که داده‌ها واقعاً به کدام دستگاه آدرس داده شده‌اند. این اغلب به عنوان “پخش” شناخته می شود.

سوئیچ: در مقابل، یک سوئیچ در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل OSI کار می کند و در مسیریابی داده ها بین دستگاه های شبکه هوشمندتر است. یک سوئیچ می تواند آدرس های MAC دستگاه های متصل را شناسایی کند و این اطلاعات را در جدول آدرس MAC ذخیره می کند. هنگامی که سوئیچ داده‌ها را دریافت می‌کند، آدرس MAC مقصد را تجزیه می‌کند و داده‌ها را به جای ارسال به همه پورت‌ها، فقط به دستگاه مناسب ارسال می‌کند. به این “یونیکاست” می گویند.

کارایی و ترافیک شبکه:

هاب: از آنجایی که هاب داده ها را به همه دستگاه ها هدایت می کند، می تواند باعث ترافیک شبکه و برخوردهای غیر ضروری، به خصوص در شبکه های بزرگتر شود. این می تواند عملکرد کلی شبکه را تحت تاثیر قرار دهد. به دلیل عملکرد ساده و راندمان کمتر، هاب معمولاً در محیط های شبکه کوچکتر یا کم تقاضا یا در شرایطی که هزینه یک نگرانی است و عملکرد شبکه حیاتی نیست استفاده می شود.

سوئیچ: سوئیچ کارآمدتر است زیرا ترافیک داده را فقط به جایی که نیاز است هدایت می کند. این امر ترافیک و برخوردهای غیر ضروری شبکه را کاهش می دهد و در نتیجه عملکرد بهتر و کارایی شبکه بیشتر می شود. سوئیچ ها به دلیل کارایی و کارایی بالاتر، انتخاب ارجح برای اکثر محیط های شبکه، از شبکه های اداری کوچک گرفته تا زیرساخت های بزرگ سازمانی هستند.

امنیت:

هاب: هاب ها هیچ ویژگی امنیتی ارائه نمی دهند زیرا داده ها را به همه دستگاه های متصل ارسال می کنند. این می تواند خطرات امنیتی بالقوه ای ایجاد کند زیرا داده ها می توانند به طور بالقوه توسط گیرندگان ناخواسته رهگیری شوند.

سوئیچ: سوئیچ ها می توانند سطح بالاتری از امنیت را ارائه دهند زیرا آنها فقط داده ها را به دستگاه مورد نظر خاص هدایت می کنند. علاوه بر این، اغلب می‌توان ویژگی‌های امنیتی را روی سوئیچ‌ها پیاده‌سازی کرد، مانند امنیت پورت، که می‌تواند بیشتر از شبکه محافظت کند.

به طور خلاصه، سوئیچ ها با بهبود قابلیت های مسیریابی داده، عملکرد شبکه و امنیت، راه حل کارآمدتر و قدرتمندتری را برای شبکه در مقایسه با هاب ارائه می دهند. هاب ها ساده تر و ارزان تر هستند، اما کارایی و امنیت کمتری دارند.

روترها / Routers:

روتر یک دستگاه شبکه است که دو یا چند شبکه مختلف را به هم متصل می کند. در لایه سوم مدل OSI (لایه شبکه) کار می کند و از آدرس های IP برای تصمیم گیری برای ارسال بسته های داده استفاده می کند. از روترها می توان در شبکه های خانگی، مشاغل و هسته اینترنت برای مسیریابی بسته های داده بین شبکه ها استفاده کرد.

لایه TCP/IP: روتر عمدتاً در لایه شبکه مدل TCP/IP کار می کند. از آدرس های IP برای شناسایی منبع و مقصد بسته های داده استفاده می کند و بهترین مسیر را برای مسیریابی بسته ها از طریق شبکه انتخاب می کند.

لایه OSI: در لایه OSI، روتر در لایه شبکه (لایه 3) کار می کند. در لایه شبکه، از پروتکل های مسیریابی برای تعیین مسیر بهینه بسته های داده استفاده می کند. در لایه شبکه، از آدرس های MAC برای هدایت بسته ها به رابط صحیح استفاده می کند.

مثال:

خانه ای را با چندین کامپیوتر و یک روتر تصور کنید. هنگامی که یک کامپیوتر طبقه بالا می خواهد از یک وب سایت در اینترنت بازدید کند، درخواستی را به روتر ارسال می کند. روتر آدرس مقصد درخواست را تجزیه و تحلیل می کند و آن را به ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) ارسال می کند. سپس ISP درخواست را به وب سرور صحیحی که وب سایت را میزبانی می کند، ارسال می کند. پاسخ سرور وب توسط ISP به روتر و سپس به رایانه در طبقه بالا هدایت می شود.

روترها دستگاه‌های بسیار مهمی در شبکه‌ها هستند که بسته‌های داده را بین شبکه‌های مختلف ارسال می‌کنند، مانند بین شبکه خانگی و اینترنت. آنها نقش اصلی را در تعیین مسیر بهینه برای ترافیک داده از طریق شبکه پیچیده ای از اتصالات ایفا می کنند. در اینجا مفاهیم کلیدی پیرامون روترها و مسیریابی را توضیح می دهم:

مسیریابی / Routing

مسیریابی فرآیند انتخاب مسیری در شبکه است که بسته های داده از فرستنده به گیرنده ارسال می شود. روترها از جداول مسیریابی و الگوریتم ها برای تعیین بهترین مسیر برای ارسال بسته ها استفاده می کنند. این تصمیمات بر اساس معیارهای مختلفی مانند تعداد پرش، استفاده از شبکه و هزینه مسیر است.

دروازه / Default Gateway

دروازه یک نقطه شبکه است که به عنوان ورودی به شبکه دیگری عمل می کند. در اکثر شبکه های خانگی، روتر دروازه ای است که شبکه های محلی (LAN) را به اینترنت (WAN) متصل می کند. دروازه به دستگاه های موجود در شبکه های مختلف اجازه می دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اغلب به عنوان یک مترجم بین پروتکل های شبکه یا رسانه های مختلف عمل می کند.

پرش بعدی / Next Hop

اصطلاح “next hop” به نقطه پرش بعدی (معمولاً یک روتر) اشاره دارد که یک بسته داده در مسیر خود به مقصد نهایی خود به آن ارسال می شود. جداول مسیریابی، Next Hop را برای هر شبکه مقصد مشخص می کند، که تعیین کننده جهت ارسال بسته بعدی است.

پروتکل های مسیریابی / Routing Protocols

پروتکل های مسیریابی قوانین و الگوریتم هایی هستند که توسط روترها برای تعیین بهترین مسیرها برای انتقال داده ها و تبادل اطلاعات مسیریابی بین روترها استفاده می شود. انواع مختلفی از پروتکل های مسیریابی وجود دارد:

پروتکل های مسیریابی استاتیک: در اینجا مسیرها به صورت دستی پیکربندی می شوند و به طور خودکار تغییر نمی کنند. این در شبکه های کوچکتر عملی است، اما ممکن است در شبکه های بزرگ و پویا غیر عملی باشد.

پروتکل های مسیریابی پویا: این پروتکل ها به طور خودکار با تغییرات توپولوژی شبکه سازگار می شوند. به عنوان مثال RIP (پروتکل اطلاعات مسیریابی)، OSPF (اولین کوتاهترین مسیر باز) و BGP (پروتکل دروازه مرزی) هستند.

وظایف روترها

ارسال بسته: روترها بسته های داده را بر اساس آدرس IP مقصدشان ارسال می کنند.

مدیریت ترافیک: روترها می توانند ترافیک شبکه را برای اطمینان از استفاده کارآمد از منابع شبکه اولویت بندی و کنترل کنند.

امنیت شبکه: بسیاری از روترها ویژگی هایی مانند فایروال و پشتیبانی VPN را برای محافظت از شبکه ها از دسترسی ناخواسته ارائه می دهند.

تبدیل پورت: روترها می توانند فناوری های شبکه و رسانه های مختلف (مانند کابل مسی، فیبر نوری، WLAN) را به هم متصل کنند.

بنابراین روترها اجزای ضروری شبکه های مدرن هستند که انتقال داده هوشمند و کارآمد را در مرزهای مختلف شبکه امکان پذیر می کنند.

مثال:

برای این مثال، فرض کنید دو شبکه محلی LAN1 و LAN2 داریم که توسط یک روتر به هم متصل شده اند. رایانه A در LAN1 است و می خواهد داده ها را به رایانه B در LAN2 ارسال کند. ما از آدرس های IP ساختگی هم برای رایانه ها و هم برای روتر استفاده می کنیم که دارای دو پورت است – یکی در هر شبکه LAN.

رایانه A در LAN1 دارای آدرس IP 192.168.1.10 است.

کامپیوتر B در LAN2 دارای آدرس IP 192.168.2.20 است.

پورت روتر (Defaul Gateway) در LAN1 دارای آدرس IP 192.168.1.1 است.

پورت روتر (Default Gateway) در LAN2 دارای آدرس IP 192.168.2.1 است.

مرحله 1: کامپیوتر A بسته را ارسال می کند

کامپیوتر A می خواهد داده ها را به کامپیوتر B ارسال کند. از آنجایی که رایانه B در شبکه دیگری است، رایانه A بسته را به روتر (Default Gateway) می فرستد زیرا تشخیص می دهد که آدرس IP مقصد خارج از شبکه خودش است.

مرحله 2: روتر بسته را دریافت می کند

روتر بسته را در پورت خود در LAN1 دریافت می کند (192.168.1.1). روتر اکنون باید تصمیم بگیرد که بسته به کدام پورت ارسال شود تا به کامپیوتر B در LAN2 برسد.

جدول مسیریابی روتر

برای اتخاذ این تصمیم، روتر با جدول مسیریابی خود مشورت می کند. در اینجا مثالی از شکل جدول مسیریابی آمده است:

مرحله 3: تصمیم مسیریابی

با استفاده از جدول مسیریابی، روتر تشخیص می دهد که شبکه هدف (192.168.2.0) از طریق پورت 192.168.2.1 در LAN2 قابل دسترسی است. “Next Hop” خاصی برای شبکه های داخلی وجود ندارد زیرا روتر مستقیماً به هر دو شبکه محلی متصل است. روتر بسته را از طریق پورت LAN2 خود ارسال می کند.

مرحله 4: کامپیوتر B بسته را دریافت می کند

بسته از طریق شبکه LAN2 به کامپیوتر B می رسد. اکنون کامپیوتر B می تواند به داده ها پاسخ دهد و هنگامی که پاسخی نیاز است، این فرآیند به صورت معکوس انجام می شود، و روتر دوباره از جدول مسیریابی خود برای مسیریابی بسته به رایانه A استفاده می کند.

در این مثال، دیدیم که چگونه یک روتر از جدول مسیریابی خود برای تصمیم گیری در مورد مسیریابی بسته ها بین شبکه های مختلف استفاده می کند. جدول مسیریابی برای کارایی و دقت انتقال داده در سراسر مرزهای شبکه بسیار مهم است.

Address Resolution Protocol

ARP مخفف Address Resolution Protocol است. این یک پروتکل شبکه است که برای یافتن آدرس فیزیکی MAC (کنترل دسترسی رسانه) دستگاه شبکه (مانند رایانه یا روتر) مرتبط با یک آدرس IP شناخته شده استفاده می شود. ARP بخشی ضروری از ارتباطات IP در شبکه های محلی (LAN) است و برای اطمینان از رسیدن بسته های IP به دستگاه های مقصد صحیح در لایه پیوند داده استفاده می شود.

ARP در شبکه های IPv4 برای تعیین آدرس MAC یک دستگاه در همان شبکه محلی زمانی که آدرس IP آن مشخص است، استفاده می شود. این امر ضروری است زیرا دستگاه‌های روی LAN با استفاده از آدرس‌های MAC خود در لایه پیوند داده (لایه 2 مدل OSI)، در حالی که آدرس‌های IP در لایه شبکه (لایه 3) استفاده می‌شوند، ارتباط برقرار می‌کنند. ARP پل بین این دو سطح را تشکیل می دهد.

چرا ARP ضروری است؟

بدون ARP، ارسال بسته های داده به دستگاه صحیح در سطح پیوند (لایه 2) امکان پذیر نخواهد بود زیرا بسته های IP ارسال شده از طریق یک شبکه نیاز به آدرس فیزیکی (آدرس MAC) دستگاه مقصد برای تحویل صحیح دارند. هنگامی که دستگاهی در شبکه می خواهد با دستگاه دیگری ارتباط برقرار کند، ممکن است آدرس IP خود را بداند، اما آدرس MAC خود را نه. ARP این مشکل را با ترجمه آدرس IP به آدرس MAC مربوطه حل می کند.

ARP چگونه کار می کند؟

هنگامی که دستگاهی می خواهد آدرس MAC دستگاه دیگری را بداند، یک درخواست ARP را به شبکه ارسال می کند. این درخواست حاوی آدرس IP دستگاه مورد نظر است. همه دستگاه‌های موجود در شبکه این درخواست را دریافت می‌کنند، اما فقط دستگاهی با آدرس IP درخواستی با یک پاسخ ARP حاوی آدرس MAC خود پاسخ می‌دهد. هنگامی که دستگاه درخواست کننده این پاسخ را دریافت کرد، می تواند از آدرس MAC برای آدرس دهی صحیح بسته های داده استفاده کند.

جدول ARP چگونه است؟

یک جدول ARP که به آن کش ARP نیز می گویند، فهرستی از نگاشت بین آدرس های IP و آدرس های MAC مرتبط با آنها است. این جدول در هر دستگاه موجود در شبکه ذخیره می شود و با درخواست های ARP و پاسخ به آنها به صورت پویا به روز می شود. یک جدول ARP معمولی ممکن است به شکل زیر باشد:

IP-Address: آدرس IP دستگاه در شبکه.

MAC-Address: آدرس فیزیکی رابط شبکه مرتبط با آدرس IP.

Typ: نشان می دهد که آیا ارتباط پویا (تعیین شده توسط ARP) است یا ایستا (پیکربندی دستی).

کدام دستگاه ها از ARP استفاده می کنند؟

ARP توسط دستگاه های مختلف در یک شبکه محلی (LAN) برای تعیین آدرس MAC دستگاه دیگری در همان شبکه زمانی که آدرس IP آن مشخص است، استفاده می شود. در اینجا برخی از دستگاه های اصلی که از ARP استفاده می کنند آورده شده است:

کامپیوترها و ایستگاه های کاری

هر رایانه یا ایستگاه کاری متصل به شبکه محلی که از ارتباطات مبتنی بر IP استفاده می کند از ARP برای تعیین آدرس MAC سایر دستگاه های موجود در شبکه استفاده می کند. این برای ارتباطات اولیه شبکه، از جمله دسترسی به اینترنت یا منابع مشترک در شبکه محلی ضروری است.

روترها

روترها از ARP برای کشف آدرس MAC دستگاه ها در شبکه هایی که مدیریت می کنند استفاده می کنند. هنگامی که روتر نیاز به ارسال یک بسته به دستگاهی در شبکه محلی خود دارد، از ARP برای یافتن آدرس MAC دستگاه مقصد بر اساس آدرس IP مشخص شده در بسته استفاده می کند.

سوئیچ ها

اگرچه سوئیچ ها عمدتاً در لایه پیوند داده (لایه 2 مدل OSI) کار می کنند و از آدرس های MAC برای ارسال بسته های داده استفاده می کنند، آنها همچنین می توانند از اطلاعات ARP در برخی پیکربندی ها استفاده کنند، به ویژه در شبکه هایی که از شبکه های محلی مجازی (VLAN) استفاده می کنند. یا که در آن سوئیچینگ (مسیریابی) لایه 3 انجام می شود.

چاپگر شبکه

چاپگرهای شبکه و سایر لوازم جانبی فعال شبکه از ARP برای برقراری ارتباط با رایانه ها و سرورهای شبکه استفاده می کنند. این به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد کارهای چاپی و سایر داده‌ها را از رایانه‌های موجود در شبکه دریافت کنند.

دستگاه های ذخیره سازی شبکه

دستگاه های ذخیره سازی متصل به شبکه (NAS) و اجزای شبکه منطقه ذخیره سازی (SAN) از ARP برای برقراری ارتباط در شبکه استفاده می کنند. این به رایانه ها و سایر دستگاه ها اجازه می دهد تا به منابع ذخیره سازی دسترسی پیدا کرده و داده ها را مبادله کنند.

ماشین های مجازی

ماشین‌های مجازی (VM) در یک کامپیوتر میزبان یا سرور از ARP در شبکه‌های مجازی برای کشف آدرس‌های MAC دیگر ماشین‌های مجازی یا دستگاه میزبان استفاده می‌کنند، شبیه به دستگاه‌های فیزیکی در یک LAN سنتی.

فایروال ها و دستگاه های امنیتی

فایروال ها و سایر دستگاه های امنیتی شبکه از ARP برای نظارت و فیلتر کردن ترافیک استفاده می کنند. می توانید از اطلاعات ARP برای اطمینان از اینکه بسته های داده به درستی به دستگاه های مورد نظر در شبکه هدایت می شوند استفاده کنید.

فایروال / Firewall:

فایروال از شبکه در برابر دسترسی غیرمجاز و حملات اینترنت محافظت می کند. ترافیک را کنترل می کند و فعالیت های مشکوک یا خطرناک را مسدود می کند.

لایه TCP/IP: فایروال عمدتاً در لایه انتقال (لایه 4) و لایه کاربردی (لایه 7) مدل TCP/IP عمل می کند. این می تواند پورت ها و پروتکل ها را فیلتر کند تا انواع خاصی از ترافیک را مجاز یا مسدود کند.

لایه OSI: در لایه OSI، فایروال در لایه انتقال (لایه 4)، لایه نشست (لایه 5) و لایه کاربردی (لایه 7) کار می کند. می تواند از معیارهای مختلفی مانند آدرس IP، شماره پورت، پروتکل ها و داده های برنامه برای فیلتر کردن ترافیک استفاده کند.

مثال:

شرکتی را تصور کنید که یک شبکه داخلی متصل به اینترنت دارد. فایروال شرکت را می توان طوری پیکربندی کرد که فقط انواع خاصی از ترافیک از اینترنت را مجاز می کند، مانند: ب. ترافیک HTTP و HTTPS برای دسترسی به وب سایت ها. سایر ترافیک داده ها، مانند برخی از فعالیت ها، مانند انتقال فایل یا اتصالات دسکتاپ از راه دور، ممکن است به دلایل امنیتی مسدود شوند.

نقطه دسترسی (ادامه) / Access Point:

(Access Point (AP دستگاهی در یک شبکه محلی بی سیم (WLAN) است که به عنوان یک هاب ارتباطی برای اتصال دستگاه های بی سیم به یک شبکه سیمی عمل می کند. این اجازه می دهد تا دستگاه های Wi-Fi مانند تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها و دستگاه های هوشمند خانه با ارسال و دریافت سیگنال بی سیم به اینترنت یا یکدیگر متصل شوند. نقاط دسترسی برای ارائه دسترسی به اینترنت بی سیم در محیط های مختلف، از خانه ها گرفته تا ادارات و فضاهای عمومی مانند کافه ها، هتل ها و فرودگاه ها بسیار مهم هستند.

مثال:

خانه ای را با شبکه وای فای تصور کنید. هنگامی که یک گوشی هوشمند به شبکه WiFi متصل می شود، آدرس MAC خود را به نقطه دسترسی ارسال می کند. نقطه دسترسی این اطلاعات را به روتر ارسال می کند، که یک آدرس IP به تلفن هوشمند اختصاص می دهد. سپس گوشی هوشمند می تواند با استفاده از آدرس IP آن دستگاه ها با سایر دستگاه های موجود در شبکه ارتباط برقرار کند.

مودم / Modem:

یک مودم یک شبکه را به یک ارائه دهنده خدمات اینترنتی (ISP) متصل می کند. سیگنال های دیجیتال از شبکه را به سیگنال های آنالوگ تبدیل می کند که می توانند از طریق خطوط تلفن یا کابل های فیبر نوری منتقل شوند و بالعکس.

لایه TCP/IP: مودم عمدتاً در لایه شبکه (لایه 3) مدل TCP/IP کار می کند. از آدرس های IP برای شناسایی منبع و مقصد بسته های داده استفاده می کند و بسته ها را به ISP ارسال می کند.

لایه OSI: مودم در شبکه در لایه OSI کار می کند.

تفاوت بین روتر و مودم چیست؟

اگرچه برخی از ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) ممکن است یک روتر و یک مودم را در یک دستگاه واحد ترکیب کنند، اما آنها یکسان نیستند. هر کدام نقش متفاوت اما به همان اندازه مهم در اتصال شبکه ها به یکدیگر و به اینترنت دارند.

یک روتر شبکه ها را تشکیل می دهد و جریان داده ها را در داخل و بین آن شبکه ها مدیریت می کند، در حالی که یک مودم آن شبکه ها را به اینترنت متصل می کند. مودم ها با تبدیل سیگنال های یک ISP به سیگنال دیجیتال که می تواند توسط هر دستگاه متصل تفسیر شود، به اینترنت متصل می شوند. یک دستگاه ممکن است برای اتصال به اینترنت به یک مودم متصل شود. به طور متناوب، یک روتر می تواند به توزیع این سیگنال به چندین دستگاه در یک شبکه مستقر کمک کند و به همه آنها اجازه دهد به طور همزمان به اینترنت متصل شوند.

اینطور فکر کنید: اگر باب روتر داشته باشد، اما مودم نداشته باشد، می‌تواند یک LAN ایجاد کند و داده‌ها را بین دستگاه‌های موجود در آن شبکه ارسال کند. با این حال، او نمی تواند آن شبکه را به اینترنت متصل کند. از طرف دیگر آلیس مودم دارد اما روتر ندارد. او می‌تواند یک دستگاه را به اینترنت متصل کند (مثلاً لپ‌تاپ محل کارش)، اما نمی‌تواند آن اتصال اینترنت را بین چندین دستگاه (مثلاً لپ‌تاپ و تلفن هوشمندش) توزیع کند. در ضمن کارول یک روتر و یک مودم دارد. با استفاده از هر دو دستگاه، او می تواند با رایانه رومیزی، تبلت و گوشی هوشمند خود یک شبکه LAN تشکیل دهد و همه آنها را همزمان به اینترنت متصل کند.

Repeater / تکرار کننده (تقویت کننده سیگنال)

تکرار کننده یک دستگاه شبکه است که در لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می کند. وظیفه اصلی آن تقویت یا بازسازی سیگنال هایی است که دریافت می کند قبل از ارسال. این ویژگی به ویژه در شبکه های سیمی و بی سیم مهم است، جایی که سیگنال ها می توانند در فواصل طولانی تر قدرت خود را از دست بدهند یا تحت تأثیر انواع تداخل قرار گیرند.

تصور کنید در یک راهروی طولانی سعی می کنید چیزی برای کسی فریاد بزنید. اگر فرد دور ایستاده باشد، صدای شما با دوری ضعیف تر می شود تا جایی که دیگر شنیده نمی شود. یک تکرارکننده در شبکه مانند شخصی عمل می کند که در وسط راهرو ایستاده و پیام شما را با صدای بلند و واضح تکرار می کند تا به انتهای دیگر راهرو برسد.

در زمینه شبکه ها، داده ها به صورت سیگنال های الکتریکی، پالس های نور یا امواج رادیویی از طریق کابل ها یا از طریق هوا منتقل می شوند. مانند صدای انسان در راهرو، با افزایش فاصله، این سیگنال ها قدرت خود را از دست می دهند یا در اثر تداخل مخدوش می شوند. یک تکرار کننده سیگنال ضعیف یا خراب را دریافت می کند و آن را بازسازی می کند – یعنی سیگنال را تقویت می کند یا قبل از ارسال مجدد آن را به شکل اصلی خود باز می گرداند. این به سیگنال اجازه می دهد تا فواصل بیشتری را بدون از دست دادن کیفیت یا یکپارچگی داده های ارسال شده طی کند.

Network Connections / اتصالات شبکه

دستگاه های موجود در یک شبکه بسته به نیاز شبکه، نوع دستگاه ها و عملکرد مورد نظر می توانند به روش های مختلفی به یکدیگر متصل شوند. در اینجا چند روش اساسی برای اتصال دستگاه ها به یکدیگر در شبکه آورده شده است:

1. اتصالات سیمی

اترنت / Ethernet: رایج ترین روش اتصال دستگاه ها در شبکه های محلی (LAN). اترنت از کابل ها و سوئیچ ها برای اتصال رایانه ها، چاپگرها و سایر دستگاه های شبکه استفاده می کند. اتصالات اترنت قابل اعتماد هستند و معمولا سرعت بیشتری نسبت به اتصالات بی سیم دارند.

فیبر نوری / Fiber: کابل‌های فیبر نوری را می‌توان برای اتصالات در فواصل طولانی‌تر یا سرعت انتقال داده بسیار بالا استفاده کرد. اینها به ویژه برای اتصالات ستون فقرات بین سوئیچ های شبکه و برای اتصال به اینترنت مفید هستند.

2. اتصالات بی سیم

Wi-Fi: رایج ترین روش برای اتصالات شبکه بی سیم. Wi-Fi به دستگاه هایی مانند گوشی های هوشمند، تبلت ها و لپ تاپ ها اجازه می دهد تا بدون اتصال کابل فیزیکی به منابع شبکه دسترسی داشته باشند. نقاط دسترسی دامنه شبکه Wi-Fi را گسترش می دهند و امکان قرارگیری انعطاف پذیر دستگاه ها را فراهم می کنند.

بلوتوث: اغلب برای اتصال دستگاه های شخصی مانند ماوس، صفحه کلید، هدفون و گوشی های هوشمند در فواصل کوتاه استفاده می شود. بلوتوث برای ایجاد شبکه های شخصی (PAN) ایده آل است، اما پهنای باند کمتری نسبت به Wi-Fi ارائه می دهد.

این روش‌های اتصال را می‌توان به صورت جداگانه یا ترکیبی برای رفع نیازهای خاص یک شبکه، چه برای شبکه‌های خانگی ساده یا زیرساخت‌های پیچیده شرکتی، مورد استفاده قرار داد.

کابل های اترنت / Ethernet Cable

اترنت چیست؟

اترنت یک فناوری اساسی برای اتصال دستگاه ها در یک شبکه محلی (LAN) است که به اشتراک گذاری کارآمد داده ها، فایل ها و اطلاعات بین رایانه ها و سایر دستگاه های شبکه را تسهیل می کند. از زمان آغاز به کار آن در سال 1980 و استانداردسازی متعاقب آن توسط مؤسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) در سال 1982، اترنت در شبکه سازی همه جا حاضر شده است. IEEE به اصلاح استانداردهای اترنت برای هماهنگی با پیشرفت‌های فناوری ادامه می‌دهد و از سازگاری و حفظ کیفیت در همه کابل‌ها و دستگاه‌های اترنت اطمینان می‌دهد.

کابل‌های اترنت برای ارتباط با پورت‌های اترنت طراحی شده‌اند که در مجموعه وسیعی از دستگاه‌ها از جمله روترها، رایانه‌ها و تلویزیون‌های هوشمند یافت می‌شوند. این کابل ها برای ایجاد اتصالات سیمی سخت ضروری هستند و مزایایی مانند سرعت اینترنت سریعتر و اتصال مطمئن تر در مقایسه با گزینه های بی سیم ارائه می دهند. سیم کشی سخت به ویژه برای دستگاه های ثابت توصیه می شود، و Wi-Fi به عنوان یک جایگزین مناسب برای دستگاه های تلفن همراه است.

ویژگی های کابل اترنت

در درجه اول، کابل های اترنت برای اتصال دستگاه ها به اینترنت یا یک شبکه محلی استفاده می شود. آنها معمولاً برای اتصال روترها یا مودم های Wi-Fi به یک نقطه ورودی سرویس اینترنت استفاده می شوند. اترنت همچنین برای اتصال مستقیم دستگاه هایی مانند رایانه و تلویزیون به اینترنت یا شبکه استفاده می شود.

شکل ظاهری: کابل‌های اترنت شبیه نسخه‌های بزرگ‌تر کابل‌های تلفن هستند که در مقایسه با چهار سیم در کابل‌های تلفن، هشت سیم دارند. آنها دارای یک اتصال جک ثبت شده 45 (RJ45) مجهز به یک اهرم ایمن هستند.

اتصال: قرار دادن کابل اترنت در یک پورت باید صدای کلیک تولید کند که نشان دهنده اتصال ایمن است. پورت ها همچنین ممکن است یک نشانگر LED برای علامت دادن یک پیوند موفق داشته باشند.

طول و رنگ: کابل‌های اترنت در طول‌های مختلف از 0.3 متر تا بیش از 30 متر در دسترس هستند و می‌توان آن‌ها را به صورت سفارشی برش داد. آنها در چندین رنگ برای مدیریت آسان شبکه ارائه می شوند، اگرچه رنگ بر عملکرد تأثیر نمی گذارد.

ساختار و انواع کابل اترنت

ساختار استاندارد کابل‌های اترنت Twisted Pair است که تضعیف سیگنال و تداخل را در فواصل به حداقل می‌رساند. این ساختار از انتقال داده ها در هر دو جهت پشتیبانی می کند، میدان های الکتریکی را متعادل می کند و نویز را کاهش می دهد. کابل های جفت پیچ خورده ممکن است بدون محافظ، فاقد حفاظت اضافی اما مقرون به صرفه تر باشند، یا با موادی مانند مس محافظ شوند تا کیفیت سیگنال را با کاهش نویز الکتریکی کاهش دهند.

کابل های اترنت در طراحی و کاربرد متفاوت هستند:

مستقیم (کابل‌های وصله) / (Straight-Through (Patch Cables: انواع دستگاه‌های مختلف مانند رایانه را به روتر وصل کنید.

کابل های متقاطع / Crossover Cables: مستقیماً دو دستگاه مشابه مانند رایانه را به رایانه متصل کنید.

دسته بندی کابل های اترنت

Cat5: تا 100 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند و با افزایش سرعت اینترنت منسوخ می شود.

Cat5e: سرعت های سریع تر را با تداخل کاهش می دهد.

Cat6/6a: پشتیبانی از سرعت تا 10 گیگابیت در ثانیه با بهبود کیفیت سیگنال. Cat6a دو برابر پهنای باند Cat6 را ارائه می دهد و اغلب شامل محافظ است.

Cat7: تا 10 گیگابیت بر ثانیه را در فواصل کوتاه با محافظ کامل برای مقاومت در برابر نویز افزایش می دهد.

Cat8: طراحی شده برای مراکز داده و شبکه های سازمانی، از سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه و پهنای باند 2000 مگاهرتز پشتیبانی می کند.

محدودیت ها و قدرت بیش از اترنت (PoE)

کابل های اترنت محدودیت های طولی دارند که می تواند بر کیفیت سیگنال تاثیر بگذارد. فناوری PoE دستگاه‌ها را قادر می‌سازد برق و داده‌ها را از طریق یک کابل اترنت دریافت کنند، نصب و راه‌اندازی را ساده‌تر کرده و به هم ریختگی کابل‌ها را کاهش می‌دهد.

از نظر طول، کابل های اترنت می توانند از حداکثر 324 فوت برای Cat5 تا حدود 700 فوت برای کابل Cat6 متغیر باشند. با این حال، هر چه طولانی تر باشند، احتمال بیشتری وجود دارد که تحت تأثیر تداخل قرار گیرند.

چرا از کابل های اترنت استفاده کنیم؟

با وجود راحتی Wi-Fi، اترنت سرعت، قابلیت اطمینان و امنیت عالی را برای بسیاری از برنامه ها ارائه می دهد. به ویژه برای دستگاه هایی که به اتصالات پایدار نیاز دارند، مانند کنسول های بازی و تلویزیون های هوشمند، سودمند است. مصونیت اترنت در برابر تداخل امواج رادیویی و ویژگی‌های امنیتی ذاتی آن را به انتخابی ارجح برای بسیاری از تنظیمات شبکه تبدیل می‌کند.

کابل های اترنت برای ساخت شبکه های قوی و کارآمد حیاتی هستند. چه برای مصارف خانگی یا تجاری، انتخاب نوع و دسته بندی مناسب کابل اترنت می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد و قابلیت اطمینان شبکه تأثیر بگذارد. برای کسانی که به دنبال گسترش شبکه یا افزایش اتصال هستند، گزینه هایی مانند سوئیچ های شبکه انعطاف پذیری و ظرفیت بیشتری را فراهم می کنند.

فیبر نوری / Fiber

فیبر نوری چیست؟

کابل‌های فیبر نوری نشان‌دهنده یک فناوری کابل شبکه پیشرفته هستند که عملکرد برتری را در پهنای باند و انتقال داده نسبت به کابل‌های هادی فلزی سنتی ارائه می‌دهند. آشنایی با فیبر نوری فناوری فیبر نوری یک سیستم ارتباطی بسیار کارآمد است که به دلیل قابلیت اطمینان، تطبیق پذیری و کاربرد گسترده در صنایع مختلف شناخته شده است. اطلاعات را از طریق پالس های نور در امتداد یک یا چند فیبر شفاف ساخته شده از پلاستیک یا شیشه منتقل می کند.

این الیاف، که هرکدام کمی پهن تر از موی انسان هستند، معمولاً در یک لایه روکشی با چگالی متفاوت قرار می گیرند تا انتقال نور را تسهیل کنند. یک غلاف محافظ، متشکل از چندین لایه عایق، الیاف روکش شده را در بر می گیرد. این شامل یک لوله بافر برای محافظت و به دنبال آن یک ژاکت بیرونی است که از کل مجموعه کابل محافظت می کند.

موارد استفاده از فیبر نوری

کابل های فیبر نوری برای اینترنت و پهنای باند، خطوط تلفن، شبکه و ارتباطات راه دور یکپارچه هستند. جمع و جور بودن آنها آنها را به گزینه ای محبوب برای ویژگی های ایمنی و روشنایی در وسایل نقلیه و همچنین در کاربردهای پزشکی، بازرسی های مکانیکی و سنسورها در صنایع مختلف تبدیل کرده است. در خانه‌ها و محل‌های کار، از آن‌ها برای نورپردازی و دکور استفاده می‌شود و مزایای صرفه‌جویی در فضا را نسبت به کابل‌های سنتی حجیم‌تر ارائه می‌دهد.

اینترنت و شبکه فیبر نوری تقاضا برای کابل های اینترنت فیبر نوری به دلیل توانایی آنها در ارائه سرعت و پهنای باند بالاتر در مقایسه با اتصالات اترنت یا Wi-Fi سنتی در حال افزایش است. شبکه فیبر به ویژه برای برنامه‌هایی که نیاز به انتقال داده با سرعت بالا دارند، مفید است و آن را به یک انتخاب برتر برای تحویل پهنای باند و مخابرات تبدیل می‌کند.

کابل فیبر نوری برای روشنایی فناوری فیبر نوری نیز در نورپردازی LED به کار می رود که انتقال داده های تمیز و همه کاره را در طیفی از رنگ ها و الگوها ارائه می دهد. این برنامه در نورپردازی های تزئینی، چراغ های برجسته و لامپ های ویژه محبوب است و راه حل روشنایی سازگار با محیط زیست و اقتصادی را ارائه می دهد.

فیبر نوری چگونه کار می کند؟

فیبرهای نوری با انتقال پالس های نور از طریق رشته های لوله شیشه ای یا پلاستیکی که با روکشی با ضریب شکست متفاوت احاطه شده اند، کار می کنند. این طراحی به نور اجازه می دهد تا در زوایای خاص خم شود و قدرت سیگنال را در فواصل طولانی حفظ کند. سیگنال های نوری که با سرعت 70 درصد سرعت نور حرکت می کنند، در نهایت به سیگنال های داده در مقصد تبدیل می شوند.

یک کابل فیبر نوری از یک هسته و روکش تشکیل شده است که هر کدام دارای ضریب شکست متفاوتی برای تسهیل حرکت نور هستند. پوشش های محافظ و یک ژاکت بیرونی زره پوش، احتمالاً دارای رتبه IP برای مقاومت در برابر آب، هسته و روکش را در بر می گیرند.

این دومین نمودار فیبر نوری، اصل اساسی این فناوری و نحوه عملکرد آن را نشان می دهد. نور در یک انتهای کابل وارد می شود و از طریق هسته بسیار انکسار حرکت می کند و از روکش که ضریب شکست پایینی دارد به همین دلیل منعکس می شود. هنگامی که یک پرتو به انتهای آن می رسد، با زاویه تقریباً 60 درجه پراکنده می شود و به سمت هدف ساطع می شود.

مشخصات و ویژگی های کابل فیبر نوری

کابل های فیبر نوری بر اساس سرعت انتقال، پهنای باند و اتصال دهنده ها طبقه بندی می شوند. آنها می توانند تک حالته یا چند حالته باشند که بر سرعت پهنای باند و مناسب بودن آنها برای فواصل مختلف تأثیر می گذارد. علیرغم پیکربندی، فیبر نوری به طور مداوم سریعترین نرخ انتقال داده موجود را ارائه می دهد.

فیبر نوری از نظر فاصله، پهنای باند، سرعت، مقاومت در برابر تداخل و قابلیت اطمینان از کابل کشی سنتی پیشی می گیرد. آنها قادر به انتقال سیگنال در طول صدها کیلومتر بدون تلفات قابل توجه هستند، که آنها را برای برنامه های مسافت طولانی و با سرعت بالا ایده آل می کند.

در دنیای فناوری مدرن شبکه، کابل‌های فیبر نوری و کانکتورهای آن‌ها نقش اساسی در انتقال داده‌ها با سرعت بالا در فواصل طولانی دارند. در حالی که کابل های فیبر نوری به دلیل توانایی خود در انتقال سیگنال های نور با حداقل اتلاف انرژی شناخته شده اند، کانکتورها برای اتصال فیزیکی این کابل ها به دستگاه های شبکه بسیار مهم هستند.

هر دو مؤلفه برای ساختن یک شبکه کارآمد و قدرتمند ضروری هستند، اما اهداف متفاوتی دارند و ویژگی‌های خاصی دارند. در این زمینه، درک تفاوت‌های بین انواع مختلف کابل‌های فیبر نوری و کانکتورهای مرتبط با آن‌ها به منظور برنامه‌ریزی و اجرای زیرساخت شبکه بهینه مهم است. این مقدمه مفاهیم اساسی و تمایزات مهم برای متخصصان فناوری شبکه را معرفی می کند و پایه و اساس درک عمیق تر موضوع را می گذارد.

انواع کابل فیبر / Fiber Cables

چندین نوع کابل فیبر نوری وجود دارد و درک تفاوت بین هر یک از آنها مهم است. هر کدام دارای مزایای مشخصی هستند و برای محیط ها، برنامه ها یا صنایع مختلف مناسب خواهند بود.

برخی از انواع کابل های فیبر اصلی در زیر بررسی می شوند:

کابل فیبر شیشه ای / Glass-Fiber Optic Cable:

فیبر نوری شیشه ای از نظر خمش و انعطاف پذیری ظریف تر از همتایان پلاستیکی خود است. این همچنین به این معنی است که بیشتر مستعد آسیب است – به خصوص اگر مجبور باشد محکم حلقه بزند یا به طور مداوم در طول کار حرکت کند. نمی توان آن را برش داد، تعمیر کرد یا به هم متصل کرد، به این معنی که برای کاربردهایی که در آن به انعطاف پذیری بالایی نیاز است، مناسب نیست.

با وجود این، کابل‌های فیبر نوری شیشه‌ای از نظر استحکام مکانیکی و مقاومت کلی در برابر مواد شیمیایی، رطوبت، دما های متغیر و محیط‌های شدید، محکم و بادوام هستند. این باعث می‌شود که برای کاربردهای مسافت‌های طولانی‌تر که کابل‌ها اغلب در آب فرو رفته یا مدفون هستند، مناسب باشد. با توجه به اتصالات، آداپتورها و پیکربندی های مختلف موجود، به دلیل تطبیق پذیری آن نیز مورد توجه قرار گرفته است.

الیاف شیشه به طور منظم در کاربردهای چالش برانگیز و در مسافت های طولانی تر استفاده می شود. اغلب هزینه خرید و نصب آن بیشتر از انواع پلاستیکی مقرون به صرفه تر است، که همچنین دارای انعطاف پذیری بیشتر و سهولت استفاده برای اکثر برنامه های غیر تخصصی است.

کابل های تک حالته / Single-Mode Cables:

کابل فیبر تک حالته (SMF) یک نوع تخصصی از کابل فیبر نوری است که برای انتقال سیگنال های نور در فواصل طولانی طراحی شده است. بر خلاف کابل‌های فیبر چند حالته، که چندین مسیر نوری (حالت‌ها) را اجازه می‌دهند، کابل‌های تک حالته فقط از یک مسیر نور پشتیبانی می‌کنند. این محدودیت به سیگنال های نور اجازه می دهد تا در فواصل بسیار بیشتری با حداقل اعوجاج و تضعیف سیگنال حرکت کنند. در اینجا نگاهی دقیق به کابل های فیبر تک حالته داریم:

ساختار و عملکرد

کابل فیبر تک حالته از یک هسته فیبر نوری بسیار نازک تشکیل شده است که معمولاً حدود 8 تا 10 میکرومتر قطر دارد. در اطراف این هسته یک پوسته نوری (پوشش) وجود دارد که نور را در هسته نگه می دارد. هسته به قدری نازک است که سیگنال های نوری را می توان در امتداد محور فیبر بدون انعکاس انتقال داد. این به طور قابل توجهی پراکندگی سیگنال های نور را کاهش می دهد، که یک مشکل رایج در فیبرهای چند حالته است.

مزایای کابل های فیبر تک حالته

سرعت انتقال بالا: فیبرهای تک حالته می توانند داده ها را در فواصل طولانی با سرعت بسیار بالا منتقل کنند. آنها برای اتصالات ستون فقرات در شبکه های مخابراتی که در آن پهنای باند بالا مورد نیاز است ایده آل هستند.

اعوجاج سیگنال کم: به دلیل اندازه هسته کوچک و حالت انتقال تک، حداقل اعوجاج سیگنال وجود دارد. این امکان انتقال واضح تر و مطمئن تر داده ها را در فواصل طولانی فراهم می کند.

فواصل انتقال طولانی: فیبرهای تک حالته می توانند سیگنال ها را در فواصل بیش از 100 کیلومتر بدون تقویت سیگنال قابل توجه ارسال کنند. این باعث می شود که آنها برای اتصالات طولانی مدت و کابل های زیردریایی انتخابی ارجح باشند.

برنامه های کاربردی

کابل های فیبر تک حالته در کاربردهای مختلفی استفاده می شوند، به ویژه در مواردی که سرعت انتقال داده بالا و فواصل طولانی مورد نیاز است. این شامل:

شبکه های مخابراتی: برای اتصالات ستون فقرات که شهرها و کشورها را به هم متصل می کنند.

ستون فقرات اینترنت: برای پشتیبانی از پهنای باند بالای مورد نیاز برای اینترنت.

شبکه های تلویزیون کابلی: برای انتقال داده های پرسرعت و تلویزیون با کیفیت بالا در مسافت های طولانی.

سیستم های کابلی زیردریایی: برای اتصال قاره ها و جزایر با ظرفیت انتقال داده بالا.

چالش ها

اگرچه کابل‌های فیبر تک حالته مزایای زیادی دارند، اما به فرستنده‌ها و گیرنده‌های نوری دقیق‌تر و گران‌تری نیاز دارند. نصب و نگهداری این کابل ها نیز می تواند پیچیده تر باشد، به ویژه به دلیل نیاز به اتصالات دقیق تر و حساسیت الیاف نازک.

کابل فیبر تک حالته یک فناوری کلیدی برای مخابرات مدرن و انتقال داده است که به داده ها اجازه می دهد تا در فواصل طولانی با سرعت بالا و اعوجاج کم منتقل شوند. توانایی آنها در پشتیبانی از پهنای باند بالا در فواصل طولانی آنها را برای ستون فقرات شبکه ارتباطی جهانی ضروری می کند.

کابل‌های چندحالته / Multi-Mode:

کابل فیبر چند حالته (MMF) نوعی کابل فیبر نوری است که به طور خاص برای انتقال سیگنال های نور در فواصل کوتاهتر طراحی شده است. برخلاف کابل‌های فیبر تک حالته، که فقط از یک مسیر نوری پشتیبانی می‌کنند، کابل‌های چند حالته اجازه می‌دهند سیگنال‌های نور از طریق مسیرها یا حالت‌های متعدد منتقل شوند. این ویژگی آنها را به ویژه برای برنامه‌هایی که در آن‌ها نرخ انتقال داده بالا در فواصل نسبتاً کوتاه مورد نیاز است، مانند شبکه‌های محلی (LAN)، مراکز داده و برای اتصال سرورها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی مناسب می‌سازد.

ساختار و عملکرد

کابل های فیبر چند حالته از یک هسته فیبر نوری تشکیل شده اند که به طور قابل توجهی گسترده تر از فیبر تک حالته است که معمولاً بین 50 تا 62.5 میکرومتر قطر دارد. این اندازه هسته بزرگتر به امواج نوری متعدد اجازه می دهد تا به طور همزمان و در مسیرهای مختلف از طریق کابل عبور کنند. امواج نور در رابط هسته-پوشش منعکس می‌شوند و در نتیجه پراکندگی چندوجهی ایجاد می‌شود که در آن امواج نوری مختلف در زمان‌های مختلف به انتهای فیبر می‌رسند.

مزایای کابل های فیبر چند حالته

اثربخشی هزینه: خرید و نصب فیبرهای چند حالته نسبت به فیبرهای تک حالته ارزان‌تر است. سخت افزار نوری (فرستنده و گیرنده) مورد نیاز برای فیبر چند حالته نیز هزینه کمتری دارد.

نرخ بالای انتقال داده در فواصل کوتاه: برای کاربردهایی که به پهنای باند بالا در فواصل کوتاه (معمولاً تا 600 متر) نیاز دارند، فیبرهای چند حالته راه حل مؤثری ارائه می دهند.

استفاده آسان تر: به دلیل هسته بزرگتر، فیبرهای چند حالته کمتر در معرض مشکلات اتصال هستند و نسبت به فیبرهای تک حالته راحت تر وصل و متصل می شوند.

برنامه های کاربردی

کابل های فیبر چند حالته عمدتاً در زمینه های زیر استفاده می شوند:

مراکز داده: برای اتصال پرسرعت بین سرورها، سیستم های ذخیره سازی و سوئیچ ها.

ساختمان های اداری و شبکه های پردیس: برای اتصال دستگاه های شبکه در یک ساختمان یا محوطه دانشگاه استفاده می شود.

سیستم‌های سمعی و بصری: در سالن‌های تئاتر، سالن‌های کنسرت و سایر مکان‌ها برای انتقال سیگنال‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا.

چالش ها

چالش اصلی در استفاده از کابل های فیبر چند حالته، فاصله انتقال محدود به دلیل پراکندگی چند وجهی است. این پراکندگی می‌تواند باعث گسترش پالس‌های نور شود و بر سرعت و کیفیت انتقال در فواصل طولانی‌تر تأثیر بگذارد.

کابل های فیبر چند حالته یک راه حل مقرون به صرفه برای انتقال داده ها در فواصل کوتاه با پهنای باند بالا هستند. آنها برای استفاده در شبکه های محلی، مراکز داده و کاربردهای سمعی و بصری ایده آل هستند، جایی که امکان انتقال سریع و مطمئن داده ها را فراهم می کنند. علیرغم محدودیت‌هایی که در فاصله انتقال دارند، فیبرهای چند حالته یک گزینه مناسب و اقتصادی برای بسیاری از کاربردها در زیرساخت‌های دیجیتال مدرن ارائه می‌کنند.

کابل های تک حالته و چند حالته در دوبلکس و سیمپلکس موجود هستند

کابل‌های فیبر نوری دوبلکس از دو فیبر تشکیل شده‌اند که معمولاً به صورت کنار هم هستند. آنها در برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به انتقال همزمان داده‌های دوطرفه دارند، مانند مبدل‌های فیبر رسانه، سوئیچ‌های اترنت صنعتی.

کابل های فیبر نوری سیمپلکس از یک رشته فیبر پلاستیکی شیشه ای و یک غلاف بیرونی تشکیل شده است. آنها در برنامه هایی استفاده می شوند که نیاز به انتقال اطلاعات یک طرفه دارند. فیبر نوری تک حالته معمولاً در برنامه هایی مانند سیگنال های تلفن، تلویزیون کابلی، مبدل RS232/422/485 به فیبر استفاده می شود.

تفاوت بین Single Mode و Multimode Fiber

تفاوت اصلی بین کابل‌های فیبر چند حالته (MMF) و کابل‌های فیبر تک حالته (SMF) در ساخت، ویژگی‌های انتقال و حوزه‌های کاربرد آنها نهفته است. این تفاوت ها بر نحوه انتقال سیگنال های نور از طریق کابل ها، در چه فاصله ها و با چه پهنای باند تأثیر می گذارد. تفاوت های اصلی در اینجا خلاصه می شود:

اندازه هسته و مسیرهای نور

کابل های فیبر چند حالته دارای هسته نسبتاً گسترده ای هستند که معمولاً بین 50 تا 62.5 میکرومتر قطر دارند. این اندازه اجازه می دهد تا چندین حالت نور (مسیر) به طور همزمان از طریق هسته منتقل شود. این باعث می شود آنها برای انتقال سیگنال های نور در فواصل کوتاه تر مناسب باشند.

کابل‌های فیبر تک حالته دارای هسته بسیار نازک‌تری با قطر حدود 8 تا 10 میکرومتر هستند که فقط یک حالت نور را امکان‌پذیر می‌سازد. این امر پراکندگی سیگنال های نوری را کاهش می دهد و انتقال را در فواصل بسیار طولانی تر از فیبرهای چند حالته امکان پذیر می کند.

فاصله و پهنای باند انتقال

فیبر چند حالته برای فواصل کوتاه، معمولاً تا 550 متر برای انتقال داده با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه ایده آل است، زیرا کیفیت سیگنال در فواصل طولانی تر به دلیل پراکندگی مودال کاهش می یابد. آنها معمولاً در ساخت شبکه ها، برای اتصالات داده در مراکز داده و برای برنامه های AV استفاده می شوند.

فیبرهای تک حالته می توانند سیگنال های نور را در فواصل بیش از 100 کیلومتر بدون کاهش قابل توجه کیفیت سیگنال ارسال کنند. این باعث می‌شود که آنها برای شبکه‌های مخابراتی، انتقال داده از راه دور و به‌عنوان اتصالات ستون فقرات انتخابی ارجح باشند.

هزینه

خرید و نصب سیستم های چند حالته نسبت به سیستم های تک حالته ارزان تر است. قطعات (مانند لیزرها و گیرنده ها) برای فیبر چند حالته مقرون به صرفه تر هستند و آنها را برای کاربردهای فاصله محدود جذاب می کند.

سیستم‌های تک حالته به دلیل دقت مورد نیاز برای رسیدگی به هسته نازک‌تر، به تجهیزات تخصصی و گران‌تری نیاز دارند. اگرچه خود کابل‌ها لزوماً گران‌تر نیستند، اما هزینه کلی یک سیستم تک حالته به دلیل گران‌تر بودن فرستنده‌ها و گیرنده‌های نوری می‌تواند بالاتر باشد.

زمینه های کاربردی

کابل‌های فیبر چند حالته عمدتاً در شبکه‌های محلی (LAN)، در ساختمان‌ها یا شبکه‌های دانشگاه و برای فواصل انتقال کوتاه تا متوسط استفاده می‌شوند.

کابل‌های فیبر تک حالته در شبکه‌های گسترده (WAN)، پیوندهای مخابراتی، سیستم‌های کابلی زیردریایی و هر جا که پهنای باند بالا در فواصل طولانی مورد نیاز است استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، انتخاب بین کابل های فیبر چند حالته و تک حالته به نیازهای خاص شبکه مانند فاصله انتقال، پهنای باند و بودجه بستگی دارد.

انواع کانکتورهای کابل فیبر نوری / Fiber Connectors

برای پایان و اتصال موثر کابل های فیبر نوری، کانکتورهای تخصصی ضروری است. انتخاب کانکتور به نیازهای خاص تجهیزات و فیبر نوری مورد استفاده بستگی دارد. انتخاب کانکتور فیبر نوری مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه شبکه و قابلیت اطمینان بسیار مهم است. عواملی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از فضای فیزیکی موجود، تراکم کانکتورهای مورد نیاز، و الزامات خاص تجهیزات شبکه. چه در حال راه‌اندازی یک شبکه جدید باشید یا یک شبکه موجود، درک ویژگی‌ها و کاربردهای این رابط‌ها می‌تواند به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کند.

در اینجا مروری بر برخی از رایج ترین انواع کانکتورهای کابل فیبر نوری است:

کانکتورهای (SC (Subscriber Connector

کانکتورهای SC (کانکتور مشترک یا کانکتور استاندارد) از رایج ترین کانکتورهای در شبکه های فیبر نوری هستند. کانکتورهای SC که با فرول 2.5 میلی‌متری خود مشخص می‌شوند، از یک مکانیسم گیره فشاری ساده استفاده می‌کنند که اتصال ایمن و پایدار را تضمین می‌کند. تطبیق پذیری و کارایی آنها، آنها را برای طیف وسیعی از محیط ها، از مخابرات گرفته تا شبکه داده، مناسب می کند.

کانکتورهای (LC (Lucent Connector

کانکتورهای LC (Lucent Connector) برای فضاهایی طراحی شده اند که تراکم در آنها نگران کننده است. کانکتورهای LC با یک فرول 1.25 میلی متری، نصف اندازه کانکتورهای SC هستند که آنها را به انتخابی ایده آل برای کاربردهای با تراکم بالا تبدیل می کند. اندازه جمع و جور آنها عملکرد آنها را به خطر نمی اندازد و آنها را به یک انتخاب محبوب در مراکز داده شرکتی و محیط های مخابراتی تبدیل می کند.

کانکتورهای (ST (Straight Tip

کانکتورهای ST (نوک مستقیم) که زمانی جزء اصلی شبکه های فیبر نوری بودند، اکنون در مقایسه با کانکتورهای SC و LC کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، به دلیل عملکرد قابل اعتماد آنها هنوز در برخی از برنامه ها یافت می شوند. کانکتورهای ST دارای یک فرول 2.5 میلی متری و مکانیزم قفل به سبک سرنیزه هستند که اتصال ایمن را فراهم می کند که به راحتی درگیر و جدا می شود.

مطمئناً دنیای کانکتورهای فیبر نوری متنوع است و انواع مختلفی برای برآوردن نیازهای مختلف نصب و عملکرد طراحی شده است. فراتر از کانکتورهای معمولی SC، LC و ST، چندین نوع دیگر از کانکتورهای فیبر نوری وجود دارد که نقش مهمی در کاربردهای خاص دارند. در اینجا مروری جامع تر است:

کانکتورهای FC

کانکتورهای FC (Ferrule Connector) به دلیل استحکام خود شناخته می شوند، که توسط مکانیزم پیچی ایمن می شوند که اتصال بسیار پایدار را تضمین می کند. آنها دارای یک فرول 2.5 میلی متری هستند و عمدتاً در ارتباطات راه دور، ارتباطات داده و در محیط های با لرزش بالا استفاده می شوند. دقت و دوام کانکتور FC آن را برای برنامه هایی مناسب می کند که در آن اتصال ایمن بسیار مهم است.

(MTP/MPO (Multi-fiber Termination Push-on / Multi-fiber Push On

کانکتور های MTP و MPO برای کاربردهای با چگالی بالا طراحی شده اند که می توانند چندین فیبر (12، 24، 48 یا بیشتر) را در یک دوشاخه متصل کنند. این کانکتورها در مراکز داده و برای برنامه‌های انتقال داده با سرعت بالا استفاده می‌شوند که در آن فضا و سرعت بسیار مهم است. MTP یک علامت تجاری ثبت شده US Conec است و نسخه بهبود یافته MPO با عملکرد مکانیکی و نوری بهتر است.

کانکتورهای MT-RJ

کانکتورهای MT-RJ (جک ثبت شده در انتقال مکانیکی) دارای فرم فاکتور کوچک با طراحی مشابه کانکتورهای RJ45 هستند. آنها دو فیبر را در خود جای داده اند و اتصال دوبلکس را در یک طراحی صرفه جویی در فضا ارائه می دهند که آنها را برای شبکه های مسکونی و اداری مناسب می کند.

کانکتورهای E2000

کانکتورهای E2000 که توسط Diamond توسعه یافته است، به دلیل استانداردهای ایمنی بالای خود شناخته شده اند و دارای یک کلاه گرد و غبار محافظ فنری هستند که فرول را می پوشاند. این نوع کانکتور در کاربردهایی که نیاز به کانکتورهای با چگالی بالا و عملکرد بالا دارند، با تمرکز بر ایمنی و تمیزی استفاده می شود. معمولاً در ارتباطات راه دور و در تنظیمات آزمایشگاهی که در آن دقت کلید است، استفاده می شود.

کانکتورهای SMA

کانکتورهای (SMA (SubMiniature نسخه A انواع قدیمی تری هستند که با سیستم های فیبر نوری اولیه استفاده می شدند. آنها از یک رابط رشته ای استفاده می کنند و معمولاً با فیبرهای چند حالته هسته بزرگ استفاده می شوند. اگرچه در ارتباطات راه دور مدرن رایج نیستند، اما هنوز هم می توان آنها را در ابزارهای صنعتی و پزشکی یافت.

با تکمیل این فصل، دانش آموزان ما اکنون درک کاملی از انواع مختلف کابل ها، که شامل کابل های اترنت و فیبر نوری است، خواهند داشت. شما با تفاوت های فنی، زمینه های کاربردی و مزایای خاص این نوع کابل ها آشنا شده اید. از ماهیت فیزیکی و عملکرد کابل‌های اترنت و دسته‌بندی‌های مختلف آن‌ها گرفته تا ویژگی‌های پیشرفته کابل‌های فیبر نوری تک حالته و چند حالته، طیف گسترده‌ای پوشش داده شده است. این دانش برای درک مبانی فناوری شبکه مدرن و انتخاب صحیح برای نیازهای شبکه ضروری است.

با این پایه محکم، دانش‌آموزان اکنون آماده هستند تا در فصل بعدی سفر یادگیری ما شیرجه بزنند: اتصالات بی‌سیم. در فصل بعدی به بررسی دنیای فناوری‌های بی‌سیم، از Wi-Fi و بلوتوث تا پیشرفت‌های جدیدتر مانند 5G خواهیم پرداخت. ما متوجه خواهیم شد که این فناوری ها چگونه کار می کنند، کجا استفاده می شوند و چه مزایا و معایبی دارند. این دانش نه تنها توانایی طراحی شبکه‌های موثر و ایمن را بهبود می‌بخشد، بلکه درک عمیق‌تری از فناوری‌های نامرئی که زندگی روزمره ما را شکل می‌دهند، ارائه می‌دهد.