کاربردهای شبکه‌ کامپیوتری

شبکه کامپیوتری کاربردهای متعددی دارند. از جمله:

• شبکه‌کامپیوتری به‌اشتراک‌گذاری فایل و اپلیکیشن: کاربران می‌توانند فایل‌ها و اپلیکیشن‌های خود را از طریق شبکه به اشتراک نهند. امروزه پدیده‌های نسبتا نوینی همچون همکاری آنلاین و دورکاری از این ویژگی شبکه‌ها بهره می‌برند.
• به‌اشتراک‌گذاری سخت‌افزار: در یک شبکه رایانه‌ای می‌توان سخت‌افزارهایی مثل چاپگر و هارددیسک را با کاربران شبکه به اشتراک نهاد.
• صوت روی آی‌پی (VoIP): کاربران با استفاده از شبکه‌ کامپیوتری و پروتکل اینترنت (IP) می‌توانند با دیگر کاربران شبکه ارتباط صوتی VoIP داشته باشند.
• ارتباطات: کاربران با استفاده از شبکه کامپیوتری می‌توانند با یکدیگر ارتباط متنی، ویدیویی و صوتی داشته باشند.
• شبکه کامپیوتری تجارت الکترونیک: کاربران با استفاده از شبکه کامپیوتری می‌توانند به خرید و فروش کالا بپردازند.

شبکه‌کامپیوتری برحسب شاخص‌های مختلف به گونه‌های متفاوتی تقسیم می‌شوند. مثلا می‌توان آن‌ها را از نظر هم‌بندی‌ یا توپولوژی فیزیکی و نیز از نظر وسعت جغرافیایی به چند گونه تقسیم کرد.

هم‌بندی‌ یا توپولوژی فیزیکی شبکه

شبکه کامپیوتری هم‌بندی یا توپولوژی فیزیکی شبکه، ساختار هندسی اتصالات بین گره‌های شبکه را نشان می‌دهد. هم‌بندی خطی (bus topology)، هم‌بندی حلقوی (ring topology)، هم‌بندی توری (mesh topology)، هم‌بندی ستاره‌ای (star topology)، هم‌بندی درختی یا ستاره‌ای بسط‌یافته (tree topology)،  و هم‌بندی ترکیبی (hybrid topology) از معروف‌ترین هم‌بندی‌های شبکه هستند. هر یک از توپولوژی‌های شبکه مزایا و کاستی‌های خاص خود را دارد.

توپولوژی خطی (Linear Bus topology)

توپولوژی خطی شامل یک کابل اصلی است که دو سر آن با مسدودکننده‌ها یا اصطلاحا ترمیناتورهایی بسته شده‌ است.  همه گره‌های شبکه خطی اعم از سرورها، کلاینت‌ها و غیره به کابل اصلی متصل هستند. 

شبکه کامپیوتری شبکه‌های خطی به کابل‌کشی کمتری نیاز دارند. متصل کردن کامپیوتر به شبکه خطی آسان است. اما در عوض، اگر نقطه‌ای از کابل اصلی قطع شود، کل شبکه از کار می‌افتد و یا به دو شبکه مجزا تقسیم می‌شود.

توپولوژی حلقوی (Ring topology)

شبکه کامپیوتری در توپولوژی حلقوی، هر گره شبکه از هر دو سو به گره مجاور خود متصل می‌شود تا نهایتا مسیری گرد و بسته پدید آید. در این توپولوژی اگر بین گره مبدا و گره مقصد، گره یا گره‌‌های دیگری هم باشند، داده‌ ارسالی از مبدا باید همه گره‌های سر راهش را بپیماید تا سرانجام به گره مقصد برسد. شبکه‌های حلقوی می‌توانند تک‌جهته یا دوجهته باشند. در شبکه حلقوی تک‌جهته داده تنها در یکی از دو جهت چپ یا راست حرکت می‌کنند.

عیب توپولوژی حلقوی تک‌جهته این است که گاهی داده‌ها باید مسیر دورتری را بپیمایند تا به مقصد برسند. مثلا اگر یک گره بخواهد به گره مجاور سمت چپ خود داده‌ای بفرستد اما جهت حرکت داده‌ها از چپ به راست باشد، آن داده‌ باید تمام گره‌های دیگر را بپیماید تا نهایتا به گره مجاور برسد. اما اگر این شبکه حلقوی، دوجهته باشد، دو گره مجاور یادشده، بدون نیاز به پیمودن گره‌های دیگر، با هم داده تبادل می‌کنند.  

شبکه‌های حلقوی به سرور، هاب یا سوئیچ نیازی ندارند و اضافه کردن گره به آن‌ها آسان است. اما اگر یکی از نقاط کابل دچار ایراد شود، می‌تواند تمام شبکه را از کار بیاندازد. ضمنا شبکه حلقوی کندتر از شبکه‌ ستاره‌ای است چون در توپولوژی حلقوی مسیر بین گره مبدا و مقصد اغلب غیرمستقیم است و داده‌ها باید از گره‌های دیگر نیز عبور ‌کنند.

توپولوژی توری یا مش (Mesh topology)

در توپولوژی مش کامل، هر گره شبکه با تمام دیگر گره‌های شبکه ارتباط مستقیم دارد. در توپولوژی نیمه‌مش دست‌کم دو گره مستقیما به چند گره دیگر متصل هستند اما همه گره‌ها چنین نیستند و حتی ممکن است بعضی از گره‌ها فقط به یک گره دیگر متصل باشند. از توپولوژی مش بیشتر در شبکه‌های بی‌سیم استفاده می‌شود. یکی از مزایای توپولوژی مش، مسیرهای اغلب متعدد آن است.

لذا اگر مسیر مستقیم از مبدا به مقصد مثلا قطع باشد، داده‌ می‌تواند از مسیر دیگری به مقصد برسد. ضمنا از کار افتادن هر یک از گره‌های شبکه مش، عملکرد دیگر گره‌ها را مختل نمی‌کند. اما توپولوژی مش معمولا پرهزینه است زیرا به کابل‌کشی زیادی نیاز دارد و نگهداری آن نیز سخت و ترمیم آن زمان‌بر است.

توپولوژی ستاره‌ای (Star topology)

در توپولوژی ستاره‌ای هر گره مستقیما به هاب یا سوئیچ مرکزی وصل است. در شبکه‌های ستاره‌ای، داده‌ها از طریق هاب یا سوئیچ بین گره‌ها منتقل می‌شوند و مدیریت ارسال و دریافت داده‌ها برعهده هاب یا سوئیچ است.

هم‌بندی ستاره‌ای مزایای مهمی دارد؛ از جمله این‌که نصب و کابل‌کشی آن است و اگر یکی از گره‌ها از شبکه جدا یا یکی از کابل‌ها قطع شود، گره‌های دیگر بدون مشکل به کار خود ادامه می‌دهند. البته توپولوژی ستاره‌ای معایبی هم دارد و مثلا در مقایسه با توپولوژی خطی کابل بیشتری می‌طلبد. دیگر این‌که اگر هاب یا سوئیچ شبکه خراب شود، همه گره‌های متصل به آن از شبکه خارج می‌شوند. ضمنا توپولوژی ستاره‌ای در مقایسه با توپولويی خطی، پرهزینه‌تر است زیرا به هاب یا سوئیچ نیاز دارد.

توپولوژی درختی (Tree topology)

به توپولوژی درختی، توپولوژی ستاره‌ای بسط یافته (Expanded Star) هم می‌گویند. توپولوژی درختی را می‌توان ترکیبی از توپولوژی خطی و توپولوژی ستاره‌ای دانست. در توپولوژی درختی چند شبکه ستاره‌ای به یک کابل اصلی مستقیم متصل می‌شوند. توپولوژی درختی، بسط شبکه و افزایش زیرشاخه‌های آن را تسهیل می‌کند. در توپولوژی درختی اگر یکی از زیرشاخه‌های شبکه مختل شود.

دیگر زیرشاخه‌ها آسیبی نمی‌بینند. ضمنا در این توپولوژی می‌توان سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای شرکت‌های مختلف را به کار برد، اما در توپولوژی درختی اگر کابل اصلی آسیب ببیند، تمام شبکه مختل می‌شود. پیکربندی، کابل‌کشی و نگهداری شبکه‌های درختی سخت‌تر از توپولوژی‌ خطی و ستاره‌ای است.

توپولوژی ترکیبی (Hybrid topology)

توپولوژی ترکیبی حاصل ترکیب دو یا چند توپولوژی شبکه است. برای مثال، از ترکیب توپولوژی ستاره‌ای و توپولوژی حلقوی، توپولوژی ترکیبی ستاره‌ای حلقوی پدید می‌آید. با ترکیب توپولوژی ستاره‌ای و توپولوژی خطی نیز توپولوژی ترکیبی ستاره‌ای خطی ایجاد می‌شود.