الرئيسيةبحث

مبادئ شبكات الحاسوب


تعرف شبكة الحاسوب بانها مجموعة حواسيب تتصل بعضها ببعض ، باستخدام مكونات مادية وبرمجيات ضمن قواعد وشروط بحيث تصبح عناصر الشبكة قادرة على تبادل المعلومات .

فهرس

فوائد شبكات الحاسوب

تهدف الشبكات إلى نحقيق عدة أهداف منها :

المشاركة في المصادر

تمكن الشبكات الحاسوب نت المشاكرة في المصادر المادية ( كالطابعات وأجهزة المسج الضوئي ) والمصادر البرمجية ( كالبرامج والملفات ) .

نقل المعلومات بسرعة وكفاءة

تنقل المعلومات بين الحواسيب غير المتصله بعضها بهضا يدويا باستخدام الاقراص المرنة أو الاقراص القابلة للازاله ، وهذه العملية تستغرف وقتأ وجهدا كبيرين ، كما ينتج عن عملية النقل هذه نسخ عديده من البيانات نفسها . في الحواسيب المتصلة ، تنتقل المعلومات بسرعة كبيرة عبر الوسط الناقل ، كما أن أي تغيير يجرى على المعلومات في مكان ما يمكن ملاحظته بسرعة لدى جميع عناصر الشبكة ، وهو أمر مهم في الكثير من التطبيقات في البنوك وشركات الطيران وغيرها .

تحكم مركزي في المعلومات

تخزن الملفات عادة في الشبكة على جهاز مركزي ، مما يسهل عملية إدارة الملفات ، والحفاظ عليها ، ويمنع وجود نسخ متباينة منها ، والجهاز المركزي مسؤول عن السماح للاجهزة الاخرى الموصولة مع الشبكة بحق الوصول اليها أو عدمه . ويتم تركيب البرامج عادة على جهاز مركزي واحد ، وتتشارك اجهزة الشبكة المختلفة في هذه البرامج / مما يوفر الوقت والجهد . تمكن الشبكات من التحكم بأمن المعلومات والاجهزة بطريقة مركزية ، ومن خلال تحديد صلاحيات الافراد في الوصول إلى المعلومات والمصادر .

خدمات الانترنت

إن الانتشار الواسع لشبكات الحاسوب قد أدى إلى ظهور الانترنت التي توفر خدمات عدة ، مثل : البريد الالكتروني ، والتعليم الالكتروني ، والتجارة الالكترونية وغيرها التي يمكن غقط للحواسيب المتصلة بشبكة الانترنت الاستفادة منها .

مكونات شبكة الحاسوب

تصنيف شبكات الحاسوب

تصنف شبكات الحاسوب حسب معايير عدة منها : المساحة الجغرافيى التي تغطيها ، وحق وصول المستخدمين لخدمات الشبكة ، بين الاجهزة داخل الشبكة ، والتقنية المستخدمه في الشبكة ، وهيكلية الشبكة . وسنقوم بتفصيل هذه التصيفات فيما يأتي :-

تصنيف حسب المساحة الجغرافية

شبكة محلية ( Local Area Network)

تصل الحواسيب داخل منطقة جغرافية صغيره ( غرفة ، طابق بناية ، أو مدرسة كاملة ) ، ويتميز هذا النوع من الشبكات بعدم استخدام معدات شركات الاتصالات في عملية وصل عناصر الشبكة .

شبكة ممتدة (Wide Area Network –WAN)

تصل مجموعة من الشبكات التي تفصل بينهما مسافات بينهما مسافات كبيرة نسبيا ، وتستخدم البنية التحتية لشركات الاتصالات لربط الشبكات بعضها ببعض . مثال : تعتبر الشبكة التي تربط بين شبكتين تابعتين للشركة نفسها في دولتين مختلفتين شبكة ممتدة .

شبكة الانترنت (Internet)

هي شبكة حاسوب عملاقة على المستواى العالمي مكنونة من عدد هائل من الشبكات موصولة معا بوساطة البنية التحتية لشركات الاتصالات . يمكن لاي شخص استخدام كثير من الخدمات التي توفرها الشبكة من خلال أي حاسوب متصل بالانترنت .

التصنيف حسب حق الوصول إلى خدمات الشبكة

شبكة الاستخدام الداخلي الانترنت (Intranet)

شبكة حاسوب لشركة أو مؤسسه ويكون استخدامها مقتصرا على افراد المؤسسه التي تملكها ، ولا يستطيع اي فرد من خارج المؤسسه استخدامها ، ويكون هذا الترتيب إلى حماية الشبكة من الوصول أشخاص غير مخولين اليها . شبكة خاصة لمؤسسة تقوم باتاحة الفرصة امام مستخدمين معيين من خارج المؤسسة ، والمتواجدين في أماكن بعيدة عن المؤسسة والاستفادة من خدمات معينة توفرها الشبكة .

التصنيف حسب العلاقة بين الاجهزة

شبكة الند للند (Peer-to-Peer)

تكون جميع حواسيب الشبكة متساوية في المرتبة ولا يتحكم احدهما في الاخر ، وتعمل معا لانجاز الاعمل وتتولى برامج مناسبة تنظم العلاقة بين الحواسيب . ويستطيع المستخدم من خلال اي حاسوب متصل بالشبكة الوصول إلى معلومات واستخدام مصادر الحاسوب الاخر اذا اعطي الصلاحيات . هذا النوع مناسب للشبكات الصغيره التي تحتوي على عشرة اجهزة أو اقل ، والشبكات التي لا تحتوي على معلومات ذات درجة عالية من السرة ، مثل الشبكة البيتية .

شبكة الزبون – الخادم (client-Server)

يتميز هذا النوع من الشبكات بوجود حاسوب أو أكثر تعمل كخدمات ( مزودات للمعلومات ) فيها ، واضافة إلى عدد من الحواسيب التي تعمل كزبائن ( مستخدمات للمعلومات ) . يقدم الخادك خدمات متعددة للزباين مثل : إدارة الملفات ، والطابعات ، والبريد الالكتروني ، والصفحات الالكترونية . توجد هذه الشبكات في المؤسسات الكبيرة ، قد يحتاج الخادم إلى إدارة من شخص مختص .ولله الحمد

التصنيف حسب التقنية (Technology)

لقد كامت شركات اشبكات الحاسوب ، بالتعاون مع المؤسسات الدوليه المسؤوله عن وضع المعايير في هذا المجال تطوير نماذج لشبكات الحاسوب ، ذات مواصفات محددة ، وتسويقها تجاريا . تختلف هذه النماذج في امور عده منها : الوسط الناقل ، وتركيب الرساله ، وطريقة عنونة الرساله ، والسرعة ، والاداء ، والتكلفه . اطلق على هذه النماذج اسم تقنيات الشبكات ، ومنها تقنية الايثرنت وهي أكثر شيوعا في نجال الشبكات المحليه حاليا. تستخدم تقنية الايثرنت هيكيلة النجكة أو الهيكلة الخطية ، وتنقل البيانات بسرعة 10mbpsللايثرنت العادية, أو 100mbpsللايثرنت السريعة ، أو 1Gbpsللجيجابت ايثرنت. هناك تقنيات أخرى ، مثل : تقنية توكن رنغ (Token ring) ، وتقنية أف.دي.دي.أي FDDI ( Fiber Distributed Data Interface).



التصنيف حسب الهيكلية (Topology)

هيكلية الشبكة هي بنية الشبكة أو تركيبها . لكل شبكة حاسوب نوعان من الهيكيلة : المنطقية ، وتتعلق بطريقة تبادل المعلومات بين عناصر الشبكلة ، والمادية ، وتتعلق بطريقة وصل الاجهزة بعضها ببعض باستخدام الوسط الناقل ( الكوابل ).

الهيكليات المادية (Physical Topologies)

يقصد بها الطرق التي توصل بها الاجزاء المختلفه للشبكة معا باستخدام كوابل خاصة. تدخل عوامل كثير ه في تحديد أي من الهيكليات المادية سوف يستخدم في بناء شبكة الحاسوب ، من أهم الهيكليات المادية :

هيكلية نقطه لنقطه (point-to-point)

هي أبسط الهيكليات المادية ، وفيها يتم وصل جهازين معا بواسطه كابل ، ويمكن استخدام هذه الطريقة لوصل حاسوبين او جهازي شبكة مثل موجهين أو مفتاحين أيضا.

الهيكلية الخطية (Bus)

يستخدم في هذه الهيكلية كابل رئيسي توصل اليه اجهزة الشبكة المتختلفة بوساطة كوابل فرعية . تمتاز هذه الهيكلية بالامور التاليه :

من مساوئ هذه الهيكلية ما يأتي :

تتميز هذه الهيكلية بوجود جهاز مركزي يتم وصل كل من عناصر الشبكة مع هذا الجهاز بوساطه كابل خاص . هناك عدة ميزات لهذه الهيكلية ، أهمها :

  1. عطل أحد الحواسيب لا يعطل عمل الشبكة .
  2. عطل أحد الكوابل يؤدي إلى تعطيل الجهاز المتصل به ، ولا يعطل الشبكة بالكامل .
  3. يمثل الجهاز المركزي نقطة تحكم واحدة ، ويتم من خلالها التحكم في الشبكة وادارتها .
  4. سهولة توسيع الشبكة ، فكل ما نحتاج اليه لاضافة حاسوب جديد هو وصله بواسطة كابل إلى جهاز التوزيع المركزي .

ومن مساوئ هذه الهيكلية :

  1. تحتاج إلى كمية كبيره من الكوابل ، مقارنة بالهيكلية الخطية اوالحلقة .
  2. تعطل الجهاز المركزي يؤدي إلى تعطل الشبكة بالكامل .
  3. الحاجة إلى جهاز مركزي يرفع نت تكلفة هذه الهيكلية .
  4. عدد منافذ الجهاز المركزي محدوده ، وهذا يستدعي استبدالة أو ربطة بجهاز مركزي اخر عند زيادة عدد الاجهزة التي ستوصل اليه عن طاقتة الاستيعابية .

هيكلية الحلقة (ring)

في هذه الهيكلية يتصل كل جهاز مع الذي يليه بوساطة كابل ويتصل الجهاز الاخير مع الجهاز الاول لتشكيل حلقة. يقوم الجهاز المرسل بارسال البيانات إلى الحاسوب الذي يليه في الحلقة ، الذي بدوره يقوي هذه الاشاره ويمررها إلى الجهاز التالي وهكذا حتى تصل الجهاز الهدف . من خصائص هذه الهيكلية :

قد تكون هيكلية الحلقة مفرده (Single Ring) ، وقد تكون مزدوجة (Dual Ring) حيث تشمل حلقة تانية تتصل بها جميع الاجهزة. في هيكلية الحلقة المزدوجة تستخدك حلقة واحده فقط في عملية نقل البيانات في ان واحد ، وتستخدم الحلقة الاخرى احتياطا في حالة حدوت عطل في الاولى.

الهيكلية التامة (Mesh)

يتصل كل جهاز مباشرة مع ل اجهزة الشبكة الاخرى ، تتميز هذه الهيكلية بوجود مسار مباشر واحد وأكثر من مسار غير مباشر بين أي جهازين . يمكن للبيانات أن تسلك أيا من هذه المسارات مما يكسب هذه الشبكة خاصية مقاومة الاعطال ، ولهذا تستخدم مثلا في نطام التحكم في المصانع والمعامل الذرية . ومن مساوئ هذه الهيكلية أنها معقده وتزداد تعقيدا كلما زاد عدد الحواسيب في الشبكة ، كما انها تحتاج إلى كمية كبيره من الكوابل مما يرفع كلفتها.

الهيكلية الهجين (Hybrid)

ينتج هذه النوع من الهيكليات عندما تستخدم أكثر من هيكلية واحدة في بناء شبكة حاسوب وحدة .