أساسيات الشبكات – Network Basics

بداية وقبل الحديث عن أي معلومات حول الشبكة لابد من التعرف إلى معنى الشبكة ::-

ماهی الشبكة ؟

الشبكة هي مجموعة أو اثنان على الأقل من الحواسيب و أجهزة الشبكة والبرمجيات ، المتصلة ببعضها عبر إحدى تقنيات الاتصال السلكية أو اللاسلكية بهدف الوصول إلى المعلومات ومشاركة المصادر مثل الطابعات ووحدات التخزين بين المستخدمين وتتنوع الشبكات في مدى اتساعها حيث تتكون أبسط شبكة من اتصال بين جهازي كومبيوتر وصولا إلى أضخم شبكة وهي « الإنترنت » .

الفهم طبيعة عمل الشبكة لابد من فهم مكوناتها وطريقة نقل المعلومات بين أجهزتها يحتاج تكوين شبكة إلى جهازي كومبيوتر على الأقل ومكونات أخرى .

مكونات الشبكة :-

(1) قناة الاتصال في الشبكة

تقسم قنوات الاتصال بشكل رئيسي إلى سلكية ولاسلكية.

أ) قنوات الاتصال السلكية يوجد سلك فعلي يربط بين الجهاز المرسل والمستقبل. قد يكون هذا السلك من نوع :-

• السلك الملتوی « Twisted Pair»
• الأسلاك المحورية « Copper cables »
• الألياف البصرية « Optical Fibre »

ب) قنوات اللاسلكية فتعتمد في نقل البيانات على موجات الراديو حيث يقوم الجهاز الخاص « الهوائی ۔ Antenna » المستخدم كجهاز إرسال واستقبال بالتقاط موجات الراديو . أهم تقنيات الاتصال اللاسلكي هي :

• تقنية ال WiFi
• تقنية ال Bluetooth

(2) بطاقة الشبكة NIC

اختصارا ، ” Network Interface Card ” وهي قطعة إلكترونية تكون إما مدمجة مع البطاقة الأم أو مستقلة عنها عبر بطاقة يتم إضافتها على منفد PCI. دور بطاقة الشبكة هو ربط الحاسوب مع شبكة محلية أو شبكة عالمية (الأنترنت) ودلك إما عبر كابل الشبكة أو إتصال بالويفي. وهي المسؤولة عن استقبال البيانات وإرسالها وتحويل النبضات الكهربائية إلى إشارات رقمية يفهمها المعالج .

تحتوي كل NIC على عنوان خاص بها يسمى ” MAC Adress ” مؤلف من 48 بت ال 24 الأولى منها تتضمن تعريفا بالمصنع و ال 24 الأخرى هي الرقم المتسلسل اللبطاقة .

3) أجهزة الربط ومنها :

1. مكرر الإشارة (Repeater) الذي يعمل على تقوية الإشارات المرسلة لأنها قد تضعف أو تتعرض للتشويش .
2. المحور (Hub) وهو شبيه بمكرر الإشارة إلا أنه يمكن استخدامه التوصيل عدة أجهزة لاحتوائه على عدة منافذ Rj45
3. الجسر (Bridge) وهو جهاز يعمل على الربط بين الشبكات أو تحسين أدائها من خلال تقسيم الشبكة الكبيرة إلى عدة أجزاء .
4. الموجه (Router) الذي يستطيع تحديد أفضل مسار التوصيل البيانات بين الأجهزة وهو يستخدم عناوين IP (internet protocol) .
5. المبدل (Switch) يحتوي على عدة منافذ ويمكنه فهم ال MAC Adress بكل جهاز متصل بالشبكة .

(4) بروتوكولات الشبكة

تحدد هذه البروتوكولات القواعد والاتفاقيات للاتصالات بين الأجهزة المتصلة بالشبكة ، بالإضافة إلى قواعد تنسيقية لتحديد كيفية حزم البيانات المرسلة والمستقبلة . فكما تستخدم فئة معينة من البشر لغة واحدة للتواصل فيما بينها ، يمكن اعتبار البروتوكولات على أنها لغة التواصل بين الأجهزة .

ومن أهم بروتوكولات الشبكة :

1. بروتوكول التحكم في النقل / بروتوكول الإنترنت TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) وهو البروتوكول الأكثر أهمية التوافقه مع أي جهاز كومبيوتر حيث أنه مدعوم من جميع أنظمة التشغيل .
2. بروتوكول نقل النص التشعبي ۔ Transfer HTTP ) Hypertext Protocol ) وهو المستخدم في نقل البيانات بين صفحات الويب وصمم أساسا لعرض صفحات لغة HTML . يعد هذا البروتوكول من بروتوكولات طبقة الخامسة وهي طبقة التطبيقات ويعتمد على بروتوكول TCP/IP.
3. بروتوكول إرسال البريد البسيط SMTP ) Simple Mail Transfer Protocol ) وهو المسؤول عن إرسال الرسالة النصية فقط إلى الجهة المستقبلة التي نقوم نحن بتحديدها . ويعتمد أيضا هذا البروتوكول على بروتوكول TCP / IP .

كيفية عمل الشبكة :-

الآن ولفهم كيفية عمل الشبكة علينا أن نستحضر المفاهيم التي ذكرناها عن مكونات الشبكة عندما تتصل أجهزة الكومبيوتر ببعضها فإنها تقوم بإرسال البيانات في شكل حزم إلى الوجهة التي يحددها المرسل .

يحتوي كل جهاز متصل بالشبكة كما ذكرنا على العنوان MAC adress الخاص به فيكون هذا الجهاز معرف بالنسبة للشيكة والأجهزة المتصلة. يقوم الجهاز المرسل بإرسال الرسالة مع عنوان الجهاز المستقبل وعنوانه أيضآ بحيث يتأكد الجهاز المستقبل من أن هذه الرسالة مرسلة إليه مع هويةمرسلها مما ينظم حركة مرور البيانات بين أجهزة الشبكة .

فوائد الشبكات :-

هناك الكثير من الفوائد التي نجنيها من خلال استخدام الشبكات الحاسوبية ونذكر أبرزها كما يلي :

1. نقل البيانات فيما بين المستخدمين دون أن يتم استعمال الأقراص وهذا يخفض الوقت اللازم کي ننسخ الملفات على الأقراص من ثم نسخها إلى جهاز حاسب آخر .
2. تمكننا من مشاركة الملحقات الباهظة الثمن مثل الطابعات وغيرها
3. يمكن إجراء عملية النسخ الاحتياطي بشكل تلقائي وكامل وبذلك توفر الوقت و تضمن بأن كل عملك آمن
4. تفيد بنقل الرسائل إلى العديد من الناس وفي ذات الوقت عبر البريد الالكتروني
5. تساعدك على الدخول الى المصادر المختلفة عبر الانترنت.