شبکه‌های کامپیوتری در دنیای امروز نقشی اساسی در تبادل اطلاعات و ارتباطات ایفا میکنند. یکی از مهم‌ترین انواع این شبکه‌ها، شبکه LAN است که به عنوان زیرساخت اصلی ارتباطات در محیط‌های محدود جغرافیایی شناخته می‌شود.
تعریف شبکه LAN
شبکه محلی Local Area Network) LAN) به مجموعه‌ای از دستگاه‌های متصل به هم در یک محدوده جغرافیایی محدود، مانند یک ساختمان، دفتر کار یا خانه، اطلاق می‌شود. این شبکه‌ها امکان اشتراک‌گذاری منابعی مانند فایل‌ها، چاپگرها و ارتباطات اینترنتی را بین دستگاه‌های متصل فراهم میکنند.
در اواخر دهه ۱۹۶۰، با افزایش نیاز به اشتراک‌گذاری منابع و اطلاعات در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، مفهوم شبکه‌های محلی شکل گرفت. در دهه ۱۹۷۰، فناوری‌های اولیه‌ای مانند اترنت و آرک‌نت توسعه یافتند که پایه‌گذار شبکه‌های محلی امروزی بودند. با استانداردسازی این فناوری‌ها در دهه ۱۹۸۰، استفاده از شبکه‌های LAN به‌طور گسترده در سازمان‌ها و منازل رواج یافت.
ویژگی‌ها و مزایای شبکه LAN
شبکه‌های محلی دارای ویژگی‌ها و مزایای متعددی هستند که آن‌ها را به انتخابی مناسب برای محیط‌های کاری و خانگی تبدیل کرده است:
به دلیل فاصله کم بین دستگاه‌ها، شبکه LAN از سرعت انتقال داده بالایی برخوردارند و امکان استفاده مشترک از چاپگرها، فایل‌ها و نرم افزارها بین کاربران را فراهم میکنند. بر روی دسترسی‌ها و داده‌ها کنترل و مدیریت متمرکز دارند و هزینه‌های مربوط به تجهیزات و ارتباطات با استفاده از منابع مشترک کاهش میدهد.
انواع توپولوژی در شبکه‌های محلی LAN
توپولوژی به نحوه چیدمان و اتصال دستگاه‌ها در یک شبکه اشاره دارد. در شبکه‌های LAN، توپولوژی‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند:
توپولوژی خطی (Bus)
در این ساختار، تمامی دستگاه‌ها به یک کابل اصلی متصل می‌شوند. این توپولوژی ساده و کم‌هزینه است، اما در صورت بروز مشکل در کابل اصلی، کل شبکه تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
توپولوژی ستاره‌ای (Star)
در این مدل، هر دستگاه به یک هاب یا سوئیچ مرکزی متصل می‌شود. این ساختار انعطاف‌پذیری و پایداری بالایی دارد؛ زیرا خرابی یک اتصال تأثیری بر سایر اتصالات ندارد.
توپولوژی حلقه‌ای (Ring)
در این توپولوژی، هر دستگاه به دو دستگاه دیگر متصل شده و یک حلقه را تشکیل میدهد. داده‌ها در یک جهت مشخص در حلقه حرکت میکنند. عیب این ساختار این است که خرابی در یک اتصال می‌تواند کل شبکه را مختل کند.
تجهیزات مورد نیاز در شبکه‌های LAN
برای راه اندازی یک شبکه محلی، به تجهیزات زیر نیاز است: برای راه اندازی یک شبکه LAN به تجهیزات مختلفی نیاز دارید که هر کدام نقشی خاص در ایجاد، مدیریت و توسعه شبکه ایفا میکنند. این تجهیزات را می‌توان به چند دسته تقسیم کرد:
1. تجهیزات اصلی شبکه
سوئیچ: سوئیچ یکی از تجهیزات اصلی در شبکه‌های LAN است و برای متصل کردن دستگاه‌های مختلف به یکدیگر استفاده می‌شود. این دستگاه در مدل‌های مدیریتی و غیرمدیریتی موجود است و در شبکه‌های بزرگ از سوئیچ‌های لایه ۲ و ۳ استفاده می‌شود.
روتر: روتر برای اتصال شبکه داخلی به اینترنت یا دیگر شبکه‌ها کاربرد دارد. این دستگاه قابلیت‌هایی مانند NAT، DHCP، فایروال و VPN را ارائه میدهد و برای مدیریت ترافیک و امنیت شبکه ضروری است.
کابل‌های شبکه: کابل‌های شبکه، مانند: Cat5e، Cat6، Cat7 و Cat8، برای ارتباط تجهیزات به کار می‌روند. در مسافت‌های طولانی، فیبر نوری گزینه مناسبی است زیرا سرعت و پایداری بالایی دارد.
نقطه دسترسی بی‌سیم: نقطه دسترسی بی‌سیم (Access Point) برای ایجاد شبکه وای‌فای استفاده می‌شود. در شبکه‌های بزرگ، مدیریت این نقاط دسترسی توسط کنترلر وایرلس انجام می‌شود.
2. تجهیزات کمکی و جانبی
کارت شبکه: کارت شبکه (NIC) به دستگاه‌ها امکان اتصال به شبکه را میدهد و در دو نوع سیمی و بی‌سیم موجود است.
سرور: سرور در شبکه LAN برای ارائه سرویس‌های مختلف مانند فایل شیرینگ، مدیریت کاربران، DNS و DHCP به کار می‌رود. بسته به نیاز شبکه، سرورها می‌توانند فیزیکی یا مجازی باشند.
فایروال سخت افزاری: فایروال سخت افزاری امنیت شبکه را تأمین کرده و ترافیک ورودی و خروجی را کنترل می‌کند.
UPS: برای تأمین برق اضطراری تجهیزات شبکه هنگام قطعی برق ضروری است و از آسیب به سخت‌افزارها جلوگیری می‌کند.