নেটওয়ার্ক ডিভাইস: হাব, সুইচ, রাউটার ও অন্যান্য
মডেম, হাব, সুইচ, রাউটার, গেটওয়ে এবং অন্যান্য নেটওয়ার্ক ডিভাইসের কাজ ও পার্থক্য। এইচএসসি আইসিটি অধ্যায় ২।
নেটওয়ার্ক ডিভাইস: হাব, সুইচ, রাউটার ও অন্যান্য
- নেটওয়ার্ক ডিভাইস পরিচিতি
- নেটওয়ার্কের ট্রাফিক পুলিশ কে?
- মডেম (Modem): সংযোগের সেতু
- এনআইসি (NIC): কম্পিউটারের আইডি কার্ড
- হাব (Hub): বোকা ডিভাইস?
- সুইচ (Switch): বুদ্ধিমান ডিভাইস
- পার্থক্য: হাব বনাম সুইচ
- রাউটার (Router): পথের দিশারী
- গেটওয়ে (Gateway): প্রোটোকল কনভার্টার
- রিপিটার ও ব্রিজ
- চলো যাচাই করি: কোন ডিভাইস লাগবে?
- আজকের সারাংশ
নেটওয়ার্ক ডিভাইস: হাব, সুইচ, রাউটার ও অন্যান্য
নেটওয়ার্কিং ব্যবস্থায় হার্ডওয়্যারের গুরুত্ব অপরিসীম। একটি নেটওয়ার্ক শুধুমাত্র কম্পিউটার এবং তার (Cable) দিয়ে তৈরি হয় না; ডেটা এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সঠিকভাবে এবং নিরাপদে পৌঁছানোর জন্য বিশেষ কিছু যন্ত্র বা ডিভাইসের প্রয়োজন হয়। আমরা যদি নেটওয়ার্কের তারগুলোকে রাস্তার সাথে তুলনা করি, তবে এই রাস্তা দিয়ে চলাচলকারী ডেটা বা তথ্য হলো যানবাহন। আর এই যানবাহনকে সঠিক গন্তব্যে পৌঁছাতে এবং জ্যাম বা সংঘর্ষ এড়াতে রাস্তায় যেমন ট্রাফিক পুলিশ বা সিগন্যাল লাইটের প্রয়োজন হয়, ঠিক তেমনি নেটওয়ার্কেও হাব, সুইচ বা রাউটারের মতো ডিভাইসগুলো ট্রাফিক কন্ট্রোলারের ভূমিকা পালন করে।
নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলো মূলত প্রেরক এবং প্রাপকের মধ্যে সংযোগ স্থাপন, ডেটা প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিটি ডিভাইসের নিজস্ব কার্যক্ষমতা ও বৈশিষ্ট্য রয়েছে। কিছু ডিভাইস কেবল ডেটা ছড়িয়ে দেয়, আবার কিছু ডিভাইস বুদ্ধিমত্তার সাথে নির্দিষ্ট গন্তব্যে ডেটা পৌঁছে দেয়। এই অধ্যায়ে আমরা বহুল ব্যবহৃত নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলোর কার্যপ্রণালী, প্রকারভেদ এবং এদের পারস্পরিক পার্থক্য সম্পর্কে বিস্তারিত জানব যা পরীক্ষার প্রস্তুতিতে সহায়ক হবে।
মডেম (Modem): এনালগ ও ডিজিটালের সেতুবন্ধন
মডেম (Modem) হলো বর্তমান ইন্টারনেট জগতের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ একটি যন্ত্র। কম্পিউটার সাধারণত ডিজিটাল সিগন্যাল (0 এবং 1) নিয়ে কাজ করে, কিন্তু টেলিফোন লাইন বা ক্যাবল নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ডেটা আদান-প্রদানের সময় এনালগ সিগন্যাল ব্যবহৃত হয়। এই দুই ভিন্ন ধরনের সিগন্যালের মধ্যে সমন্বয় সাধন করাই মডেমের প্রধান কাজ।
সংজ্ঞা (Definition): মডেম (Modem) হলো এমন একটি নেটওয়ার্ক ডিভাইস যা মডুলেশন (Modulation) ও ডিমডুলেশন (Demodulation) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এক কম্পিউটার থেকে অন্য কম্পিউটারে ডেটা আদান-প্রদান করে। এটি প্রেরক প্রান্তে ডিজিটাল সিগন্যালকে এনালগ সিগন্যালে এবং প্রাপক প্রান্তে এনালগ সিগন্যালকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করে।
মডেম শব্দটি এসেছে দুটি ইংরেজি শব্দের সংক্ষিপ্ত রূপ থেকে:
1. Modulator (মডুলেটর): যা ডিজিটাল সিগন্যালকে এনালগ সিগন্যালে রূপান্তর করে। এই প্রক্রিয়াকে বলা হয় মডুলেশন।
2. Demodulator (ডিমডুলেটর): যা এনালগ সিগন্যালকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করে। এই প্রক্রিয়াকে বলা হয় ডিমডুলেশন।
মনে রাখতে হবে:
- মডেম সবসময় সোর্স (উৎস) এবং ডেস্টিনেশন (গন্তব্য)—উভয় প্রান্তেই থাকে।
- প্রেরক কম্পিউটারের মডেম ডিজিটাল ডেটাকে এনালগ করে টেলিফোন লাইনে পাঠায়।
- প্রাপক কম্পিউটারের মডেম সেই এনালগ ডেটাকে গ্রহণ করে পুনরায় ডিজিটালে রূপান্তর করে কম্পিউটারকে বুঝিয়ে দেয়।
অবস্থান ও ব্যবহারের ওপর ভিত্তি করে মডেমকে ইন্টারনাল (Internal) এবং এক্সটারনাল (External) এই দুই ভাগে ভাগ করা যায়। বর্তমানে অবশ্য রাউটারের মধ্যেই মডেম বিল্ট-ইন অবস্থায় থাকে, যাকে আমরা ডিএসএল (DSL) মডেম বলি।
নেটওয়ার্ক ইন্টারফেস কার্ড (NIC) ও ম্যাক এড্রেস
কোনো কম্পিউটার বা ল্যাপটপকে নেটওয়ার্কের সাথে যুক্ত করার জন্য যে হার্ডওয়্যারটি অপরিহার্য, তা হলো নেটওয়ার্ক ইন্টারফেস কার্ড বা NIC (Network Interface Card)। একে ল্যান কার্ড (LAN Card) বা নেটওয়ার্ক এডাপ্টারও বলা হয়। বর্তমানে মাদারবোর্ডের সাথেই বিল্ট-ইন অবস্থায় ল্যান পোর্ট থাকে।
NIC-এর প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো এর অদ্বিতীয় পরিচিতি নম্বর, যাকে ম্যাক এড্রেস (MAC Address) বলা হয়।
ম্যাক এড্রেস (MAC Address): মিডিয়া এক্সেস কন্ট্রোল বা ম্যাক এড্রেস হলো ৪৮ বিটের (৬ বাইট) একটি অদ্বিতীয় কোড যা প্রতিটি নেটওয়ার্ক ইন্টারফেস কার্ডের (NIC) রম (ROM)-এ প্রস্তুতকারক কোম্পানি কর্তৃক স্থায়ীভাবে সংরক্ষিত থাকে। এটি পরিবর্তন করা যায় না বলে একে ফিজিক্যাল এড্রেস (Physical Address) বলা হয়।
ম্যাক এড্রেস সাধারণত হেক্সাডেসিমেল সংখ্যা পদ্ধতিতে লেখা হয়। এর গঠনটি হলো: MM:MM:MM:SS:SS:SS।
- প্রথম ২৪ বিট (৩ বাইট) হলো OUI (Organizationally Unique Identifier) বা ভেন্ডর আইডি, যা নির্দেশ করে কোন কোম্পানি কার্ডটি তৈরি করেছে।
- শেষ ২৪ বিট (৩ বাইট) হলো কার্ডটির সিরিয়াল নম্বর বা ডিভাইস আইডি।
পরীক্ষার টিপস (Exam Tip): ম্যাক এড্রেস এবং আইপি এড্রেসের পার্থক্য প্রায়ই পরীক্ষায় আসে। মনে রাখবে:
- ম্যাক এড্রেস = হার্ডওয়্যার বা ফিজিক্যাল এড্রেস (স্থায়ী)।
- আইপি এড্রেস = সফটওয়্যার বা লজিক্যাল এড্রেস (পরিবর্তনশীল)।
হাব (Hub): প্রকারভেদ ও সীমাবদ্ধতা
হাব হলো একটি নেটওয়ার্ক কানেক্টিভিটি ডিভাইস যা সাধারণত স্টার টপোলজিতে একাধিক কম্পিউটার বা ডিভাইসকে একত্রে যুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি ওএসআই (OSI) মডেলের ফিজিক্যাল লেয়ারে কাজ করে।
হাবের কার্যপ্রণালী খুবই সরল কিন্তু অদক্ষ। যখন কোনো একটি কম্পিউটার হাবের মাধ্যমে ডেটা পাঠায়, হাব সেই ডেটা সিগন্যালটি তার সাথে সংযুক্ত বাকি সব পোর্টে পাঠিয়ে দেয়। একে বলা হয় ব্রডকাস্টিং (Broadcasting)। হাব ডেটা পড়ার বা বোঝার ক্ষমতা রাখে না, তাই এটি বুঝতে পারে না ডেটাটি কার জন্য পাঠানো হয়েছে। এ কারণে হাবকে 'Non-intelligent' বা 'Dumb' ডিভাইস বলা হয়।
উপরের চিত্রে দেখা যাচ্ছে, একটি কম্পিউটার ডেটা পাঠাচ্ছে এবং হাব সেটি নেটওয়ার্কের অন্য সকল কম্পিউটারে ছড়িয়ে দিচ্ছে। এর ফলে অযাচিত ট্রাফিক তৈরি হয় এবং ডেটা কলিশন (Data Collision) বা সংঘর্ষের সম্ভাবনা বেড়ে যায়।
হাবের প্রকারভেদ (Types of Hub)
কার্যক্ষমতার ওপর ভিত্তি করে হাবকে প্রধানত দুই ভাগে ভাগ করা যায়:
- সক্রিয় হাব (Active Hub): এই হাবগুলোতে নিজস্ব বিদ্যুৎ ব্যবস্থা থাকে। এরা শুধু সিগন্যাল পাস করে না, বরং দুর্বল সিগন্যালকে শক্তিশালী (Amplify) করে পরবর্তী ডিভাইসে পাঠায়। তাই এরা একই সাথে রিপিটার (Repeater)-এর কাজও করে।
- নিষ্ক্রিয় হাব (Passive Hub): এই হাবগুলো শুধুমাত্র সিগন্যাল পাস করে। এরা সিগন্যালকে এমপ্লিফাই করতে পারে না এবং এদের নিজস্ব বিদ্যুৎ সংযোগের প্রয়োজন হয় না।
সুইচ (Switch): বুদ্ধিমান সংযোগকারী
সুইচ হাবের মতোই দেখতে এবং একই ধরনের কাজ করে (ডিভাইস সংযুক্ত করা), কিন্তু এর কার্যপদ্ধতি অনেক উন্নত। সুইচকে বলা হয় ইন্টেলিজেন্ট ডিভাইস। এটি ওএসআই মডেলের ডেটা লিংক লেয়ারে কাজ করে।
সুইচের প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো এটি প্রেরক কম্পিউটার থেকে ডেটা গ্রহণ করে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট প্রাপক কম্পিউটারেই প্রেরণ করে। এই পদ্ধতিকে বলা হয় ইউনিকাস্টিং (Unicasting)।
উপরের চিত্রে দেখা যাচ্ছে, সুইচ বুদ্ধিমত্তার সাথে ডেটা শুধুমাত্র কাঙ্ক্ষিত প্রাপকের কাছেই পাঠাচ্ছে। এটি করার জন্য সুইচ প্রতিটি সংযুক্ত ডিভাইসের ম্যাক এড্রেস (MAC Address) নিজের মেমোরিতে একটি টেবিল আকারে সংরক্ষণ করে রাখে। একে ম্যাক এড্রেস টেবিল বলা হয়। যখন কোনো ডেটা প্যাকেট আসে, সুইচ সেই ডেটার গন্তব্য ম্যাক এড্রেস দেখে ঠিক করে কোন পোর্টে ডেটাটি পাঠাতে হবে।
সংজ্ঞা (Definition): সুইচ (Switch) হলো একটি বুদ্ধিমান নেটওয়ার্ক ডিভাইস যা প্রতিটি পোর্টের ম্যাক এড্রেস সংরক্ষণ করে এবং প্রেরিত ডেটা বা সিগন্যালকে ব্রডকাস্ট না করে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট গন্তব্য পোর্টে প্রেরণ করে।
হাব বনাম সুইচ: তুলনামূলক বিশ্লেষণ
সৃজনশীল প্রশ্নের জন্য এই পার্থক্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
| বৈশিষ্ট্য | হাব (Hub) | সুইচ (Switch) |
|---|---|---|
| বুদ্ধিমত্তা | কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাহীন (Non-intelligent)। | কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাসম্পন্ন (Intelligent)। |
| ডেটা প্রেরণ পদ্ধতি | ব্রডকাস্ট (সবার কাছে পাঠায়)। | ইউনিকাস্ট (নির্দিষ্ট প্রাপকের কাছে পাঠায়) বা মাল্টিকাস্ট। |
| অ্যাড্রেসিং | ম্যাক এড্রেস চিনতে পারে না বা সংরক্ষণ করে না। | ম্যাক এড্রেস টেবিল তৈরি ও সংরক্ষণ করে। |
| ডেটা কলিশন | কলিশন বা সংঘর্ষের সম্ভাবনা খুব বেশি। | কলিশন ডোমেইন আলাদা হওয়ায় সংঘর্ষ হয় না বললেই চলে। |
| ব্যান্ডউইথ | ব্যান্ডউইথ সকল পোর্টের মধ্যে ভাগ হয়ে যায় (শেয়ারড ব্যান্ডউইথ)। | প্রতিটি পোর্টে ডেডিকেটেড ব্যান্ডউইথ থাকে। |
| নিরাপত্তা | ডেটা সবার কাছে যায় বলে নিরাপত্তা কম। | ডেটা নির্দিষ্ট প্রাপক পায় বলে নিরাপত্তা বেশি। |
| OSI লেয়ার | ফিজিক্যাল লেয়ারে কাজ করে। | ডেটা লিংক লেয়ারে কাজ করে। |
সৃজনশীল প্রশ্নের টিপস (CQ Tip): উদ্দীপকে যদি বলা হয় "নেটওয়ার্কের গতি কমে যাচ্ছে" বা "ডেটা নিরাপত্তা বিঘ্নিত হচ্ছে" বা "ডিভাইসটি সবার কাছে ডেটা পাঠিয়ে দিচ্ছে"—তবে সেই ডিভাইসটি হবে হাব। আর যদি বলা হয় "নিরাপদ ডেটা ট্রান্সমিশন" বা "সুনির্দিষ্ট গন্তব্যে ডেটা প্রেরণ"—তবে উত্তর হবে সুইচ।
রাউটার (Router): নেটওয়ার্কের ট্রাফিক কন্ট্রোলার
রাউটার (Router) শব্দটি এসেছে 'Route' বা 'পথ' থেকে। এর প্রধান কাজ হলো ডেটা প্যাকেটকে এক নেটওয়ার্ক থেকে অন্য নেটওয়ার্কে পৌঁছানোর জন্য সবচেয়ে সহজ ও সংক্ষিপ্ত পথ (Best Path) খুঁজে বের করা। রাউটার মূলত ভিন্ন ভিন্ন নেটওয়ার্ককে (যেমন: আপনার বাসার লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক বা LAN এবং বাইরের ইন্টারনেট বা WAN) সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
সংজ্ঞা (Definition): রাউটার হলো একটি বুদ্ধিমান ইন্টার-নেটওয়ার্কিং ডিভাইস যা লজিক্যাল এড্রেস বা আইপি এড্রেস (IP Address) ব্যবহার করে ডেটা প্যাকেটকে উৎস থেকে গন্তব্যে পৌঁছানোর জন্য সবচেয়ে সংক্ষিপ্ত ও নিরাপদ পথ বা রুট (Route) নির্দেশ করে।
রাউটারের প্রধান কাজ ও বৈশিষ্ট্য:
- ডেটা ফিল্টারিং ও ফরোয়ার্ডিং: রাউটার ডেটা প্যাকেট বিশ্লেষণ করে দেখে এবং তার গন্তব্য অনুযায়ী সঠিক পথে পাঠিয়ে দেয়।
- রাউটিং টেবিল: রাউটার তার মেমোরিতে একটি 'রাউটিং টেবিল' সংরক্ষণ করে, যেখানে নেটওয়ার্কের বিভিন্ন পথের তথ্য থাকে। এই টেবিল ব্যবহার করেই সে সিদ্ধান্ত নেয় কোন পথে ডেটা পাঠালে দ্রুত পৌঁছাবে।
- ভিন্ন নেটওয়ার্ক সংযোগ: সুইচ বা হাব একই নেটওয়ার্কের মধ্যে কাজ করে, কিন্তু রাউটার ভিন্ন ভিন্ন আইপি সিরিজের নেটওয়ার্ককে সংযুক্ত করতে পারে।
গুরুত্বপূর্ণ তথ্য: রাউটার ওএসআই (OSI) মডেলের নেটওয়ার্ক লেয়ারে কাজ করে। এটি হার্ডওয়্যার ম্যাক এড্রেসের পরিবর্তে লজিক্যাল আইপি এড্রেস ব্যবহার করে ডেটা আদান-প্রদান করে।
গেটওয়ে (Gateway) ও রিপিটার (Repeater)
নেটওয়ার্কিং জগতে আরও দুটি বিশেষায়িত ডিভাইসের নাম শোনা যায়—গেটওয়ে এবং রিপিটার।
গেটওয়ে (Gateway)
গেটওয়ে হলো এমন একটি ডিভাইস যা ভিন্ন ভিন্ন প্রোটোকল (Protocol) বা আর্কিটেকচার বিশিষ্ট নেটওয়ার্ককে সংযুক্ত করে। একে অনেক সময় 'প্রোটোকল কনভার্টার'ও বলা হয়।
উদাহরণস্বরূপ, একটি লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক (LAN) সাধারণত এক ধরনের নিয়ম বা প্রোটোকল মেনে চলে, আবার ইন্টারনেট বা WAN ভিন্ন প্রোটোকল মেনে চলে। এই দুই ভিন্ন পরিবেশের মধ্যে যোগাযোগ স্থাপনের জন্য গেটওয়ে ব্যবহৃত হয়।
রিপিটার (Repeater)
নেটওয়ার্কের তারের মধ্য দিয়ে ডেটা সিগন্যাল যখন দীর্ঘ পথ অতিক্রম করে, তখন পথের বাধায় সিগন্যালটি আস্তে আস্তে দুর্বল হয়ে পড়ে। এই ঘটনাকে বলা হয় অ্যাটেনুয়েশন (Attenuation)।
দুর্বল হয়ে যাওয়া সিগন্যালকে পুনরায় শক্তিশালী করে গন্তব্যে পৌঁছানোর জন্য যে ডিভাইস ব্যবহার করা হয়, তাকে রিপিটার বলে। রিপিটার সিগন্যালকে রিসিভ করে, এমপ্লিফাই (Amplify) বা শক্তিশালী করে এবং তারপর সামনের দিকে পাঠিয়ে দেয়। উল্লেখ্য, অ্যাক্টিভ হাব-ও এক ধরনের রিপিটার হিসেবে কাজ করে।
সংক্ষিপ্ত সারাংশ (Quick Revision)
পরীক্ষার আগের রাতে দ্রুত রিভিশনের জন্য নিচের পয়েন্টগুলো মনে রাখুন:
সারাংশ:
- মডেম: এনালগ ও ডিজিটাল সিগন্যালের রূপান্তরক (মডুলেশন/ডিমডুলেশন)।
- এনআইসি (NIC): কম্পিউটারকে নেটওয়ার্কে যুক্ত করে, এতে ৪৮ বিটের ম্যাক এড্রেস থাকে।
- হাব (Hub): 'বোকা' ডিভাইস, ডেটা সবার কাছে ব্রডকাস্ট করে, কলিশন বেশি হয়।
- সুইচ (Switch): 'বুদ্ধিমান' ডিভাইস, ম্যাক এড্রেস চিনে নির্দিষ্ট প্রাপককে (ইউনিকাস্ট) ডেটা দেয়, কলিশন নেই।
- রাউটার (Router): আইপি এড্রেস ব্যবহার করে সেরা পথ (Route) দেখায়, ভিন্ন নেটওয়ার্ক যুক্ত করে।
- গেটওয়ে (Gateway): ভিন্ন প্রোটোকল বা নিয়ম মেনে চলা নেটওয়ার্কগুলোকে যুক্ত করে (অনুবাদক)।
- রিপিটার (Repeater): দুর্বল সিগন্যালকে শক্তিশালী করে নেটওয়ার্কের দূরত্ব বাড়ায়।
পরিভাষা (Glossary)
| পরিভাষা (Term) | সংজ্ঞা (Definition) |
|---|---|
| Node (নোড) | নেটওয়ার্কে সংযুক্ত প্রতিটি ডিভাইসকে (কম্পিউটার, প্রিন্টার ইত্যাদি) নোড বলে। |
| Attenuation | দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে তারের মধ্য দিয়ে যাওয়া সিগন্যাল দুর্বল হয়ে যাওয়া বা শক্তি কমে যাওয়া। |
| Packet (প্যাকেট) | নেটওয়ার্কে ডেটা স্থানান্তরের সময় ডেটাকে যে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ব্লকে ভাগ করা হয়। |
| Protocol | নেটওয়ার্কে ডেটা আদান-প্রদানের জন্য ব্যবহৃত কিছু নিয়মাবলী (যেমন: TCP/IP)। |
| Broadcast | নেটওয়ার্কের একটি নোড থেকে ডেটা পাঠিয়ে নেটওয়ার্কের অন্য সকল নোডে পৌঁছে দেওয়া। |
| Unicast | একটি নির্দিষ্ট উৎস থেকে শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট গন্তব্যে ডেটা পাঠানো। |
এই রিডিং নোটটি ভালো করে আয়ত্ত করলে হাব, সুইচ ও রাউটার সম্পর্কিত যেকোনো সৃজনশীল বা এমসিকিউ প্রশ্নের উত্তর দেওয়া তোমার জন্য সহজ হবে। বিশেষ করে হাব ও সুইচের পার্থক্য এবং রাউটারের কাজের ধরনটি খুব মনোযোগ দিয়ে পড়বে। শুভকামনা!
