روش های انتقال دیتا در مسافت های طولانی

در دنیای امروز، ارتباطات رایانه ای نقش بسزایی را در زندگی افراد و سازمان ها بازی می کند. از آن جا که بسیاری از سازمان ها و شبکه های رایانه ای دارای شعبه ها و دفاتری در شهرها و کشورهای مختلف هستند، ارتباطات در فواصل بلند بسیار حیاتی است. به همین دلیل، روش های انتقال داده در فواصل بلند بسیار مهم است. شبکه های انتقال داده، شبکه هایی هستند که برای انتقال داده ها درون یک سازمان، بین سازمان ها و یا بین کاربران، استفاده می شوند.

شبکه های انتقال داده، قابلیت اتصال به چندین دستگاه دیگر را دارند، که با به اشتراک گذاشتن منابع، دسترسی سریع و آسان به اطلاعات و بهره برداری بهتر از ظرفیت شبکه ها، منجر به افزایش بهره وری، کاهش هزینه ها و بازدهی بیشتر می شوند. در اینجا، به بررسی انواع شبکه های انتقال داده می پردازیم.

شبکه انتقال داده چیست:

شبکه انتقال داده مجموعه ای از سیستم ها و تجهیزات است که امکان انتقال داده را بین دو یا چند دستگاه فراهم می کند. شبکه های انتقال داده شامل مجموعه ای از تجهیزات شبکه، مانند روتر، سوئیچ شبکه، مودم، فایروال و سرورهای شبکه می باشند که امکان انتقال داده را بین دستگاه ها فراهم می کنند.

هدف اصلی شبکه انتقال داده، امنیت و سرعت و کارایی در انتقال داده بین دستگاه ها می باشد. شبکه ی انتقال داده در سازمان ها و شبکه های کامپیوتری بسیار حیاتی بوده و برای انتقال داده های حجیم و پیچیده بین دستگاه ها و شبکه ها بسیار ضروری هستند.

به طور کلی شبکه های انتقال داده به دو روش سیمی و وایرلس تقسیم می شوند. شبکه های سیمی شامل کابل شبکه برای انتقال داده و تجهیزاتی مانند روتر، سوئیچ شبکه، مودم و کابل فیبر نوری می باشند. این کابل ها به دو صورت مسی و فیبر نوری هستند که در انتقال داده های بزرگ و در فواصل بلند، کابل های فیبر نوری به دلیل سرعت بالا و استحکام بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

در شبکه های بی سیم و یا وایرلس، ارتباطات بین دستگاه ها از طریق امواج رادیویی و ارتباطات سلولی برقرار می شود. این شبکه ها برای انتقال داده ها در فواصل کوتاه و بین دستگاه هایی که از کابل های سیمی پشتیبانی نمی کنند، استفاده می شوند.

برای راه اندازی یک شبکه انتقال داده ابتدا باید تجهیزات شبکه مورد نیاز از جمله روتر، سوئیچ و مودم را تهیه کرد. سپس باید تعیین کرد که چگونه این تجهیزات به یکدیگر متصل شوند. ابتدا باید یک طرح شبکه (Network Topology) تهیه کرد که شامل روش های اتصال دستگاه ها به یکدیگر و جریان انتقال داده ها است. این طرح شبکه می تواند به صورت ستاره، درختی، حلقه ای و یا شبکه مش بوده و باید بر اساس نیاز سازمان تهیه شود.

در نهایت، برای امنیت شبکه انتقال داده، باید از فناوری هایی مانند رمزنگاری داده ها، فایروال ها و شبکه های خصوصی مجازی (VPN) استفاده کرد. این فناوری ها به صورت مستقیم به امنیت شبکه کمک می کنند و اطلاعات شبکه را در برابر حملات و نفوذ های ناخواسته محافظت می کنند. در کل، شبکه انتقال داده یکی از مهمترین عناصر در ساختار شبکه های رایانه ای و ارتباطاتی می باشد.

با استفاده از شبکه انتقال داده، امکان انتقال داده ها بین دستگاه ها در سازمان ها و شبکه های رایانه ای، سریع و امن می شود که این امر بهبود کارایی و بهینه سازی فرآیندهای کاری سازمان ها را در بر دارد. همچنین، با توجه به رشد روزافزون تکنولوژی و افزایش حجم داده ها، شبکه انتقال داده برای سازمان ها بسیار حیاتی و ضروری است و باید با استفاده از تجهیزات مناسب و فناوری های امنیتی مدیریت شود.

بیشتر بخوانید: شبکه چیست؟

انواع شبکه های انتقال داده چیست:

1. شبکه های LAN (Local Area Network)

شبکه های LAN، شبکه هایی هستند که در یک محدوده جغرافیایی کوچک و محدود، مانند یک ساختمان، یک دفتر یا یک مرکز داده، استفاده می شوند. این شبکه ها معمولاً توسط یک سرور محلی کنترل می شوند و شامل اتصال به اینترنت، اشتراک فایل، پرینتر و دیگر منابع شبکه هستند.

2. شبکه های WAN (Wide Area Network)

شبکه های WAN، شبکه هایی هستند که در یک محدوده جغرافیایی بزرگ، مانند یک شهر، یک کشور یا حتی بین کشورها، استفاده می شوند. این شبکه ها، برای اتصال بین شبکه های مختلف و انتقال داده ها در فواصل بلند، استفاده می شوند. معمولاً شرکت ها و سازمان های بزرگ از شبکه های WAN برای ارتباط بین شعبات و دفاتر خود استفاده می کنند.

3. شبکه های WLAN (Wireless Local Area Network)

شبکه های WLAN، شبکه هایی هستند که بدون استفاده از کابل، به واسطه فناوری بی سیم، امکان اتصال به دستگاه های مختلف را فراهم می کنند. این شبکه ها، معمولاً در محدوده جغرافیایی کوچک مانند یک ساختمان یا یک دفتر استفاده می شوند. شبکه های WLAN، به دلیل عدم نیاز به کابل ها و امکان اتصال به دستگاه های مختلف، برای کاربرانی که نیاز به دسترسی به اینترنت در موقعیت های مختلف دارند، بسیار مفید واقع می شوند.

4. شبکه های MAN (Metropolitan Area Network)

شبکه های MAN، شبکه هایی هستند که در محدوده جغرافیایی بزرگتر از یک شبکه LAN و کوچکتر از یک شبکه WAN مانند یک شهر استفاده می شوند. این شبکه ها برای ارتباط بین شبکه های مختلف و انتقال داده ها در فواصل متوسط استفاده می شوند.

5. شبکه های VPN (VirtualPrivate Network)

شبکه های VPN، شبکه هایی هستند که برای ارتباط امن بین دو دستگاه یا شبکه، به کار می روند. با استفاده از این شبکه ها، دو دستگاه یا شبکه به صورت مجازی با هم ارتباط برقرار می کنند و امکان انتقال داده های حساس و محرمانه را فراهم می کنند. شبکه های VPN، برای کاربرانی که نیاز به دسترسی به اطلاعات حساس در فضای عمومی دارند، بسیار مفید هستند.

6. شبکه های VoIP (Voice over Internet Protocol)

شبکه های VoIP، شبکه هایی هستند که برای انتقال صدا و تصویر، استفاده می شوند. این شبکه ها،به دلیل قابلیت انتقال صدا و تصویر به صورت دیجیتال و امکان استفاده از اینترنت به عنوان رسانه انتقال، برای کاربرانی که نیاز به تماس های تصویری و صوتی بین دو دستگاه دارند، بسیار مفید واقع می شوند.

7. شبکه های سلولی (Cellular Networks)

شبکه های سلولی، شبکه هایی هستند که برای ارتباط از راه دور با استفاده از تلفن همراه و فناوری بی سیم، استفاده می شوند. این شبکه ها، برای تماس های صوتی و داده ها، از فرکانس های رادیویی استفاده می کنند و برای کاربرانی که نیاز به دسترسی به اینترنت و تماس های تلفنی در هر زمان و مکان دارند، ضروری هستند. در نتیجه، شبکه های انتقال داده به دلیل امکاناتی که ارائه می دهند به شدت برای سازمان ها، کاربران و جامعه در کل اهمیت دارند. انتخاب نوع شبکه مناسب برای هر کاربرد، بسته به نیازهای خاص هر سازمان و کاربر، بسیار مهم است.

روش های انتقال دیتا در مسافت های طولانی:

 انتقال دیتا در مسافت های طولانی و بین شبکه ها، یکی از مسائل پیچیده و حساس در شبکه های کامپیوتری است. در این مقاله، به بررسی روش های انتقال داده در فواصل بلند می پردازیم:

• ارتباطات تلفنی:

یکی از روش های انتقال داده در فواصل بلند، ارتباطات تلفنی است. در این روش، دو دستگاه با استفاده از خطوط تلفن با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این روش در مواردی کاربرد دارد که باید اطلاعات کم حجم و در فواصل کوتاه انتقال یابند. با این حال، این روش در مواردی که نیاز به انتقال داده های حجیم و در فواصل بلند استفاده نمی شود. این روش، برای انتقال داده‌های با حجم کم و سرعت پایین، مناسب است. در این روش، داده‌ها از طریق خطوط تلفن به یک مودم وصل شده و به اینترنت متصل می‌شوند.

• مودم های مخابراتی:

مودم های مخابراتی، یکی از روش هایی هستند که برای انتقال داده ها در فواصل بلند استفاده می شوند. در این روش، دو دستگاه با استفاده از خطوط تلفن یا اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. مودم های مخابراتی می توانند از تکنولوژی های مختلفی مانند DSL، کابل مودم و سیم کارت استفاده کنند. این روش در مواردی که نیاز به انتقال داده های حجیم در فواصل بلند است می تواند انتقال داده را با سرعت بالایی فراهم کند. با این حال، این روش نیاز به تجهیزات خاصی دارد و هزینه های آن نیز بالاست.

• اینترنت و شبکه های وایرلس:

انتقال داده ها با استفاده از اینترنت و شبکه های وایرلس، یکی از روش هایی است که در فواصل بلند کاربرد دارد. در این روش، دو دستگاه با استفاده از اینترنت و شبکه های وایرلس با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این روش به دلیل سرعت بالا و پوشش گسترده ای که در اختیار قرار می دهد، در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، این روش برای انتقال داده های حجیم و در فواصل بلند، نیاز به پایداری شبکه ای دارد و ممکن است در بعضی از مناطق با مشکلات پوشش مواجه شود.

• شبکه های خصوصی مجازی (VPN):

شبکه های خصوصی مجازی (VPN)، یکی از روش هایی هستند که برای انتقال داده ها در فواصل بلند مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش، دو دستگاه با استفاده از اینترنت و تکنولوژی های رمزنگاری، امنیت بالایی در انتقال داده ها فراهم می کند. شبکه های خصوصی مجازی می توانند به صورت رایگان یا با هزینه هایی که بر اساس حجم داده ها استفاده شده، در اختیار قرار گیرند. این روش به دلیل امنیت بالا و سرعت بالایی که در انتقال داده ها فراهم می کند، در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد.

بیشتر بخوانید: تفاوت بین VPN و VPS

• کابل های فیبر نوری:

کابل های فیبر نوری، یکی از روش هایی هستند که در انتقال داده ها در فواصل بلند مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش، دو دستگاه با استفاده از کابل های فیبر نوری با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. کابل های فیبر نوری به دلیل سرعت بالا و پایداری بالا در انتقال داده ها، در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، این روش نیاز به تجهیزات خاصی دارد و هزینه های آن نیز بالاست.

کابل فیبر نوری، برای انتقال داده‌ها با سرعت بالا، پهنای باند بیشتر و کاهش اشتباهات استفاده می‌شود. این روش، برای انتقال داده‌های بزرگ و حساس، مانند داده‌های پزشکی، اطلاعات مالی و داده‌های حساس دیگر، بسیار مناسب است. به دلیل هزینه‌های بالای نصب و تعمیر فیبر نوری، این روش بیشتر در شبکه‌های بزرگ و سازمانی استفاده می‌شود. همچنین، این روش برای انتقال داده‌ها در فواصل بلند، مانند انتقال داده‌ها بین شهرها و کشورها، مناسب است.

• شبکه های ماهواره ای

شبکه های ماهواره ای، یکی از روش هایی هستند که برای انتقال داده ها در فواصل بلند مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش، دو دستگاه با استفاده از شبکه های ماهواره ای با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این روش به دلیل پوشش گسترده ای که در اختیار قرار می دهد و عدم نیاز به زیرساخت های خاص، در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، این روش برای انتقال داده های حجیم و در فواصل بلند، نیاز به پایداری شبکه ای دارد و ممکن است در بعضی از مناطق با مشکلات پوشش مواجه شود.

در مقایسه با روش‌های دیگر، این روش برای انتقال داده‌های در فواصل بلند، مانند انتقال داده‌های بین کشورها، سریعتر و قابل اعتماد‌تر است. همچنین این روش برای مناطقی که دسترسی به اینترنت از طریق خطوط زمینی ندارند، مانند مناطقی با خطرات طبیعی، نظیر مناطقی با زلزله، رانش زمین و سیلاب، بسیار مناسب است. هر چند این روش دارای هزینه‌های بالای نصب و استفاده است و برای کاربران خانگی و کوچک، معمولاً مقرون به صرفه نیست.

•  اینترنت از خطوط هوایی:

یکی دیگر از روش‌های انتقال داده‌ها در فواصل بلند، استفاده از اینترنت از خطوط هوایی است. در این روش، اینترنت از طریق ارتباطات هوایی، مانند ماهواره‌ها، برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود. این روش، برای انتقال داده‌ها در مناطقی که دسترسی به شبکه‌های قاره‌ای ندارند، بسیار مناسب است. برای استفاده از این روش، نیاز به دستگاه‌های خاصی مانند مودم‌های هوایی و آنتن‌های خاص است.

این دستگاه‌ها به شبکه‌های ارتباطی هوایی متصل هستند و داده‌ها را برای انتقال به یکی از ایستگاه‌های زمینی ارسال می‌کنند. سپس، این داده‌ها به صورت معمولی به شبکه‌های مخابراتی و اینترنت متصل می‌شوند. این روش، برای انتقال داده‌ها در فواصل بلند، مانند انتقال داده‌ها بین مناطق دورافتاده و کشورها، مناسب است. همچنین، برای مناطقی که دسترسی به اینترنت از طریق خطوط زمینی ندارند، مانند مناطقی با خطرات طبیعی، نظیر مناطق با زلزله و سیلاب، بسیار مناسب است.

مزایای استفاده از کابل های فیبر نوری نسبت به روش های دیگر:

استفاده از کابل های فیبر نوری نسبت به سایر روش های انتقال داده، به ویژه در فواصل طولانی، بهترین روش انتقال دیتا است چرا که دارای مزایای متعددی است از جمله:

• پهنای باند بالا: کابل های فیبر نوری پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به کابل های مسی سنتی دارند. این بدان معناست که آنها می توانند داده های بیشتری را در یک دوره زمانی معین انتقال دهند. این باعث می شود کابل های فیبر نوری برای انتقال سریع و کارآمد مقادیر زیادی داده، ایده آل باشند.
• تضعیف کم: کابل های فیبر نوری در مقایسه با کابل های مسی سنتی، سیگنال کمتری را در فواصل طولانی از دست می دهند که به عنوان تضعیف شناخته می شود. این بدان معناست که داده ها را می توان در فواصل طولانی تری بدون نیاز به تقویت یا بازسازی سیگنال منتقل کرد. کابل های فیبر نوری می توانند داده ها را در فواصل تا چندین کیلومتر بدون نیاز به تقویت سیگنال انتقال دهند.
• مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی: کابل های فیبر نوری در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از دستگاه های الکتریکی یا خطوط برق مجاور مصون هستند. این بدان معناست که کابل های فیبر نوری را می توان در نزدیکی خطوط برق یا سایر منابع EMI بدون افت کیفیت سیگنال هدایت کرد.
• امنیت: کابل‌های فیبر نوری نسبت به کابل‌های مسی سنتی از امنیت بیشتری برخوردار هستند، زیرا هیچ سیگنالی را منتشر نمی‌کنند که بتوان آن را شنود یا رهگیری کرد. این باعث می شود کابل های فیبر نوری برای انتقال داده های حساسی که به سطوح بالایی از امنیت نیاز دارند، مانند تراکنش های مالی یا سوابق پزشکی، ایده آل باشند.
• دوام: کابل های فیبر نوری نسبت به کابل های مسی سنتی دوام بیشتری دارند زیرا تحت تأثیر عوامل محیطی مانند رطوبت و دما قرار نمی گیرند. این بدان معناست که کابل‌های فیبر نوری را می‌توان در محیط‌های سخت که کابل‌های مسی سنتی ممکن است از کار بیفتند، مانند زیر آب یا در دماهای شدید استفاده کرد.
• اثبات آینده: کابل های فیبر نوری یک فناوری مقاوم در برابر آینده هستند، به این معنی که با پیشرفت تکنولوژی، پتانسیل پشتیبانی از پهنای باند و نرخ داده بالاتری را دارند. این امر باعث می‌شود کابل‌های فیبر نوری سرمایه‌گذاری عاقلانه‌ای برای شرکت‌ها و سازمان‌هایی باشد که می‌خواهند از تجهیزات شبکه خود برای رسیدگی به نیازهای آینده اطمینان حاصل کنند.
• وزن سبک و اندازه کوچک: کابل‌های فیبر نوری نسبت به کابل‌های مسی سنتی سبک‌تر و کوچک‌تر هستند و نصب و مدیریت آن‌ها را آسان‌تر می‌کند. همچنین به این معنی است که کابل های فیبر نوری فضای کمتری را در مراکز داده و سایر تاسیسات اشغال می کنند و امکان استفاده کارآمدتر از فضا را فراهم می کنند.
• مقرون به صرفه: در حالی که هزینه اولیه نصب کابل های فیبر نوری ممکن است بیشتر از کابل های مسی سنتی باشد، مزایای زیاد، کابل های فیبر نوری را به گزینه ای مقرون به صرفه برای بسیاری از سازمان ها تبدیل می کند.

کابل های فیبر نوری طول عمر بیشتری نسبت به کابل های مسی دارند، به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و در طول زمان کمتر دچار تخریب سیگنال می شوند. به طور کلی، مزایای استفاده از کابل های فیبر نوری برای انتقال داده در فواصل طولانی، آنها را به گزینه ای محبوب برای شبکه های بزرگ مقیاس، مانند شبکه هایی که توسط شرکت های مخابراتی، مراکز داده و سازمان های دولتی استفاده می شود، تبدیل می کند. با این حال، ذکر این نکته ضروری است که نصب و نگهداری کابل های فیبر نوری نیازمند تجهیزات و تخصص است که می تواند هزینه های اولیه اجرا را افزایش دهد.