مقدمة في الشبكات الحديثة

• الوحدة: 1: الشبكات اليوم، تتناول التقدم في تقنيات الشبكة الحديثة.

أهداف الدرس

• شرح تأثير الشبكات اليومية.
• شرح كيفية استخدام أجهزة المضيف والشبكة.
• شرح كيفية تمثيل الشبكة وكيفية استخدام الهياكل.
• مقارنة خصائص أنواع الشبكات.
• شرح الاتصال البيني بين شبكات LAN و WAN بالإنترنت.
• وصف المتطلبات الأساسية لشبكة موثوقة.
• شرح كيف يؤثر BYOD، والتعاون عبر الإنترنت والفيديو والحوسبة السحابية.
• التعرف على تهديدات الأمان.
• شرح فرص العمل في مجال الشبكات.

الشبكات تتواصل معنا

• الاتصال مهم مثل الهواء والماء والغذاء والمسكن، والشبكات تربطنا بشكل لم يسبق له مثيل.

مكونات الشبكة وأدوار المضيف

• كل جهاز كمبيوتر متصل بشبكة يسمى مضيفًا أو جهازًا طرفيًا.
• الخوادم هي أجهزة كمبيوتر تقدم معلومات للأجهزة الطرفية على الشبكة.
• خوادم البريد الإلكتروني (email servers) وخوادم الويب (web servers) وخوادم الملفات (file server) هي أنواع الخوادم.
• العملاء يرسلون طلبات للخوادم لاسترداد المعلومات.

النظير إلى النظير

• يمكن لجهاز أن يكون عميلًا وخادمًا في شبكة الأقران.
• تصميم الشبكات الصغيرة فقط هو الأمثل لهذا النوع من الشبكة .
• الإعداد سهل وغير معقد ومنخفض التكلفة في شبكة النظير إلى النظير.
• يمكن استخدام شبكات النظير إلى النظير في مهام بسيطة مثل مشاركة الملفات والطابعات.
• الإدارة المركزية غير متاحة، والأمان غير كافية، والتوسع محدود، والأداء أبطأ في شبكات النظير إلى النظير.

الأجهزة الطرفية

• الجهاز الطرفي هو مصدر أو وجهة الرسالة، حيث تنشأ البيانات وتتدفق عبر الشبكة.

الأجهزة الوسيطة في الشبكة

• الأجهزة التي تربط الأجهزة الطرفية.
• تشمل الأمثلة أجهزة التبديل ونقاط الوصول اللاسلكية وجدران الحماية وأجهزة التوجيه.
• تساعد الأجهزة الوسيطة في إعادة إنشاء إشارات البيانات، وتحتفظ بمعلومات حول المسارات، وتقوم بإعلام الأجهزة الأخرى بالأخطاء.

وسائط الشبكة

• يتم نقل الاتصالات عبر وسيط يسمح للرسالة بالانتقال من المصدر إلى الوجهة.
• تشمل الأنواع الأسلاك المعدنية داخل الكابلات والنبضات الضوئية المستخدمة بواسطة الألياف الزجاجية والبلاستيكية ونقل الترددات عبر الإرسال اللاسلكي.

هياكل الشبكة وتمثيلاتها

• تسمى مخططات الشبكة غالبًا بالمخططات الهيكلية وتستخدم رموزًا لتمثيل الأجهزة.

• NIC أو بطاقة واجهة الشبكة هي مصطلحات مهمة يجب فهمها.

• غالبًا ما يتم استخدام المنفذ والواجهة بشكل تبادلي.

• مخططات الهيكل المادي تحدد الموقع الفعلي للأجهزة الوسيطة و تركيب الكابلات. مخططات الهيكل المنطقي تحدد الأجهزة والمنافذ ومخطط العنونة.

الأنواع الشائعة من الشبكات

• توجد شبكات منزلية صغيرة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بالإنترنت.
• يمكن للمكاتب الصغيرة / المنازل أن تمنح الوصول بالمنزل إلى شبكة الشركة.
• الشبكات المتوسطة إلى الكبيرة بها الكثير من المواقع التي تحتوي على آلاف الأجهزة
• تصب الشبكات العالمية بين مئات الملايين من أجهزة الكمبيوتر العالمية، مثل الإنترنت.

شبكات LAN وWAN

• تختلف الهياكل الأساسية للشبكات بشكل كبير، وتعتمد على حجم المنطقة و المستخدمين المتصلين والخدمات المتاحة والمسؤولية
• تشمل الأنواع الشائعة شبكات المنطقة المحلية (LAN) وشبكات المنطقة الواسعة (WAN).
• شبكات LAN تغطي منطقة جغرافية صغيرة، وتشرف عليها مؤسسة واحدة.
• تربط شبكات WAN مناطق جغرافية واسعة وتستخدم عمومًا بواسطة مقدمي الخدمات مع نطاق ترددي أعلى.

الإنترنت

• الإنترنت عبارة عن شبكات LAN و WAN متصلة.
• تستخدم شبكات WAN لتوصيل شبكات LAN، والتي تستخدم الأسلاك النحاسية والكابلات الليفية والإرسال اللاسلكي.
• لا يمتلك الإنترنت شخص واحد أو مجموعة، ولكن يتم الحفاظ عليه من خلال مجموعات مثل IETF و ICANN و IAB.

الشبكات الداخلية والخارجية

• الإنترانت (intranet) عبارة عن شبكة LAN أو WAN خاصة تستخدمها مؤسسة فقط مع إذن.
• تستخدم المؤسسات شبكة اكسترانت لتوفير وصول آمن للأطراف الخارجية إلى شبكتها.

اتصالات الإنترنت

• تتضمن طرق الاتصال الشائعة الكابلات ذات النطاق العريض وخطوط المشترك الرقمي (DSL) والاتصالات اللاسلكية للهواتف المحمولة.
• تدعم المؤسسات هواتف IP ومؤتمرات الفيديو بتخزين مركزي، باستخدام إيثرنت مترو وخطوط تأجير DSL تجارية.
• توفر الكابلات اتصالاً بالإنترنت عالي النطاق بشكل دائم في المنازل.
• يعمل DSL عبر خطوط الهاتف مع إنترنت عريض النطاق.
• تستخدم الهواتف المحمولة شبكات خلوية للاتصال بالإنترنت.
• يوفر القمر الصناعي اتصالاً عبر منافذ ريفية لا تخدمها سوى عدد قليل من مزودي خدمة الإنترنت.
• يوفر الاتصال عبر مودم نطاقًا تردديًا منخفضًا لتلبية التكاليف العالية.

الشبكة المتقاربة

• تحمل الشبكات المتقاربة خدمات متعددة مثل البيانات والصوت والفيديو على نفس المسار.
• تجمع الشبكات المتقاربة بين البيانات والصوت والفيديو عبر البنية التحتية الأساسية.

الشبكات الموثوقة

• تشير بنية الشبكة إلى التقنيات والبنية التحتية لنقل البيانات.
• تعالج هياكل الشبكة أربعة معايير أساسية: التسامح مع الأخطاء والقابلية للتوسع وجودة الخدمة والأمان.

التسامح في الأخطاء

• تحد شبكات التسامح في الأخطاء من تأثير الأخطاء من خلال الحد من عدد الأجهزة المتأثرة.
• تتطلب الشبكات التكرار من خلال تبديل الحزم، وتقسيم حركة المرور إلى حزم يتم توجيهها عبر شبكة.
• يمكن أن تسلك كل حزمة مسارًا فريدًا إلى الوجهة.
• هذا غير ممكن في شبكات تحويل الدوائر التي تنشئ مسارات مادية مخصصة.

قابلية التوسع

• تتوسع الشبكات بسرعة وسهولة لدعم المستهلكين والتطبيقات الجدد دون المساس بالخدمات الحالية.
• يتبع مصممو الشبكات المعايير والبروتوكولات المقبولة لشبكات قابلة للتوسع.

جودة الخدمة (QoS)

• تتطلب عمليات البث توقعات أعلى من الخدمات المقدمة الأخرى.
• تضمن جودة الخدمة تسليمًا موثوقًا به للمحتوى لجميع المستخدمين.
• يمكن لأجهزة التوجيه إدارة تدفق البيانات وحركة مرور الصوت بسهولة أكبر من خلال تطبيق سياسات جودة الخدمة (QoS).

أمان الشبكة

• يتضمن تنفيذ أمان الشبكة حماية أساسيات الشبكة والأجهزة وتقييد الوصول وتأمين المعلومات المتداولة.

اتجاهات الشبكات الجديدة

• يسمح (BYOD) للمستخدمين باستخدام أجهزتهم الشخصية.
• يتعاون الأفراد على الشبكة لأداء مهام مشتركة.
• يتم إجراء مكالمات الفيديو مع أي شخص بغض النظر عن موقعه.
• تمكن الحوسبة السحابية المستخدمين من حفظ الملفات والوصول إلى التطبيقات على أجهزة متعددة في أي مكان في العالم.
• يتضمن ذلك البيئات السحابية العامة والخاصة والمختلطة والمخصصة.

أمان الشبكة

• أمان الشبكة جزء لا يتجزأ من أي شبكة.
• يجب على الشبكات أن تأخذ في الاعتبار حماية البيانات مع الحفاظ على جودة الخدمة
• يتضمن الأمان حماية البروتوكولات والتقنيات والأجهزة