شبکه چیست؟
جواب کوتاه
شبکه یعنی دو یا چند دستگاه که به هم وصل‌اند تا با هم حرف بزنند و چیزی را شریک شوند. اینترنت هم یک شبکه است: بزرگ‌ترین شبکه‌ی دنیا، که از به هم وصل شدن میلیون‌ها شبکه‌ی کوچک‌تر ساخته شده است.
شبکه‌ی خانه‌ی شما
همین الان، در خانه‌ی شما یک شبکه هست. گوشی‌تان، لپ‌تاپ، تلویزیون و شاید چاپگر، همه به یک دستگاه کوچک وصل‌اند که چراغ‌هایش روشن و خاموش می‌شود: مودم وای‌فای.
وقتی از گوشی عکسی را روی تلویزیون می‌اندازید، یا از لپ‌تاپ چیزی را چاپ می‌کنید، دو دستگاه با هم حرف می‌زنند. همین که دستگاه‌ها بتوانند با هم حرف بزنند، یعنی یک شبکه دارید.
پس شبکه چیز عجیب و دوری نیست. هر روز از آن استفاده می‌کنید، فقط اسمش را نمی‌گویید.
چرا دستگاه‌ها را به هم وصل می‌کنیم
برای سه کار، که هر شبکه‌ای در دنیا یکی از همین‌هاست:
- حرف زدن. پیام، ایمیل، تماس تصویری؛ یک دستگاه چیزی می‌فرستد و دیگری می‌گیرد.
- شریک شدن. یک چاپگر برای همه‌ی خانه، یک اتصال اینترنت برای همه‌ی گوشی‌ها، یک پوشه‌ی فایل برای همه‌ی کارمندها.
- کار با هم. چند کامپیوتر که با هم روی یک کار بزرگ کار می‌کنند؛ مثلا سرورهای یک سایت که هر کدام بخشی از بازدیدکننده‌ها را جواب می‌دهند.
اجزای شبکه: سه چیز که هر شبکه دارد
هر شبکه‌ای، از دو گوشی که با بلوتوث به هم وصل‌اند تا کل اینترنت، فقط سه چیز دارد:
- دستگاه‌ها. هر چیزی که بتواند داده بفرستد یا بگیرد: کامپیوتر و گوشی، و همین‌طور تلویزیون، دوربین، چاپگر و حتی یخچال هوشمند. به هر کدام در زبان شبکه «گره» هم می‌گویند.
- راه. چیزی که داده از آن رد می‌شود: سیم یا موج.
- زبان مشترک. قاعده‌هایی که هر دو طرف بلدند، تا حرف همدیگر را بفهمند. به این قاعده‌ها «پروتکل» می‌گویند.
اگر یکی از این سه نباشد، شبکه‌ای در کار نیست. دو گوشی کنار هم روی میز، بی هیچ راهی میانشان، شبکه نیستند.
راه: سیم یا بی‌سیم
داده باید از جایی رد شود. این راه دو جور است:
با سیم. کابل شبکه، همان سیمی که پشت مودم یا کامپیوتر می‌بینید، داده را با برق در سیم مسی می‌برد. فیبر نوری داده را با نور، در رشته‌های نازک شیشه، و خیلی دورتر و سریع‌تر می‌برد. اینترنت میان شهرها و کشورها بیشتر از همین فیبرهاست، حتی زیر دریاها.
بی‌سیم. وای‌فای داده را با موج رادیویی در خانه پخش می‌کند. اینترنت گوشی از دکل‌های شبکه‌ی موبایل می‌آید، و بلوتوث برای فاصله‌ی چند متری است، مثل گوشی و هدفون.
سیم معمولا پایدارتر و سریع‌تر است؛ بی‌سیم راحت‌تر است چون سیمی لازم ندارد. بیشتر شبکه‌ها هر دو را با هم دارند.
زبان مشترک، و پیامی که تکه‌تکه می‌رود
فرض کنید یک نفر فارسی حرف می‌زند و دیگری فقط ژاپنی بلد است. هر دو صدای هم را می‌شنوند، ولی چیزی نمی‌فهمند. دستگاه‌ها هم همین‌طورند: باید زبان مشترکی داشته باشند. به این زبان مشترک «پروتکل» می‌گویند؛ قاعده‌هایی که می‌گوید پیام چطور شروع شود، چطور تمام شود و اگر گم شد چه کنیم.
یک قاعده‌ی مهم این زبان این است که پیام یک‌جا فرستاده نمی‌شود. تکه‌تکه می‌رود. به هر تکه «بسته» می‌گویند. هر بسته نشانی مقصد و شماره‌ی خودش را دارد، ممکن است از راه دیگری برود و زودتر یا دیرتر برسد. گیرنده بسته‌ها را به ترتیب شماره کنار هم می‌چیند و اگر یکی نرسیده بود، دوباره آن را می‌خواهد.
چرا تکه‌تکه؟ چون اگر یک تکه گم شود، فقط همان تکه دوباره فرستاده می‌شود، نه کل پیام. و چون راه‌ها میان همه تقسیم می‌شود؛ پیام بزرگ یک نفر راه را برای بقیه نمی‌بندد. امتحان کنید:
انواع شبکه از نظر وسعت: PAN، LAN، MAN، WAN
شبکه‌ها را بیشتر از همه با اندازه‌شان از هم جدا می‌کنند؛ یعنی چقدر از زمین را می‌پوشانند. چهار اندازه دارند، از کوچک به بزرگ. روی هر کدام بزنید:
این نام‌ها را روی دستگاه‌ها هم می‌بینید. پشت مودم خانه، درگاهی که کامپیوترهای خانه به آن وصل می‌شوند معمولا LAN نام دارد، و درگاهی که مودم را به بیرون وصل می‌کند WAN.
اینترنت، شبکه‌ی شبکه‌ها، و اولین شبکه‌ی کامپیوتری
شبکه‌ی خانه‌ی شما یک شبکه‌ی کوچک است. شبکه‌ی اداره‌ی همسایه یکی دیگر. وقتی این شبکه‌ها با یک زبان مشترک به هم وصل شوند، شبکه‌ای از شبکه‌ها درست می‌شود. اسم اینترنت هم از همین آمده: به‌هم‌پیوستن شبکه‌ها (تاریخچه‌ی اینترنت، Internet Society).
اولین شبکه‌ای که بعدها اینترنت از آن درآمد، آرپانت بود. ساعت ده و نیم شب ۲۹ اکتبر ۱۹۶۹، در دانشگاه UCLA در آمریکا، می‌خواستند کلمه‌ی LOGIN را به کامپیوتری در مؤسسه‌ی SRI بفرستند. دو حرف اول رسید، و سیستم از کار افتاد. پس اولین پیام شبکه‌ای که اینترنت شد، فقط دو حرف بود: «LO» (لئونارد کلاینراک، UCLA).
از ۱ ژانویه‌ی ۱۹۸۳، آرپانت کاملا با زبان مشترکی به نام TCP/IP کار کرد (RFC 801). اینترنت امروز هنوز با همین زبان کار می‌کند؛ درس‌های بعد آن را باز می‌کنند.
وقتی سایتی را باز می‌کنید
حالا همه‌ی این‌ها را کنار هم بگذاریم. وقتی روی گوشی نشانی سایتی را می‌زنید، درخواست شما این راه را می‌رود:
از گوشی، با وای‌فای، به مودم خانه. از مودم به شرکتی که به شما اینترنت می‌دهد. از آنجا، از میان شبکه‌های زیادی که اینترنت را می‌سازند، تا سروری که سایت روی آن است. جواب هم از همین راه برمی‌گردد. همه‌ی این رفت و برگشت معمولا کمتر از یک ثانیه طول می‌کشد.
ولی گوشی از کجا می‌داند سرور آن سایت کجاست؟ هر دستگاه در اینترنت نشانی دارد، و نام سایت باید اول به همین نشانی تبدیل شود. این دو را درس‌های بعد می‌گویند: IP و DNS.
سه اشتباه رایج
- «اینترنت همان وای‌فای است.»
- وای‌فای فقط راه بی‌سیم رسیدن گوشی به مودم خانه است. اینترنت از مودم به بعد است. برای همین وای‌فای ممکن است وصل باشد و اینترنت قطع؛ و هنوز می‌شود از گوشی به چاپگر خانه چیزی فرستاد.
- «اینترنت همان وب است.»
- وب، یعنی سایت‌ها و صفحه‌هایی که با مرورگر باز می‌کنید، یکی از کارهایی است که روی اینترنت انجام می‌شود. پیام‌رسان، ایمیل و بازی آنلاین هم روی اینترنت‌اند، ولی وب نیستند. وب را تیم برنرز لی در ۱۹۸۹ در CERN پیشنهاد داد؛ بیست سال بعد از اولین پیام آرپانت (CERN).
- «شبکه یعنی کامپیوتر.»
- هر دستگاهی که بتواند داده بفرستد یا بگیرد، عضو شبکه است: گوشی، تلویزیون، دوربین، چاپگر، کنسول بازی و حتی لامپ و یخچال هوشمند.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- شبکه یعنی دستگاه‌هایی که به هم وصل‌اند تا حرف بزنند و چیزی را شریک شوند.
- هر شبکه سه چیز دارد: دستگاه‌ها، راهی میانشان (سیم یا بی‌سیم)، و زبان مشترکی به نام پروتکل.
- پیام‌ها تکه‌تکه، به شکل بسته، فرستاده می‌شوند و در مقصد دوباره کنار هم چیده می‌شوند.
- شبکه‌ها از نظر وسعت چهار دسته‌اند: PAN، LAN، MAN و WAN.
- اینترنت شبکه‌ی شبکه‌هاست؛ وای‌فای فقط راه رسیدن شما به آن است، و وب یکی از کارهایی است که روی آن انجام می‌شود.
خودتان را بسنجید ۸ پرسش، اختیاری؛ نتیجه فقط برای خود شماست.