كلمات كليدي : شبكه ارتباطي، شبكه محلي، شبكه داخلي، شبكه گسترده، شبكه هاي پهن باند، شبكه تك باند
نویسنده : مصطفي همداني
واژه "Network" به‌معنای تور، توری، هر چیز غربال و شبکه است.[1] این اصطلاح، امروزه کاربرد فراوانی در علوم ارتباطی دارد؛ چه در ارتباطات انسانی و اجتماعی و سازمانی و چه ارتباطات آنالوگ و چه دیجیتال. این نکته قابل ذکر است که تعبیری که از شبکه در برخی کتاب‌ها می‌شود، همان سیستمهای تعاملی است.[2] و واژه "Communicational" نیز صفت و مشتق از "Communication" به‌معنای ارتباط، رسانگری، مبادله و گفت‌وشنود است.[3]
شبکه‌ها شامل گروه‌هایی هستند که از طریق بندهای ارتباطی به یکدیگر مرتبط می‌شوند. درست همان‌طور که روابط و گروه‌ها از طریق تعامل ساختاربندی می‌شوند، شبکه‌ها نیز به‌هم پیوسته‌اند. هر شبکه با انتقال اطلاعات فردی از گروهی به گروهی دیگر ایجاد می‌شود.[4]
شبکه‌های ارتباطی، به صورت‌های فنی و سخت (دیجیتال و آنالوگ چون تلفن و اینترنت) و نیز به صورت ارتباطات میان‌فردی و گروهی از طریق شفاهی و مکتوب بروز می‌یابند که نوع اول آن از زیرساخت‌های مهم جامعه اطلاعاتی است.
علی‌رغم اهمیت "شبکه ارتباطی"، کمتر به تبیین مفهومی و به‌ویژه تفاوت و تعامل آن با شبکه اطلاعاتی پرداخته شده است و گویا محققین این مساله مهم را مفروغ انگاشته و به اقسام و کاربردهای آن‌ها بیشتر توجه نموده‌اند و در بسیاری از موارد این دو به‌جای هم نیز به‌کار برده می‌شوند.
بعد از تعریف شبکه، اکنون لازم است با تعریف ارتباطات، راه را برای تبیین جامع مفهوم شبکه ارتباطی فراهم کنیم.
«ارتباطات، فرایندی است که ارگانیسم‌ها را به یکدیگر پیوند می‌دهد.» این ارگانیسم ممکن است به دو دوست که باهم صحبت می‌کنند، روزنامه‌‌ها و خوانندگان آن‌ها، کشور و خدمات پستی و سیستم تلفن آن اشاره داشته باشد.
در هر ارتباطی چهار جزء اصلی وجود دارند که عبارت‌اند از: فرستنده، گیرنده، پیام و محیط ارتباطی.
هدف از برقراری ارتباط، انتقال پیام (نماد) از طریق محیط ارتباطی بین فرستنده و گیرنده است.[5]
با این مقدمه، به تعریف شبکه ارتباطی می‌پردازیم: هرگاه یک فرآیند ارتباطی به لااقل یک فرآیند ارتباطی دیگر متصل شود، یک شبکه ارتباطی ایجاد می‌شود.
نقش شبکه‌های ارتباطی در ایجاد هم‌گرایی
ایجاد ارتباط در میان افراد، گروه‌ها و فرهنگ‌ها برای حفظ یک گروه انسانی از ضروریات است. بر همین اساس است که نظریه هم‌گرایی با نظریه شبکه‌ها وابستگی یا ارتباط نزدیکی دارد؛[6] زیرا ارتباط، شبکه‌ای از روابط بین افراد ایجاد می‌کند که ساختار جامعه را دربر می‌گیرد. شبکه‌ها، گروه‌ها را به یکدیگر مربوط می‌کنند گروه‌ها بر اساس اعتقادات مشترک، ارزش‌ها و رفتار به‌هم می‌پیوندند[7] و با کاهش ارتباطات، میزان تنوع در داخل گروه‌ها افزایش می‌یابد، ساختار سیستم از هم می‌پاشد و عدم اعتماد یا تزلزل به وجود می‌آید. با افزایش ارتباط در داخل گروه‌ها نکات مشترک افزایش بیشتری پیدا می‌کند، ساختارها توسعه می‌یابند و هم‌گرایی به وجود می‌آید.[8]
تفاوت و تعامل شبکه اطلاعاتی و شبکه ارتباطاتی
دولت الکترونیک، تجارت الکترونیک، شهرهای الکترونیک، آموزش الکترونیک و مجازی و دیگر نمودهای جامعه اطلاعاتی، همگی بر شبکه‌های اطلاعاتی مبتنی هستند، بلکه خود نوعی شبکه اطلاعاتی می‌باشند. شبکه‌های اطلاعاتی نیز خود بر زیرساخت‌های شبکه‌های ارتباطی بنا گذاشته شده‌اند. تفاوت ارتباط و اطلاع، در همه مدل‌های ارتباطی و اطلاعاتی به‌طور ضمنی بیان شده است و همان تفاوت حامل و محمول است. «ارتباط، وسیله انتقال اطلاعات است.»[9]
تعامل این دو شبکه، در حدی وثیق است که باعث شده است بسیاری آن‌دو را یکی بیانگارند. محققان برای استقرار جامعه اطلاعاتی عوامل بسیاری را بیان می‌کنند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها زیرساخت‌های ارتباطات از راه دور است. «زیر ساخت ارتباطی، بیان‌کننده شبکه‌هایی است که به‌طور فیزیکی انتقال و ارتباط را تأمین می‌کنند و بیشتر ناظر به وجه سخت‌‌افزای تحقق جامعه اطلاعاتی هستند. جامعه کشاورزی با راه‌های شوسه و آسفالت و جامعه صنعتی با لوله‌کشی‌های نفت و گاز شناخته می‌شدند، اما باید جامعه اطلاعاتی را با زیرساخت‌های فیبرنوری و مخابراتی معرفی کرد.»[10] و ایجاد شبکه‌های اطلاعاتی مالی و مبادله‌ای تنها در سایه توسعه سیستمهای ارتباطی میسر است.[11]
شبکه ارتباطات غیردیجیتال
شبکه ارتباطات غیردیجیتال، به هر نوع شبکه ارتباطی‌ای می‌گویند که بر اساس ارتباطات شفاهی (میان‌فردی یا گروهی) و یا به کمک رسانه‌های آنالوگ چون تلویزیون و تلفن ثابت و فاکس گروهی صورت گیرد. چه شبکه به‌صورت فردی باشد چون «جامعه به‌طور کامل می‌تواند برحسب شبکه‌های ارتباط درک گردد.»[12] و چه سازمانی؛ زیرا «سازمان‌ها چیزی به جز مجموعه‌ای از چند شبکه نیستند.»[13]
پژوهشگران ارتباط جمعی نشان داده‌اند که ابتکارات و اطلاعات از طریق شبکه‌های بین اشخاص در جامعه پخش می‌شوند. اگرچه وسایل ارتباط جمعی ابزاری هستند، اما اندیشه‌ها و اطلاعات عملاً ازطریق شبکه‌های کلامی بین افراد پخش می‌شوند. در فرآیند انتشار دورن یک فرهنگ، اغلب مردم زمینه‌ای مشترک برای فکر کردن را به وجود می‌آورند.[14] به‌عنوان مثال: یک راننده تاکسی که در آن چند نفر باهم صحبت می‌کنند و ناظر یا مشارکت کننده در گفتگوست، با انتقال این داده‌ها به سایر مسافرین در کورس‌های بعدی، یک شبکه ارتباطی اجتماعی از نوع درون‌گروهی و میان‌فردی را، به وجود می‌آورد.
شبکه ارتباطات دیجیتال (شبکه‌های کامپیوتری)
شبکه‌های کامپیوتری، مطرح‌ترین شبکه در ارتباطات کنونی هستند چرا که جامعه فردگرا و اطلاعاتی شده فراصنعتی کنونی که با گذر از اتکای صرف به ارتباطات میان‌فردی بیشترین اتکا را به شبکه‌های رایانه‌ای و در راس همه اینترنت دارد، هویت خود را به شبکه‌ای بزرگ از داده‌های رقومی تبدیل نموده است و اکنون، اساسی‌ترین زیرساخت فنی جامعه اطلاعاتی، شبکه ارتباطی دیجیتال است. بنابراین، هر نوع تحلیل ارتباطاتی بدون شناخت اجمالی این جهان نوین و اقتضائات فنی و غیرفنی آن ناممکن است. به همین جهت، پس از تعریف شبکه کامپیوتری به اقسام آن می‌پردازیم.
«هر شبکه کامپیوتری متشکل از تعدادی کابل، کارت‌های شبکه، هاب‌ها و سایر وسایل سخت‌افزاری است.»[15] یک شبکه، اتصالی بین منابع محاسباتی مختلف برقرار می‌کند و راهی برای به اشتراک گذاشتن سخت‌افزار و فایل‌ها می‌باشد و روشی برای ارتباط است که نیازی به کاغذ ندارد.[16]
1. شبکه‌های کامپیوتری ساده و شبکه‌های متکی به سرور؛ این تقسیم برای انواع شبکه برحسب تکنولوژی انتقال اطلاعات است.[17]
شبکه‌های ساده کامپیوتری که در آن‌ها هیچ‌کدام از کامپیوترها نقش خاصی نداشته باشند را شبکه نقطه به نقطه (Peer-to-Peer) می‌نامند. اما نوع دیگری از شبکه‌ها وجود دارند که آن‌ها را شبکه‌های سرویس‌گیرنده/ سرویس‌دهنده (Client /Server) می‌نامیم.
این نوع شبکه‌ها به کامپیوترهای پرقدرت متکی‌اند که آن‌ها را کامپیوتر سرویس‌دهنده یا فقط سرویس‌دهنده می‌نامیم. این کامپیوترهای پرقدرت انواع خدمات و سرویس‌ها را در اختیار کامپیوترهای سرویس‌گیرنده قرار می‌دهند. [ارتباطات اینترنت از طریق این نوع شبکه است]. در یک شبکه مبتنی‌بر سرویس‌گیرنده/ سرویس‌دهنده ممکن است یک سرویس‌دهنده فقط فایل‌های بانک‌های اطلاعاتی را در اختیار کامپیوترهای سرویس‌گیرنده قرار دهد. سرویس‌دهنده دیگر ممکن است درخواست صفحات وب را پاسخگو باشد و سرویس‌دهنده دیگر ممکن است عملیات پیام‌های الکترونیکی (E-mail) را مدیریت نماید.[18]
2. شبکه‌های تکباند و شبکه‌های پهن‌باند؛ در تقسیم دیگر برای انواع انتقال، شبکه را به شبکه‌های پهن‌باند (Broad Band) و تکباند (Base Band) تقسیم کرده‌اند:
در شبکه‌های "Lan" برای ارسال اطلاعات تنها یک مسیر وجود دارد به این معنی که در یک لحظه مشخص تنها یک سیگنال می‌تواند در کابل عبور و گره‌ها باید برای ارسال، به نوبت اقدام کنند به این نوع شبکه‌ها شبکه‌های تکباند می‌گویند. در این حالت هر گره منتظر می‌ماند تا نوبتش فرا رسد؛ در این وقت بسته‌هایی از اطلاعات را که از قبل آماده کرده، ارسال می‌کند. با گذشتن بسته‌ها از کابل و رسیدن به مقصد، سیستم دریافت‌‌کننده آن‌ها را به ترتیبی که بسته، قبل از ارسال وجود داشته درمی‌آورد و به هم متصل می‌کند.
در شبکه‌های پهن‌باند در یک لحظه چندین سیگنال یا اطلاعات مختلف می‌توانند از کابل عبور کنند و به مقاصد خاص خود برسند. تلویزیون‌های کابلی نمونه‌ای از این شبکه‌ها هستند که از طریق کابل، همزمان چندین کانال متفاوت را برای بیننده ارسال می‌کنند و سرویس‌دهندگان اینترنت هم می‌توانند همزمان از طریق همین کابل و با استفاده از یک مودم کابلی خدمات اینترنت را به مشتریان خود ارائه دهند.
در برخی شبکه‌های "Wan" به دلیل نیاز به پهنای باند بالا از تکنولوژی پهن‌باند استفاده می‌شود.[19]
3. انواع شبکه‌های کامپیوتری برحسب اندازه شبکه؛ روش دیگر تقسیم‌بندی شبکه‌ها بر اساس اندازه شبکه است. در این تقسیم‌بندی شبکه‌ها به شبکه‌های محلی، شهری، و گسترده تقسیم می‌شوند.[20]
الف) شبکه محلی، داخلی (Local Area Network: LAN)؛ شبکه‌های محلی مجموعه‌های نسبتاً کوچکی از کامپیوترها هستد که توسط یک رسانه مشترک با یکدیگر اتصال دارند و به تبادل اطلاعات می‌پردازند. در یک "Lan" می‌توان مجموعه‌ای از منابع اشتراکی مانند: پرینتر، هارددیسک‌ها و ... را بین سیستم‌ها به اشتراک گذاشت.[21] "Lan"ها معمولاً در مجموعه‌های کوچک مانند اتاق‌های یک اداره یا حداکثر شبکه دو یا سه ساختمان نزدیک به هم هستند.[22]
ب) شبکه کلان‌شهری (Metropolitan Area Network: MAN)؛ شبکه کلان‌شهری شبکه‌ای است عمومی که با سرعت 1090 مگابایت در ثانیه داده‌ها را انتقال می‌دهد و از شبکه محلی بزرگ‌تر است.[23] این شبکه با ابعادی در مقیاس ده کیلومتر توان انتقال را دارد که یک شهر را پوشش می‌دهد. شبکه‌های تلویزیون کابلی بهترین نمونه این شبکه‌هایند. این شبکه‌ها ابتدا در نقاط کور شهرها راه‌اندازی شدند که برای دسترسی مشترکان محروم از برنامه‌های تلویزیونی کاربرد داشت. گردانندگان این شبکه‌ها دریافتند با تغییرات کوچکی در این شبکه‌ها می‌توانند از آن‌ها در عرضه خدمات اینترنتی بهره گیرند. بدین طریق شبکه تلویزیون کابلی به شبکه شهری "MAN" یا تبدیل شد.[24]
ج) شبکه گسترده (Work Area Network: WAN)؛ یک "Wan" در واقع شبکه‌ای است متشکل از چندین "Lan" که با استفاده از مسیریاب‌ها و سوئیچ‌ها به یکدیگر متصل می‌شود. به‌عنوان مثال یک شرکت که دارای دو دفتر در دو شهر یا کشور متفاوت است برای تبادل اطلاعات بین سیستمهای خود باید یک شبکه Lan ایجاد کند. Lanهای مختلف موجود بر یک Wan می‌توانند با استفاده از خطوط اجاره‌ای یا فیبر نوری و حتی ارتباط "Dial Up" به یکدیگر متصل شوند. اینترنت یک شبکه Wan بسیار گسترده است که در آن با استفاده از مجموعه گسترده‌ای از مسیریاب‌ها و سوئیچ‌ها شبکه‌های کوچک‌تر به یکدیگر متصل می‌شوند.[25]
4. انواع شبکه‌های کامپیوتری برحسب توپولوژی شبکه (Network Topology)؛ توپولوژی در لغت به‌معنی هم‌بندی است. «توپولوژی یک شبکه، الگوی چینش و ارتباط سیستم‌ها با یکدیگر است، که انواع مختلف آن بنا بر نیاز در طول سالیان مختلف ابداع و بررسی شده است.»[26]
در شبکه‌های مختلف بنا بر نیاز و محدودیت‌های فنی، باید توپولوژی مناسب توسط مدیر شبکه انتخاب و پیاده‌سازی شود. در این قسمت به معرفی برخی از این توپولوژی‌ها می‌پردازیم:
الف) توپولوژی ستاره‌ای (Star)؛ سیستمهای شبکه در توپولوژی ستاره‌ای، از طریق رسانه خاص که می‌تواند فیبر نوری، کابل‌های کواکسیال[27] یا هر رسانه دیگری باشد، به یک هاب[28] مرکزی که در قلب این ستاره قرار دارد متصل می‌شوند.[29] امروزه در اکثر شبکه‌های کوچک خانگی و اداری، از این نوع آرایش استفاده می‌شود؛ که شبکه‌های بزرگ‌تر نیز معمولاً ترکیبی از این توپولوژی وانواع دیگر هستند. از مزایای آرایش ستاره‌ای این است که، چنان‌که یکی از گره‌های شبکه به‌دلیل مشکل فنی یا قطع شدن کابل، از شبکه خارج شود، تأثیری بر دیگر گره‌ها نخواهد داشت و شبکه به کار خود ادامه خواهد داد.[30]
ب) توپولوژی گذرگاه(Bus) ؛ در توپولوژی گذرگاه، سیستم‌ها در امتداد کابل شبکه قرار می‌گیرند، در نتیجه بسته‌های ارسالی در طول شبکه برای رسیدن به مقصد مورد نظر، باید از تمامی گره‌های بین گره مبدا و مقصد عبور کنند. این نوع شبکه که در گذشته رواج داشته و امروزه کمتر عمومیت دارد.[31] از دلایل اصلی که باعث انقراض این‌گونه شبکه‌ها شد این است که چنانچه گره‌ای از شبکه خاموش یا دچار مشکل می‌شد، شبکه ماهیت خود را از دست می‌داد و به دو شبکه در دو سر نقطه قطع شده تبدیل می‌شد.[32]
ج) توپولوژی حلقوی(Ring) ؛ این نوع آرایش از نظر ظاهری (فیزیکی) شباهت بسیار زیادی به توپولوژی ستاره‌ای دارد. گره‌ها در این نوع شبکه توسط کابل مناسب به یک هاب مرکزی متصل می‌شوند. اما این هاب با انواعی که در توپولوژی ستاره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد تفاوت دارد. در درون این هاب، هر گره به صورت منطقی با دو گره مجارو خود ارتباط دارد و بسته‌ها درون این حلقه می‌توانند برای رسیدن به مقصد از دو مسیر حرکت کنند، به هاب مخصوص این نوع توپولوژی "MAU" می‌گویند.[33]
د) توپولوژی مش(Mesh) ؛ در این آرایش، هر گره از شبکه نقشی مانند رئوس یک چندضلعی دارد و این گره‌ها توسط اقطار و اضلاع چندضلعی به یکدیگر متصل می‌شوند. به علت این ارتباط همه‌جهته و کامل گره‌ها در این نوع توپولوژی، چنانچه یک گره دچار مشکل شود، مسیرهای مختلفی برای دسترسی آن به دیگر گره‌ها وجود خواهد داشت. از این‌رو شبکه‌های با این آرایش قابلیت تحمل خطای بسیار بالایی دارند. استفاده از این شبکه هزینه بالا دارد.[34]
ه) توپولوژی ترکیبی(Hybrid) ؛ در این آرایش، چند نوع شبکه با توپولوژی‌های مختلف به یکدیگر متصل می‌شوند.
و) توپولوژی بی‌سیم(Wireless) ؛ در این آرایش به‌جای استفاده از کابل، از امواج رادیویی، لیزر و اشعه مادون قرمز استفاده می‌شود که دارای تجهیزات منحصر به فرد خود می‌باشد.[35]
5. شبکه‌های بی‌سیم؛ شبکه‌های بی‌سیم در دنیای جدید شبکه‌ها اهمیت زیادی یافته‌اند. شبکه‌های بی‌سیم را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:
· ارتباطات داخل سیستمی؛ برقراری ارتباطات بی‌سیم بین قطعات داخلی یک رایانه. ارتباطات بین رایانه با دستگاه‌هایی مثل صفحه کلید و موشواره بی‌سیم از این نوع‌اند که از فناروی بلوتوث استفاده می‌کنند.
· LAN بی‌سیم؛ هر رایانه دارای یک مودم رادیویی و یک آنتن است که با آن با رایانه‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند.
· WAN بی‌سیم؛ شبکه تلفن همراه از این دسته شبکه‌هاست. تفاوت آن‌ها با LANهای بی‌سیم فقط در برد بیشتر و حجم انتقال داده کمتر است. سرعت در آن‌ها در حد 1Mbps است ولی برد آن‌ها در حدود کیلومتر است.[36]
6. شبکه شبکه‌ها (اینترنت)؛ به مجموعه‌ای از شبکه‌های به هم پیوسته، "شبکه شبکه‌ها" می‌گویند. متداول‌ترین شکل شبکه‌ها از تعدادی LAN که با ارتباطات WAN به هم وصل شده‌اند تشکیل شده‌اند.[37] اینترنت (که بزرگترین شبکه است) یک شبکه جهانی از شبکه‌های به هم متصل است که شبکه‌های LAN و WAN را نیز دربر می‌گیرد.[38]