زیر ساخت شبکه چیست؟ هر آن چیزی که لازم است درباره زیر ساخت بدانیم

زیر ساخت شبکه شامل تجهیزات فیزیکی همچون سخت افزارها و نرم افزارها می باشند که به شکل برنامه‌های کاربردی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به طور کامل به این موضوع که زیر ساخت شبکه چیست و نکات مهم در رابطه با آن می پردازیم.

زیرساخت شبکه چیست؟

زیر ساخت شبکه چیست؟ برای پاسخ به این سوال باید بگوییم مفهوم زیرساخت یک شبکه کامپیوتری به گروهی به هم پیوسته از سخت‌افزارها و نرم‌افزارها گفته می‌شود که به شکل‌های مختلف و طبق یک معماری شبکه‌ای به هم متصل شده‌اند.

 این اجزا از کامپیوتر‌های شخصی شامل سرورها، روترها، اکسس پوینت‌ها، سوئیچ‌ها، خط ارتباط مرکزی یا بک‌بن شبکه، سرویس‌ها و پروتکل‌های شبکه، سیستم‌عامل‌ها، سامانه‌های مدیریت شبکه، فایروال‌ها و… می‌شوند که می‌تواند معماری باز اینترنتی یا معماری بسته به‌صورت اینترانت خصوصی داشته باشد و از طریق اتصالات شبکه سیمی یا وایرلس یا ترکیبی از هر دو کار کند.

هرچند زیرساخت شبکه همیشه به این پیچیدگی نیز نیست. زمانی که چندین دستگاه در یک زیرشبکه  ساب‌نت به یکدیگر وصل شوند، شکل کلی یک زیرساخت را تشکیل می‌دهند.

اهمیت زیرساخت شبکه

وجود یک زیر ساخت شبکه قوی به منظور حفظ اتصال و ارتباطات مستمر، بهبود بهره‌وری و افزایش امنیت یک کسب و کار بسیار مهم است. چراکه ارتباط یکپارچه و بدون نقصی را میان کارمندان به وجود می آورد و استفاده از ابزارها و تجهیزهای مختلف برای پیشرفت کسب و کار را فراهم می‌آورد.

 از طرفی دیگر زیرساخت شبکه قابل اعتماد، خطر نقض داده‌ها و تهدیدات سایبری را کم می کند و سطوح بالاتری از امنیت زیرساخت شبکه را به وجود می آورد.

 از سوی دیگر، عدم وجود زیرساخت شبکه قدرتمند منجر به از کار‌افتادگی ارتباط‌ها، اتصالات کند و ضعف امنیت شبکه می‌شود که سبب از دست دادن بهره‌وری، انگیزه کارکنان و آسیب به اعتبار یک سازمان می شود. سرمایه‌گذاری در این کار، نخستین قدم جدی در ایجاد یک سازمان منسجم و یک کسب و کار موفق می باشد.

مزایای داشتن یک زیرساخت قدرتمند عبارت است از:

بهره‌وری بهبود یافته:

حذف منابع اضافی و بهینه سازی منابع ضروری سبب افزایش سرعت انجام وظایف، بازدهی کارکنان و نهایتا کارایی سازمان می‌شود. همچنین، با امکان ادغام داده‌ها و اطلاعات در یک شبکه واحد، پرسنل می‌توانند سریعتر و راحت تر به اطلاعات مورد نیاز خود دسترسی پیدا کنند و بهره‌وری کلی افزایش پیدا می کند.

ارتباطات بهبود یافته:

 با غلبه بر مانع های ارتباطی در یک سازمان و ارائه دسترسی راحت کارمندان به فایل‌ها و برنامه‌های مشترک، اعضای تیم‌ها قادر خواهند بود به صورت مؤثرتری در پروژه‌ها شرکت کند و ارتباطات میان بخش‌های مختلف سازمان ساده‌سازی شود.

افزایش امنیت:

با به وجود آوردن سطوح مختلف دسترسی‌ برای مدیریت و نظارت بر دسترسی به داده‌ها و منابع به صورت متمرکز، امنیت بیشتری برای سازمان فراهم می شود. علاوه براین با محدود کردن دسترسی به بخش‌های ویژه شبکه، مدیران از دسترسی کاربران غیرمجاز به اطلاعات حساس جلوگیری خواهند کرد.

مقیاس پذیری:

برای رشد هر سازمانی، مقیاس‌پذیری ضروری است تا بدون طراحی دوباره، شبکه امکان رشد موثر و بدون دردسری با قابلیت‌های بیشتر و فناوری‌های بروز داشته باشد.

مقرون به صرفه بودن:

امکان نظارت بر زیر ساخت یک راه حل صرفه برای سازمان‌ها در مدیریت شبکه می باشد. با نظارت کارآمد زیر ساخت شبکه، اختلالات و مشکلات کمتری به وجود می آید که به سازمان‌ها کمک می‌کند تا در هزینه‌های زیادی نیز صرفه‌جویی کنند.

انواع زیر ساخت شبکه چیست؟

تصمیم‌گیری در مورد طراحی زیر ساخت شبکه کاملا به نوع استفاده و فعالیت کسب و کار و تجهیزات مورد نیاز و هزینه‌ها بستگی دارد. طراحی معماری شبکه با توجه به مسیردهی، نوع اتصال و مقیاس آن صورت می گیرد که به طور مختصر به معرفی هر یک می‌پردازیم:

روش مختلفی جهت طراحی مسیرهای ارتباطی زیرساخت‌های شبکه وجود دارد، از جمله  آن‌ها می‌توان به توپولوژی‌های خطی (Bus)، ستاره (Star)، حلقوی (Ring)، مش (Mesh)، درختی (Tree) و… اشاره نمود.

توپولوژی خطی تمام دستگاه‌ها را به یک کابل اصلی به عنوان بک‌بون شبکه وصل می‌کند. توپولوژی خطی یک روش قدیمی و منسوخ است که معمولا برای شبکه‌های محلی (LAN) مورد استفاده قرار می گرفت.

پیکربندی توپولوژی LAN آسان است و نسبت به طرح‌های دیگر زیرساخت به کابل‌کشی کمتری احتیاج دارد. با این وجود، در صورتی که کابل اصلی از کار بیفتد، تمام شبکه تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

در توپولوژی حلقه ای، دستگاه‌ها به صورت حلقه‌ای به یکدیگر وصل می‌شوند و جریان داده‌ها در یک جهت جریان دارند.

هر دستگاه به عنوان یک تکرار‌کننده (Repeater) عمل می کند، سیگنال را تقویت کرده و آن را به دستگاه بعدی منتقل می‌کند. این توپولوژی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد چراکه راه اندازی آن‌ پرهزینه، دشوار و مدیریت آن‌ چالش برانگیز می باشد.

توپولوژی مش

توپولوژی مش نسل جدیدی از معماری زیرساخت می باشد که تمام دستگاه‌ها را به همدیگر وصل کرده و مسیرهای زیادی را برای انتقال داده‌ها ایجاد می‌کند.

توپولوژی‌های مش بسیار قابل اعتماد می باشند چراکه اگر یک رابط قطع گردد، داده‌ها می‌توانند مسیر دیگری را بیابند.

علاوه براین به علت قابلیت اطمینان بالا در زیرساخت‌های مهمی همچون بیمارستان‌ها و سیستم‌های کنترل ترافیک، سامانه‌های ناوبری و… رایج هستند. با این وجود، راه اندازی این توپولوژی‌ می‌تواند بسیار پیچیده و هزینه‌بر باشد.

با توجه به اینکه زیر ساخت شبکه شامل اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری می باشد که یک محیط متصل یکپارچه را تشکیل می‌دهند، با توجه به تنوع روش‌های اتصال و پروتکل‌های مورد استفاده، سه نوع اصلی معماری زیرساخت به صورت شبکه کابلی، شبکه بی‌سیم و و شبکه هیبریدی موجود است.

اجزای زیرساخت شبکه

تعدادی دستگاه و اجزای شبکه ضروری وجود دارند که زیر ساخت شبکه را تشکیل می‌دهند. اجزای اساسی بیشتر شامل سرور، روتر، سوییچ و فایروال می باشد.

بسیاری از اجزای دیگر هم وجود دارند که با توجه به نیازهای خاص می‌توانند قسمتی از زیرساخت باشند. این اجزا می‌توانند شامل لودبالانسر (Load Balancer)، اکسس‌پوینت‌های بی‌سیم (Wireless access points)، VPNها، سرورهایDNS، کارت شبکه (Network Interface Card) و …. باشند. در این بخش به صورت اجمالی به بررسی بعضی از این اجزا می‌پردازیم.

روتر (Router) :

 روتر یکی از مهم ترین اجزای زیر ساخت شبکه است که از مسیرهای داخل شبکه مطلع بوده و بسته‌های داده (Network packets) را میان شبکه‌های مختلف کامپیوتری ارسال و مدیریت می‌کند. همچنان می‌تواند شبکه‌های مختلف را به یکدیگر وصل کرده یا یک شبکه محلی (LAN) را به اینترنت متصل کند. عموما روترها در لایه 3 شبکه کار می‌کنند.

سوییچ  (Switch) :

سوییچ وظیفه اتصال دستگاه‌های مختلف در یک شبکه را دارد. سوئیچ‌ها به دستگاه‌ها این اجازه را می‌دهند با همدیگر ارتباط برقرار کنند.

با اتصال چند سوییچ در نقاط مختلف شبکه به دستگاه‌ها و به یکدیگر، به همه ی دستگاه‌های متصل به آن‌ها دسترسی خواهید داشت که این موضوع به سبب کاهش تراکم و بهبود عملکرد شبکه می شود. عموما سوییچ‌ها در لایه 2 شبکه کار می‌کنند ولی سوییچ لایه 3 هم با کاربردی همچون روتر، وجود دارد.

سرور شبکه:

سرورهای شبکه، رایانه‌های قدرتمندی هستند که به عنوان هسته مرکزی در یک محیط شبکه عمل می کنند و منابع متنوعی شامل فضای دیسک، دسترسی به سخت افزار، استفاده از چاپگر و سرویس ایمیل و… را مدیریت کرده و با سایر کاربران موجود در شبکه به اشتراک می‌گذارند.

معمولا سرورهای شبکه جهت تضمین ثبات، امنیت و عملکرد بالاتر مجهز به اجزای برتری همچون پردازنده‌های قدرتمندتر (CPU)، حافظه رم بیشتر و فضای ذخیره‌سازی پیشرفته هستند که آن‌ها را قادر به مدیریت کارهای پیچیده و سخت می کنند.

کارت شبکه (NIC) :

 کارت رابط شبکه امکان اتصال به شبکه را به کامپیوتر (کلاینت) می‌دهد. کارت‌های شبکه می‌توانند کابلی یا بی‌سیم باشند و ارتباط میان کامپیوتر و شبکه را با عملکردهایی همچون رمزگذاری و رمزگشایی ترافیک شبکه ارائه دهند.

کابل‌ها و کانکتورها:

کابل‌ها و کانکتورها از مهم ترین اجزای زیر ساخت شبکه به شمار می روند. کابل‌های اترنت، کابل‌های فیبر نوری و کابل‌های کواکسیال رایج ترین کابل‌هایی هستند که در شبکه‌های سیمی مورد استفاده قرار می گیرند.

فایروال‌ها (Firewall):

فایروال یکی از تجهیزات سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری در امنیت زیر ساخت شبکه هستند که ترافیک ورودی و خروجی شبکه را با توجه به سیاست‌های امنیتی از پیش تعیین شده سازمان نظارت و فیلتر می‌کند تا شبکه را از دسترسی غیرمجاز و تهدیدات سایبری محافظت کند.

در این مقاله به طور کامل بیان شد که زیرساخت شبکه چیست و انواع آن به طور کامل مورد بررسی قرار گرفت.