اصطلاح گره (Node) در شبکه‌های کامپیوتری به چه معنا است؟

در این میان، پروتکل‌های شبکه نحوه ارسال و دریافت اطلاعات را مشخص می‌کنند. شبکه‌ها را می‌توان بر مبنای موقعیت جغرافیایی، پروتکل‌هایی که استفاده می‌کنند، آرایش فیزیکی مولفه‌های شبکه و هدفی که دارند، تعریف کرد.

شبکه‌های کامپیوتری می‌توانند فیزیکی یا منطقی باشند. یک شبکه کامپیوتری فیزیکی، یک شبکه واقعی است که از طریق کابل‌هایی که اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر را امکان‌پذیر می‌کنند یا امواج رادیویی امکان ارسال و دریافت داده‌ها را می‌دهند. در این میان، شبکه‌های منطقی نمایش نرم‌افزاری یک شبکه فیزیکی هستند. آن‌ها بر روی یک شبکه فیزیکی ساخته شده‌اند.

هدف شبکه‌های کامپیوتری اشتراک‌گذاری اطلاعات و منابع بین چند دستگاه دیجیتال است. اینترنت نمونه‌ای از شبکه‌های کامپیوتری است که متشکل از شبکه‌های کامپیوتری کوچک‌تر است. شبکه‌های کامپیوتری محتوایی فرآیند اشتراک‌گذاری فایل‌های چندرسانه‌ای، پیاده‌سازی شبکه‌های اجتماعی و شبکه‌های ابری را امکان‌پذیر می‌کنند.

در این میان گره شبکه (Network Node) یک نقطه اتصال در یک شبکه ارتباطی است. به بیان دقیق‌تر، هر گره یک نقطه پایانی برای انتقال یا توزیع مجدد داده‌ها است. گره‌ها دارای قابلیت برنامه‌ریزی یا مهندسی برای شناسایی، پردازش و ارسال اطلاعات هستند، به طوری که اطلاعات میان گره‌های مختلف شبکه به شکل دقیقی انتقال پیدا کنند.

مفهوم گره‌های شبکه با استفاده از شبکه‌های توزیع شده و سوئیچینگ بسته به وجود می‌آید. بسته به کاربرد، گره‌های شبکه قادر به انجام کارهای مختلفی هستند.

مطلب پیشنهادی

شبکه کامپیوتری چیست: انواع شبکه‌ و تعاریف و اصطلاحات شبکه

یک گره شبکه چه کاری انجام می‌دهد؟

یک گره شبکه در نقطه‌ای از شبکه قرار دارد که در آن اطلاعات را ارسال، دریافت، ذخیره یا ایجاد می‌کند و داده‌ها را برای گره‌های دیگر ارسال می‌کند.

در یک شبکه کامپیوتری، گره‌ها می‌توانند دستگاه‌های فیزیکی شبکه مانند مودم‌ها، رایانه‌های شخصی و چاپگرها باشند. این دستگاه‌ها ارسال‌ها را از گره‌های دیگر تشخیص می‌دهند و آن‌ها را به گره‌های دیگر ارسال می‌کنند. گره‌ها در شبکه برای شناسایی یکدیگر از آدرس آی‌پی که توسط پروتکل DHCP به آن‌ها تخصیص داده شده استفاده می‌کنند.

گره ها از طریق یک لینک یا کانال ارتباطی به هم متصل می‌شوند. در یک شبکه کامپیوتری این‌ها ممکن است اتصالات کابلی، فیبر نوری یا بی‌سیم باشند.

انواع گره‌های شبکه

روش‌های مختلفی برای دسته‌بندی گره‌ها وجود دارد. یک راه بر اساس نوع شبکه است. دیگری از طریق توپولوژی شبکه است.

نوع شبکه

• ارتباطات داده (Data communications): در ارتباطات داده، گره‌های فیزیکی شبکه شامل تجهیزات ارتباطی یا دستگاه‌هایی هستند که داده‌ها را بین تجهیزات پایانه داده (DTE) و مدارهای انتقال داده ارسال می‌کنند. این‌ها شامل سوئیچ‌ها، پل‌ها، مودم‌ها یا هاب‌هایی است که تبدیل سیگنال، کدگذاری و موارد دیگر را انجام می‌دهند. این گره‌ها همچنین شامل DTE هستند، مانند گوشی‌های تلفن دیجیتال، چاپگرها، روترها، سرورها و ایستگاه‌های کاری.
• شبکه اینترنت (Internet network): در اینترنت و اینترانت‌ها، اکثر گره‌های فیزیکی شبکه کامپیوترهای میزبان هستند که با یک آدرس IP شناسایی می‌شوند. با این حال، برخی از دستگاه‌های لینک داده، مانند نقاط دسترسی شبکه محلی بی‌سیم (LAN)، آدرس میزبان آی‌پی ندارند. آن‌ها به جای گره‌های اینترنتی یا میزبان، گره‌های فیزیکی شبکه یا شبکه محلی در نظر گرفته می‌شوند.
• شبکه‌های محلی و شبکه‌های گسترده (LANs and wide area networks): این گره‌ها، متشکل از دستگاه‌هایی هستند که عملکرد خاصی را ارائه می‌دهند. تجهیزات مستقر در شبکه‌های محلی از طریق مک آدرس کارت رابط شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. از تجهیزات تشکیل دهنده شبکه‌های محلی و گسترده باید به مودم‌هایی با رابط اترنت، نقاط دسترسی شبکه محلی بی سیم و کامپیوترها اشاره کرد.
• شبکه مخابرات (Telecommunications network): در شبکه‌های تلفن ثابت، گره‌ها ممکن است ارسالو دریافت اطلاعات میان کلاینت‌ها را از طریق یک سرویس شبکه هوشمند ارائه دهند. در ارتباطات سلولی، گره‌ها شامل کنترل کننده‌های ایستگاه پایه هستند که یک یا چند ایستگاه پایه را کنترل می‌کنند. لازم به توضیح است که ایستگاه‌های پایه شبکه سلولی گره محسوب نمی‌شوند.
• سیستم کابلی (Cable system): در سیستم‌های کابلی، گره‌ها از کابل فیبر نوری برای اتصال به مشاغل و خانه‌هایی که توسط یک گیرنده فیبر نوری مشترک در یک مکان جغرافیایی سرویس می‌گیرند، استفاده می‌کنند. گره فیبر نوری، تعداد خانه‌ها یا مشاغلی را که قادر به خدمت‌رسانی به آن‌ها است، توصیف می‌کند.

توپولوژی‌های شبکه

روش دیگر برای دسته‌بندی گره‌ها، نحوه چیدمان آن‌ها در یک شبکه کامپیوتری فیزیکی است که به عنوان رویکرد توپولوژی شبکه شناخته می‌شود. برخی از توپولوژی‌های رایج شبکه شامل موارد زیر هستند:

• توپولوژی اتوبوسی (Bus topology): گره‌های جداگانه را به شکل مستقیم به کابل اصلی متصل می‌کند.
• توپولوژی حلقه (Ring topology): دارای گره‌های متصل در یک حلقه است. هر گره در مجاورت یک همسایه قرار دارد.
• توپولوژی ستاره (Star topology): تمام گره‌ها را به یک هاب مرکزی متصل می‌کند.
• توپولوژی مش (Mesh topology): هر گره به هر گره دیگری متصل است.

کاربردهای گره‌های شبکه چیست؟

از کاربردهای مهم گره‌های شبکه به موارد زیر باید اشاره کرد:

• درخواست چاپ: یک کارمند درخواست چاپ را از کامپیوتر خود به چاپگری که در بخش دیگری از دفتر قرار دارد ارسال می‌کند. در این حالت، کامپیوتر کارمند یک گره در شبکه است. درخواست از طریق شبکه و از طریق یک سری گره‌های دیگر برای مثال یک روتر در شبکه LAN شرکت منتقل می‌شود. در این حالت، چاپگر درخواست را دریافت و پردازش می‌کند و نتیجه را به شکل چاپ سند کامل می‌کند.
• کنترل کننده ایستگاه پایه: یک گره در شبکه سلولی است که خدمات شبکه هوشمند را به دستگاه‌ها ارائه می‌دهد. کنترل‌کننده ایستگاه پایه بین سایت‌های سلولی و مرکز سوئیچینگ سیار که گره‌های شبکه سلولی نیز در آن حضور دارند، قرار می‌گیرد. کنترل‌کننده‌های ایستگاه پایه تعیین می‌کنند که سیگنال‌های سلولی چگونه باید از طریق شبکه هدایت شوند.
• شبکه مش نظیر به نظیر: یک شبکه مش همتا به همتا به دستگاه‌های تلفن همراه امکان می‌دهد اطلاعات را بدون Wi-Fi یا سرویس تلفن همراه ارسال و دریافت کنند. در توپولوژی شبکه مش، هر گره به هر گره دیگری متصل می‌شود. تلفن‌های همراه به ‌عنوان گره‌ها عمل می‌کنند و سیگنال‌های خود را به سایر تلفن‌های همراه در شبکه که ممکن است با قطع سرویس روبرو شوند، گسترش می‌دهند. برخی از شرکت‌ها از تکنیک فوق برای انتقال اطلاعات حیاتی بلادرنگ، زمانی که شبکه‌های دیگر از کار افتاده‌اند، استفاده می‌کند.
• اینترنت اشیا: شبکه‌های اینترنت اشیا دستگاه‌ها را از همه نوع - نه فقط رایانه‌ها - به اینترنت متصل می‌کنند. هر دستگاه یک گره در شبکه اینترنت اشیا است. در این حالت، داده‌ها توسط گره‌های لبه، داده‌ها ایجاد می‌شوند. در این میان، گره‌های مه، لایه دیگری از سرورهای فیزیکی را اضافه می‌کنند که پردازش تحلیلی بلادرنگ را در شبکه‌های اینترنت اشیا امکان‌پذیر می‌کنند.