شبکه های نظیر به نظیر و توپولوژی شبکه : نگاهی به مبانی

شبکه های نظیر به نظیر یکی از گونه های شبکه به شمار می آیند. شبکه در ابتدایی ترین شکل خود به ارتباط دو رایانه اشاره دارد که از طریق یک کابل در یک خانه با اداره به یکدیگر متصل شده اند. در مقیاس کلان، اینترنت نمونه بزرگتری از یک شبکه محسوب می شود که میلیاردها کامپیوتر و دستگاه در سراسر جهان از طریق کابل خطوط تلفن و ارتباطات بی سیم به آن متصل شده اند. شبکه ها ممکن است تلفن های همراه، کامپیوترهای شخصی، کامپیوتر های بزرگ، چاپگر ها سامانه های تلفنی یک سازمان و دستگاه های مبتنی بر فناوری های پوشیدنی (Wearable Technology) را به یکدیگر متصل کنند. این دستگاه ها ممکن است از طریق کابل شبکه مسی، کابل فیبر نوری با امواج رادیویی با یکدیگر در ارتباط باشند.

مدل های شبکه

در این بخش از نوشته ی ” شبکه های نظیر به نظیر و توپولوژی شبکه : نگاهی به مبانی ” مبحث را با مدل های مختلف شبکه آغاز می کنیم که به درک ما از توپولوژی های منطقی و این که کامپیوترها در یک شبکه چگونه با یکدیگر در ارتباط خواهند بود، کمک می کند.

توپولوژی (Network topology) یا همبندی شبکه توصیف می کند که چگونه بخش های مختلف یک شبکه باید با یکدیگر در تعامل باشند. هنگامی که در باره شبکه های رایانه ای مطالعه می کنید، باید با دو اصطلاح مهم توپولوژی فیزیکی و منطقی آشنا باشید.

• توپولوژی فیزیکی (Physical Topology) بیشتر به سخت افزار شبکه اشاره داشته و به تشریح این مسئله می پردازد که چگونه کامپیوترها، دستگاه ها و کابل ها باید با یکدیگر در ارتباط باشند تا یک شبکه فیزیکی مناسب ایجاد شود.
• توپولوژی منطقی (Logical Topology) به جنبه های نرم افزاری، نحوه دسترسی به یک شبکه کنترل شده و این که کاربران و نرم افزارها چگونه به شبکه و منابع خاص شبکه شبیه به برنامه های کاربردی و بانک های اطلاعاتی به اشتراک گذاشته شده درون شبکه باید دسترسی داشته باشند، اشاره دارد.

نقش سیستم عامل در شبکه های رایانه ای

کنترل این موضوع که چگونه کاربران و برنامه ها می توانند به منابع درون یک شبکه دسترسی داشته باشند، از وظایف اصلی سیستم عامل های تحت شبکه است. هر سیستم عاملی به گونه ای پیکربندی شده است که بر پایه یکی از دو مدل نظیر به نظیر (Peer to Peer) یا کلاینت-سرور (Client-server)، برای اتصال به منابع شبکه، متصل شود. مدل نظیر به نظیر (Peer to Peer) می تواند مجموعه ای متشکل از دستگاه ها و سیستم عامل های دسکتاپی، موبایل یا تبلت را شامل شود. اما در مدل کلاینت-سرور (Client-server) شما به یک یا چند سیستم عامل تحت شبکه (Network Operating Systems – NOSes)  نیاز دارید که دسترسی به کل شبکه را کنترل کنند. از جمله این سیستم عامل ها به Windows Server 2019، Ubuntu Server ، Linux و Red Hat سازمانی و غیره می توان اشاره کرد.

شبکه های نظیر به نظیر چیست؟

در مدل شبکه های نظیر به نظیر ، سیستم عامل هر سامانه کامپیوتری متصل به شبکه، این وظیفه را دارد تا کنترل دسترسی به منابع شبکه را بدون وجود یک کنترل مرکزی مدیریت کند. کامپیوتر هایی که به آن ها گره ها (Nodes) یا میزبان گفته می شود، گروه منطقی متشکل از کامپیوترهای کاربرانی که منابعی را به اشتراک قرار داده اند، را به وجود می آورند. شکل زیر این مسئله را به خوبی نشان می دهد. دقت کنید در شکل های یک و دو خطوط نشان داده شده بیانگر توپولوژی با اتصال منطقی تجهیزات هستند و عملکردی متفاوت از آرایش فیزیکی شبکه ها دارند. ترتیب فیزیکی ممکن است در هر دو شکل یکسان باشد اما روش هایی که سیستم عامل ها برای ارتباط منطقی از آن ها استفاده می کنند ممکن است متفاوت باشد.

در شبکه های نظیر به نظیر هیچ کامپیوتری نسبت به کامپیوتر دیگر ارحجیت نداشته و هر کامپیوتر منابع خودش را کنترل کرده و به شکل مستقیم با کامپیوترهای دیگر در ارتباط خواهد بود. هر کامپیوتری در یک شبکه های نظیر به نظیر خودش باید بر منابعش مدیریت اعمال کرده و به فکر برقراری امنیت خودش باشد. برای یک شبکه نظیر به نظیر اهمیتی ندارد که شما از یک سیستم عامل ویندوز، لینوکس یا MAC استفاده می کنید. دستگاه شما یک دسکتاپ یا لپ تاپ بوده یا حتی از دستگاه های همراه مجهز به سیستم عامل های Android، iOS یا BlackBerry استفاده کنید.

روش های استفاده از منابع در شبکه های نظیر به نظیر با استفاده از سیستم عامل ویندوز

در شبکه های نظیر به نظیر اگر همه کامپیوترها از سیستم عامل ویندوز استفاده می کنند، منابع می توانند به روش های زیر به اشتراک قرار گیرند:

• اشتراک گذاری فایل و پوشه: شما می توانید از تکنیک به اشتراک گذاری فایل و پوشه استفاده کنید. در این حالت هر کامپیوتر فهرستی از کاربران و مجوزهای آن ها برای دسترسی اختصاصی به کامپیوتر را در اختیار دارد. ویندوز به کاربر روی یک شبکه نظیر به نظیر اجازه می دهد به منابع محلی بر مبنای مجوزهایی که در اختیار دارد دسترسی داشته باشد.
• مجوزهای تخصیص داده شده به کاربران: با استفاده از یک ایستگاه کاری، هر کامپیوتر فهرستی از کاربران و مجوزهای تخصیص داده شده به کاربران برای دسترسی به کامپیوتر را در اختیار دارد. در این حالت یک کامپیوتر به یک کاربر روی شبکه نظیر به نظیر اجازه می دهد به منابع محلی بر مبنای مجوز های مربوطه دسترسی داشته باشد.
• گروه خانگی (Homegroup): استفاده از قابلیت گروه خانگی (Homegroup) هر کامپیوتر فایل ها پوشه ها، کتابخانه ها و چاپگر ها را با سایر کامپیوترهای موجود در گروه خانگی به اشتراک قرار می دهد. یک گروه خانگی با محدودیت نحوه کنترل منابع به اشتراک گذاری با کاربران روبرو است. زیرا هر کاربر و هر کامپیوتری در یک گروه خانگی می تواند به منابع گروه خانگی دسترسی داشته باشد.

مزایای به کار گیری شبکه های نظیر به نظیر

شما می توانید ترکیبی از سه رویکرد فوق را در به اشتراک گذاری فایل و پوشه، ایستگاه کاری و گروه های خانگی را روی شبکه های نظیر به نظیر استفاده کنید. در حالت کلی دو رویکرد ایستگاه کاری و گروه های خانگی بیشتر استفاده می شوند. زمانی که سه راهکار به اشتراک گذاری فایل و پوشه ایستگاه کاری و گروه خانگی با یکدیگر ترکیب شده و استفاده شوند، ممکن است وضع کمی گیج کننده شود. در نتیجه بهتر از راهکار به اشتراک گذاری فایل و پوشه با ایستگاه کاری گروه خانگی استفاده کنید در حالت کلی اگر شبکه ای می تواند کمتر از ۱۵ کامپیوتر را پشتیبانی کند سه شبکه نظیر به نظیر گزینه ایده آلی است. از جمله مزایای به کار گیری شبکه های نظیر به نظیر به موارد زیر می توان اشاره کرد.

• این شبکه ها به سادگی پیکربندی می شوند. به همین دلیل این شبکه ها در محیط هایی که افراد فنی و متخصص به سختی پیدا می شوند مناسب هستند.
• در بیشتر موارد راه اندازی و نگهداری از این شبکه ها در مقایسه با نمونه های مشابه ارزان تر است. یک سیستم عامل تحت شبکه همچون ویندوز سرور ۲۰۱۹ (Windows Server) قیمتی به مراتب بیشتر از یک ویندوز ۱۰ نسخه حرفه ای دارد. البته این مسئله در خارج از ایران صدق می کند.

معایب به کارگیری شبکه های نظیر به نظیر سنتی

شبکه های نظیر به نظیر از معایب و محدودیت های زیادی برخوردار هستند که در ادامه برخی از آن ها اشاره می شود.

محدودیت در گسترش شبکه

شبکه های نظیر به نظیر گسترش پذیر نیستند. به این معنا که هر چه شبکه بزرگتر می شود اضافه کردن یا پیاده سازی تغییرات در این شبکه ها ممکن است با دشواری همراه باشد.

ضعف امنیتی

این شبکه ها لزوما ایمن نیستند و حفظ امنیت شبکه در چنین شرایطی بسیار مهم است. با توجه به اینکه فرآیند پیاده سازی این شبکه ها ساده بوده و داده ها و سایر منابع به اشتراک گذاشته شده با کاربران می توانند از سوی افراد غیر مجاز کشف شده و استفاده شوند، این نوع از شبکه ها بسیار آسیب پذیر تلقی می گردند.

محددیت در تعداد رایانه های متصل به شبکه

شبکه های نظیر به نظیر برای اتصال کامپیوترهای زیاد مناسب نیستند. زیرا برای مدیریت منابع روی این شبکه ها باید زمان زیادی صرف شود. به طور مثال، فرض کنید شما می خواهید یک سرویس‌دهنده فایل یا فایل سرور (File Server) راه ندازی کنید. یک سرور می تواند هر کامپیوتر با برنامه ای که سرویسی شبیه به داده ها با سایر منابع را برای سایر دستگاه ها ارائه می کند را شامل شود. یک فایل سرور فایل ها را برای دسترسی سایر کامپیوترها ذخیرسازی می کند روی این فایل سرور شما یک پوشه به نام Shared Docs ایجاد کرده و  ۱۲ حساب کاربری مشخص می کنید. هر یک از این ۱۲ کاربر می توانند به این پوشه دسترسی داشته باشند.

در مرحله بعد شما باید یک ایستگاه کاری را برای حساب های کاربری که مشخص کرده اید تنظیم کنید و برای هر حساب کاربری روی این ایستگاه کاری یک گذرواژه مشخص کنید تا این حساب ها بتوانند به فایل سرور دسترسی داشته باشند. مدیریت مستقیم و مستمر یک چنین شبکه ای ممکن است به کابوس شبانه شما تبدیل شود. در چنین شرایطی اگر به مدیریت کاربران و منابع به اشتراک گذاری نیازمند باشید، بهترین گزینه پیش روی شما ویندوز سرور با یک سیستم عامل شبکه است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مشخصات:

• دوربین مداربسته ویوتک،
• دوربین مداربسته مایلسایت،
• دوربین مداربسته بوش،
• دوربین مداربسته کی دی تی،
• تجهیزات اکتیو شبکه،
• تجهیزات پسیو شبکه،

با کارشناسان ما در ارتباط باشید.