دستگاه‌های اتصال شبکه: بررسی نقش‌ و عملکرد انواع تجهیزات در معماری شبکه

۱. کارت رابط شبکه (NIC)

در لایه ۲ OSI فعالیت می‌کند و کامپیوتر را به شبکه متصل می‌سازد. دارای آدرس MAC، نشانگر LED و معمولاً به مادربورد متصل است. پشتیبانی از 10/100/1000 Mbps و بیشتر در سرورها.

۲. هاب (Hub)

دستگاه لایه ۱ که فریم را به همه پورت‌ها ارسال می‌کند. باعث ایجاد دامنه برخورد مشترک می‌شود.

مزایا: ارزان، ساده
معایب: برخورد زیاد، عملکرد ضعیف

۳. بریج (Bridge)

لایه ۲، اتصال دو بخش شبکه و کاهش برخورد با تصمیم‌گیری مبتنی بر MAC. امروزه کمتر رایج.

۴. سوئیچ (Switch)

لایه ۲، ارسال فریم به پورت مقصد بر اساس MAC. هر پورت یک Collision Domain مستقل دارد.

Unmanaged: بدون پیکربندی
Managed: پشتیبانی از VLAN، IP، QoS

۵. روتر (Router)

لایه ۳، انتخاب مسیر مناسب بر اساس IP و جداسازی Broadcast Domain. پورت‌ها به‌صورت دستی فعال‌سازی می‌شوند.


وظایف:
- Packet Switching
- Access List Filtering
- Internetwork Communication
- Path Selection

۶. فایروال (Firewall)

عمل می‌کند از لایه ۳ تا لایه ۷. کنترل و فیلتر ترافیک بر اساس قوانین. انواع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری.

ایجاد DMZ برای سرورهای عمومی
فیلتر بر اساس پروتکل و پورت

۷. IDS و IPS


IDS: تشخیص حمله، بدون واکنش
IPS: شناسایی و جلوگیری فعال
HIDS: بررسی لاگ‌های محلی دستگاه

۸. Access Point (AP)

لایه ۲، اتصال کاربران بی‌سیم به شبکه با تبدیل سیگنال‌ها. مشابه هاب در دامنه برخورد، استفاده از CSMA/CA.

۹. Wireless Range Extender

توسعه محدوده پوشش AP با دریافت و ارسال مجدد سیگنال. نیاز به ۱۵٪ هم‌پوشانی.

۱۰. Wireless LAN Controller

مدیریت متمرکز نقاط دسترسی در شبکه‌های بزرگ. ارسال تنظیمات به APها و کنترل ترافیک کاربران.

۱۱. DHCP Server

تخصیص IP خودکار در لایه کاربرد، پورت‌های UDP 67 و 68.

Scope: دامنه آدرس‌ها
MAC Reservation: IP ثابت برای دستگاه خاص
DHCP Relay: هدایت درخواست‌ها به سرور در شبکه دیگر

۱۲. DNS Server

ترجمه دامنه به IP، در لایه کاربرد با پورت UDP 53.

A/AAAA: آدرس‌ها
CNAME: نام مستعار
MX: سرور ایمیل
PTR: ترجمه معکوس

۱۳. Load Balancer

توزیع ترافیک ورودی بین چند سرور جهت افزایش تحمل‌پذیری خطا.


روش‌ها:
- Round-Robin
- Least Connections
- Fastest Response

۱۴. Proxy Server

هدایت درخواست‌ها با امکان ذخیره و کش محتوا. کاربرد در کنترل پهنای باند و فیلترینگ.

۱۵. مودم‌ها

مودم کابلی (DOCSIS): از طریق کابل کواکسیال
مودم DSL: از طریق خط تلفن

۱۶. Repeater

لایه ۱، تقویت سیگنال دیجیتال برای افزایش برد شبکه.

۱۷. Voice Gateway

تبدیل تماس‌های IP ↔ PSTN، استفاده از پروتکل‌هایی مانند SIP و MGCP.

۱۸. Networked Devices

VoIP Phones
Printers
Access Control Devices
Surveillance Cameras
HVAC Sensors
IoT Devices (via Ethernet/Wi-Fi/Bluetooth)
Industrial Controllers (ICS/SCADA)

۱۹. SOHO Planning & Segmentation

جداسازی دامنه‌های پخش و برخورد برای افزایش عملکرد.


مشکلات:
- Broadcast Storms
- Multicasting Congestion
- Limited Bandwidth

راه‌حل‌ها:
- Switch: isolate collision domains
- Router: separate broadcast domains

۲۰. Environmental Considerations

Temperature: cool environment with HVAC
Humidity: ideally 50% to prevent static and corrosion

۲۱. Conclusion

Understanding network connectivity devices is critical for Network+ certification and professional network deployment. From NICs and hubs to routers and industrial controllers, each device has a specialized role in ensuring optimal performance and security.