LAN یا شبکه محلی چیست؟

از شبکه محلی (LAN)  و انواع آن چه می دانید؟

شبکه محلی (LAN) مجموعه ای از رایانه ها و دستگاه های جانبی است که از طریق یک خط ارتباطی مشترک یا پیوند بی سیم به یک متصل شده و در یک منطقه جغرافیایی مشخص با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. نگهداری و پشتیبانی شبکه در این سیستم ها نقش اساسی دارد.

یک شبکه محلی ممکن است بین دو یا سه کاربر در یک دفتر خانگی یا هزاران کاربر در دفتر مرکزی یک شرکت ایجاد شود. صاحبان مشاغل و مدیران فناوری اطلاعات از شبکه های LAN برای برقراری ارتباط نودها (Nodes) با یکدیگر استفاده می کنند تا بتوانند منابعی مانند چاپگرها یا ذخیره سازهای شبکه را به اشتراک بگذارند.

شبکه LAN به کابل‌های اترنت و سوئیچ‌های لایه ۲ به همراه دستگاه‌هایی نیاز دارد که بتوانند با استفاده از متصل شده و ارتباط برقرار کنند. شبکه های محلی بزرگتر اغلب شامل سوئیچ ها یا روترهای لایه ۳ هستند تا جریان ترافیک را ساده کنند. LAN کاربران را قادر می سازد تا به سرورهای داخلی، وب سایت ها و سایر شبکه های محلی متصل شوند که به همان شبکه گسترده (WAN) تعلق دارند.

اترنت و Wi-Fi دو راه اصلی برای فعال کردن اتصالات LAN هستند. اترنت مشخصه موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) است که رایانه ها را قادر می سازد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. Wi-Fi از امواج رادیویی در باند فرکانسی ۲٫۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز برای اتصال کامپیوترها به شبکه LAN استفاده می کند. با توجه به افزایش سرعت اترنت و وای‌فای و کاهش هزینه‌های اتصال، فن‌آوری‌های قدیمی از جمله حلقه توکن، رابط داده توزیع ‌شده فیبر (FDDI) و شبکه رایانه‌ای منبع متصل (ARCNET) دیگر مانند گذشته مورد استفاده قرار نمی گیرند.

آشنایی با شبکه های محلی

دو نوع شبکه اصلی وجود دارد: شبکه های سیمی و شبکه های محلی بی سیم (WLAN).

شبکه LAN سیمی از ها و کابل های اترنت برای اتصال نقاط پایانی، سرورها و دستگاه های به شبکه شرکت استفاده می کند. برای کسب و کارهای کوچک که دستگاه های معدودی دارند، یک شبکه LAN سیمی می تواند از یک سوئیچ LAN مدیریت نشده با پورت های اترنت لازم برای اتصال همه دستگاه ها تشکیل شود.

اما شبکه‌های محلی بزرگ‌تر که هزاران دستگاه را به هم متصل می‌کنند به سخت‌افزار، نرم‌افزار و انجام پیکربندی های اضافی نیاز دارند تا از عملکرد بهینه شبکه اطمینان حاصل کنند. اینجاست که مفهوم LAN های مجازی (VLAN) مطرح می شود.

از آنجایی که یک شبکه اترنت یک رسانه مشترک است، اگر سازمانی تعداد زیادی دستگاه متصل به یک شبکه محلی داشته باشد، میزان ترافیک همه پخشی (Broadcast) که توسط همه دستگاه‌های موجود در شبکه LAN شنیده می‌شود، می‌تواند باعث ایجاد ازدحام و گلوگاه شود.

برای کاهش میزان ترافیک همه پخشی ارسال و دریافت در یک LAN، می توان شبکه را به چندین VLAN تقسیم کرد. این امر ترافیک همه پخشی را متراکم می کند، زیرا فقط توسط دستگاه های موجود در آن LAN مجازی شنیده می شود نه کل شبکه. این امر بسیاری از سربارهای پخش فراگیر که می تواند منجر به مشکلات عملکردی شود را برطرف می کند.

اگرچه شبکه های محلی مجازی می توانند به کاهش مشکلات تراکم پخش فراگیر کمک کنند، اما مشکل دیگری ایجاد می کنند.

هنگامی که دستگاه های موجود در VLAN های مختلف بخواهند با یکدیگر گفتگو کنند، نیازمند یک سوئیچ لایه ۳ برای انتقال و دریافت ترافیک بین دو شبکه محلی هستند که به عنوان مسیریابی بین VLAN شناخته می شود.

علاوه بر این، از آنجایی که شبکه‌های بزرگ سازمانی تقریباً همیشه به صدها VLAN تقسیم می‌شوند، نیازمند استقرار روترها در سراسر بخش‌های شبکه هستند.

امروزه، فروشندگان قابلیت های مسیریابی لایه ۳ را در سوئیچ های شبکه ادغام می کنند. بنابراین، یک سوئیچ لایه ۳ می تواند عملکرد سوئیچینگ و بین VLAN را از طریق یک دستگاه واحد انجام دهد.

شبکه های محلی بی سیم از مشخصات IEEE 802.11 برای انتقال داده ها بین دستگاه های پایانی و شبکه با استفاده از طیف بی سیم استفاده می کنند. در بسیاری از مواقع، یک LAN بی سیم به دلیل انعطاف پذیری و صرفه جویی در هزینه، به LAN سیمی ترجیح داده می شود، زیرا نیازی به کابل کشی در سراسر ساختمان ندارد.

شرکت هایی که WLAN ها را به عنوان ابزار اصلی اتصال انتخاب می کنند، معمولا کاربرانی دارند که منحصراً به تلفن های هوشمند، تبلت ها و سایر دستگاه های تلفن همراه متکی هستند. برای دریافت خدمات شبکه مناسب باید به بررسی نکات مهم بپردازید.

راه اندازی یک شبکه محلی اولیه

سیستم‌های عامل، مانند مایکروسافت ویندوز، لینوکس، Apple OS X، اندروید و iOS دارای پروتکل اینترنت نسخه ۴ (IPv4) و قابلیت‌های شبکه IPv6 هستند. علاوه بر این، سخت‌افزار رایانه‌های شخصی (کامپیوتر)، تبلت و گوشی‌های هوشمند همگی دارای پورت اترنت، تراشه Wi-Fi یا هر دو هستند.

این یعنی تا زمانی که مدیر شبکه یک لپ‌تاپ یا رایانه رومیزی نسبتاً به‌روز داشته باشد، شبکه کردن ماشین‌ها با هم، روی یک شبکه LAN سیمی یا بی‌سیم بسیار ساده است.

راه اندازی یک LAN سیمی ساده به یک مدیر نیاز دارد تا دستگاه پایانی را با استفاده از یک کابل اترنت زوج سیم تابیده به یک سوئیچ LAN متصل کند. پس از اتصال، دستگاه ها می توانند در همان LAN فیزیکی یا VLAN با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

برای راه اندازی یک شبکه بی سیم، مدیر به یک نقطه دسترسی بی سیم (WAP) نیاز دارد. WAP را می توان برای پخش فراگیر یک شناسه مجموعه خدمات شبکه (SSID) پیکربندی کرد و نیاز است که دستگاه ها با استفاده از یکی از تکنیک های احراز هویت Wi-Fi، در شبکه احراز هویت شوند.

پرطرفدارترین روش های احراز هویت عبارتند از: pre-shared key و  WPA2 Enterprise.

مزایای استفاده از LAN

شبکه های محلی دستگاه ها را قادر می سازند تا اطلاعات را بین خودشان، انتقال و دریافت کنند. از مزایای فناوری های LAN می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فعال کردن دسترسی به برنامه های کاربردی متمرکز موجود در سرورها
• فعال کردن همه دستگاه ها برای ذخیره داده های مهم تجاری در یک مکان متمرکز
• به اشتراک گذاری منابع، از جمله چاپگرها، برنامه ها و سایر خدمات مشترک
• به چندین دستگاه در یک LAN اجازه می دهد تا یک اتصال اینترنتی واحد را به اشتراک بگذارند
• از دستگاه های متصل به LAN با استفاده از ابزارهای امنیتی شبکه محافظت می کند.

انواع LAN

از نظر معماری، یک LAN را می توان هم peer-to-pee و هم  client-server در نظر گرفت. یک شبکه LAN همتا به همتا (peer-to-peer) به طور مستقیم دو دستگاه (ایستگاه های کاری یا رایانه های شخصی) را با استفاده از یک کابل اترنت به یکدیگر متصل می کند.

LAN مشتری-سرور (client-server) شامل چندین نقطه پایانی و سرور است که به یک سوئیچ LAN متصل هستند. سوئیچ جریان های ارتباطی بین چندین دستگاه متصل را هدایت می کند.

تفاوت بین LAN، WAN و MAN

LAN، WAN و MAN همگی فن آوری های شبکه هستند اما تفاوت هایی از نظر ساختاری، اندازه های جغرافیایی و مسئولیت های مدیریتی با یکدیگر دارند.

– LAN: یک شبکه محلی است که دستگاه ها را در یک فاصله نسبتا نزدیک به هم متصل می کند. یک شبکه LAN را می توان در داخل یک خانه، مجموعه اداری، ساختمان یا محوطه سازمانی مستقر کرد.

راه اندازی LAN در سازمان معمولاً سخت افزار و کابل کشی شبکه را به همراه دارد. معمولا در ثانیه تا استفاده می شود و می تواند از کابل های مسی زوج سیم تابیده و همچنین اتصالات فیبر تک حالته یا چند حالته تشکیل شود.

– MAN: شبکه های شهری اغلب زمانی استفاده می شوند که یک سازمان دارای چندین ساختمان در یک شهر یا ناحیه شهری باشد. ساختمان ها معمولا با استفاده از کابل فیبر نوری به یکدیگر متصل می شوند. در بیشتر موارد، سازمان با یک شرکت مخابراتی شریک می شود تا خدمات MAN را از طرف مشتری ارائه و مدیریت کند.

از طرف دیگر، این شرکت می‌تواند با اجاره کردن فیبر تیره (Dark Fibre)، تجهیزات MAN را از داخل کنترل یا مدیریت کند. شبکه های مدرن MAN با استفاده از اترنت مترو، و فناوری های بی سیم نقطه به نقطه یا نقطه به چند نقطه ساخته می شوند.

– WAN: یک شبکه گسترده است که مکان های تجاری را که در سراسر یک ایالت، کشور یا حتی در سطح جهانی پراکنده هستند، به هم متصل می کند. این سازمان خدمات WAN را از یک ارائه دهنده مخابراتی خریداری کرده و وضعیت عملیاتی هر پیوند WAN را مدیریت می کند.

در بیشتر موارد، تنها که باید بین مکان های تجاری به عقب و جلو منتقل شود، از طریق شبکه WAN انجام می شود. به دلیل مشکلات احتمالی ، مکان‌های پراکنده جغرافیایی معمولاً با اتصال اینترنتی خاص خود ایجاد می‌شوند. به این ترتیب بجای اینکه داده ها به یک پایگاه مرکزی منتقل شوند می‌توان مستقیماً آن ها را به و یا از یک شعبه ارسال کرد.

فن آوری های مورد استفاده برای ساخت شبکه های WAN می تواند شامل MPLS، سرویس شبکه خصوصی مجازی (VPLS)، اترنت روی شبکه نوری همزمان (SONET) و فناوری های مبتنی بر ماهواره باشد. از آنجایی که شرکت مخابراتی معمولاً فناوری های اساسی را مدیریت می کند، برای مشتری نهایی، WAN مانند یک اتصال اترنت استاندارد بین مکان ها به نظر می رسد.

مقایسه شبکه های LAN، MAN و WAN با یکدیگر

نحوه عملکرد شبکه‌ های محلی LAN

شبکه محلی LAN، شبکه‌ای کامپیوتری شامل مودم، کابل، روتر و سوییچ‌هایی است که به دستگاه‌های داخل شبکه کمک می‌کند به یک سرور اینترنتی یا سرور داخلی درون یک ساختمان متصل شوند. شبکه‌های LAN همچنین می‌توانند با استفاده از ساختار شبکه WAN و MAN به دیگر شبکه‌های LAN متصل شوند. در واقع دستگاه‌هایی که به یک شبکه محلی یا همان شبکه لن متصل می‌شوند، می‌توانند از طریق یک ارتباط اینترنتی به هم متصل شده و به فایل‌ها و عملکردهای یکدیگر دسترسی داشته باشند.در این شبکه‌ها یک روتر به هر وسیله متصل به شبکه یک آی‌پی اختصاص می‌دهد و یک ارتباط اینترنتی مشترک بین آن‌ها ایجاد می‌کند.

همچنین یک سوییچ بین روتر و سایر دستگاه‌ها قرار می‌گیرد و ارتباط بین آن‌ها را برقرار می‌کند. سوییچ نقشی در ایجاد آی‌پی و اشتراک‌گذاری اتصال اینترنتی ندارد بلکه ابزار مناسبی برای زیادکردن تعداد وسایلی است که به شبکه متصل می‌شوند.

مزایای استفاده از شبکه LAN

شبکه‌ های محلی ویژگی‌هایی دارند که باعث محبوبیت آنها در بین کاربران شده، ازجمله ویژگی‌های این شبکه می‌توان به قابلیت‌های مدیریتی آن اشاره کرد که امکان فیلترکردن محتوای اینترنتی یا تعیین اولویت برای اجرای برنامه‌های مختلف را فراهم می‌کند. به طورکلی موارد زیر را می‌توان به عنوان ویژگی‌ های شبکه LAN در نظر گرفت:

• توانایی حفظ تعادل بار شبکه با ظرفیت بالا
• سیستم مدیریت شبکه
• امکان کنترل دسترسی براساس نقش هر کاربر
• امکان انتخاب گزینه‌های پوشش داخلی و خارجی
• قابلیت سنجش عملکرد شبکه
• قابلیت مدیریت دستگاه‌های تلفن همراه
• امکان فیلترکردن محتواها و برنامه‌های اینترنتی
• قابلیت اولویت‌گذاری برنامه‌ها در شبکه
• امکان تعویض شبکه
• امکان برقراری فایروال برای شبکه

مزایایی که می‌توان برای شبکه محلی در نظر گرفت همان مزایایی است که برای هر شبکه دیگری وجود دارد. وسایلی که به LAN متصل می‌شوند، می‌توانند از یک ارتباط اینترنتی مشترک استفاده کنند، به فایل‌های یکدیگر دسترسی داشته باشند و مثلا از یک پرینتر مشترک استفاده کنند. با استفاده از شبکه محلی شما حتی می‌توانید به دیگر وسایل دسترسی داشته باشید و آنها را از سیستم خودتان کنترل کنید.

LAN ابتدا در دهه ۱۹۶۰ مورد استفاده قرار گرفت. آن زمان این نوع شبکه برای استفاده در دانشگاه‌ها، کالج‌ها و موسسات تحقیقاتی مثل ناسا به راه افتادند و برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر به کار می‌رفتند. بعد از آن در دهه‌های ۷۰ و ۸۰ میلادی، LAN تجاری‌سازی شد و استانداردهایی برای استفاده عمومی از آن تعریف شد.

بدین ترتیب استفاده گسترده از این نوع شبکه‌ها شروع شد. گسترش استفاده از شبکه لن با ارائه فناوری وای‌فای به بازار بیشتر هم شد. هرچند تا قبل از آن هم همه به مزیت‌های شبکه‌کردن وسایل الکترونیکی پی برده بودند اما با بی‌سیم‌شدن شبکه‌ها، استقبال از LAN بسیار بیشتر شد.

امروزه در هر جایی از دانشگاه و مدرسه گرفته تا رستوران و کافی‌شاپ، با شبکه لن وسایل الکترونیکی و ارتباطی روبرو هستیم. علاوه بر این فناوری بی‌سیم طیف انواع وسایلی که می‌توانند به شبکه متصل شوند را هم گسترده کرده است. امروزه تقریبا هر وسیله‌ای را تصور کنید، می‌توان به LAN متصل کرد.

از کامپیتور، پرینتر، تلفن و تلویزیون هوشمند گرفته تا بلندگو، درب و پنجره اتاق، قفل درب‌ها، سیستم روشنایی خانه، دوربین‌های امنیتی، قهوه‌ساز، یخچال و حتی اسباب‌بازی بچه‌ها را هم می‌توان به شبکه محلی خانه متصل کرد. علاوه بر این‌ها مزایای lan را می‌توان به صورت زیر نام برد:

• امکان دسترسی به برنامه‌ها و نرم افزارهای روی سرور برای همه سیستم‌ها
• امکان ذخیره‌سازی اطلاعات مهم در یک سیستم با امکان دسترسی همه سیستم‌ها به آن
• قابلیت اشتراک‌گذاری منابع مشترک مثل پرینتر، فایلهای مهم و…
• امکان اشتراک‌گذاری ارتباط اینترنتی بین دستگاه‌های متصل
• امکان حفاظت از سیستم‌های متصل با ابزارهای امنیت شبکه

در این مقاله با شبکه محلی آشنا شدید اگر به دنبال آشنایی با شبکه اترنت هستید میتوانید مقاله نوشته شده پیشگامان با عنوان  ؟ را مطالعه نمایید.

معایب استفاده از شبکه محلی LAN

باتوجه به مزایایی که LAN دارد، کمتر ایرادی می‌توان به آن وارد کرد. معایب شبکه lan درواقع معایبی است که می‌توان برای هر شبکه‌ای در نظر گرفت. ازدست‌رفتن بخشی از امنیت اجزای شبکه مهم‌ترین عیب شبکه محلی است. با اتصال یک وسیله به شبکه محلی، امکان دسترسی به اطلاعات و قابلیت‌های آن برای دیگر اجزای شبکه فراهم می‌شود. در صورتی که محدودیتی برای این دسترسی‌ها اعمال نشده باشد و شبکه موردنظر نفوذپذیر باشد، ممکن است مشکلات امنیتی برای هرکدام از اجزای شبکه ایجاد شود.

تجهیزات لازم و نحوه ایجاد شبکه محلی LAN

اولین قدم برای ایجاد انواع شبکه محلی این است که مشخص کنید چه تعداد وسایلی قرار است به شبکه متصل شوند. به تعداد همین وسایل شما به پورت نیاز دارید. البته می‌توانید با استفاده از سوییچ تعداد پورت بیشتری فراهم کنید. اگر می‌خواهید شبکه خود را به صورت بی‌سیم ایجاد کنید، به یک روتر برای برقراری شبکه محلی بین دستگاه‌ها نیاز دارید و یک روتر هم برای برقراری ارتباط با شبکه اینترنت پرسرعت نیاز دارید. شما باید فاصله‌ای که قرار است بین وسایل ایجاد شود را اندازه بگیرید. این فاصله برای تعیین میزان کابل موردنیاز استفاده می‌شود. بعد از اینکه مقدمات کار را فراهم کردید، حالا وقت نصب شبکه رسیده است.

برای خرید و دیدن قیمت ها و طرح های پیشنهادی  اینترنت پیشگامان میتوانید وارد لینک  شوید و خرید خود را ثبت نمایید و از سرعت و کیفیت آن لذت ببرید.

نصب شبکه LAN با کابل

برای نصب شبکه با استفاده از کابل، ابتدا لازم است روتر خود را به برق وصل کنید. بعد مودم را به روتر وصل کرده و اگر از سوییچ هم استفاده می‌کنید آن را به روتر متصل کنید. سپس همه وسایلی که قرار است به شبکه متصل باشند را از طریق پورت اترنت به روتر وصل کنید. حالا باید یکی از سیستم‌ها را به عنوان میزبان شبکه در نظر گرفته و «پروتکل پیکربندی میزبان پویا» یا dhcp را روی آن فعال کنید. بدین ترتیب بقیه وسایل می‌توانند یک آی‌پی گرفته و به شبکه متصل شوند. در این مرحله قابلیت Network Discovery و File and Printer Sharing را روی سیستم فعال کنید.

نصب شبکه LAN به‌صورت بی‌سیم

اگر می‌خواهید شبکه محلی بی‌سیم ایجاد کنید، ابتدا به سراغ اتصال کامپیوتر میزبان به روتر بروید. این کار را با اتصال کابل اترنت انجام دهید. سپس مرورگر سیستم را باز کرده و آدرس آی‌پی روتر خود را وارد کنید. در صفحه‌ای که باز می‌شود باید نام کاربری و رمزعبور روتر را وارد کنید و به عنوان مدیر شبکه به صفحه تنظیمات روتر وارد شوید. در این صفحه به قسمت wireless بروید و در بخش ssid نام شبکه خود را وارد کنید. این نام را به دلخواه خودتان انتخاب می‌کنید. پس از واردکردن نام دلخواه خود، به بخش WPA-۲ Personal رفته و آن را فعال کنید.

حالا باید رمزعبوری را که برای شبکه خود مدنظر دارید، در قسمت Pre-Shared Key وارد کنید. این رمزعبور، همان چیزی است که وسایل دیگر برای اتصال به LAN شما باید وارد کنند. پس از انجام این کارها فقط مطمئن شوید که قسمت wireless network فعال است. سپس روتر را یک بار خاموش و روشن کنید. الان دیگر شبکه محلی شما آماده کار است. کافی است در وسایلی که می‌خواهید به شبکه متصل کنید، لیست شبکه‌های موجود را جستجو کرده و به شبکه خودتان متصل شوید.

بررسی توپولوژی‌های رایج در شبکه‌های LAN

توپولوژی شبکه در واقع نقشه اتصال اجزای شبکه به یکدیگر است. برای شبکه LAN توپولوژی‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانند شبکه‌ای امن، قدرتمند و قابل‌نگهداری بسازند.حال که دانستید شبکه محلی چیست رایج‌ترین توپولوژی‌های شبکه محلی را در ادامه بررسی می‌کنیم:

توپولوژی خطی BUS

این روش به توپولوژی ستون فقرات هم معروف است. در این توپولوژی همه وسایل به یک کابل اصلی متصل می‌شوند. مزیت این توپولوژی نسبت به روش‌های دیگر در این است که کابل کمتری نیاز دارد. این موضوع باعث می‌شود نصب چنین شبکه‌ای بسیار ساده باشد.

توپولوژی ستاره STAR

این توپولوژی که رایج‌ترین روش برقراری شبکه بین وسایل است، شبیه یک ستاره شکل می‌گیرد.  درواقع در این توپولوژی یکی از وسایل به عنوان هاب مرکزی عمل می‌کند و بقیه وسایل عضو شبکه باید به آن متصل شوند. در نتیجه هرگاه یکی از وسایل بخواهد برای دیگری داده‌ای ارسال کند، داده موردنظر باید حتما از هاب مرکزی عبور کند.

آیا میخواهید برایمنزل خود یک شبکه کوچک خانگی داشته باشید میتوانید مقاله نوشته شده ما درباره را مطالعه نمایید.

توپولوژی حلقه‌ای RING

این توپولوژی همانطور که از اسمش پیدا است ، ایجاد می‌کند. در توپولوژی RING  هر وسیله عضو شبکه به دو وسیله دیگر متصل می‌شود. بدین ترتیب مجموعه وسایل داخل شبکه یک دایره یا حلقه بوجود می‌آورند. هر داده‌ای که از یک وسیله برای وسیله‌ای دیگر ارسال شود، باید از دیگر وسایل شبکه که در مسیرش قرار دارند، عبور کند تا به مقصد برسد.

جمع‌بندی

 در این مقاله به این پرداختیم که شبکه lan چیست؟ همچنین به توضیح خدمات پشتیبانی شبکه و متوجه شدیم که شبکه LAN روشی برای اتصال راحت و کاربردی وسایل الکترونیکی در مقیاس خانگی است. با استفاده از این روش می‌توانید با امکانات دردسترس‌تان، کامپیوتر، موبایل، پرینتر، تلویزیون و…. را در خانه به یکدیگر متصل کرده و آنها را از طریق شبکه کنترل کنید یا به تبادل داده‌ها بپردازید.