آشنایی با شبکه های کامپیوتر و کاربردهای آن و آشنایی با لایه‌های شبکه
مقدمه
شبکه‌های کامپیوتری امروزه نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره و کسب‌وکارها ایفا می‌کنند. از اینترنت گرفته تا شبکه‌های داخلی سازمان‌ها، همه به نوعی از این فناوری بهره می‌برند. در این مقاله، ابتدا به تعریف شبکه و کاربردهای آن پرداخته و سپس با لایه‌های شبکه و نقش هر یک آشنا خواهیم شد.
تعریف شبکه کامپیوتری
شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از دستگاه‌ها (مانند کامپیوترها، سرورها، روترها و سوئیچ‌ها) است که به وسیله‌ی رسانه‌های ارتباطی (مانند کابل‌ها، امواج رادیویی و فیبر نوری) به یکدیگر متصل شده‌اند تا منابع، داده‌ها و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.
کاربردهای شبکه‌های کامپیوتری
- اشتراک‌گذاری منابع: امکان استفاده مشترک از پرینترها، سرورها، فایل‌ها و اینترنت در یک سازمان.
- افزایش بهره‌وری: ارتباط سریع‌تر و ساده‌تر بین کاربران و تسهیل همکاری تیمی.
- دسترسی به اینترنت: اتصال به دنیای مجازی برای جستجو، خرید آنلاین، شبکه‌های اجتماعی و ...
- ارتباطات و همکاری از راه دور: استفاده از ایمیل، پیام‌رسان‌ها، ویدئو کنفرانس و فناوری‌های مبتنی بر رایانش ابری.
- امنیت و مدیریت داده‌ها: امکان کنترل دسترسی، رمزگذاری اطلاعات و استفاده از فایروال‌ها برای حفاظت از اطلاعات سازمانی.
آشنایی با لایه‌های شبکه
مدل‌های مختلفی برای سازمان‌دهی ارتباطات شبکه‌ای وجود دارند، اما مهم‌ترین آن‌ها مدل OSI (Open Systems Interconnection) است که توسط سازمان ISO توسعه داده شده است. این مدل شامل هفت لایه است که هر یک وظایف خاصی را در انتقال داده‌ها بر عهده دارند.
1. لایه فیزیکی (Physical Layer)
این لایه مسئول انتقال سیگنال‌های خام از طریق رسانه‌های ارتباطی (مانند کابل‌های مسی، فیبر نوری یا امواج رادیویی) است.
2. لایه پیوند داده (Data Link Layer)
این لایه داده‌ها را در قالب فریم‌ها دسته‌بندی کرده و کنترل خطا و دسترسی به رسانه را انجام می‌دهد. سوئیچ‌ها و آدرس‌های MAC در این لایه کار می‌کنند.
3. لایه شبکه (Network Layer)
این لایه وظیفه مسیریابی بسته‌های داده بین شبکه‌های مختلف را بر عهده دارد. پروتکل‌های مهمی مانند IP (Internet Protocol) در این لایه کار می‌کنند.
4. لایه انتقال (Transport Layer)
این لایه تضمین می‌کند که داده‌ها به درستی و بدون خطا بین دو سیستم منتقل شوند. پروتکل‌های TCP (Transmission Control Protocol) و UDP (User Datagram Protocol) در این لایه عمل می‌کنند.
5. لایه نشست (Session Layer)
این لایه برقراری، مدیریت و پایان دادن به جلسات ارتباطی بین کاربران را انجام می‌دهد.
6. لایه نمایش (Presentation Layer)
این لایه داده‌ها را به فرمتی تبدیل می‌کند که برای دریافت‌کننده قابل فهم باشد. همچنین رمزگذاری و فشرده‌سازی داده‌ها در این لایه انجام می‌شود.
7. لایه کاربرد (Application Layer)
این لایه نزدیک‌ترین لایه به کاربر است و شامل پروتکل‌هایی مانند HTTP, FTP, SMTP می‌شود که برای ارائه خدمات اینترنتی و ارتباطی استفاده می‌شوند.
نتیجه‌گیری
شبکه‌های کامپیوتری دنیای ارتباطات را دگرگون کرده‌اند و در تمامی جنبه‌های زندگی مدرن نقش دارند. شناخت لایه‌های شبکه به درک بهتر نحوه انتقال داده‌ها کمک کرده و به مهندسان شبکه در طراحی، بهینه‌سازی و عیب‌یابی سیستم‌ها یاری می‌رساند. با رشد فناوری، اهمیت شبکه‌های کامپیوتری و نیاز به امنیت و کارایی بیشتر نیز افزایش خواهد یافت.
