اجزای اصلی سخت افزاری شبکه ها

همه شبکه ها از اجزای سخت افزاری پایه ای تشکیل شده اند تا گره های شبکه را به یکدیگر متصل کنند، مانند «کارت های شبکه»، «تکرارگر» ها، «هاب» ها، «پل» ها، «راهگزین» ها و «مسیریاب» ها. علاوه بر این، بعضی روشها برای اتصال این اجزای سخت افزاری لازم است که معمولاً از کابلهای الکتریکی استفاده می شود (از همه رایجتر «کابل رده ۵» (کابل Cat5) است)، و کمتر از آنها، ارتباطات میکروویو (مانند آی تریپل ئی ۸۰۲٫۱۱) و («کابل فیبر نوری» Optical Fiber Cable) بکار می روند.



کارت شبکه (network adapter)

«کارت شبکه»، «آداپتور شبکه» یا «کارت واسط شبکه» (Network Interface Card) قطعه ای از سخت افزار رایانه است و طراحی شده تا این امکان را به رایانه ها بدهد که بتوانند بر روی یک شبکه رایانه ای با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قطعه دسترسی فیزیکی به یک رسانه شبکه را تامین می کند و با استفاده از «آدرسهای MAC»، سیستمی سطح پایین جهت آدرس دهی فراهم می کند. این شرایط به کاربران اجازه می دهد تا به وسیله کابل یا به صورت بی سیم به یکدیگر متصل شوند.



تکرارگر (repeater)

«تکرارگر» تجهیزی الکترونیکی است که سیگنالی را دریافت کرده و آن را با سطح دامنه بالاتر، انرژی بیشتر و یا به سمت دیگر یک مانع ارسال می کند. بدین ترتیب می توان سیگنال را بدون کاستی به فواصل دورتری فرستاد. از آنجا که تکرارگرها با سیگنال های فیزیکی واقعی سروکار دارند و در جهت تفسیر داده ای که انتقال می دهند تلاشی نمی کنند، این تجهیزات در «لایه فیزیکی» یعنی اولین لایه از «مدل مرجع OSI» عمل می کنند.



هاب (جعبه تقسیم)- hub

«هاب» قطعه ای سخت افزاری است که امکان اتصال قسمت های یک شبکه را با هدایت ترافیک در سراسر شبکه فراهم می کند. هاب ها در «لایه فیزیکی» از «مدل مرجع OSI» عمل می کنند. عملکرد هاب بسیار ابتدایی است، به این ترتیب که داده رسیده از یک گره را برای تمامی گره های شبکه کپی می کند. هاب ها عموماً برای متصل کردن بخش های یک «شبکه محلی» بکار می روند. هر هاب چندین «درگاه» (پورت) دارد. زمانی که بسته ای از یک درگاه می رسد، به دیگر درگاه ها کپی می شود، بنابراین همه قسمت های شبکه محلی می توانند بسته ها را ببینند.



پل (bridge)

یک «پل» دو «زیرشبکه» (سگمنت) را در «لایه پیوند داده» از «مدل مرجع OSI» به هم متصل می کند. پل ها شبیه به «تکرارگر» ها و «هاب» های شبکه اند که برای اتصال قسمت های شبکه در «لایه فیزیکی» عمل می کنند، با این حال پل با استفاده از مفهوم پل زدن کار می کند، یعنی به جای آنکه ترافیک هر شبکه بدون نظارت به دیگر درگاه ها کپی شود، آنرا مدیریت می کند. بسته هایی که از یک طرف پل وارد می شوند تنها در صورتی به طرف دیگر انتشار می یابند که آدرس مقصد آن ها مربوط به سیستم هایی باشد که در طرف دیگر پل قرار دارند. پل مانع انتشار پیغام های همگانی در قطعه های کابل وصل شده به آن نمی شود.

پل ها به سه دسته تقسیم می شوند:

• پل های محلی: مستقیماً به «شبکه های محلی» متصل می شود.
• پل های دوردست: از آن می توان برای ساختن «شبکه های گسترده» جهت ایجاد ارتباط بین «شبکه های محلی» استفاده کرد. پل های دور دست در شرایطی که سرعت اتصال از شبکه های انتهایی کمتر است با «مسیریاب» ها جایگزین می شوند.
• پل های بی سیم: برای «اتصال شبکه های محلی» به «شبکه های محلی بی سیم» یا «شبکه های محلی بی سیم» به هم یا ایستگاه های دوردست به «شبکه های محلی» استفاده می شوند.

راهگزین (switch)

«راهگزین» که در پارسی بیشتر واژه «سوئیچ» برای آن بکار برده می شود، وسیله ای است که قسمت های شبکه را به یکدیگر متصل می کند. راهگزین های معمولی شبکه تقریباً ظاهری شبیه به «هاب» دارند، ولی یک راهگزین در مقایسه با هاب از هوشمندی بیشتری (و همچنین قیمت بیشتری) برخوردار است. راهگزین های شبکه این توانمندی را دارند که محتویات بسته های داده ای که دریافت می کنند را بررسی کرده، دستگاه فرستنده و گیرنده بسته را شناسایی کنند، و سپس آن بسته را به شکلی مناسب ارسال نمایند. با ارسال هر پیام فقط به دستگاه متصلی که پیام به هدف آن ارسال شده، راهگزین «پهنای باند» شبکه را به شکل بهینه تری استفاده می کند و عموماً عملکرد بهتری نسبت به یک هاب دارد.

از نظر فنی می توان گفت که راهگزین در «لایه پیوند داده» از «مدل مرجع OSI» عمل کنند؛ ولی بعضی انواع راهگزین قادرند تا در لایه های بالاتر نیز به بررسی محتویات بسته بپردازند و از اطلاعات بدست آمده برای تعیین مسیر مناسب ارسال بسته استفاده کنند. به این راه گزین ها به اصطلاح «راهگزین های چندلایه» (Multilayer Switch) می گویند.



مسیریاب (router)

«مسیریاب»ها تجهیزات شبکه ای هستند که بسته های داده را با استفاده از «سرایند» ها و «جدول ارسال» تعیین مسیر کرده، و ارسال می کنند. مسیریاب ها در «لایه شبکه» از «مدل مرجع OSI» عمل می کنند. همچنین مسیریاب ها اتصال بین بسترهای فیزیکی متفاوت را امکان پذیر می کنند. این کار با چک کردن سرایند یک بسته داده انجام می شود.

مسیریاب ها از «قراردادهای مسیریابی» مانند ابتدا کوتاه ترین مسیر را انتخاب کردن استفاده می کنند تا با یکدیگر گفتگو کرده و بهترین مسیر بین هر دو ایستگاه را پیکربندی کنند. هر مسیریاب دسته کم به دو شبکه، معمولاً شبکه های محلی، شبکه های گسترده و یا یک شبکه محلی و یک سرویس دهنده اینترنت متصل است. بعضی انواع مودم های DSL و کابلی جهت مصارف خانگی درون خود از وجود یک مسیریاب نیز بهره می برند.