آیا تا به حال برایتان این سوال به وجود آمده که ارتباط بین شعبههای مختلف یک بانک در سطح شهر چگونه برقرار میشود؟ یا یک سازمان چگونه میتواند اطلاعات مهم خود را از شعبه ای در یک شهر به شعبهی دیگرش در شهری دیگر منتقل کند؟
شاید بگویید خب، امروزه اینترنت برای همه در دسترس است! اما مشکل اینترنت دقیقا همین جاست! همه! و همه شامل هکرها هم میشود. بنابراین در صورت استفاده از اینترنت برای انتقال اطلاعات بین شعبههای مختلف یک بانک یا هر سازمان دیگری باید امنیت را به گونهای برقرار کرد که اطلاعات در بستری کاملا امن منتقل شده و هیچکس به غیر از افراد مجاز، به آنها دسترسی نداشته باشند. هرچند که امروزه بسیاری از سازمانها به انتقال اطلاعات از طریق اینترنت روی آوردهاند اما هنوز هم تعدادی از سازمانهای فوق سری یا سازمانهایی که در کشورهای در حال توسعه قرار دارند از ایجاد شبکههای کلان شهری یا شبکه MAN استفاده میکنند.
درون یک شعبه از یک سازمان، به راحتی میتوان با ایجاد یک شبکه محلی (Local area network- LAN)، ارتباطی امن و سریع بین رایانههای آن شرکت فراهم کرد اما در صورتی که شعبههای بیشتر در نقاط مختلف شهر پراکنده باشند دیگر نمیتوان از شبکهی کوچک محلی استفاده کرد و باید شبکه ی گسترده تری که به شبکهی کلان شهری یا شبکه MAN مشهور است را بین یارانههای سازمان برقرار کرد.
شبکه MAN چیست؟
شبکه MAN چیست؟
کلمهی MAN مخفف Metropolitan Area Network است و به شبکهای اطلاق میشود که دستگاههای موجود در نقاط مختلف یک شهر یا حتی چند شهر را به یکدیگر متصل میکند. این شبکه در سطح یک شهر گسترده میشود و به کاربران این اجازه را میدهد تا اطلاعات را از طریق به اشتراک گذاری در شبکه به تمام نقاط مورد نظر بفرستند. از نظر فنی شبکه MAN را میتوان نوع گسترش یافتهی شبکهی LAN در نظر گرفت. این شبکه به طوری گسترانده شده است که بتواند محدودهای به وسعت یک شهر را پوشش دهد.
نحوهی برقراری ارتباط بین سیستمها در شبکههای MAN متفاوت است. در مورد بانکهای ایران سیستمها معمولا از طریق ارتباط ماهوارهای به یکدیگر متصل میشوند که به آن اتصال بیسیم نیز اطلاق میشود. نوع دیگری از اتصال بین سیستمها یا رایانهها، اتصال از طریق فیبر نوری می باشد و این نوع اتصال باید ظرفیت زیادی داشته باشد. سرعت انتقال اطلاعات در این شبکه معمولا زیاد است (یبشتر از ۱ Mb/S) اما سرعت در شبکهی کلان شهری، بسته به نوع اتصال رایانه ها میتواند از مقادیر متوسط تا بسیار زیاد متغیر باشد. از دیگر اتصالاتی که در این شبکه استفاده میشود میتوان به اتصالات رادیویی، لیزرمادون قرمز و امواج میکروویو اشاره کرد.
ساختار شبکه MAN
ساختار شبکه MAN
ساختار و نحوهی اتصال سیستمها به یکدیگر در این نوع شبکه مشابه حالت شیکهی LAN است. به یک رایانه یا مجموعهای از رایانهها در یک شعبه، گره (Node) گفته میشود. در این شبکه گره ها به یک محیط انتقال پر سرعت مشترک، که میتواند فیبر نوری یا ارتباط ماهوارهای یا هر نوع محیط دیگری باشد، متصل میشوند. هر دادهای که منتقل میشود اصطلاحا یک بسته یا packet نام دارد.
هر گره همه packet های منتقل شده را دریافت می کند اما قفط از پکتهایی کپی برمیدارد که به آن گره آدرس دهی شده باشند. به این حالت، حالت selective listening یا گوش دادن انتخابی میگویند. معمولاً تشخیص این که پکت دریافتی حاوی چه آدرسی است برای نودها چندان سخت نیست چراکه خود پکتها حاوی آدرس هستند با این حال، در بعضی موارد، آدرس در بسته موجود نیست و بنابراین گره باید از روش های دیگر استفاده کند تا تعیین کند که بسته برای آن گره منظور شده است یا نه.
از آن جایی که هر گره میتواند به طور جداگانه در محیط انتقال، پکت ارسال کند. این امکان وجود دارد که دو یا بیشتراز دو گره به طور همزمان در گره مشغول ارسال اطلاعات باشند که همین امر میتواند باعث از دست رفتن دیتا یا بروز اشتباه در انتقال آن شود. برای جلوگیری از این برخوردها و اطمینان از دریافت بستهها توسط گرههای صحیح، از پروتکل کنترل دسترسی رسانه (MAC Media Access Control-) استفاده میشود. بنابراین ، یک MAN از یک رسانه یا محیط انتقال، یک MAC و گرهها تشکیل شده است.
نحوه پیدایش شبکه MAN
نحوه پیدایش شبکه MAN
تا سال ۱۹۹۹، شبکه های محلی (LAN) برای برقراری ارتباط دادهها در ساختمانها و دفاتر استفاده میشدند و سازمانها برای اتصال شبکههای محلی در داخل شهر به شبکهی تلفن عمومی متکی بودند. هر چند شبکهی تلفن پاسخگوی انتقال دادههایی که از شبکههای LAN در قالب پکت ارسال میشدند بود اما پهنای باند این شبکه با توجه به ساختار نامناسبی که داشت؛ نمیتوانست پاسخگوی تقاضای زیادی که از طرق مردم و سازمانها ایجاد میشد باشد.
برای اتصال موثرتر شبکههای محلی، پیشنهاد شد که ساختمانهای اداری با استفاده از خطوط فیبر نوری تک حالته، که در آن زمان به طور گسترده در مراکز تلفن راه دور استفاده میشد، متصل شوند. شرکتهای تولید کنندهی فیبر نوری شروع به ساخت فیبرهای بیشتر برای پاسخگویی به نیاز سازمانها کردند. شبکههای کلانشهر فیبر نوری توسط شرکتهای تلفنی به عنوان شبکههای خصوصی برای مشتریان خود اداره میشدند و با شبکه عمومی (WAN) ادغام کامل نداشتند.
استاندارد سازی برای شبکه MAN برای اولین بار در استاندارد IEEE 802 صورت گرفته است. در این پروژه سعی بر این بود تا مشخص شود که چگونه شبکههای LAN میتوانند بدون ایجاد تنگناهایی با سرعت پایین در مسافتهای بیش از چند کیلومتر به هم متصل شوند. علاوه بر این، در آن زمان شبکههای LAN از دیتایی در قالب صدا و تصویر پشتیبانی نمیکردند. برای رفع این نیازها، دست اندرکاران پروژهی ۸۰۲ تصمیم گرفتند که یک شبکه MAN استانداردی تعریف کنند که پشتیبانی کاملی از داده، صدا و ویدئو را ارائه دهد و برای مسافت بین ۵ تا ۵۰ کیلومتر مناسب باشد.
این ایده برای آن زمان بسیار بلند پروازانه بود اما امروزه شاهد شبکههای MAN بسیار قدرتمنی هستیم که از هر نوع دیتا پشتیبانی کرده و حتی در مسافتهای بیش از ۵۰ کیلومتر نیز کارایی خود را از دست نمیدهند. استفاده مولد از مالتی پلکسینگ طول موج متراکم (DWDM) انگیزهی دیگری برای توسعهی شبکههای کلانشهرها در دهه ۲۰۰۰ ایجاد کرد.
DWDM با دامنهی ۰ تا ۳۰۰۰+ کیلومتر ساخته شده است تا شرکتهایی که مقدار زیادی داده را در سایتهای مختلف ذخیره میکنند، بتوانند داداههای خود را تبادل کنند. با استفاده از این تکنولوژی در MAN هایی که از زیرساخت فیبر نوری برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند، شرکتها دیگر نیازی به اتصال LAN های خود با یک پیوند فیبر نوری اختصاصی ندارند و میتوانند به شبکهی فیبر نوری موجود در شهر متصل شدوند. به این ترتیب امروزه، ساخت و نگهداری از شبکههای MAN تسهیل شده است.
تعریف شبکه MAN در استاندارد IEEE 802.6
با توجه به اهداف و چالش های فنآورانهای که این اهداف با خود به همراه میاورند، IEEE 802.6 تعریف زیر را برای یک شبکه MAN فرموله کرده است:
استاندارد، یک زیر لایهی کنترل دسترسی رسانه (MAC) و یک لایه فیزیکی، برای یک شبکه منطقه شهری (MAN) تعریف می کند.در این استاندارد شبکه باید مبادلهی دو طرفهی جریانهای بیت دیجیتال را با استفاده از یک محیط مشترک بین گرههای واقع در منطقه ای به قطر ۵۰ کیلومتر را فراهم کند. این سرویس از سرویسهایی که به پهنای باند تضمین شده و تأخیر محدود نیاز دارند پشتیبانی خواهد کرد. سرعت انتقال ممکن است از ۱ مگابیت در ثانیه تا حداکثر ظرفیت محیط انتقال متغیر باشد.
مزایای شبکه شهری (MAN)
- همانطور که گفته شد در شبکه MAN از فیبر نوری استفاده می شود به همین دلیل ارتباطات پر سرعت فراهم می شود.
- زیرساخت مناسب شبکه های بزرگ را فراهم می کند و باعث گسترش شبکه های WAN می شوند.
- نسبت به ارتباطات پر سرعتی که فراهم می کند، باعث کم شدن هزینه می شود.
- انتقال داده به طور همزمان به دلیل استفاده از گذرگاه دوگانه
معایب شبکه شهری (MAN)
- استفاده از کابل های طولانی و زیاد
- هزینه راه اندازی بالا
- احتمال هک شدن شبکه به دلیل فاصله زیاد. برای سیستم سخت است که از مناطق گرافیکی هکرها و جاسوسی صنعتی محافظت کند.
چالش ها و موانع در پیاده سازی شبکه های شهری MAN
شبکه شهری یا MAN(Metropolitan Area Network) با چالش ها و موانع متعددی مواجه است که می تواند موفقیت پروژه ها را تحت تأثیر قرار دهد.
- یکی از موانع اصلی، چالش های فنی و مالی است. بسیاری از شهرها به دلیل کمبود بودجه و منابع مالی قادر به تأمین زیرساخت های مناسب نیستند. این موضوع نه تنها بر کیفیت خدمات ارائه شده تأثیر می گذارد، بلکه زمان اجرای پروژه ها را نیز به تعویق می اندازد.
- همچنین، نیاز به زیرساخت مناسب برای پیاده سازی شبکه های شهری بسیار حیاتی است. بدون وجود زیرساخت های پیشرفته و قابل اعتماد، امکان ارتباط مؤثر بین نقاط مختلف شهر کاهش می یابد و در نتیجه کارایی شبکه تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.
اما با وجود این چالش ها، راه حل هایی برای موفقیت پروژه ها وجود دارد:
- سرمایه گذاری در فناوری های نوین و همکاری نزدیک با بخش خصوصی می تواند به تسهیل فرآیند پیاده سازی کمک کند.
- همچنین آموزش نیروی انسانی متخصص و استفاده از تجربیات موفق سایر کشورها می تواند راهگشای مشکلات موجود باشد.
بنابراین، با برنامه ریزی دقیق و مدیریت مؤثر، امکان غلبه بر موانع پیادهسازی شبکهی شهری MAN وجود دارد.
تجهیزات شبکه شهری
شبکه هایMAN به عنوان یکی از مهم ترین زیرساخت های ارتباطی در سطح شهرها شناخته می شوند. این شبکه ها برای اتصال مکان های مختلف در یک منطقه جغرافیایی بزرگ، از جمله دانشگاه ها، ادارات و مراکز تجاری طراحی شده اند. در اینجا به بررسی تجهیزات شبکه MAN و سخت افزار شبکه MAN می پردازیم.
روترهای شهری
روترها در شبکه MAN نقش کلیدی دارند. آن ها بسته های داده را بین شبکه های مختلف هدایت می کنند و به این ترتیب، ارتباطات بین دستگاه ها را تسهیل می کنند. سخت افزار شبکه MAN شامل روترهای پیشرفته ای است که قابلیت پشتیبانی از ترافیک بالای داده را دارند.
کابل های شبکه و اتصالات
کابل های فیبر نوری و مسی از دیگر اجزای حیاتی در شبکه MAN هستند. این کابل ها انتقال داده را با سرعت بالا امکان پذیر می سازند و کیفیت اتصال را تضمین می کنند.
سوئیچ های شبکه
سوئیچ ها نیز از دیگر تجهیزات مهم در شبکه های MAN هستند. آن ها وظیفه تقسیم و مدیریت ترافیک داده ها را بر عهده دارند و می توانند به بهینه سازی کارایی شبکه کمک کنند. انتخاب سوئیچ های مناسب می تواند تأثیر زیادی بر عملکرد کلی تجهیزات شبکه MAN داشته باشد.
فایروال ها
فایروال ها برای امنیت شبکه ضروری هستند. آن ها ترافیک ورودی و خروجی را کنترل می کنند و از حملات سایبری جلوگیری می کنند. استفاده از فایروال های مناسب می تواند امنیت سخت افزار شبکه MAN را افزایش دهد.
اکسس پوینت ها
برای شبکه های بی سیم در محیط های شهری، اکسس پوینت ها باید به صورت استراتژیک در نقاط مختلف نصب شوند. این تجهیزات به کاربران اجازه می دهند تا به راحتی به شبکه متصل شوند و از اینترنت با سرعت بالا بهره مند شوند.
تجهیزات و سخت افزار شبکه MAN نقش بسیار مهمی در ارائه خدمات ارتباطی در شهرها دارند. با انتخاب صحیح و بهکارگیری این تجهیزات، میتوان عملکرد شبکههای شهری را به حداکثر رساند و تجربه کاربری بهتری را فراهم کرد.
برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در زمینه انتخاب بهترین تجهیزات شبکه MAN و سختافزار شبکه MAN، میتوانید با کارشناسان PFC تماس بگیرید.
