شبکه محلی (LAN) چیست؟

شبکه محلی (LAN) مجموعه‌ای از دستگاه‌هایی است که در یک مکان فیزیکی مانند یک ساختمان، دفتر یا خانه به یکدیگر متصل شده‌اند. یک شبکه محلی می‌تواند کوچک یا بزرگ باشد، از یک شبکه خانگی با یک کاربر گرفته تا یک شبکه سازمانی با هزاران کاربر و دستگاه! صرف نظر از اندازه، مشخصه مهم یک شبکه محلی، این است که دستگاه‌هایی که در یک منطقه محدود و واحد هستند را به هم متصل می‌کند. در مقابل، یک شبکه گسترده (WAN) یا شبکه منطقه شهری (MAN) مناطق جغرافیایی بزرگ‌تری را پوشش می‌دهند. برای درک عمیق‌تر مفهوم شبکه محلی یا مقاله دیگری از وبلاگ پینگونت همراه باشید.

تعریف شبکه محلی

شبکه محلی (Local Area Network) شامل کابل‌ها، نقاط دسترسی، سوئیچ‌ها، مسیریاب‌ها و سایر اجزایی است که دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا از طریق شبکه‌های گسترده به سرورهای داخلی، سرورهای وب و سایر شبکه‌های محلی متصل شوند. ظهور مجازی سازی همچنین به توسعه شبکه‌های محلی مجازی دامن زده است که مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا گره‌های شبکه را به صورت منطقی گروه بندی کرده و شبکه‌های خود را بدون نیاز به تغییرات عمده زیرساخت تقسیم بندی کنند. برای مثال، در دفتری با بخش‌های متعدد مانند حسابداری، پشتیبانی فناوری اطلاعات و مدیریت، کامپیوتر‌های هر بخش می‌توانند به طور منطقی به یک سوئیچ متصل شوند اما به گونه‌ای تقسیم ‌بندی انجام می‌شود که انگار از هم جدا هستند.

اهمیت شبکه محلی برای کسب و کارها

شبکه محلی مزایای زیر را به سازمان‌ها ارائه می‌دهد:

• کاهش هزینه: شبکه‌های محلی به کاهش قابل توجه در هزینه‌های سخت افزاری و تجمیع منابع کارآمد کمک می‌کنند.
• افزایش ظرفیت ذخیره سازی: با ادغام تمام داده‌ها در یک سرور ذخیره سازی داده مرکزی، تعداد سرورهای ذخیره سازی مورد نیاز کاهش می‌یابد و بازده عملیات افزایش می‌یابد.
• انعطاف پذیری بهینه: داده‌ها را می‌توان توسط هر دستگاهی از هر نقطه از طریق اتصال به اینترنت در دسترس کارکنان قرار داد.
• ارتباطات ساده: فایل‌ها و پیام‌ها را می‌توان در زمان واقعی انتقال داد و به راحتی از هر نقطه در هر دستگاهی به آنها دسترسی داشت.

مزایای شبکه محلی

فواید یک شبکه محلی مانند به هر گروه از دستگاه‌های متصل به یکدیگر وابسته است. این دستگاه‌ها می‌توانند از یک اتصال اینترنتی استفاده کنند، فایل‌ها را با یکدیگر به اشتراک بگذارند، در چاپگرهای مشترک کار کنند و توسط یکدیگر قابل دسترسی و حتی کنترل باشند.

شبکه محلی در دهه 1960 برای استفاده توسط کالج‌ها، دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی (مانند ناسا) در درجه اول برای اتصال کامپیوتر‌ها به کامپیوتر‌های دیگر توسعه یافتند. زمانی که توسعه و تجاری سازی فناوری اترنت در سال 1980 و استانداردسازی آن در سال 1983 انجام شد، شبکه‌های محلی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.

مزایای داشتن دستگاه‌های متصل به شبکه همیشه به خوبی درک شده بودند، تا زمانی که با به کارگیری گسترده فناوری وای فای، شبکه محلی تقریباً در هر نوع قابل استفاده شدند. امروزه نه تنها مشاغل از شبکه محلی استفاده می‌کنند بلکه رستوران‌ها، کافی شاپ‌ها، فروشگاه‌ها و منازل نیز از مزایای این شبکه بهره مند می‌شوند.

اکنون، تقریباً هر چیزی که قابل تصور است را می‌توان به شبکه محلی وصل کرد، از کامپیوتر‌های شخصی، چاپگرها و تلفن‌ها گرفته تا تلویزیون‌های هوشمند، استریو، بلندگوها، روشنایی، ترموستات‌ها، پنجره‌ها، قفل درها، دوربین‌های امنیتی و حتی قهوه سازها، یخچال‌ها و اسباب بازی‌ها!

انواع شبکه محلی

به طور کلی دو نوع شبکه محلی از جمله شبکه‌های محلی کلاینت/سرور و شبکه‌های محلی همتا به همتا وجود دارند. یک کلاینت/سرور شامل چندین دستگاه (کلاینت‌ها) متصل به یک سرور مرکزی است که سرور ذخیره فایل، دسترسی به برنامه، دسترسی به دستگاه و ترافیک شبکه را مدیریت می‌کند. کلاینت می‌تواند هر دستگاه متصلی باشد که برنامه‌های نرم افزاری یا اینترنت را اجرا کرده یا به آن دسترسی دارد.

کلاینت‌ها یا با کابل یا از طریق اتصالات وای فای به سرور متصل می‌شوند. به طور معمول، مجموعه‌ای از برنامه‌ها را می‌توان در سرور شبکه محلی نگه داشت. کاربران می‌توانند از طریق برنامه‌هایی که روی سرور شبکه محلی اجرا می‌شوند، به پایگاه‌های داده، ایمیل، اشتراک ‌گذاری اسناد، چاپ و سایر خدمات دسترسی داشته باشند. بیشتر شبکه‌های تجاری، دولتی، تحقیقاتی و آموزشی متوسط ​​تا بزرگ، شبکه‌های محلی مبتنی بر کلاینت/سرور هستند.

یک شبکه محلی همتا به همتا، سرور مرکزی ندارد و نمی‌تواند بارهای کاری سنگین را مانند شبکه محلی مشتری سرور تحمل کند و بنابراین معمولاً کوچک‌تر است. در شبکه محلی همتا به همتا، هر دستگاه به طور مساوی در عملکرد شبکه سهیم است. دستگاه‌ها منابع و داده‌ها را از طریق اتصالات سیمی یا بی سیم به سوئیچ یا روتر به اشتراک می‌گذارند. اکثر شبکه‌های خانگی نیز نظیر به نظیر هستند.

نحوه کار شبکه محلی

اکثر شبکه‌های محلی در یک نقطه مرکزی به اینترنت متصل می‌شوند. شبکه‌های محلی اغلب از یک روتر استفاده می‌کنند، در حالی که این شبکه‌ها در فضاهای بزرگ‌‌تر ممکن است از سوئیچ‌های شبکه برای تحویل بسته‌های کارآمدتر بهره ببرند. شبکه‌های محلی تقریباً همیشه از اترنت، وای فای یا هر دو برای اتصال دستگاه‌های داخل شبکه استفاده می‌کنند.

اترنت پروتکلی برای اتصالات فیزیکی شبکه است که نیاز به استفاده از کابل‌های اترنت دارد. وای فای پروتکلی برای اتصال به شبکه از طریق امواج رادیویی است. دستگاه‌های مختلفی از جمله سرورها، کامپیوتر‌های رومیزی، لپ تاپ‌ها، چاپگرها، دستگاه‌های اینترنت اشیا و حتی کنسول‌های بازی می‌توانند به شبکه‌های محلی متصل شوند. در دفاتر، شبکه‌های شبکه محلی اغلب برای دسترسی مشترک کارکنان داخلی به پرینترها یا سرورهای متصل استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های شبکه محلی

شبکه‌های محلی مشخصات مختلفی دارند که اترنت رایج‌ترین آنها برای کامپیوتر‌های شخصی است. اکثر شبکه‌های مکینتاش اپل، مبتنی بر سیستم شبکه اپل تاک هستند که در کامپیوتر‌های مکینتاش تعبیه شده‌اند. ویژگی‌های زیر یک شبکه محلی را از دیگری متمایز می‌کند:

• توپولوژی: آرایش هندسی دستگاه‌ها در شبکه است. به عنوان مثال، دستگاه‌ها را می‌توان در یک حلقه یا در یک خط مستقیم قرار داده شوند.
• پروتکل‌ها: قوانین و مشخصات رمزگذاری برای ارسال داده‌ها است. پروتکل‌ها همچنین تعیین می‌کنند که آیا شبکه باید از معماری همتا به همتا یا کلاینت/سرور استفاده می‌کند.
• تجهیزات اتصال: دستگاه‌ها را می‌توان با سیم‌های به هم تابیده، کابل‌های کواکسیال یا کابل‌های فیبر نوری متصل کرد. برخی از شبکه‌ها بدون اتصال رسانه‌ها به طور کامل انجام می‌شوند و در عوض از طریق امواج رادیویی ارتباط برقرار می‌کنند.

از ویژگی‌های شبکه محلی بی‌سیم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تعادل بار با ظرفیت بالا
• مقیاس‌پذیری، سیستم مدیریت شبکه
• کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (مربوط به نقش کارکنان در سازمان)
• توانایی‌های اندازه‌گیری عملکرد
• مدیریت دستگاه تلفن همراه
• فیلتر محتوای وب و اپلیکیشن
• رومینگ
• سوئیچینگ شبکه
• فایروال های شبکه

اساس چیدمان شبکه محلی

طرح‌بندی شبکه محلی که به عنوان توپولوژی شبکه محلی نیز شناخته می‌شود، روش فیزیکی و منطقی را توصیف می‌کند که در آن دستگاه‌ها و بخش‌های شبکه به هم متصل می‌شوند. شبکه‌های محلی بر اساس رسانه انتقال سیگنال فیزیکی یا روش منطقی که در آن داده‌ها از طریق شبکه بین دستگاه‌ها (مستقل از اتصال فیزیکی) حرکت می‌کنند، دسته بندی می‌شوند.

شبکه‌های محلی معمولاً از کابل‌ها و سوئیچ‌ها تشکیل شده‌اند که می‌توانند برای دسترسی به اینترنت به روتر، مودم کابلی یا مودم ADSL متصل شوند. شبکه‌های محلی همچنین می توانند شامل دستگاه‌های مانند فایروال، متعادل کننده بار و تشخیص نفوذ شبکه باشند.

نمونه‌های توپولوژی شبکه منطقی شامل اترنت است که به عنوان توپولوژی گذرگاه منطقی و حلقه توکن (توپولوژی حلقه منطقی) طبقه بندی می‌شود. نمونه‌های توپولوژی شبکه فیزیکی شامل شبکه‌های توپولوژی ستاره، مش، درخت، حلقه، نقطه به نقطه، دایره‌ای، ترکیبی و گذرگاه است که هر کدام از پیکربندی‌های مختلفی از گره‌ها و لینک‌ها تشکیل شده‌اند.

تجهیزات مناسب برای راه اندازی شبکه محلی

ساده‌‌ترین شبکه‌های محلی متصل به اینترنت، فقط به یک روتر و راهی برای اتصال دستگاه‌های محاسباتی به روتر نیاز دارند. این راه می‌تواند کابل‌های اترنت یا نقطه اتصال وای فای باشد. شبکه‌های محلی بدون اتصال به اینترنت، به یک سوئیچ برای تبادل داده نیاز دارند. شبکه‌های شبکه محلی عظیم مانند آنهایی که در یک ساختمان اداری بزرگ قرار دارند، ممکن است به روترها یا سوئیچ‌های اضافی برای ارسال کارآمدتر داده‌ها به دستگاه‌های مناسب نیاز داشته باشند.

همه شبکه‌های محلی به اینترنت وصل نمی‌شوند. در واقع، شبکه‌های محلی قبل از وجود اینترنت به وجود آمدند. اولین شبکه‌های محلی در اواخر دهه 1970 در مشاغل مورد استفاده قرار گرفتند. این شبکه‌های محلی قدیمی از پروتکل‌هایی استفاده می‌کردند که امروزه دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

تنها شرط لازم برای راه‌اندازی شبکه محلی، این است که دستگاه‌های متصل قادر به تبادل داده باشند. این مهم معمولاً به یک قطعه از تجهیزات شبکه مانند سوئیچ برای سوئیچینگ بسته نیاز دارد. امروزه حتی شبکه‌های محلی غیر متصل به اینترنت، از همان پروتکل‌های شبکه‌ای استفاده می‌کنند که در اینترنت کاربرد دارد (مانند IP).

حتما بخوانید: انواع شبکه کامپیوتری

نحوه طراحی شبکه محلی

اولین قدم در طراحی شبکه محلی، تعیین نیازهای شبکه است. قبل از ایجاد یک شبکه LAN، شناسایی تعداد دستگا‌ه‌ها باعث می‌شود بتوان تعداد پورت‌های مورد نیاز را تعیین کرد. یک سوئیچ می‌تواند تعداد پورت‌ها را با افزایش تعداد دستگاه‌ها افزایش دهد.

برای اتصال دستگاه‌ها به صورت بی‌سیم، یک روتر وای فای مورد نیاز است. یک روتر دیگر نیز برای برقراری اتصال اینترنت برای دستگاه‌های موجود در شبکه مورد نیاز است. برای تعیین طول کابل‌های مورد نیاز باید فاصله بین دستگاه‌های سخت افزاری اندازه گیری شود. سوئیچ‌ها می‌توانند کابل‌ها را برای فواصل بسیار طولانی وصل کنند.

راه اندازی مستلزم اتصال روتر به منبع تغذیه (پریز برق)، اتصال مودم به روتر، اتصال سوئیچ به روتر و اتصال دستگاه‌ها به پورت‌های LAN از طریق اترنت است. این مهم به همه رایانه‌های متصل امکان می‌دهد تا به راحتی آدرس‌هایIP را به دست آورند. سپس باید قابلیت‌های «Network Discovery» و «File and Printer Sharing» را روشن کرد.

برای نصب شبکه محلی بی‌سیم، با اتصال کامپیوتر به یکی از درگاه‌های LAN روتر از طریق اترنت شروع کنید. آدرس IP روتر را در هر مرورگر وب وارد کنید و هنگامی که از شما نام کاربری و رمز عبور خواسته شد با حساب مدیر شبکه وارد شوید. بخش «Wireless» را در تنظیمات روتر باز کنید و نام شبکه را در قسمت «SSID» تغییر دهید.

«WPA-2 Personal» را به عنوان گزینه امنیتی یا احراز هویت فعال کنید. یک رمز عبور در زیر «کلید پیش‌اشتراک‌شده» ایجاد کنید، مطمئن شوید که شبکه بی‌سیم فعال است، تغییرات را ذخیره کنید، روتر را مجددا راه‌اندازی کنید و دستگاه‌های بی‌سیم را به شبکه وای فای متصل کنید.

یک مشکل رایج شبکه محلی، خطای آداپتور شبکه محلی غیرفعال است که می‌تواند به دلیل تنظیمات آداپتور شبکه معیوب یا نرم افزار VPN ایجاد شود. راه حل‌های معمولی برای حل این عبارتند از:

• به روز رسانی درایور آداپتور شبکه
• تنظیم مجدد اتصال شبکه
• بررسی خدمات وابستگی WLAN AutoConfig

امنیت شبکه محلی

اکثر مشکلات و راه حل‌های شبکه محلی به موضوع امنیت مربوط می‌شود. استراتژی‌های مختلفی برای طراحی یک شبکه محلی امن وجود دارد. یک رویکرد رایج، نصب یک فایروال در پشت یک نقطه دسترسی مانند یک روتر بی‌سیم است. یکی دیگر از اقدامات ارزشمند، استفاده از پروتکل های امنیتی مانندWPA  یا WPA2 برای رمزگذاری رمز عبور در ترافیک ورودی اینترنت است.

اجرای سیاست‌های احراز هویت تخصصی، مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا ترافیک شبکه را بررسی و فیلتر کنند تا از دسترسی غیرمجاز جلوگیری کنند. نقاط دسترسی خاص را می‌توان با استفاده از فناوری‌هایی مانند VPN ایمن کرد. امنیت شبکه محلی داخلی را می‌توان با نصب آنتی ویروس یا نرم افزار ضد بدافزار مدیریت کرد.

شبکه محلی مجازی

شبکه محلی‌های مجازی یا V راهی برای تقسیم ترافیک یک شبکه فیزیکی به دو شبکه هستند. تصور کنید که دو شبکه محلی مجزا، هر کدام با روتر و اتصال اینترنت خاص خود را در یک اتاق راه اندازی کنید. شبکه محلی مجازی به جای استفاده فیزیکی از سخت افزار، به طور مجازی با استفاده از نرم افزار تقسیم می‌شوند، فقط یک روتر با یک اتصال اینترنت لازم است. شبکه محلی مجازی به مدیریت شبکه‌های بزرگ‌تر نیز کمک می‌کنند. با تقسیم شبکه، کسب و کارها می‌توانند بسیار راحت‌تر شبکه خود را مدیریت کنند.

استقرار شبکه محلی وای فای

این روزها پیاده‌ سازی شبکه‌های وای فای نسبتاً آسان است. اولین قدم در برنامه ریزی استقرار شبکه محلی بی‌سیم، ب تصمیم گیری در مورد استاندارد فناوری شبکه مهم است. به خاطر داشته باشید که این استانداردی است که برای تطبیق نقاط دسترسی شبکه و روترها و همچنین کل مجموعه کارت‌های رابط شبکه بی‌سیم (NIC) برای کامپیوتر‌ها و سایر منابع شبکه به آن نیاز دارید.

کلام آخر

شبکه محلی یا LAN یک شبکه کامپیوتری است که محدوده نسبتاً کوچکی را در بر می‌گیرد. اغلب یک شبکه محلی به یک اتاق، ساختمان یا گروهی از ساختمان‌ها محدود می‌شود. با این حال، یک شبکه محلی می‌تواند از طریق خطوط تلفن و امواج رادیویی در هر فاصله‌ای به شبکه‌های محلی دیگری متصل شود.

به سیستم شبکه‌های محلی متصل به این روش، شبکه گسترده (WAN) می‌گویند. تفاوت بین شبکه محلی و شبکه گسترده در این است که شبکه گسترده یک منطقه جغرافیایی نسبتاً بزرگی را در بر می‌گیرد. به طور معمول، یک شبکه گسترده از دو یا چند شبکه محلی تشکیل شده است و اغلب از طریق شبکه‌های عمومی متصل می‌شوند.

منابع:

https://www.cisco.com/c/en/us/products/switches/what-is-a-lan-local-area-network.html

https://www.omnisci.com/technical-glossary/local-area-network