یک شبکه کامپیوتری،هر گروهی از دستگاه‌های محاسباتی پیوند دار است که قادر به ارسال یا دریافت داده هستند. یک دستگاه محاسباتی فقط یک کامپیوتر نیست – هر دستگاهی که بتواند یک برنامه را اجرا کند، مانند تبلت، تلفن همراه یا حسگر هوشمند، دستگاه محاسباتی است.
ساخت یک شبکه
ساده‌ترین شبکه کامپیوتری ،شبکه ای با دو دستگاه است. یک شبکه به این شکل تنها باید به چند مورد مثل چگونگی اتصال فیزیکی دو دستگاه و چگونگی ارسال داده از روی اتصال فیزیکی در یک فرمتی که هر دو دستگاه متوجه آن می‌شوند، توجه کند. حالا یک دستگاه دیگر اضافه میکنیم
اکنون پیچیدگی بیشتری وجود دارد. چگونه هر دستگاه می‌تواند بفهمد که داده‌های ورودی برای خودش هستند یا برای همسایه‌اش؟ این شبکه ساده به یک طرح آدرس‌دهی نیاز دارد. بیایید به شش دستگاه بپردازیم.
در واقع روش‌های متعددی وجود دارد که می‌توانیم شش دستگاه را با یکدیگر در یک شبکه کامپیوتری متصل کنیم. هر یک از این ترتیبات یک توپولوژی شبکه متفاوت است و هر توپولوژی مزایا و معایب خود را دارد. تصور کنید که داده از یکی از این شبکه‌های بزرگ عبور می‌کند. مسیر چه خواهد بود؟ وقتی مسیرهای متعددی وجود دارد، چگونه می‌تواند بداند کدام مسیر بهتر است؟ وقتی شبکه‌ها بزرگ‌تر می‌شوند، استراتژی‌های مسیریابی مهم‌تر می‌شوند. اختلاف بزرگی بین دو مرحله و سه مرحله در یک مسیر وجود ندارد، اما اختلاف بزرگی بین بیست مرحله و سیصد مرحله وجود دارد.
انواع شبکه‌ها
ما از اصطلاحات مختلفی برای اشاره به شبکه‌ها بر اساس اندازه و ویژگی‌های آن‌ها استفاده میکنیم. اجازه بدهید چندین تا از آن‌ها را در اینجا بیان کنیم. متداول‌ترین نوع شبکه، شبکه محلی است (LAN)، یک شبکه که یک منطقه محدود مانند یک‌خانه یا مدرسه را پوشش می‌دهد.
بزرگ‌ترین نوع شبکه یک شبکه منطقه‌ای گسترده (WAN) است، یک شبکه که بر یک منطقه جغرافیایی بزرگ گسترش می‌یابد و از بسیاری از LAN ها تشکیل شده است. اغلب، شبکه‌ها در WAN فقط می‌توانند توسط خطوط ارتباطی اجاره‌ای از شرکت‌های مختلف متصل شوند، زیرا هیچ شرکت تنها تمام زیرساخت‌ها را در سراسر منطقه جغرافیایی گسترده ندارد.
نوع دیگری از شبکه، شبکه مرکز داده (DCN) است، یک شبکه استفاده شده در مراکز داده است که باید داده‌ها با تأخیر بسیار کمی تبادل شوند.
پروتکل‌های شبکه‌سازی
هر زمان که دستگاه‌های محاسباتی به یکدیگر در یک شبکه متصل می‌شوند، نیاز به پروتکل‌هایی برای ارتباط با همدیگر دارند. اگر دستگاه‌ها می‌خواهند از طریق اینترنت ارتباط برقرار کنند، آن‌ها باید از پروتکل‌های شبکه اینترنت استفاده کنند. تعداد زیادی از شبکه‌ها که به اینترنت متصل نیستند هم از پروتکل‌های اینترنت استفاده می‌کنند، به دلیل طراحی خوب آن‌ها برای شبکه‌سازی. بااین‌حال، شبکه‌هایی وجود دارند که از پروتکل‌های دیگری که برای وظایف خود مناسب‌تر هستند، استفاده می‌کنند. شبکه‌های مراکز داده اغلب ترجیح می‌دهند از پروتکل‌های شبکه استفاده کنند که از ساختار نزدیک مرکز داده بهره می‌برند و این امکان را فراهم می‌کنند تا مراکز داده بتوانند الگوریتم‌های محاسباتی گسترده‌ای؛ مانند آموزش یک شبکه یادگیری عمیق را به طور مؤثرتر اجرا کنند. در ادامه این واحد، ما به طور خاص بر روی پروتکل‌های اینترنتی که اکثر شبکه‌های کامپیوتری را تأمین می‌کنند، تمرکز خواهیم کرد. در آینده، شبکه‌ها ممکن است از پروتکل‌هایی استفاده کنند که حتی هنوز اختراع نشده‌اند. خوشبختانه، مفاهیم پایه‌ای پروتکل‌های اینترنتی برای تمام سیستم‌های شبکه‌ای قابلیت اعمال دارند.
منبع: Khan Academy
