कंप्यूटर नेटवर्क क्या है?
कंप्यूटर नेटवर्क दो या अधिक कंप्यूटर या उपकरण हैं जो केबल या बेतार सिग्नल से जुड़े हों, ताकि डेटा, फ़ाइलें, प्रिंटर और इंटरनेट बाँट सकें। नेटवर्क के हर उपकरण को नोड कहते हैं। डेटा छोटे टुकड़ों में चलता है, जिन्हें पैकेट कहते हैं।
नेटवर्क के प्रकार: PAN, LAN, MAN, WAN
| प्रकार | पूरा नाम | क्षेत्र | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| PAN | पर्सनल एरिया नेटवर्क | लगभग 10 m, एक व्यक्ति के आसपास | ब्लूटूथ से फ़ोन + स्मार्टवॉच |
| LAN | लोकल एरिया नेटवर्क | कमरा, इमारत या कैंपस (लगभग 1 km तक) | स्कूल की कंप्यूटर लैब, दफ़्तर |
| MAN | मेट्रोपॉलिटन एरिया नेटवर्क | एक शहर (लगभग 30–50 km तक) | शहर का केबल टीवी नेटवर्क |
| WAN | वाइड एरिया नेटवर्क | राज्य, देश, दुनिया | इंटरनेट, पूरे भारत में बैंक का नेटवर्क |
क्षेत्र बढ़ने पर लागत और उपकरण बढ़ते हैं। LAN आमतौर पर एक संस्था का होता है; WAN अक्सर कई कंपनियों की लाइनों से बनता है।
नेटवर्क उपकरण: मॉडेम, रिपीटर, हब
- मॉडेम (MOdulator–DEModulator): कंप्यूटर के डिजिटल सिग्नल को फ़ोन या केबल लाइन के लिए एनालॉग में बदलता है (मॉड्यूलेशन), और दूसरे सिरे पर वापस (डीमॉड्यूलेशन)।
- रिपीटर: लंबी केबल पर सिग्नल कमज़ोर हो जाता है (आम LAN केबल में लगभग 100 m)। रिपीटर उसे लेकर फिर मज़बूत करके आगे भेजता है।
- हब: LAN में कई कंप्यूटर जोड़ता है। एक पोर्ट पर आया डेटा सभी दूसरे पोर्ट पर कॉपी करता है। सस्ता और सरल, पर बैंडविड्थ बर्बाद करता है।
नेटवर्क उपकरण: स्विच, राउटर, गेटवे
- स्विच: हब जैसा दिखता है, पर गंतव्य (MAC) पता पढ़कर पैकेट सिर्फ़ उसी पोर्ट पर भेजता है। कम ट्रैफ़िक, ज़्यादा सुरक्षित।
- राउटर: दो या अधिक अलग नेटवर्क जोड़ता है (जैसे घर का LAN और इंटरनेट प्रदाता का नेटवर्क)। IP पता पढ़कर हर पैकेट का सबसे अच्छा रास्ता चुनता है।
- गेटवे: नेटवर्क का प्रवेश और निकास द्वार। अलग प्रोटोकॉल (नियम) वाले नेटवर्क जोड़कर उनके बीच अनुवाद करता है। घर का वाई-फ़ाई बॉक्स अक्सर मॉडेम, राउटर और गेटवे तीनों का काम करता है।
हब बनाम स्विच
| हब | स्विच |
|---|---|
| सभी पोर्ट पर भेजता है | सिर्फ़ सही पोर्ट पर |
| पता नहीं पढ़ता | MAC पता पढ़ता है |
| ज़्यादा ट्रैफ़िक, कम सुरक्षित | कम ट्रैफ़िक, ज़्यादा सुरक्षित |
नेटवर्क टोपोलॉजी: स्टार, बस, ट्री, मेश
टोपोलॉजी नोड और उनके बीच के जुड़ाव का ढाँचा (लेआउट) है।
स्टार
हर नोड की अपनी केबल बीच के हब या स्विच तक। नोड जोड़ना और ख़राबी ढूँढना आसान; एक केबल टूटे तो सिर्फ़ एक नोड प्रभावित। पर केंद्र ख़राब हो तो सब रुक जाता है, और केबल ज़्यादा लगती है।
बस
सब नोड एक मुख्य केबल (बैकबोन) से जुड़े, दोनों सिरों पर टर्मिनेटर। सस्ता, कम केबल। पर बैकबोन टूटे तो पूरा नेटवर्क रुक जाता है और ख़राबी ढूँढना कठिन है।
ट्री
स्टार नेटवर्क स्तरों में जुड़े, जैसे पेड़ की शाखाएँ (पदानुक्रम)। बढ़ाना आसान, बड़े स्कूल या दफ़्तर के लिए अच्छा। मुख्य शाखा या जड़ ख़राब हो तो उसके नीचे सब कट जाता है।
मेश
नोड कई (पूर्ण मेश में सभी) नोड से सीधे जुड़े। एक जुड़ाव टूटे तो डेटा दूसरा रास्ता लेता है, बहुत भरोसेमंद। पर केबल बहुत: पूर्ण मेश में n नोड के लिए n(n − 1)/2 जुड़ाव, इसलिए महँगा।
करके देखें: घर के नेटवर्क का नक़्शा
घर के हर उस उपकरण का चित्र बनाएँ जो वाई-फ़ाई या ब्लूटूथ चलाता है। बीच में वाई-फ़ाई बॉक्स रखें। यह कौन-सी टोपोलॉजी जैसा दिखता है? (अक्सर स्टार।) कौन-से उपकरण PAN बनाते हैं? वाई-फ़ाई बॉक्स के लेबल पर देखें: मॉडेम, राउटर या दोनों? 3D के कदम 6 में हर टोपोलॉजी में केबल तोड़कर गिनें कितने कंप्यूटर चलते रहे।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- आकार: PAN < LAN < MAN < WAN
- हब → सभी पोर्ट · स्विच → एक पोर्ट (MAC) · राउटर → नेटवर्कों के बीच (IP)
- पूर्ण मेश केबल = n(n − 1)/2
- स्टार केबल टूटे → 1 नोड बंद · बस बैकबोन टूटे → सब बंद
हल किए गए उदाहरण
1. नेटवर्क पहचानिए: (a) लैपटॉप + बेतार माउस, (b) स्कूल लैब के 40 PC, (c) पूरे भारत में बैंक की शाखाएँ।
(a) PAN, (b) LAN, (c) WAN।
2. 30 कंप्यूटर वाली लैब धीमी है क्योंकि हर पैकेट हर कंप्यूटर तक जाता है। हब की जगह कौन-सा उपकरण लगाएँ, और क्यों?
स्विच। यह हर पैकेट सिर्फ़ उसी कंप्यूटर को भेजता है जिसके लिए है, इसलिए ट्रैफ़िक घटता है।
3. स्कूल की दो इमारतें 180 m दूर हैं और LAN सिग्नल कमज़ोर हो जाता है। कौन-सा उपकरण मदद करेगा?
बीच में लगा रिपीटर, जो सिग्नल फिर मज़बूत करे।
4. 6 कंप्यूटरों के पूर्ण मेश में कितनी केबल लगेंगी?
6 × 5 ÷ 2 = 15 केबल।
5. 8 कंप्यूटर वाली बस टोपोलॉजी में बैकबोन टूट गई। कितने कंप्यूटर सामान्य रूप से बात कर पाएँगे?
बैकबोन साझा है, इसलिए नेटवर्क रुक जाता है (8 में से 0 सामान्य)।
6. एक कंपनी की 4 मंज़िलें हैं; हर मंज़िल का स्विच एक मुख्य स्विच से जुड़ा है। यह कौन-सी टोपोलॉजी है, और दफ़्तर के LAN को इंटरनेट से कौन जोड़ता है?
ट्री टोपोलॉजी (स्तरों में स्टार)। राउटर (मॉडेम/गेटवे के साथ) इंटरनेट से जोड़ता है।
आम गलतियाँ
- कहना कि हब और स्विच एक जैसे काम करते हैं; हब सब पोर्ट पर, स्विच सिर्फ़ सही पोर्ट पर भेजता है।
- राउटर और मॉडेम को मिलाना; मॉडेम सिग्नल बदलता है, राउटर नेटवर्कों के बीच रास्ता चुनता है।
- सोचना कि स्टार में एक केबल टूटने से सब रुक जाता है; ऐसा सिर्फ़ केंद्र ख़राब होने पर होता है।
- इंटरनेट को LAN मानना; यह दुनिया का सबसे बड़ा WAN है।