شبکه های کامپیوتری به اشکال مختلفی وجود دارند: شبکه های خانگی، شبکه های تجاری و اینترنت سه نمونه رایج هستند. دستگاه ها ممکن است از هر یک از چندین روش برای اتصال به این (و انواع دیگر) شبکه ها استفاده کنند. سه نوع اصلی اتصال شبکه وجود دارد:
اتصالات
همه فناوری های شبکه از همه انواع اتصالات پشتیبانی نمی کنند. برای مثال پیوندهای اترنت از پخش پشتیبانی می کنند، اما IPv6 این کار را نمی کند. بخش‌های زیر انواع مختلف اتصال را که امروزه در شبکه‌ها استفاده می‌شود، توصیف می‌کند.
اینترنت پهن باند ثابت
واژه پهنای باند می تواند به چندین معنا باشد، اما بسیاری از مصرف کنندگان آن را با مفهوم سرویس اینترنت پرسرعت نصب شده در یک مکان خاص مرتبط می دانند. شبکه‌های خصوصی در خانه‌ها، مدارس، مشاغل و سایر سازمان‌ها معمولاً از طریق پهنای باند ثابت به اینترنت متصل می‌شوند.
تاریخچه و کاربردهای رایج
دانشگاه‌ها، دولت‌ها و مؤسسات خصوصی مختلف، بخش‌های کلیدی اینترنت را در دهه‌های 1970 و 1980 ایجاد کردند. اتصالات خانگی به اینترنت در طول دهه 1990 با ظهور شبکه جهانی وب (WWW) به سرعت محبوبیت پیدا کرد.
خدمات اینترنت پهن باند ثابت به عنوان استانداردی برای خانه های مسکونی در کشورهای توسعه یافته در طول دهه 2000، با سرعت های روزافزون، به طور محکمی تثبیت شد. در همین حال، ارائه دهندگان نقطه اتصال Wi-Fi ملی شروع به پشتیبانی از یک شبکه پراکنده جغرافیایی از مکان های ورود باند پهن ثابت برای استفاده مشترکین خود کردند.
فناوری های کلیدی
فناوری شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه (ISDN) از دسترسی همزمان صدا و داده از طریق خطوط تلفن بدون نیاز به استفاده از مودم پشتیبانی می کند. این اولین نمونه از خدمات دسترسی به اینترنت پرسرعت (نسبت به گزینه های موجود) در بازار مصرف بود.
ISDN به دلیل رقابت با خط مشترک دیجیتال برتر (DSL) و خدمات اینترنت کابلی نتوانست محبوبیت گسترده ای به دست آورد. علاوه بر این گزینه‌ها که شامل کابل‌کشی می‌شوند، خدمات پهن‌باند بی‌سیم ثابت (که نباید با پهنای باند سیار اشتباه شود) مبتنی بر فرستنده‌های رادیویی مایکروویو وجود دارد.ارتباط برج به برج در شبکه های سلولی نیز به عنوان نوعی سیستم پهن باند بی سیم ثابت واجد شرایط است.
مسائل
تاسیسات باند پهن ثابت به یک مکان فیزیکی متصل هستند و قابل حمل نیستند. با توجه به هزینه زیرساخت، در دسترس بودن این خدمات اینترنتی گاهی اوقات به شهرها و حومه شهرها محدود می شود (اگرچه سیستم های بی سیم ثابت به خوبی در مناطق روستایی کار می کنند). رقابت خدمات اینترنت همراه فشار فزاینده ای را بر ارائه دهندگان پهنای باند ثابت برای ادامه بهبود شبکه های خود و کاهش هزینه ها وارد می کند.
اینترنت همراه
اصطلاح اینترنت همراه به انواع مختلفی از خدمات اینترنتی اشاره دارد که می توان با اتصال بی سیم از مکان های مختلف به آنها دسترسی داشت.
تاریخچه و کاربردهای رایج
خدمات اینترنت ماهواره ای در اواخر دهه 1990 و 2000 به عنوان جایگزینی با سرعت بالاتر برای اینترنت تلفنی سنتی ایجاد شد.در حالی که این خدمات نمی توانند با عملکرد بالای راه حل های باند پهن ثابت جدیدتر رقابت کنند، این خدمات همچنان به بازارهای روستایی که فاقد گزینه های مقرون به صرفه هستند، خدمات می دهند.
شبکه های ارتباطی سلولی اصلی برای پشتیبانی از ترافیک داده های اینترنتی بسیار کند بودند و عمدتاً برای صدا طراحی شده بودند. با این حال، با پیشرفت در نسل‌های جدیدتر، اینترنت ماهواره‌ای برای بسیاری به گزینه پیشرو اینترنت موبایل تبدیل شده است.
فناوری های کلیدی
شبکه های سلولی از انواع پروتکل های ارتباطی در خانواده استانداردهای 4G و 5G استفاده می کنند.
مسائل
عملکرد اتصالات اینترنت همراه در طول تاریخ کمتر از ارائه خدمات پهنای باند ثابت بوده است و هزینه آن نیز بالاتر بوده است. با پیشرفت‌های عمده در عملکرد و هزینه در طی سال‌های اخیر، اینترنت همراه به طور فزاینده‌ای مقرون به صرفه و جایگزین مناسبی برای پهنای باند ثابت شده است.
شبکه خصوصی مجازی (VPN)
یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) متشکل از سخت‌افزار، نرم‌افزار و اتصالات مورد نیاز برای پشتیبانی از ارتباطات محافظت‌شده شبکه مشتری-سرور بر روی زیرساخت شبکه عمومی با استفاده از روشی به نام تونل‌سازی است.
تاریخچه و کاربردهای رایج
VPN ها در طول دهه 1990 با گسترش اینترنت و شبکه های پرسرعت محبوبیت یافتند. کسب‌وکارهای بزرگ‌تر VPNهای خصوصی را برای کارمندان خود نصب کرده‌اند تا از آنها به عنوان راه‌حل دسترسی از راه دور استفاده کنند و از خانه یا در حین سفر به اینترانت شرکتی متصل شوند تا به ایمیل و سایر برنامه‌های تجاری خصوصی دسترسی داشته باشند.
خدمات VPN عمومی که حفظ حریم خصوصی آنلاین اتصال افراد به ارائه دهندگان اینترنت را افزایش می دهند نیز همچنان به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، خدمات بین المللی VPN به مشترکین اجازه می دهد تا از طریق سرورهای کشورهای مختلف در اینترنت حرکت کنند و محدودیت های موقعیت جغرافیایی که برخی از سایت های آنلاین اعمال می کنند را دور بزنند.
فناوری های کلیدی
مایکروسافت ویندوز پروتکل تونل زنی نقطه به نقطه (PPTP) را به عنوان راه حل اصلی VPN خود پذیرفته است. سایر محیط‌ها استانداردهای امنیتی پروتکل اینترنت (IPsec) و پروتکل تونل زنی لایه 2 (L2TP) را پذیرفته‌اند.
مسائل
شبکه های خصوصی مجازی نیاز به راه اندازی ویژه در سمت مشتری دارند. تنظیمات اتصال در انواع VPN متفاوت است و باید برای عملکرد شبکه به درستی پیکربندی شوند. تلاش‌های ناموفق برای ایجاد اتصال VPN، یا قطع ناگهانی اتصال، نسبتاً رایج هستند و عیب‌یابی آن دشوار است.
شبکه های شماره گیری
اتصالات شبکه Dial-up ارتباطات TCP/IP را از طریق خطوط تلفن معمولی فعال می کند.
تاریخچه و کاربردهای رایج
شبکه Dial-up شکل اولیه دسترسی به اینترنت برای خانه ها در دهه 1990 و اوایل دهه 2000 بود. برخی از کسب و کارها همچنین سرورهای دسترسی از راه دور خصوصی را راه اندازی می کنند و کارمندان خود را قادر می سازند از طریق اینترنت به اینترانت شرکت دسترسی داشته باشند.
فناوری های کلیدی
دستگاه‌های موجود در شبکه‌های شماره‌گیری از مودم‌های آنالوگ استفاده می‌کنند که با شماره‌های تلفن تعیین‌شده تماس می‌گیرند تا اتصال برقرار کنند و پیام ارسال یا دریافت کنند. پروتکل‌های X.25 گاهی اوقات برای انتقال داده‌ها از اتصالات شماره‌گیری در فواصل طولانی، مانند پردازش کارت اعتباری یا سیستم‌های ماشین پول نقد استفاده می‌شوند.
مسائل
Dial-up مقدار محدودی از پهنای باند شبکه را فراهم می کند. به عنوان مثال، مودم های آنالوگ با حداکثر سرعت داده 56 کیلوبیت بر ثانیه از قیمت بالایی برخوردار هستند. Dial-up با اینترنت پهن باند برای اینترنت خانگی جایگزین شده است و به تدریج در استفاده های دیگر حذف می شود.
شبکه محلی (LAN)
مردم شبکه های کامپیوتری را بیش از هر نوع اتصال شبکه دیگری با شبکه های محلی مرتبط می دانند. یک شبکه محلی شامل مجموعه ای از دستگاه هایی است که در مجاورت یکدیگر قرار دارند (مانند یک خانه یا یک ساختمان اداری) متصل به تجهیزات شبکه مشترک (مانند روترهای باند پهن یا سوئیچ های شبکه) که دستگاه ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. با شبکه های بیرونی
تاریخچه و کاربردهای رایج
شبکه های محلی (سیمی و بی سیم) در طول دهه 2000 با رشد شبکه های خانگی محبوب شدند. دانشگاه‌ها و کسب‌وکارها حتی زودتر از شبکه‌های سیمی استفاده می‌کردند.
فناوری های کلیدی
اکثر شبکه های محلی سیمی مدرن از اترنت استفاده می کنند در حالی که شبکه های محلی بی سیم معمولاً از Wi-Fi استفاده می کنند. شبکه‌های سیمی قدیمی‌تر از اترنت استفاده می‌کردند، اما از برخی جایگزین‌ها از جمله Token Ring و FDDI استفاده می‌کردند.
مسائل
مدیریت LAN می تواند دشوار باشد زیرا این شبکه ها همه منظوره هستند که برای پشتیبانی از ترکیبی از دستگاه ها و پیکربندی دستگاه (شامل سیستم عامل های مختلف یا استانداردهای رابط شبکه) طراحی شده اند. از آنجایی که فناوری‌هایی که از شبکه‌های محلی پشتیبانی می‌کنند فقط در فواصل محدود عمل می‌کنند، ارتباط بین شبکه‌های محلی به تجهیزات مسیریابی و تلاش مدیریتی بیشتری نیاز دارد.
شبکه های مستقیم
اتصالات شبکه اختصاصی بین دو دستگاه (که هیچ دستگاه دیگری نمی تواند به اشتراک بگذارد) اتصال مستقیم نیز نامیده می شود.شبکه‌های مستقیم با شبکه‌های همتا به همتا تفاوت دارند زیرا شبکه‌های همتا حاوی تعداد بیشتری دستگاه هستند، که در میان آنها ممکن است اتصالات نقطه به نقطه بسیاری ایجاد شود.
تاریخچه و کاربردهای رایج
پایانه های کاربر نهایی از طریق خطوط سریال اختصاصی با رایانه های مرکزی ارتباط برقرار می کردند. رایانه های شخصی ویندوز همچنین از اتصالات کابلی مستقیم پشتیبانی می کنند که اغلب برای انتقال فایل ها استفاده می شود. در شبکه‌های بی‌سیم، مردم اغلب برای تبادل عکس و فیلم، ارتقاء برنامه‌ها یا بازی کردن، بین دو تلفن (یا یک تلفن و یک دستگاه همگام‌سازی) ارتباط مستقیم برقرار می‌کنند.
فناوری های کلیدی
کابل‌های پورت سریال و پورت موازی به طور سنتی از اتصالات سیمی مستقیم پشتیبانی می‌کنند، اگرچه استفاده از آنها به نفع استانداردهای جدیدتر مانند USB بسیار کاهش یافته است. برخی از رایانه‌های لپ‌تاپ قدیمی‌تر، پورت‌های مادون قرمز بی‌سیم را برای اتصال مستقیم بین مدل‌هایی که از مشخصات IrDA پشتیبانی می‌کردند، ارائه می‌کردند. بلوتوث به دلیل هزینه کم و مصرف انرژی کم به عنوان استاندارد اولیه برای جفت شدن بی سیم تلفن ها ظاهر شد.
مسائل
ایجاد ارتباط مستقیم در فواصل طولانی‌تر دشوار است. به‌ویژه فناوری‌های بی‌سیم رایج، نیاز دارند که دستگاه‌ها در مجاورت یکدیگر (بلوتوث)، یا در یک خط دید بدون انسداد (مادون قرمز) قرار گیرند.
