شبکه محلی (‏LAN‏) چیست؟‏

شبکه‌های محلی از جمله شبکه‌های خصوصی هستند که به یک ساختمان واحد یا گروهی از ساختمان‌ها محدود می‌شوند. با این حال، یک شبکه محلی با حروف اختصاری LAN با استفاده از خطوط تلفن و امواج رادیویی می‌تواند در هر فاصله‌ای به سایر شبکه‌های محلی وصل شود. چنین سیستمی از اتصالات چندگانه LAN، شبکه گسترده با حروف اختصاری WAN نامیده می‌شود.

اکثر شبکه‌های محلی جهت متصل ساختن ایستگاه‌های کاری و کامپیوترهای شخصی به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. در یک شبکه محلی، هر میزبان (کامپیوتر شخصی) دارای سی‌پی‌یو مخصوص به خود است که با آن برنامه‌هایی را به اجرا می‌گذارد، اما همچنین می‌تواند به داده‌ها و دستگاه‌های مختلف در هر جایی از شبکه محلی دسترسی داشته باشد. این بدان معنا است که کاربران زیادی می‌توانند اطلاعات داده‌ای و دستگاه‌های گرانی همچون چاپگرهای لیزری را با یکدیگر به اشتراک گذارند. کاربران با ارسال ایمیل‌ یا مشارکت در جلسات بحث و تبادل نظر می‌توانند همچنین از LAN جهت تعامل با یکدیگر استفاده کنند.
شبکه‌ محلی در بیمارستانها، مراکز آموزشی، شرکتها، مراکز بورس و فروشگاه‌های بزرگ و انبارها کاربرد دارددر دنیای امروزی، شبکه‌های محلی به مهمترین بخش ارتباطات تبدیل شده‌اند. شبکه‌ محلی در بیمارستانها، مراکز آموزشی، شرکتها، مراکز بورس و فروشگاه‌های بزرگ و انبارها کاربرد داشته و مورد استفاده قرار می‌گیرد. شبکه‌های محلی به طور معمول بواسطه قابلیت‌هایی که در زیر آمده است، شناخته می‌شوند:

1 - متصل ساختن چندین سیستم به رسانه مشترک

2- دارای مجموع پهنای باند بالا

3- تأخیر کم

4- میزان یا نرخ خطای پایین

5- قابلیت ارتباط یک به همه یا پخش فراگیر (Broadcast) / ارتباط یک به چند یا پخش چندگانه (Multicast)

6- مقیاس جغرافیایی محدود (1 تا 2 کیلومتر)

7- محدود بودن تعداد ایستگاه‌ها

8- ارتباط نظیر به نظیر میان ایستگاه‌ها

9- محدود به مالکیت خصوصی

شبکه‌های محلی با سه ویژگی اندازه، فناوری انتقال و توپولوژی خود از سایر شبکه‌ها متمایز می‌سازند. در این شبکه‌ها محدودیت اندازه وجود دارد بدان معنا که زمان انتقال حتی در بدترین حالت محدود بوده و از قبل مشخص شده است. اطلاع از این محدودیت باعث می‌شود بتوان از طراحی‌های خاصی استفاده نمود. همچنین موجب ساده شدن مدیریت شبکه می‌شود.

شبکه‌های محلی اغلب از یک فناوری انتقال حاوی یک کابل منفرد که تمام دستگاه‌ها به آن متصل هستند، بهره می‌برند. آنها به طور معمول با سرعت 10 تا 100 مگابیت بر ثانیه با تأخیر کم کار می‌کنند و از خطای بسیار کمی برخوردارند.
 

در یک شبکه خطی در هر لحظه یک دستگاه مجاز به انتقال داده یا اطلاعات است و جهت متوقف ساختن ارسال، به تمام دستگاه‌های دیگر نیاز است. هنگامی که دو یا چند دستگاه بخواهند به طور همزمان عمل انتقال را انجام دهند، جهت رفع تضاد و مشکلات پیش آمده، از یک مکانیزم نظارت استفاده می‌شود. مکانیزم نظارت مورد استفاده ممکن است متمرکز یا پراکنده باشد. IEEE 802.3 معروف به اترنت یک شبکه پخش فراگیر (broadcast network) وابسته به باس با کنترل غیر متمرکز 10 یا 100 مگابیت بر ثانیه می‌باشد. کامپیوترهای موجود در اترنت می‌توانند هر زمان که بخواهند داده‌های خود را توزیع نمایند. چنانچه دو یا چند بسته با یکدیگر برخورد داشته باشند، آنگاه هر کامپیوتر در انتظار زمان دیگر مانده و کمی بعد مجدداً سعی در انجام این کار می‌کند.


 

نوع دوم توپولوژی مورد استفاده در سیستم پخش فراگیر توپولوژی حلقوی است. در این نوع توپولوژی هر بیت به تنهایی جا به جا شده و منتظر بسته باقیمانده‌ای که به آن تعلق دارد نمی‌ماند. توپولوژی حلقوی معمولاً پیش از توزیع بسته کامل، چند بیت را توزیع و پخش می‌کند. همانند تمام سیستم‌های پخش فراگیر دیگر، جهت دسترسی همزمان به حلقه، نیاز به قرار دادن برخی محدودیتها است. IEEE 802.5  معروف به توکن رینگ، یک شبکه محلی معروف مبتنی بر توپولوژی حلقوی است که با سرعت 4 و 13 مگابیت بر ثانیه کار می‌کند.


 

در این توپولوژی، تمام دستگاه‌ها به یک هاب یا دستگاه مرکزی متصل می‌شوند. نصب و مدیریت شبکه‌های ستاره‌ای کار نسبتاً آسانی است، اما مشکلات و تگناهایی ممکن است رخ دهد، به این دلیل که تمام داده‌ها بایستی از میان هاب عبور کنند.


 

یک توپولوژی درختی، ترکیبی از توپولوژی خطی و ستاره‌ای است. این نوع توپولوژی شامل گروه‌هایی از ایستگاه‌های کاری با طرز قرار گیری ستاره‌ای متصل به یک کابل بک بون باس می‌شود.
 

ارزان‌ترین کابل شامل کابل جفتی بهم تابیده نوع 5 است. این کابل با اترنت استاندارد با سرعت 10 میلیون بیت بر ثانیه یا 10 مگابیت بر ثانیه عمل می‌کند. اترنت «پرسرعت» در 100 مگابیت بر ثانیه کار می‌کند، در بعضی مواقع حتی با فناوری موجود سرعت آن به 150 مگابیت بر ثانیه نیز می‌رسد. این کابل در اکثر طرح‌های شبکه محلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابلهای فیبر نوری داده‌های بیشتری را رد و بدل می‌کنند اما گران هستند. همچنین از آنجا که کابل‌های نوری نمی‌توانند خم شوند، دستیابی به نصب و تنظیم مناسب بسیار دشوار می‌شود.
 

محل قرار گیری محفظه سیم‌ کشی بر مبنای فاصله میان کامپیوترها تعیین می‌شود. حداکثر فاصله بایستی بین 10 متر میان یک کامپیوتر و یک محفظه یا قفسه سیم کشی شبکه باشد. تجهیزات انتقال شبکه می‌تواند در یک اتاق بزرگ قرار داشته باشد یا می‌تواند در قالب یک قفسه باز در یک محفظه یا اتاق کوچک قرار گیرد. محفظه سیم کشی می‌تواند با کابل‌های جفتی بهم تابیده اتصال داشته باشد، هرچند کابلهای فیبر نوری سرعت بالاتری را فراهم می‌سازند.
 

هر کامپیوتر به یک رابط شبکه نیاز داشته و هر اتصال متشکل از یک پریز بر روی دیوار اتاق و سیم کشی از این پریز به محفظه سیم کشی است. به هنگام تصمیم گیری جهت انتخاب اتصال شبکه، اهداف کوتاه مدت و بلند مدت بایستی در نظر گرفته شود.
 

اترنت و توکن رینگ انواع متداول سخت افزار LAN به حساب می‌آیند. اترنت به راحتی طراحی می‌شود و از دستگاه‌های انتقال داده تشکیل شده است که نسبت به دستگاه‌های مشابه توکن رینگ ارزان‌تر هستند. عملکرد اترنت و توکن رینگ در اکثر مواقع یکسان است.
حالت انتقال غیر همزمان استاندارد دیگری برای ارتباط داده است که نسبت به اترنت و توکن رینگ گرانتر استدر حالی که امکان اتصال به شبکه‌های اترنت و توکن رینگ در یک مکالن وجود دارد، اما این کار به هزینه و پیچیدگی کار می‌افزاید. بهتر است پیکربندی زیرساختهای ارتباط داده را تا حد امکان حفظ نمایید. حالت انتقال غیر همزمان استاندارد دیگری برای ارتباط داده است که نسبت به اترنت و توکن رینگ گرانتر است، اما سرعت بیشتری را فراهم ساخته و در نهایت ادغام بهتری از داده‌ کامپیوتری، صدای دیجیتالی (تلفنی) و فیلم ارائه می‌دهد.
 

شبکه‌های محلی قادر به ارائه اطلاعات با سرعت بسیار بالاتری نسبت خط تلفن هستند، اما مسافت در آنها محدود است و در تعداد کامپیوترهایی که می‌توانند به یک شبکه محلی متصل شود نیز محدودیت وجود دارد.


منبع: techspirited